This advanced comprehensive textbook introduces the practical application of phase diagrams to the thermodynamics of materials consisting of several phases. It describes the fundamental physics and thermodynamics as well as experimental methods, treating all material classes: metals, glasses, ceramics, polymers, organic materials, aqueous solutions. With many application examples and realistic cases from chemistry and materials science, it is intended for students and researchers in chemistry, metallurgy, mineralogy, and materials science as well as in engineering and physics. The authors treat the nucleation of phase transitions, the production and stability of technologically important metastable phases, and metallic glasses. Also concisely presented are the thermodynamics and composition of polymer systems. This innovative text puts this powerful analytical approach into a readily understandable and practical context, perhaps for the first time.

This advanced comprehensive textbook introduces the practical application of phase diagrams to the thermodynamics of materials consisting of several phases. It describes the fundamental physics and thermodynamics as well as experimental methods, treating all material classes: metals, glasses, ceramics, polymers, organic materials, aqueous solutions. With many application examples and realistic cases from chemistry and materials science, it is intended for students and researchers in chemistry, metallurgy, mineralogy, and materials science as well as in engineering and physics. The authors treat the nucleation of phase transitions, the production and stability of technologically important metastable phases, and metallic glasses. Also concisely presented are the thermodynamics and composition of polymer systems. This innovative text puts this powerful analytical approach into a readily understandable and practical context, perhaps for the first time.

Reaktionen, bei denen sich aus einem Ubersattigten Mischkristall eine oder mehrere neue Phasen ausscheiden, sind bekanntlich seit langem ein zentraler Gegenstand der Metallforschung. lm Vordergrund des lnteresses steht dabei einerseits die grund- legende Frage nach dem atomaren Mechanismus der in metallischen Festkorpern ablaufenden Vorgange, andererseits die enorme technische Bedeutung, die aus der Moglichkeit resultiert, durch gezielte Ausscheidungsreaktionen die Eigenschaften von Werkstoffen zu beeinflussen. Sowohl fUr den Vorgang der Keim- bildung einer neuen Phase im Ausgangsmischkristall, als auch fUr die Kinetik des Wachstums der ausgeschiedenen Teilchen sind verschiedene Modellvorstellungen entwickelt worden, die die bisher bekannten, oft auBerst komplexen Erscheinungen allerdings nur in zum Teil recht begrenztem Umfang erklaren konnen. Die mit der Ausscheidung zusammenhangenden Vorgange konnen in empfindlicher Weise durch sehr verschiedenartige Faktoren beeinfluBt werden, in erster Linie durch Gitterbaufehler, Atomradiendifferenzen und spezielle Bindungs- und Strukturver- haltnisse. Es ist demzufolge eine Reihe unterschiedlicher Ent- mischungsreaktionen bekannt, von denen die sog. diskontinuier- liche Ausscheidung aus GrUnden ihrer breiten technischen Nutz- barkeit besondere Beachtung verdient. Die diskontinuierliche Ausscheidung besteht bekanntlich in den meisten Fallen in einer lamellaren Segregation der aus dem Ubersattigten Mischkristall entstehenden Phasen. Die sich bildenden Ausscheidungszellen wachsen mit scharfer Front nach einem linearen Wachstumsgesetz in die Ausgangsmatrix hinein. Als atomarer Transportmechanismus fungiert in erster Linie die Grenzflachendiffusion. Neben diesem bisher in der Regel gefundenen "Grenzflachentyp", bei dem die Ausscheidung an GroBwinkelkorngrenzen und zum Teil auch an Oberflachen startet und sich durch Wanderung der Zellfront fortsetzt, ist ein sog.