Embed Size (px)
Citation preview
DVOKOMPONENTNI
SISTEMI SA IZDVAJANJEM ČVRSTE FAZE
RAVNOTEŽA FAZA
Prisutna samo tečna faza (pritisak je konstantan):
U ravnoteži tečna i (jedna) čvrsta faza:
2;1121 FpcF
0
, 11ln
TTR
Lx
mtop
1;1221 FpcF
DEFINICIJE
Izopleta: Linija konstantnog sastava.
Likvidus kriva: Iznad nje nema čvrste faze (100% tečnost).
Solidus kriva: Ispod nje nema tečne faze (100% čvrsta faza).
Polimorf: Vrsta istog hemijskog sastava, ali različite kristalne
strukture.
Eutektik: Tačka u kojoj rastop očvršćava bez promene sastava.
Peritektik: Tačka u kojoj čvrsta faza reaguje sa rastopom, pri
čemu nastaje druga čvrsta faza.
DVOKOMPONENTNI SISTEMI (komponente potpuno mešljive u tečnom stanju)
1. Komponente se u čvrstom stanju ne mešaju već čiste komponente
kristališu iz rastvora kao posebne faze.
2. Komponente u čvrstom stanju grade jedinjenje:
a. stabilno do svoje temperature topljenja,
b. koje se raspada faznom transformacijom pre dostizanja svoje
temperature topljenja.
3. Komponente su u čvrstom stanju potpuno mešljive u svim
odnosima gradeći niz čvrstih rastvora:
a. stabilnih u čitavom opsegu koncentracija,
b. stabilnih samo do prelazne temperature.
4. Komponente su u čvrstom stanju delimično mešljive, a formiraju i
stabilne čvrste rastvore.
DVOKOMPONENTNI SISTEMI (komponente potpuno mešljive u tečnom stanju)
1. Komponente se u čvrstom stanju ne mešaju već čiste komponente
kristališu iz rastvora kao posebne faze.
2. Komponente u čvrstom stanju grade jedinjenje:
a. stabilno do svoje temperature topljenja,
b. koje se raspada faznom transformacijom pre dostizanja svoje
temperature topljenja.
3. Komponente su u čvrstom stanju potpuno mešljive u svim
odnosima gradeći niz čvrstih rastvora:
a. stabilnih u čitavom opsegu koncentracija,
b. stabilnih samo do prelazne temperature.
4. Komponente su u čvrstom stanju delimično mešljive, a formiraju i
stabilne čvrste rastvore.
Sastav E odgovara eutektičkom sastavu (c=2, p=3, F=0) a izoterma kroz E
odgovara eutektičkoj temperaturi..
Primer: 67% Sn, 33% Pb, Te=1830C
SISTEMI SA PROSTIM EUTEKTIKOM KOMPONENTE POTPUNO MEŠLJIVE U TEČNOM STANJU,
A NEMEŠLJIVE U ČVRSTOM STANJU
TERMALNA ANALIZA
TERMALNA ANALIZA
Krive hlađenja omogućuju
da se konstruiše dijagram
faza materijala na različitim
temperaturama i pri različitim
sastavima.
Temperatura
eutektik
SISTEMI SA PROSTIM EUTEKTIKOM KOMPONENTE POTPUNO MEŠLJIVE U TEČNOM STANJU,
A NEMEŠLJIVE U ČVRSTOM STANJU
H2O – NaCl
23% NaCl, 77% H2O, Te=-21,10C,
So posuta preko leda je smeša koja se topi iznad –21,10C
l+led
l+so
led+so
l
konc. NaCl
FAZNI DIJAGRAM
SA PRELAZNOM TAČKOM
q /(C) O
A+B(b)
A B
E
F
B(b)+l
l
q 1
A+l
B(a)+l
g
d
DVOKOMPONENTNI SISTEMI (komponente potpuno mešljive u tečnom stanju)
1. Komponente se u čvrstom stanju ne mešaju već čiste komponente
kristališu iz rastvora kao posebne faze.
2. Komponente u čvrstom stanju grade jedinjenje:
a. stabilno do svoje temperature topljenja,
b. koje se raspada faznom transformacijom pre dostizanja svoje
temperature topljenja.
3. Komponente su u čvrstom stanju potpuno mešljive u svim
odnosima gradeći niz čvrstih rastvora:
a. stabilnih u čitavom opsegu koncentracija,
b. stabilnih samo do prelazne temperature.
4. Komponente su u čvrstom stanju delimično mešljive, a formiraju i
stabilne čvrste rastvore.
KOMPONENTE MEŠLJIVE U TEČNOM STANJU,
U ČVRSTOM STANJU GRADE JEDINJENJE SA
KONGRUENTNOM TAČKOM TOPLJENJA
Kongruentna tačka topljenja: ova temperatura može biti iznad ili između tački
topljenja čistih komponenata.
FORMIRANJE VIŠE JEDINJENJA
Broj maksimuma odgovara broju nagrađenih (2) jedinjenja pri čemu
broj eutektičkih tački (3) odgovara ovom broju uvećanom za jedan.
tečnost
sastav
tem
pera
tura
KOMPONENTE MEŠLJIVE U TEČNOM STANJU,
U ČVRSTOM STANJU GRADE JEDINJENJE SA NEKONGRUENTNOM TAČKOM TOPLJENJA
KOMPONENTE MEŠLJIVE U TEČNOM STANJU,
U ČVRSTOM STANJU GRADE JEDINJENJE SA NEKONGRUENTNOM TAČKOM TOPLJENJA
Nonvarijantno stanje se naziva
peritektičkim stanjem, a
promena je peritektička reakcija:
A2B (s) A (s) + P(l)
Nonvarijantna temperatura se
naziva nekongruentnom tačkom
topljenja (incongruens znači
nesaglasan, M).
DVOKOMPONENTNI SISTEMI (komponente potpuno mešljive u tečnom stanju)
1. Komponente se u čvrstom stanju ne mešaju već čiste komponente
kristališu iz rastvora kao posebne faze.
2. Komponente u čvrstom stanju grade jedinjenje:
a. stabilno do svoje temperature topljenja,
b. koje se raspada faznom transformacijom pre dostizanja svoje
temperature topljenja.
3. Komponente su u čvrstom stanju potpuno mešljive u svim
odnosima gradeći niz čvrstih rastvora:
a. stabilnih u čitavom opsegu koncentracija,
b. stabilnih samo do prelazne temperature.
4. Komponente su u čvrstom stanju delimično mešljive, a formiraju i
stabilne čvrste rastvore.
KOMPONENTE POTPUNO MEŠLJIVE U
ČVRSTOM STANJU
Krive tačke mržnjenja ne pokazuju ni maksimum, ni minimum.
KOMPONENTE POTPUNO MEŠLJIVE U
ČVRSTOM STANJU
Krive tačke mržnjenja ne pokazuju ni maksimum, ni minimum.
Frakciona kristalizacija.
tečnost
čvrsto
sastav, xB
tem
pera
tura
, T
PRIMER: Cu – Ni
KRIVIM TAČKE MRŽNJENJA
SA MINIMUMOM ILI MAKSIMUMOM
Ukoliko komponente koje se potpuno mešaju u tečnom i čvrstom stanju
pokazuju veća odstupanja od idealnosti, kriva tačke mržnjenja će pokazivati
minimum, ili ređe maksimum.
DVOKOMPONENTNI SISTEMI (komponente potpuno mešljive u tečnom stanju)
1. Komponente se u čvrstom stanju ne mešaju već čiste komponente
kristališu iz rastvora kao posebne faze.
2. Komponente u čvrstom stanju grade jedinjenje:
a. stabilno do svoje temperature topljenja,
b. koje se raspada faznom transformacijom pre dostizanja svoje
temperature topljenja.
3. Komponente su u čvrstom stanju potpuno mešljive u svim
odnosima gradeći niz čvrstih rastvora:
a. stabilnih u čitavom opsegu koncentracija,
b. stabilnih samo do prelazne temperature.
4. Komponente su u čvrstom stanju delimično mešljive, a formiraju i
stabilne čvrste rastvore.
KOMPONENTE POTPUNO MEŠLJIVE U TEČNOM, A
DELIMIČNO MEŠLJIVE U ČVRSTOM STANJU
KOMPONENTE POTPUNO MEŠLJIVE U TEČNOM, A
DELIMIČNO MEŠLJIVE U ČVRSTOM STANJU
Zavisno od međusobnog položaja krivih rastvorljivosti i krivih tački mržnjenja,
temperatura pri kojoj su u ravnoteži rastop i dva konjugovana čvrsta rastvora
može imati karakter eutektičke tačke ili peritektičke tačke.
KOMPONENTE MEŠLJIVE U ČVRSTOM STANJU,
A GRADE I JEDINJENJE
A AB B
l
s
l+s
l+s
KOMPONENTE U ODREĐENOJ OBLASTI DELIMIČNO MEŠLJIVE U ČVRSTOM STANJU
A B
l
s
s+A
l+s
A+B
s+B
KOMPONENTE DELIMIČNO MEŠLJIVE
U TEČNOM I NEMEŠLJIVE U ČVRSTOM STANJU
KOMPONENTE NEMEŠLJIVE I U TEČNOM I U
ČVRSTOM STANJU
