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共晶反応について

2008/12/19 01:43

２元系の共晶反応の状態図で元の金属の融点より低いところでとけてしまうのは何が原因なのでしょうか？

sukisukisu
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物理学
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felicior
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2008/12/20 05:34 回答No.2

こんばんは。自由エネルギー曲線はわかりますか？物質はその時の温度・圧力・組成における自由エネルギーが最も低い相が現われます。共晶反応は特に液相が混合傾向にあり固相が分離傾向にある時に起こります。成分Ａがとる固相をα、成分Ｂがとる固相をβとすると、一般的にはα相には成分Ｂが、β相には成分Ａがそれぞれ少しずつ溶けていた方がエネルギー的には安定ですが、α相とβ相の結晶構造が違ったり原子サイズ差があると歪みが生じそれ以上は互いに溶け込みにくく、エネルギーが上がって任意の組成で固溶体を作ることはできません。一方、液相ＬがＡＢ間で混合しやすい傾向にあると、互いに混ざれば混ざるほどエネルギーが下がるので、同じ温度の固相α、βよりも安定して存在できます。よって純粋な成分よりも混合状態の方が融点が下がります。もし固相が非常に溶け合う傾向にあるときは全率固溶し共晶反応は起きません。混合の自由エネルギー変化ΔＧはΔＨ－ＴΔＳで表され、上で書いたことはこのエンタルピー項に関係します。自由エネルギー曲線が載っている教科書をよく読んでください。

質問者