Es gibt auch viele komplexe Zustandsdiagramme in der Werkstoffkunde. Die bekanntesten sind Diagramme mit Eutektikum oder mit Peritektikum, genauso wie eutektoide und peritektoide Phasendiagramme.
Inhaltsübersicht
Eutektikum
In dieser Art des Phasendiagramms kommt es zu einem sogenannten Eutektikum. Dabei handelt es sich um eine besondere Form der Phase zwischen zwei Bindungspartnern. Die Partner sind im flüssigen Zustand vollständig ineinander löslich. Wird dann die Temperatur gesenkt sind diese überhaupt nicht mehr oder nur teilweise miteinander löslich. Sie zerfallen in ein Kristallgemisch, welches als Eutektikum bezeichnet wird. Dieses besondere Gemisch befindet sich bei der Phase 
.
Falls die Atomsorten A und B ein solches Eutektikum erzeugen können, haben sie einen eindeutig definierten Schmelzpunkt, den man auch als eutektischen Punkt bezeichnet. Dieser befindet sich am Berührungspunkt von Solidus- und Liquiduslinie. Hier sind alle drei Phasen des Systems im thermodynamischen Gleichgewicht miteinander. Die drei Zustände sind, die Phase der Sorte A (
), die der Atomsorte B (
) und die Schmelze (L).
Eutektoid
Bei einem Eutektikum geht es um den Phasenübergang zwischen flüssig und fest. Hingegen handelt es sich bei einem Eutektoid um einen Übergang zwischen einer festen Phase in zwei weitere feste Zustände. Solch ein Zusammenhang gibt es bei dem Eisen-Kohlenstoff-Gemisch. Hier wäre das, bei Senkung der Temperatur, der Übergang zu Perlit.
Das nachfolgende Zustandsdiagramm zeigt eine eutektoide Reaktion der Bindungspartner A und B. Im Prinzip sieht dieses Diagramm dem oberen mit Eutektikum sehr ähnlich. Der Unterschied liegt im Fehlen der Schmelzphase L. Die Bindungspartner befinden sich oberhalb des eutektoiden Punktes in einer festen Phase. Wird jetzt die Temperatur gesenkt, gehen die Partner über den eutektoiden Gleichgewichtspunkt in die Mischpase über. Hier handelt es sich wieder um das vorher besprochenen Eutektikum.
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Peritektikum
Bei einem System mit Peritektikum gibt es kein Minimum in der Liquiduslinie. Es geht hier um den Übergang der Phase der Schmelze L und einer festen Phase in eine andere, zur -Phase verschiedene, feste Phase .
Die waagrechte Linie unter der L + Phase wird Peritektikale genannt. Auf ihr liegt der sogenannte peritektischer Punkt, bei dem sich die Phasen L + und im Gleichgewicht befinden.
Peritektoid
Bei einem peritektoiden Phasenübergang handelt es sich ungefähr um denselben Übergang, wie bei dem Peritektikum. Allerdings spricht man von einem Peritektoid, wenn alle beteiligten Phasen im festen Zustand vorhanden sind. Somit setzen sich hier zwei feste Phasen in eine dritte feste Phase um.
Der Unterschied zum Zustandsdiagramm Peritektikum liegt wiederum im Fehlen der Schmelzphase L. Die einzelnen Zustände existieren hier nur in der festen Phase.
Merke: alle Diagramme mit „-oide“ betrachten nur feste Phasen!
Eutektikum und Peritektikum — häufigste Fragen
(ausklappen)
Eutektikum und Peritektikum — häufigste Fragen
(ausklappen)-
Was ist ein Eutektikum?Ein Eutektikum ist ein Kristallgemisch aus zwei festen Phasen
und 
, das beim Abkühlen einer Schmelze entsteht, wenn die Stoffe im flüssigen Zustand vollständig mischbar sind, im festen Zustand aber nur noch wenig. Es liegt im Zustandsdiagramm im Gebiet 
. Am eutektischen Punkt stehen , und die Schmelze 
im Gleichgewicht.
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Was bedeutet eutektisch?Eutektisch bedeutet, dass sich etwas auf den eutektischen Zustand eines Systems bezieht, also auf die spezielle Zusammensetzung und Temperatur, bei der ein Eutektikum entsteht. Im Zustandsdiagramm liegt dieser eutektische Punkt am Berührungspunkt von Solidus- und Liquiduslinie. Dort können, und die Schmelze gleichzeitig im thermodynamischen Gleichgewicht vorliegen.
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Was ist eine eutektische Reaktion?Eine eutektische Reaktion ist der Phasenübergang, bei dem eine Schmelze beim Abkühlen an einer bestimmten Temperatur direkt in zwei feste Phasen und zerfällt. Diese Umwandlung findet am eutektischen Punkt statt, wo sich Solidus- und Liquiduslinie berühren. Unterhalb davon liegt das Kristallgemisch im Gebiet .
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Was bedeutet peritektisch?Peritektisch bedeutet, dass im Zustandsdiagramm eine Umwandlung auftritt, bei der Schmelze und eine feste Phase zusammen in eine andere feste Phase übergehen. Der zugehörige Gleichgewichtspunkt heißt peritektischer Punkt und liegt auf der waagrechten Peritektikale. Ein Minimum der Liquiduslinie gibt es bei peritektischen Systemen nicht.
Zustandsdiagramme verstehen
Eutektikum und Peritektikum gehören zu den wichtigsten Reaktionstypen in Zustandsdiagrammen der Werkstoffkunde. Du vergleichst in diesem Themenfeld feste und flüssige Phasen, Gleichgewichtspunkte und typische Linien im Diagramm. So erkennst du, welche Phasen an einer Umwandlung beteiligt sind und woran sich ähnliche Diagramme sicher unterscheiden lassen. Im Chemiebereich findest du passende Videos zu diesem und verwandten Themen.
