Qotishmalar va ularning holat diagrammalari Reja: Qotishmalarning holat diagrammalari va ularning tuzilishi Fazalar qoidasi haqida ma’lumot

Qotishmalar va ularning holat diagrammalari
Reja:
1. Qotishmalarning holat diagrammalari va ularning tuzilishi
2. Fazalar qoidasi haqida ma’lumot
3. Temir-uglerod qotishmasining holat diagrammasi

Ikki va undan ortiq elementlarni (metallarni metallar bilan yoki metallarni metalloidlar bilan) birga suyuqlantirish, qizdirib qovushtirish va boshqa yo‘llar bilan olingan murakkab birikmaga qotishma deyiladi. Kuzatishlar shuni ko‘rsatadiki, ular tarkibiga kiruvchi elementlar xiliga, miqdoriga va boshqa ko‘rsatkichlariga ko‘ra, ularda quyidagi birikmalar uchraydi:

1. Mexanik aralashma. Agar qotishma tarkibiga kiruvchi elementlarning atomlari birlamchi kristal-lanish jarayonida bir-biriga tortilmay, balki qochsa, bunday qotishmaga kiruvchi har bir element atomlari kristallanishida mustaqil kristallar hosil qiladi va ularning donachalari ayrim-ayrim mexanik aralash-mani beradi.
2. Qattiq eritma. Agar qotishma tarkibiga kiruvchi elementlarning atomlari bir-birida to‘la yoki cheklangan holda erisa bunday qotishmalarga qattiq eritmalar deyiladi. Bu xususiyat qattiq holatda ham saqlanadi.
3. Kimyoviy birikma. Birlamchi kristallanish jarayonida elementlarning o‘zaro kimyoviy reaksiyaga kirishuvi natijasida hosil bo‘lgan birikmalarga kimyoviy birikma deyiladi. Bu birikmalar kristall panjaralari ularnikidan o‘zgacha bo‘ladi.
Qotishmalarning holat diagrammalari va ularning tuzilishi
Qotishmalar tarkibidagi element (komponent) larining xili konsentratsiyasi va temperaturasi o‘zgarganda fazalarining qanday holatda bo‘lishini ko‘rsatuvchi diagramma shu qotishmaning holat diagrammasi deyiladi. Qotishmalarning holat diagrammasi uning ayni sharoitda eng kichik erkin energiyali barqaror fazalar holatini ko‘rsatgani uchun bu diagramma qotishmaning muvozanat diagrammasi deb ham ataladi. Demak, qotishmalarning holat diagrammasidan kristallanish davrida fazalarning hamda ularga ko‘ra xossalarining o‘zgarishi kuzatiladi. Shuning uchun qotishmalarning holat diagrammalarining amaliy
ahamiyati g‘oyat katta. Ma’lumki, qotishmalar tarkibiga kiruvchi komponentlar
ortishi bilan holat diagrammalarining tuzilishi murakkablashadi. Eng oddiy holat diagrammalari ikki komponentli qotishmalarga xos bo‘lgani uchun shu qotishmalarning holat diagrammasini ko‘rib chiqish bilan kifoyalanamiz.
Amalda aniq qotishmalarning holat diagrammasini tuzish uchun komponentlarini va aniq tarkibli qotishmalarini olib, ularni o‘tga chidamli materiallardan yasalgan idishga kiritib, pechda suyultirilib, asta-sekin sovitib boriladi. Bunda ularning kristallana boshlashi va tugashi temperaturalarining o‘zgarishi termo-elektrik pirometr, strukturasi esa maxsus metallografik mikroskop yordamida kuzatib, olingan materiallar asosida holat diagrammasi tuziladi. Masalan, Pb-Sb qotishmasining holat diagram-masini tuzish uchun avvalo Pb va Sb larni va turli konsentratsiyali qotishmalarini olib, ularning kritik temperaturalarini aniqlaymiz. Aniqlangan materiallar asosida har biri uchun sovitish egri chiziqlari chizilib, koordinatalar tizimining ordinata o‘qi bo‘ylab ularning kritik temperaturalarining,
abssissa o‘qi bo‘ylab konsentratsiyalarini qo‘yib, qotishmalarning kristallana boshlanish temperaturalarini va kristallanishning tugash temperaturalarini o‘z konsentratsiyalariga o‘tkazib, ular o‘zaro tutashtirilsa, qotishmaning holat diagrammasi tuziladi. Shuni qayd etish joizki, qotishma tarkibiga kiruvchi
komponentlar suyuq holatda bir-birida to‘la erib, kristallanish jarayonida bir-biriga tortilmay, har biri mustaqil kristallar hosil qilsa, 19-rasm, a dagidek, agar suyuq ham, qattiq holatda ham bir-birida istalgan miqdorda erib kimyoviy birikma hosil qilmasa, 26-rasm, b dagidek, agar qotishma tarkibiga kiruvchi komponentlar suyuq holatda birbirida to‘la erib, qattiq holatda ma’lum miqdordagina eriy olsa, bunday qotishmalar qattiq holatida komponentlari cheklangan miqdorda eriydigan qotishmalar. 19-rasm, d dagidek, agar qotishma tarkibiga kiruvchi komponentlar suyuq holatda bir-birida erib, qattiq holatda barqaror kimyoviy birikma hosil qilsa, ularni AnVm tipidagi oddiy formula bilan ifodalash mumkin. Qotishmalarning xarakterli holat diagrammalari va xossalarining o‘zgarishi:
a – mexanik aralashma; b – eruvchanligi cheklanmagan qattiq eritma; d – eruvchanligi cheklangan qattiq eritma; e – kimyoviy eritma.