23. Химические соединения с нормальной валентностью.

Особенности:

-Крист. реш. отличается от реш. компонентов, образовавших соединение

-В соед-ях всегда сохраняется кратное массовое число элементов. Состав выражается формулой A_nB_m, где A, B - состав. элементы, n, m - простые числа

-Хим. и физ. с-ва отличаются от свойств , образующих хим .соед-е компонентов

- Характеризуются почти полным отсутствием растворимости в них в тв. сост-и компонентов, из которых они образовались

- Тплав постоянна.

Типичные соед-я с нормальной валентностью - соед-я Mg с элементами IV - VI групп (Mg₂Si, Mg₂Sn и др.) В хим. соед-ях тип связи - ионный.

24. Превращения в твердом состоянии. Термодинамика превращений в твердом состоянии.

Превращения протекают в результате образования зародышей новой фазы и их последующего роста.

При образовании зародышевого центра уменьшается внутр. энергия.

Движущей силой превращения является разница.

В случае превращения в тв. сост-и учитывают энергию упругих деформаций, возникающую вследствие различия удельных объемов исходной и новых фаз.

Для превращения в тв. сост-и требуются большие ∆Т по сравнению с кристаллизацией.

В ряде случаев образующаяся фаза значительно отличается от исходной по хим. составу.

Необходимость конц. флуктуации в дополн. к энергетической затрудняет превращение.

25. Роль строения межфазных границ при фазовых превращениях.

Типы межфазных границ

Межфазная энергия на границе зародыша с исходной фазой зависит от строения границы.

Различают 3 типа межфазных границ: когерентные, полукогерентные, некогерентные.

С увеличением площади межфазной границы нарастает упругая деформация и с опред. момента компенсация несоответствия 3х решеток достигается за счет дислокации. Так возникает полукогерентная граница. Эти дислокации называют структурными или дислокациями несоответствия. При большом несоответствии крист. решеток дислокации располагаются настолько близко, что их ядра сливаются, отсутствуют места ког. сопряж. решеток возникает неког. граница.

В зависимости от строения межфазная граница будет иметь различную поверхностную энергию

ког: ≤200 МДж/м²

полуког: 200-500 МДж/м²

неког: 500-1000 МДж/м²

Таким образом при всех равных условиях энергия образования критич. зародыша с ког. границей будет самой низкой, а скорость зарождения - самой высокой.

26. Гомогенное и гетерогенное зарождение.

Механизм гомогенного зарождения новой фазы в тв. сост-и ялв. флуктуационное образование критич. зародышей.

В тв. сост-и в основном гетерогенное зарождение

∆G = ∆G_об + ∆G_пов + ∆G_упр

Границы зерен

При образовании зародыша новой фазы некоторая часть межзеренной границы исчезает и высвобожденная ∆G_гран идет на образование зародыша новой фазы

Дислокации

∆G = ∆G_об + ∆G_пов +(-∆G_упр)

1) Вокруг дислок. сущ. упругие напряж-я, которые могут сконцентрировать структурное несоответствие зародыша и исходной фазы.

2) Ускоренная диффузия по дислок. трубкам облегчает образование и рост зародыша новой фазы

3) Дефект упаковки. 2мерные дефекты. Если новая фаза имеет решетку того же типа, что и дефект упаковки, то он может служить готовым зародышем новой фазы.

4) Включения. В исх. фазе имеются включения оксидов, карбидов, нитридов, интерметаллидов и др. фаз. Работа образования крит. зародыша уменьшается, если поверхностная энергия на границе зародыша с включением меньше, чем с материнской фазой (-∆G)

5) Микронесплошности. Зарождение новой фазы облегчено на поверх. усад. и газовых микропор, микротрещин и др. несплошностей, возникающих по границам и внутри зерен при кристаллизации, пласт. деформ. и терм. обр., а так же на открытой поверхности изделия.