Cтраница 3
Четырехфазное состояние отвечает нонвариантному равновесию тройной системы. На физико-химической фигуре ему соответствует точка. Существование тройной системы в четырехфазном равновесии возможно при фиксированных температуре и составе. [31]
Трехфазное состояние тройной системы отвечает моновариантному равновесию. На физико-химической фигуре плавкости ему соответствует кривая. Без изменения фазового состава в этом случае в системе может произвольно изменяться только температура или содержание в сплавах одного из компонентов. [32]
На физико-химической фигуре плавкости тройная нонвариантная точка отсутствует. Кристаллизация сплавов поэтому заканчивается исчезновением последней капли жидкости, когда фигуративная точка жидкой фазы находится на поверхности ликвидуса или на линии двойных эвтектик. Проекция ликвидуса на треугольник состава состоит из бинодальной кривой CkB ( рис. 153) и кривой еге2 - линий двойных эвтектик. [33]
Тройная система простого эвтектического типа представляет собой комбинацию из трех двойных систем простого эвтектического типа А - В, В-С, и С-А. Определим вид физико-химической фигуры ( диаграммы) плавкости тройной системы. Для этого на боковых гранях трехгранной призмы, в виде которой изображается система, построим диаграммы плавкости двойных систем. Точки А, В и С на этой фигуре являются точками плавления чистых компонентов, точки ег, е2 и е3 - эвтектические точки соответствующих двойных систем. Линии A ez viA e3, C e3r и С е, B CJ и B ez есть ликвидусы, отвечающие температуре начала кристаллизации чистых компонентов А, В и С в соответствующих двойных системах. [34]
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. [35]
Компонент А в критическое состояние переходит легче компонента В. При докритических параметрах компонента А физико-химическая фигура состоит из поверхностей двух температур кипения ТА ТАК Т ъ Тъ ( нижняя в координатах состава жидкости и верхняя в координатах состава пара) и заключенной между ними двухфазной области жидкость - пар. В точке ТАК начинается вырождение поверхностей температур кипения. Оно происходит по кривой УАкр в, являющейся геометрическим местом критических температур смесей двойной системы. [36]
Более детальное представление о строении физико-химической фигуры плавкости и диаграммы состояния этой системы в целом могут дать изотермические и политермические разрезы. [37]
Геометрическая фигура, с помощью которой изображается плавкость тройной системы при постоянном давлении, представляет собой трехгранную призму. Диаграммы плавкости строятся в виде аксонометрических проекций физико-химической фигуры или ортогональных проекций на основание призмы ( треугольника состава), на боковые грани и плоскости, проходящие параллельно боковым граням и проведенные через одно из боковых ребер. [38]
Для конденсированных систем, к которым относятся системы с жидкими и твердыми фазами, диаграммы плавкости обычно строятся при постоянном давлении, равном 1 атм. Они являются, таким образом, сечениями трехмерных физико-химических фигур при постоянном давлении, выражающих зависимость между концентрацией, давлением и температурой начала и конца кристаллизации. [39]
![]() |
Диаграммы плавкости тройных систем с одним химическим соединением в двух ( я и грех ( б частных двойных системах. [40] |
Триангуляция тройных систем может быть проведена только по так называемым стабильным сечениям или диагоналям. Полученные при этом вторичные системы можно рассматривать как самостоятельные физико-химические фигуры, и диаграммы плавкости вторичных систем отображают все процессы, протекающие в этих системах. Причем пути кристаллизации твердых фаз проходят внутри физико-химической фигуры или диаграммы плавкости, а состав твердых фаз изображается треугольником состава вторичной системы. Если триангуляцию провести по нестабильному сечению, то пути кристаллизации твердых фаз некоторых сплавов вторичных систем могут выйти за пределы физико-химической фигуры ( диаграммы) плавкости. [41]
Диаграммы растворимости тройных систем классифицируются с учетом числа жидких компонентов ( одного или двух) и характера взаимодействия их: отсутствия химического взаимодействия, образования твердых растворов, образования химических соединений. Обычно изотермы растворимости тройных систем представляют собой сечения физико-химической фигуры растворимости в области существования жидкой фазы. Так как растворимость в тройной системе изображается поверхностью аналогичной ликвидусу, изотермы растворимости представляют собой кривые, отвечающие равновесному сосуществованию двух фаз. Пересечение ветвей изотермы растворимости, отвечающих сосуществованию в моновариантном равновесии двух фаз, дает нон-вариантные точки. [42]
В 1951 г. комиссией под руководством академика Г. Г. Уразо-ва [17] разработан Проект терминологии физико-химического анализа с рекомендациями, в частности, более детальной классификации диаграмм. В Проекте рекомендуется общий образ для изображений системы называть физико-химической фигурой. [43]
![]() |
Седловинная точка.| Диаграмма плавкости тройной системы с одним конгруэнтно плавящимся соединением двойного состава. [44] |
Диаграмма плавкости тройной системы с одним конгруэнтно плавящимся соединением двойного состава. Допустим тройная система этого типа состоит из двух частных систем простого эвтектического типа и одной двойной системы эвтектического типа с химическим соединением двойного состава. Строение физико-химической фигуры плавкости тройной системы с одним конгруэнтно плавящимся соединением двойного состава может быть установлено путем трансляции элементов диаграмм плавкости двойных систем, как это описано при рассмотрении тройной системы простого эвтектического типа. На поверхности ликвидуса тройной системы с конгруэнтно плавящимся соединением двойного состава по сравнению с диаграммой плавкости простого эвтектического типа имеются новые элементы: поле кристаллизации химического соединения S e E e E e и линии двойных эвтектик е3Ег, е Е2, Еге5Е, отвечающие двухнасы-щению расплава фазой S и одним из чистых компонентов. В тройной системе с одним конгруэнтно плавящимся соединением нонвариантные точки располагаются по разные стороны соединительной прямой CS, проведенной между фигуративными точками соединения и компонента, противолежащего стороне треугольника, изображающей состав двойной системы, компоненты которой вступают в химическое взаимодействие. Такое расположение тройных нонвариантных точек на диаграмме плавкости тройной системы с одним двойным конгруэнтно плавящимся соединением ( без твердых растворов) является единственно возможным. [45]