相变
物质从一种相转变为另一种相的过程
条目
历史版本
相变（Phase Transition）是指在外界条件（温度或者压强）发生变化的过程中，物相中原来均匀的化学组成或结构在某一特定条件下发生的突变，比如，在一个大气压下，冰在0°C 时熔解为水，水在100°C时沸腾变为水蒸气。[2][4][5]一般相变前后相的化学组成不变，因而相变是一个物理过程不涉及化学反应。[6]物质的相变形式一般分为四种：固-固相变、固-液相变、固-气相变和液-气相变。[7]相变的条件包括温度、压力和浓度，如果相变要自发进行，系统必须过冷（过热）或过饱和，此时系统温度、浓度和压力与相平衡时温度、浓度和压力之差值即为相变过程的推动力。[8]
其实人们很早就发现相变现象了，只是那时还没有“相变”这个概念。古希腊时期，一个叫Thales的先贤看到海水蒸发成雾气，形成云后又化作雨而入海，进而提出了“世界是由水构成的”；19世纪，采矿、冶金业开始了对相变现象的研究，1869年，爱尔兰化学和物理学家Thomas Andrews研究了
的压力、温度和体积之间的关系。在此过程中，他提出临界温度和临界压力的概念，以表明气态和液态间的转变是连续的；1911年，人们发现的超导现象及在1930年发现的液氦超流效应更是引起了物理学家们对相变的兴趣。[9]随着对相变现象及其规律认识的逐步加深，人们开始提出了相变的有关理论，如经典的成核-生长理论、界面微观形貌控制的生长理论、固液相变界面失稳理论以及近代凝聚态物理学中的各种有关理论等等。[10]
相变是广泛存在的，在材料科学、热力工程、冶金工程、化学工业和气象学等领域都涉及各种相变过程，[3]。例如在建筑节能方面，将相变材料掺入建筑结构中，不仅可以降低建筑能耗，改善室内环境质量，同时还可以有效地储存、利用太阳能等低成本清洁型能源，实现环境与经济的双赢；在医药工业方面，许多医疗电子治疗仪要求在恒温条件下使用，这就需要利用温控储热材料来进行调节，使仪器在允许的温度范围内工作；在纺织行业方面，将相变材料添加到纺织服装中，不仅可以增强其保暖性能，还可以使其具有智能化的内部温度调节功能，对于改善人们的生活质量具有重要意义。[11][12]由于复合相变材料具备无机和有机相变材料的优点，在未来，复合相变材料将成为重点研究的方向。[13]
定义
相变是指在外界条件发生变化的过程中，物相中原来均匀的化学组成或结构在某一特定条件下发生的突变，[4]例如，在一个大气压下，冰在0°C时熔解为水，水在100°C时沸腾变为水蒸气。[5]一般相变前后相的化学组成不变，因而相变是一个物理过程不涉及化学反应。[6]