Обобщенное правило ступеней

Правило ступеней широко известно и подтверждается многочисленными примерами. Оно заключается в закономерности фазовых переходов из термодинамически неравновесного в равновесное состояние через ряд промежуточных состояний:

В зависимости от термодинамических и кинетических условий, промежуточные фазы могут существовать длительное или, наоборот, короткое время т, или вообще не реализоваться (при отсутствии таких условий). В последнем случае число ступенчатых фазовых переходов соответственно сокращается. Время т существования одной и той же промежуточной фазы в зависимости от термодинамических и кинетических условий может изменяться в очень широких пределах. При низких температурах метастабильная аморфная фаза (например, кварцевое стекло) может оказаться устойчивой и долговечной в течение практически необразимого промежутка времени.

Стабильность аморфных фаз резко падает по мере отклонения (в обе стороны) состава сплава от эвтектического или квазиэвтектического. Причина высокой стабильности аморфных сплавов эвтектического состава заключается в следующем. Величина энергетического барьера при перестройке аморфной структуры в кристаллическую зависит от того, насколько химические потенциалы" и каждого из компонентов в аморфной фазе приближаются к химическим потенциалам во всех тех равновесных кристаллических фазах, которые могли бы, но еще не успели выкристаллизоваться из аморфной фазы (переохлажденной жидкости или пара). В таком случае все соответствующие разности химических потенциалов оказываются равными Или близкими к нулю, что и повышает энергетический барьер для перехода конгломерат равновесных кристаллических фаз, соответствующий структуре эвтектики или квазиэвтектики.