Eutektisiin

Eutektinen on termi, jota käytetään metallurgiassa, mineraalogiassa ja materiaalitieteissä kuvaamaan tilaa, jossa tietty suhde komponentteja muodostaa erityisen alhaisen sulamispisteen yhteydessä kahdesta kiinteästä faasista koostuvan mikrostruktuurin. Eutektinen koostumus viittaa siihen seokseen, jossa neste muuttuu suoraan kahdeksi kiinteäksi vaiheeksi yhdellä tietyn lämpötilan, niin sanotun eutektisen lämpötilan, alapuolella. Yleensä kyseessä on L -> α + β -reaktio.

Eutektinen piste on koostumus, jossa litteen (nestemäisen faasin) ja kiinteiden faasien piirit kohtaavat termodynaamisessa kartassa. Tässä tilassa jäähdyttäessä ratkaisu muuttuu yhdellä kertaa kahdeksi kiinteäksi faasiksi, eikä se muodosta kiinteää seosnesteen mukaisessa laajuudessa. Tämä tuottaa tyypillisesti lamellaarisen tai kuidun kaltaisen mikrostruktuurin, jossa kahden kiinteän faasin muodostavien kerrosten vuorottelu on järjestäytynyttä.

Esimerkit: Pb-Sn-eutektinen järjestelmä on tunnettu 61,9 painoprosentin tinaosuudella ja 183 °C:n eutektisellä lämpötilalla, jota käytettiin pitkään juotteissa. Al-Si-järjestelmässä eutektinen koostumus on noin 12,6 % Si, jolloin eutektinen lämpötila on noin 577 °C. Fe-C-järjestelmässä kehittyy eutektinen koostumus noin 4,3 % hiiltä ja noin 1147 °C:n lämpötilassa, mikä liittyy kasvatettuun laskea rautaan.

Eutektinen tila on tärkeä käsite materiaalikehityksessä: sen avulla voidaan suunnitella sovelluksia kuten juotteita, valulämpötilan hallintaa ja mikrostrukturin kontrollointia, jotta saavutetaan haluttuja mekaanisia ominaisuuksia sekä alentunutta sulamispistettä. Eutektinen eroaa peritekttisistä reaktioista, joissa kiinteä ja nestemäinen faasi muuttavat muodonsa toisen kiinteän faasin muodostuessa.