Найти молярную массу бинарного раствора м при известных ,,м1 и м2.

. (23.16)

Пример: Найти один моль раствора углерода в жидком железе, в котором ;, т.е. содержит 0,1 моля углерода и 0,9 моля железа. Т.к., то.= 12,00,1+55,850,9=51,464г/моль.

Тройные сплавы

Задача № 11.

Определить плотность сплава по .

. (23.17)

Задача № 12.

Найти атомный процент компонента сплава по .

. (23.18)

. (23.19)

. (23.20)

Задача № 13.

По найти:,

, (23.21)

, (23.22)

. (23.23)

Задача № 14.

По найти:,

, (23.24)

, (23.25)

. (23.26)

24. СТЕКЛА

24.1. Стеклообразное состояние вещества

Стеклом называются все аморфные тела, получаемые путем переохлаждения расплава, независимо от их химического состава и температурной области затвердевания, и обладающие в результате постепенного увеличения вязкости механическими свойствами твердых тел, причем процесс перехода из жидкого состояния в стеклообразное должен быть обратимым. Стекловидные материалы являются веществами аморфными и изотропными, т.е. такими, свойства которых не зависят от того направления, в котором они измерены.

Стеклообразное состояние является основной разновидностью аморфного состояния вещества.

Изучение свойств стекол показало, что они имеют сходство как с твердыми кристаллическими телами, так и с жидкостями. На твердые кристаллические тела стекла похожи рядом внешних свойств (твердостью, значительной механической прочностью, постоянством объема и формы, малым тепловым расширением), а на жидкости — внутренним строением.

В стекловидном (аморфном) состоянии находится много веществ как естественного, так и искусственного происхождения. Естественно возникшими стеклами являются вулканическая магма, пемза, различные смолы: янтарь, шеллак и др. Искусственные стекла представляют собой в основном переохлажденные расплавы, содержащие оксиды кремния, бора, фосфора, щелочных и щелочно-земельных металлов.

В стекловидном состоянии могут находиться и некоторые свободные элементы: сера, селен, фосфор. В данное состояние легче переходят вещества, состоящие из полярных молекул. Легко могут быть получены в стекловидном состоянии полимеры органических веществ, например органическое стекло.

Стекловидное состояние получается путем переохлаждения соответствующих расплавов, поэтому оно является метастабильным. Запас внутренней энергии стекловидной системы больше запаса внутренней энергии соответствующего кристаллического вещества. Процесс кристаллизации стекол всегда является процессом экзотермическим. Таким образом, при стекловидном застывании расплавов не выделяется теплота кристаллизации.

Рис. 24.1. Кривые плавления стекла (1) и кристаллического твердого тела (2).

Характерной особенностью любого стекловидного расплава является постепенное нарастание его вязкости при понижении температуры, что приводит к образованию твердого тела. При этом в стекле не появляется новой фазы, как это происходит в кристаллических телах.

Стекла при нагревании плавятся не как кристаллы, имеющие определенную температуру плавления Т_пл, а в противоположность кристаллическим веществам плавление (затвердевание) стекла происходит не при определенной температуре, а в некотором температурном интервале (рис. 24.1).

При нагревании стекло сначала теряет хрупкость, затем постепенно становится вязким и, наконец, обретает текучесть, свойственную жидкости. Область средних температур, в пределах которой резко изменяются основные физико-химические свойства силикатных стекол, принято выражать двумя температурами — T_g и Т_f. Температура T_g — температура стеклования (потери хрупкости), ниже которой стекло приобретает хрупкость. Она различна для разных стекол.

Температура Т_f — температура размягчения, выше которой в стекле начинают проявляться свойства, типичные для жидкого состояния.

В интервале температур между T_g и Т_f, называемом интервалом превращения (или интервалом размягчения), стекла находятся в высоковязком пластическом состоянии. Величина интервала T_g — Т_f зависит от химической природы стекла и может колебаться от нескольких десятков до сотен градусов. В интервале превращения вязкость стеклообразного вещества непрерывно изменяется. Одновременно с постепенным увеличением вязкости стекловидных расплавов при понижении температуры непрерывно изменяются и другие физико-химические их свойства.

Плавление кристаллических веществ сопровождается скачкообразным изменением большинства свойств в точке плавления. При плавлении стекла резкого скачка в изменении свойств не обнаруживается, свойства изменяются постепенно (рис. 24.2).

Рис. 24.2. Зависимость свойств стекла от температуры:

 - вязкость;

Е - удельный объем и тепло­содержание,

dE/dt - теплоемкость и температурный коэффициент линейного расширения;

T_g - температура стеклования;

Т_f - температура размягчения.