材料科學/熱力學
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相圖提供了一種圖形方法，用於呈現對複雜自然過程的實驗研究結果，以便在給定的溫度和壓力下，對於處於平衡狀態的特定系統，可以確定存在的相或相。
系統 - 宇宙中任何引起關注並可以進行實驗研究的部分。
相 - 系統的任何特定部分，在物理上是均勻的，具有特定的成分，並且可以從系統中的任何其他相中機械地移除或分離。
- 例如，包含油和水混合物的平衡系統包含兩個相 - 油和水。
在岩石學中，我們通常處理主要相 - 任何可以與液體共存的結晶相，即它直接從液體中形成/結晶。
平衡 - 系統的最小能量狀態，只要壓力和溫度保持恆定，反應狀態就不會隨時間而改變。
在實驗岩石學中，有三個實踐標準用於測試平衡。
1. 時間 - 隨著時間的推移，系統不會改變其物理或化學組成。2. 從兩個方向接近平衡，例如，鈉長石的熔點。
- 從鈉長石成分（Na2O-Al2O3-6SiO2）的液體開始，冷卻直至鈉長石結晶 - T=1100°C
- 從相同成分的固態鈉長石混合物開始，加熱直至形成液體 - T=1120°C。鈉長石的熔點 = 1110°C + 10°C。
3. 透過使用不同的反應物和程式來達到平衡。為了確定鈉長石的熔點
- 研磨純鈉長石樣品
- 將粉末氧化物組合起來，以獲得純鈉長石成分
- 使用兩者來確定鈉長石的熔點。
在檢查相圖之前，還需要定義一個最終術語。
組分 - 定義系統中任何相所需的最小數量的獨立變數化學成分。
- 組分可以是氧化物、元素或礦物，具體取決於所檢查的系統。
例如，在 H2O 系統中進行的實驗表明，在較寬的溫度和壓力範圍內出現的相是冰、液態水和水蒸氣。每個相的組成都是 H2O，只需要一個化學引數或組分來描述每個相的組成。可以透過單個組分定義的系統稱為單組分系統。H2O 系統 在該系統中，壓力範圍為 0 到 15 kbars，已識別出七個相，每個相的組成相同 - H2O
- 冰 I
- 冰 II
- 冰 III
- 冰 IV（實際上不存在）
- 冰 V
- 水
- 蒸汽
SiO2 系統 在溫度範圍為 0 到 2,000°C 且壓力範圍為 0 到 30 kbars 的單組分 SiO2 系統中，已識別出六個 SiO2 相。在壓力 > 30 kbar 時，存在第七個相，斯石英。SiO2 的六個相是
- 柯石英
- α 石英（三方晶系）
- β 石英（六方晶系）
- 鱗石英
- 方石英
- 無水熔體