Ein eutektisches System ist eine Mischung von chemischen Zusammensetzungen oder Elementen, der eine einzelne chemische Zusammensetzung hat, die bei einer niedrigeren Temperatur fest wird als jede andere aus denselben Zutaten zusammengesetzte Zusammensetzung. Diese Zusammensetzung ist als die eutektische Zusammensetzung bekannt, und die Temperatur ist als die eutektische Temperatur bekannt. Auf einem Phase-Diagramm gibt die Kreuzung der eutektischen Temperatur und der eutektischen Zusammensetzung den eutektischen Punkt. Nicht die ganze binäre Legierung hat einen eutektischen Punkt; zum Beispiel im Silbergoldsystem die schmelzen Temperatur (liquidus) und Stopp-Temperatur (Schrägstrich) beide Zunahme monotonically weil ändert sich die Mischung von reinem Silber bis reines Gold.

Eutektische Reaktion

Die eutektische Reaktion wird wie folgt definiert:

Dieser Typ der Reaktion ist eine invariant Reaktion, weil es im Thermalgleichgewicht ist; eine andere Weise, das zu definieren, ist der Gibbs freie Energie kommt Null gleich. Greifbar bedeutet das die Flüssigkeit und zwei festen Lösungen alle koexistieren zur gleichen Zeit und sind im chemischen Gleichgewicht. Es gibt auch eine Thermalverhaftung wegen der Dauer der Reaktion.

Die resultierende feste Makrostruktur von einer eutektischen Reaktion hängt von einigen Faktoren ab. Der wichtigste Faktor ist, wie die zwei festen Lösungen nucleate und wachsen. Die allgemeinste Struktur ist eine lamellar Struktur, aber andere mögliche Strukturen schließen stangemäßig, kugelförmig, und acicular ein.

Nichteutektische Zusammensetzungen

Zusammensetzungen von eutektischen Systemen, die nicht die eutektische Zusammensetzung sind, werden allgemein definiert, um hypoeutectic oder Hypereutektikum zu sein. Zusammensetzung von Hypoeutectic ist Zusammensetzung links von der eutektischen Zusammensetzung, und hypereutektische Zusammensetzung sind Zusammensetzungen nach rechts.

Typen

Legierung

Eutektische Legierung hat zwei oder mehr Materialien und hat eine eutektische Zusammensetzung. Wenn eine nichteutektische Legierung fest wird, werden seine Bestandteile bei verschiedenen Temperaturen fest, eine schmelzende Plastikreihe ausstellend. Eine eutektische Legierung wird bei einer einzelnen, scharfen Temperatur fest. Umgekehrt, wenn eine gut, eutektische Mischlegierung schmilzt, tut sie so bei einer einzelnen Temperatur. Die Phasenumwandlungen, die vorkommen, während sie eine gegebene Legierung konsolidieren, können durch die Zeichnung einer vertikalen Linie von der flüssigen Phase bis die feste Phase auf einem Phase-Diagramm verstanden werden.

Etwas Gebrauch schließt ein:

• eutektische Legierung für das Löten, das aus Dose (Sn), Leitung (Pb) und manchmal Silber (Ag) oder Gold (Au) zusammengesetzt ist
• Gusslegierungen, wie Aluminiumsilikon und Gusseisen (an der Zusammensetzung für ein austenite-cementite Eutektikum im Eisenkohlenstoff-System)
• eine durch die Halbleiter-Industrie verwendete Methode, um Siliziumchips zu vergoldeten Substraten zu verpfänden, soll ein Silikongoldeutektikum durch die Anwendung der Überschallenergie zum Span veranlassen. Sieh das eutektische Abbinden.
• das Hartlöten, wohin Verbreitung Legierungselemente vom Gelenk entfernen kann, so dass das eutektische Schmelzen nur früh im Hartlöten möglich ist, bearbeitet
• Temperaturantwort, d. h. das Metall von Wood und das Metall des Feldes für Feuersprinkler
• nichttoxischer Quecksilberersatz, wie galinstan
• experimentelle glasige Metalle, mit der äußerst hohen Kraft und dem Korrosionswiderstand
• die eutektische Legierung von Natrium und Kalium (NaK), die Flüssigkeit bei der Raumtemperatur und verwendet als Kühlmittel in experimentellen schnellen Neutronkernreaktoren sind.

Andere

Natriumchlorid und Wasser bilden eine eutektische Mischung. Es hat einen eutektischen Punkt von 21.2 C und 23.3-%-Salz durch die Masse. Die eutektische Natur von Salz und Wasser wird ausgenutzt, wenn Salz auf Straßen ausgebreitet, um Schnee-Eliminierung zu helfen, oder mit dem Eis gemischt wird, um niedrige Temperaturen (zum Beispiel, im traditionellen Eis-Bilden) zu erzeugen.

60-%-NaNO und 40-%-KNO bilden eine eutektische Mischung, die in der geschmolzenen Sonnensalz-Technologie verwendet wird. Um den eutektischen Schmelzpunkt in den geschmolzenen Sonnensalzen zu reduzieren, wird das Kalzium-Nitrat in diesem Verhältnis, 42-%-Ca (NICHT), 43-%-KNO und 15-%-NaNO verwendet.

Lidocaine und prilocaine, beide Festkörper bei der Raumtemperatur, bilden ein Eutektikum, das ein Öl mit einem Schmelzpunkt ist, der in eutektischer Mischung des lokalen Narkosemittels (EMLA) Vorbereitungen verwendet ist.

Minerale können eutektische Mischungen in Eruptivfelsen bilden, charakteristische Zwischenwachstumstexturen wie die von granophyre verursachend.

Einige Tinten sind eutektische Mischungen, inkjet Druckern erlaubend, bei niedrigeren Temperaturen zu funktionieren.

Andere kritische Punkte

Eutectoid

Wenn die Lösung über dem Transformationspunkt, aber nicht Flüssigkeit fest ist, kann eine analoge eutectoid Transformation vorkommen. Zum Beispiel, im Eisenkohlenstoff-System, kann die austenite Phase eine eutectoid Transformation erleben, um ferrite und cementite, häufig in lamellar Strukturen wie pearlite und bainite zu erzeugen. Dieser Eutectoid-Punkt kommt an und ungefähr 0.83 % Kohlenstoff vor.

Peritectoid

Eine peritectoid Transformation ist ein Typ der isothermischen umkehrbaren Reaktion, die zwei feste Phasen haben, die mit einander nach dem Abkühlen einer Dualzahl, dreifältig reagieren..., beeinträchtigen Sie, um eine völlig verschiedene und einzelne feste Phase zu schaffen. Die Reaktion spielt eine Schlüsselrolle in der Ordnung und Zergliederung von quasikristallenen Phasen in mehreren Legierungstypen.

Peritectic

Transformationen von Peritectic sind auch eutektischen Reaktionen ähnlich. Hier reagiert eine flüssige und feste Phase von festen Verhältnissen bei einer festen Temperatur, um eine einzelne feste Phase nachzugeben. Da sich das feste Produkt an der Schnittstelle zwischen den zwei Reaktionspartnern formt, kann es eine Verbreitungsbarriere bilden und verursacht allgemein solche Reaktionen, viel langsamer weiterzugehen, als Eutektikum oder eutectoid Transformationen. Wegen dessen, wenn eine peritectic Zusammensetzung fest wird, zeigt sie die lamellar Struktur nicht, die mit dem eutektischen Festwerden gefunden wird.

Solch eine Transformation besteht im Eisenkohlenstoff-System, wie gesehen, in der Nähe von der ober verlassenen Ecke der Zahl. Es ähnelt einem umgekehrten Eutektikum mit der δ Phase, die sich mit der Flüssigkeit verbindet, um reinen austenite an und 0.17-%-Kohlenstoff zu erzeugen.

Zergliederung von Peritectic. Bis zu diesem Punkt in der Diskussion sind die Transformationen aus dem Gesichtswinkel vom Abkühlen gerichtet worden. Sie können auch besprochen werden, die Änderungen bemerkend, die zu einigen festen chemischen Zusammensetzungen vorkommen, weil sie geheizt werden. Anstatt des Schmelzens, bei der peritectic Zergliederungstemperatur, zersetzt sich die Zusammensetzung in eine andere feste Zusammensetzung und eine Flüssigkeit. Das Verhältnis von jedem wird durch die Hebel-Regel bestimmt. Das Vokabular ändert sich ein bisschen. Gerade als das Abkühlen von Wasser, das führt, um zu vereisen, genannt wird frierend, führt das Wärmen des Eises zum Schmelzen. Im Phase-Diagramm von Al au, zum Beispiel, kann es gesehen werden, dass nur zwei der Phasen kongruent, AuAl und AuAl schmelzen. Der Rest peritectically zersetzt sich.

Siehe auch

• Azeotrope
• Gefrierpunkt-Depression

Bibliografie

Weiterführende Literatur