ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Интерполяция и экстраполяция в пределах областей кристаллизации одинаковых фаз системы из "Изображение химических систем с любым числом компонентов" Геометрические методы имеют то важное преимущество, что, как указывал Н. С. Курнаков, они позволяют выразить качественную и количественную зависимость свойств от состава также и в том случае, когда алгебраическое выражение этой функции нам неизвестно. Вместе с тем известно, что свойства изменяются непрерывно в пределах областей существования одной и той же фазы и претерпевают резкие изменения (переломы, изгибы на кривых свойств) при превращении данной фазы в какую-либо иную. Поэтому, если можно ограничить область кристаллизации какой-либо фазы, то выявление общей закономерности в изменении свойств всей этой области в целом возможно на основе сравнительно небольшого числа опорных пунктов. Таким образом, достаточно изучить экспериментально свойства трех-четырех составов системы, соответствующих указанным границам, чтобы более или менее точно предвидеть значения свойств системы на протяжении всей указанной области. [c.54] На этих положениях основано широкое практическое применение диаграмм состояния и диаграмм состав — свойство тройных и четверных систем — металлических и солевых, водных и неводных, в растворах и в расплавах. [c.54] Однако при переходе к системам с числом компонентов, превышающим четыре, применение диаграмм ранее сталкивалось с геометрическими трудностями. Между тем экспериментальное исследование подобных многокомпонентных систем исключительно трудоемко. Поэтому геометрические методы в этом случае особенно уместны. [c.54] Метод оптимальных проекций имеет с этой точки зрения преимущества. Построенные по этому методу графики и модели отличаются сравнительной простотой и во многом сходны с графиками и моделями, применяемыми обычно для систем с тремя-четырьмя компонентами. Но, что особенно существенно, они допускают прогноз свойств многокомпонентных систем на основе данных о бинарных и тройных составляющих системах. Такой прогноз основан на общем характере оптимальных проекций геометрических фигур, применяемых для изображения систем любого класса и с любым, сколь угодно большим числом компонентов. [c.55] Точка R изображается на т анж АВС по содержанию компонентов В, С ж сумме (А -f D). Совершенно так же изображаются соединительные линии между точкой R и тройными эвтектиками и, X, Y, Z, которые представляют в данном случае проекции соответствующих кривых из внутреннего объема тетраэдра на грань АВС. [c.57] Диаграмма состояния простой четверной системы эвтектического типа построена нами на основе данных о тройных составляющих системах и четверной эвтектике. Образование в нашей четверной системе твердых растворов или химических соединений не изменило бы самого хода построения. Если бы ничего не было известно о четверной системе в целом, то это сказалось бы только на степени точности полученных границ. Предположим на рис. 28 неизвестны крайние границы распространения фазы С в системе AB D и все же с уверенностью можно утверждать, что область ее кристаллизации примыкает к вершине С и ограничена во всяком случае линиямиLXiV жЬ иМ. [c.57] Обе совмещенные грани при этом изображаются также в своих истинных масштабах, а полученная диаграмма указывает на границы областей кристаллизации каждой из фаз, образуемых солями С и l. [c.58] Чтобы представить области кристаллизации фаз, образуемых солями В, Bl, а также А, Ai, необходимо построить две другие диаграммы того же оптимального типа, полученные в первом случае поворотом грани ABA Bi вокруг ребра BBi и ее совмещением с гранью B iBi, а во втором — поворотом грани A iAi вокруг ребра ААг и ее совмещением с гранью ВАВхА . [c.58] Таким образом, и для четверной взаимной системы можно построить ориентировочную диаграмму состояния на основе данных о ее составляющих тройных (взаимных) системах. [c.58] Пусть при помощи пентатопа изображается пятикомпонентная система AB DE. Тогда на рис. 7 имеем наложение трех смежных граней пенгатопа, соответствующих тройным системам ADE, BDE и DE. Эту диаграмму можно построить путем поворота двух из перечисленных граней, например BDE и DE, вокруг общего ребра DE до полного совмещения с третьей смежной гранью ADE. Очевидно, все эти три грани не претерпели никакого сжатия, и, следовательно, все три системы отображены в своих истинных масштабах. Конечно, остальные грани пентатопа сжаты и вырождены до точки (грань АВС) или до прямых линий (грани ABD, B D и т. д.). [c.58] Если нам известны диаграммы состояния тройных систем ADE,BDE и DE, то их совмещение в порядке, указанном на рис. 7, даст ориентировочное представление о границах областей кристаллизации фаз, образуемых компонентами Е ж D. [c.58] Разумеется, для определения областей кристаллизации других фаз — А, В или С — необходимо совместить соответственно другие три тройные системы (с общей им всем бинарной), которые отвечают другим граням пентатопа АВС, DB и ЕВС или DAB, ЕАВ и САВ. [c.58] Для образования каждой из девяти проекций оптимального типа, очевидно, необходимо сочетание и совмещение различных четырех систем с одной общей солью из числа девяти тройных взаимных систем, входящих в состав пятерной. [c.60] Таким образом, для многокомпонентных систем любого типа возможен прогноз свойств на основе данных о двойных и тройных составляющих системах, если пользоваться их изображением по методу оптимальных проекций. [c.60] Ниже приведены ориентировочные диаграммы плавкости и растворимости некоторых систем из шести и более компонентов, полученные этим способом. [c.60] Система Ре— —Сг—Мп—Си—Со экспериментально не изучалась. [c.60] Как шестикомпонентная система первого класса она включает 6 однокомпонентных, 15 двойных, 20 тройных, 15 четверных и 6 пятерных систем. [c.60] Вернуться к основной статье