相図・状態図の役割って？

質問

良く、物理系の教科書・論文等に○○相図（状態図）が記載されていて、状態別に統計的に記述されていますよね？

その相図の役割というのは何ですか？状態をグラフにして何か利点があるんでしょうか？

ただ単に、状態を区別しているようにしか解釈できません。
「相図？それが何か？」という感じなんですが・・・

回答No.2

usokoku · ベストアンサー

＞統計的に記述さ
とは言いがたい部分もあるのですが。

相変化付近では、状態方程式のように状態に関係する法則がおかしくなります。有効桁があっていれば良いほうで、「対数で１桁(つまり1/10から１０倍の範囲)であっていたから、まー、使えないことはないだろう」なんてことがあります。このように状態の関係する法則の限界を見るために使います。

ぶしつの精製、蒸留・しょうせき・ちゅうしつ、、、等に使います。
最近の話題では、くず鉄中に含まれる亜鉛の除去、亜鉛の沸点を使っています。

窯業関係ですと、ゼーゲル式の補助です。Ca-Al-Si系酸化物の酸性分系状態図を見て、CaOの代わりにこの位他の金属を入れてみて、限界はこのくらいたから、最大添加はこのくらい。なんて、範囲を大雑把に定めるのに使います(うまくいかないことがわかっている試料をつくりたくない)。

金属関係ですと、多くの場合、単一成分ではありません。複数の成分が混ざっています。この混ざっている状態を特に作る場合に使われます。たとえば、応力腐食割れ(折ったか山で全日空きの圧力かくへきが破壊されて、坂本九他が死亡したのが有名)の原因が、この成分が多いとき、ということがわかっている合金の場合、冷やし方を変更すると「この成分」の生成を押さえることが出きる場合があります。逆に、ちょっと焼きなましてやると「この成分」が大量にできて簡単に応力腐食われを起こします。「やきなまし」の温度を決定するのに使います。

ただ、いずれも、「なんかおかしいな」というときにみると納得できる、わけで、研究者以外の方は、使うことはないと思います。技術者が、「なんかおかしいな」と思うような原因を潰してから工場(生産)に引き渡しますし、出荷物の「おかしなこと」に対しては警告文を説明書に書きますので、ちょっとわからないでしよう。

具体的内容は言えないのですが、新聞で「新技術が開発された。これにより大量生産が可能になった」と報道された内容ですが、昭和の初めから１９７０年代に書けて研究報告された状態図のコピーを国会図書館で入手して、運転条件をちょっとずらしただけです。
誰もが口をそろえて言います「そんなこと俺だって出きる」と。しかし、状態図のコピー１枚から読み取れる方はいませんでした。たった１名の該当分野が専門外でちょっと趣味で状態図の読み方を知っていた「同級生の誰もが口をそろえて言う、本人自らが認めている、どうしょうもない馬鹿」が一言発言しただけで開発された「新技術」です。

気がつかないと、使い方はわからないでしょう。

お礼

返信が遅れてすいませんでした

丁寧な説明ありがとうございます
相図の読み方について勉強しようと思います

回答No.3

htms42

質問者様に質問です。

状態図にはいろんな情報が含まれています。
状態図を使わないとした場合、それらの情報はどういう形で表されるのでしょうか。

数字のずらっと並んだディジタル情報で置き換えると同じだという認識なんでしょうか。

お礼

そうですよね・・

現象を記述するにはぴったりの方法ですね

回答No.1

noname#160321

>状態別に統計的に記述されています…
というお言葉とちょっと離れてしまうのですが、化学工学などでは液体の分留に使います。
また固体の場合結晶系の違いとかで強度の推測にも必要です。
焦点がずれていましたら無視してください。
m(_ _)m