DruckTemperaturKurven

DruckTemperaturKurven, auch Druck-Temperatur-Diagramme, sind grafische Darstellungen der Abhängigkeit des Phasenzustands eines Stoffes von Druck und Temperatur. Sie zeigen, wie sich Phasengrenzen verschieben, zum Beispiel zwischen fest, flüssig und gasförmig, sowie polymorphe Übergänge zwischen unterschiedlichen Kristallformen. Solche Kurven veranschaulichen die Stabilität von Phasen unter verschiedenen Bedingungen und finden Anwendung in Geologie, Materialsynthese und Polymerprozessen.

Auf den Kurven sind die Achsen typischerweise Druck (Pa, kPa, MPa, GPa) und Temperatur (K oder °C) angegeben. Die Phasenbereiche werden durch Linien getrennt, die Fest-Flüssig-, Fest-Gas- oder Flüssig-Gas-Übergänge sowie Umwandlungen zwischen Kristallformen markieren. Erste-Ordnung-Übergänge weisen Sprünge in Entropie und Volumen auf, während zweiter Ordnung-Übergänge subtile Veränderungen ohne Sprünge in der ersten Größenordnung darstellen. Manche Diagramme enthalten auch kritische Punkte, tripelpunkte oder Hochdruck-Phasen, die nur unter speziellen Bedingungen existieren.

Messung und Darstellung beruhen auf Experimenten mit Hochdruckapplikationen, etwa im Diamant-Ani­val-Cell oder Piston-Zylinder-System, gekoppelt mit Temperatursteuerung. In-situ Messungen wie Röntgenbeugung, Spektroskopie oder kalorimetrische Techniken liefern die Phasenzuordnungen, während theoretische Modelle (Zustandsgleichungen, Phasen-Energie-Landkarten) die Kurven interpretieren und extrapolieren helfen.

Druck-Temperatur-Kurven dienen der Bestimmung von Bedingungen zur Stabilität von Materialien, zur Planung von Syntheseprozessen oder zur Modellierung geologischer Prozesse, und sie liefern Grundlagen für das Verständnis von Phasenverhalten unter Extrembedingungen.

Siehe auch: Phasen Diagramm, Zustandsgleichung, Hochdruckphysik, Diamant-Ani­val-Zelle.