ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.04.2021
Просмотров: 469
Скачиваний: 1
31
10,
а
штрихпунктиром
.
Линия
А
'
О
определяет
давление
пара
над
переохлажденной
жидкостью
,
линия
О
D –
давление
пара
над
перегретой
твердой
фазой
,
линия
ВО
соответствует
переохлажденной
смеси
L + S
.
Энергия
Гиббса
таких
систем
больше
равновесного
значения
,
что
приводит
к
самопроизвольному
исчезновению
метастабильной
фазы
.
4.2.
P—T—x
-
Диаграмма
состояния
двухкомпонентной
системы
с
неог
-
раниченной
растворимостью
во
всех
фазах
и
без
соединений
Объемная
Р
—
Т
—
х
-
диаграмма
(
рис
. 11)
состоит
из
плоских
Р
—
Т
-
диаграмм
чистых
компонентов
,
сдвинутых
по
оси
составов
,
различных
ли
-
ний
и
поверхностей
,
соединяющих
эти
диаграммы
.
Координаты
нонвариантных
трехфазных
точек
чистых
компонентов
А
и
В
отвечают
условиям
:
Р
°
А
>
Р
°
B
и
Т
т
,A
<
Т
т
,B
.
Рис
. 11.
Р
—T—
х
-
диаграмма
двухкомпонентной
системы
с
неограниченной
растворимостью
во
всех
фазах
При
переходе
от
одно
-
к
двухкомпонентной
системе
линии
двухфазно
-
го
равновесия
превращаются
в
соответствующие
пары
двухфазных
поверх
-
ностей
,
например
линии
L
A
V
A
и
L
B
V
B
в
поверхности
АЕ
L"F
В
L
и
АЕ
u'R
В
u.
Для
случая
идеального
поведения
системы
А
–
В
форма
указанных
пар
по
-
верхностей
напоминает
чечевицу
.
Она
ограничена
двухфазными
линиями
чистых
компонентов
,
а
со
стороны
высоких
температур
–
критической
кривой
,
связывающей
критические
точки
чистых
компонентов
.
Фигура
-
тивные
точки
системы
,
находящиеся
в
объеме
такой
чечевицы
,
описывают
средний
состав
системы
,
а
каждой
фазе
отвечает
точка
на
соответствую
-
32
щей
поверхности
.
Координаты
этих
точек
необходимы
для
определения
фаз
,
участвующих
в
равновесии
,
например
,
в
точке
о
в
равновесии
участ
-
вуют
фазы
l'
и
s'
массы
которых
т
l
и
т
s
обратно
пропорциональны
длинам
отрезков
(
правило
рычага
)
о
l'
и
о
s' :
т
l
т
s
=
о
l'/
о
s'.
Фигуративные
точки
системы
в
объеме
Р
—
Т
—
х
,
ограниченные
одно
-
именными
поверхностями
,
представляют
область
устойчивости
соответст
-
вующих
фаз
.
Область
твердых
растворов
компонентов
А
и
В
ограничена
поверхностями
солидуса
А
s
В
Gs''C
и
А
Ds'
НВ
s
;
область
жидкой
фазы
огра
-
ничена
поверхностями
ликвидуса
А
DL''
НВ
L
и
АЕ
L"F
В
L
;
область
пара
ог
-
раничена
поверхностями
А
E
и
'F
Ви
и
А
u
В
G
и
"
С
.
Фазы
,
участвующие
в
трехфазном
равновесии
S +
L + V,
представлены
в
объеме
Р
—
Т
—
х
тремя
линиями
– s,
l
и
u
,
каждая
из
которых
является
пе
-
ресечением
соответствующих
поверхностей
:
линия
А
s
В
–
поверхностей
солидуса
А
Ds'
НВ
s
и
А
s
В
Gs''
;
линия
А
l
В
–
поверхностей
ликвидуса
А
DL'
НВ
L
и
АЕ
L"F
В
L;
линия
АиВ
–
поверхностей
пара
А
u
В
G
и
"
и
А
E
и
'F
Ви
.
Указанные
линии
соединяют
нонвариантные
трехфазные
точки
чистых
компонентов
и
расположены
на
одной
трехфазной
поверхности
,
имеющей
форму
листа
.
Этот
«
лист
»
в
пространстве
Р
—
Т
—
х
ориентирован
таким
об
-
разом
,
что
на
координатную
плоскость
Р
—
Т
он
проектируется
в
виде
од
-
ной
,
а
на
плоскости
Т
—
х
и
Р
—
х
–
в
виде
трех
линий
.
4.3.
P—T—x
-
Диаграмма
состояния
двухкомпонентной
системы
без
соединений
,
с
ограниченной
растворимостью
в
твердой
фазе
Рассмотрим
Р
—
Т
—
х
-
диаграмму
бинарной
системы
для
случая
ограни
-
ченной
растворимости
в
твердой
фазе
и
неограниченной
растворимости
в
жидкой
фазе
и
паре
(
рис
. 12).
Предположим
,
что
отсутствуют
экстремумы
давления
и
температуры
двухфазных
равновесий
S + V
и
L + V,
а
коорди
-
наты
тройных
точек
компонентов
характеризуются
неравенствами
Т
т
,A
<
Т
т
,B
,
Р
0
A
>
Р
0
B
,
т
.
е
,
компонент
с
меньшей
температурой
плавления
обладает
большим
давлением
пара
.
Ввиду
сложности
изображения
объем
-
ной
Р
—
Т
—
х
-
диаграммы
рассмотрим
ее
Т
—
х
-,
Р
—
Т
-,
Р
—x
-
проекции
.
На
Т
—
х
-
проекции
(
рис
. 12,
а
)
представлены
:
температуры
нонвари
-
антных
точек
T
А
, T
B
чистых
компонентов
и
нонвариантной
эвтектической
точки
Q
четырехфазного
равновесия
V + S
А
+ L + S
В
двухкомпонентной
системы
А
—
В
;
линии
солидуса
,
ликвидуса
и
пара
,
описывающие
темпера
-
турную
зависимость
состава
фаз
,
участвующих
соответственно
в
следую
-
щих
трехфазных
равновесиях
:
линии
T
A
D
,
T
A
E
,
T
A
C
–
для
равновесия
33
VS
A
S
B
;
линии
СС
'', DD', FF' –
для
равновесия
VS
A
S
B
;
линии
СТ
B
,
ЕТ
B
,
F
Т
B
–
для
равновесия
VLS
B
.
Обозначения
трехфазных
равновесий
соответствуют
возрастающему
содержанию
второго
компонента
.
а
б
в
Рис
. 12.
Т
—
х
- (
а
),
Р
—
Т
- (
б
)
и
Р
—
х
- (
в
)
проекции
Р
—
Т
—x-
диаграммы
двух
-
компонентной
системы
,
не
образующей
химическое
соединение
и
с
ограниченной
растворимостью
в
твердой
фазе
На
Р
– T
-
проекции
двухфазные
равновесия
с
участием
чистых
компо
-
нентов
изображены
(
см
.
рис
. 12,
б
)
линиями
S
А
V
A
,
S
А
L
A
,
L
А
V
A
,
S
B
V
B
,
S
B
L
B
,
L
B
V
B
,
которые
пересекаются
в
нонвариантных
точках
А
и
В
.
Твердые
рас
-
творы
S
А
и
S
В
на
основе
компонентов
А
и
В
участвуют
в
четырех
трехфаз
-
ных
равновесиях
,
представленных
линиями
VS
А
S
В
,
S
А
LS
В
,
VS
А
L (
А
Q)
,
VLS
B
(QB)
,
которые
пересекаются
в
нонвариантной
точке
Q
.
Линия
S
A
LS
B
описывает
зависимость
эвтектической
температуры
Q
от
давления
.
Линии
VS
A
S
B
,
VS
A
L
,
VLS
B
,
представляют
температурную
зависимость
давления
для
трехфазных
равновесий
V+S
A
+ S
B
и
V + L+ S
.
На
Р
—
х
-
проекции
(
см
.
рис
. 12,
в
)
точками
Р
0
А
,
Р
0
B
,
Р
Q
представлено
давление
в
нонвариантных
точках
А
,
В
и
Q
.
Линии
Р
0
А
C
,
Р
0
А
D
,
Р
0
А
Е
,
Р
0
B
C
,
Р
0
B
Е
,
Р
0
B
F'
,
СС
'
,
DD'
,
FF'
и
DD"
,
ЕЕ
"
,
FF"
описывают
барическую
зависи
-
мость
состава
фаз
,
участвующих
в
трехфазных
равновесиях
VS
A
L
,
VLS
B
,
VS
A
S
B
и
S
А
LS
В
соответственно
.
На
линиях
Р
0
В
F
,
Р
0
В
Е
,
Р
0
В
D
,
как
и
на
линии
34
Q
В
(
см
.
рис
. 12,
б
)
,
наблюдается
максимум
.
Фазы
,
находящиеся
в
равнове
-
сии
,
описываются
восходящими
или
нисходящими
участками
этих
линий
,
поэтому
кажущееся
пересечение
линий
,
например
Р
0
В
Е
и
Р
0
В
С
,
физическо
-
го
смысла
не
имеет
.
4.4.
Р
—
Т
—
х
-
Диаграмма
состояния
двухкомпонентной
системы
,
в
ко
-
торой
образуется
конгруэнтно
-
плавящееся
соединение
S
А
B
Ввиду
сложности
объемной
фигуры
Р
—
Т
—
х
-
диаграммы
рассмотрим
Т
—
х
-,
Р
—
Т
-,
Р
—
х
-
проекции
и
(
Р
—
х
)
T
-
и
(
Т
—
х
)
P
-
сечения
Р
—
Т
—
х
-
диаграммы
эвтектической
двухкомпонентной
системы
,
образующей
кон
-
груэнтно
-
плавящееся
химическое
соединение
S
АВ
.
Предположим
,
что
Т
Q1
<
Т
т
,
А
<
Т
Q2
< T
max
m,
AB
<
Т
т
,B
,
где
T
Q1
и
Т
Q2
–
эвтектические
температу
-
ры
,
T
m,A
и
T
m,B
–
температуры
плавления
чистых
компонентов
, T
max
m,AB
–
максимальная
температура
плавления
твердой
фазы
S
АВ
.
Будем
считать
,
что
пар
в
системе
состоит
из
атомов
А
,
В
и
молекул
АВ
,
парциальное
дав
-
ление
молекул
АВ
P
АВ
меньше
,
чем
давление
пара
P
0
А
одного
чистого
ком
-
понента
,
но
больше
,
чем
давление
пара
Р
0
B
второго
чистого
компонента
.
4.4.1.
Т
—
х
-
проекция
На
Т
—
x-
проекции
(
рис
. 13,
а
)
представлены
следующие
основные
точки
и
линии
:
твердые
фазы
S
А
,
S
В
и
S
А
B
с
небольшими
областями
гомо
-
генности
,
температуры
нонвариантных
точек
T
А
и
Т
B
чистых
компонентов
,
максимальная
температура
плавления
соединения
T
max
m, AB
,
температуры
нонвариантных
точек
конгруэнтного
плавления
T
K
m,A
В
,
сублимации
T
K
C
,
со
-
единения
S
А
B
.
Линии
солидуса
(
T
А
S
А
, S
'
AB
S
max
,
AB
S''
AB
,
T
B
S
B
),
ликвидуса
(
T
А
L
Q2
⋅
L
max
L
Q1
T
B
),
пара
(
T
А
V
Q2
V
ma
х
,
V
Q1
Т
B
,
V
Q1
V'
,
V
Q2
V"
)
описывают
темпера
-
турную
зависимость
состава
твердых
фаз
,
расплава
и
пара
,
участвующих
в
трехфазных
равновесиях
:
VS
A
S
AB
,
VS
A
L, VLS
B
, VS
AB
L
,
S
АВ
VL
,
S
AB
VS
B
,
VLS
B
со
-
ответственно
.
При
обозначении
трехфазных
процессов
в
двухкомпонентной
системе
последовательность
фаз
соответствует
увеличению
мольной
доли
второго
компонента
,
а
конгруэнтная
фаза
записывается
в
середине
.
35
Рис
. 13. (
Т
—
х
) (
а
),
Р
—
Т
- (
б
)
и
Р
—
х
- (
в
)
проекции
Р
—
Т
—
х
-
диаграммы
двух
-
компонентной
системы
,
образующей
конгруэнтно
-
плавящееся
соединение
S
AB
;
г
–
фрагмент
Р
—T-
проекции
вблизи
T
max
m, AB
В
точках
T
K
C
и
T
K
m
,
начинаются
штрихпунктирные
линии
,
описываю
-
щие
на
рис
. 13,
а
,
двухфазные
конгруэнтные
процессы
S
АВ
=
V
и
S
АВ
=
L
и
являющиеся
проекциями
линий
взаимного
касания
двухфазных
поверхно
-
стей
на
плоскость
Т
—
х
.
Указанные
процессы
имеют
важное
технологиче
-
ское
значение
для
приготовления
соединений
S
AB
c
заданным
составом
.
Составы
четырех
фаз
(
S
А
,
S
AB
,
L
,
V
и
S
АВ
,
V
,
L
,
S
В
),
участвующих
в
нон
-
вариантных
равновесиях
,
при
эвтектических
температурах
Т
Q1
и
Т
Q2
на
рис
.
13
представлены
точками
V
Q1
,
S
Q1
А
,
L
Q1
,
S
Q1
и
S
Q2
,
V
Q2
,
L
Q2
,
S
Q2
B
,
которые
со
-
единены
линиями
,
параллельными
оси
составов
.
Из
этих
точек
начинаются
линии
,
изображающие
температурную
зависимость
состава
твердых
фаз
и
жидкости
,
участвующих
в
эвтектическом
равновесии
.
Состав
фаз
при
мак
-
симальной
температуре
плавления
фазы
S
А
B
обозначен
как
V
max
,
L
max
,
S
max
AB
.