一元相圖（unary phase diagram）

取最簡單的情況：單一純物質的相圖，只有一個組元。組成被凍結（永遠是那一種東西的百分之百），剩下的兩個旋鈕就只有溫度與壓力。所以一元相圖是一張地圖，壓力在縱軸、溫度在橫軸，被切成一塊塊區域，標出何處哪一種單一形態穩定。水的版本——固、液、汽三個區域相會於三相點——是大家都見過的那張。

陶瓷工作者的旗艦一元相圖是純氧化矽 SiO2。在一大氣壓下加熱它，熔化前它會走過一連串固態形態（同質多形）：α-石英直到 573 度 C，接著 β-石英，接著約 870 度 C 起的鱗石英，接著約 1470 度 C 起的白矽石，最後約 1723 度 C 熔為液體。每一條界線都是某一晶形讓位給下一晶形的溫度。相律在此發威：對單組元、固定壓力，單一相 F = 1（你能自由改變溫度），但兩種固態形態共存處 F = 0，所以每次轉變都發生在一個固定溫度。

這不只是冷知識。石英的相變帶著使陶瓷開裂的體積變化：573 度 C 的 α 轉 β 石英幾乎瞬間跳約 0.8% 的體積，這就是為什麼富含石英的坯體必須緩慢通過該溫度加熱與冷卻，否則會產生龜裂。鱗石英與白矽石形態在矽質耐火材料中很重要，也關係到燒成白陶器的行為。一元相圖也誠實地提醒你：在固定組成下，光是溫度就已決定你擁有哪一種結構。