材料热力学有什么用处

  本文关键词：材料热力学，由笔耕文化传播整理发布。

材料热力学是应用热力学的基本原理，分析说明材料中的各种热力学现象，是材料科学中重要的基础内容。
　　 材料科学研究材料组织、结构与性能之间的关系及其因成分、处理等引起的变化。
　　 材料的组织是由相所组成，相指的是系统中具有相同的聚集状态和晶体结构，均匀或连续变化的成分、一致的性能、并有界面和其他部分分开的均匀组成部分。材料热力学给出系统中相平衡的条件和材料在一定条件下所存在的相的状态，如单组元系在不同温度下所存在的平衡相，多组元(二元、二元)系材料在不同成分、温度条件下存在的相组成及其成分，均可由热力学条件决定。
　　 材料的相图是综合表示平衡状态下材料系统中成分、温度和相状态关系的图形，相图在材料工程中有重要的应用价值。应用热力学可分析和校验相图。平衡相图应符合热力学所给出的相平衡条件；根据热力学基本参数可代替试验进而计算和确定相图，这成为相图研究的一个重要方向。
　　 材料的结构中包括界面、位错和空位等晶体缺陷，热力学分析可给出这些晶体缺陷的热力学特性，如空位是热力学平衡缺陷，位错是热力学不平衡缺陷，这些热力学特性决定了这些晶体缺陷的存在和变化。如室温条件下，可以获得无位错的晶体，，但不能得到无空位的晶体，又如空位的消失和复合、位错的分解和合成，均由其热力学条件所决定。
　　 材料中所发生的能引起组织、性能变化的各类转变是材料科学的重要内容，这些转变包括液态至固态的结晶、凝固，固态中的重结晶、热处理，以及形变金属加热的再结晶退火，这些转变的发生都由热力学条件所决定。热力学可以给出转变的方向、驱动力的大小以及转变速度的定性评价。
　　

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