Eutectic
A: Lamelar
B: Fibros
C: globular
D: Acicular
Un eutectic sau un amestec eutectic, (din limba greacă εὐ, = bun și UE τήκω, Teko = să se topească) este un amestec de substanțe a căror punct de topire este mai mică decât cea a substanțelor singulare care o compun ( de aici numele de "ușor a se topi "). În diagrama de fază este identificată printr-un punct care corespunde unui echilibru invariant . Un amestec eutectic, la o anumită valoare de presiune constantă, se caracterizează printr-un raport de greutate bine determinat între constituenții săi și printr-o valoare de temperatură eutectică bine determinată.
Un exemplu este un amestec de gheață și sare ( în stare solidă H2O și NaCl ), gheața se topește la 0 ° C , sarea la 804 ° C, în timp ce amestecul lor eutectic se topește la -21,3 ° C. În punctul eutectic, cele două faze solide (gheață și NaCI) și faza lichidă ( soluția ) sunt prezente simultan în echilibru.
Eutectica privește în special aliajele metalice, în special cele dintre staniu , zinc , plumb , cupru , cadmiu , bismut și amestecuri frigorifice , dar și minerale . De exemplu, lavele vulcanice rămân în stadiul fluidului la temperaturi mult mai mici decât punctul de topire a oricăruia dintre constituenții lor.
Sistem eutectic
Transformarea eutectică implică difuzia atomilor celor două specii pure A și B (deoarece compoziția lor este foarte diferită). De îndată ce un bob de nucleație va avea o îngroșare a componentei B în zonele înconjurătoare, „expulzat” (adică eliminat din faza lichidă) pentru a da naștere fazei α.
La rândul său, va apărea un nucleu de fază β care, pentru a se forma, trebuie să expulzeze componenta A. În acest fel cele două boabe vor crește simultan.
Aranjamentul spațial pe care îl pot lua boabele celor două faze în interiorul microstructurii eutectice poate fi foarte diferit. Poate exista eutectică de tip lamelar, de tip sferoidal, de tip bară etc.
Într-un sistem eutectic biliniar Al - Cu (Cu = 33% masă) pentru o solidificare eutectică la 548 ° C poate exista o segregare în care se formează lamele α și β între o distanță λ care variază cu viteza de solidificare (adică difuzia viteza, din legea lui Fick ): cu cât este de fapt mai mare, cu atât este mai mică valoarea lui λ, adică lamelele mai subțiri. Acest fenomen apare atunci când fazele α și β se solidifică cu aceeași viteză și, prin urmare, variația concentrațiilor solide crește cu aceeași viteză. Prin urmare, sistemul eutectic este numit binar eutectic. Problema cu acest sistem este că suprafața de contact dintre cele două faze crește și, prin urmare, energia internă (dată de tensiunea superficială ).
O alternativă la segregarea binară eutectică este dată de segregarea cu formarea de dendrite (viteză diferită de difuzie).
Notă
- ^ (EN) William F. Smith și Javad Hashemi, Fundamentele științei și ingineriei materialelor, ediția a IV-a, McGraw-Hill, 2006, p. 333, ISBN 0-07-295358-6 .
Bibliografie
- Paolo Silvestroni, Fundamentals of chemistry , ed. A X-a, CEA, 1996, pp. 271 -277, ISBN 88-408-0998-8 .
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe eutectică
linkuri externe
- ( EN ) Eutectic / Eutectic (altă versiune) , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
