Физическая химия силикатов и других тугоплавких соединений - Горшков В.С.
ISBN 5-06-001389-8
Скачать (прямая ссылка):
8
227
в результате реакции кристаллы АВ. Путь изменения состава жидкой фазы: а2—>-62->-я.
Состав а3. Конечными фазами кристаллизации расплава состава аз являются соединения АВ и В (вертикаль состава азО"з попадает между точками составов соединений АВ и В). До точки перитектики начальный путь кристаллизации этого состава не отличается от разобранного для составов а\ и а%. При перитекти-ческой температуре происходит также реакция В + жидкость-> ->-АВ, в результате которой полностью исчезает жидкость, т. е. кристаллизация в точке перитектики п заканчивается, а избыток не растворившихся в жидкости кристаллов В и кристаллы АВ, образующиеся в результате реакции, остаются в качестве конечных фаз кристаллизации (в данном случае кристаллизация не может продолжаться до точки эвтектики Е, так как в ней обязательно должны появиться кристаллы А, а они не входят в состав конечных фаз кристаллизации). Путь изменения состава жидкой фазы для данного состава: аз->-63->-я.
3.2.5. Правила определения путей кристаллизации в двухкомпонентных системах с ликвацией, полиморфными превращениями и соединением, разлагающимся или образующимся при изменении температуры в твердом состоянии
На рис. 47 приведена диаграмма состояния двухкомпонентной системы с ликвацией (область 616365), полиморфными превращениями (соединение АВ существует в трех полиморфных формах: АВ, А'В' и А"В") и соединениями (А]В, и А2В2), разлагающими-
Рис. 47. Диаграмма состояния двухкомпонентной системы с ликвацией, полиморфными превращениями и химическими соединениями, разлагающимися или образующимися при изменении температуры в твердом состоя-
228
ся или образующимися при изменении температуры в твердом состоянии.
Рассмотрим пути кристаллизации некоторых составов в этой системе.
Состав аь При охлаждении расплава состава а\ до температуры ?6, когда фигуративная точка 62 достигнет бинодальной кривой 616365, исходная однородная жидкость разлагается на две жидкости, составы которых определяются концами конноды 6264, лежащими на ветвях этой кривой (точки 62 и 64). На кривой 616365 (кроме точек 6] и 65) в равновесии находятся две жидкие фазы и система моновариантна (/=2+1—2=1). При дальнейшем охлаждении системы составы этих двух жидкостей (без кристаллизации) изменяются по соответствующим ветвям бинодальной кривой (бг-^-бь 64->-65). При достижении температуры гь соответствующей основанию 6,65 бинодальной кривой, начинается кристаллизация компонента А. Система при этой температуре становится инвариантной, так как здесь кроме двух жидкостей появляются кристаллы компонента А (/ = 2+1—3=0). Температура в дальнейшем не будет понижаться до тех пор, пока не исчезнет одна из фаз, в данном случае исчезает жидкая фаза состава 6Ь более богатая компонентом А, выделяя кристаллы этого компонента, в результате чего остаются жидкая фаза состава 65 и кристаллы А. При дальнейшем понижении температуры состав жидкости изменяется по кривой ликвидуса 65? и кристаллизация проходит обычно, как в двухкомпонентной системе с эвтектикой. Путь изменения состава жидкой фазы для состава а\ можно схематически изобразить следующим образом:
Состав а2. Путь кристаллизации расплава состава а2 графически ничем не отличается от путей кристаллизации составов в системе с эвтектикой. Однако соединение АВ имеет три полиморфные формы: низкотемпературную АВ, стабильную до температуры /3, форму А'В' с областью стабильного существования от температуры /3 до /2 и высокотемпературную форму А"В", существующую выше температуры ^2, поэтому при указанных температурах одна полиморфная форма переходит в другую (система при этих температурах инвариантна).
При охлаждении состава а2 после достижения кривой ликвидуса (точка 67) начинают выпадать кристаллы полиморфной модификации А"В", затем при температуре ^2 она переходит в модификацию А'В' (на кривой ликвидуса при этой температуре имеется перегиб — точка 66). При эвтектической температуре /е жидкость полностью закристаллизуется, выделяя кристаллы А и А'В', при дальнейшем охлаждении смеси этих кристаллов при температуре /з (точка й) модификация А'В' переходит в АВ и в конечном итоге образуется смесь кристаллов А и АВ.
229
Состав а3. На составе аз иллюстрируется последовательность фазовых изменений при наличии в системе химического соединения, образующегося или разлагающегося при изменении температуры в твердом состоянии, т. е. ниже эвтектической температуры.
Этот случай представлен в правой части диаграммы (см. рис. 47) на частной системе АВ—В. Химическое соединение А1В1, образующееся в этой системе между соединениями АВ и В (на это указывает наличие вертикали состава этого соединения А^!—?1), устойчиво ниже температуры г5, выше которой при нагревании оно разлагается на АВ и В. Наоборот, при охлаждении при этой же температуре ?5 это соединение образуется из компонентов АВ и В. Точно так же другое соединение А2В2 (его вертикаль состава й2—с13) устойчиво только в температурном интервале —?4. Следует отметить, что при соответствующих температурах образования или разложения указанных соединений система инвариантна, т. е. эти процессы происходят при постоянной температуре.
