ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Тип VI. Системы с непрерывными твердыми растворами из "Химия кремния и физическая химия силикатов" Подобные соотношения между компонентами в твердой фазе обусловливают и особый характер кристаллизации в системах с твердыми растворами. Диаграмма состояния приобретает вид, изображенный на рис. 119. [c.163] В системах подобного типа по мере перехода от одного состава к другому значение нижних термических эффектов на кривых нагревания будет изменяться. Окончательно застывшие расплавы представляют собой вполне однородное вещество, а не механическую смесь кристаллов двух веществ. [c.163] Последовательность кристаллизации расплава в системе с твердыми растворами показана на следующем примере. [c.163] При охлаждении расплава состава D, по достижении температуры ликвидуса, состав выпадающих кристаллов определяется пересечением изотермической линии dj i с линией солидусов. Таким образом, состав первично выделяющихся кристаллов отличается от состава исходного расплава они содержат большее количество тугоплавкой компоненты В. [c.163] Это изменение идет за счет взаимодействия между ранее выпавшими кристаллами с большим содержанием тугоплавкой компоненты В и жидкостью, в которой непрерывно увеличивается концентрация компонента А. Различие концентраций компоненты в твердой и жидкой фазах приводит к диффузии, выравнивающей разность концентраций между жидкой и твердой фазами. Таким образом, выпадающие кристаллы дополнительно взаимодействуют с остаточной жидкостью, и состав их изменяется вдоль линии солидуса в направленин к составу, отвечающему соотношению компонент в исходном расплаве D. [c.164] Выпадение в процессе охлаждения кристаллов изменяющегося состава с последующим их отделением называется фракционной кристаллизациег и с физико-химической точки зрения аналогично фракционной перегонке жидкостей, образующих однородные растворы. [c.164] Некоторые псследователи считают кристаллизационную ди-ференциацию одной из основных причин образования из однородной первичной магмы различных по составу горных пород. [c.164] Процесс кристаллизации твердого раствора в случае равновесия заканчивается при температуре Тз (см. рис. 119), отвечающей солидусу исходного расплава D. В этот момент вся жидкая фаза уже израсходована на реакцию с ранее выпавшими кристаллами, и состав конечного твердого раствора, таким образом, соответствует составу исходного расплава. [c.164] Диаграмма состояния системы с непрерывными твердыми растворами, как и выше, позволяет определять для любого заданного состава и любо11 температуры не только состав твердой II жидкой фаз, находящихся в равновесии, но и относительные их количества. [c.164] Обозначим количество кристаллов твердого раствора, образовавшихся ири температуре Т , через х. Общее количество исходного вещества обозначим через g, количество остаточной жидкой фазы при температуре J, будет равняться (g—х). [c.164] Далее вычислим ко. шчество компоненты В в общей массе сплава, в кристаллах твердого раствора Сг и в остаточной жидкой фазе 2. [c.164] отношение между количеством твердого раствора и остаточной жидкой фазой равно отношению отрезка, лежащего между точкой 2, выражающей состав жидкой фазы, и точкой исходного расплава к отрезку, лежащему между той же точкой и точ кой с2, выражающей состав твердой фазы. [c.165] Очевидно, что для любого состава данной системы можно построить кривую, изображающую изменение количества жидкой фазы в температурном интервале между ликвидусом и солидусом. [c.165] Диаграммы состояния систем, образующих непрерывные твердые растворы, в некоторых случаях могут иметь специальные точки максимумов или минимумов на кривых солидусов и ЛИКВИ7 дусов. Точка максимума или минимума в действительности инвариантна, хотя в равновесии при двух компонентах А п В участвуют три фазы—твердый раствор, жидкость и газ. Тем не менее состав, отвечающий подобным точкам, плавится при одной вполне определенной температуре. [c.165] Суть в том, что твердый раствор, отвечающий подобному составу, следует рассматривать в качестве одного соединения, и при этом условии точка его плав-пения, в соответствии с правг-лом фаз, должна в действительности иметь неизменяемый характер. [c.165] Вернуться к основной статье