Кривые жидкой и твердой фаз

В области фазовой диаграммы, соответствующей малым концентрациям В, кривые жидкой и твердой фаз можно приближенно считать прямыми. Обозначим через С концентрацию примеси В в твердой фазе, выпадающей в осадок из жидкой фазы, где концентрация примеси равна Отношение С Ст = к называется константой сегрегации. Изображенный на фиг. 88 расплавленный стержень длиной Ь, концентрация вещества В в котором равна Ст, охлаждается с левого конца и затвердевает. Показать, что концентрация примеси В на расстоянии х от левого конца описывается формулой [c.246]

На рис. 12.23 приведен участок диаграммы состояния сплава, содержащего примесь С, образующую непрерывный ряд твердых растворов. В начальный момент затвердевания при температуре Го (на диаграмме точка Ао) образующаяся твердая фаза имеет состав, соответствующий точке Во на линии солидуса, т. е. содержит Ств примеси, входящей в твердый раствор. Поскольку это количество меньше, чем среднее, находящееся в расплаве исходного состава, он обогащается компонентом С до содержания i. Температура кристаллизации расплава этой концентрации будет ниже и соответствует Г), а образующаяся из него твердая фаза, состав которой определяется соответствующей точкой Bi на кривой солидуса, будет содержать Ga, примеси и т. д. Таким образом, вследствие того, что образующаяся твердая фаза всегда будет иметь меньшее количество примеси, чем ее средняя концентрация в расплаве, на поверхности раздела жидкой и твердой фаз будет находиться слой жидкости, обогащенной примесью, — участок концентрационного уплотнения. [c.456]

Ориентация спинов в жидком Не . Возможность существования минимума на кривой плавления Не следует из рассмотрения спинового вырождения в жидкой и твердой фазах этого вещества. Ядро Не имеет спин Vs, и поэтому при абсолютном нуле спины должны быть упорядочены. [c.815]

Кривые солидуса и ликвидуса строят экспериментально таким образом, чтобы на их пересечении с изотермой находились составы равновесных жидкой и твердой фаз. [c.69]

Другой особой точкой кривой жидкость — пар является критическая точка, за которой отсутствует скрытая теплота испарения и другие изменения, характерные для фазового перехода. Пограничные кривые между жидкой и твердой фазами воды показаны на [c.32]

Изменение свободной энергии при кристаллизации. На фиг. 22 даны кривые, которые характеризуют изменение свободной энергии жидкого Рж и твердого металла в зависимости от температуры. Точка То, отвечающая пересечению кривых, соответствует равно--весной температуре кристаллизации (плавления), когда свободные энергии жидкой и твердой фаз равны Рж = Рщв). Процесс кристаллизации возможен лишь при наличии некоторой разности свободных энергий АР. Разность свободных энергий при температуре Tq равна нулю (Рж — Рте = 0), т. е. жидкий и твердый металлы находятся в равновесии. Следовательно, процесс кристаллизации из Жидкого состояния возможен лишь при условии переохлаждения металла ниже равновесной температуры плавления Тд, когда запас свободной энергии металла в твердом состоянии меньше, чем в жидком Рж. [c.38]

Отметим еще некоторые особенности диаграммы состояний. Кривая равновесия жидкой и газообразной фаз оканчивается в критической точке Рк, 7к, в которой исчезает разница между жидким и газообразным состоянием вещества. Кривая равновесия между твердой и газообразной фазами для всех веществ, кроме гелия, подходит к началу координат. Кривая равновесия между жидкой и твердой фазами, по-видимому, нигде не обрывается, а уходит в бесконечность, так как различие между твердой (симметричной) фазой и жидкой (несимметричной) фазой не может i исчезнуть. [c.141]

В случае г = 1 получим N = 2к свободно меняющимися параметрами являются Т, Р. В слу 1ае г = 2 мы имеем кривую равновесия двух фаз и = 1 это значит, что из переменных Т к Р только одна может быть задана произвольно. Действительно, на кривой фазового перехода температура перехода есть функция давления и наоборот. Например, если речь идет о равновесии газа и жидкости, то давление насыщенного пара есть функция температуры — Р ас = f Ty, если речь идет о равновесии жидкой и твердой фаз, то температура плавления есть функция давления — Гпл =/2 (Г ). [c.156]

Рис. 70. Кривые свободной энтальпии жидкой и твердой фаз при температурах выше эвтектической в системах эвтектического типа

Диаграмма состояния такой системы имеет вид, изображенный на рис. 8.7. Температуры плавления чистых компонентов отмечены точками и Тв. Области над кривой I (ликвидус) и под кривой S (солидус), обозначенные буквами L и 5, являются однофазными областями соответственно жидких и твердых растворов. Область L+S между этими кривыми представляет собой двухфазную область, в которой в равновесии находятся жидкая и твердая фазы. Кривые ликвидус и солидус определяют состав находящихся в равновесии твердой и жидкой фаз при каждой температуре. Например, если жидкий раствор состава с в охладить до температуры Ти переводя его в состояние, отмеченное на рис. 8.8 точкой g, то в равновесии [c.169]

При понижении температуры до Га кривые свободной энергии жидкой и твердой фаз примут положение, показанное на фиг. 2, в. Твердая фаза чистого компонента А имеет более низкое значение свободной энергии, чем жидкая фаза А. Изучение свободной энер- [c.15]

Фиг. 5. Одно из возможных относительных расположений кривых свободной энергии для жидкой и твердой фаз при температуре Ti в системе с неограниченной растворимостью компонентов в жидком и твер дом состояниях.

Фиг. 8. Кривые свободной энергии при температуре для систем с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии. Показано равновесие между жидкой и твердой фазами.

Процессы кристаллизации типичных сплавов в рассматриваемых системах можно анализировать с помощью диаграмм состояния, показанных на фиг. 11, а ж б. Согласно фиг. 11, а, в сплаве состава Xi первые кристаллы а-твердого раствора состава, отвечающего точке а, начнут выделяться из жидкости, как только ее температура понизится до температуры ликвидуса сплава. Если при дальнейшем охлаждении поддерживаются равновесные условия, то составы твердой и жидкой фаз в интервале кристаллизации определятся точками, расположенными на кривых солидуса и ликвидуса. Таким образом, при кристаллизации сплава Xi составы жидкой и твердой фаз изменяются соответственно по кривым ликвидуса и солидуса до тех пор, пока сплав полностью не закристаллизуется при температуре солидуса и все а-кристаллы не примут состав точки х . Равновесные условия требуют, чтобы скорость диффузии в выпавших кристаллах твердой фазы была достаточно высокой для обеспечения однородности состава кристаллов по всему объему и его соответствия составу жидкой фазы в любой момент процесса кристаллизации. На практике диффузия обычно протекает слишком медленно для того, чтобы происходило выравнивание состава кристаллов поэтому первые выпавшие из жидкости кристаллы образуют богатую компонентом А сердцевину растущих кристаллов а-твердого раствора. Эта неодно родность состава выпадающих из жидкости кристаллов сохраняется в ходе всего процесса кристаллизации. Поскольку внут- [c.49]

Сплав состава х начинает кристаллизоваться с выделения кристаллов а-твердого раствора состава, отвечающего точке а в равновесных условиях по мере понижения температурой составы жидкой и твердой фаз снова изменяются по кривым ликвидуса и солидуса. Однако в этом сплаве к тому моменту, когда температура понизится до эвтектической, останется некоторое количество жидкости из оставшейся жидкости при эвтектической температуре выделится эвтектическая смесь твердых фаз. Как отмечалось выше, равновесные условия при кристаллизации достигаются редко, так что количество жидкой фазы, остающейся при эвтектической температуре, будет больше, чем то количество ее, которое соответствует равновесным условиям в связи с этим будет больше и количество эвтектики, чем этого можно ожидать из равновесной диаграммы состояния. [c.50]

При анализе всех рассмотренных выше систем предполагалось, что образующиеся твердые фазы устойчивы от температуры их образования до самой низкой температуры, при которой еще возможны наблюдения. В общем случае это не совсем так в твердом состоянии могут протекать различные превращения наряду с теми, которые были рассмотрены при анализе равновесий между жидкой и твердой фазами. Так, положение кривых свободной энергии на фиг. 14 согласуется с последовательностью фазовых обла- [c.54]

В соответствии с диаграммой состояния (фиг. 15) и кривыми свободной энергии (фиг. 13) составы жидкой и твердой фаз вблизи максимума на кривых ликвидуса и солидуса должны изображаться точками, расположенными на плавных кривых, поскольку [c.68]

Согласно этому методу, сплав состава точки х (фиг. 38) выдерживается в соответствующем тигле с защитным покрытием во избежание окисления или загрязнения при температуре в течение времени, достаточного для установления равновесия. При температуре Тх сплав оказывается состоящим из твердой фазы состава 5 и жидкости состава из которой необходимо получить образец для химического анализа. Возможность применения данного метода зависит от разности в удельных весах жидкой и твердой фаз если твердая фаза тонет, то оставшуюся жидкость можно извлечь, как это описано выше при приготовлении образцов для снятия кривых охлаждения. Если твердая фаза всплывает, то [c.86]

После взятия необходимой пробы эксперимент повторяется при другой (предпочтительно более низкой) температуре таким образом можно построить кривую ликвидуса в соответствующем температурном интервале. Обычно для контроля за установлением равновесия необходимо получить несколько образцов после выдержки сплава в течение различного времени при данной температуре. Основной источник ошибок связан с возможностью удаления небольших частиц твердой фазы при взятии жидкой пробы это смещает фигуративную точку состава жидкой фазы на диаграмме состояния в сторону более высокого содержания легирующего элемента. Вероятность этой ошибки возрастает по мере уменьшения разницы в удельных весах между жидкой и твердой фазами. Дополнительные трудности при построении кривых ликвидуса могут быть связаны с системами, составленными из тугоплавких и легкоплавких металлов. Тугоплавкий компонент может выделяться (осаждаться) в образце, предназначенном для анализа, по мере его охлаждения выделившийся компонент может сопротивляться действию растворителей, которые успешно растворяют остальную часть сплава в итоге химический анализ может дать заниженные результаты. [c.87]

Для сравнения поведения исследуемого дублета в жидкой и твердой фазах на рис. 3 представлены кривые поглощения чистой жидкости, [c.236]

В работе [1 ] подтверждена кривая ликвидуса у-фазы (см. М. Хансен и К. Андерко, т. I, рис. 204). В работах [1, 2] повторно определили температуры солидуса у-фазы. В работе [2] применили анализ диффузионных пар между жидкой и твердой фазами и обнаружили, что эта фазовая граница имеет вид прямой линии при выражении состава в процентах по массе. В работе [1] смогли представить свои экспериментальные данные (полученные методами термического и металлографического анализов) в виде пря.мой линии при выражении состава в атомных процентах. Максимальная растворимость С в y-Fe составляет 9,2% (ат.) [2,14% (по массе)] при температуре 1147° С [2] 8,7% (ат.) [2,02% (по массе)] при 1150° С [3] 8,5(ат.) [1,97% (по массе)] при 1144° С [4] в работах [3,4] названные значения растворимости получены методом экстраполяции. [c.237]

Следовательно, при кристаллизации эвтектического сплава составы жидкой и твердых фаз должны быть постоянными. Поскольку температура сосуществования трех фаз постоянна, то на кривой охлаждения или нагрева при наличии трех фаз должна быть остановка (площадка), и пока одна из фаз не исчезнет (закристаллизуется вся жидкая часть при охлаждении или расплавится вся эвтектика при нагреве), температура останется неизменной. Следовательно, кривые охлаждения и теоретически для случая образования эвтектики должны иметь такой вид, как показано на фиг. 21, точка [c.52]

Рис. 19.18. Кривые термодинамического потенциала I жидкой и твердой фаз (а) и участок диаграммы состояния (б)

ЖИДКОЙ и твердой фаз при температуре Т. Условие равенства химических потенциалов компонента в сосуществующих фазах при постоянных температуре и давлении (1.24) приводит к тому, что при фазовом равновесии кривые Gpj (x) для сосуществующих фаз должны иметь общую касательную. Строим общую касательную к кривым 0 , ц х), отвечающим жидкой и твердой фазам, и получаем [c.73]

Позднее было сделано много тщательных измерений по установлению диаграммы энтропии и диаграммы состояния жидкого гелия, которые будут подробно рассмотрены ниже. Проведенные работы не содержат каких-либо новых открытий, однако они подчеркивают значение условий фазового равновесия при низких температурах между жидким и твердым гелием. Согласно третьему закону термодинамики, энтропия жидкой фазы, так же как и твердой, при абсолютном нуле должна обращаться в нуль. Х-аномалия в теплоемкости указывает на очень быстрое убывание энтропии в интервале нескольких тысячных градуса ниже Х-точки. Независимо от того, каким путем устанавливается упорядочение в этой области (что само по себе является чрезвычайно интересным вопросом), убывание энтропии должно сказаться на форме кривой плавления. Изменение давления плавления с температурой, согласно уравнению Клаузиуса — Клапейрона, равно отношению изменения энтропии к изменению объема. При исчезновении разности энтропий между жидкой и твердой фазами это отиошепие обращается в нуль. Поэтому, как было указано Симоном [13], изменение в наклоне кривой плавления тесно связано с явлением Х-иерехода, так как при этих температурах энтропия жидкости падает до значений, близких к энтропии твердой фазы. [c.788]

При равновесии твердой и жидкой фаз производная dpldT на кривой равновесия может быть как положительной, так и отрицательной. Поскольку г всегда больше нуля, то знак производной dpldT будет зависеть от знака разности объемов жидкой и твердой фаз если то [c.144]

Вид кривых охлаждения, получаемых экспериментально, подтверждается с помощью правила фаз с = = k — f + 1 например, для участка 0—1 при k = 2 (А и В) и f == 1 (одна жидкая фаза) число степеней свободы с = 2. Следовательно, можно изменять два фактора равновесия (температуру и концентрацию), сохраняя число фаз неизменным. Для участка 1—2 k = 2, f = 2, с = 1 это значит, что можно изменять только один из факторов равновесия — температуру, так как состав жидкой и твердой фаз для любой температуры в интервале кристаллизации постоянен. Рис, 71. Свойства неограни- [c.97]

Знак производной dp/dTs зависит от знака разности Av = v" — v. Если Ди>0, то dpjdTs>0. Например, если при плавлении Лу>0, то и dT Jdp>0, т. е. температура плавления увеличивается по мере роста давления. Обратно при Ду<0 получим dT Jdp аО, т. е. температура плавления при повышении давления понижается (кривая равновесия жидкой и твердой фазы воды приведена на рис. 11.2). [c.170]

Напротив, если имеют место промежуточные фазы с отрицательными величинами теплота образования жидкой фазы в общем также отрицательна. В частности, Каваками [157, 158] подтвердил это правило широкой серией экспериментов. Обширный обзор вопроса был дан Зауервальдом [3061. Кроме того, характер диаграмл ы в зависимости от является сходным.для жидкой и твердой фазы. На этой диаграмме параболообразная кривая [c.102]

Фиг. 3, Кривые свободной энергии для жидких и твердых растворов в системе с неограниченной растворц-мостью компонентов в жидком и твердом состояниях. Показано равновесие жидкой и твердой фаз при температуре

По последним данным [1, 2], пределы растворимости РЬТе значительно же, чем указывается М. Хансеном и К. Андерко (см. т. II, рис. 603). В связи с этим в работе [3] заново исследовали пределы растворимости РЬТе, применяя микроскопический, рентгеновский и денситометр ический анализы, и обнаружили, что растворимость и РЬ, и Те в РЬТе меньше того предела, который может быть зафиксирован при использовании стандартных металловедческих методов. Интервал максимальной растворимости, по данным электрического анализа [4], составляет 49,994 5,013% (ат.) Те при 775° С. Составы жидкой и твердой фаз, полученные по результатам химического анализа приведенных в равновесие образцов, даны в табл. 37. Подтверждено [5] существование области гомогенности у РЬТе, но данные по растворимости противоречат рассмотренным выше [1—4] согласно [5, 6], ликвидус выше, чем по М. Хансену и К- Андерко (см. т. II, рис. 603). Анализ термических кривых охлаждения [7] также показывает, что при О— 50% (ат.) Те ликвидус находится выше, чем экстраполированная кривая у М. Хансена и К- Андерко (см. т. II). Авторы работы [7] на основе данных по отжигу утверждают, что РЬТе не растворяет РЬ. По [1], РЬТе плавится при 932,9 0,05° С и имеет состав, несколько приближенный к Те [50,002% (ат.) Те]. В работе [1] дан состав жидкости, находящейся в равновесии с твердым РЬТе при 923—924° С. Повышенная температура плавления РЬТе, сообщаемая в работе [ 1 ], вероятно, близка к истинной, так как соединение готовили из материалов 99,99%-НОЙ чистоты и принимали максимальные меры предосторожности против испарения. [c.319]

V — область кристаллического состояния вещества. Двухфазные состояния вещества изображаются соответственно участками II, IV, VI II есть область равновесного сосуществования жидкой и газообразной фаз, IV — область равновесного сосуществования жидкой и твердой фаз и VI—область равновесного сосуществования кристаллической и газообразной фаз. Каждая из этих областей ограничена некоторой линией, называемой но-граии чной кривой. [c.76]

Значение этих трех частот по Лебернайту [561], который, очевидно, применял более высокую дисперсию. Значение частоты слабой полосы 3073 см-1 взято из его кривой поглощения, так как оно отсутствует в его таблице для паров. Те же самые три полосы с иной относительной интенсивностью и без максимумов, соответствующих ветпям Р и Н, появляются также в жидкой и твердой фазе (сЫ. Лебернайт [561]) и, кроме того в растворе в ССЦ (Фокс и Мартин [328]). [c.393]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...