Вырожденные фазовые равновесия на экспериментальных t-x диаграммах

Сентябрь 9, 2022

Главная
Химия
Вырожденные фазовые равновесия на экспериментальных t-x диаграммах

Содержание

10. ВЫРОЖДЕННЫЕ ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ T-X ДИАГРАММАХ
12. Двухкомпонентная система, n = 2, P = const 1) Горизонтали на T-x диаграмме соединяют составы 3-х
13. Двухкомпонентная система, n = 2, P = const f = n – p + 1 =
14. 2) Вблизи чистого компонента у двухфазной области, порождаемой фазовым переходом в этом компоненте при температуре T0,
15. Равновесие двух растворов (1) и (2) с разными концентрациями c1 и c2 растворенного вещества наблюдается при
16. Невозможен вариант: Жуков Э.Г., Джапаридзе О.И., Дембовский С.А. Система AsS-AsSe.// Ж. неорган. химии. 1974. Т.18. №
17. 3) Правило фаз Райнза в модифицированном варианте: Фазовые составы областей, соприкасающихся вдоль линии на двумерном сечении
18. Лев Самойлович Палатник, Александр Исаакович Ландау. Фазовые равновесия в многокомпонентных системах, изд. Харьковского госуниверситета, Харьков, 1961.
19. Правило фаз Райнза является частным случаем правила Палатника R1 = R – (D– + D+) для
20. В T-P координатах, переходы в однокомпонентных системах всегда сопровождаются скачкообразным превращением одной фазы в другую. Правило
21. Правило Палатника и, соответственно, правило Райнза могут нарушаться в отдельных точках на диаграммах любой размерности.
22. 3а) Однофазные области не могут иметь общей протяженной границы и всегда разделены, как минимум, одной двухфазной
23. 3б) При изменении температуры двухфазная область может закончиться: в критической точке; при T = 0 K;
25. 4) Правило тройных стыков: Пусть на двумерной диаграмме фазовых равновесий или на двумерном сечении диаграммы имеется
26. На T-x диаграммах бинарных систем правило тройных стыков выполняется всегда. Горизонталь любого инвариантного равновесия (f =
27. Тройная точка правилом Райнза запрещена, хотя и является одним из главных элементов T-P диаграмм однокомпонентных систем
30. 99.7 99.6 727° 725° 1100° γ β α γ+α γ+β α+β δ L+γ L+δ L 1100°
32. ∙ ∙ ∙ ∙ 327.502° 327.5° 1402° 2.5% 97.5% L1+L2 L1 L2 (Si)+L2 (Si)+(Pb) 1414° (Pb)
34. ∙ 231.9681° 1414° ∙ 0.1% 1066° (Si) (βSn) (Si)+(βSn) (Si)+L L+(βSn) L 231.9° Si Sn
35. ∙ 231.9681° 231.9° 1414° ∙ 0.1% 1066° (Si) (βSn) (Si)+(βSn) (Si)+L L+(βSn) L Si Sn
37. ∙ 1855° ∙ 863° ∙ ∙ 795° 940° 948° ~6.8% ~24% ~4.0% 0.02% ∙ ∙ (βZr)
38. ∙ ∙ ∙ ∙ 912° 1538° 1394° 925° 974° 1337° 1482° 1673° 1357° ~99.9% ~99.3% 90.2%
39. L2 L1
40. β α L1+β L1+α L2+α L2+β α+β
41. β α L1+α L1+β L2+α L2+β α+β L1 L1 CsBr UBr4
43. 20.5°C 20.5° 13° 231.97° ∙ 93.6% 8.4% 29.77° ∙ ∙ ∙ ∙ (Ga)+β (Ga)+α (Ga) (αSn)
44. 20.5°C 20.5° 13° 231.97° ∙ 93.6% 8.4% 29.77° ∙ ∙ ∙ ∙ (Ga)+β (Ga)+α (Ga) (αSn)
46. Скачать презентацию

Слайд 2

Слайд 3

Слайд 4

Слайд 5

Слайд 6

Слайд 7

Слайд 8

Слайд 9

Слайд 10

ВЫРОЖДЕННЫЕ ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ
НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
T-X ДИАГРАММАХ

Слайд 11

Слайд 12

Двухкомпонентная система,
n = 2, P = const
1) Горизонтали на

T-x диаграмме соединяют составы 3-х и только 3-х фаз, находящихся в инвариантном равновесии.

Слайд 13

Двухкомпонентная система,
n = 2, P = const
f = n

– p + 1 = 3 – p ≥ 0

Правило фаз Гиббса
f = n – p + 2,
где n – количество компонентов;
p – количество фаз;
“2” – Т и P, или T и V

p = 3 ⇒ f = 0 ⇒ инвариантное равновесие ⇒
горизонтальная линия при T = te, образованная тремя налагающимися конодами 1−2, 2−3 и 1−3.

Слайд 14

2) Вблизи чистого компонента у двухфазной области, порождаемой фазовым переходом в

этом компоненте при температуре T0, обе границы направлены либо вверх, либо вниз от T0 [1].

[1] Л.Д. Ландау,
Е.М. Лифшиц, Статистическая физика, т. 5, М., Физматлит, 1995,
стр. 328

μ׳ = kTlnc + ψ(P,T)

Слайд 15

Равновесие двух растворов (1) и (2) с разными концентрациями c1 и

c2 растворенного вещества наблюдается при μ׳1 = μ׳2.

kTlnc1 + ψ1(P,T) = kTlnc2 + ψ2(P,T) ⇒

Поскольку exp(x) > 0 при любом х, решение у этого уравнения имеется всегда.

Слайд 16

Невозможен вариант:
Жуков Э.Г., Джапаридзе О.И., Дембовский С.А. Система AsS-AsSe.// Ж. неорган.

химии. 1974. Т.18. № 6. C. 1711-1713.

Слайд 17

3) Правило фаз Райнза в модифицированном варианте:
Фазовые составы областей, соприкасающихся

вдоль линии на двумерном сечении фазовой диаграммы, отличаются на одну фазу, которая появляется или исчезает при пересечении линии.

β+γ

Правило фаз Райнза (общепринятное): Область диаграммы фазового равновесия, представляющая равновесие между n фазами, может граничить только с областями, представляющими равновесие между n-1 или n+1 фазой [1].

[1] Ф. Райнз “Диаграммы фазового равновесия в металлургии”,
М., Металлургиздат, 1960, c. 239.

α+γ

Слайд 18

Лев Самойлович Палатник, Александр Исаакович Ландау.
Фазовые равновесия в многокомпонентных системах,
изд. Харьковского

госуниверситета, Харьков, 1961.

Пусть при переходе через фазовую границу D0 фаз
не изменяются, D– исчезают и D+ появляются.
Тогда выполняется правило:
R1 = R – (D– + D+) ≥ 0,
где R – размерность фазовой диаграммы или ее сечения,
а R1 – размерность границы между (D0 + D–) и (D0 + D+)
областями этой диаграммы или сечения.

Правило соприкосновения фазовых пространств
(правило Палатника):

Граница выделяется условием:

Слайд 19

Правило фаз Райнза является частным случаем правила Палатника R1 = R

– (D– + D+) для R1 = R – 1:

(D– + D+) = R – R1 = R – (R – 1) = 1
Поскольку D– ≥ 0 и D+ ≥ 0, то возможны лишь варианты:
D– = 0; D+ = 1 ⇒ n→n+1
D– = 1; D+ = 0 ⇒ n→n–1

Правило Райнза (как и правило Палатника) не выполняется для граничных линий, при пересечении которых содержание хотя бы одной фазы в системе изменяется скачком. Причина − граница выделяется условием:

Требуется, по крайней мере, чтобы количество каждой из этих фаз на границе было определено.

Слайд 20

В T-P координатах, переходы в однокомпонентных системах
всегда сопровождаются скачкообразным превращением одной

фазы в другую. Правило Райнза к ним неприменимо.

На T-x диаграммах бинарных систем правило Райнза неприменимо к горизонталям инвариантных равновесий, где массы фаз зависят от количества тепла, закачанного в систему.

Слайд 21

Правило Палатника и, соответственно, правило Райнза могут нарушаться в отдельных точках

на диаграммах любой размерности.

Слайд 22

3а) Однофазные области не могут иметь общей протяженной границы и всегда

разделены, как минимум, одной двухфазной областью.

Слайд 23

3б) При изменении температуры двухфазная область может закончиться:
в критической точке;

при T = 0 K;
на горизонтали 3-х фазного
равновесия.

Слайд 24

Слайд 25

4) Правило тройных стыков:
Пусть на двумерной диаграмме фазовых равновесий или на

двумерном сечении диаграммы имеется точка стыка трех граничных линий. Если не менее двух из этих линий допускают метастабильное продолжение за точку стыка, то продолжение каждой из трех линий должно лежать в фазовой области, границами которой являются две другие линии [1].

[1] В.Е. Антонов, УФН 184 (2013) 417

Слайд 26

На T-x диаграммах бинарных систем правило тройных стыков выполняется всегда.
Горизонталь

любого инвариантного равновесия (f = 0) нельзя продолжить, так как ее концы закреплены на составах фаз, не допускающих изменения. Однако две другие линии всегда имеют метастабильное продолжение.

Слайд 27

Тройная точка правилом Райнза запрещена, хотя и является одним из главных

элементов T-P диаграмм однокомпонентных систем и T-x диаграмм двухкомпонентных систем.

Несовместные
условия

Это показывает, что, по крайней мере, для одной из трех пересекающихся граничных линий не выполняется условие Палатника

Слайд 28

Слайд 29

Слайд 30

99.7
99.6
727°
725°
1100°
γ
β
α
γ+α
γ+β
α+β
δ
L+γ
L+δ
L
1100°
1138°
1246°
метатектика
метатектоид
∙
∙
∙
∙
δ+γ
∙
∙

Слайд 31

Слайд 32

∙
∙
∙
∙
327.502°
327.5°
1402°
2.5%
97.5%
L1+L2
L1
L2
(Si)+L2
(Si)+(Pb)
1414°
(Pb)
(Si)
L2+(Pb)
Si
Pb
эвтектика
монотектика

Слайд 33

Слайд 34

∙
231.9681°
1414°
∙
0.1%
1066°
(Si)
(βSn)
(Si)+(βSn)
(Si)+L
L+(βSn)
L
231.9°
Si
Sn

Слайд 35

∙
231.9681°
231.9°
1414°
∙
0.1%
1066°
(Si)
(βSn)
(Si)+(βSn)
(Si)+L
L+(βSn)
L
Si
Sn

Слайд 36

Слайд 37

∙
1855°
∙
863°
∙
∙
795°
940°
948°
~6.8%
~24%
~4.0%
0.02%
∙
∙
(βZr)
(αZr)
Zr3Fe
Zr2Fe
L1
L1+Zr2Fe
L1+ZrFe2
974°
Zr3Fe+Zr2Fe
(βZr)+Zr3Fe
(αZr)+Zr3Fe
(βZr)+Zr2Fe
(βZr)+L1
Zr2Fe+ZrFe2
Zr
Fe

Слайд 38

∙
∙
∙
∙
912°
1538°
1394°
925°
974°
1337°
1482°
1673°
1357°
~99.9%
~99.3%
90.2%
∙
∙
~95.5%
∙
∙
(γFe)
(δFe)
(αFe)
L2
ZrFe2+Zr6Fe23
ZrFe2
γ+α
Zr6Fe23+(αFe)
Zr6Fe23+(γFe)
Zr6Fe23
δ+γ
L2+δ
L2+γ
Z6Fe2+L2
L1+ZrFe2
Zr2Fe+ZrFe2
Fe
Zr

Слайд 39

L2
L1

Слайд 40

β
α
L1+β
L1+α
L2+α
L2+β
α+β

Слайд 41

β
α
L1+α
L1+β
L2+α
L2+β
α+β
L1
L1
CsBr
UBr4

Слайд 42

Слайд 43

20.5°C
20.5°
13°
231.97°
∙
93.6%
8.4%
29.77°
∙
∙
∙
∙
(Ga)+β
(Ga)+α
(Ga)
(αSn)
(βSn)
L+β
L
α+β
(Ga)+L
Ga
Sn

Слайд 44

Вырожденные фазовые равновесия на экспериментальных t-x диаграммах

Содержание

ВЫРОЖДЕННЫЕ ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ T-X ДИАГРАММАХ

Двухкомпонентная система, n = 2, P = const 1) Горизонтали на

Двухкомпонентная система, n = 2, P = const f = n

2) Вблизи чистого компонента у двухфазной области, порождаемой фазовым переходом в

Равновесие двух растворов (1) и (2) с разными концентрациями c1 и

Невозможен вариант:Жуков Э.Г., Джапаридзе О.И., Дембовский С.А. Система AsS-AsSe.// Ж. неорган.

3) Правило фаз Райнза в модифицированном варианте: Фазовые составы областей, соприкасающихся

Лев Самойлович Палатник, Александр Исаакович Ландау.Фазовые равновесия в многокомпонентных системах,изд. Харьковского

Правило фаз Райнза является частным случаем правила Палатника R1 = R

В T-P координатах, переходы в однокомпонентных системахвсегда сопровождаются скачкообразным превращением одной

Правило Палатника и, соответственно, правило Райнза могут нарушаться в отдельных точках

3а) Однофазные области не могут иметь общей протяженной границы и всегда

3б) При изменении температуры двухфазная область может закончиться: в критической точке;

4) Правило тройных стыков:Пусть на двумерной диаграмме фазовых равновесий или на

На T-x диаграммах бинарных систем правило тройных стыков выполняется всегда. Горизонталь

Тройная точка правилом Райнза запрещена, хотя и является одним из главных

99.799.6727°725°1100°γβαγ+αγ+βα+βδL+γL+δL1100°1138°1246°метатектикаметатектоид∙∙∙∙δ+γ∙∙

∙∙∙∙327.502°327.5°1402°2.5%97.5%L1+L2L1L2(Si)+L2(Si)+(Pb)1414°(Pb)(Si)L2+(Pb)SiPbэвтектикамонотектика

∙231.9681°1414°∙0.1%1066°(Si)(βSn)(Si)+(βSn)(Si)+LL+(βSn)L231.9°SiSn

∙231.9681°231.9°1414°∙0.1%1066°(Si)(βSn)(Si)+(βSn)(Si)+LL+(βSn)LSiSn

∙1855°∙863°∙∙795°940°948°~6.8%~24%~4.0%0.02%∙∙(βZr)(αZr)Zr3FeZr2FeL1L1+Zr2FeL1+ZrFe2974°Zr3Fe+Zr2Fe(βZr)+Zr3Fe(αZr)+Zr3Fe(βZr)+Zr2Fe(βZr)+L1Zr2Fe+ZrFe2ZrFe

∙∙∙∙912°1538°1394°925°974°1337°1482°1673°1357°~99.9%~99.3%90.2%∙∙~95.5%∙∙(γFe)(δFe)(αFe)L2ZrFe2+Zr6Fe23ZrFe2γ+αZr6Fe23+(αFe)Zr6Fe23+(γFe)Zr6Fe23δ+γL2+δL2+γZ6Fe2+L2L1+ZrFe2Zr2Fe+ZrFe2FeZr

L2L1

βαL1+βL1+αL2+αL2+βα+β

βαL1+αL1+βL2+αL2+βα+βL1L1CsBrUBr4

20.5°C20.5°13°231.97°∙93.6%8.4%29.77°∙∙∙∙(Ga)+β(Ga)+α(Ga)(αSn)(βSn)L+βLα+β(Ga)+LGaSn

20.5°C20.5°13°231.97°∙93.6%8.4%29.77°∙∙∙∙(Ga)+β(Ga)+α(Ga)(αSn)(βSn)L+βLα+β(Ga)+LGaSn

Похожие презентации

ВЫРОЖДЕННЫЕ ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ
НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
T-X ДИАГРАММАХ

Двухкомпонентная система,
n = 2, P = const
1) Горизонтали на

Двухкомпонентная система,
n = 2, P = const
f = n

Невозможен вариант:
Жуков Э.Г., Джапаридзе О.И., Дембовский С.А. Система AsS-AsSe.// Ж. неорган.

3) Правило фаз Райнза в модифицированном варианте:
Фазовые составы областей, соприкасающихся

Лев Самойлович Палатник, Александр Исаакович Ландау.
Фазовые равновесия в многокомпонентных системах,
изд. Харьковского

В T-P координатах, переходы в однокомпонентных системах
всегда сопровождаются скачкообразным превращением одной

3б) При изменении температуры двухфазная область может закончиться:
в критической точке;

4) Правило тройных стыков:
Пусть на двумерной диаграмме фазовых равновесий или на

На T-x диаграммах бинарных систем правило тройных стыков выполняется всегда.
Горизонталь

99.7
99.6
727°
725°
1100°
γ
β
α
γ+α
γ+β
α+β
δ
L+γ
L+δ
L
1100°
1138°
1246°
метатектика
метатектоид
∙
∙
∙
∙
δ+γ
∙
∙

∙
∙
∙
∙
327.502°
327.5°
1402°
2.5%
97.5%
L1+L2
L1
L2
(Si)+L2
(Si)+(Pb)
1414°
(Pb)
(Si)
L2+(Pb)
Si
Pb
эвтектика
монотектика

∙
231.9681°
1414°
∙
0.1%
1066°
(Si)
(βSn)
(Si)+(βSn)
(Si)+L
L+(βSn)
L
231.9°
Si
Sn

∙
231.9681°
231.9°
1414°
∙
0.1%
1066°
(Si)
(βSn)
(Si)+(βSn)
(Si)+L
L+(βSn)
L
Si
Sn

∙
1855°
∙
863°
∙
∙
795°
940°
948°
~6.8%
~24%
~4.0%
0.02%
∙
∙
(βZr)
(αZr)
Zr3Fe
Zr2Fe
L1
L1+Zr2Fe
L1+ZrFe2
974°
Zr3Fe+Zr2Fe
(βZr)+Zr3Fe
(αZr)+Zr3Fe
(βZr)+Zr2Fe
(βZr)+L1
Zr2Fe+ZrFe2
Zr
Fe

∙
∙
∙
∙
912°
1538°
1394°
925°
974°
1337°
1482°
1673°
1357°
~99.9%
~99.3%
90.2%
∙
∙
~95.5%
∙
∙
(γFe)
(δFe)
(αFe)
L2
ZrFe2+Zr6Fe23
ZrFe2
γ+α
Zr6Fe23+(αFe)
Zr6Fe23+(γFe)
Zr6Fe23
δ+γ
L2+δ
L2+γ
Z6Fe2+L2
L1+ZrFe2
Zr2Fe+ZrFe2
Fe
Zr

L2
L1

β
α
L1+β
L1+α
L2+α
L2+β
α+β

β
α
L1+α
L1+β
L2+α
L2+β
α+β
L1
L1
CsBr
UBr4

20.5°C
20.5°
13°
231.97°
∙
93.6%
8.4%
29.77°
∙
∙
∙
∙
(Ga)+β
(Ga)+α
(Ga)
(αSn)
(βSn)
L+β
L
α+β
(Ga)+L
Ga
Sn

20.5°C
20.5°
13°
231.97°
∙
93.6%
8.4%
29.77°
∙
∙
∙
∙
(Ga)+β
(Ga)+α
(Ga)
(αSn)
(βSn)
L+β
L
α+β
(Ga)+L
Ga
Sn