相图应该是材料里面最基本的， 最基本的概念之一。
当然这个我们所说的相图，
大概有几类，一类是我们常见的就是我们现在教材中所讲的，
物相，物相或者物态，与温度和压强之间的关系，
通常是个二维的相图，然后另外呢有时候也会跟组成有关，
跟组成有关，比如说合金的相图。合金的相图因为你不只有一个组分，有多个组分，
那么有时候可以化成方的，有时候可以化成三角的，有时候可以化成立体的，都可以。
那么，这个相图可以变得很复杂，那么比如说钢铁的相图。
钢铁的相图你不要以为钢铁里只有铁，
钢铁里实际上最常见还有碳，是吧，还有碳，有时还有其他合金，不锈钢你试试，
中学学过吧，不锈钢，铁铬镍，是吧，铁铬镍，
百分之十五以上的铬，和百分之几以上的镍，是吧，百分之七吧，
百分之七以上的镍，那么这才叫不锈钢，那么实际上在不同的相里面它有不同的性质。
那么这是相图，那么当然这里是一个最简单的相图，
气液固三相相图，但是实际上比这更复杂的相图有的是。
那么，比方说我们通常，当然在这个阶段我们讲的仍然是气液固最简单的相图，
但实际上比相图，比这个更复杂的包括这个
固固相变。我们前面提过超导的，非超导相变等等等等。
那么，包括这个铁电到反铁电，铁磁到反铁磁相变， 这些都是最，最困难的相变。
那么然后我们就说这几个，这几个，那么相图里最基本的几个要素是什么呢？
首先三个区间。三个，
这三根线画的三个区间，气态，黄色是气态，蓝色是液态，
这个灰色是固态，三个区间，然后三根线，三根线
一根是气液线，这根，气液线；一根是固液线，
这根是气固线，气固线，三根线， 每根上都是两相共存。
那么每个区间呢，都是一相独存体系。
然后呢，两个点，这个点叫三相点，是三相共存的点。 然后另外还有个临界点。
临界点，临界点就是在这个临界温度以上，气体和液体就不再区分了，
气体和液体就不再区分了，那应该说就是都是气体了，可以认为都是气体了。
那么这就是相图，我们这里这个简单相图所代表的基本含义。
另外一个临界点以上，这个点以上是没有线的，
所以这根线是有终点，就是临界点，其他线可以往下走。
但注意，这根线并不表明这根线是永远这么斜率下去的，
因为在高压情况下可能会有新的相产生，固固，新的固体相产生，
是吧，那么比方说冰， 冰的体系上面实际上有，冰有十五种，目前已知十五种，
那么最新的第十五种冰大概两年，几年前发现的，我忘了哪年，08， 09？
几年前发现的，那么发表在PRL上 很厉害是吧，PRL上，那么
是在高压下发现的，应该说不是在实验室发现的，是在电脑里发现的。
那压强太大了，做不出来，它是在电脑里模拟出来的，
模拟出来，十五种冰，那么那个冰呢，是在，很高，这个纵轴边是压强嘛，是吧，很高的位置
因为这根线可能是左右拐的，左右拐的，不同的相，不同的相。
那么这是关于相图，然后水和二氧化碳相图的比较。
那么水的相图是往左斜的，这固液线，其他两根线差不多。 那么二氧化碳的线是往右斜的。
一个向左斜，一个往右斜，主要原因，是由于冰的密度比水小。
就冰的固体，水的固体密度，
低于它的液体密度，因此它会往左斜
因此，当你，怎么说呢，当你温度恒定，比如零下几度的时候，当你温度恒定往上加压的时候，
那么是冰变成水，而不是水变成冰，而不是水变成冰。
那么反过来呢，如果是二氧化碳，比如说在零上几度，零上几度当你加压的时候，
它会把液体二氧化碳压成固体二氧化碳，是吧，勒沙特列原理，平衡移动原理，
是吧，那么因此呢这条线的倾斜方向决定了谁的密度更大
或者说谁的密度更大决定了这个倾斜方向，是吧，一个道理，
一个道理，这是水和二氧化碳的变化比较。
完了，三个要点，那么如果加上这里有，沸点阿，这里加上个沸点
就一个大气压下的气液，气液线上的一点是 水的沸点，水的沸点。
那么另外要说明的一点是，在相图里是个纯相体系
比如说这里只有水，无论是气液固，它都是纯水，
没有任何其他物质，因此它的凝固
点是三相点，而不是我们常说的冰点。
冰点是零度，是吧，冰点是零度，而三相点不是零度，准确地说，是0.0098度
与这个温度平衡的压强是4.58， 是蒸汽压 。 这是4.58毫米汞柱，
是蒸汽压 那么这是纯水体系，为什么三相点不同于冰点呢？
是因为冰点是，被空气饱和的水的体系。
它是开放体系，它是实际体系，不是，这是理想体系，
这是理想体系，那么在它的水的上方，没有任何其他气体
只有水蒸气本身，那么这是个封闭的水的体系，
那么没有任何其他杂质，有杂质的叫冰点，叫冰点，这是二者之间的差别。
然后某些问题实际上刚才刚回答，刚回答。
这个两个问题，一个是三相点跟冰点有何差别，在 化院那本教材上，明确写着
就是冰点是在大气环境下被空气饱和了，空气饱和了的水的凝固点，
那么然后三相点是纯水体系，理想体系下水的凝固点， 两个是不一样的，两个是不一样的，
然后倾斜方向是受密度的影响，两种固体的密度的影响，
跟液体比谁高谁低，决定了这个倾斜的方向。
Prof. Jiang BianAssociate Professor
