Оглавление:
Диаграммы состояния систем с упорядоченными твердыми растворами
- Фазовая диаграмма для систем с упорядоченными твердыми растворами. Разрыв непрерывной растворимости компонентов A и B в твердом состоянии возможен также в результате «твердого» порядка растворения. В таких системах помимо равновесного Wa , Нарушение a- и правило a′-твердых растворов, т. Е. Равновесие a ** a ′.
В неупорядоченном твердом растворе атомы компонента A и компонента B случайным образом располагаются в узлах кристаллической решетки.
И наоборот, упорядоченное решение характеризуется регулярным
расположением составляющих атомов внутри узлов кристаллической решетки. Людмила Фирмаль
Когда регулярное расположение разных атомов распространяется на расстояние, соразмерное размеру кристалла, это говорит о появлении дальнего порядка. В неупорядоченном твердом растворе нет отдаленного порядка, но есть близкое или регулярное расположение атомов разных типов на нескольких межатомных расстояниях.
Обычно порядок в твердом растворе наблюдается при низких температурах. Состав таких растворов может быть описан простыми стехиометрическими формулами, такими как AB, Azv.
Эти составы соответствуют максимальному дальнему порядку в расположении атомов. При удалении из этих композиций порядок уменьшается.
Упорядоченные твердые растворы часто называют надстройками, потому что на рентгенограмме появляются дополнительные линии (надстройки). Было обнаружено, что упорядочение твердого раствора при низкой температуре может происходить как первый тип фазового перехода и следует правилу фазы Гиббса, и не следует этому правилу как второй вид фазового перехода.
- Соответственно, фазовая диаграмма системы с упорядоченными твердыми растворами имеет другой вид. Если упорядочение происходит как фазовый переход первого рода, то на фазовой диаграмме (рис. 9, а) имеются две кривые akd и bkc, называемые кривой равновесия неупорядоченного и упорядоченного твердого раствора aa ‘или порядка Начало и конец aa ‘. В британской литературе кривая akd в начале порядка (когда температура понижается) и кривая в начале беспорядка bkc (при нагревании) — это кривые ордуса и дидорда (английский, порядок и беспорядок) Температура tk перехода неупорядоченного a-раствора стехиометрического состава (точка K) в упорядоченное a-решение называется точкой Курнакова. Н.С.Курнаков и др. (1914) впервые обнаружили упорядоченную фазу в системе Au-Si
В сплаве Kg при равновесной температуре tk это равновесие не является переменным, поскольку оно разупорядочено и упорядочено a-решениями того же состава (см. § 2). Когда сплав KI охлаждается, превращение aR- * AK происходит при постоянной температуре tk с выраженным тепловым эффектом. В сплаве сечения bk в Ki-C превращение a- * a ‘происходит в интервале температур между akd и BKS, и соответственно изменяется состав раствора a- и a’. В двухфазной области а + а ‘между этими кривыми сплав состоял из неупорядоченных а- и упорядоченных
а’-растворов различного состава. Некоторые из этих решений при разных температурах могут быть определены с помощью правила рычага. Людмила Фирмаль
Образование упорядоченного а-раствора, то есть тенденция гетероатомов к естественному расположению в узлах кристаллической решетки, указывает на сильную химическую связь между гетероатомами в упорядоченном растворе. С этой точки зрения упорядоченные твердые растворы со стехиометрическим составом близки к соединениям и твердым растворам на их основе. Упорядоченный a’-раствор с составом в точке k i можно рассматривать как соединение в VP, образованное в твердом состоянии неупорядоченного a-раствора, а сплав в области BKS имеет координаты пунктирной линии.Иногда упорядоченные твердые растворы предлагали называть фазу Курнова (Н.В.Агеев) непрерывной серией твердых растворов между дальтонидами и бертоллидами в тройной системе, но Курн Нова
Упорядочение происходит как первый вид фазового перехода
34 Не только в твердом растворе, но и в промежуточной фазе (см. § 18). Во всех случаях на фазовой диаграмме всегда есть две фазы между неупорядоченной фазой и областью, где существует упорядоченная фаза, и сплав состоит из обеих фаз.Если последовательность твердого раствора возникает как фазовый переход второго рода, фазовая диаграмма (рис. 9, б) имеет только одну кривую ab, разделяющую неупорядоченную область существования и упорядоченное a’-решение. Эта кривая показывает зависимость точки Курнакова (температуры ТРФ) от состава.
Поскольку эти ветви не представляют состав a- и a-растворов при разных температурах, между нисходящими ветвями кривой ab нельзя нарисовать конод. Порядок и раствор в низкотемпературном ab-сплаве всегда происходят постепенно без значительных тепловых эффектов, и неупорядоченный a-раствор имеет тот же химический состав, который определяется составом сплава.
Порядок a * a ′ в такой системе следует рассматривать как постепенное (температурное) образование в кристаллической решетке неупорядоченного a-решения сайтов с регулярным расположением гетероатомов и a под кривой ab -Решение всегда частично упорядочено, и степень этого порядка зависит от температуры. Поскольку регуляризация твердого раствора обусловлена перестройкой кристаллической структуры на атомном уровне, граница раздела неупорядоченного а и упорядоченного а-раствора не видна под оптическим микроскопом. Упорядоченный твердый раствор обнаруживается различными методами структурного исследования (рентгеновское излучение, нейтроны и т. Д.). ) И путем изменения физико-механических свойств.
Смотрите также:
Методические указания по материаловедению
