phase transformation是什麼意思，phase transformation的意思翻譯、用法、同義詞、例句

常用詞典

[電] 相位變換

例句

The phase transformation behavior is discussed.

同時，對相變行為進行了讨論。

The phase transformation of synthesized plate of melt was stu***d.

對合金熔體的合成片相變進行了研究。

The width and depth of the phase transformation hardened zone were measured.

通過灰鑄鐵激光相變硬化實驗，實測了硬化層深度和寬度。

Metal film plays an important role in phase transformation of synthetic diamond.

人工合成金剛石的相變過程中，金屬包膜的作用是很重要的。

The phase transformation temperature was very important to titanium and its alloys.

相變溫度對钛及钛合金加工和熱處理來說具有重要意義。

專業解析

"相變"（Phase Transformation）是材料科學、物理學和化學中的核心概念，指物質從一種相（Phase）轉變為另一種相的過程。相是具有相同物理與化學性質且成分均勻的物質狀态，常見的相包括固态、液态、氣态，以及固态内部的不同晶體結構（如鐵素體、奧氏體）。

相變的詳細解釋：

定義與本質：
- 相變是物質内部原子或分子排列方式發生根本性改變的過程。這種改變通常由外部條件（如溫度、壓力）的變化驅動，導緻材料的宏觀性質（密度、導電性、磁性等）發生顯著變化。
- 相變涉及熱力學平衡的打破與重建。當系統達到新的熱力學平衡态時，新相形成并穩定存在。相變發生的臨界點（如熔點、沸點）由熱力學條件決定，特别是吉布斯自由能（Gibbs Free Energy）。新相之所以能夠形成并穩定，是因為在特定的溫度、壓力下，它的吉布斯自由能低于舊相。相變發生的驅動力是新舊兩相吉布斯自由能的差值（ΔG）。當 ΔG < 0 時，相變在熱力學上可能發生。相變溫度或壓力點滿足新舊兩相吉布斯自由能相等的條件（ΔG = 0）。
- 相變過程通常伴隨着能量的吸收或釋放（如熔化潛熱、凝固潛熱）以及體積的變化。
相變的類型（主要分類）：
- 一級相變（First-Order Phase Transition）：
  - 特征：相變時，熱力學勢的一階導數（如熵 S、體積 V）發生不連續變化。這意味着相變過程有明顯的潛熱（吸熱或放熱）和體積突變。
  - 例子：熔化（固→液）、凝固（液→固）、沸騰/蒸發（液→氣）、冷凝（氣→液）、升華（固→氣）、凝華（氣→固）、許多固态相變（如純鐵冷卻時奧氏體（γ-Fe）→鐵素體（α-Fe））。
- 二級相變（Second-Order Phase Transition）：
  - 特征：相變時，熱力學勢本身及其一階導數連續，但二階導數（如熱容 Cp溫壓縮率 κT、熱膨脹系數 α）發生不連續變化或發散。沒有潛熱和體積突變。相變是連續的，新相和舊相在臨界點難以區分。
  - 例子：超導轉變、超流轉變、鐵磁體-順磁體轉變（居裡點）、合金的有序-無序轉變。
- 其他分類方式：
  - 按結構變化：重構型相變（原子位置大幅調整，鍵斷裂重組，如石墨→金剛石）、位移型相變（原子位置微小調整，鍵不破壞，如石英的高低溫相變）。
  - 按擴散機制：擴散型相變（原子長距離擴散，如鋼中珠光體形成）、無擴散型相變（原子協同切變位移，如鋼中馬氏體轉變）。
相變發生的條件與動力學：
- 熱力學條件：新相的自由能必須低于舊相的自由能（ΔG < 0），這是相變發生的驅動力。
- 成核（Nucleation）：新相在舊相中形成微小核心（晶核）的過程。可以是均勻成核（在舊相各處隨機形成）或非均勻成核（在雜質、界面等缺陷處優先形成）。
- 生長（Growth）：穩定的晶核通過界面遷移不斷長大，消耗舊相的過程。生長速率受溫度、原子擴散能力、界面結構等因素影響。
- 相變動力學描述了相變速率（如轉變量隨時間的變化），通常用時間-溫度-轉變（TTT）圖或連續冷卻轉變（CCT）圖來描述，尤其在金屬熱處理中至關重要。
相變的重要性與應用：
- 材料加工與性能調控：通過控制相變（如熱處理中的加熱、保溫、冷卻），可以精确調控金屬、陶瓷、高分子等材料的微觀組織和性能（強度、硬度、韌性、導電性、磁性等）。例如，鋼的淬火獲得馬氏體提高硬度，回火調整韌性與強度。
- 自然界與技術中的普遍現象：水循環（蒸發、冷凝、凝固、融化）、地質過程（岩漿結晶、礦物相變）、電子器件（鐵電、鐵磁材料的相變行為）。
- 新材料開發：理解相變機制是設計具有特定功能（如形狀記憶效應、超彈性）新材料的基礎。

權威參考來源：

美國國家标準與技術研究院（NIST） - 材料數據庫（ASM International 合作）：提供詳盡的材料相圖（Phase Diagrams），這是描述材料在不同溫度、壓力、成分下穩定相的基礎工具，直觀展示了相變發生的條件。 https://materialsdata.nist.gov (鍊接有效，指向NIST材料數據資源門戶)
麻省理工學院開放式課程（MIT OpenCourseWare） - 材料科學與工程導論：課程講義（如Lecture 19: Kinetics of Phase Transformations）清晰講解了相變的熱力學、成核生長理論和動力學。 https://ocw.mit.edu/courses/3-00-thermodynamics-of-materials-fall-2002/ (鍊接有效，指向相關課程資源，需在課程頁面内查找具體講義)
《材料科學與工程：導論》（Callister & Rethwisch 著）：這是一本被廣泛使用的經典教材，其章節（如第10章：相變）對相變有系統、權威且易懂的解釋，包括熱力學基礎、成核、生長、動力學及實例。 (來源：Callister, William D., and David G. Rethwisch. Materials Science and Engineering: An Introduction. 10th ed., Wiley, 2018.)
《物理冶金學原理》（Reed-Hill & Abbaschian 著）：更側重于金屬材料，對固态相變（特别是鋼中的相變）有深入讨論，是冶金領域的權威參考書。 (來源：Reed-Hill, Robert E., and Reza Abbaschian. Physical Metallurgy Principles. 4th ed., Cengage Learning, 2010.)

網絡擴展資料

Phase Transformation（相變）指物質在不同相（如固态、液态、氣态）之間的轉變過程，或同一相内不同結構狀态的轉換。以下是詳細解釋：

基本定義
- Phase（相）：物質的一種特定狀态或結構形式，例如冰（固态）、水（液态）、水蒸氣（氣态）。
- Transformation（轉變）：指物質因溫度、壓力等外界條件變化引發的狀态或結構改變。
- 相變通常伴隨物理性質（如密度、導電性）的變化，例如金屬熱處理中的晶格結構重組。
應用領域
- 材料科學：如陶瓷燒結時礦物相變影響材料性能。
- 工程領域：合金通過相變調控強度與韌性，如鋼的淬火處理。
- 地球科學：岩石在地殼運動中因壓力溫度變化發生相變（如石墨→金剛石）。
關鍵影響因素
- 溫度與壓力：主要驅動條件，例如冰在0°C融化。
- 時間與循環次數：相變強度可能隨循環次數增加而減弱。
- 成分與雜質：雜質可能改變相變臨界點或路徑。
分類示例
- 一級相變：伴隨潛熱和體積突變（如冰→水）。
- 二級相變：連續變化，如超導态轉變。

擴展閱讀：相變速率（phase transformation rate）描述轉變快慢，受動力學因素影響。更多專業用法可參考材料學文獻或詞典（如海詞詞典）。

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