非晶三元相图的分类：相互作用参数的重要性
材料科学
2025-01-27 v2
摘要
理解相图对于材料选择和设计至关重要，因为它们提供了混合物热力学的全面表示。本工作对代表聚合物、小有机分子和溶剂的非晶系统的可能三元相图进行了广泛而系统的概述。借助计算高效的方法，基于相互作用参数的系统筛选，生成了超过80,000个三元相图的空前库。识别出21种相图类型，包括未报道的类型。它们根据与不混溶材料对数量、混溶间隙数量和三相区域数量相关的简单规则进行分类。这些类型被映射到三维相互作用参数空间，提供了其可能性和存在条件的清晰图像。发现四种众所周知的具有0、1、2或3个不混溶对的相图类型是最可能的。许多不常见的相图主要出现在临界相互作用参数值附近的小参数窗口内。对于最常见的相图类型，我们表明可加工窗口的大小对接近临界值的相互作用参数变化变得敏感。对于摩尔尺寸较大的材料，敏感性降低。最后，模拟与实验相图的成功比较展示了这一理论分析的实际相关性。所呈现的结果为溶液加工条件的合理设计和共混物形态控制奠定了坚实基础。直接应用包括有机薄膜和识别用于可持续加工的绿色溶剂。
引用
@article{arxiv.2501.04478,
title = {Taxonomy of amorphous ternary phase diagrams: the importance of interaction parameters},
author = {Yasin Ameslon and Hao Liu and Jens Harting and Olivier J. J. Ronsin and Olga Wodo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.04478},
year = {2025}
}