Жүйедегі фазалар тепе-теңдігіне қысымның әсері.

Жоғарыда қарастырылған әр түрлі жүйедегі диаграммалар ерітіндінің немесе балқыманың кристалдануы үдерісінде жүйедегі қысымның тұрақты жағдайында тұрғызылған. Алайда, жүйедегі қысым жиі өзгереді. Әсіресе, балқыманың жер қабатында кристалдануы кезінде. Қысымның жоғарылауымен таза заттардың және олардың қорытпаларының балқымасының кристалдануының басталу температурасы көп жағдайда жоғарылайды. Бұл заттардың сұйық күйдегі меншікті көлемі қатты күйдегі көлемінен үлкен болуымен негізделген.

Екі тұздардың ерітіндісіндегі фазалық тепе-теңдік

Үшбұрышты диаграмма тұрғызу әдісі екі тұздардың ерітіндісіндегі фазалық тепе-теңдікті зерттеуде сәтті қолданылуы мүмкін.

Фазалық күй диаграммасын талдау мен термодинамикалық есептеу мәселесінің қазіргі күйі

Күй диаграммасы теориясының жетілуінде ғылыми-техникалық революцияның барлық белгілерін анықтайды: жұмыстар санының экспонентті өсуі, мамандандырудың күшейтілуі және ғылымның әртүрлі салаларының басқа салалармен кооперациясы.

Мамандандыру жүйелердің күй диаграммасын зерттеудің дербес бағыттарын ерекшелеумен жүреді: элементтердің және қосылыстардың (СКМ, актиноидтардың, карбидтердің, гидридтердің және т.с.с.) әртүрлі топтарының негізінде байланыс күшінің әртүрлі табиғатымен (металлдық, жартылайөткізгіштік, сегнеттіэлектрлік және т.с.с.); фазалық айналдырулардың (балқу, полиморфтылық, атомды және магнитті реттеу, электронды айналдыру және басқалары) әртүрлі түрлерімен; метастабильді фазалармен; компоненттер санының әртүрлілігімен.

Зерттеудің жеке салалары: Т – Р және Т – Р – С фазалық диаграммаларын зерделеу; магнитті және электр өрістердің орналасу шартындағы күй диаграммалары; экстремалдық талаптарға (төмен және жоғары температуралар, өте кіші концентрациялар) сәйкес күй диаграммалары, және т.б.

Негізгі әдістердің термодинамикалық, феноменологиялық және микроскопиялық сияқты дербес бағыттарына жіктеу мен ерекшелеу жүреді.

Болаттың күй диаграммасы теориясының ерекше бөлімдері: күй диаграммаларын болжау, көпкомпонентті жүйелердің күй диаграммасын бейнелеу және күй диаграммаларын есептеу. Күй диаграммасының теориясы өз бастауын Гиббс, Розебом, Ван-дер-Ваальс пен Ван-Лаар жұмыстарынан алатынын ескерсек, соңғы жылдары елеулі дамуын Б.Я. Пинестің, Д.С. Каменецкаяның, Л. Кауфманның күй диаграммаларын талдау және есептеу жұмыстарынан, О.Кубашевскойдің және Я.И. Герасимовтың балқымалардың термодинамикасы аймағындағы жұмыстарынан күй диаграммасы теориясы облысындағы зерттеу санының өсуінен көруімізге болады. Күй диаграммасы теориясы үшін, сондай-ақ күй диаграммасын тұрғызуда және есептеуде фазалар және фазалық ауысулар теориясы, қорытпалар және байланыстар теориялары, термодинамикалық қасиеттердің периодтық заң және әртүрлі физикалық қасиеттермен байланысын қарастыратын теориялары кеңінен қолданылады.

Мамандандырудың даму бағытымен қатар қарама-қарсы кооперацияның басқа бағыттармен өзара әрекеттескен даму бағыттары үдей түсуде. Соңғы жылдары зерттеушілермен жекеленген, тарихи қалыптасқан даму бағыты бұзылуда. Ең алдымен ғалымдардың күй диаграммасының есептеу мен тұрғызумен айналысатын – «диаграммистердің», «термодинамиктермен» және «таза» теоретиктермен өзара жақындасуын айта кету қажет. Бұл тұралы дәлел болып күй диаграммасын тұрғызуда термодинамикалық әдістердің келтірілуі табылады. Күй диаграммасын есептеуде псевдопотенциал әдістері қолданылатын жұмыстар артуда. Әсіресе күй диаграммасын есептеуге қатысы бар әртүрлі мамандардың бірігуіне Л. Кауфман көп үлес қосты. Ол фазалық диаграммалардың есептеуі мен талдауы туралы өткізілетін семинарлардың ұйымдастырушысы және бастаушысы болып табылады.

Күй диаграммасын комплексті әдіспен тұрғызуды бірнеше бөліктерге бөлуге болады, мысалы: берілген жүйеде сол және басқа фазалардың өмір сүру мүмкіндігін анықтау; күй диаграммасының мүмкін типін априорлы зерттеу, күй диаграммасын қарапайымға (екі құрылымның тепе-теңдік диаграммасы) бөлу; компоненттердің әртүрлі фазалық ауысулары үшін тұрақтылықтың тәжірибелік немесе теориялық параметрлерін анықтау, термодинамикалық потенциалдардың әр фазасының температураға, қысымға, концентрацияға және басқа параметрлерге тәуелділігін аналитикалық сипаттау; термодинамикалық потенциалға кіретін өзара әрекеттесу параметрлерін бағалау; күй диаграммаларының қарапайымдарын есептеу; күй диаграммаларының қарапайымдарынан күрделілерін тұрғызу; есептеу нәтижелерін тәжірибелік берілгендерімен салыстыру.

Диаграмма тұрғызудың комплексті әдісінің өзіндік ерекшелігі бар және әртүрлі әдістер мен амалдардың қарапайым қосындысына сәйкес келмейді. Оның дамуы және практикаға енгізілуі үшін әлі көп жұмыс бар. Әйтсе де, бұл әдіс ең рационалды және перспективті болып табылады.

Жүйенің термодинамикалық қасиеттері және олардың күй диаграммалары бір бірімен тығыз байланысты. Температуралар және құрамдар кең интервалында белгілі балқымалардың еркін энергияларының негізінде, олардың күй диаграммасын тұрғызуға болады. Алайда төмен дәлдік, сондай-ақ қазіргі уақыттағы еркін энергиялар туралы жеткіліксіз берілгендер бұл әдістің күй диаграммаларын тұрғызуға қолданылуын шектейді. Сол уақытта фазалық диаграммалар термодинамикалық ақпараттың маңызды көзі болып табылады.