本周目标：

• physical and chemical principles
• processing routes
• characterisation techniques

这个课程的核心问题似乎是在于phase change，对于实际的材料生产环节，大规模的生产最经济的方法几乎多是通过phase transformation，其中包括三类：

1. Precipitation from supersaturated solution
2. Liquid-Solid Transformation
3. Precipitation

相变的分类

按照Thermodynamic Order，可以分为first-order和second-order，两者的核心区别在于热力学函数的连续性

First-order

Gibbs Free Energy的一阶导数（$H,S,V_m$）在Transformation Temperature处不连续，如solidification，vaporization，melting，vaporization，需通过nucleation和growth两阶段进行

• 有明显的变化过程，如放热、吸热或体积变化，变化时有热量进出

• 先形核，再长大；例如共晶转变种，先有小的α相、β相核，再慢慢长大成层片状的组织

• 形成明显的新结构，比如金属凝固后会形成晶粒

钢筋、铝合金多是通过first-order相变如凝固、热处理来调整强度

Second-order

gibbs free energy的一阶导数连续，但二阶导数不连续，无明显界面，无需形核

• 没有热量进出，也不会改变体积，无明显变化
• 无突变、无固定步骤，性能改变是连续的、过渡的

https://www.youtube.com/watch?v=ksPWkUIgF78 解释一阶二阶的视频