Thermodynamique de la solidification des alliages binaires

L'état stable d'un système binaire à température et pression constantes est celui dont l'énergie libre de Gibbs est la plus faible. La stabilité des phases peut être déterminée en comprenant les fluctuations de l'énergie libre de Gibbs dans les différentes phases possibles en fonction de la composition et de la température. Une solution liquide se refroidit jusqu'à la température du liquidus, ce qui entraîne la séparation d'une phase solide. Cette phase solide peut être un composant presque pur, une solution solide de composition similaire ou différente, ou un complexe chimique formé par la réaction de plusieurs composants. La composition de la phase solide en équilibre avec la solution liquide minimise l'énergie libre de Gibbs du système. Si les solutions liquides sont stables dans toute la gamme de composition, l'énergie libre de Gibbs des états liquides est inférieure à celle de toute phase solide. Inversement, l'énergie libre de Gibbs des états solides est toujours inférieure à celle des phases liquides.