Ограниченные твердые растворы

Этот вид диаграмм состояния представляет комбинацию твердых растворов и эвтектического типа кристаллизации (рис. 11). Оба компонента (А и В) при небольших добавках другого начинают свои ряда твердых растворов (α и β). Однако при концентрации, превышающей некоторую максимальную для каждого из них, твердые растворы не могут существовать (из-за прогрессирующих искажений в кристаллической структуре каждого компонента и ограничения тем самым взаимной растворимости). Тогда начинается кристаллизация эвтектики (Е), образованных этими предельными по концентрации, насыщенными твердыми растворами. Дальнейшее понижение температуры приводит к уменьшению растворимости каждого компонента в чужом твердом растворе.

Такой вид диаграмм также очень распространен, потому что на самом деле каждая структура в принципе может воспринять искажающие её атомы или ионы, но в ограниченном количестве. Велика ли окажется эта предельная концентрация, зависит от конкретного случая.

Рис. 11. Диаграмма состояния двухкомпонентной системы, в которой образуется ограниченный ряд твердых растворов. Пояснения см. в тексте.

1.4.8 Упорядочение твердых растворов

В твердом растворе распределение атомов в узлах кристаллической решетки статистически беспорядочно. Однако во многих случаях при понижении температуры происходит возникновение упорядоченной структуры и атомы каждого вида распределяются в совершенно определенных узлах и это распределение имеет свою периодичность. Такой случай называется упорядочением твердых растворов (рис. 12).

 

Рис. 12. Диаграмма состояния двухкомпонентной системы с твердыми растворами, которые при понижении температуры претерпевают упорядочение. Пояснения см. в тексте.

 

Выше мы упоминали случай системы Cu-Au, в которой образуются упорядоченные фазы CuAu и Cu₃Au, в связи с фазовыми переходами II рода («порядок-беспорядок»).

 

1.4.9 Полная несмешиваемость в жидком и в твердом состояниях

Этот случай нам известен из попыток смешения в системах типа «масло – вода». Оба вещества не смешиваются ни в жидком, ни в твердом состояниях, их кристаллизация происходит независимо друг от друга.

 

1.4.10 Системы с расслаиванием в жидком состоянии. Стабильное и