280 likes | 505 Views
Termodynamika materiálů. 11. Fázové diagramy binárních systémů. Jindřich Leitner. Fázové diagramy binárních systémů. Gibbsovo fázové pravidlo Závislost Gibbsovy energie dvousložkového systému na složení Diagramy G - x A a T - x A (společné tečny) Úplná mísitelnost (s)
E N D
Termodynamika materiálů 11. Fázové diagramy binárních systémů Jindřich Leitner
Fázové diagramy binárních systémů • Gibbsovo fázové pravidlo • Závislost Gibbsovy energie dvousložkového systému na složení • Diagramy G-xA a T-xA (společné tečny) • Úplná mísitelnost (s) • Omezená mísitelnost (s) • Nemísitelnost (s) • Základní typy FD binárních systémů
Gibbsovo fázové pravidlo Dvousložkový systém, N = 2 (nezávislé složky A a B) V rovnováze koexistuje F fází Proměnné: • Molární zlomky xA v každé fázi (celkem F ) • Teplota a tlak (celkem 2) Podmínky rovnováhy: • Rovnost chemických potenciálů (celkem 2 (F – 1)) Počet stupňů volnosti: • v = F + 2 – 2(F – 1) = 4 – F Maximální počet koexistujících fází: • Fmax = 4 (v = 0) • Fmax[p] = 3 (v = 1) • Fmax[p,T ] = 2 (v = 2)
Pákové pravidlo(binární systém) POZOR na sloučeniny !!!
Závislost Gibbsovy energie na složení(binární substituční roztok – úplná mísitelnost) Systém A-B, složení xA, xB
Závislost Gibbsovy energie na složení(binární substituční roztok – omezená mísitelnost) Systém A-B, složení xA, xB
liquidus solidus Diagramy G –xA a T –xAÚplná mísitelnost v (l) i (s) fázi
Úplná mísitelnost v kapalném i pevném stavu - společné minimum
Úplná mísitelnost v kapalném stavu- omezená mísitelnost v pevném stavu
Diagramy G –xA a T –xAOmezená mísitelnost v (s) fázi – eutektická přeměna
Omezená mísitelnost v pevném stavu- eutektická přeměna (1) Eutektická reakce L S1 + S2
Diagramy G –xA a T –xAOmezená mísitelnost v (s) fázi – peritektická přeměna
Omezená mísitelnost v pevném stavu- peritektická přeměna (1) Peritektická reakce L + S2 S1
Omezená mísitelnost v pevném stavu- peritektická přeměna (2)
Omezená mísitelnost v kapalném stavu- monotektická přeměna Monotektická reakce L1 S + L2
Více strukturních modifikací – polymorfie, alotropie BCC BCC HCP HCP FCC FCC BCC HCP
Literatura Bergeron C.G., Risbud S.H.: Introduction to Phase Equilibria in Ceramics, ACerS, 1984. Levin E.M. et al.: Phase Diagrams for Ceramists, ACerS, 1956 - … Massalski T.B. et al.: Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd.Ed., ASM 1990. Predel B.: Phase Equilibria of Binary Alloys (CD), Springer, Berlin-Heidelberg 2003. http://www.vscht.cz/ipl/termodyn/uvod.htm