Bài tập Cơ sở khoa học vật liệu: Biểu đồ pha - ThS. Nguyễn Ngọc Trí Huỳnh cung cấp cho học viên những kiến thức về một số khái niệm của biểu đồ pha, quy tắc pha Gibbs, biến đổi pha xét theo vi phân thế hóa, chuyển pha bậc hai, biểu đồ pha hệ 2 cấu tử,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
CƠ SỞ KHOA HỌC VẬT LIỆU ThS Nguyễn Ngọc Trí Huỳnh 4/2016 BIỂU ĐỒ PHA Một số khái niệm • Biểu đồ pha: biểu đồ trạng thái cân • Đồ thị thể quan hệ tham số trạng thái (T, P, c) hệ hóa lý cân • Dùng số liệu thực nghiệm → tồn nhiều dạng biểu đồ pha mô tả hệ thực • Silicate hệ ngưng tụ, khơng xét pha khí BIỂU ĐỒ PHA Một số khái niệm Biểu đồ pha thể thông tin bản: • Đặc trưng hệ: hợp chất hóa học, Tnc Tkt , vùng tạo dung dịch rắn, phân lớp lỏng (thiên tích), biến đổi thù hình… • Xác định tính tốn định lượng thành phần pha khoảng nhiệt độ khác cân lỏng – rắn • Ước lượng khoảng nhiệt độ nung kết khối vật liệu BIỂU ĐỒ PHA Một số khái niệm • Hệ: tập hợp phần tử đối tượng nghiên cứu, phân biệt với hệ khác mơi trường ngồi biên giới phân chia • Hệ nhiệt động: đặc trưng tham số trạng thái T, P, V, c, • Pha: phần hệ có thơng số hóa lý nhiệt động, phân biệt với pha khác bề mặt phân chia pha • Cấu tử: phần hợp thành hệ tách rời tồn riêng ngồi hệ BIỂU ĐỒ PHA Một số khái niệm • Số cấu tử độc lập: phần hợp thành nhỏ đủ để tạo nên phần hệ • Phần hợp thành: pha khác tạo nên hệ • Số cấu tử độc lập: số phần hợp thành hệ trừ số phương trình liên hệ chúng • Bậc tự do: số tham số trạng thái độc lập nhỏ xác định trạng thái hệ, số thơng số nhiệt động biến đổi mà không làm thay đổi trạng thái cân hệ • Số bậc tự do: tính theo quy tắc pha Gibbs BIỂU ĐỒ PHA Một số khái niệm • Dung dịch rắn: hệ chất rắn đồng với thành phần biến đổi gồm từ cấu tử trở lên Dung dịch rắn Dung dịch rắn lẫn Dung dịch rắn thiếu • Chất tan: nguyên tố có lượng ít, • Dung mơi: ngun tố có lượng nhiều • Cấu trúc tinh thể thường giống dung mơi thông số mạng thay đổi BIỂU ĐỒ PHA Một số khái niệm Pha điện tử: • Hợp chất có nồng độ điện tử (số điện tử hóa trị thực tính cho nguyên tử) xác định: 3/2 (21/14) 21/13 7/4 (21/12) • Mỗi tỷ lệ ứng với cấu trúc mạng xác định • Ví dụ: Hệ Zn – Cu BIỂU ĐỒ PHA Một số khái niệm Pha Laves: • cấu tử A B có tỷ số đường kính dA/dB ≈ 1,2 • Cơng thức: AB2 • Ví dụ: CuAl2, MgZn2, MgNi2… A B BIỂU ĐỒ PHA Một số khái niệm Pha Grimm: • Số electron hóa trị trung bình ngun tử • Các phần tử nằm cấu trúc tứ diện BIỂU ĐỒ PHA Một số khái niệm Pha xen kẽ: • Tạo nên kim loại chuyển tiếp (rK lớn) với, phi kim C,N,B,H (rA nhỏ) • Tạo thành carbite, nitrite, borite, hydrite (WC, TiC, W2C, Mo2C, Fe3C, Fe3N, Fe4N) • Phân biệt với dung dịch rắn xen kẽ BIỂU ĐỒ PHA T = 1300oC BIỂU ĐỒ PHA T = 1300oC BIỂU ĐỒ PHA T = 1280oC BIỂU ĐỒ PHA T = 1270oC BIỂU ĐỒ PHA T = 1269oC BIỂU ĐỒ PHA T = 1600oC Lỏng BIỂU ĐỒ PHA T = 1550oC BIỂU ĐỒ PHA T = 1500oC BIỂU ĐỒ PHA T = 1450oC BIỂU ĐỒ PHA T = 1400oC BIỂU ĐỒ PHA T = 1350oC BIỂU ĐỒ PHA T = 1300oC BIỂU ĐỒ PHA T = 1270oC BIỂU ĐỒ PHA T = 1269oC “Hãy theo đuổi ưu tú, thành công theo đuổi bạn” ... hoa dạng thù hình β BIỂU ĐỒ PHA p p1 m6 t6 m5 m m3 t5 t t3 m2 t2 m1 t1 t m L t BIỂU ĐỒ PHA BIỂU ĐỒ PHA BIỂU ĐỒ PHA BIỂU ĐỒ PHA • Xác định bậc tự điểm hệ A, B, X biểu đồ pha hệ cấu tử magnesium...BIỂU ĐỒ PHA Một số khái niệm • Biểu đồ pha: biểu đồ trạng thái cân • Đồ thị thể quan hệ tham số trạng thái (T, P, c) hệ hóa lý cân • Dùng số liệu thực nghiệm → tồn nhiều dạng biểu đồ pha. .. o o o BIỂU ĐỒ PHA Hệ cấu tử: SiO2 • Biểu đồ cân pha chất có biến đổi thù hình • Mỗi dạng thù hình có đặc trưng biến đổi trạng thái riêng xếp biểu đồ • Hệ cấu tử có dạng thù sau L BIỂU ĐỒ PHA L