Termodynamika krzepnięcia stopów binarnych

Stabilnym stanem układu dwuskładnikowego w stałej temperaturze i pod stałym ciśnieniem jest stan o najniższej energii swobodnej Gibbsa. Stabilność faz można określić poprzez zrozumienie fluktuacji energii swobodnej Gibbsa w różnych możliwych fazach w zależności od składu i temperatury. Ciekły roztwór ochładza się do temperatury likwidus powodując oddzielenie się od niego fazy stałej. Ta faza stała może być prawie czystym składnikiem roztworem stałym o podobnym lub innym składzie lub kompleksem chemicznym utworzonym w wyniku reakcji wielu składników. Skład fazy stałej w równowadze z roztworem ciekłym minimalizuje energię swobodną Gibbsa układu. Jeśli roztwory ciekłe są stabilne w całym zakresie składu energia swobodna Gibbsa stanów ciekłych jest mniejsza niż jakiejkolwiek fazy stałej. I odwrotnie energia swobodna Gibbsa stanów stałych jest zawsze niższa niż faz ciekłych.