Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Топ:
Комплексной системы оценки состояния охраны труда на производственном объекте (КСОТ-П): Цели и задачи Комплексной системы оценки состояния охраны труда и определению факторов рисков по охране труда...
Выпускная квалификационная работа: Основная часть ВКР, как правило, состоит из двух-трех глав, каждая из которых, в свою очередь...
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Интересное:
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Дисциплины:
2018-01-13 | 379 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Как известно из термодинамики, при постоянной температуре и постоянном давлении, та фаза будет находиться в равновесии, для которой наблюдается минимум изобарно-изотермического потенциала G = H – TS.
H = U + PV и G = U + PV - TS
В частности для твердой фазы: U = U 0 + UТ + UE, где U 0– потенциальная энергия решетки при Т = 0 К; UТ – энергия тепловых колебаний атомов при данной температуре; UЕ – энергия упругих искажений решетки за счет растворения чужеродных атомов; Р – внешнее давление; V – объем занимаемой фазой; S – энтропия; Т – абсолютная температура; Н – энтальпия фазы. Отметим, что в общем случае равновесное состояние системы определяется минимумом того термодинамического потенциала (G, U, H или F), который описывает ее состояние при выбранных переменных параметрах.
Энтропия всегда положительна (S>0) и возрастает с повышением температуры, поэтому с ростом температуры G уменьшается (рис. 3.5 а); при этом кривая G(T) всегда обращена выпуклостью вверх.
Рисунок 3.5. – Зависимость изобарно-изотермного потенциала для жидкой и твердой фаз постоянного состава от температуры (а) и от состава (б) для жидких и твердых фаз переменного состава при Т =const, при которой в равновесном состоянии находится твердая фаза |
Если сравнить температурные зависимости G для двух фаз (жидкой и твердой рис. 3.5 а), то наклон кривых всегда будет различным из-за различия S, поэтому кривые должны пересечься.
Наклон кривой G = f (T) будет круче у той фазы, у которой S больше. Энтропия жидкой фазы больше энтропии твердой фазы того же состава, поэтому кривая для жидкой фазы снижается резче, чем для твердой. Точка пересечения Т равн соответствует температуре фазового превращения. Ниже и выше этой температуры стабильны разные фазы, обладающие соответственно меньшим значением G.
|
Рассмотрим концентрационную зависимость G в системе, образованной компонентами А и В. В идеальном случае, когда компоненты А и В совсем не растворяются друг в друге, любой сплав данной системы представляет собой механическую смесь компонентов А и В, и термодинамический потенциал любого сплава системы находят по правилу аддитивности.
Если же компонент В растворим в компоненте А, то вплоть до состава, отвечающего предельной концентрации (ХВ нас), зависимость G от концентрации будет изображаться непрерывной кривой, обращенной выпуклостью вниз, т. е. равновесное растворение связано с уменьшением величины G раствора.
Рассмотрим ход кривой вблизи компонента А (рис. 3.5 б), т. е. в области очень разбавленных растворов.
В этой области равно тангенсу угла между касательной к кривой G=f (X) и осью X и, следовательно, химическому потенциалу компонента В в растворе концентрации :
(3.23) |
Для идеальных растворов | (3.24) |
где – химический потенциал 1 моля чистого компонента В (величина, зависящая только от природы компонента В ); R – универсальная газовая постоянная, равная kNA, где k – постоянная Больцмана, NA – число Авогадро, Поэтому
(3.25) |
Для бесконечно разбавленных растворов ХВ → 0 и соответственно ln ХВ → – ∞ и tgα → – ∞.
Это означает, что кривая G=f(XB) касается оси ординат, но особенно важно то, что при малых концентрациях компонента В производная является всегда отрицательной величиной. Следовательно, если примесь растворяется в чистом компоненте, то это сопровождается уменьшением изобарно-изотермного потенциала раствора. Это означает, что в этих случаях процесс всегда должен идти в сторону загрязнения чистого компонента.
Этот вывод важен для процессов получения высокочистых металлических, полупроводниковых и диэлектрических материалов и подчеркивает необходимость сведения к минимуму практически неизбежных загрязнений из окружающей среды, материала тиглей и т. д. Отметим, что во всех известных экспериментальных работах было установлено, что всегда присутствует хотя бы ничтожная растворимость компонентов друг в друге.
|
Термодинамические характеристики растворов. Протяженность области существования раствора (как твердого, так и жидкого) определяется рядом его характеристик, в том числе и термодинамическими характеристиками. Введем эти характеристики для двухкомпонентных растворов. Большинство термодинамических функций раствора не может быть получено путем аддитивного сложения термодинамических функций компонентов, образующих раствор. В частности раствор, образуется только в том случае, если при введении в растворитель добавки понижается изобарно-изотермический потенциал растворителя. Рассмотрим термодинамические функции 1 моля раствора в общем виде (индексы α – функции, относящиеся к раствору, о – функции, относящиеся к чистым компонентам):
; | (3.26) |
; | |
; | |
где индексом α – обозначен раствор,а индексом 0 – компонента, – изобарно-изотермические потенциалы раствора и компонентов А и В; – изобарно-изотермический потенциал смешения раствора; ХА и ХВ – концентрация компонентов А и В в растворе; – энтропии раствора и компонентов А и В; – энтропия смешения раствора; – энтальпия раствора и компонентов А и В; – энтальпия смешения раствора; – объемы раствора и чистых компонентов А и В; – объем смешения раствора.
На основании 1-го и 2-го законов термодинамики можно показать, что
(3.27) |
Если при описании термодинамических функций раствора учитывать только парные взаимодействия между ближайшими атомами, то можно показать, что Δ Нсм и Δ Sсм равняются следующим величинам:
(3.28) | |
(3.29) |
где Ω АВ – параметр взаимодействия между компонентами А и В в растворе. (В общем случае величина Ω АВ зависит от концентрации компонентов и температуры. В тех случаях, когда Ω АВ практически постоянен, величина Δ Нсм раствора зависит только от концентрации ХА и ХВ).
В свою очередь, параметр взаимодействия равен:
(3.30) |
где Z – среднее координационное число в растворе, НАВ, НАА и НВВ – энтальпии связей А−В, А−А и В−В.
|
Задача. Определить среднее координационное число − Z для двухкомпонентного раствора, состоящего из 40% компонента А и 60% компонента − В, если валентность компонента А равна 3, а компонента В – 2.
В зависимости от структуры и величины термодинамических функций смешения, а также величины коэффициента активности может быть выделен ряд типов растворов. Остановимся на рассмотрении только двух типов растворов: идеального и регулярного. В приближении этих типов растворов могут быть описаны многие металлические и полупроводниковые растворы, как в твердом, так и в жидком состоянии. Однако следует учитывать ограниченность моделей идеального и регулярного растворов в первую очередь потому, что в них учитывается взаимодействие только между ближайшими соседями. В таблице 3.4. приведены термодинамические характеристики идеального и регулярного растворов. Из значения этих характеристик следует определение этих типов растворов.
В общем случае , Δ Нсм, Δ Sсм, – учитывают взаимодействие между атомами в растворе.
Таблица 3.4. – Термодинамические характеристики растворов
Термодинамическая характеристика | Значение термодинамической характеристики для: | |
идеального раствора | регулярного раствора | |
∆Vсм | ≠ 0 | |
∆Hсм | 0 (Ω=0) | XAXBΩAB |
∆Sсм | - R (XA lnXA – XB lnXB) | - R (XA lnXA – XB lnXB) |
∆Gсм | RТ (XA lnXA – XB lnXB) | XAXBΩAB+ RТ (XA lnXA + XB lnXB) |
аА (концентрация) | XA | XA exp [ΩAB(1- XA)2/(RT)] |
аВ (концентрация) | XB | XB exp [ΩAB(1- XB)2/(RT)] |
γA (коэффициент активности А) | exp ΩAB(1- XA)2/RT | |
γB (коэффициент активности В) | exp ΩAB(1- XB)2/RT |
Для идеального раствора (механическая смесь, нет взаимодействия между компонентами А и В) = 0, Δ Нсм = 0, Н0 и V0 аддитивны, то есть определяются простым сложением компонент; для регулярного раствора (В растворяется в А, есть взаимодействие А с В, и Ω≠ 0) ≠ 0, Δ Нсм≠ 0 Н0 и V0 не аддитивны (изменение энтальпии, смешение атомов разного рода).
Из термодинамики следует, что образование идеального раствора в стандартных условиях сопровождается изменением изобарно-изотермического потенциала смешения:
(3.31) |
где – ХА и ХВ – концентрация компонентов – А и В в растворе.
|
В случае равновесного сосуществования двух идеальных растворов (жидкого и твердого) с учетом отсчета от стандартного состояния (Т пл А > Т пл В ) изменение Δ Gсм отдельно для каждого из растворов имеет вид:
(3.32) | |
(3.33) |
В тоже время известно, что при фазовом переходе
(3.34) |
Для чистого компонента в точке его плавления (Т=Тпл) термодинамические потенциалы жидкой и твердой фазы равны:
Откуда для чистого компонента
При температуре, отличающейся от Тпл,
. |
Учитывая зависимость и пренебрегая небольшой температурной зависимостью и при замене отношением получаем для каждого из компонентов при Т ≠ Тпл соответственно:
(3.35) | |
(3.36) |
При равновесии (сосуществовании) жидкой и твердой фаз химический потенциал µ для каждого из компонентов одинаков как в жидком так и в твердом растворе:
т.е. справедливы следующие соотношения:
Проведем дальнейший расчет относительно компонента В. Продифференциируем уравнения (3.32) и (3.33) и учитывая, что ХА = 1 – ХВ, получим соответственно:
(3.37) | |
(3.38) |
Заменяя и их значениями из (3.35) и (3.36) и приравнивая правые части равенств (3.37) и (3.38) получим:
(3.39) |
Рассмотрим сплавы вблизи чистого компонента А, т.е.
а
при таких условиях значения
и
Отсюда получаем
(3.40) |
Повторяя аналогичные рассуждения для области диаграммы вблизи компонента В, получаем
(3.41) |
Уравнение линии ликвидуса для равновесия с α-твердым раствором в области малых концентраций компонента В, т.е. при имеет вид
(3.42) |
В случае образования регулярных жидких растворов уравнение (3.42) преобразуется к виду
(3.43) |
Расчет линий ликвидуса и солидуса в системе Ge-Si, проведенный с помощью выражений (3.40) и (3.41), дает хорошее соответствие расчетных и экспериментальных данных. Это косвенно свидетельствует о том, что германий и кремний образуют между собой практически близкие к идеальным жидкие и твердые растворы.
В других случаях такого соответствия нет. Чем дальше растворы от идеальных, тем больше различие расчетных и экспериментальных данных. Таким образом, выражения (3.40) и (3.41) могут быть использованы лишь в первом приближении в системах с неограниченной растворимостью компонентов.
Если жидкий раствор идеальный, а твердый раствор регулярный (т. е. изменение энтальпии при смешении атомов разного рода в твердом растворе ), то выражения (3.40) и (3.41) преобразуются к виду:
(3.44) |
или
(3.45) |
В наиболее общем виде для регулярных растворов выражения (3.44) и (3.45) преобразуются в уравнение вида:
(3.46) |
где и – энтальпия и энтропия плавления того компонента, отношение концентраций которого в твердой и жидкой фазах рассматривается в левой части равенства; и – концентрация i – того компонента в жидкой и твердой фазах соответственно.
|
Однако использовать уравнение (3.46) для построения линий ликвидуса и солидуса не всегда удается из-за отсутствия термодинамических характеристик растворов и их температурной и концентрационной зависимостей. Они, как правило, известны лишь для ограниченного числа систем. Поэтому, чаще задача решается в обратной последовательности: экспериментально строят фазовые диаграммы и по положению линий ликвидуса и солидуса на этих диаграммах определяют термодинамические характеристики для данной системы.
Построение ДФР с неограниченной растворимостью по данным об изменении термодинамического потенциала. Для построения диаграмм фазового равновесия двухкомпонентных систем, для которых известно, что взаимодействие компонентов приводит к образованию непрерывного ряда твердых и жидких растворов, и известны температуры плавления чистых компонентов ( и ) и их температурные зависимости (Т) поступают следующим образом:
1) для нескольких температур, лежащих в интервале между температурами плавления компонентов ( < < ), строят изотермические кривые, отражающие концентрационные зависимости изобарно-изотермных потенциалов твердой и жидкой фаз (рис. 3.6. а, б);
а) температурная зависимость для чистых компонентов А и В в твердом и жидком состояниях температуры плавления компонентов А и В | б) зависимость для жидкой и твердой фаз переменного состава при постоянной температуре Т1 (ХВж и ХВтв – составы жидкой и твердой фаз, находящихся в равновесии при Т=Т1) | ||
в) кривые ликвидуса и солидуса Рисунок 3.6. – Схема построения кривых ликвидуса и солидуса по данным о температурных зависимостях чистых компонентов и в твердой и жидкой фазе (а), о концентрационной зависимости твердой и жидкой фаз в случае двухкомпонентной системы с неограниченной растворимостью компонентов в твердом и жидком состояниях (а); б) температурная зависимость для чистых компонентов А и В в твердом и жидком состояниях ( и – составы жидкой и твердой фаз, находящихся в равновесии при ) | |||
2) с помощью графического дифференцирования этих кривых находят координаты фигуративных точек, лежащих при выбранной температуре на кривых ликвидуса и солидуса и отвечающих составам жидкой и твердой фаз, находящихся в равновесии. Координаты фигуративных точек находят с учетом того, что величины химических потенциалов компонентов в этих точках равны: µтв = µж; или ; (рис. 3.6. б),
3) по полученным фигуративным точкам строят кривые ликвидуса и солидуса (рис. 3.6. в).
4) находят точки, лежащие на кривых ликвидуса и солидуса, при Т=Т1. Находят такие точки для других температур.
Коэффициент распределения. Отношение / в выражениях (3.45) и (3.46) представляет собой важную характеристику равновесия между твердой и жидкой фазами (кристалл – расплав). Это отношение концентрации растворенного компонента в твердой в жидкой фазе при той же температуре называют коэффициентом распределения:
k 0 = , при постоянной температуре
Из диаграммы фазового равновесия могут быть найдены величины равновесных коэффициентов распределения. Однако поскольку линии ликвидуса и солидуса, как правило, криволинейны, коэффициент распределения k0 зависит от концентрации Xi:
k 0 =f (Xi)
Для приближенной оценки значения k0 линии ликвидуса и солидуса обычно заменяют касательными к ним вблизи основного компонента (растворителя), как это показано рис. 3.7. В этом случае значение k0 в области малых концентраций можно считать независящим от концентрации k 0 f (Xi).
Как следует из рис. 3.7., коэффициент k0 > 1 соответствует тому случаю, когда примесь повышает температуру плавления растворителя. При k0 < 1 температура плавления растворителя понижается при растворении в нем примеси.
Рисунок 3.7. – Положение линий ликвидуса и солидуса вблизи компонента –растворителя для случаев k0 > 1 и k0 < 1. |
Знание значений коэффициентов распределения необходимо при разработке режимов очистки металлов и полупроводниковых материалов методом зонной плавки: чем больше отличается k0 от единицы, тем эффективнее очистка.
Из элементарных алмазоподобных полупроводников (Ge, Si, C) диаграмму фазового равновесия с неограниченной растворимостью образуют только Ge и Si. Они полностью отвечают вышеперечисленным требованиям.
Si и C (алмаз) отвечают требованиям по химической связи (природе) и типу решетки, но очень сильно различаются по размеру ковалентных тетраэдрических радиусов:
RSi=0,117 нм, Rc=0,077 нм, » (10÷15)%
Поэтому растворимость С в Si не превышает долей процента, а Si в С еще меньше.
Неограниченная растворимость – очень распространенное явление среди полупроводниковых соединений. Их образуют между собой многие соединения классов: АIIIBV, АIIBVI, АIVBVI, АIIIBV АVBVI и др.
Такие твердые растворы находят широкое применение. Этому способствует то, что твердые растворы полупроводников с неограниченной растворимостью позволяют получать сплавы с любыми значениями ширины запрещенной зоны, периода решетки (межатомных расстояний), коэффициентов термического расширения и ряда других параметров. Периоды решетки, в первом приближении изменяются аддитивно (правило Вегарда), другие параметры – по более сложным законам. Учитывая возможности, создаваемыми такими твердыми растворами, установление зависимостей их свойств от состава является важной материаловедческой задачей.
Задачи:
3.1. Определите энтропии плавления для Fe, W, Si, Te и сопоставьте полученные значения с характером изменения химических связей этих веществ при плавлении (температуры плавления Fe, W, Si и Te составляют 1530, 3416, 1412 и 450о С соответственно).
3.2. Ge содержит в одинаковых концентрациях фоновые (вредные) примеси Cu (koCu = 1,5·10-5) и Sn (koSn = 2·10-2). Перед получением из такого материала совершенного монокристалла по методу Чохральского (из жидкого раствора-расплава) его подвергают зонной плавке для понижения концентрации Cu и Sn на несколько порядков величины. Какая из примесей требует меньшего числа проходов зонной плавки?
3.3. Как изменится значение коэффициента распределения примеси (при k0 < 1 и k0 > 1) при увеличении скорости роста кристалла вследствие увеличения переохлаждения расплава.
3.4. Вода (лед) образует с неизвестной примесью раствор с неограниченной растворимостью компонентов в жидком и твердом состоянии. При этом примесь повышает температуру плавления льда. При некоторой температуре Т система находится в двухфазном состоянии (Тв + Ж). В какой из фаз концентрация примеси меньше при этой Т?
3.5. Воду с примесью вынесли на мороз. Половина воды замерзла. Где примеси будет больше: в незамерзшей воде или во льду? Задачу рассмотреть для двух случаев: 1) k0 > 1 (примесь увеличивает температуру плавления льда); 2) k0 < 1 (примесь понижает температуру плавления льда).
§ 6. Т – Х – диаграммы фазовых равновесий двойных систем с ограниченной растворимостью компонентов
Неограниченная растворимость компонентов друг в друге встречается относительно редко, значительно чаще их взаимодействие носит сложных характер.
В пределах одной двойной системы в различных интервалах концентраций могут реализоваться (и часто реализуются) разные фазы, что приводит к усложнению диаграмм фазового равновесия.
Переход от неограниченной растворимости к ограниченной. Термодинамический анализ позволяет качественно, а во многих случаях и количественно, объяснить переход от диаграммы с неограниченной растворимостью к другим типам фазовых диаграмм. Исходным пунктом для решения вопроса о результатах взаимодействия атомов разного сорта при их смешении является знак изобарно-изотермного потенциала смешения:
Величина сложно зависит от ряда факторов, основными из которых являются два:
1) химический, учитывающий степень химического сродства компонентов (их валентность, электроотрицательность, тип решетки);
2) геометрический, учитывающий разницу в «размерах атомов» взаимодействующих компонентов при образовании раствора: , где и – атомные радиусы компонентов А и В, определяемые химической связью, возникающей при образовании раствора.
Усиление химического сродства компонентов уменьшает внутреннюю энергию фазы и, следовательно, величину энтальпии, поскольку
(3.47) |
поэтому в этом случае должно быть отрицательным.
Увеличение разницы в размерах взаимодействующих атомов должно вызывать возрастание внутренней энергии и соответственно энтальпии , в том числе в случае твердого раствора за счет увеличения энергии упругой деформации решетки (); при этом должно быть положительным.
Нужно различать случаи химического взаимодействия при образовании твердого раствора между ближайшими соседними атомами одного сорта (А – А) или (В – В) и взаимодействие между ближайшими соседними атомами разного сорта (А – В). Соответствующие энергии связи (энтальпии) обозначим и .
В случае идеального раствора энергия связи пар атомов разного сорта будет равна среднему арифметическому от энергии связи пар атомов одного сорта, т. е.
(3.48) |
В этом случае энтальпия смешения = 0, так же как и параметр взаимодействия Ω = 0 (см. табл. 3.4).
В реальном растворе . Знак величины энтальпии смешения зависит от знака Ω. Величина , так же как и Ω, может быть отрицательной или положительной.
Следует, однако, учитывать, что результат взаимодействия компонентов определяется величиной только при низких температурах: Т →0. С повышением температуры в соответствии с выражением (3.27) становится значительной роль произведения (так называемого энтропийного члена).
Диаграммы фазовых равновесий с эвтектическим превращением. В двойных системах, в которых кристаллические структуры компонентов различаются, а их растворение друг в друге приводит к понижению температур кристаллизации, могут происходить эвтектические٭ превращения.
Диаграмма с эвтектикой схематически показана на рис. 3.8 а. Она состоит из шести фазовых областей: однофазная область жидкого раствора Ж, двухфазные области жидкий раствор Ж +твердый раствор α и жидкий раствор Ж +твердый раствор β; однофазные области первичных твердых растворов α и β; двухфазная область сосуществования твердых растворов α+β.
Наклонные линии ликвидуса А ' е и В ' е представляют собой геометрическое место фигуративных точек жидких растворов предельной концентрации при соответствующих температурах.
Наклонные линии солидуса А ' с и B ' d являются геометрическим местом фигуративных точек твердых растворов предельной концентрации, существующих при определенных температурах, превышающих эвтектическую температуру T e.
Горизонтальная линия ced является эвтектической линией. Только три точки на линии ced являются фигуративными, они характеризуют предельную концентрацию твердых растворов α (точка с) и β (точка d) и жидкого раствора (точка е) при температуре эвтектического превращения.
٭ эвтектика (eutektos – (греч) – легко плавящийся) – тонкая смесь твердых веществ, одновременно выкристаллизовывающихся из расплава при температуре более низкой, чем температура плавления отдельных компонентов.
Рисунок 3.8. – Фазовая диаграмма двойной системы с эвтектическим разрывом растворимости: а – фазовые равновесия; б – кривая охлаждения сплавов, указанных на диаграмме; в – кривые изобарно-изотермных потенциалов жидких и твердых фаз при температуре эвтектики Т е: | |
в) |
На рис. 3.8 в приведено строение кривых изобарно-изотермных потенциалов твердых растворов α и β и жидкого раствора при температуре эвтектики. Эвтектическая температура Т е и положение эвтектической точки (точки е) в случае образования в системе идеальных жидких растворов и при малой растворимости компонентов друг в друге в твердом состоянии могут быть рассчитаны из совместного решения уравнений ликвидуса компонентов А и В:
(3.49) |
Особенность эвтектической линии ced состоит также в том, что при эвтектической температуре (Т е) в сплавах состава от с до d в равновесии находятся три фазы указанного выше состава.
Задача. Определить число степеней свободы С в сплавах от с до d при Т е.
Наклонные линии ас и bd – геометрические места фигуративных точек твердых растворов предельной концентрации, существующих при температурах ниже эвтектической (кривые растворимости).
В ходе охлаждения из однофазной области при температуре пересечения линии состава с наклонной линией диаграммы сплав оказывается в состоянии предельно насыщенного раствора. Ниже точки пересечения начинается распад пересыщенного раствора с выделением другой фазы, состав которой характеризует точка пересечения коноды со второй наклонной линией, ограничивающей данную двухфазную область. При охлаждении в пределах двухфазной области одновременно изменяются как состав обеих фаз, так и их количественное соотношение.
В сплавах составов от с до d при охлаждении происходит распад жидкого раствора состава е на два твердых раствора составов с и d по реакции:
Ж е↔ Тв с + Тв d (охлаждение ↔ нагрев) | (3.50) |
На диаграмме рис. 3.8 а показаны линии составов четырех характерных сплавов и соответствующие им кривые охлаждения с указанием фазового состава сплавов в различных температурных интервалах. Протяженность площадки на кривой охлаждения, связанной с нонвариантным превращением для сплавов Х 3 и Х е, пропорциональна количеству жидкого расплава, превращающегося в эвтектическую смесь при температуре Т е. Для сплава Х е это количество составляет 100%, а для сплавов X 1 и Х 2 0%, для всех остальных определяется по правилу рычага или по закону аддитивности1.
Следует обратить внимание на то, что при охлаждении любого сплава, лежащего в двухфазной области α+β, начиная с температуры Т е, изменяется состав обоих твердых растворов по кривым са и db (при этом они обедняются растворенным компонентом) и количественное соотношение фаз определяется по правилу рычага.
Для диаграмм с эвтектикой возникает необходимость ввести, кроме понятия «фаза», еще понятие «структурная составляющая». Для диаграммы с неограниченной растворимостью эти понятия совпадали.
В области α+β диаграммы с эвтектикой фазовый состав для любого сплава одинаков – это смесь из фаз α и β, но по условиям образования этих фаз, характеру их расположения и форме частиц сплавы различаются. Это различие существенно, поскольку свойства сплавов зависят не только от состава фаз, но также и от геометрии и характера взаиморасположения частиц фазовых составляющих.
Структурными составляющими являются первичные кристаллы, выделяющиеся из пересыщенного жидкого расплава по наклонным линиям (солидус) диаграммы; вторичные кристаллы, выделяющиеся из пересыщенного твердого раствора по наклонным линиям (линии растворимос
|
|
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!