结构矿物学 2011-04 晶体结构稳定性.pdf

结构矿物学(4/10) 北京大学 秦善 2011.11 晶体结构的稳定性 晶体结构的稳定性  晶体结构稳定性规则 吉布斯自由能 戈尔德施密特定律 鲍林规则  温度的影响  压力的影响  化学组成的影响  固溶体  类质同像  型变 吉布斯自由能 The Gibbs Free Energy dG = VdP – SdT 如果P ，T是常数，则dG = 0  如果T是常数，对P积分，则有 (∂G/∂P)T = V  如果P是常数，对T积分，则有 (∂G/∂T)p = -S 吉布斯自由能 The Gibbs Free Energy dG = VdP – SdT 如果P ，T是常数，则dG = 0  如果T是常数，对P积分，则有 (∂G/∂P)T = V  如果P是常数，对T积分，则有 (∂G/∂T)p = -S 吉布斯自由能 The Gibbs Free Energy dG = VdP – SdT 两相(A, B)之G, T, P之间关系  相A 的G面斜率大，相B 的G面斜 率小  在两者相交处达到平衡，此时有 G = G A B 吉布斯自由能 The Gibbs Free Energy dG = VdP – SdT P为常数时：  T T , 相A稳定，B不稳定 E  T T , 相B稳定，A不稳定 E T为常数时：  P P , 相A稳定，B不稳定 E  P P , 相B稳定，A不稳定 E 吉布斯自由能 The Gibbs Free Energy dG = VdP – SdT 在P-T平面的投影(经典的相图) DG = DVdP - DSdT  在线上: DG = GB - GA = 0 , 故有 dP/dT = DS/DV B稳定区 Clausius –Clapeyron Equation A稳定区 吉布斯自由能 应用举例: Solid - Solid Reaction－Al SiO 相图 2 5 dP/dT = DS/DV  DS = SS