To tylko jedna z 25 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Laboratorium z Nauki o Materiałach II Ćwiczenie 2. Zastosowanie diagramów trójskładnikowych w analizie przemian fazowych spiekanych proszkach ________________________________________________________________________ ZASTOSOWANIE DIAGRAMÓW TRÓJSKŁADNIKOWYCH W ANALIZIE PRZEMIAN FAZOWYCH W SPIEKANYCH PROSZKACH 1. Wprowadzenie Bazą tworzyw ceramicznych są związki nieorganiczne zawierające przynajmniej dwa, a zwykle znacznie więcej, elementarnych składników. W zastosowaniach technologicznych, związki te występują w różnych postaciach morfologicznych, przykładowo jako: monolity, proszki, cienkie warstwy, włókna itd. Każda z tych postaci może być kryształem lub polikryształem zawierającym jedną lub wiele faz. Z uwagi na to, ze tworzywa ceramiczne zawierają zwykle znacznie więcej składników niż metale i półprzewodniki, to liczba występujących faz jest większa. Dane na temat faz. występujących w układzie, nabierają szczególnego znaczenia w świetle badań, nad przebiegającym w wysokich temperaturach procesem konsolidacji (spiekania) tworzyw ceramicznych. Liczba, rodzaj i rozkład faz jak również przemiany fazowe, zachodzące pod wpływem zmiany temperatury, zalezą od warunków równowagi w układzie. 1.1 R ównowaga faz Równowaga chemiczna odpowiada takiemu stanowi układu, że potencjał chemiczny wszystkich składników jak również temperatura i ciśnienie są wszędzie jednakowe. W stanie równowagi, w układzie można zidentyfikować określoną liczbę współistniejących faz (z uwzględnieniem różnych stanów materii). Pod pojęciem fazy rozumiemy zbiór atomów, odrębny w układzie i jednorodny pod względem chemicznym (w danej temperaturze i dla danego ciśnienia). Faza nie zawsze reprezentuje przypadek odpowiadający minimum energii swobodnej. W pewnych przypadkach może być tzw. fazą metastabilną, której energia znajduje się w położeniu minimum lokalnego. Stan metastabilny nie może być skutkiem powolnego ruchu cząstek (atomów / jonów). Przykładem fazy metastabilnej jest szkło podczas, gdy fazą stabilną (równowagową) jest odpowiednia struktura krystaliczna. Podobnie diament, który jest fazą stabilną w podwyższonych temperaturach, w temperaturach pokojowych występuje jako faza metastabilna.
(…)
…).
Określenie krzywej chłodzenia układu następuje dla składu wybranego wcześniej przez kliknięcie
lewym przyciskiem myszy w odpowiednim punkcie na diagramie. W lewym górnym rogu monitora
pojawiają się kolejne komunikaty na temat składu fazowego układu w danej temperaturze. W miarę
gdy temperatura układu spada osiągając punkt krytyczny; na monitorze pojawia się pytanie o rodzaj
tego punktu: eutektyczny…
… może mieć miejsce, tylko w perytektycznych lub eutektycznych zerozmiennych
punktach krytycznych, dla których liczba stopni swobody wynosi zero: F = 2 - 3 + 1 = 0. W
przypadku układów trójskładnikowych (C=3), reguła faz Gibbsa podaje następujący związek
między liczbą stopni swobody F a liczbą faz P: F = 3-P+1. Jeśli interesuje nas równowaga trzech
faz, to wtedy F - 1. Stąd wniosek, ze równowaga trzech faz…
… się w równowadze, w temperaturze eutektycznej
pojawiają się pierwsze krople cieczy o składzie eutektyka (niezależnie od wyjściowego składu
chemicznego). Dalej krzywa topnienia biegnie, po tym samym torze, co krzywa chłodzenia
(krystalizacji), aż do momentu gdy w układzie pozostanie wyłącznie ciecz o składzie
odpowiadającym składowi początkowemu.
Laboratorium z Nauki o Materiałach II 18
Ćwiczenie 2: Zastosowanie…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)