Равновесия линии, процесс кристаллизации

Рассмотрим процесс охлаждения расплава, заданного на диаграмме фигуративной точкой М (состав 45 % А н 55 % В). При медленном о.хлаждении расплава кристаллизация начинается при температуре, отвечающей фигуративной точке 3 на линии ликвидуса кристаллизуется твердый раствор, состав которого определяется точкой 4 на линии солидуса (твердый раствор по сравнению с жидким обогащен высокоплавким компонентом А, 93 %). Оставшийся расплав обогащается низкоплавким компонентом В, что соответствует перемещению точки 3 по линии ликвидуса вправо в положение 3. Выделяющаяся новая порция твердого раствора (точка 4 ) по сравнению с жидкой снова обогащается компонентом А, но по сравнению с предыдущей порцией твердого раствора она менее богата компонентом А (сравните составы твердых растворов в точках 4 и 4 ). Таким образом, состав твердого раствора в процессе кристаллизации меняется по линии солидуса тоже вправо (показано стрелками на диаграмме). Если диффузия в кристаллах настолько значительна, что при каждой температуре вся кристаллическая фаза приходит в равновесие с расплавом нового состава, то в какой-то момент состав твердого раствора сравняется с составом исходного расплава (при температуре ( — точка 4") и кристаллизация закончится. При дальнейшем понижении температуры будет происходить охлаждение твердого раствора, что будет соответствовать перемещению фигуративной точки в положение А/. [c.90]

Реальные процессы кристаллизации обычно протекают в ограниченное время, поэтому концентрация образующейся кристаллической фазы не достигает равновесной. Отклонению от равновесия способствуют также трещины в кристаллах, захват жидкой фазы при срастании отдельных кристаллов в агрегаты, задержка жидкости в кристаллической фазе в процессе фильтрации и т. д. Все эти факторы приводят к тому, что реальная концентрация получаемого кристаллического продукта заметно отличается от равновесной Ск, причем Сп<Ск. Линии реальных концентраций получаемой кристаллической фазы показаны на рис. 2.7, б—г пунктиром. [c.61]

Переходим к нанесению промен уточных линий. Все сплавы от I до II дают после первичного выделения А вторичное (А С) линия вторичного выделения а Н идет от точки % до точки 1Г, лежащей на прямой а УН. У сплава II после первичного выделения А сразу следует третичная кристаллизация, так как точка II лежит на прямой АЕ. Сплавы от II до III имеют после первичной кристаллизации А вторичную (А + S), причем у самого сплава III первичная отсутствует. Это дает нам возможность провести на разрезе II Ei линию, отделяющую область первичного выделения А от области вторичного (А + S). Сплавы от III до IV после первичного выделения S имеют вторичное (S -f А), причем у самого сплава IV это вторичное выделение отсутствует поэтому проводим линию Е IV, отделяющую на разрезе область первичной кристаллизации S от области вторичной (S + А). Далее у сплавов от IV до VI после выделения В следует вторичное выделение (S -f- С). Напоминаем, что выделение одного S из сплавов V—VI происходит после первичного выделения В и инконгруэнтного процесса, в результате которого выделившийся компонент В нацело растворяется, и расплав оказывается в равновесии с одним S. В соответствии с определениями, приведенными выше, выделение S из сплавов V —VI следует называть первичным, хотя оно не является начальной стадией кристаллизации. Фигуративная точка, пройдя поле S, оказывается на линии вторичных выделений С -f S. Таким образом, на политермическом разрезе можно провести соответствующую линию IV VI. Эта линия оканчивается в точке VI и пересекается здесь с горизонтальной прямой VI B тройного перитектического процесса, так как у сплавов, точки которых лежат правее VI, имеет место нонвариантный перитектический процесс. [c.219]

При описании фазовых равновесий в подобных системах парциальное давление кислорода в газовой фазе является важным параметром. Диаграммы, изображающие проекции поверхностей ликвидуса с изотермами ликвидуса и кривыми фракционного разделения, должны быть дополнены в этих случаях кривыми, указывающими равновесное парциальное давление кислорода в газовой фазе. Также должны быть установлены новые критерии отклонений путей равновесной кристаллизации. Составы конденсированных фаз изменяются в процессе кристаллизации таким образом, что это изменение описывается прямыми линиями, направленными к кислородной вершине номинальной модели, обычно применяемой для графического изображения подобных систем. [c.58]

В процессе охлаждения системы в интервале Ti—составы равновесных фаз меняются по линиям ликвидуса (отрезок 1а) и солидуса (отрезок Ьт). При этом жидкость обогащается более легкоплавким компонентом и при окончании кристаллизации состав твердой фазы приближается к исходному составу расплава. Последние порции жидкости при температуре Т , находящиеся в равновесии с кристаллами /, будут иметь состав 3. [c.136]

Точка 2. Система выше точки Г двухвариантна, т. е. для характеристики подобной системы необходимо фиксировать температуру и состав. В точке Г начинается кристаллизация вещества А. Выделение теплоты кристаллизации замедляет охлаждение системы. По мере увеличения количества твердого вещества А расплав обогащается веществом В, вследствие чего температура кристаллизации непрерывно понижается. Соотношение между количествами твердой и жидкой фаз определяется по правилу рычага. Поскольку с момента образования твердой фазы система стала одновариантной, то между температурой и составом насыщенных растворов будет существовать зависимость, которая, и выражается кривой АЕ. Следовательно, отмечая температуру начала кристаллизации, тем самым устанавливают состав наоборот, каждому составу отвечает единственная температура равновесия твердое вещество А — расплав. По достижении температуры эвтектики расплав будет насыщен обоими веществами появляется новая фаза — твердое вещество В, и система становится инвариантной. При температуре эвтектики оба вещества выпадают в соотношении, отвечающем составу оставшейся жидкости, поэтому жидкость кристаллизуется без изменения состава. Кристаллизация эвтектического расплава изменяет состав твердой массы, так как последняя пополняется не только веществом А, но и веществом В. При исчезновении последней капли жидкости состав твердой массы совпадает с составом исходного расплава. После этого температура начинает падать, так как с исчезновением жидкости система становится одновариантной. Для точки 2 показаны процесс охлаждения, по линии ликвидуса — изменение состава жидкой фазы, по линии солидуса — изменение состава твердой массы. Твердая масса состоит из двух фаз компонента А и компонента В. Для смеси 7 показан процесс нагревания. [c.229]

Последующий отвод тепла сопровождается одновременной кристаллизацией а- и р-фаз (рис. 5.52), причем этот процесс. ..вариантен (Ф = 3, С=. ..), т. е. проходит оп ири постоянном составе равновесных фаз и. . . . Очевидно, что после полного исчезновения расплава (Ф = 2, С=. ..) фигуративная точка системы покидает точку. .. и при дальнейшем охлаждении смещается вдоль линии Мт в поле механической смеси а- и. ..-фаз. Например, в состоянии М " в равновесии находятся а-фаза состава О и р-фаза состава. .. . [c.290]

В процессе охлаждения расплава 3 при Гз начинается кристаллизация чистого компонента В. По мере его выделения температура падает, пока не снизится до Ге, опять отвечающей составу эвтектической смеси. Составы расплавов, находящихся в равновесии с кристаллами В, описываются линией ТвЕ. Линии Т Е к Т Е называются линиями ликвидуса, так как при температуре выше этих линий су- [c.35]

В процессе охлаждения системы в интервале Г —Гг составы равновесных фаз меняются по линии ликвидус-ч (отрезок 1а) и солидуса (отрезок Ьт). При этом жидкость обогащается более легкоплавким компонентом. Например, порции жидкости, оставшейся при температуре Га (точка а) и находящиеся в равновесии с кристаллами твердого раствора состава 1, имеют состав 3 (рис. VII.5). Очевидно, средний состав затвердевшего сплава пе отличается от исходного. В зависимости от скорости охлаждения в практике затвердевшие сплавы характеризуются разной степенью неоднородности. То обстоятельство, что во всем интервале температур Та—составы сосуществующих твердой и жидкой фаз отличаются друг от друга, позволяет осуществлять дробную кристаллизацию. Повторение такой кристаллизации, т. е. операций расплавления и последующего отделения кристаллизующихся сплавов позволяет выделять один из компонентов в почти чистом состоянии. [c.171]

Фазовая характеристика твердых фаз соверщенно необ- ходима, так как, но Курнакову, носителем свойств соеди" нения в твердом состоянии является не молекула, а фаза. Рассмотрим построение диаграммы состав — свойство. Допустим, взяты вещества А и В, неограниченно растворимые в жидком состоянии друг в друге и не образующие соединений друг с другом. Кривые охлаждения расплавов разного состава имеют вид линий, изображенных в левой части рис. 5. На кривой охлаждения расплава чистого компонента А возникает в точке плавления (кристаллизации) горизонтальная площадка при Га, вызванная выделением скрытой теплоты плавления при кристаллизации А. Температуру Та отмечают на вертикальной оси правой части рис. 5, соответствующей чистому компоненту А на диаграмме равновесия. Аналогичная кривая получается для компонента В (и для любого кристаллического вещества определенного состав ва). Расплав I содержит два компонента. Прн охлаждении до Г1 из него выделяются кристаллы вещества А. Процесс охлаждения замедляется и появляется излом на кривой 1. На перпендикуляре диаграммы равновесия, восстановленном в точке / к оси составов, отмечается Горизонтального участка здесь не получается, так как [c.41]

Изменение числа центров кристаллизации (ч. ц. к.) с температурой при постоянных р и 1 показано на рис. 127, б. Относительное малое число центров, возникающих при температурах, близких к температуре плавления металла-растворителя, объясняется повышенной вязкостью расплава в этих условиях. Снижение числа образующихся кристаллов при максимальных температурах выбранного интервала связано с приближением р-7 -пара-метров процесса к линии равновесия графит — алмаз, что должно резко уменьшать вероятность спонтанного зарождения кристаллов алмаза. [c.370]

Процесс разделения в аппаратах с подачей питания в торцевую часть, как в аппаратах с питанием в центральную часть, состоит из двух последовательных стадий обычной фракционной кристаллизации исходного расплава в зоне охлаждения и противоточного массообмена. На рис. 6.2, в этот процесс изображен в диаграмме фазового равновесия применительно к разделению бинарной смеси с неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии. В зоне охлаждения исходная смесь с концентрацией высокоплавкого компонента С г охлаждается до некоторой температуры, лежащей между линиями ликвидуса и солидуса (отрезок а Ь). При этом образуются кристаллическая фаза Кх с концентрацией Ск1 (точка с) и маточник с концентрацией См1 (точка й). [c.193]

При дальнейшем понижении температуры растущие микрокристаллы будут оттеснять атомы другого компонента в жидкий раствор. Так как средняя концентрация жидкой фазы при этом возрастает, то неравномерность концентрации в жидкой фазе должна стать резче (по своим свойствам она приближается к жидкой эвтектике). При этом минимальная концентрация возрастает, чтобы сохранить равновесие с кристаллической фазой. Подобный процесс выделения твердой фазы из раствора будет продолжаться до тех пор, пока жидкая фаза не примет эвтектическую концентрацию. Обе минимальные концентрации каждого из компонентов эвтектики примерно соответствуют концентрациям твердых растворов в точках С и Д, а для чистых компонентов они равны нулю. Следовательно, при переходе от чистых компонентов к эвтектической концентрации минимальные концентрации изменяются примерно по линиям ВС и АД. Поэтому линии ликвидуса выражают собой кривые зависимости температуры кристаллизации от концентраций, соответствующих точкам на линиях солидуса ВС и АД, взятых при той же температуре. [c.231]

Труднее устранить неравновесные процессы при нахождении положения линии солидуса в случае образования твердых растворов. Эти процессы обусловлены тем,.что в твердом теле не успевает устанавливаться равновесие, вследствие чего состав последовательно выделяющихся по мере кристаллизации порций твердого тела будет разным. Поэтому второй излом на кривой охлаждения уже не соответствует концентрации примеси в исходном образце. На диаграмме плавкости (см. рис. 1.7) второй излом отвечает повышенной концентрации примеси по сравнению с исходным образцом, и неравновесные линии солидуса имеют вид, изображенный на рис. 1.8 в положениях а, б и в. В положении а неравновесность меньше, чем в положении б, и т. д. [c.11]

При нормальной направленной кристаллизации и вытягивании кристаллов из расплава первоначальный состав кристалла равен или близок к составу твердой фазы, равновесной но отношению к расплаву при температуре начала кристаллизации. При этом второй компонент оттесняется в расплав (это соответствует понижающейся линии ликвидуса). При полноте диффузии в жидкой фазе и отсутствии диффузионных процессов в твердой фазе состав жидкой фазы непрерывно изменяется вдоль линии ликвидуса, а состав твердой фазы—вдоль линии солидуса, причем в каждый момент жидкая и твердая фазы на фронте кристаллизации находятся в равновесии. [c.127]

Диаграммы плавкости неизоморфных смесей с простой эвтектикой, при кристаллизации которых выделяются чистые твердые компоненты, строятся на основании кривых охлаждения. Если нагреть жидкий цинк или кадмий до высокой температуры и охладить его, то температура будет равномерно понижаться согласно закону охлаждения Ньютона такой процесс будет происходить до тех пор, пока жидкость не начнет кристаллизоваться. При кристаллизации будет выделяться теплота кристаллизации, и поэтому охлаждение на некоторое время прекратится. С начала кристаллизации температура устанавливается постоянной до тех пор, пока вся жидкость пе затвердеет, после чего охлаждение будет продолжаться по тому же закону Ньютона. Кривые охлаждения (/ и //) представлены на рис. 103, причем температура, соответствующая горизонтальному участку, будет температурой кристаллизации данного вещества. Линия температурной остановки будет горизонтальной, так как состав жидкой фазы, из которой выпадают кристаллы, не меняется, и поэтому выпадение первых порций кристаллов идет при тех же условиях, что и последних. Постоянство температуры в данном случае вытекает также и из правила фаз, поскольку здесь имеется один компонент и две фазы в равновесии — жидкая и твердая при Р = onst. Число степеней свободы будет / = 1 — 2 - - 1 = 0. Таким образом, температура в процессе кристаллизации изменяться не будет. [c.228]

Реальные процессы массовой кристаллизации обычно протекают в ограниченное время, поэтому концентрация компонента А в образующейся кристаллической фазе не достигает равновесной. Отклонению от равновесия способствуют также другие факторы наличие трещин в кристаллах, захват жидкой фазы при срастании отдельных кристаллов в агрегаты, задержка жидкости на кристаллах в процессе фильтрации и др. Все вместе взятое приводит к тому, что реальная концентрация компонента А в кристаллической фазе Ск довольно сильно отличается от равновесной концентрации Ск-Линия реальных концентраций показана на рис. IV- пунктиром ее положение зависит от перечисленных выше факторов. [c.141]

Если состав сплава находится между точкой < и чистым компонентом В, при его охлаждении начинается кристаллизация твердой фазы В и состав жидкости смещается по линии ликвидуса к точке С. Когда температура смеси понизится до монотектической, устанавливается нонвариантное равновесие. При отнятии тепла от смеси, находящейся в нонвариантном равновесии, происходит выделение кристаллов компонента В из жидкости состава О, которая превращается при этом в жидкость состава Р, обогащенную компонентом А. Монотектический процесс длится до полного исчезновения жидкости состава О. В системе после исчезновения жидкости состава С, перешедшей в моновариантное равновесие, дальнейшая кристаллизация протекает по известным нам схемам. [c.274]

Характер процессов, протекающих в тройной системе на моновариантных кривых. Кристаллизация сплавов в тройной системе, состав которых лежит на моновариантных кривых, может носить конгруэнтный или инконгруэнтный характер. Определяется характер кристаллизации взаимным расположением фигуративных точек твердых фаз, участвующих в процессе, и формой линий моновариантных равновесий. На одних и тех же линиях моновариантных равновесий может происходить конгруэнтная или инконгруэнтная кристаллизация, но возможно и превращение конгруэнтного процесса в инконгруэнтный и наоборот. [c.349]

Чисто конгруэнтный процесс на линии моновариантного равновесия протекает тогда, когда фигуративные точки твердых фаз, участвующих в процессе, на диаграмме плавкости находятся по разные стороны моновариантной кривой, а сама кривая проходит внутри треугольника, образованного фигуративными точками твердых фаз и соответствующей нонвариантной точкой. Пример такого расположения фигуративных точек твердых фаз и моновариантной кривой показан на рис. 171, а. Кривая моновариантного равновесия е- Е в данном случае лежит внутри треугольника ВСЕ, образованного фигуративными точками твердых фаз В и С и нонвариантной точкой Е, и не пересекается с его сторонами, за исключением стороны СВ в точке двойной эвтектики е- , отвечающей началу двойного выделения. Действительно, возьмем жидкую фазу любого состава, лежащую на моновариантной кривой е Е, например Ж и охладим ее. При охлаждении состав жидкой фазы изменится в результате кристаллизации твердых фаз В и С и будет выражаться точкой Жх, лежащей на диаграмме ниже точки Ж. При этом, однако, состав исходной жидкой фазы Ж при форме моновариантной кривой, показанной на рис. 171, а, всегда будет находиться внутри треугольника ВСЖ . Следовательно, жидкая фаза Ж будет конгруэнтна к фазам В, С и Ж , на которые она [c.349]

При некоторой температуре (определенной для каждого фиксированного давления) начинается процесс кристаллизации, сопровождающийся резким изменением показаний весов (Ьс на рис. 23). Поскольку расплав сиетемы Си—Р склонен к переохлаждению, то температура начала кристаллизации не соответствует равноресной температуре на линии ликвидуса (точка Ь на рис. 23). Для установления истинной температуры трехфазного равновесия горячую зону плавно нагревают до начала плавления с , которое отмечается по резкому изменению показаний весов в обратную сторону ( а на рис. 23). Зарегистрированная при этом температура отвечает трехфазному равновесию кристаллы — расплав — пар при заданном да,членин. Состав расплава, соответствующий точке а на рис. 23, рассчитывают после установления постоянства показаний весов, [c.46]

Иногда его называют коэффициентом сегрегации или коэффициентом ликвации. Коэффициент распределения — очень важная характеристика примеси. Он определяет поведение примеси при кристаллизации и характер распределения ее в вырап енном кристалле, а также позволяет оценить эффективность очистки вещества в процессе кристаллизации. Величина к зависит от природы примеси и основного вещества, типа фазовой диаграммы соответствующей системы, условий кристаллизации, скорости перемещения расплавленной зоны, интенсивности перемешивания и т. п. При кристаллизации из расплава различают равновесный и эффективный коэффициенты распределения. Равновесный коэффициент распределения к применим к бесконечно медленной кристаллизации при равновесии между соприкасающимися фазами. Эффективный коэффициент распределения характеризует процессы кристаллизации с измеримой скоростью (состояние системы неравновесно). Величина /г для различных примесей в одном и том же веществе может меняться в очень широких пределах. Примеси, понижающие температуру плавления, имеют к <. 1, а примеси, повышающие температуру,— к > 1, На рис. 32 показаны участки фазовых диаграмм в области небольших концентраций примеси. При этих концентрациях можно использовать для описания состояния системы законы разбавленных растворов и считать, что шнии солидуса и ликвидуса близки к прямым. Тогда коэффициент распределения легко рассчитать. Он равен отношению отрезков горизонтальных линий от оси температур до их пересечения с линиями солидуса и ликвидуса. Если угол между линиями солидуса и ликвидуса мал и концентрации и [c.61]

Если кривая моновариантных равновесий на всем протяжении от двойной нонвариантной точки до соответствующей тройной нонвариантной точки проходит как внутри, так и вне пределов тро-уго.тьника, образованного фигуративными точками твердых фаз и тройной нонвариантной точкой, то в системе наблюдается переход конгруэнтного процесса кристаллизации на линии двойных выделений в инконгруэнтный и наоборот. Рассмотрим примеры изменения характера кристаллизации в тройной системе на линии двойных выделений. [c.350]

Рассмотрим ход затвердевания доэвтектического сплава, содержащего Хх компонента В (рис. 3.7). Пока фигуративная точка раствора находится в области жидкой фазы, он не претерпевает никаких фазовых превращений, вследствие чего понижение его температуры со временем происходит по плавной кривой. Когда жидкий раствор охладится до температуры начала кристаллизации (на кривой ТаЕ), он становится насыщенным по отношению к компоненту А. Из жидкости выпадает первый кристалл твердой фазы, имеющий состав чистого компонента А. При этом происходит выделение теплоты кристаллизации, и скорость охлаждения замедляется кривая охлаждения изменяет свой угловой коэффициент йТ1й1 и на ней появляется излом, соответствующий температуре выпадения первого кристалла компонента А. По мере дальнейшего охлаждения количество кристаллов А увеличивается, и остающаяся жидкая фаза обогащается компонентом В, т. е. ее состав перемещается по линии ликвидуса в сторону эвтектики. Чтобы проследить за этим процессом, проведем для температуры Т<Та изотермическую прямую ММ, соединяющую фигуративные точки находящихся в равновесии фаз. Левый конец этой прямой М указывает состав твердой фазы (компонент А), правый конец N — состав равновесной с ней жидкой фазы. Когда система охладится до эвтектической температуры, правый конец прямой придет в точку Е, т. е. жидкая фаза примет состав эвтектики. Кристаллизация эвтектики протекает при постоянной температуре поэтому на кривых охлаждения появляются горизонтальные участки (кривая/рис. 3.6), отвечающие нонвариантному равновесию. По окончании кристаллизации эвтектики кривые охлаждения вновь плавно понижаются. Кристаллизация доэвтек-тических растворов начинается выделением компонента А из [c.142]

Для обозрения хода процессов кристаллизации при изменении температуры ряд изотерм сводится в общую пространственную фигуру — политерму системы. Она получается соединением ненрерывными линиями нонвариантных точек, отвечающих определенным превращениям на различных изотермах. Однако практически удобнее пользоваться проекцией политермы на одну из боковых граней, т. е. строить диаграмму состав—температура превращения (см. рис. 96). Такого рода диаграмма позволяет составить представление о равновесии в значительном интервале изменения температуры и о последовательности кристаллизации различных фаз. [c.139]

Обычно путями кристаллизации называют совокупность линий, указывающую на диаграмме фазовых равновесий 1 змеиеиия составов жидкой фазы в процессе кристаллизации. Если при этом выделяется одна твердая фаза постоянного состава, то путь кристаллизации следует вдоль прямой линии, если выделяется одна твердая фаза переменного состава (твердый раствор), то изменение состава остаточной жидкой фазы будет происходить вдоль некоторой кривой. [c.69]

Ньютона такой процесс будет происходить до тех пор, пока жидкость не начнет кристаллизоваться. При кристаллизации будет выделяться скрытая теплота кристаллизации, и поэтому охлаждение на некоторое время прекратится. С начала кристаллизации температура устанавливается постоянной до тех пор, пока вся жидкость не затвердеет, после чего охлаждение будет продолжаться по тому же закону Ньютона. Кривые охлаждения (/ и II) представлены на рис. 122, причем температура, соответствующая горизонтальному участку, будет температурой кристаллизации данного вещества. Линия температурной остановки будет горизонтальной, так как состав жидкой фазы, из которой выпадают кристаллы, не меняется, и поэтому выпадение первых порций кристаллов идет при тех же условиях, что и последних. Постоянство температуры в данном случае вытекает также и из правила фаз, поскольку здесь имеется один компонент и две фазы в равновесии — жидкая и твердая при = onst. Число степеней свободы будет /=1—2+1=0. Таким образом, температура в процессе кристаллизации изменяться не будет. [c.262]

АЕСВ представляет собой линию ликвидуса. Ветвь АЕ — линия кристаллизации компонента М ветвь ЕС — линия кристаллизации химического соединения плавящегося инконгру-знтно ветвь ВС — линия кристаллизации компонента N. Прямые GEL и D — линии солидуса (от латинского solidus — твердьи ). Фазовые превращения, протекающие по линиям АЕ и ВС, аналогичны превращениям в системе d — Bi (см. рис. 8, а). Превращения, происходящие на линии D, требуют пояснения. Если охлаждать жидкость, обозначенную точкой г, то в точке р начнется кристаллизация компонента N. При дальнейшем охлаждении кристаллизация N продол>кается по кривой ВС до пересечения с кривой ЕС. В точке С находятся в равновесии три фазы жидкая, твердые фазы M N , и N. Число степеней свободы в этой точке равно нулю. Если отнимать далее от этой системы теплоту, то будет происходить кристаллизация соединения M N , которое образуется за счет взаимодействия жидкой фазы, отвечающей точке С, и кристаллов N, на которые распалась система при нагревании в точке С. Процесс образования и кристаллизации происходит при постоянной температуре до полного исчезновения твердой фазы N. Далее, если охлаждать систему, происходит кристаллизация M N по кривой СЕ. В точке Е кристаллизуется эвтектика M,N, + М. [c.120]

В процессе охлаждения расплава 3 при Гз начинается кристаллизация чистого компоненга В. По мере его выделения температура падает, пока не снизится до Ге, опять отвечающей составу эвтектической смеси. Составы расплавов, находящихся в равновесии с кристаллами В, описываются линией ТвЕ. Линии ГдЕ и Гв называются линиями ликвидуса, так как при температуре выше этих линий существует только жидкая фаза (область /). В области II существуют кристаллы А и расплав, в области III — кристаллы В и расплав. Горизонталь Ге — линия солидуса, так как при более низких температурах существуют только твердые фазы (область IV). Такой тип диаграмм получается, например, для систем d—Bi, Au—Tl, MgO—СаО. [c.42]

На устойчивость некоторых метастабильных растворов оказывают влияние механические, электрические (разряд) и другие факторы. Зависимость устойчивости пересыщенных растворов от многих факторов приводит к тому, что разграничительная линия между метастабильной и лабильной областями обычно не может быть четко определена. На эту линию, как правило, влияют примеси, наличие которых в промышленной практике трудно проконтролировать. Лабильные растворы при малейших возмущениях среды образуют кристаллические зародыши, и поэтому целенаправленно регулировать процесс практически невозможно. Таким образом, управляемое вьфащивание кристаллов возможно только из метастабильных растворов (см. 17.2.3). Движущей силой процесса является пересыщение ст, определяемое как разность между концентрацией целевого компонента в несущей среде и равновесной концентрацией с, которая главным образом зависит от Г, т. е. а = с—с (Т). Пересыщение характеризует степень отклонения системы от равновесного состояния. Поскольку на практике часто создают пересыщение за счет изменения температуры раствора, то степень отклонения от равновесия можно характеризовать также величиной переохлаждения , т. е. разностью между температурой насыщеш1я f и текущей температурой кристаллизации Т. Связь пересыщения с переохлаждением АТ - Т —Т дается формулой [c.30]

Процесс образования стекла при обжиге керамического материала из смеси кварца, полевого шпата и глины (каолина) рассматривал Шелтон с точки зрения равновесия в основной системе кремнезем — глинозем — окись калия (см. В. II, 188—201). Для фарфоровых материалов особенное значение имеет та часть диаграммы (фиг. 783), в которой поля первичной кристаллизации муллита, лейцита, полевого шпата и кремнезема имеют общие пограничные линии, с эвтектической точкой Е при температуре 985 20°С. Особое значение для расчета имеет треугольник муллит — ортоклаз — кремнезем (AiOQ), включающий треугольник дисиликат алюминия— ортоклаз — кремнезем (DOQ). По диаграмме с помощью графического правила рычага легко подсчитать количество связующего массу расплава (стекла) при любом составе шихты, состоящей из полевого шпата, кварца и каолина. Линии на фиг. 783 проводятся от точки Е через соответствующие точки восьми таких смесей отношение отрезков, например (2—9) ( —9), умноженное на 100, дает молекулярное содержание (20 /о) эвтектического расплава в смеси 2, находящегося при 985°С в равновесии с 80% муллита и тридимита. Отношение (9—а) (М — Q), умноженное на 80, дает процентное содержание муллита (23%) и тридимита (57%). При большем содержании глинозема (больше добавлено каолина), например в точках 7 и S, кристаллическими фазами будут муллит и полевой шпат, так как соединительная линия, проведенная- от точки Е, теперь пересекает сторону МО треугольника MOQ. Молекулярное содержание компонентов при 985°С в материалах из смесей, содержащих 50% каолина и 50% кварца и полевого шпата, приведено на фиг. 784. [c.742]

Если кристаллизация в системе с перитектической диаграммой состояния происходит вдоль линии равновесия, то в течение всего процесса затвердевания соблюдаются условия равновесия. Когда установление равновесия затруднено в случае слишком быстрого охлаждения, особенно при перитектическом составе Хп, первоначально выделившиеся а-кристаллы могут (например, при температуре Тл) за счет реакции с расплавом не полностью превратиться в кристаллы р. Вследствие этого возникают кристаллы со скорлупой — их внутреннее ядро состоит из смешанных кристаллов а, а внешние оболочки — из так называемых перитектиче-ских колец твердых растворов р. Это значит, что время для полной диффузии атомов компонента В в а-кри-сталлах было недостаточным, чтобы вызвать необходимые изменения концентраций внутри смешанных кристаллов а. [c.145]

Рассматриваются методы расчета распределения компонентов при направленной кристаллизации и основные принципы использования этого процесса для исследования фазовых равновесий (построение линий ликвидуса и солидуса, определение предельной растворимости, состава эвтектик и перитек-тик, установление типа нонвариантных превращений и др.). Особое внимание уделено практическому использованию направленной кристаллизации в физико-химическом анализе. [c.2]

Анализируются различные варианты структуры участка диаграммы состояния системы основное вещество—примесь в области малых концентраций второго компонента. Устанавливается взаимосвязь вида диаграммы состояния о коэффициентом распределения и его концентрационной зависимостью при кристаллизации из расплава. Оценивается влияние рассмотренных факторов на эффективность процессов кристаллизационной очистки. Показывается целесообразность учета особенностей взаимного расположения линий фазового равновесия при выборе оптимального сочетания кристаллизации с другими мэтодами глубокой очистки. Иллюстраций 3. Библ. 9 назв. [c.265]

Если состав сплава приходится на область системы между точкой пересечения бинодальной кривой с левой ветвью линии ликвидуса Р и критической точкой растворения К (разрез I), то при охлаждении он распадается на две жидкости, находящиеся в равновесии. Когда фигуративная точка смеси опустится до температуры синтектического равновесия, из смеси двух жидкостей начнется кристаллизация твердого раствора а, состав которого отвечает точке Н. Жидкость состава С при кристаллизации израсходуется раньше жидкости состава Р. Исчезновение последней капли жидкости состава С приведет к превращению нонвариантного синтектического равновесия в моновариантное равновесие а-твердого раствора с жидкостью состава Р. Дальнейшее отнятие тепла от смеси будет сопровождаться кристаллизациехТ твердого раствора из жидкости Ж1 по схеме для систем с неограниченными твердылш растворами. При охлаждении жидкости, состав которой находится между критической точкой К и точкой перессчспия бинодальной кривой с правой ветвью линии ликвидуса С (разрез II), в период протекания синтектического процесса [c.276]

На рис. 172 ириведена линия моновариантных равновесий АЛ), отвечающая двойному выделению твердых фаз и Та- Точка пересечения ее с соединительной прямой В согласно правилу Ван-Рейна отвечает точке максимума. Поэтому на участке ВВ наблюдается понижение температуры кристаллизации. Особенностью моновариантной кривой является то, что к ней можно провести касательную в точке С из фигуративной точки одной из твердых фаз Та. Можно показать, что участок кривой ВС, лежащий внутри треугольника, образованного фигуративными точками твердых фаз и точкой касания прямой, проведенной из фигуративной точки твердой фазы Та к линии двойных выделений, отвечает конгруэнтному процессу. Для этого возьмем жидкий сплав состава Ж, лежащий на этом участке кривой, и охладим его. Состав жидкой фазы изменится и будет выражаться точкой Ж ,. Построив треугольник Т1ТаЖ1, увидим, что состав исходного сплава находится внутри его и, следовательно, кристаллизация на участке ВС носит конгруэнтный характер. [c.351]