共晶系統（ 英語：eutectic system），是指兩個不同化學物質或元素，在混合後，能夠在比各自熔點還要低的熔點中，進行加熱熔合，形成單一化合物。
基本介紹
- 中文名：共晶系統
- 外文名：Eutectic system
- 類型：陶瓷材料學術語
- 屬性：二元系統
簡介,共晶反應,套用,
簡介
A和B兩種組元在氣相、液相和固相都能完全地相互溶解，這種系統就是我們在前面討論過的同形系統。一般說來，A和B兩種組元在氣相和液相是能夠相互溶解的，但在固相情況就有所不同，可能出現A、B組元完全不相互溶解或有限地相互溶解的兩種情況。在這些情況下就必然出現三相點。如果三相點的溫度低於A和B的純組元的凝固點，則這種類型的三相點稱為共晶點。具有共晶點的二元系統稱為共晶系統。
用來形成共晶系統的混合物被稱為共晶混合物（eutectic mixture），形成的化合物被稱為共晶組成（eutectic composition，或共熔組成）或是共熔焊錫（Eutectic Solder），而這個熔合溫度則稱為共晶溫度（eutectic temperature）。在相圖上，共晶溫度與共晶組成，兩者的交界，形成了共晶點（eutectic point）。但不是所有的二元合金都擁有共晶點，例如，銀－金混合系統，它的熔化溫度與凝固溫度沒有極值，是介於銀和金之間的。
共晶反應
在液相完全互溶，在固相完全不互溶，因而凝固後將分解為A、B兩種純組元，故有如下反應：
在液相完全互溶，在固相有限互溶，因而凝固後將形成為B在A中的固溶體（
）和A在B中的固溶體（
），故有如下反應：
上述兩種反應稱為共晶反應。
套用
在共晶系統中，利用單向凝固技術生長雙相晶體，是較為活躍的領域。因為雙相晶體是一種複合材料，它可能作為用於高溫的高強度結構材料閻。而纖維強化是提高結構材料強度的有效途徑之一。所謂纖維強化是在軟而韌的材料中分布有硬而脆的纖維或是硬而脆的材料中分布有軟而韌的纖維，有如鋼筋混凝土的構想。製備這樣的複合材料在工藝上有很大困難，然而在共晶系統中利用單向凝固技術可得片狀或桿狀的雙相晶體，只要適當地選擇共晶系統，就能獲得具有纖維強化效果的結構材料。近年來為此目的而研究過的共晶系統超過了150種。Nb基和Co基的雙相晶體或參相晶體，其高溫機械強度已超過了近代高級合金，並可用作為燃氣輪的葉片。摻Cr、Al的Ni- Nignb共晶系統是較有希望的高溫結構材料,摻Or、A1的目的是提高抗氧化能力。此外摻有一些合金元素的Co-Ta0和Ni-Ta0共晶系,其性能也超過了目前生產的超級合金。
InSb-Nifb共晶系統的雙相晶體，是桿狀導體NiSb分布在半導性的InSb基底中。這種材料可作紅外偏振器、紅外檢測器。
為光學套用而研究的共晶系統主要是鹼鹵化合物系統，例如,OaF2-LiF、NaF-Na等共晶系統。較有實用價值的雙相晶體是具有桿狀分布的共晶組織，只要桿之間距小於入射光的波長，則此雙相晶體就是透明的。因而生長小間距的桿狀分布的雙相晶體是人們努力的目標。OaF2-IiF和LiF-NaF共晶系統可得很好的片狀共晶組織，但不能得到桿狀共晶組織。因而後來研究了NaClNaF、NaOl-LiF以及NaBr-NaF共晶系統，而在NaF-Na系統中獲得了較滿意的結果。此外，在超導材料、磁性材料領域內也開展了對雙相晶體的研究。
