Фигуративная точка - твердая фаза
Cтраница 4
Нормальная направленная кристаллизация трехкомпонентной системы, характеризующейся эвтектической диаграммой состояния с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии, протекает так, что вначале кристаллизуется первичный твердый раствор. При этом фигуративная точка жидкой фазы приближается к линии двойной эвтектики; по ее достижении фигуративная точка твердой фазы, в свою очередь, достигает линии предельной растворимости компонентов. Далее фигуративная точка жидкой фазы движется вдоль линии двойной эвтектики, приближаясь к тройной эвтектической точке, а фигуративные точки твердых фаз в эвтектической смеси перемещаются вдоль линий предельной растворимости. Процесс заканчивается кристаллизацией тройной эвтектики. [46]
При дальнейшем нагревании комплекса происходит постепенное плавление льда или растворение соли В. При этом точка состава раствора перемещается по кривой растворимости ( НВ3 или HW3), а фигуративная точка твердой фазы - по вертикали, соответствующей составу чистого компонента, в направлении более высоких температур. [47]
На рис. 173 приведен пример превращения инконгруэнтноы ni кристаллизации в конгруэнтную и наоборот в случае, когда, фигуративные точки твердых фаз, участвующих в процессе, расположены по одну сторону с моновариантной кривой. Для этого примера характерно, что к линии моновариантных равновесий можно провести две касательные, проходящие через фигуративные точки твердых фаз. В результате этого кривая моновариантных равновесий точ - / ками касания С1 и С2 разделяется на три участка. [48]
Прежде всего мы рассмотрим тройные системы типа L - V - l / 2 - V, где L - жидкая фаза ( раствор или расплав), 1 - ( / l Z3) - твердая фаза постоянного или переменного состава. Как было показано в начале работы, в общем случае возможны три существенно различных способа расположения фигуративной точки жидкой фазы L относительно треугольника - образованного фигуративными точками твердых фаз. [49]
Если провести из фигуративной точки жидкой фазы касательную к пограничной кривой, то характер процесса определяется точкой пересечения этой касательной с соединительной линией: если эта точка оказывается между фигуративными точками твердых фаз, находящихся в равновесии с жидкой, то при отнятии теплоты от системы ( или подведения теплоты к ней) происходит конгруэнтный процесс; если эта точка оказывается вне отрезка, концами которого являются фигуративные точки указанных твердых фаз, то при тех же условиях происходят инконгруэнтные процессы. [50]
Если провести из фигуративной точки жидкой фазы касательную к пограничной кривой, то характер процесса определяется точкой пересечения этой касательной с соединительной линией: если эта точка оказывается между фигуративными точками твердых фаз, находящихся в равновесии с жидкой, то при отнятии теплоты от системы ( или подведения теплоты к ней) происходит конгруэнтный процесс; если эта точка оказывается вне отрезка, концами которого являются фигуративные точки указанных твердых фаз, то при тех же условиях происходят инконгруэнтные процессы. [51]
Когда фигуративная точка системы движется по отрезку т тъ луча испарения, фигуративная точка раствора перемещается по линии ликвидуса из точки Ег в сторону точки Ег. Фигуративная точка твердой фазы перемещается по линии соли-дуса от точки р к К. В момент высыхания раствора состав жидкой фазы попадает в точку / 5, а состав твердой фазы - в точку ть. [52]
Когда фигуративная точка системы движется по отрезку т тъ луча испарения, фигуративная точка раствора перемещается по линии ликвидуса из точки Е2 в сторону точки Ег. Фигуративная точка твердой фазы перемещается по линии соли-дуса от точки р к К. [53]
 |
Построение фигуративной точки состава твердой фазы по методу Скрейнемакерса. [54] |
Состав твердой фазы при этом в соответствии с правилом распада одной системы на две другие, должен лежать на одной прямой с составом остатка и жидкой фазы. Очевидно, положение фигуративной точки твердой фазы на диаграмме растворимости определяется пересечением этих двух или нескольких прямых. Данный вывод справедлив при изображении состава системы с помощью треугольника или другой фигуры конечных размеров. Если же твердая фаза отвечает составу одного из компонентов, фигуративная точка ее будет удалена в бесконечность. [55]
Второй способ - способ Банкрофта состоит в том, что проба насыщенного раствора анализируется, затем отбирается другая проба того же раствора, немного охлаждается ( или нагревается, если растворимость убывает с повышением температуры), что вызывает выделение некоторого количества твердой фазы. Фигуративные точки обоих растворов наносят на диаграмму и соединяют прямой. Согласно правилу рычага, фигуративная точка выкристаллизовывавшейся твердой фазы должна лежать на полученной прямой. [56]
Кристаллизация сплавов в тройной системе, состав которых лежит на моновариантных кривых, может носить конгруэнтный или инконгруэнтный характер. Определяется характер кристаллизации взаимным расположением фигуративных точек твердых фаз, участвующих в процессе, и формой линий моновариантных равновесий. На одних и тех же линиях моновариантных равновесий может происходить конгруэнтная или инконгруэнтная кристаллизация, но возможно и превращение конгруэнтного процесса в инконгруэнтный и наоборот. [57]
Соединение S появляется, таким образом, при температуре, отвечающей точке двойного спуска Рг. Выше этой температуры оно неустойчиво. Эвтектическая точка Е лежит в треугольнике SBC, образованном фигуративными точками твердых фаз S, С и В, находящихся в равновесии с отвечающей ей жидкостью. Что касается точек Рг и Р %, то они не попадают в аналогичные треугольники, так как они обе лежат в треугольнике SCB; для Р1 соответствующими твердыми фазами являются А, В и S, а для Р2 - А, С и S. Интересно, что пограничные кривые РгР и P-JZ, хотя и не доходят до сторон треугольника ABC, все же должны считаться боковыми, так как отвечающие им твердые фазы содержат лишь два компонента ( А и В), а не три. Пограничная кривая Р Е является срединной, так как отвечающие ей твердые фазы С и S вместе содержат все три компонента А, В и С. [58]
Если касательная пересечет соединительную прямую между фигуративными точками твердых фаз, например в точке F, то соответствующей точке моновариантнон кривой отвечает конгруэнтный характер кристаллизации. Если же касательная к кривой двойных выделений проходит по одну сторону относительно фигуративных точек твердых фаз и пересекает только продолжение соединительной прямой, например, в точке G, то соответствующей точке на моновариантной кривой Ж / отвечает инконгруэнтный характер кристаллизации. [59]
Инкон-груэнтная кристаллизация на линии моновариантных равновесий в тройной системе происходит тогда, когда фигуративные точки твердых фаз, участвующих в процессе, на диаграмме плавкости находятся по одну сторону линии двойных выделений, а сама линия моновариантных равновесий проходит вне пределов треугольника, образованного фигуративными точками твердых фаз и нонвариантнои точкой. На диаграмме плавкости тройной системы, часть которой приведена на этом рисунке, фигуративные точки твердых фаз В и С, участвующих в процессе, лежат по одну сторону моновариантной кривой PJ. P, а сама кривая проходит вне треугольника СВР, образованного фигуративными точками твердых фаз и соответствующей нонвариантнои точкой. [60]
Страницы: 1 2 3 4 5