системы, бинарные системы, двухкомпонентные системы, физико-химические системы, состоящие из двух независимых составных частей (компонентов). Особое практическое значение имеют конденсированные Д. с., т. е. не содержащие газов или паров. Диаграммы состояния и диаграммы состав - свойство таких систем изображают на плоскости, откладывая на оси абсцисс состав х (выраженный в процентах по массе, атомных или мольных процентах одного из компонентов), а на оси ординат - температуры Т фазовых превращений (начала и конца кристаллизации, полиморфных превращений и др.) или численные значения измеримых свойств Д. с. (плотности, твёрдости, электропроводности и др.). Здесь рассмотрены лишь простейшие изобарические (при давлении 1 атм ) диаграммы состояния Д. с., в которых существуют только жидкие фазы L и твёрдые S .
О Д. с., состоящих только из жидких фаз или из жидкостей и газа (пара), см. Жидкие смеси ; о Д. с. из твёрдых фаз и газа (пара) см. Термическая диссоциация .
Если взаимная растворимость компонентов А и В в жидком и в твёрдом состоянии отсутствует, то диаграмма состояния ( рис. 1 ) изображается двумя горизонтальными прямыми, проведёнными через точки ТА и TB, отвечающие температурам плавления А и В. Выше TB система состоит из двух жидких фаз LA и LB, между TB и TA - из LA и кристаллов В, ниже TA - из смеси кристаллов А и В. Если взаимная растворимость компонентов А и В в жидком состоянии не ограничена, а в твёрдом состоянии отсутствует, то из одной жидкой фазы L при охлаждении выпадают две твёрдые фазы - кристаллы А и В ( рис. 2 ). Кривые ликвидуса (геометрия, место температур начала кристаллизации) TAE и TBE пересекаются в эвтектической точке Е (см. Эвтектика ) . Жидкость, состав которой отвечает точке Е, затвердевает при постоянной температуре в тонкую смесь кристаллов А и В. Из жидкостей, состав которых лежит между А и Е, при охлаждении начинают выпадать кристаллы А, вследствие чего содержание В в жидкости увеличивается; когда её состав будет отвечать точке Е, процесс закончится кристаллизацией эвтектики. Точно так же затвердевание жидкостей, состав которых лежит между В и Е, начинается выпадением кристаллов В и заканчивается кристаллизацией эвтектики. Прямая FG, проведённая через точку Е, называется линией солидуса (геометрическое место температур конца кристаллизации). Затвердевшие Д. с. этого типа состоят из двухфазной смеси кристаллов А+В. Изотермы свойств таких смесей приближаются к прямой линии eА eВ ( рис. 2 ).
Если компоненты А и В обладают неограниченной взаимной растворимостью как в жидком, так и в твёрдом состоянии, то из одной жидкой фазы L при охлаждении выпадает только одна кристаллическая фаза - твёрдый раствор S ( рис. 3 ). Диаграмма состояния такой Д. с. может быть без максимума и минимума ( рис. 3, I ), с максимумом ( рис. 3, II ) и с минимумом ( рис. 3, III ) . Изотермы свойств имеют вид непрерывных кривых, обращенных выпуклостью вверх ( рис. 3, IV ) или вниз ( рис. 3, V ).
Если взаимная растворимость А и В в жидком состоянии не ограничена, а в твёрдом - ограничена, то в случае образования эвтектики последняя состоит из смеси двух твёрдых растворов ( и b ( рис. 4 ), предельные концентрации которых отвечают точкам F и G при эвтектической температуре и точкам М и N при комнатной. Изотермы состав - свойство (отвечающие температуре t ) состоят из 3 ветвей eAm1n1eB и eAm2n2eB , точки m1, m2 и n1, n2 отвечают предельным концентрациям твёрдых растворов a и b при температуре t.
В случае, когда из жидкости L кристаллизуется одно химическое соединение С, плавящееся без разложения, и твёрдые растворы отсутствуют, на кривой ликвидуса наблюдается либо рациональный максимум М, либо сингулярная точка D, отвечающие составу соединения С, и две эвтектические точки E1 и E2, отвечающие эвтектикам, образуемым С с А и В соответственно ( рис. 5 ). Изотермы свойств имеют вид двух прямых, пересекающихся на ординате соединения С. Более сложные случаи диаграмм состояния Д. с. см. в приведённой ниже литературе.
Лит.: Курнаков Н. С., Избр. труды, т. 1-3, М., 1960-63; Вол А. Е., Строение и свойства двойных металлических систем, т. 1-2, М., 1959-62; Хансен М., Андерко К., Структуры двойных сплавов, пер. с англ. , М. , 1962; см. также лит. при ст. Диаграмма состояния .
С. А. Погодин.