Правило фаз Гіббса, матеріалознавство

Правило фаз Гіббса - основний закон фазового рівноваги - дає кількісну зв'язок між числом фаз в системі Ф, числом компонентів До і числом ступенів свободи С. відображає число можливих варіантів змін зовнішніх умов (тиск, температура, склад фаз) без зміни числа фаз в системі:
С = К - Ф + n
де n - число зовнішніх факторів, що впливають на рівновагу в системі. При розгляді сплавів, що знаходяться в атмосферних умовах (при атмосферному тиску), такий фактор, як правило, тільки один - температура. Тоді рівняння набуває вигляду:
С = К-Ф + 1
За своєю суттю С - це число незалежних змінних, необхідних для опису стану системи. Наприклад, чистий метал в момент плавлення: число фаз дорівнює 2 (розплав і кристали металу), число компонентів дорівнює 1, отже, число ступенів свободи С = 0. Тобто в цей момент не можна змінити зовнішні фактори (в даному випадку один - температуру) без зміни числа фаз в системі: якщо температуру підвищити, залишиться одна фаза (розплав), якщо знизити - теж одна (кристали). З правила фаз Гіббса випливає, що в однокомпонентної системі в рівновазі може перебувати не більше двох фаз. а в двухкомпонентной - не більше трьох. Діаграми стану відповідають рівноважного (стабільному) станом. яке досягається при дуже повільній зміні температури. Одним із способів побудови діаграм стану є зняття кривих охолодження - залежностей температури системи від часу при повільному охолодженні. Точки перегину на кривих охолодження відповідають точкам зміни фазового складу на діаграмі. Будуються діаграми стану в координатах складу (у відсотках А і В) - температура (° С). Кожна точка на діаграмі показує стан сплаву даного складу при даній температурі. При розгляді нижче основних типів діаграм мається на увазі, що компоненти завжди необмежено розчинні один в одному в рідкому стані. Правило фаз Гіббса застосовується при побудові кривих охолодження і нагрівання сплавів.

Ми в соцмережах

Поділитися

нові користувачі

користувачі онлайн

There are currently 0 users online.