1、燃料电池研究开发中心第九章 材料的亚稳态（ 2）燃料电池研究开发中心相变：指当外界条件如温度、压力等发生变化时，物相在某一特定条件下发生的突变。固态相变：固态物质内部的组织结构的变化称为固态相变。 相变表现为：1）从一种结构转变为另一种结构。2）化学成分的不连续变化。3）物质物理性能的突变。 燃料电池研究开发中心固 态 相 变 的分 类1 . 按相 变过 程中原子迁移情况（ 1） 扩 散 型：依靠原子的 长 距离 扩 散；相界面非共格。（如珠光体、奥氏体 转变 ， Fe,C都可 扩 散。）（ 2）非 扩 散型：旧相原子有 规则 地、 协调 一致地通 过切 变转 移到新相中；相界面共格、原子 间
2、 的相 邻关系不 变 ；化学成分不 变 。（如 马 氏体 转变 ， Fe,C都不 扩 散。）（ 3）半 扩 散型：既有切 变 ，又有 扩 散。（如 贝 氏体 转变 ， Fe切 变 ， C扩 散。）燃料电池研究开发中心2 按相 变 方式分 类（ 1） 有核相 变 ：有形核 阶 段，新相核心可均匀形成，也可 择优 形成。大多数固 态 相 变 属于此 类 。（ 2） 无核相 变 ：无形核 阶 段，以成分起伏作 为 开端，新旧相 间 无明 显 界面，如 调 幅分解。 燃料电池研究开发中心3 按 热 力学函数 变 化分 类（ 1） 一 级 相 变 ：相 变时 两相的化学位相等，而化学位 对 温度及 压力
3、的一 阶 偏微分不等的相 变 。伴随潜 热 的 释 放和体 积 的改 变 。如蒸 发 、升 华 、熔化以及大多数固 态 晶型 转变 属于此 类 。（ 2） 二 级 相 变 ：相 变时 两相的化学位相等，化学位的一 阶 偏微分也相等，但二 阶 偏微分不相等的相 变 。没有相 变 潜 热 和体 积 改变 ，有比容、 压缩 系数、膨 胀 系数 变 化，如磁性 转变 、有序 -无序 转变 、超 导转变 等属于此 类 。燃料电池研究开发中心一级相变的特点是，相变发生时，两平衡相的化学势相等，但化学势的一阶偏微分不相等。 燃料电池研究开发中心二级相变等压热容压缩系数膨胀系数燃料电池研究开发中心二级相变的特
4、征T(/ p)VmT相相T(/ T)SmT相相TT相 相HTTT相 相HT(/ T)SmT相相(/ p)VmT相相燃料电池研究开发中心常见固态相变类型相变名称 相变特征同素异构转变 同一种元素通过形核与长大发生晶体结构的变化多型性转变 合金中晶体结构的变化脱溶转变 过饱和固溶体脱溶分解出亚稳定或稳定的第二相共析转变 一个固相转变为两个结构不同的固相包析转变 两个不同结构的固相转变为一个新的固相，组织中一般有某相残余马氏体转变 新旧相之间成分不变、切变进行、有严格位向关系、有浮凸效应贝氏体转变 兼具马氏体和扩散转变的特点，借助铁的切变和碳的扩散进行调幅分解 非形核转变，固溶体分解成结构相同但成分不同的两相有序化转变 合金元素原子从无规则排列到有规则排列，担结构不变。燃料电池研究开发中心固态相变的特点界面能增加1. 相 变 阻力大 额 外 弹 性 应变 能：比体 积 差扩 散困 难 （新、旧相化学成分不同 时 ）固 态 相 变 困 难
