Химия. Сборник задач и упражнений. Часть II. Лямина Г.В - 31 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

61
му составу (точка б). В точке с находится система, состоящая из
кристаллов цинка и расплава, содержащего оба металла. Состав
жидкой фазы в данной точке определяют, проведя линию до пере-
сечения с кривой диаграммы и опустив абсциссу до линии состава
сплава. Точка пересечения и будет соответствовать составу жид-
кой фазы. В точке с состав жи
дкой фазы 30 % Zn и 70 % Sn. В
точке d сплав находится полностью в твердом состоянии и далее
происходит охлаждение твердого сплава.
Таким образом, фазовый состав системы Zn
– Sn следующий:
I – жидкий расплав Zn
– Sn, состав которого соответствует ис-
ходному; II – жидкий расплав цинка и олова, обогащенный
кристаллами цинка; III – жидкий расплав цинка и олова, обога-
щенный кристаллами олова. IV – твердая фаза.
Если охлаждению подвергнуть расплав состава 92 % Sn и
8 % Zn, то состав твердой фазы представляет собой чистую эв-
тектику. При других соотношениях компонентов расплава об-
разуется смесь эвтектики и ранее выпавш
их более крупных
кристаллов цинка или олова.
11.6.2. Диаграммы состояния веществ
с неограниченной растворимостью
Сплавы, состоящие из компонентов, неограниченно рас-
творимых друг в друге, называют
твердыми растворами.
Кристаллическую решетку твердого раствора образуют
частицы двух или более веществ, размещенные относительно
друг друга неупорядоченно. Иными словами, твердый раствор
представляет собой смешанный кристалл. В зависимости от
способа размещения частиц различают твердые растворы за-
мещения и твердые растворы внедрения (рис. 11.6.3).
Твердые растворы замещения образуются в том случае,
если кристаллические решетки компонентов однотипны и раз-
меры части
ц компонентов близки (рис. 11.6.3, а). Необходимым
условием образования твердых растворов является также и из-
вестная близость химических свойств веществ. Несоблюдение
62
одного из этих условий приводит к тому, что твердые растворы
между компонентами образуются лишь в ограниченных преде-
лах концентраций или же не образуются вообще (рис. 11.6.3, б).
Близкие по химическим свойствам и размерам атомов ни-
кель, кобальт, железо и марганец образуют друг с другом не-
прерывный ряд твердых растворов. В ряду Сг – V – Тi по мере
у
величения различий в химических свойствах растворимость
металлов в никеле падает. Кальций и калий, которые резко от-
личаются от никеля по свойствам и атомным размерам, твер-
дых растворов с ним практически не образуют.
Диаграмму состояния таких веществ рассмотрим на при-
мере системы золото
– платина (рис. 11.6.4). Характерная осо-
бенность подобных систем заключается в том, что температура
плавления твердого раствора данного состава не совпадает с
температурой затвердевания жидкого раствора (расплава) того
же состава. Поэтому на диаграмме плавкости наблюдаются две
кривые: верхняя отражает температуры затвердевания распла-
ва, нижняя – температуры плавления твердого раствора.
На данной диаграмме можно выделить три области: I –
жидкий расплав Au
– Pt, состав которого соответствует исход-
ному; II – жидкий расплав золота и платины, обогащенный
кристаллами золота и платины; III – твердая фаза.
Состав фаз в области II можно определить, проведя из не-
обходимой точки (точка а) линии до пересечения с линиями жид-
Рис. 11.6.3. Твердые растворы замещения (а) и внедрения (б)
а
б

Страницы