Вопрос 40. Диаграмма состояния трехкомпонентной системы с тройным химическим соединением, плавящимся конгруэнтно, полиморфными превращениями и ликвацией.
В частной двойной системе А-С наблюдается ликвация. В этом случае на диаграмме появляется область расслоения жидкой фазы, ограниченнаябинодальной кривой 1-2-3. Точки ветвей этой кривой(mт1 иnn1) показывают составы двух образующихся при расслоении жидких фаз, находящихся в равновесии при данной температуре. Составы этих фаз определяются экспериментально и точки этих составов соединяются прямыми — коннодами (например,тn), концы которых лежат на ветвях бинодальной кривой. Таким образом, например, жидкая фаза состават находится в равновесии с другой несмешивающейся с ней жидкой фазой составаn.
Точка а2кристаллизация
расплава этого состава начнется с
выделения кристаллов А, состав расплава
меняется при этом по продолжению прямой
Аа2к точкеm9левая ветвь бинодальной кривой), где
однородный расплав расслаивается на
две несмешивающиеся жидкости, составы
которых соответствуетmиn, расположенных на
пересечении конноды с левой и правой
ветвями бинодальной кривой. При дальнейшем
понижении температуры кристаллизация
А будет также сопровождаться изменением
состава обеих жидкостей: составmменяется кm',n→n'. Когда состав второй
жидкости станет равенn'
(она находится как точка пересечения
правой ветви бинодальной кривой с
продолжением прямой Аа2),
равновесная с ней первая жидкость
состават1 исчезнет,
полностью закристаллизовавшись, то
есть ликвация прекратится. После этого
путь кристаллизации оставшейся едино
жидкости пойдет по общим правилам по
прямойn'p,
а далее по пограничной линии к Е3.
Путь:a2→m→{
}→n'→p→E3.
ИНКОНГРУЭНТРО: Признаком тройного соединения, плавящегося инконгруентно, согласно правилу №5, является нахождение точки состава АВС этого соединения вне собственного поля первичной кристаллизацииG1G2E.
В ней присутствуют:
точка эвтектики Е, где кристаллизуюися фазы АВС. В и С,
Точка двойного подъема G1, в которой при охлаждении идет реакция ЖG1+A→B+ABC,
Точка двойного опускания G2, в которой при охлаждении и при постоянной температуре протекает реакция ЖG2+A+С→ABC
Все пограничные линии за исключением линии G1G2являются конгруентными. ЛинияG1G2на всем своем протяжении инконгруентна и на ней протекает реакция Ж+A→ABC
Рассмотрим пути кристаллизации
Точка а1. а1→f→G1→E
Точка а2. a2→b→c→d→E
Точка а3. a3→ G2→ G1→E
Вопрос 41. Три сходящиеся пограничные кривые на диаграммах состояния образуют так называемыетройные точки, в которых, если кристаллизация не закончена, в равновесии находятся четыре фазы — жидкость состава этой точки и три кристаллических соединения.
В точке эвтектикипри отводе теплоты происходит физический процесс одновременной кристаллизации твердых фаз, поля которых сходятся в этой точке. Кроме того, в эвтектике кончают кристаллизоваться (при охлаждении) или начинают плавиться (при нагревании) любые составы, содержащие все три компонента.
В точке двойного подъема при отнятии теплоты при постоянной температуре (система инвариантна), отвечающей этой точке, происходит химическая реакция взаимодействия жидкой фазы состава этой точки с одним из трех находящихся в равновесии с расплавом в этой точке кристаллических соединений. В результате этой реакции реагирующее соединение полностью или частично исчезает, а два других соединения кристаллизуются из расплава. С жидкостью взаимодействует то соединение, от поля первичной кристаллизации которого отходит единственная пограничная кривая с падающей от точки двойного подъема температурой, а два других соединения, находящихся в равновесии с жидкостью вдоль указанной пограничной кривой, кристаллизуются из расплава.
В точке двойного опускания при постоянной температуре, отвечающей этой точке, происходит химическая реакция взаимодействия жидкой фазы состава этой точки с двумя из трех кристаллических соединений, находящихся в равновесии в этой точке, в результате чего эти реагирующие соединения полностью или частично исчезают, а третье соединение кристаллизуется из расплава. С жидкостью взаимодействуют те два соединения, которые находятся в равновесии с жидкостью вдоль единственной пограничной кривой с падающей к точке двойного опускания температурой, а выделяется из расплава то соединение, поле первичной кристаллизации которого граничит с двумя пограничными кривыми с падающей от точки двойного опускания температурой. При нагревании процесс идет в обратном направлении.
Дальнейший путь крист из т. двойн.опуск-я. Сначала находят две соединительные прямые, соответствующие двум пограничным кривым с падающей от точки двойного опускания температурой. Затем соединяют прямой линиейточку двойного опусканияи точку состава исходного расплава и определяют, какую из двух указанных соединительных прямых пересекает продолжение этой прямой. Дальнейший путь кристаллизации пойдет по той пограничной кривой, которой соответствует именно эта соединительная прямая, т. е. по той пограничной кривой, вдоль которой в равновесии находятся соединения, точки составов которых соединяет эта прямая.
Направление падения температуры на
3-х пограничных кривых, образующих точк:и
эвтектики (а), двойного подъема (б) и
двойного опускания (в).