Ю., Ташкеева Г.Қ. Физикалық материалтануға кіріспе
ФТД тұрғызу үшін қоланылатын эксперименталдық әдістер
жүктеу/скачать 5,26 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Фазалық өтулер
- II текті фазалық ауысулар
| ФТД тұрғызу үшін қоланылатын эксперименталдық әдістер
1) Термографиялық анализ (дифференциалдық-термиялық анализ - ДТА); 2) Микрорентгенді спектральді анализ. 3) Рентген құрылымды (рентгенографиялық) анализ РҚА (РГА). Сондай-ақ электронды микроскопия (ЭМ) және нейтронография қолданылады. 4) Дилатометриялық анализ (тығыздықты өлшеу) және т.б. Термографиялық (ДТА) және дилатометриялық әдістердің ФТД тұрғызудағы мәні берілген құрамды құйма үшін фазалық ауысу температурасы (“критиккалық нүктелер”) энтальпияның Н секірмелі түрде өзгерісі бойынша (Н – балқыту жылуы) немесе құйманы суыту немесе қыздыру үдерісінде Т = f (t) -уақыт немесе Т = f(V) тәуелділіктегі көлем (V) бойынша анықталуымен түсіндіріледі. Яғни құйма сериялары үшін критикалық нүктелері анықталады, сосын диаграмманы тұрғызады. Бұл әдістермен термодинамикалық потенциалдар (G,F,H) кез келген фазалық ауысу кезінде секірусіз өзгеретіндей, тепе-теңдікті ауысу температурасы кезінде олардың мәндері бұрынғы және жаңа фазалар үшін тең болғандағыдай І текті фазалық ауысулар анықталынады. Фазалық өтулер. Фазалық өтулер І және ІІ текті болады. І текті фазалық ауысуларға термодинамикалық потенциалдар G, F, H секірусіз өзгеретін, бірақ термодинамикалық потенциалда фазалық ауысу температурасы кезіндегі бірінші туынды секірмелі түрде өзгеретін ауысулар жатады (бұл кезде ауысулардың көбісі аллотропиялық (балқу және т.б.) болып келеді); (G=H-TS=PV–TS): ; ; (3.13) Яғни І текті фазалық ауысу энтальпия (Н), көлем (V) және энтропияның (S) секірмелі түрде өзгеруімен аяқталады. II текті фазалық ауысулар Бір күйден екінші күйге фазалық өтудің кейбір сирек кездесетіндері: Ф ерромагнитті парамагнитті; А сқын өткізгіштік асқын өткізгіш емес; Р еттелген ретсіз. Бірінші туынды үздіксіз өзгереді, бірақ секірмелі түрде термодинамикалық потенциалдың екінші туындысы өзгереді. Мұндағы, ß – сығу коэффицентті (қатты денелер үшін cP ≈ cV ). Термодинамикалық потенциалдың екінші реттік туындысының секірмелі түрде өзгеруімен аяқталатын фазалық ауысулар ІІ текті фазалық ауысу кезінде термодинамикалық потенциалдан бірінші туындысы үздіксіз өзгереді, алайда, секірмелі түрде екінші реттік туындысы өзгереді. Физикалық-химиялық анализдің таралған әдістеріне диаграмманы “құрам-қасиет” бойынша тұрғызу да жатады. Берілген құрамға: т емпература - қасиет қысым – қасиет диаграммаларын тұрғызуға болады. Н.С. Курнаков көрсеткендей және фактілік материалдар дәлелдегендей “құрам-қасиет” диаграммасының геометриялық анализі негізінде (немесе жалпы жағдайда “ауыспалы фактор - қасиет”) екі жалпы: 1) үздіксіздік принципі. 2) сәйкестік принципі жатыр. Үздіксіздік принципіне сай: фазалық құрам (фазалар саны) өзгермейтін химиялық құрамның (немесе басқа да ауыспалы факторлар – Т,Р) үздіксіз өзгерулері кезінде жүйенің қасиеттері үздіксіз және бір қалыпты өзгереді. Сәйкестік принципіне сай, әрбір фазаға және әрбір фазалық тепе-теңдікке ФТД белгіленген геометриялық үлгі жауап береді. Сәйкестік принципі үздіксіздік принципіне қарағанда анағұрлым “сыйымды” принцип. Сәйкестік принципінде фазалық диаграмма анализін жеңілдететін маңызды сипаттарды тұжырымдауға болады: 1) Екілік диаграмманың барлық сызықтары мен үштік диаграмманың барлық кеңістіктері бірлікке өзара ерекшеленетін фазалық аумақтармен, фазалар санымен шектеледі. 2) Барлық иілген сызықтар (кеңістіктер) фазадағы негізгі лигерлеуші қоспаның шекті концепсиясын сипаттайды. Иілген сызықтар (кеңістіктер) бұл нүкте концентрациялардың температуралық тәуелділігін сипаттайды. 3) Сол немесе басқа фазалық тепе-теңдікті сипаттайтын геометриялық өлшемділік сәйкес келетін тепе-теңдіктің варианттылығын (С) көрсетеді. Мысалы: диаграммадағы нүктелер моновариантты ауысуларға төзетін фаза құрамын сипаттайды. 4) Кез келген құрамның құймасы үшін суыту немесе қыздару үдерісінде диаграммадағы оның ординатасымен (у) сызықтарының (кеңістіктің) қиылысуы фазалық құрамның өзгеруін тудырады. 3.1-кестеде ФТД тұрғызудағы көп қолданылатын материалдар қасиеттері көрсетілген. ФТД тұрғызуда сенімді қорытындылар алу үшін физикалық қасиеттің бірнеше жиынтығын зерттеу қажет. Фазалар саны (Ф) мен олардың мөлшерін (концентрациясын) анықтаудың маңызды әдісі – металлографиялық анализ. жүктеу/скачать 5,26 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|