Фазалар тепе-тењдігі
Конгруэнтті балқитын қосылыстар түзетін екі компонентті жүйелердің балқу диаграммасы
жүктеу/скачать 2,29 Mb.
|
Лекции № 11-13 Гетерогенді тепе-теңдік термо-сы
| Конгруэнтті балқитын қосылыстар түзетін екі компонентті жүйелердің балқу диаграммасы
Жүйе компоненттері бір-бірінде балқып еріген кезде олардың химиялық реакцияға түсуі жиі байқалады. Реакция нәтижесінде түзілетін қосылыс бастапқы алынған компоненттерге ыдырамайтын тұрақты қосылыс болса, оны конгруэнтті балқитын қосылыс деп атайды (латын сөзі congruentis-бірдей болу). Конгруэнтті балқитын қосылыстар балқыған кезде тепе-теңдіктегі қатты және сұйық фазалардың құрамдары бірдей болады. 36-суретте конгруэнтті балқитын қосылыс түзетін екі компонентті жүйенің балқу диаграммасы берілген. 36-сурет Магний мен қорғасын химиялық әрекеттесіп PbMg2 қосылысын түзеді. Сондықтанда магний мен қорғасын қоспаларының балқымасын суытқан кезде жалпы алғанда үш қатты фаза кристалға түседі, олар бастапқы алынған компоненттер Mg және Pb кристалдары мен химиялық қосылыстың PbMg2 кристалы. Балқу диаграммаларында әр қатты фазаның өзіне тән кристалдану қисығы болады: АЕ қисығы магнийдің, ВЕ қисығы қорғасынның, СЕ қисығы қосылыстың кристалдану қисықтары. Химиялық қосылысқа магнийдің немесе қорғасынның кристалдарын біртіндеп қосса қосылыстың балқу температурасы төмендейді. Соған байланысты қосылыстың ликвидус қисығында ( қисығы) максимум нүктесі (С нүктесі) пайда болады. Максимум нүктесінің ординатасы қосылыстың жуық балқу температурасын (T=824), абсциссасы оның құрамын (80% Pb+20% Mg) көрсетеді. С нүктесінен абсцисса осіне түсірілген перпендикуляр диаграмманы екі бөлікке бөледі: бұл бөліктердің әрқайсысын химиялық әрекеттеспейтін екі компонентті жүйенің балқу диаграммасы деп қарастыруға болады. Сөйтіп магний-қорғасын жүйесінің балқу диаграммасын екі қарапайым диаграммадан құралған деуге болады. Егер магнийге химияық қосылысты біртіндеп қосса магнийдің қоспалардан кристалдану температурасы қисығы бойымен төмендейді, ал керісінше химиялық қосылысқа магнийді қосса қосылыстың балқу температурасы СЕ1 қисығы бойынша төмендейді. СЕ1 және ликвидус қисықтары Е1 эвтектикалық нүктесінде қиылысады. Сол сияқты СЕ2 және ликвидустары химиялық қосылыстың оған қорғасын қосылғандағы және қорғасынның оған химиялық қосылыс қосылғандағы балқу температураларының құрамға байланысты өзгеруін көрсетеді. СЕ2 және қисықтары екінші эвтектикалық нүктеде қиылысады. Сөйтіп жүйеде екі эвтектикалық нүкте және екі солидус қисықтары пайда болады. Диаграмманың әр бөліктеріндегі жүйенің фазалық күйлерін жоғарыда қарастырылған қарапайым жүйелердің балқу диаграммасындағы сияқты оңай анықтауға болады. Ликвидус қисықтарынан жоғары жатқан бөлікте жүйе бір фазалы, яғни бивариантты; ликвидус және солидус қисықтарымен қоршалған бөліктерде жүйе екі фазалы, моновариантты; солидус сызықтарынан төмен жатқан бөліктерде жүйе тағы да екі фазалы, моновариантты. Диаграммадағы С нүктесі дистектика нүктесі деп аталады. С нүктесінде жүйе бір компонентті және екі фазалы, яғни бұл нүктеде жүйе инвариантты. 37-сурет Егер жүйе компоненттері өзара бірнеше қосылыстар түзетін болса, балқу диаграммасында олардың әрқайсысына тән максимум нүктелері болады. 37-суретте екі қосылыс түзілетін жүйенің балқу диаграммасы схемалық түрде көрсетілген, мұнда құрамдары AmBn және Am1Bn1 қосылыстарының ликвидус қисықтарындағы максимум нүктелері С1 және С2. Бірнеше қосылыс түзетін екі компонентті жүйелерге Ag-Cu, Ce-Sn, Cu-Mg, Al2O3-CaO, Ag2S-Sb2S3, PbO-PbClO4, т.б. жатады. Жүйеде түзілетін химиялық қосылыстардың тұрақтылығына байланысты олардың ликвидус қисығындағы максимумның формасы әр түрлі болады, қосылыс неғұрлым тұрақты болса, максимум соғұрлым үшкір болып келеді. Үшкір максимум нүктесін сингулярлық нүкте немесе дальтондық нүкте деп атайды (37-сурет). Бірақ көптеген қосылыстар балқыған кезде азды-көпті диссоциацияға ұшырап бастапқы алынған компоненттерге ыдырайды: . Максимум нүктесінде бұл кезде қосылыстың таза өзі болмай оның бастапқы А және В компоненттерімен қоспасы болатындықтан максимумның формасы доғал болады. Қосылыстың тұрақтылығы азайған сайын максимум доғалдана береді (37-сурет, С1, С1'' нүктелері). жүктеу/скачать 2,29 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|