Б-9.1
Под химическим сродством понимают способность веществ вступать в химическое взаимодействие друг с другом. Количественной мерой химического сродства является: - для реакций, протекающих при V=Const и T=Const – убыль свободной энергии Гельмгольца (-ΔF); - для реакций, протекающих при P=Const и T=Const – убыль энергии Гиббса (- ΔG). Чем больше отрицательное значение величин ΔF и ΔG, тем больше химическое сродство. Количественно химическое сродство рассчитывается по уравнению изотермы Вант – Гоффа: ΔF = -RTlnKC +RTΣnilnCi и ΔG = - RTlnKP + RTΣnilnPi Если для любой химической реакции расчёты показывают, что ΔG < 0, то самопроизвольно будет протекать прямая химическая реакция, т.е. слева направо. Если расчёты показывают, что ΔG > 0, то самопроизвольно будет протекать обратная реакция, т.е. справа налево. Если ΔG = 0, то будет иметь место состояние равновесия химической реакции. Химическое сродство зависит не только от природы веществ и температуры, но и от их парциальных давлений. При изменении парциальных давлений в исходной смеси газов величина ΔG может изменяться от +∞ до -∞, проходя через нулевое значение при равновесии. Отрицательные последствия неравновесных условий кристаллизации можно снизить за счёт измельчения первичных форм кристаллизации с помощью применения либо методов металлургического характера или с помощью технологических приёмов и способов в виде внешнего периодического воздействия с помощью переменного электромагнитного поля (ЭМП), механических колебаний дуги либо импульсного режима генерации источника внешней энергии.
Б-9.2
При равновесной кристаллизации из жидкой фазы выделяются кристаллы твердой фазы, состав которых соответствует определенной точке, лежащей на линии солидус. Например, при температуре t1, твердого раствора α, содержащего 50% компонента В, будет соответствовать точке k1; при температуре t2состав кристаллов α-твердого раствора будет соответствовать точке n; при температуре t3 – точке n1 и при температуре t4 должна полностью завершиться кристаллизация сплава: он будет состоять из кристаллов α-твердого раствора с концентрацией, соответствующей среднестатистическому составу (50%А и 50%В). При неравновесной кристаллизации этого же сплава при температуре t1 будут выделяться первые кристаллы α-твердого раствора, концентрация которых также будет соответствовать точке k1. Однако при температуре t2 концентрация новых кристаллов и концентрация ранее выделившихся при температуре t1кристаллов будут различаться. Это обусловлено тем, что при большой скорости охлаждения невозможно путем диффузии выровнять химический состав кристаллов . Усредненная концентрация будет превышать равновесную концентрацию при заданной температуре и располагается справа от линии солидус. При неравновесной кристаллизации при температуре t4 не происходит полной кристаллизации, сохраняется жидкая фаза. Таким образом, в условиях неравновесной кристаллизации сплавы затвердевают при более низких температурах (линия неравновесного солидуса, зависит от температуры).
