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Phasendiagramm für ein System mit peritektischer Zersetzung
Um das Zustands- oder Phasendiagramm für ein System aus zwei Elementen A und B zu skizzieren, bei dem eine Verbindung der Zusammensetzung \(A_2B_3\) vorhanden ist und sich diese Verbindung peritektisch zersetzt, folgen wir einigen grundlegenden Schritten. Zunächst ein paar Begriffe zur Klärung:
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Peritektische Reaktion: Eine peritektische Reaktion ist eine Reaktion, bei der sich bei einer bestimmten Temperatur aus einer Schmelze (L) und einer festen Phase (\(\alpha\)) eine neue feste Phase (\(\beta\)) bildet. Diese Reaktion findet bei einer bestimmten Zusammensetzung und Temperatur statt.
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\(A_2B_3\): Die Zusammensetzung von 40 % A und 60 % B ergibt sich daraus, dass \(A_2B_3\) fünf Teile insgesamt hat, von denen zwei Teile A und drei Teile B sind.
Schritte zur Skizzierung des Zustandsdiagramms:
1.
Achsen beschriften: Die x-Achse repräsentiert die Zusammensetzung, von 0 % A (reines B) auf der linken Seite zu 100 % A (reines A) auf der rechten Seite. Die y-Achse steht für die Temperatur, wobei höhere Temperaturen nach oben gehen.
2.
Liquidus- und Soliduslinien zeichnen: Zeichnen Sie zwei Kurven, die die Temperatur bei verschiedenen Zusammensetzungen anzeigen, bei der das Gemisch beginnt, zu erstarren (Liquiduslinie) und vollständig erstarrt (Soliduslinie). Zwischen diesen Linien befindet sich eine Region, in der Feststoff und Schmelze (L) koexistieren.
3.
Peritektische Linie und Punkt einzeichnen: Identifizieren Sie den Punkt, wo die Verbindung \(A_2B_3\) peritektisch zersetzt wird. Angenommen, diese Temperatur ist \(T_p\). Zeichnen Sie eine horizontale Linie (die peritektische Linie) bei dieser Temperatur bis zu dem Punkt, an dem sie mit der Soliduslinie der Verbindung \(A_2B_3\) zusammentrifft. Dieser Schnittpunkt ist der peritektische Punkt.
4.
Bereiche beschriften:
- Links von \(A_2B_3\): Die Phase links vom peritektischen Punkt auf der Soliduslinie stellt festes A und die Schmelze (L) dar.
- Rechts von \(A_2B_3\): Die Phase rechts stellt festes \(A_2B_3\) und Schmelze dar, bis zum peritektischen Punkt, und dann festes B zusammen mit der peritektisch erzeugten Phase \(A_2B_3\).
- Über der peritektischen Linie: Hier befindet sich nur die Schmelzphase (L).
- Unterhalb des Solidus: Feste Phasen von A, \(A_2B_3\), und B sind stabil, entsprechend ihrer Zusammensetzung.
Wichtig: Beim peritektischen Punkt reagiert die Schmelze mit der Phase von A (wenn wir vom linken Teil des Diagramms ausgehen) zu \(A_2B_3\).
Visualisierung: Leider kann ich kein Bild zeichnen, aber stelle dir vor:
- Die Liquidus- und Soliduslinien treffen sich irgendwo bei 40 % A (Zusammensetzung von \(A_2B_3\)).
- Die peritektische Linie verläuft horizontal bei der Temperatur \(T_p\) bis zum peritektischen Punkt bei dieser Zusammensetzung.
- Unter dieser Linie und rechts von \(A_2B_3\) hättest du feste \(A_2B_3\) und B.
- Links von \(A_2B_3\), aber immer noch unter der peritektischen Linie, wäre festes A und \(A_2B_3\).
Diese Beschreibung bietet eine Grundlage für das Verständnis und die Visualisierung eines peritektisch reagierenden Zweikomponentensystems mit der Verbindung \(A_2B_3\).
