Реферат на тему Диаграмма состояния двойных металлических систем (алюминий-лантан)

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 3
1. Изучение диаграмм состояния двойных систем 4
2. Диаграмма состояния двойной системы алюминий-лантан 13
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 14
Список использованной литературы 15

Введение:

Материальная система, состоящая из одной или нескольких частей, — это часть пространства, выделенная для какого-либо исследования из внешней среды. Если эти части обмениваются энергией, такую систему называют термодинамической, если возможен обмен не только энергией, но и веществом — физико-химической.
В зависимости от характера связи системы с внешней средой различают изолированные, закрытые и открытые системы. Изолированные системы не обмениваются с окружающей средой ни энергией, ни веществом; закрытые системы обмениваются с окружающей средой только энергией; открытые системы — энергией и веществом.
Физико-химические системы, которые можно получить при сплавлении двух или большего числа металлов и неметаллов (например, системы Fe — С, А1 — Си — Mg, Mg — Al — Zn — Mn идр.), обычно относятся к закрытым или открытым. Пример закрытой системы — металл или сплав в запаянной ампуле, изготовленной из материала, который не взаимодействует с ее содержимым, заполненной инертным газом или с вакуумом; пример открытой системы — металл или сплав, взаимодействующий с окружающей средой (например, печной атмосферой).
Существование метастабильных состояний связано с особенностями кинетики фазовых превращений. Для образования новой стабильной фазы обычно требуется возникновение ее зародышей и их последующий рост, а это в ряде случаев может оказаться невозможным, поэтому фазовое превращение задерживается во времени, и система оказывается в метастабилыюм состоянии.

Заключение:

В ходе работы были изучены общие сведения о двойных системах, а также диаграмма состояния двойной системы, также описаны свойства сплавов алюминий – лантан.

Фрагмент текста работы:

1. Изучение диаграмм состояния двойных систем
Диаграмма состояния (фазовая диаграмма), графическое изображение всех возможных состояний термодинамической системы в пространстве основных параметров состояния — температуры Т, давления р и состава х (обычно выражаемого молярными или массовыми долями компонентов). Для сложных систем, состоящих из многих фаз и компонентов, построение диаграмма состояния является единственным методом, позволяющим на практике установить, сколько фаз и какие конкретно фазы образуют систему при данных значениях параметров состояния.
Каждое реально существующее состояние системы на диаграмме состояния изображается так называемой фигуративной точкой; областям существования одной фазы отвечают участки пространства (на трехмерных диаграммах состояния) или плоскости (на двухмерных диаграммах состояния), условиям сосуществования фаз соответствуют поверхности или линии; изменение фазового состояния системы рассматривается как движение фигуративной точки на диаграмме состояния. Анализ относительного расположения объемных участков, поверхностей, линий и точек, которые образуют диаграмму состояния, позволяет однозначно и наглядно определять условия фазового равновесия, появления в системе новых фаз и химических соединений, образования и распада жидких и твердых растворов и т. п.
Диаграммы состояния используют в материаловедении, металлургии, нефтепереработке, химической технологии (в частности, при разработке методов разделения веществ), производствах электронной техники и микроэлектроники и т. п. С ее помощью определяют направленность процессов, связанных с фазовыми переходами, осуществляют выбор режимов термообработки, отыскивают оптимальные составы сплавов и т. п.
1. Система. Системой называют группу тел (веществ), которую выделяют из прочих окружающих тел и в которой наблюдают интересующие явления.
Для металлических сплавов системой будет являться совокупность фаз, находящихся в состоянии равновесия. Система, состоящая из одной фазы, называется гомогенной; система, состоящая из двух и более фаз – гетерогенной.
2. Фаза. Фазой называют однородную (гомогенную) составную часть системы, имеющую одинаковый состав, строение и свойства, одно и тоже агрегатное состояние и отделенную от других частей поверхностью раздела, при переходе через которую свойства резко меняются.
Фазами могут быть:
• сами компоненты в твердом, жидком состоянии и их аллотропические модификации;
• жидкие и твердые растворы, химические соединения.
3. Структура. Под структурой понимают форму, размеры, количество и характер взаимного расположения соответствующих фаз.
4. Компонент. Компонентами называют независимые индивидуальные вещества, способные существовать в изолированном виде, наименьшее число которых достаточно для образования всех фаз данной системы.
5. Металлический сплав – вещество, обладающее металлическими свойствами, полученное сплавлением или спеканием двух или более компонентов. В металлических сплавах компонентами являются чистые металлы и неметаллы, а также химические соединения.
Выделяют три основных типа сплавов по характеру взаимодействия компонентов в твердом состоянии – механическая смесь, твердый раствор (замещения, внедрения) и химическое соединение.
Правило фаз. Общие закономерности сосуществования устойчивых фаз могут быть выражены в математической форме, именуемой правилом фаз или законом Гиббса. Правило фаз показывает количественную зависимость между числом степеней свободы С, числом компонентов К и числом фаз Ф:
С = К – Ф + 2 (1)
Независимыми переменными в уравнении правила фаз являются концентрация, температура, давление. Если признать, что все превращения происходят при постоянном давлении, то число переменных уменьшается на единицу и уравнение правила фаз примет следующий вид:
С = К – Ф + 1 (2)
Число степеней свободы С (вариантность) показывает, сколько переменных могут изменяться в системе одновременно и независимо друг от друга, без изменения числа фаз, находящихся в равновесии.
Для случая, характеризуемого уравнением (2), таких переменных две – температура и концентрация.