85.Какие эксперименты необходимо провести для построения границы растворимости и как обработать экспериментальные данные?

Для определения границы растворимости необходимо построить график зависимости периода решетки твердого раствора от концентрации.

Значения периода решетки находят по рентгенограммам, снятым от чистого растворителя и двух-трех закаленных сплавов, находящихся при температуре нагрева под закалку заведомо в однофазной области (сплавы 1, 2, S на рис. 58), после чего граница растворимости может быть определена по рентгенограммам одного сплава, расположенного в двухфазной области (сплав 4 на рис. 58).

Выдержав этот сплав последовательно при ряде температур t₂, t₃... до установления в нем равновесного для данной температуры состояния, образцы быстро охлаждают (во избежание распада твердого раствора в процессе охлаждения), т. е. фиксируют концентрацию, установившуюся при данной изотермической выдержке.

После каждой выдержки от образца снимают рентгенограмму и определяют по ней период решетки насыщенного твердого раствора для данной зафиксированной концентрации.

Зная период решетки насыщенного твердого раствора, не зависящего от состава сплава, графически (см. рис. 57) определяют искомый предел растворимости при температуре закалки. По данным о пределе растворимости, полученным при разных температурах закалки, можно иметь представление о границе растворимости.

86.В каких случаях целесообразно применение метода исчезающей фазы при построении границы растворимости.

Метод исчезающей фазы для определения положения линии ограниченной растворимости применяют обычно для изучения таких систем, где изменение периода решетки фазы с концентрацией мало, либо из-за малой растворимости добавляемого компонента.

Доп. информация о методе на стр. 399 КРЭМа.

Сколько образцов необходимо иметь для построения трех точек границы растворимости?

88.Какие методы точного определения периода решетки вы знаете? На чем они основаны?

Высокой точности определения периодов (погрешность 0,01- 0,001 %) можно достигнуть, применяя особые методы съемки и обработки результатов измерения рентгенограмм, так называемые прецизионные методы. Достижение максимальной точности в определении периодов решетки возможно следующими методами:

1) использование значений межплоскостных расстояний, определенных из углов в прецизионной области;

2) уменьшение погрешности в результате применения точной экспериментальной техники;

3) использование методов графической или аналитической экстраполяции.

89.Для чего используется эталон в задаче точного определения периода решетки? Какие требования к эталону?

Использование эталонного вещества. Этим методом получают рентгенограмму смеси исследуемого вещества с эталоном (в качестве эталона можно использовать NaCl, Si, CaF₂), для которого известна величина параметров элементарной ячейки. Для эталонного вещества рассчитывают величины межплоскостных расстояний и затем величины углов отражения ^’_ист^, которые не будут совпадать с соответствующими ^’_изм, полученными из рентгенограммы. Ясно, что истинные значения углов отражения для исследуемого вещества _ист⁰ можно получить таким образом:

 _ист⁰=⁰_изм+_ист - _изм.

Важно лишь, чтобы углы  для линии исследуемого вещества и эталона были близкими друг к другу. Это требование важно, потому что величина систематических погрешностей зависит от угла , а для сравниваемых линий исследуемого вещества и эталона она должна быть примерно равной.

Систематические смещения дифракционного пика вызываются и рядом физических факторов, среди которых наиболее существенны изменения дисперсии и множителя Лоренца, поляризации по ширине дифракционного пика, изменение температуры образца во время съемки и преломление лучей. Изменение температуры образца во время съемки приводит в результате термического расширения к изменению параметров элементарной ячейки. Учесть влияние колебаний температуры можно, используя специальную термостатирующую приставку. Погрешности, связанные с вертикальной расходимостью, дисперсией, множителем Лоренца и поляризацией, искажают профиль дифракционного пика, однако значения их ничтожно малы и ими можно пренебречь. Для получения максимальной точности необходимо вводить

поправку на преломление. Влияние преломления лучей таково. Как следует из общей теории интерференции, в уравнение Вульфа-Брэгга должна входить длина волны лучей, распространяющихся внутри исследуемого вещества, а не в вакууме или воздухе, тогда как именно последняя фигурирует в таблицах и используется в расчетах. Эта погрешность не устраняется экстраполяцией, так как не зависит от угла . Погрешность, обусловленная преломлением, невелика (0,003%), но если точность определения периода решетки превосходит 2 10^-4А, то поправкой на преломление пренебрегать нельзя.

Требования к эталону . Анализируемые линии должны быть близки по углам Θ к образцу и находиться в прецизионной области Θ=60-80

Линии эталона не должны совпадать с сильными линиями от исследуемого образца.

Коэффициент поглощения эталона должен быть приблизительно равен коэффициенту поглощения исследуемой фазы.

Размер кристаллитов не должен превышать 5-25 мкм. Эталонное вещество перемешивают с порошком исследуемого вещества с помощью механической мешалки в метаноле в течение 10 часов. За это время жидкость испаряется и достигается равномерное распределение компонентов.