Диаграмма плавкости

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Кристаллизация сплавов (Советский учебный фильм по физике) [18:56]
Материаловедение. Диаграмма сплавов [4:42]

Диаграмма плавкости — фазовая диаграмма, которая выражает зависимость температуры плавления системы от ее состава.

Специфика диаграмм плавкости для разных систем[править]

Системы с эвтектической смесью[править]

Вещества, плохо растворимые друг в друге в твердом состоянии, при кристаллизации их расплавов при определенных условиях образуют смесь мелких кристаллов, называемую эвтектикой. Эвтектика характеризуется температурой плавления более низкой, чем температуры плавления ее компонентов.

Кривая охлаждения носит ступенчатый характер, с горизонтальным участком в районе кристаллизации обоих веществ одновременно.

Диаграмма плавкости имеет минимум в одной точке (как раз в той, где имеется чистая эвтектика, там и самая низкая температура плавления).

Эвтектика в системе вода — соль называется криогидратом, и чистая эвтектика в такой системе наблюдается при 30 % соли в растворе, и плавится такой раствор примерно при −20°.

Так как лед плавится при 0°С, то любые криогидратные смеси плавятся ниже 0°С, в результате раствор соли можно использовать для того, чтобы заморозить чистую воду. Однако уже примерно при 40% соли температура плавления раствора резко повышается и становится выше, чем у воды.

Системы веществ, образующих химические соединения.[править]

Если при сплавлении вещества образуют химическое соединение, то на диаграмме плавкости это отражается появлением максимума, отвечающего составу этого соединения. Итоговая диаграмма получается сочетанием диаграмм плавкости систем, в которых сначала имеется смесь простых веществ, а потом смесь простого вещества с сосединением.

Если на диаграмме плавкости имеется несколько максимумов, то это означает, что в системе существует несколько соединений, например, на основании максимумов на диаграмме затвердевания в системе Н2О—H2SO4 делают вывод, в этой системе имеется четыре соединения, которые образуются в зависимости от концентрации серной кислоты (разного рода гидраты).

Если в системе образуется неустойчивое соединение, которое полностью разлагается еще до достижения температуры плавления, кривая плавкости имеет излом. Точка излома отвечает температуре распада соединения, а состав его может быть найден, если продолжить нижнюю ветвь кривой до ее максимума.

Системы веществ, образующих твердые растворы[править]

В данном случае температура плавления твердого раствора данного состава не совпадает с температурой затвердевания жидкого раствора того же состава.

Поэтому на диаграмме плавкости наблюдаются две кривые: верхняя отражает температуры затвердевания расплава, нижняя — температуры плавления твердого раствора.

Ссылки[править]