Предельная нестехиометрия в кристаллах

Содержание

Слайд 2

Предельная нестехиометрия в кристаллах Представим себе нестехиометрический кристалл, как твердый раствор

Предельная нестехиометрия в кристаллах

Представим себе нестехиометрический кристалл, как твердый раствор компонента

А или В в стехиометрическом кристалле АВ
Границы существования нестехиометрической кристаллографической фазы АВ определяются предельной растворимостью в ней компонентов А и В
Такие границы являются границами области гомогенности фазы АВ
Нестехиометрический кристалл – гомогенная фаза переменного состава
Слайд 3

Справедливость закона постоянства состава Закон постоянства состава – где бы химическое

Справедливость закона постоянства состава

Закон постоянства состава – где бы химическое соединение

не было получено его состав и свойства одинаковы

Свойства соединения зависят от концентраций и соотношения дефектов
Номинальный (валовый) состав соединения может быть одинаковым при различном наборе дефектов разного типа

Слайд 4

Отоборажение нестехиометрических фаз на Т-Х проекции T A B AB Линии

Отоборажение нестехиометрических фаз на Т-Х проекции

T

A

B

AB

Линии на Т-Х проекции отображают составы

фаз, находящихся в моновариантном равновесии
В моновариант-ном равновесии в бинарной системе находятся три фазы
Слайд 5

Отоборажение нестехиометрических фаз на Т-Х проекции T A B AB

Отоборажение нестехиометрических фаз на Т-Х проекции

T

A

B

AB

Слайд 6

Отоборажение нестехиометрических фаз на Т-Х проекции T A B AB ликвидус

Отоборажение нестехиометрических фаз на Т-Х проекции

T

A

B

AB

ликвидус

Слайд 7

Отоборажение нестехиометрических фаз на Т-Х проекции T A B AB ликвидус солидус

Отоборажение нестехиометрических фаз на Т-Х проекции

T

A

B

AB

ликвидус

солидус

Слайд 8

Отоборажение нестехиометрических фаз на Т-Х проекции T A B AB ликвидус сольвус солидус

Отоборажение нестехиометрических фаз на Т-Х проекции

T

A

B

AB

ликвидус

сольвус

солидус

Слайд 9

Отоборажение нестехиометрических фаз на Т-Х проекции T A B AB

Отоборажение нестехиометрических фаз на Т-Х проекции

T

A

B

AB

Слайд 10

Отоборажение нестехиометрических фаз на Т-Х проекции T A B AB

Отоборажение нестехиометрических фаз на Т-Х проекции

T

A

B

AB

Слайд 11

Отоборажение нестехиометрических фаз на Т-Х проекции T A B AB

Отоборажение нестехиометрических фаз на Т-Х проекции

T

A

B

AB

Слайд 12

Отоборажение нестехиометрических фаз на Т-Х проекции T A B AB δ=0

Отоборажение нестехиометрических фаз на Т-Х проекции

T

A

B

AB

δ=0

Слайд 13

Отоборажение нестехиометрических фаз на Т-Х проекции T Дальтонидная фаза (по Курнакову)

Отоборажение нестехиометрических фаз на Т-Х проекции

T

Дальтонидная фаза (по Курнакову)
Область гомогенности включает

в себя соединение стехиометрического состава
На линии, описывающей зависимость «состав-свойство» есть сингулярная точка, соответствующая стехиометрическому составу
Слайд 14

Отоборажение нестехиометрических фаз на Т-Х проекции T бертолид односторонний бертолид дальтонид

Отоборажение нестехиометрических фаз на Т-Х проекции

T

бертолид

односторонний бертолид

дальтонид

По Ормонту
Двусторонние фаз
Односторонние предельные
Односторонние непредельные

Слайд 15

Отоборажение нестехиометрических фаз на Т-Х проекции T AB δ=0

Отоборажение нестехиометрических фаз на Т-Х проекции

T

AB

δ=0

Слайд 16

Отоборажение нестехиометрических фаз на Т-Х проекции T AB δ=0 Максимальная температура

Отоборажение нестехиометрических фаз на Т-Х проекции

T

AB

δ=0

Максимальная температура плавления фазы АВ Tmmax

Температура

конгруэнтного плавления фазы АВ Tmcong

Максимальная температура конгруэнтной сублимации плавления фазы АВ Tsubcong

Температура конгруэнтного испарения фазы АВ Tvcong

Слайд 17

Отоборажение нестехиометрических фаз на Т-Х проекции T AB δ=0

Отоборажение нестехиометрических фаз на Т-Х проекции

T

AB

δ=0

Слайд 18

Область гомогенности оксида свинца 0 1· 10-3 2· 10-3 3· 10-3

Область гомогенности оксида свинца

0

1· 10-3

2· 10-3

3· 10-3

1· 10-4

600

800

1000

Т,К

избыток Pb

избыток O

Слайд 19

Термодинамический анализ области гомогенности Нестехиометрическая фаза γ является идеальным твердым раствором

Термодинамический анализ области гомогенности

Нестехиометрическая фаза γ является идеальным твердым раствором компонентов

А, В, АВ

В фазе γ мольная доля компонента АВ существенно больше мольных долей компонентов А и В

В субсолидусной области фаза γ сосуществует с фазой α чистого компонента А и фазой β чистого компонента В

Слайд 20

Термодинамический анализ области гомогенности по определению мольной доли Валовая (брутто-) концентрация

Термодинамический анализ области гомогенности

по определению мольной доли

Валовая (брутто-) концентрация А зависит

от мольных концентраций компонентов следующим образом
Слайд 21

Термодинамический анализ области гомогенности В фазе α имеем В фазе β имеем

Термодинамический анализ области гомогенности

В фазе α имеем

В фазе β

имеем
Слайд 22

Термодинамический анализ области гомогенности При равновесии фаз α - γ имеем

Термодинамический анализ области гомогенности

При равновесии фаз α - γ имеем

Слайд 23

Термодинамический анализ области гомогенности При равновесии фаз β - γ имеем

Термодинамический анализ области гомогенности

При равновесии фаз β - γ имеем

Слайд 24

Термодинамический анализ области гомогенности В фазе γ имеем Стандартная энергия образования АВ

Термодинамический анализ области гомогенности

В фазе γ имеем

Стандартная энергия образования АВ

Слайд 25

Термодинамический анализ области гомогенности В фазе γ имеем Тогда

Термодинамический анализ области гомогенности

В фазе γ имеем

Тогда

Слайд 26

Термодинамический анализ области гомогенности В фазе γ имеем

Термодинамический анализ области гомогенности

В фазе γ имеем

Слайд 27

Термодинамический анализ области гомогенности

Термодинамический анализ области гомогенности

Слайд 28

Термодинамический анализ области гомогенности Ширина области гомогенности для прочных химических соединений

Термодинамический анализ области гомогенности

Ширина области гомогенности
для прочных химических соединений

(ΔG0f→-∞) не зависит от ΔG0f
уменьшается с уменьшением температуры
увеличивается с уменьшением различия в стандартных химических потенциалах компонента А в фазе чистого компонента А и фазе химического соединения АВ
Слайд 29

Термодинамический анализ области гомогенности Условие существования односторонней фазы То есть С учетом Получаем

Термодинамический анализ области гомогенности

Условие существования односторонней фазы

То есть

С учетом

Получаем

Слайд 30

Термодинамический анализ области гомогенности

Термодинамический анализ области гомогенности