界面能与相变：Cahn-Hilliard 与 CALPHAD 模型的比较分析——论三元取代合金

材料科学中存在多种相变建模方法，包括相场方法和响应扩散方法，这些方法在界面能处理上存在根本差异。由于各方法的数值方案仅适用于其主要应用场景，这些方法似乎互为排斥。为此，本文引入一种新型方法，用于建模多相、多组分系统中的相变，特别是针对材料科学中的取代合金进行研究。通过二元和三元系统的实例，研究界面能在材料形貌演化中的基本作用。允许对界面能量量进行完全控制，可实现更深入的探讨，并填补现有方法之间的空白。我们证明了所推导方法的热力学一致性，讨论了若干应用场景，如空位中介扩散。进一步提出一种将Onsager系数与扩散系数关联的方案，可用于研究多组分系统中观察到的复杂耦合效应。我们希望为材料科学中复杂相变建模提供新的数学工具。