Тема: Диаграмма состояния двухкомпонентной системы с расслоением в жидкой фазе(ликвацией), с полиморфными превращениями компонентов, с образованием твердых растворов

Лекция № 22 ФХС.

Важным явлением, наблюдающимся в некоторых силикатных системах, является расслоение в жидкой фазе, то есть образование жидкостей, не смешивающихся друг с другом.

ж

Смеси составы которых лежат между точками F и G, при плавлении при температуре t_s дают две несмешивающиеся друг с другом жидкости составов F и G. По мере повышения температуры взаимная растворимость жидкостей растет, составы их сближаются и при некоторой температуре t_k расплав становится однородным. Если очерчена область существования несмешивающихся жидкостей, то для каждого состава исходной смеси и каждой температуры могут быть найдены составы жидких фаз и их количество. Так для смеси состава С при температуре t_c в равновесии будут находиться два расплава состава F₁ и G₁. Количество каждого из них определяется по правилу рычага величинами отрезков конноды 1 и 11. Отрезок 1 пропорционален количеству расплава состава G_1, а отрезок 11- количеству расплава состава F₁.

У смесей, расслаивающихся в жидкой фазе в момент плавления или кристаллизации при температуре t_s, в равновесии находятся три фазы: две жидкости и кристаллы компонента В.

Двухкомпонентная система при трех фазах нонвариантна. Она не имеет степеней свободы. Ни температуру, ни состав фаз нельзя изменить без нарушения равновесия. Важнейшим следствием этого положения является постоянство температуры плавления смесей на всем участке образования несмешивающихся жидкостей. Кривая плавления на этом участке -горизонтальная прямая.

При полиморфных превращениях компонентов на диаграмме появляются дополнительные горизонтальные линии, которые разграничивают области устойчивости отдельных модификаций одного и того же вещества. Это наблюдается тогда, когда один из ком­понентов обладает двумя полиморфными модификациями. Здесь следует различать положение точек полиморфного превращения относительно температуры эвтектики t_E. Если температура превра­щения лежит выше эвтектической, то область устойчивости высо­котемпературной модификации А' будет лежать выше линии t₁t₂ (рис. 84, а). Высокотемпературная модификация устойчива только в присутствии жидкой фазы и превращается в низкотемператур­ную А" раньше, чем расплавы полностью затвердевают. Поэтому в

полностью закристаллизованных смесях в условном состоянии в присутствии кристаллов компонента В могут существовать только кристаллы А".

Если полиморфное превращение происходит ниже температуры эвтектической точки t_E (рис. 84, б), то на диаграмме появляются температурные

области, в пределах которых обе модификации А' и A" устойчивы в смесях со вторым компонентом В.