Твердый раствор - ограниченный состав
Cтраница 1
Твердые растворы ограниченного состава образуются на основе кристаллической структуры одного из компонентов, предельная растворимость в котором другого компонента зависит от температуры и в меньшей степени от давления. Атомы одного из компонентов ограниченного твердого раствора образуют в основном упорядоченную кристаллическую структуру, а другого располагаются беспорядочно в узлах или междуузлиях кристаллической решетки. [1]
Будучи по своей природе твердым раствором ограниченного состава, курнаковские фазы не образуют твердых растворов с компонентами двойной системы. Этот факт неоднократно отмечался в литературе, без теоретического объяснения. Косвенным подтверждением представлений о курнаковских фазах как о твердых растворах на основе диссоциированных химических соединений служит тот факт, что образование их наблюдается только на основе соединений с металлической или смешанной природой связи, когда валентные отношения в молекуле теряют определенность. Соединения с ионной связью между компонентами, в которых валентные отношения строго фиксированы, не образуют курнаковских фаз. [2]
Образование конгруэнтно плавящимся соединением и компонентами твердых растворов ограниченного состава. На диаграммах плавкости этого типа имеются поля кристаллизации твердых растворов на основе химического соединения А Вт и компонентов А и В, которые при отсутствии растворимости в твердом состоянии вырождаются в прямые. Конгруэнтно плавящееся химическое соединение А Вт на диаграммах плавкости ( рис. 94, 95) может рассматриваться как компонент. При плавлении чистых компонентов точки ликвидуса и солидуса совпадают в одну - точку плавления, через которую проходят кривые ликвидуса и солидуса. По этой причине на диаграммах плавкости с твердыми растворами на основе химического соединения обе ветви линии солидуса НМ и КМ ( см. рис. 94, 95) должны непременно касаться в одной точке с линией ликвидуса на ординате состава химического соединения. [3]
Тройная система этого типа относится также к эвтектической, однако компоненты А и В образуют твердые растворы ограниченного состава. На проекции ликвидуса этой системы тоже имеется кривая расслоения mkn. Точка k есть критическая точка растворения. [5]
Если состав расплава приходится на двухфазную область ниже солидуса, кристаллизация его заканчивается образованием двух твердых растворов ограниченного состава. Проследим путь кристаллизации сплава N. [6]
Если химическое соединение тройного состава S образует с компонентами тройной системы А, В и С твердые растворы ограниченного состава, диаграмма состояния может быть триангулирована по такой же схеме, как это сделано нами при отсутствии взаимной растворимости ниже солидуса. Однако строение физико-химической фигуры плавкости при этом усложняется: у каждого вертикального ребра призмы и вокруг вертикальной прямой, проведенной через фигуративную точку плавления соединения, ниже ликвидуса появляются поверхности растворимости в твердом состоянии. На диаграмме плавкости системы простого эвтектического типа они вырождены в прямые линии, сливающиеся с вертикальными ребрами призмы и с вертикальной линией, проходящей через фигуративную точку состава тройного соединения. Чтобы не затемнять элементов внутренней структуры фигуры, на рис. 164 показаны не элементы строения частных двойных систем, а диаграммы плавкости частных вторичных систем, получающихся в результате триангуляции диаграммы состояния. На этой фигуре плоскости AA S S, CC S S и BB S S есть сечения, которыми первичная тройная система при триангуляции разбивается на три вторичных. Отрезки кривых S e S e2 и S e3 - сечения ликвидуса тройного соединения указанными выше плоскостями. Отрезки кривых А е2: В е3, С е1 - сечения участков ликвидуса первичных выделений компонентов А, В и С этими же плоскостями. [7]
Если один из компонентов тройной системы ( А) кристаллизуется из растворов в чистом виде, а другой ( В) образует твердые растворы ограниченного состава, то диаграмма растворимости такой системы ( рис. 209) оказывается сходной с диаграммой растворимости простого эвтонического типа. [8]
 |
Диаграмма плавкости тройной взаимной системы с конгруэнтно плавящимся соединением типа AY mBY.| Диаграмма плавкости тройной взаимной системы с конгруэнтно плавящимся соединением типа raAY mBX. [9] |
В тройных взаимных системах твердые растворы могут образоваться неограниченного состава во всем интервале концентраций или только между двумя или несколькими твердыми фазами; твердые растворы ограниченного состава существуют на основе любых твердых фаз. Как в невзаимных системах, образование твердых растворов может происходить при первичной кристаллизации и ниже солидуса. Ниже солидуса возможен распад твердых растворов с изменением границ растворимости. [10]
Превращение ограниченных твердых растворов в неограниченные. Образование твердых растворов ограниченного состава из жидких двойных систем происходит по эвтектическому и перитек-тическому типам. [11]
Параметры кристаллических решеток твердых растворов ограниченного состава в пределах гомогенности фаз изменяются прямолинейно, и диаграммы их имеют вид отрезков наклонных прямых. [12]
Так как в соответствии с принципом совместимости из двойной системы А - В твердые фазы в виде чистых компонентов выделяться не могут, а образуются только кристаллы твердых растворов, то эти следы должны быть отрезками кривых, наклоненных к оси состава. Эти отрезки должны быть кривыми линиями, наклоненными к оси состава, а точки пересечения их с эвтектической прямой Та и Ть должны лежать на диаграмме плавкости в пределах двойного состава. Внеся такие изменения в начертания линий солидуса, мы тем самым приведем диаграмму плавкости простого эвтектического типа в соответствие с основными принципами физико-химического анализа. Однако измененная таким образом диаграмма плавкости будет отвечать уже не системе простого эвтектического типа, а системе эвтектического типа с твердыми растворами ограниченного состава. Таким образом, диаграмма плавкости простого эвтектического типа не отвечает в строгом смысле слова состоянию равновесия в реальных системах и является упрощенной диаграммой плавкости эвтектического типа с ограниченными твердыми растворами. Упрощение это состоит в том, что нонвариантные точки Та и Ть на диаграмме простого эвтектического типа смещены из области сплавов двойного состава на ординаты чистых компонентов А и В, а криволинейные участки ТАТа и Т Ть выпрямлены. [13]
Страницы: 1