Материаловедение поверхности и тонких пленок. Пичугин В.Ф. - 32 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

32
Скачок первых производных химического потенциала по
температуре и давлению, наблюдающийся при агрегатных
превращениях вещества, дал им название фазовых переходов первого
рода. Наряду с этим, в природе наблюдаются физические ситуации,
когда в точке фазового перехода химические потенциалы на рис. 2.2
пересекаются с одновременным касанием, обеспечивающим
непрерывность их первых производных. Если при этом скачком
изменяются вторые частные производные, то имеют место фазовые
переходы второго рода. Для этих переходов отсутствуют как
тепловой
0H
,так и объемный
0V
эффекты, однако
претерпевают резкие изменения такие физические величины, как
изобарный коэффициент теплового расширения
P
, изотермическая
сжимаемость
T
и изобарная теплоемкость С
Р
, пропорциональные
вторым производным химического потенциала:
2
2
2
22
,
11
,
11
T
T
T
S
T
T
H
C
P
VP
V
VPTVT
V
V
PP
P
T
T
P
P
(2.7)
Фазовые переходы второго рода наблюдаются, как правило, в
твердой фазе и связаны с изменением симметрии твердого тела
(например, переходы ферромагнетик-парамагнетик, сегнетоэлектрик -
параэлектрик и т. п.). Такие переходы не представляют существенного
интереса для технологических применений и в дальнейшем не будут
рассматриваться.
У многих элементов при соответствующих изменениях давления
и температуры происходит изменение типа кристаллической
структуры. Такие изменения также являются фазовыми
превращениями. Например, объемно-центрированная кубическая
структура железа (α - железо) представляет собой наиболее
устойчивую структуру в температурном интервале от абсолютного
нуля до 910°С (при небольших давлениях). При 910°С структура
изменяется на гранецентрированную кубическую структуру (γ -
железо). В свою очередь при 1402°С гранецентрированная
кубическая структура снова превращается в объемно-центрированную
кубическую (δ - железо). Наконец, при 1539°С δ - железо плавится.
Такие изменения кристаллической структуры (аллотропные
превращения) наблюдаются у многих элементов.
Для изучения сплавов важно понимание происходящих в них
фазовых превращений. Характер этих превращений можно наглядно
продемонстрировать с помощью рисунка 2.3, где показана фазовая

Страницы