Eutektikum

Eutektikum (z gréc. dobre taviteľný) je zmes dvoch alebo viacerých fáz navzájom v sebe úplne nerozpustných, alebo len čiastočne rozpustných (t. j. majú heterogénnu oblasť), ktorá má menšiu teplotu tavenia ako každá z týchto látok. V tekutom stave musia byť navzájom rozpustné (ak nie, tak je to monotektický systém).

Eutektikum zliatiny konkrétnych látok má nasledovné vlastnosti:

má vždy presné percentuálne zloženie daných zložiek
roztavenie eutektika na taveninu a jeho spätné stuhnutie (fázové premeny) prebieha pri konštantnej teplote a bez medzifázy

Na obrázku máme príklad eutektika, na osi x máme pomer roztoku, na osi y teplotu. V bode eutectique pur máme najnižšiu možnú teplotu tuhnutia týchto látok.

V tomto bode látka prejde do tekutého stavu hneď a bez medzifázy, mimo tento bod existuje vedla tekutej fázy aj pevná fáza (niečo ako cesto).

Eutektikum vo fázovom diagrame

Fázový diagram zliatin s eutektikom je typická V-charakteristika na prechode medzi taveninou a tuhým skupenstvom. Obrázok je pre systémy, kde v tuhom skupenstve sú obidve látky navzájom nerozpustné. Oblasť označená (4) je oblasť nerozpustnosti (heterogénna oblasť), kde sú tieto látky navzájom nerozpustné a teda tvoria heterogénnu zmes.

Ak sú čiastočne rozpustné, potom pribudne ešte zvislé V zľava (oblasť alfa) a sprava (oblasť beta). Alfa znamená, že máme kryštál s dominantnou alfou a s plne rozpustenými minoritnými beta atómami. Pri opustení alfa oblasti (buď znižovaním teploty alebo pridávaním komponenty beta) sa na rozhraní kryštálov vylučuje malé množstvo kryštálov s dominantnou betou, teda takých, ktoré sú obyčajne v oblasti beta vpravo.

Toto funguje aj obrátene zo smeru z beta oblasti.

Keď zvyšujeme podiel beta, tak sa vylučuje stále viac beta kryštálov až v eutektickom bode (5) sa vytvoria vedľa seba typické eutektické dlhé kryštálové lamely alfy prekladané s dlhými beta-kryštálovými lamelami.

Pri oceli je oblasť alfa veľmi malá.

Využitie

Eutektikum je napríklad tuhý roztok rozpadnutého austenitu s cementitom (cca 4,3 %), ktorý sa volá ledeburit.

Eutektické materiály sa používajú, keď treba zliať dokopy dva kovy, ktoré sa inak ťažko zlievajú. Napríklad hliník a volfrám - kým sa volfrám začne taviť, hliník by sa už dávno vyparil. Preto sa do volfrámu pridá nejaký prvok aby sa vytvorila eutektická zmes a tá sa už dá zliať s hliníkom, aj keď výsledná zliatina nie je čistý Al-W.

Ale najlepší príklad je, keď posypeme ľad soľou - vtedy sa ľad začne rozpúšťať (tak do -5 °C)