Эвтектическая система
-
Эвтектическая система
- Эвтектическая смесь имеет самую низкую температуру плавления среди компонентов.
- Эвтектическая температура отображается на фазовой диаграмме как эвтектическая точка.
- Неэвтектические смеси имеют разные температуры плавления для компонентов.
-
История и терминология
- Термин «эвтектика» введен Фредериком Гатри в 1884 году.
- Эвтектический фазовый переход характеризуется инвариантной реакцией и нулевым изменением свободной энергии Гиббса.
-
Типы эвтектических смесей
- Сплавы: эвтектические сплавы имеют эвтектический состав и плавятся при одной температуре.
- Неэвтектические композиции: доэвтектические и заэвтектические составы имеют разные температуры плавления.
-
Применение эвтектических смесей
- Эвтектические сплавы используются в пайке, литье металлов, электрической защите и системах пожаротушения.
- Эвтектические смеси применяются в медицине, промышленности и других областях.
-
Механизмы упрочнения
- Упрочнение композитов: передача нагрузки между фазами повышает ударную вязкость.
- Изменение расстояния между вторичными фазами: тонкая эвтектическая структура увеличивает площадь поверхности и укрепляет материал.
-
Эвтектические минералы и чернила
- Минералы образуют эвтектические смеси в магматических породах.
- Чернила представляют собой эвтектические смеси, что позволяет струйным принтерам работать при низких температурах.
-
Эвтектические смеси в природе
- Хлорид натрия и вода образуют эвтектическую смесь для уборки снега и приготовления мороженого.
- Этанол-вода имеет необычно смещенную эвтектическую точку для фракционного замораживания.
- «Солнечная соль» используется для накопления тепловой энергии на солнечных электростанциях.
-
Эвтектические смеси в медицине
- Лидокаин и прилокаин образуют эвтектику для местной анестезии.
- Ментол и камфара образуют эвтектику, используемую в аптечных препаратах.
-
Эвтектические смеси в чернилах
- Хлорид холина образует эвтектические смеси с натуральными продуктами для антиоксидантных и противодиабетических экстрактов.
-
Эвтектические и эвтектоидные превращения
- Эвтектические превращения происходят при низких напряжениях и влияют на деформацию материала.
- Эвтектоидные превращения происходят при твердом растворе выше точки превращения.
-
Перитектоидные и перитектические превращения
- Перитектоидные превращения происходят при охлаждении бинарного сплава.
- Перитектические превращения происходят при определенной температуре и образуют единую твердую фазу.
-
«Плохой твердый раствор»
- Не все системы с минимальной температурой плавления являются эвтектическими.
- Пример: Cu-Ag и Cu-Au, где Cu-Ag является эвтектикой, а Cu-Au — «плохим твердым раствором».
-
Расчет эвтектики
- Состав и температура эвтектики рассчитываются на основе энтальпии и энтропии плавления компонентов.
- Используется уравнение Гиббса и химический потенциал.
-
Дополнительные темы
- Азеотроп, или постоянно кипящая смесь.
- Понижение температуры замерзания.
- Легкоплавкий сплав.