레버 규칙
Lever rule화학에서 레버 규칙은 이항 평형 위상 다이어그램의 각 위상의 몰 분율(xi) 또는 질량 분율(wi)을 결정하는 데 사용되는 공식이다.리퀴드러스와 솔리더스 라인 사이에 있는 주어진 이항 구성과 온도에 대한 액체 및 고체 단계의 분율을 결정하는 데 사용할 수 있다.[1]
α와 β라는 두 개의 위상이 있는 합금이나 혼합물에서, 그 자체가 A와 B라는 두 개의 원소를 포함하고 있는 경우, 레버 규칙은 α 위상의 질량 분율을 다음과 같이 기술한다.
어디에
- 은 (는) α 위상에 있는 원소 B의 질량분 부분이다.
- 은 β상 B 요소의 질량분 부분이다.
- 은 (는) 전체 합금 또는 혼합물 내 원소 B의 질량 부분이다.
모두 일정한 온도나 압력에서.
파생
평형 온도 T의 합금은 원소 의 질량 분율로 구성된다고 가정한다.Suppose also that at temperature T the alloy consists of two phases, α and β, for which the α consists of , and β consists of . Let the mass of the α phase in the alloy be so that the maβ 위상의 는 m = - }}}이며 여기서 m 은 합금의 총 질량이다.
By definition, then, the mass of element B in the α phase is , while the mass of element B in the β phase is 이 두 가지 수량은 합금 내 원소 B의 총 질량에 합하여 합금 내 의 총 질량을 합한 값으로, m = w = w = m {에 의해 주어진다그러므로
재배치함으로써, 사람들은 그것을 발견하게 된다.
이 최종 분수는 합금 내 α상 질량분 부분이다.
계산
이항 위상 다이어그램
어떤 계산을 하기 전에 위상 다이어그램에 동점선을 그려서 각 원소의 질량 분율을 결정한다. 오른쪽 위상 다이어그램에는 선 세그먼트 LS이다.이 타이 라인은 구성의 온도에서 한 상에서 다른 상으로(여기 액체에서 고체로) 수평으로 그려진다.리퀴더스에서 원소 B의 질량분율은 wBl(이 다이어그램에서 w로l 표시됨)로, 솔리더스에서 원소 B의 질량분율은 wBs(이 다이어그램에서 w로s 표시됨)로 주어진다.고체와 액체의 질량 분율은 다음과 같은 레버 규칙 방정식을 사용하여 계산할 수 있다.[1]
여기서 w는B 주어진 구성에 대한 요소 B의 질량 부분이다(이 다이어그램에서 w로o 표시됨).
각 방정식의 분자는 우리가 관심 있는 원래 구성인 +/- 반대쪽 레버 암이다.즉, 고체의 질량 분율을 원하면 액체 구성과 원래 구성의 차이를 취한다.그리고 분모는 팔의 전체 길이여서 고체와 액체 구성의 차이점.왜 그런지 깨닫는 데 어려움이 있다면 w가o w에l 접근할 때 구성을 시각화하십시오.그러면 액체 농도가 높아지기 시작할 것이다.
Eutectic 위상 다이어그램
현재 두 개 이상의 2상 지역이 있다.그려진 타이 라인은 고체 알파에서 액체까지이며, 이 지점에서 수직선을 아래로 떨어뜨림으로써 각 위상의 질량 분율이 그래프에서 직접 판독되며, 이는 x축 원소의 질량 분율이다.동일한 방정식을 사용하여 각 위상에서 합금의 질량 분율을 찾을 수 있다. 즉l, w는 액체 위상에서 전체 표본의 질량 분율이다.[2]
참조
- ^ a b Smith.h, William F. halkias; Hashemi, Javad (2006), Foundations of Materials Science and Engineering (4th ed.), McGraw-Hill, pp. 318–320, ISBN 0-07-295358-6.
- ^ Callister, William D.; Rethwisch, David (2009), Materials Science and Engineering An Introduction (8th ed.), Wiley, pp. 298–303, ISBN 978-0-470-41997-7.