Feststoff-Feststoff-Lösungen

Betrachten wir das Temperatur-Zusammensetzungs-Phasendiagramm zweier gegenseitig unlöslicher Festkörper, A und B, deren Flüssigkeiten vollständig mischbar sind. Bei niedrigeren Temperaturen zeigt das Diagramm ein zweiphasiges Gemisch aus reinem A und reinem B.

Bei höheren Temperaturen bildet sich jedoch eine einphasige flüssige Lösung aus A und B.

Während das System von Punkt a₁ auf 2 abkühlt_, beginnt sich reiner Feststoff B von der Lösung zu trennen und die verbleibende Flüssigkeit in A anzureichern. Eine weitere Abkühlung auf Punkt 3 führt zu einer zusätzlichen Trennung von Feststoff B und einer weiteren Anreicherung der flüssigen Phase in A.

Am Punkt a₄ nimmt der flüssige Anteil ab und erstarrt schließlich, wodurch ein zweiphasiges System aus reinem A und B mit Zusammensetzung e₂ entsteht.

Das Isopleth bei e₂ repräsentiert die eutektische Zusammensetzung – ein Gemisch mit dem niedrigsten Schmelzpunkt.

Eine Flüssigkeit dieser Zusammensetzung gefriert bei einer einzigen Temperatur, während der entsprechende Feststoff bei der niedrigsten Temperatur eines Gemisches schmilzt, ohne die Zusammensetzung zu verändern.

Bei der eutektischen Zusammensetzung bleibt die Temperatur konstant, wenn das Gemisch abkühlt und zu erstarren beginnt. Dieser Bereich konstanter Temperatur wird als eutektischer Halt bezeichnet.