Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Вест А. -> "Химия твердого тела. Теория и приложения: В 2-х ч. Ч. 1" -> 208

Химия твердого тела. Теория и приложения: В 2-х ч. Ч. 1 - Вест А.

Вест А. Химия твердого тела. Теория и приложения: В 2-х ч. Ч. 1: Пер. с англ.. Под редакцией академика Ю. Д. Третьякова — М.: Мир, 1988. — 558 c.
ISBN 5-03-000056-9
Скачать (прямая ссылка): chem_tt_1.pdf
Предыдущая << 1 .. 202 203 204 205 206 207 < 208 > 209 210 211 212 213 214 .. 219 >> Следующая

Все примеры, приведенные на рис. 12.7, относятся к квази-однокомпонентным системам, в которых все полиморфные модификации (квазикомпоненты) имеют одинаковый состав. Аналогичный подход применим и к многокомпонентным системам. Затруднения возникают лишь с представлением на плоскости зависимости в от двух переменных —температуры Т и состава х. Построение зависимостей в (7, х) для многокомпонентных систем играет важную роль, например, при изучении их спино-далы-юго распада. Это явление связано с расслаиванием в жидкой фазе (гл. 19).
Надежным инструментом для выяснения вопроса,, какая из фаз стабильна, а какая — метастабильна, является метод ДТА, Переход из одной стабильной фазы в другую при нагревании
524
12. Фазовые переходы
сопровождается эндотермическим эффектом на кривой ДТА. Переход же из закаленного метастабилы-юго состояния в стабильное при нагревании должен проявляться в виде экзотермического эффекта. Например, при нагревании в области температур — 600—800 °С происходит кристаллизация стеклообразного Ы251205, что проявляется в виде экзотермического пика на кривой ДТА (см. рис. 4.7, б).
12.5. Классификация Уббелоде: размытые и точечные фазовые переходы
Как уясе упоминалось в предыдущем разделе, разделение фазовых переходов по термодинамическим признакам на переходы первого и второго рода является чисто гипотетическим. На практике многие фазовые превращения носят промежуточный характер. Уббелоде (1957 г.) предложил свою классификацию фазовых переходов. Он разделил фазовые переходы на две группы: размытые и точечные переходы. В широком смысле точечные и размытые фазовые переходы отвечают соответственно фазовым переходам первого и второго рода. Схема Уббелоде имеет особую значимость для переходов, в ходе которых структура объектов меняется лишь незначительно. Такие переходы имеют место при образовании «гибридных структур», т. е. когда домены возникающей фазы растут внутри кристалла исходного вещества. На границе раздела между исходной и возникающей фазами одна или обе фазы будут находиться в сжатом состоянии, так как маловероятно, чтобы их мольные объемы были одинаковыми. Поэтому в выражение для свободной энергии этих двух фаз войдет еще один член, связанный с энергией напряжения. Это приводит и к изменению математического выражения правила фаз: число степеней свободы системы увеличится за счет введения члена, характеризующего напряжения в системе
где с помощью дополнительного члена 2я учитываются дополнительные степени свободы (кроме энергии напряжения необходимо учитывать и поверхностную энергию фаз). Методом высокотемпературного рентгеноструктурного анализа монокристаллов было обнаружено, что «гибридные кристаллы» могут существовать в широком интервале температур. Используя модифицированное выражение правила фаз, такое явление может быть легко объяснено без нарушения правила фаз. Весьма вероятно, что имеется тесная связь между существованием «гибридных кристаллов» и явлением мартенситного превращения (разд. 12.8.2).
12.6. Фазовые переходы на диаграммах состояния
525
12.6. Представление фазовых переходов на диаграммах состояния
Вопросы построения диаграмм состояния систематически изложены в гл. И. Далее остановимся лишь на отдельных аспектах этой проблемы, связанных с представлением фазовых переходов на диаграммах состояния.
1) Для однокомпонентных систем, например С, Б Юг, в которых при изменении температуры и давления происходят фазовые превращения, переходы первого рода изображаются на диаграммах состояния в виде линий моновариантных равновесий. Из правила фаз для однокомпонентных систем следует, что Р+Б— С+2 = 3. В точке фазового перехода в равновесии находятся две фазы (Р = 2), и, следовательно, /?=1. Поэтому изменение температуры вызывает изменение давления, и наоборот (см., например, рис. 11.2—11.4). Для конденсированных фаз правило фаз имеет вид; Р+Р — С+ 1, так как давление пара для конденсированных фаз не играет существенной роли, и фазовые переходы протекают при фиксированном давлении (обычно 1 атм). В этом случае фазовые переходы первого рода протекают при фиксированной температуре, что изображается на диаграмме состояния в виде точки ноивариантного равновесия.
2) В двухкомпонентных системах с твердыми растворами,, где протекают фазовые переходы, введение дополнительного компонента приводит на основании правила фаз к появлению еще одной степени свободы. Если в однокомпонентных конденсированных системах двухфазное равновесие может реализовы-ваться лишь при фиксированной температуре, то в бинарных твердых растворах двухфазное равновесие имеет место в целой области температур (рис. 11.18,а). Эти двухфазные области, например а-ьр, теоретически могут существовать, хотя на практике они весьма узки, и их трудно обнаружить.
3) Строго говоря, фазовые переходы второго рода не могут быть изображены на фазовых диаграммах. При переходах вто-рода рода или при размытых фазовых переходах критическая температура представляет собой точку, в которой заканчивается фазовое превращение низкотемпературной модификации в высокотемпературную. Ни на одной из стадий превращения не возникает двухфазного равновесия. Поскольку во всей области температур Р=1, то фазовый переход второго рода невозможно изобразить на фазовой диаграмме, так как в точке фазового перехода Р должно быть равно 2. Конечно, необходимо иметь какую-либо возможность изображать такие фазовые переходы, и это делают, строя, например, просто зависимость температуры превращения от состава.
Предыдущая << 1 .. 202 203 204 205 206 207 < 208 > 209 210 211 212 213 214 .. 219 >> Следующая
Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed