[科普中国]-变温相变

变温相变（athermal transformation）

新相的数量是温度单变量的函数，与时间无关，只有变温才能相变。与扩散相变有截然不同的特性，如有些钢种的马氏体相变，变温生核恒温瞬时长大，即在Ms点以下，马氏体生核数目取决于温度，温度降低，马氏体生核数目增加，因此属于变温相变。

变温相变动力学模型实践证明，以吉布斯自由能G或亥姆霍兹自由能F为基础发展起来的成核、生长、粗化的动力学机制虽然从物理上考虑是十分重要的，但从实际考虑还是不完整的。人们已作了许多尝试，在三阶段理论的基础上以更为明确的方式给出新相的转化率和新相的组织形态与反应时间的关系。W．A．Johnson和R．F．Mehl及M．Avrami发展了由成核率及新相生长速率求在等温转变中新相的体积分数和时间的关系的理论。当看到克里斯青用式描述各种相变过程时给出的相应的n值综合表（n值从1/2到4）的时候，不得不提出一个问题，n的物理意义究竟是什么?J．Inoue等人提出了更为复杂的理论。这两种理论用于等温转变可能问题不大，但原则上不能用于连续冷却转变。然而，连续转变才具有更大的实际意义。作者企图从更一般的假设出发，建立具有更大普适性的方程。

假设与动力学方程，设体系中仅发生一种不可逆相变过程，该过程用S→X表示。作如下假设：

（1）在该不可逆过程中，S和X的物质总量保持不变。

（2）设体系内的任意一点P，在任意时刻t，X相所占几率（通常称为X相的体积分数）为φ(P,t)，并且φ(P,t)的最大值为φmax，显然，0