3. Základní termodynamické pojmy

Termodynamika – zabývá se podmínkami přeměny jedné formy energie v jinou., – sledování změn v tuhé fázi popřípadě kapalné.,
– slitiny vznikají vždy nejméně ze dvou prvků ale alespoň jeden musí být kov, – mohou mít proměnné chem. složení proto se nedají popsat chem.vzorcem., – složka: chemické individum

Základní termodynamické pojmy:

a) složka » chemické individuum (čistý kov – nejmenší stavební jednotka)
» sloučeniny mohou být – jednosložkové, – binární » 2 složky, – ternární » 3 složky, vícesložkové

b) fáze » fyzikálně i chemicky homogenní část slitiny ohraničená rozhraním, na kterém se její vlastnosti mění skokem

c) soustava » je vymezeným objemem nebo množstvím kovu nebo slitiny (když něco sledujeme mluvíme o soustavě)
» je tvořena » jednou fází » homogenní
» více fázemi » heterogenní

Soustavy máme:
1) Jednosložkové soustavy – pro čistý kov bez přísad,
2) Binární – dvousložkové,
3) ternární – třísložkové

» soustava je dokonale popsána jestli-že známe – počet přítomných částí , jejich poměrné množství , složení každé z těchto částí
rovnováha soustavy – je to stav kdy při daném vnějším prostředí nemůže probíhat žádný děj spojený s hmotou nebo energetickou přeměnou

» pokud je soustava v rovnovážném stavu » pak se tento stav po libovolně dlouhou dobu nemění
» pokud je soustava v nerovnovážném stavu » může mít 2 druhy

1) metastabilní » je potřeba určitého podmětu, aby soustava , tento stav opustila
2) nestabilní » soustava sama od sebe tento stav neopustí

Gibbsův zákon fází:
Gibsův zákon fází – udává maximální počet fází které jsou spolu vzájemně v rovnováze
v = s – f + 2 » počet stupňů volnosti je roven počtu složek mínus počtu fází plus 2
v = s – f + 1 » když se v soustavě nevyskytují plynné fáze

Slitiny kovů » lze u nich měnit jejich vlastnosti v daleko větší míře než u čistých kovů
» i v tuhém stavu existuje v kovech a slitinách řada fází které se od sebe liší fyzikálními, chem. a mech. vlastnostmi

fáze » tuhé roztoky – uspořádané , – neuspořádané (je jich víc než 90 %)
» elektronové sloučeniny , » intersticiální sloučeniny , » lavesovy fáze , » fáze σ (sigma)

tuhé roztoky – je to příměs do krystalové mřížky (intersticiál, nebo substituční atom), – mají strukturu základního kovu,
– mění své chemické složení v závislosti na teplotě (nelze je popsat chem. vzorcem), – označují se písmeny velké abecedy

neuspořádaný tuhý roztok » obvykle je umisťování částic přísad v mřížce roztoku neuspořádané
uspořádaný tuhý roztok » někdy vzniká pravidelné uspořádání základního kovu a přísady (nadmřížka, hyperstruktura)

Rozpustnost v tuhém stavu:
» dokonalá – přísady mohou být všude ve mřížce základního kovu
» naprosto nerozpustná v tuhém stavu – přísada vůbec nepronikne do mřížky základního tvaru
» omezená (částečná) – do základního kovu pronikne omezené množství přísady