Termodinâmica da Solidificação de Ligas Binárias

O estado estável de um sistema binário a temperatura e pressão constantes é aquele que apresenta a energia livre de Gibbs mais baixa. A estabilidade das fases pode ser determinada através da compreensão das flutuações da energia livre de Gibbs em diferentes fases possíveis com a composição e a temperatura. Uma solução líquida arrefece até à temperatura liquidus, provocando a separação de uma fase sólida. Esta fase sólida pode ser um componente quase puro, uma solução sólida com uma composição semelhante ou diferente, ou um complexo químico formado pela reação de vários componentes. A composição da fase sólida em equilíbrio com a solução líquida minimiza a energia livre de Gibbs do sistema. Se as soluções líquidas forem estáveis em toda a gama de composições, a energia livre de Gibbs dos estados líquidos é inferior à de qualquer fase do estado sólido. Por outro lado, a energia livre de Gibbs dos estados sólidos é sempre inferior à das fases líquidas.