Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Твердые растворы

Читайте также:
  1. АУТОГЕННЫЕ КОЛЛОИДНЫЕ РАСТВОРЫ
  2. БАЗИСНЫЕ РАСТВОРЫ
  3. Буровые растворы
  4. Буферные растворы
  5. Водные растворы для гидропоники
  6. ГЕТЕРОГЕННЫЕ КОЛЛОИДНЫЕ РАСТВОРЫ
  7. Глава 6. Растворы
  8. ДЕТОКСИКАЦИОННЫЕ РАСТВОРЫ
  9. Задачи на растворы и концентрацию.
  10. ЗАМЕЩАЮЩИЕ РАСТВОРЫ

T

a

в с

d

τ

ab – кривая охлаждения жидкости

Поскольку охлаждение ведется очень медленно и систему можно считать равновесной, то применим правило фаз Гиббса.

С=К+1-Ф, где К – число независимых степеней свободы, Ф – число фаз.

С=2-Ф=1 (так как одна фаза – жидкость)

bc – прямая параллельна оси времени, каждая точка на bc отвечает двухфазному состоянию системы. С=2-2=0 (система нонвариантна). Теплопотери на bc полностью компенсируются теплом, выделяющимся в результате кристаллизации вещества.

В точке с заканчивается кристаллизация вещества.

cd – охлаждение кристаллов этого вещества.

Возьмем теперь смесь двух твердых веществ, которые в жидком состоянии полностью смешиваются друг с другом, но не образуют твердых растворов (твердые растворы см.ниже). При медленном охлаждении расплава этой бинарной смеси получим следующую кривую охлаждения.

T

a

Tкр b

Тэв. c d

e

τ

ab – охлаждение бинарного расплава

С=3-1=2

В точке В начинается кристаллизация одного из компонентов бинарного расплава. Темп охлаждения на участке bc замедляется за счет частичной компенсации теплопотерь в окружающую среду теплом, которое выделяется при кристаллизации одного из компонентов.

С=3-2=1

cd – участок совместной кристаллизации двух веществ. В любой точке на cd в равновесии сосуществует жидкая фаза и две твердые фазы.

С=3-3=0. Участок параллелен оси времени – эвтектика – смесь кристаллов 1 и 2 компонентов.

de – охлаждение двух твердых фаз С=3-2=1.

 

К основным типам диаграмм состояния двухкомпонентных конденсированных систем относятся:

1. диаграммы с эвтектикой

2. с конгруэнтно и инконгруэнтно плавящимися химическими соединениями

3. с ограниченной и неограниченной растворимостью в твердой и жидкой фазах

Системы с неограниченной растворимостью

Твердые растворы

Твердыми растворами называют однородные системы переменного состава, состоящие из двух и более компонентов. Различают твердые растворы следующих типов:

           
     
 


внедрения вычитания замещения

(огранич.раст. (неограниченная

растворимость) растворимость)

В растворах внедрения частицы (атомы, молекулы, ионы) одного компонента размещаются между узлами кристаллической решетки другого компонента (при растворении в металлах неметаллов – бора, углерода, водорода, азота).

В растворах замещения частица (атомы или ионы) одного компонента замещают в узлах кристаллической решетки частицы другого компонента. Изоморфизм – свойство атомов или ионов химических соединений замещать друг друга в кристаллической решетке (NaCl и KCl). В твердых растворах замещения тип решетки и число атомов сохраняются, но изменяются ее объем и плотность. Для образования твердых растворов замещения необходимо выполнение ряда условий: для соединений с ионными кристаллическими решетками необходима аналогия химического строения, равенство знаков зарядов ионов, равенство радиусов и т.д. (гетеровалентное замещение, изовалентное замещение).

Твердые растворы

бертоллиды дальтониды

Бертоллидами называют твердые фазы переменного состава, которые характеризуются максимумом (или минимумом) на линиях ликвидуса и солидуса, не отвечающим определенному химическому соединению со стехиометрическим отношением компонентов. На диаграммах состояния дальтонидов присутствует сингулярная точка (дальтоновская точка) максимум, отвечающий определенному химическому соединению.

Т М ТB а0 а2 Ta b1 b0 b2 Tb c1 c0 Tc ТA d0 A y1 y0 y2 y3 B B, мол.% (а) T M a     c d   время (б)

Рис. Диаграмма состояния системы с неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии (а), кривая охлаждения (б)

ТАа0ТВ – линия ликвидуса

ТАс0ТВ – линия солидуса

М – фигуративная точка

В интервале (а0 – с0) с=3-2=1

Согласно правилу рычага в т. в0:

m1/m2=(y1-y0)/(y0-y1)

m1+m2=m0

где m0 – масса расплава, m1 и m2 – массы расплава и твердого раствора

т. с0 – полное затвердение расплава при Тс.

Путь кристаллизации – линия Ма0в1с1.

 

Т
 
 


ТА

 

ТВ

 

 

А состав В

(а)

Т ТА   ТВ   А состав В (б)

Рис. Диаграмма состояния системы с неограниченной растворимостью в твердом состоянии с экстремальными точками: с максимумом (а) и минимумом (б)


Дата добавления: 2015-01-12; просмотров: 4 | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2019 год. (0.011 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав