Ю., Ташкеева Г.Қ. Физикалық материалтануға кіріспе
§ 8. Тепе-теңдік күйден ауытқу. Кристалдану және термиялық өңдеу шарттарын таңдауда фазалық тепе-теңдік диаграммасының рөлі
жүктеу/скачать 5,26 Mb.
|
| § 8. Тепе-теңдік күйден ауытқу. Кристалдану және термиялық өңдеу шарттарын таңдауда фазалық тепе-теңдік диаграммасының рөлі
Ликвация. Ликвация – балқу, балқыма; металлургияда (сегрегация) – құймалар таза металға қарағанда біркелкі температурада емес температуралар аралықтарында кристалдануының нәтижесінде кристалданатын құймалардың химиялық құрылымдарының біркелкісіздігі. Алдыңғы қарастырған фазалық ауысулар белгілі температураларда біркелкі болып табылады. Яғни температуралар өзгеру жылдамдығы аз болғандықтан олар әр берілген температураларда барлық атомдық ауысулар химиялық және фазалық құрамдарының өзгеруімен байланысты нақты фазалық тепе-теңдікті диаграммамен берілетін атомдық ауысулар болып өтеді. Бірақ диффузиялық жолмен жүретін атомдық ауысулар температурасына, диффузиялық элементтің табиғатына, ортаға, өлшемі мен кристалданудың жақсару дәрежесіне байланысты. Реалды жағдайларда тепе-теңдік күйге жету үшін қажет уақыт, әртүрлі: секундтан және секундтың бір бөлігінен жүздеген сағатқа дейін болуы мүмкін. Бұдан практикада тепе-теңдікті фазалық күйдің аз байқалатыны шығады. Сонымен қатар, мұндай күйлерге қиындықпен жетеді, сол және басқа да тепе-теңдік күйден ауысуы ережесінен. Мұндай ауысудың ең кең таралған мысалы, ликвация болып табылады, ол кристалдану басында қатырылған кристалл көлемінің химиялық құрамы соңғы кезекте кристалданған көлем құрамынан өзгеше болады. Ликвацияны жою үшін жалғасатын жоғары температуралы қыздыруды қолдану, бірақ ол да тепе-теңдікті – бүкіл кристалл бойынша құрамның тегістелуін толық қамтамасыз ете алмайды. Тағы да басқа кристалданудың әдістерін қолданады, олар арқылы біртекті қоспалардың шашырауымен кристалдар алуға қолданылады. Ликвация құбылысын қатты ерітінділердің құрылуы мысалымен қарастырайық. Ликвация кристалданудың кез келген температурада қатты фаза құрамы бойынша сұйықтан өзгешеленеді. Бұл өзгешіліктің дәрежесі шашырау коэффициентімен сипатталынады: Тепе-теңдік жағдайда: k0 = Сқ/Сс. 3.16-суретте k0 < 1 құйма мысалындағы ликвация көрсетілген. r құйманың С0 құрамды үздіксіз суыту радиусын температуралық кристалдандыру аралығында суытылуын қарастырамыз.Фазалық диаграммамен сәйкес кристалдану басындағы температурада a құрамда кристалдар пайда болуы керек, Т1 – температура b құрамының кристалдарының, T2 – с құрамының кристалдарының пайда болу температуралары, сәйкесінше, т.с.с. Сол себепті температура төмендеген сайын В компонентті қоспамен толықтырылған қатты фазаның қабаттары құрылады. Тепе-теңдікті кристалдану жағдайында қатты фазалар құрамы әр температура мағынасына жауап беретін, берілген температура кристалданған қабаттарда ғана емес, бүкіл көлем бойынша бірдей болуы керек.
жүктеу/скачать 5,26 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|