Вход

Анализ диаграммы состояний двухкомпонентной системы SC-Ge

Рекомендуемая категория для самостоятельной подготовки:
Курсовая работа*
Код 148427
Дата создания 2007
Страниц 17
Источников 7
Файлы будут доступны для скачивания после проверки оплаты.
Мы онлайн и готовы обработать ваш заказ.
1 070руб.
КУПИТЬ

Содержание

«Анализ диаграммы состояний двухкомпонентной системы Sс-Ge»

ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Охарактеризовать взаимодействие исходных компонентов (характер растворимостей и смесей в жидком и твердом состояниях)
2. Определение числа фаз в системе
3. Проставление обозначения фазовых областей на диаграмме состояний
4. Указать количество однофазных, двухфазных и трехфазных областей. Охарактеризовать границы одной из них
5. Пояснить физико-химический смысл точек пересечения одной из изотерм с границами фазовых областей
6. Построить кривые охлаждения для составов I, II, III
7. Охарактеризовать состояние составов при температурах (точки а, б, с) и изобразить их структуры при комнатной температуре
8. Полиморфизм
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Фрагмент работы для ознакомления

При синтектическом трехфазном равновесии две жидкие фазы взаимодействуют с образованием твердого соединения. Такое равновесие аналогично перитектическому. В некоторых системах бинодаль имеет форму замкнутой кривой (овал), т. е. система имеет две температуры смешения верхнюю и нижнюю. Диаграмма равновесия жидкость-пар. При р = const каждому составу жидкой смеси отвечает определенная температура равновесия с паром и определенный состав пара, отличающийся, как правило, от состава жидкой смеси. На Д. с. (рис.7, а) кривые кипения и конденсации изображают зависимости температур начала кипения и конденсации от состава и отделяют поля жидкости L и пара V от поля (L + V) гетерогенных состояний жидкость-пар. На кривой кипения может быть экстремум: максимум (рис.7, б) или минимум (рис.7, в); в этих точках кривая кипения касается кривой конденсации, т. е. составы равновесных жидкости и пара совпадают. Жидкие смеси такого состава полностью выкипают, подобно чистым жидкостям, при постоянной температуре без изменения состава. Диаграммы состояния, описывающие равновесия двухкомпонентных твердых растворов с жидкими растворами и жидких растворов с паром, подобны.
Рис.7. Диаграммы состояния, двойной системы, описывающие равновесие жидкость - пар. L и V области существования жидкости и пара соответственно. (L + V) область сосуществования жидкой и паровой фаз; а система без азеотропной точки; б и в два типа азеотропных смесей
3. Диаграмма состояния Скандий – Германий (Sc - Ge)
Диаграмма состояния Скандий – Германий (Sc - Ge) приведена на рис.8. Предполагаемое равновесие достигается при температуре 1355 0 С. Сплавы готовили в дуговой печи в среде чистого Ar из Sc чистотой 99,0 % (по массе) и Ge чистотой 99,0 % (по массе). Гомогенизирующий отжиг сплавов проводили в вакуумированных кварцевых ампулах, заполненных He, или в печи в среде Ar. Для предотвращения контакта образцов со стенками кварцевой ампулы или керамического тигля использовали контейнеры из Mo или Ta.
Исследования выполняли методами микроструктурного, дифференциального термического и рентгенофазового анализов.
Рис.8. Диаграмма состояния Скандий – Германий (Sc - Ge)
На диаграмме состояния изображают фазовые области, отделенные одна от другой линиями диаграммы. В данном задании представлена диаграмма фазового равновесия двухкомпонентной системы Sc – Ge. По оси X отложены концентрации Sc (в массовых процентах) в составе сплава Sc –Ge. Из диаграммы следует, что сплавы, находящиеся выше графика, находятся в однофазном жидком состоянии. Эта линия представляет собой совокупность температур начала кристаллизации и называется линией ликвидуса.
Эвтектика представляет собой такую дисперсно-механическую смесь твердых фаз только при определенном составе ингредиентов и минимальной температуре плавления.
Исследования выполняли методами микроструктурного, дифференциального термического и рентгенофазового анализов.
В соответствии с диаграммой состояния в системе образуется 5 промежуточных соединений. Соединение Ge3Sc5 плавится конгруэнтно при 2065 0C. Перитектические реакции образования остальных соединений приведены ниже:
Ж + Ge3Sc5 = Ge4Sc5 при 1870 0C;
Ж + Ge4Sc5 = Ge10Sc11 при 1675 0C;
Ж + Ge10Sc11 = GeSc при 1192 0C;
Ж + GeSc = Ge2Sc при 1116 0C.
В системе имеют место две нонвариантные эвтектические реакции:
Ж + Ge3Sc5 при 1274 0C и 12 % (ат.) Ge;
Ж + Ge2Sc при 892 0C и 85 % (ат.) Ge.
При температуре 1355 0C протекает реакция, связанная с полиморфином Sc: Ж + .
Таблица 1
Кристаллическая структура соединений системы Sc – Ge
Взаимная растворимость при эвтектических температурах составляет менее 1 % (ат.) Sc в Ge и 1 – 2 % Ge в Sc. Область гомогенности соединения Ge3Sc5 составляет 1 % (ат.). В табл. 1 приведены сведения о кристаллической структуре соединений системы Sc – Ge.
Определение числа фаз в системе.
Система – мысленно выделенная из среды совокупность материальных процессов. Фаза – это гомогенная система, находящаяся в равновесии или совокупность гомогенных частей гетерогенной системы, находящейся в равновесии. Под равновесным состоянием системы понимают неизменное во времени состояние системы, причем неизменность состояния не поддерживается протеканием какого-либо внешнего по отношению к системе процесса.
Гетерогенной называется физико-химическая система, внутри которой есть поверхность (поверхности раздела), отделяющая одни части системы от других, на которой происходит скачкообразное изменение, по крайней мере одного из свойств системы.
Гомогенной называется физико-химическая система, внутри которой нет ни одной поверхности раздела, на которой происходило бы скачкообразное изменение хотя бы одного из свойств системы. Примером гомогенной системы являются – монокристалл, поликристалл.
Системы могут быть многофазные. Пример однофазной системы: кристалл кварца, двухфазной – кристалл кремния, содержащий включения SiO2.
Для определения числа фаз пользуются правилом Гиббса:
Ф + С = К + 2,
где Ф – число фаз, К – число компонентов, С – число степеней свободы.
Под числом степеней свободы понимают число параметров системы, которое можно изменить, не изменяя число фаз, находящихся в равновесии.
К = 2 (Sc - Ge), С = 1, исходя из этого число фаз в данной системе составляет Ф = 3.
Проставление обозначения фазовых областей на диаграмме состояний
Любая точка на диаграмме состояний может быть рассмотрена как фигуративная точка сплава, характеризующая его состояние. Проекция на ось Х указывает состав сплава, на ось Т – температуру, при которой он рассматривается. Положение фигуративной точки указывает также на фазовый состав сплава при данной температуре. Если фигуративная точка находится в однофазной области, то состав фазы совпадает с составом сплава. Если в двухфазной области – состав фаз, находящихся в равновесии при данной температуре, определяется с помощью коноды, проходящей через эту точку. Конодой называется отрезок прямой, проведенной при постоянной температуре и заключенной в пределах двухфазной области.
Конода пересекает границы этой области в точках, лежащих на сопряженных линиях и являющихся фигуративными точками фаз, находящихся в равновесии при данной температуре, то есть конода соединяет точки, характеризующие составы фаз, находящихся в равновесии.
Построение кривых охлаждения для составов I, II, III
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Кауфман Л., Бернстейн Г. Расчет диаграмм состояния с помощью ЭВМ, пер. с англ., М., 1972.
Аносов В. Я., Озерова М. И., Фиалков Ю. Я. Основы физико-химического анализа, М., 1976.
Захаров А. М. Диаграммы состояний двойных и тройных систем, 2 изд., М., 1978.
Новосёлова А. В. Методы исследования гетерогенных равновесий, М., 1980.
Глазов В. М., Лазарев В. Б., Жаров В. В. Фазовые диаграммы простых веществ, М., 1980.
Зломанов В. П. р-Т-х диаграммы двухкомпонентных систем, М., 1980.
Петров Д. А. Двойные и тройные системы, М.. 1986.
22
K
L
M
N
III
II
I

Список литературы

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Кауфман Л., Бернстейн Г. Расчет диаграмм состояния с помощью ЭВМ, пер. с англ., М., 1972.
2.Аносов В. Я., Озерова М. И., Фиалков Ю. Я. Основы физико-химического анализа, М., 1976.
3.Захаров А. М. Диаграммы состояний двойных и тройных систем, 2 изд., М., 1978.
4.Новосёлова А. В. Методы исследования гетерогенных равновесий, М., 1980.
5.Глазов В. М., Лазарев В. Б., Жаров В. В. Фазовые диаграммы простых веществ, М., 1980.
6.Зломанов В. П. р-Т-х диаграммы двухкомпонентных систем, М., 1980.
7.Петров Д. А. Двойные и тройные системы, М.. 1986.
Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.
* Категория работы носит оценочный характер в соответствии с качественными и количественными параметрами предоставляемого материала. Данный материал ни целиком, ни любая из его частей не является готовым научным трудом, выпускной квалификационной работой, научным докладом или иной работой, предусмотренной государственной системой научной аттестации или необходимой для прохождения промежуточной или итоговой аттестации. Данный материал представляет собой субъективный результат обработки, структурирования и форматирования собранной его автором информации и предназначен, прежде всего, для использования в качестве источника для самостоятельной подготовки работы указанной тематики.
© Рефератбанк, 2002 - 2019