Viele Werkstoffe liegen im festen Zustand vor, ebenfalls lassen sich alle Stoffe außer Helium bei tiefer Temperatur und/oder hohem Druck in den festen Zustand überführen. Ob nun ein bestimmter Stoff fest, flüssig oder gasförmig ist, hängt von der Temperatur und dem Druck ab. In der Werkstoffkunde oder Chemie wird aber nicht von (Aggregat)zuständen, sondern von sog. Phasen gesprochen.
Wie bereits in der Einleitung erwähnt, spricht man bei den unterschiedlichen Aggregatzuständen (in denen ein Stoff vorliegt) von Phasen, d.h. man spricht von der gasförmigen, der flüssigen und den unterschiedlichen festen Phasen. Unter einer Phase versteht man dabei einen Bereich, innerhalb dessen sich die physikalischen Eigenschaften nicht sprungartig ändern.
Aufgebaut (Grundstruktur) ist jedes Phasendiagramm wie ein Diagramm. Dabei wird auf der x-Achse (waagrechte Achse) die Temperatur des Systems aufgetragen, auf der y-Achse (senkrechte Achse) der Druck. In der Regel besteht das Diagramm aus drei Linien, die das Gesamtsystem in feste, flüssigen und gasförmige Phase trennen.
Beispiel eines Phasendiagrammes mit zwei Komponenten:
So können mit Hilfe von Phasendiagrammen können oder Stoffgemische mit ihren festen, flüssigen und gasförmigen Aggregatzuständen aufgezeigt werden. Hierbei kann aus Phasendiagrammen abgelesen werden, welche Phasen oder Aggregatzustände bei bestimmten Temperaturen, Drucken und Zusammensetzungen stabil sind.
Ein Phasendiagramm ist ein graphischer Verlauf, der die Zustandsformen einer Substanz in Abhängigkeit von Druck und Temperatur angibt.
Die x-Achse in einem Phasendiagramm stellt typischerweise die Temperatur dar.
Die drei Hauptphasen, die in einem Phasendiagramm unterschieden werden können, sind der feste, der flüssige und der gasförmige Zustand.
Der kritische Punkt in einem Phasendiagramm zeigt an, wo Flüssigkeit und Gas nicht mehr voneinander unterschieden werden können.
Die Tripellinie in einem Phasendiagramm bezeichnet den Punkt, an dem alle drei Zustände – fest, flüssig, gasförmig – gleichzeitig existieren können.
Dieser Punkt wird als Sublimationspunkt oder Depositionspunkt bezeichnet.
Der Siedepunkt in einem Phasendiagramm zeigt an, bei welcher Temperatur und bei welchem Druck eine Substanz vom flüssigen in den gasförmigen Zustand übergeht.
Die Phase bezeichnet einen Zustand der Materie mit bestimmten physikalischen und chemischen Eigenschaften, wie beispielsweise fest, flüssig oder gasförmig.
Die Linie, die den Übergang von einer Phase zur anderen darstellt, nennt man Phasengrenze oder Phasenübergangslinie.
Ein binäres Phasendiagramm ist ein Phasendiagramm, das die Phasen von zwei komponentigen Mischungen in Abhängigkeit von Temperatur und / oder Druck darstellt.