Подвійні системи з простою евтетикою

Стан подвійної системи визначається тьрома незалежними параметрами – Т, р и содержанием х одногоз компонентів, тому діаграма стану такої системи трьохмірна Зазвичай приймають постійними Т чи р і розглядають відповідні плоскі перетини діаграми стану, котрі називаються відповідно ізотермічними (р — х) чи ізобарними (Т — х) діаграмами стану.

Мал. 2. Діаграма плавкості подвійної системи, компоненти якої А і В не утворюють твердих розчинів. L - область існування рідини (розплаву), (L + S_A) і (L + S_B) області співіснування рідкої фази і твердих А і У відповідно; (S_A + S_B) область існування механічної суміші твердих А і В. Т_АET_В і MEN - лінії ліквідуса і солідусу відповідно, E - евтектична точка. С, D, F, G, Про і Q - фігуративні точки (пояснення в тексті).

На діаграмі стану (рис. 2) лінія, що зображує залежність від складу температури початку виділення із рідкої фази твердого компонента (початку рівноважної кристалізації) називається лінією ліквідусу. Вона складається з двох віток Т_АЕ і Т_ВЕ, що обмежують фазове поле рідини L від полів існування рідкої фази з твердими А і В власного (поля L + S_A и L + S_B). Лінія, що відображає залежність від складу температури закінчення рівноважної кристалізації при охолодженні (чи початку плавлення при нагрівання), називається лінією солідуса.Нижче неї розміщене фазове поле S_A + S_B твердого стану системи, що відповідає вимогам співіснування двох твердих фаз. Фазові зміни, що проходять в системі описуються наступним чином. При охолодженні рідкої фази із початкового стану С, фігуративна точка системи в цілому рухається вниз вздовж прямої CG. В точці її перетину з лінією ліквідуса починається кристалізація компонента В, система стає двохфазною і диваріантною або, оскільки тиск фіксований, моноваріантною. По мірі кристалізації В рідона збагачується компонентом А, її склад змінюється по вітці ліквідуса і по досягнені системою стану, що зображується фігуративною точкою D, рідкій і твердій яазі відповідають фігуративні точки О і Q. Прямі, що зєднують фігуративні точки двох фаз, що знаходяться в рівновазі називають нодами (аба коннодами); горизонтальні ноди, типу OQ, можна провести через будь які точки фазових полів, що відповідають гетерогенним постійним стану системи. При вираженні складу в масових (молярних) долях відношення відрізків OD і DQ пропорційно відношенню мас (числа молей) твердої і рідкої фази. Це дозволяє розрахувати по діаграмі станувідносні кількостіфаз при будь якій температурі, щоб, наприклад визначити повноту кристалізації чи степінь виділення даного компонента із рідкої фази в тверду. В точці F перетину прямої CG з лінією солідуса починається кристалізація компоненти А. Система стає трьохфазною (рідина і дві тверді фази А і В) і моноваріантною, тобто при постійному тиску спільна кристалізація двох твердих фаз (так звана евтектична кристалізація) протікає при постійних температурі і складі рідкої фази, що відповідають координатам евтектичної точки Е.Після завершення евтектичної кристалізації система складається з двох твердих фаз і є дивариантной (умовно моноваріантною). У обговорюваному випадку система після твердіння складається з відносно великих кристалів В і мелкодисперсной суміші тих, що спільно виникли при евтектичній кристалізації кристалів А і В; таку суміш називають евтектикою. Якщо початкова рідина мала евтектичний склад, продукт її твердіння - мелкодисперсная евтектика без домішки великих кристалів якого-небудь з компонентів. При нагріванні суміші твердих А і В описані явища протікають в зворотній послідовності: ізотермічне утворення рідини евтектичного складу аж до вичерпання якого-небудь з твердих компонентів і розчинення в рідині твердого компонента, що залишився, при подальшому підвищенні температури, яке завершується після досягнення фігуративною точкою системи лінії ліквідуса.

Дата добавления: 2015-05-26