《材料物理化學》第五章 相平衡

1、編輯ppt第五節(jié)第五節(jié) 三元系統(tǒng)相圖三元系統(tǒng)相圖一、一、 三元系統(tǒng)組成的表示方法三元系統(tǒng)組成的表示方法二、三元系統(tǒng)組成中的一些關(guān)系二、三元系統(tǒng)組成中的一些關(guān)系三、簡單三元系統(tǒng)的三、簡單三元系統(tǒng)的立體狀態(tài)圖立體狀態(tài)圖和和平面投影圖平面投影圖四、三元系統(tǒng)相圖的基本類型四、三元系統(tǒng)相圖的基本類型五、五、 三元系統(tǒng)相圖舉例三元系統(tǒng)相圖舉例編輯ppt 三元凝聚系統(tǒng)三元凝聚系統(tǒng): ， 當當 p=1 時，時， fmax3 ( 即組成即組成x1、x2和溫度的變化。和溫度的變化。) 相圖相圖編輯ppt頂點頂點：單元系：單元系統(tǒng)或純組分；統(tǒng)或純組分； 邊邊： 二元系二元系統(tǒng)；統(tǒng)； 內(nèi)部內(nèi)部：三元系：三元系統(tǒng)統(tǒng) 應(yīng)

2、用：應(yīng)用：1、已知組成點確定各物質(zhì)的含量；、已知組成點確定各物質(zhì)的含量； 2、已知含量確定其組成點的物質(zhì)。、已知含量確定其組成點的物質(zhì)。一、一、 三元系統(tǒng)組成的表示方法三元系統(tǒng)組成的表示方法 在三元系統(tǒng)中用等邊三角形來表示組成。在三元系統(tǒng)中用等邊三角形來表示組成。MABCbcaa+b+c=AB=BC=AC編輯ppt二、三元系統(tǒng)組成中的一些關(guān)系二、三元系統(tǒng)組成中的一些關(guān)系 1、等含量規(guī)則、等含量規(guī)則 在等邊三角形中，平行于一條邊的直線上的所在等邊三角形中，平行于一條邊的直線上的所有各點均含有相等的對應(yīng)頂點的組成。有各點均含有相等的對應(yīng)頂點的組成。ABCMNDO編輯ppt 從等邊三角形的某一頂點向

3、對邊作從等邊三角形的某一頂點向?qū)呑饕恢本€，則在線上的任一點表示對邊兩組一直線，則在線上的任一點表示對邊兩組分分含量之比含量之比不變，不變，而頂點組分的含量則隨而頂點組分的含量則隨著遠離頂點而降低。著遠離頂點而降低。 背向規(guī)則背向規(guī)則( (定比例規(guī)則的推論）定比例規(guī)則的推論） 在三角形中任一混合物在三角形中任一混合物O，若從，若從O中不斷中不斷析出某一頂點的成分，析出某一頂點的成分，則剩余物質(zhì)的成分則剩余物質(zhì)的成分也不斷改變也不斷改變(相對含量不變相對含量不變)，改變的途徑改變的途徑在這個頂點和這個混合物的連線上，改變在這個頂點和這個混合物的連線上，改變的方向的方向背向頂點背向頂點。 2、定比

4、例規(guī)則定比例規(guī)則ABCMNEDFO編輯ppt3、杠桿規(guī)則、杠桿規(guī)則 在三元系統(tǒng)中，一種混合物分解為兩種物質(zhì)在三元系統(tǒng)中，一種混合物分解為兩種物質(zhì)(或兩種物質(zhì)合成為或兩種物質(zhì)合成為一種混合物一種混合物)時，它們的組成點在一條直線上，它們的重量比與其它時，它們的組成點在一條直線上，它們的重量比與其它組成點之間的距離成反比。組成點之間的距離成反比。A BC 推導(dǎo)：推導(dǎo)：GMGOGP GMb%GOb1%+GPb2%MOMPGGPO 物質(zhì)的分解和合成實際上就是物質(zhì)的分解和合成實際上就是物相的變化物相的變化。對于三元系統(tǒng)中有。對于三元系統(tǒng)中有混合物分解為三種物質(zhì)，或有三種物質(zhì)生成一種物質(zhì)，其重量比需混合物

5、分解為三種物質(zhì)，或有三種物質(zhì)生成一種物質(zhì)，其重量比需用用兩次杠桿兩次杠桿規(guī)則求出。規(guī)則求出。oPMb1bb2編輯ppt 在三元系統(tǒng)中，若有三種物質(zhì)在三元系統(tǒng)中，若有三種物質(zhì)M1、M2、M3合成混合合成混合物物M，則混合物，則混合物M的組成點在連成的的組成點在連成的 M1M2M3之之，M點的位置稱為重心位置。點的位置稱為重心位置。 當一種物質(zhì)分解成三種物質(zhì)當一種物質(zhì)分解成三種物質(zhì) ，則混合物組成點也在，則混合物組成點也在三物質(zhì)組成點所圍的三角形內(nèi)。三物質(zhì)組成點所圍的三角形內(nèi)。根據(jù)根據(jù)杠桿規(guī)則杠桿規(guī)則：M1M2P PM3 MM1 M2M3 MM.PM1M2M3A BC編輯ppt5 5、交叉位置規(guī)則

6、、交叉位置規(guī)則 M點在點在 M1M2M3某一條某一條，且在另二條邊的延長線，且在另二條邊的延長線范圍內(nèi)。這需要從物質(zhì)范圍內(nèi)。這需要從物質(zhì)M1M2中取出一定量的中取出一定量的M3才能得到混才能得到混合物合物M，此規(guī)則稱為交叉位置，此規(guī)則稱為交叉位置規(guī)則。規(guī)則。 由由杠桿規(guī)則杠桿規(guī)則：M1M2P M+M3PM1M2MM3M1M2M3MPA BC從M1M2中取出中取出M3愈多，則愈多，則M點離點離M3愈遠。愈遠。編輯ppt6 6、共軛位置規(guī)則、共軛位置規(guī)則 在三元系統(tǒng)中，物質(zhì)組成點在三元系統(tǒng)中，物質(zhì)組成點M在在 的一個的一個，這需要從物質(zhì)，這需要從物質(zhì)M3中取出一定量的混合物質(zhì)中取出一定量的混合物質(zhì)

7、M1M2，才能得到新物質(zhì)，才能得到新物質(zhì)M，此規(guī)則稱，此規(guī)則稱為共軛位置規(guī)則。為共軛位置規(guī)則。M1M2M3MA BC.由由重心規(guī)則重心規(guī)則： M1M2MM3 或：或：M M3 (M1M2) 結(jié)論：從結(jié)論：從M3中取出中取出M1M2愈多愈多,則則M點離點離M1和和M2愈遠。愈遠。編輯pptCBAE2E1E3E/A/B/C/三、簡單三元系統(tǒng)的三、簡單三元系統(tǒng)的立體狀態(tài)圖立體狀態(tài)圖和和平面投影圖平面投影圖2、三側(cè)面：構(gòu)成三個簡單二元、三側(cè)面：構(gòu)成三個簡單二元系統(tǒng)狀態(tài)圖，并具有相應(yīng)的二元系統(tǒng)狀態(tài)圖，并具有相應(yīng)的二元 低共熔點；低共熔點；3、二元系統(tǒng)的液相線在三元系、二元系統(tǒng)的液相線在三元系統(tǒng)中發(fā)展為統(tǒng)

8、中發(fā)展為液相面液相面，液相面代表，液相面代表了一種二相平衡狀態(tài)，三個液相了一種二相平衡狀態(tài)，三個液相面以上的空間為熔體的單相面以上的空間為熔體的單相 區(qū)；區(qū)；4、液相面相交成、液相面相交成界線界線，界線代表，界線代表了系統(tǒng)的三相平衡狀態(tài)，了系統(tǒng)的三相平衡狀態(tài)，f 1；5、三個液相面和三條界線在空、三個液相面和三條界線在空間交于間交于E/點點，處于四相平衡狀態(tài)，處于四相平衡狀態(tài)， f 0；1、三棱邊：、三棱邊：A、B、C的三個一元系統(tǒng)；的三個一元系統(tǒng)；編輯pptCBAE2E1E3E/A/B/C/e3e1e2EABCFD/三、簡單三元系統(tǒng)的三、簡單三元系統(tǒng)的立體狀態(tài)圖立體狀態(tài)圖和和平面投影圖平面投

9、影圖6、平面投影圖、平面投影圖 立體圖的空間曲面立體圖的空間曲面(液相面液相面) 投影為平面上的投影為平面上的初晶區(qū)初晶區(qū) ABCe1E E1E/、e2E E2E/ 、e3E E3E/;平面界線平面界線空間界線空間界線平面點平面點空間點空間點e1 E1e2 E2e3 E3 EE/ (2) 冷卻過程溫度降低的方向冷卻過程溫度降低的方向DM編輯ppt結(jié)論結(jié)論： 三角形頂點溫度最高，三角形頂點溫度最高， 離頂點愈遠其離頂點愈遠其 表示表示 溫度愈低。等溫線愈密，表示液溫度愈低。等溫線愈密，表示液 相面越相面越 陡陡 峭。峭。 (3) 等溫線：等溫線： 在空間結(jié)構(gòu)圖的液相面上，在空間結(jié)構(gòu)圖的液相面上，

10、高度不同，溫度也不同高度不同，溫度也不同 而液相面投影到而液相面投影到ABC上是上是 一個沒有高低差別的平面，一個沒有高低差別的平面， 因而引入因而引入 等溫線。等溫線。相圖中一般注明等溫線的溫度。相圖中一般注明等溫線的溫度。 編輯ppt三元系統(tǒng)的等溫截面三元系統(tǒng)的等溫截面編輯pptCBAE2E1E3E/A/B/C/e3e1e2EABCM/DMFL2S2L1S1S3L3S Lp=1 f=3熔體熔體ML1 S1 , (C)L Cp=2 f=2L3S3 , C(B)L A +B+C p=4 f=0E(L消失消失)M ，AB+CES4, B+C+(A)L C+Bp=3 f=1S4編輯ppt ： 按杠

11、桿規(guī)則，按杠桿規(guī)則，原始配料組原始配料組成、液相組成和固相組成成、液相組成和固相組成，這這三點任何時刻必須處于一條直三點任何時刻必須處于一條直線上。線上。并可計算某一溫度下系統(tǒng)中的并可計算某一溫度下系統(tǒng)中的液相量和固相量。液相量和固相量。 Lp=1 f=3熔體熔體MM C , (C)L Cp=2 f=2DC , C(B)L A +B+C p=4 f=0E(L消失消失)M ，AB+CE F ，B+C+(A)7、析晶路程：、析晶路程：L C+Bp=3 f=1FCBAEDCAB編輯ppt小結(jié)： 從以上析晶過程的討論，可以總結(jié)出在具有一個低共從以上析晶過程的討論，可以總結(jié)出在具有一個低共熔點的三元系統(tǒng)

12、投影圖上表示熔體冷卻析晶過程的規(guī)律：熔點的三元系統(tǒng)投影圖上表示熔體冷卻析晶過程的規(guī)律：1）初晶區(qū)規(guī)則；）初晶區(qū)規(guī)則；2）杠桿規(guī)則；）杠桿規(guī)則；3）液相組成點、固相組成點的變化規(guī)律；）液相組成點、固相組成點的變化規(guī)律；4）三元低共熔點一定是結(jié)晶結(jié)束終點。）三元低共熔點一定是結(jié)晶結(jié)束終點。編輯ppt四、三元系統(tǒng)相圖的基本類型四、三元系統(tǒng)相圖的基本類型1 1、生成一個、生成一個的三元系統(tǒng)相圖的三元系統(tǒng)相圖A e1 S e2 B e4e3CABCSE1E2mL+AL+SL+BASe1 e2 B在相圖上的特點：在相圖上的特點： 其組成點位于其初晶區(qū)范圍內(nèi)。其組成點位于其初晶區(qū)范圍內(nèi)。(1) 確定溫度的變

13、化方向；確定溫度的變化方向；(2)各界線的性質(zhì)；各界線的性質(zhì)；(3) 會劃分各分三元系統(tǒng)；會劃分各分三元系統(tǒng)；(4) 分析不同組成點的析晶路程，分析不同組成點的析晶路程，析晶終點和析晶終產(chǎn)物；析晶終點和析晶終產(chǎn)物； ：編輯ppt(5) 在在E1E2界線上界線上m點是溫度最高點點是溫度最高點,通常叫做馬鞍點，或叫通常叫做馬鞍點，或叫做范雷恩點。做范雷恩點。編輯ppt復(fù) 習一、一、 三元系統(tǒng)組成的表示方法三元系統(tǒng)組成的表示方法二、三元系統(tǒng)組成中的一些關(guān)系二、三元系統(tǒng)組成中的一些關(guān)系三、簡單三元系統(tǒng)的三、簡單三元系統(tǒng)的立體狀態(tài)圖立體狀態(tài)圖和和平面投影圖平面投影圖四、三元系統(tǒng)相圖的基本類型四、三元系統(tǒng)

14、相圖的基本類型1、生成一個、生成一個的三元系統(tǒng)相圖的三元系統(tǒng)相圖編輯pptA e1 S e2 B e4e3CABCSE1E2m編輯ppt內(nèi)內(nèi) 容容2 2、生成一個、生成一個的三元系統(tǒng)的三元系統(tǒng)3 3、生成一個固相分解的二元化合物的三元系統(tǒng)、生成一個固相分解的二元化合物的三元系統(tǒng)4 4、 具有一個一致熔融三元化合物的三元系統(tǒng)相具有一個一致熔融三元化合物的三元系統(tǒng)相5 5、 具有不一致熔融三元化合物的三元系統(tǒng)相圖具有不一致熔融三元化合物的三元系統(tǒng)相圖6 6、 具有多晶轉(zhuǎn)變的三元系統(tǒng)相圖具有多晶轉(zhuǎn)變的三元系統(tǒng)相圖7 7、 形成一個二元連續(xù)固溶體的三元系統(tǒng)相圖形成一個二元連續(xù)固溶體的三元系統(tǒng)相圖8 8

15、、 具有液相分層的三元系統(tǒng)相圖具有液相分層的三元系統(tǒng)相圖四、三元系統(tǒng)相圖的基本類型四、三元系統(tǒng)相圖的基本類型編輯ppt相圖上的相圖上的特點特點： 化合物組成點化合物組成點不在其不在其初晶區(qū)范圍內(nèi)初晶區(qū)范圍內(nèi)。A/p/S/B/L+AL+SL+BA e1 p S B e4e3CABCSEmP2 2、生成一個、生成一個的三元系統(tǒng)的三元系統(tǒng)（1）相圖一般介紹）相圖一般介紹e1e1E線線: 共熔線；共熔線；LA+SPp線：轉(zhuǎn)熔線線：轉(zhuǎn)熔線; L+BSE點：重心位；點：重心位；LEA+S+CP點：交叉位；點：交叉位；LP+BC+S四、三元系統(tǒng)相圖的基本類型四、三元系統(tǒng)相圖的基本類型編輯ppt(2) 幾條重

16、要規(guī)則幾條重要規(guī)則 連線規(guī)則連線規(guī)則：用來判斷：用來判斷界線的溫度界線的溫度走向；走向； ：將界線：將界線(或延長線或延長線)與與相應(yīng)的連線相應(yīng)的連線相交，相交， 其交點是該界線上的溫度最高點；其交點是該界線上的溫度最高點； 溫度走向是背離交點。溫度走向是背離交點。CSCSEFmCSmCSCSmCS編輯ppt 切線規(guī)則切線規(guī)則：用于判斷三元相圖上：用于判斷三元相圖上界線的性質(zhì)界線的性質(zhì) 定義：定義：將界線上的某一點所作的將界線上的某一點所作的切線與相應(yīng)的組成切線與相應(yīng)的組成的連線相的連線相交，如交，如交點交點，則表示界線上該處具有，則表示界線上該處具有共熔性質(zhì)共熔性質(zhì)； 如如交點在交點在，則表

17、示界線上該處具有，則表示界線上該處具有轉(zhuǎn)熔性質(zhì)轉(zhuǎn)熔性質(zhì)，遠離交點的晶相被回吸。遠離交點的晶相被回吸。共熔界線共熔界線的溫度下降方向：的溫度下降方向：轉(zhuǎn)熔界線轉(zhuǎn)熔界線的溫度下降方向：的溫度下降方向：A e1 Q S B e4e3CABCSEmP編輯ppt 重心規(guī)則重心規(guī)則：用于判斷：用于判斷無變量點的性質(zhì)無變量點的性質(zhì) 定義定義：無變量點處于其相應(yīng)副三角形的無變量點處于其相應(yīng)副三角形的重心位重心位，則為，則為共熔點共熔點； 無變量點處于其相應(yīng)副三角形的無變量點處于其相應(yīng)副三角形的交叉位，交叉位，則為則為單轉(zhuǎn)熔點單轉(zhuǎn)熔點； 無變量點處于其相應(yīng)副三角形的無變量點處于其相應(yīng)副三角形的共軛位共軛位，則為

18、，則為雙轉(zhuǎn)熔點雙轉(zhuǎn)熔點。 注：注：副三角形副三角形指與該無變量指與該無變量點液相平衡的三個晶相組成點連點液相平衡的三個晶相組成點連接成的三角形。接成的三角形。 A e1 Q S B e4e3CABCSEmP編輯ppt 判斷判斷無變量點的性質(zhì)的又一方法無變量點的性質(zhì)的又一方法： 根據(jù)根據(jù)界線的溫度下降方界線的溫度下降方向，任何一個無變量點必是向，任何一個無變量點必是 三個三個初相區(qū)和三條界線初相區(qū)和三條界線的交匯點：的交匯點： 三條界線的溫度下降箭頭一定都三條界線的溫度下降箭頭一定都指向交匯點指向交匯點共熔點；共熔點； 兩條兩條界線的溫度下降箭頭界線的溫度下降箭頭指向指向交匯點交匯點單轉(zhuǎn)熔點單轉(zhuǎn)

19、熔點(雙升點雙升點)； 兩條兩條界線的溫度下降箭頭界線的溫度下降箭頭背向背向交匯點交匯點雙轉(zhuǎn)熔點雙轉(zhuǎn)熔點(雙降點雙降點)。A e1 Q S B e4e3CABCSEmP編輯ppt 三角形規(guī)則三角形規(guī)則 用途：用途：確定結(jié)晶產(chǎn)物和結(jié)晶終點。確定結(jié)晶產(chǎn)物和結(jié)晶終點。 內(nèi)容：原始熔體組成點所在三角形的三個頂點表示的物質(zhì)內(nèi)容：原始熔體組成點所在三角形的三個頂點表示的物質(zhì) 即為即為 其結(jié)晶產(chǎn)物；與這其結(jié)晶產(chǎn)物；與這 三個物質(zhì)三個物質(zhì)相應(yīng)相應(yīng)的初晶區(qū)所包的初晶區(qū)所包 圍的三元無變量點是其結(jié)晶終點。圍的三元無變量點是其結(jié)晶終點。A e1 Q S B e4e3CABCSEmP編輯ppt課堂課堂小小結(jié)結(jié) 三元系

20、統(tǒng)組成中的一些關(guān)系三元系統(tǒng)組成中的一些關(guān)系 1、等含量規(guī)則、等含量規(guī)則 2、定比例規(guī)則、定比例規(guī)則 3、杠桿規(guī)則、杠桿規(guī)則 4、重心規(guī)則、重心規(guī)則 5、交叉位置規(guī)則、交叉位置規(guī)則 6、共軛位置規(guī)則、共軛位置規(guī)則 幾條重要規(guī)則幾條重要規(guī)則A 連線規(guī)則連線規(guī)則B 切線規(guī)則切線規(guī)則C 重心規(guī)則重心規(guī)則D 三角形規(guī)則三角形規(guī)則編輯ppt不同組成的結(jié)晶路程分析不同組成的結(jié)晶路程分析 A、劃分副三角形，、劃分副三角形， 確定組成點的位置；確定組成點的位置； B、 分析析晶產(chǎn)物和析晶終點；分析析晶產(chǎn)物和析晶終點； C、分析析晶路線，正確書寫其結(jié)晶路程；、分析析晶路線，正確書寫其結(jié)晶路程； D、利用規(guī)則檢驗其

21、正確性。、利用規(guī)則檢驗其正確性。編輯pptA e1 Q S B e4e3CABCSEmP.1：1點點在在S的初晶區(qū)內(nèi)，的初晶區(qū)內(nèi)， 開始析出晶相為開始析出晶相為S， 組成點在組成點在 ASC內(nèi)，內(nèi)， 析晶終點為析晶終點為E點，點， 析出晶相為析出晶相為A、S、C； FDL A +S p=3 f=1 Lp=1 f=3熔體熔體11 S , (S)DS , S(A)L A +S+C p=4 f=0E(L消失消失)1 ，AS+CE F ，A+S+(C)L S p=2 f=2編輯pptA e1 Q S B e4e3CABCSEmPOQ2 .分析分析:2點點在在B的初晶區(qū)，開的初晶區(qū)，開始析出的晶相為始析

22、出的晶相為B，組成點，組成點在在 BSC內(nèi)，析晶終點為內(nèi)，析晶終點為P點，點，析出晶相為析出晶相為B、S、C。L C +B p=3 f=1 Lp=1 f=3熔體熔體22 B , (B)QB , B(C)L+B S+C p=4 f=0P(L消失消失)2 ，BS+CP O ，B+(S)+CL B p=2 f=2編輯pptA e1 Q S B e4e3CABCSEP. 3分析：分析：3點點在在C的初晶區(qū)內(nèi)，開始析出的初晶區(qū)內(nèi)，開始析出的晶相為的晶相為C，在，在 ASC內(nèi)，析晶終點在內(nèi)，析晶終點在E點，結(jié)晶終產(chǎn)物是點，結(jié)晶終產(chǎn)物是A、S、C。途中。途中經(jīng)過經(jīng)過P點，點，P點是轉(zhuǎn)熔點，同時也是過點是轉(zhuǎn)熔

23、點，同時也是過渡點渡點。 L+B S+C L C +B p=3 f=1 Lp=1 f=3熔體熔體33 C , (C)mC , C(B)L+B S+C p=4 f=0P(B消失消失)F ，S+CP D ，B+(S)+CL C p=2 f=2L S+C p=3 f=1E G ，S+(A)+CL A+S+C p=4 f=0E(L消失消失)3 ，A+S+CDFGm編輯pptA e1 Q S B e4e3CABCSEmP編輯pptL +B S p=3 f=1 Lp=1 f=3熔體熔體55 B , (B)HB , B(S)L S p=2 f=2ES ，S+(C+A)I (B消失消失)S ，SL B p=2

24、 f=2L S+C+A p=4 f=0E(L消失消失)5 ，A+S+CA e1 Q S B e4e3CABCSEmPHI. 5注：注：5點在點在ES的連線上的連線上編輯pptA e1 Q S B e4e3CABCSEmP 3、組成點、組成點 在在 ASC內(nèi)，內(nèi)，E點是析晶終點，點是析晶終點， 在在 BSC內(nèi)，內(nèi)，P點是析晶終點。點是析晶終點。 在連線在連線SC上，上，P點是析晶終點。點是析晶終點。4、 P點點:在多邊形在多邊形PCSQ范圍內(nèi)，經(jīng)過范圍內(nèi)，經(jīng)過P點時發(fā)生轉(zhuǎn)熔，點時發(fā)生轉(zhuǎn)熔， 晶相晶相B先消失先消失， 液相沿液相沿PE移動，在移動，在E點液相消失；點液相消失； 在在 SPQ內(nèi)存在穿

25、晶區(qū)內(nèi)存在穿晶區(qū)； 在在 BSC內(nèi)，在內(nèi)，在P點點液相液相先消失；先消失； 在連線在連線SC上，上，B和液相同時消失。和液相同時消失。1、無變量點性質(zhì)、無變量點性質(zhì) P點點：L+B S+C E點：點： L AS+C2、界線性質(zhì)、界線性質(zhì)PQ是轉(zhuǎn)熔線是轉(zhuǎn)熔線 L+B S 其它為共熔線其它為共熔線。 編輯pptS+AS+BA+BL+AL+Bae3/b A S e3 BCACBSP E R3 3、生成一個固相分解的二元化合物的三元系統(tǒng)、生成一個固相分解的二元化合物的三元系統(tǒng)特點：三個無變量點，但只能劃分兩個特點：三個無變量點，但只能劃分兩個副三角形，即可能的析晶終點是副三角形，即可能的析晶終點是P點

26、或點或E點。點。(1) 點的性質(zhì)：點的性質(zhì)： P 單轉(zhuǎn)熔點單轉(zhuǎn)熔點 LA SC ； E 共熔點共熔點 L SCB R 過渡點，雙降點過渡點，雙降點 LAB S (L起介質(zhì)作用起介質(zhì)作用)(2) 用切線規(guī)則判斷用切線規(guī)則判斷界線性質(zhì)界線性質(zhì)。 PR ： LA S(3) 分析分析1點點的析晶路程的析晶路程編輯pptL +A S p=3 f=1 Lp=1 f=3熔體熔體11 A , (A)DA , A(S)L S p=2 f=2FS ，S+(C)N (A消失消失)S ，SL A p=2 f=2L S+C p=3 f=1E(L消失消失)1 ，B+S+CODFN1EO ，(B)+S+CL B+S+C p

27、=4 f=0 A S e3 BCACBSP E R編輯ppt相圖特點相圖特點：S的組成點在其初晶區(qū)內(nèi)的組成點在其初晶區(qū)內(nèi)。系統(tǒng)可劃分為三個分系統(tǒng)。系統(tǒng)可劃分為三個分系統(tǒng) 要求要求：(1) 由連線規(guī)則確定溫降方向；由連線規(guī)則確定溫降方向； (2) 由切線規(guī)則判斷界線性質(zhì)；由切線規(guī)則判斷界線性質(zhì)； . S Ae3BCe2e1ABCS (3) 由重心規(guī)則確定無變量點的性質(zhì)；由重心規(guī)則確定無變量點的性質(zhì)； (4) 由三角形規(guī)則確定析晶終點及終產(chǎn)物；由三角形規(guī)則確定析晶終點及終產(chǎn)物； (5) 分析析晶路程。分析析晶路程。4 4、 具有一個一致熔融三元化合物的三元系統(tǒng)相具有一個一致熔融三元化合物的三元系統(tǒng)

28、相圖圖 編輯ppt (1) 特點：組成點不在初晶區(qū)內(nèi)；特點：組成點不在初晶區(qū)內(nèi)； (2) 劃分三個副三角形；劃分三個副三角形； (3) 用用重心規(guī)則或溫降變化方向重心規(guī)則或溫降變化方向判斷點的性質(zhì)，判斷點的性質(zhì)， 無變量點所處位置有兩種可能，無變量點所處位置有兩種可能，交叉位或共軛位，交叉位或共軛位， 相應(yīng)的性質(zhì)為相應(yīng)的性質(zhì)為單轉(zhuǎn)熔點單轉(zhuǎn)熔點或或雙轉(zhuǎn)熔點雙轉(zhuǎn)熔點； (4)用用切線規(guī)則切線規(guī)則判斷界線性質(zhì)。有時某一界線具判斷界線性質(zhì)。有時某一界線具 有兩種性質(zhì)，有兩種性質(zhì)， 即即共熔線共熔線和和轉(zhuǎn)熔線轉(zhuǎn)熔線。E1：低共熔點：低共熔點 LASCE2： 低共熔點低共熔點 LBSCP： 單轉(zhuǎn)熔點單轉(zhuǎn)熔

29、點 LA BS線線PE1 ： 轉(zhuǎn)熔線轉(zhuǎn)熔線 LA S. SE1E2PBCASe1e2e3ABC5 5、 具有不一致熔融三元化合物的三元系統(tǒng)相圖具有不一致熔融三元化合物的三元系統(tǒng)相圖編輯pptE： 低共熔點低共熔點 L ASCF： 低共熔點低共熔點 L BSCP： 雙轉(zhuǎn)熔點雙轉(zhuǎn)熔點 LAB S線線PE： 轉(zhuǎn)熔線轉(zhuǎn)熔線 LAS線線FP：兼有兩種性質(zhì)，：兼有兩種性質(zhì)，N點是轉(zhuǎn)點是轉(zhuǎn)折點折點 PN： 轉(zhuǎn)熔線轉(zhuǎn)熔線 LBS NF： 共熔線共熔線 L BSABC. . SBSCAEFPN1.編輯ppt6 6、 具有多晶轉(zhuǎn)變的三元系統(tǒng)相圖具有多晶轉(zhuǎn)變的三元系統(tǒng)相圖 三元相圖上的晶型轉(zhuǎn)變線與某一等溫線是重合的

30、，三元相圖上的晶型轉(zhuǎn)變線與某一等溫線是重合的，該溫度線表示的溫度即晶型轉(zhuǎn)變溫度。該溫度線表示的溫度即晶型轉(zhuǎn)變溫度。編輯ppt7 7、 形成一個二元連續(xù)固溶體的三元系統(tǒng)相圖形成一個二元連續(xù)固溶體的三元系統(tǒng)相圖編輯ppt8 8、 具有液相分層的三元系統(tǒng)相圖具有液相分層的三元系統(tǒng)相圖編輯ppt三元系統(tǒng)相圖特點總結(jié)1、點點共熔點、共熔點、單轉(zhuǎn)熔點（雙升點）、單轉(zhuǎn)熔點（雙升點）、雙轉(zhuǎn)熔點（雙降點）雙轉(zhuǎn)熔點（雙降點）2、線線共熔線（一致熔界線）、共熔線（一致熔界線）、轉(zhuǎn)熔線（不一致熔界線）轉(zhuǎn)熔線（不一致熔界線）編輯ppt五、五、 三元系統(tǒng)相圖舉例三元系統(tǒng)相圖舉例圖10-28 CaO-Al2O3-SiO2系

31、統(tǒng)相圖 1、 CaOAl2O3SiO2系統(tǒng)系統(tǒng)編輯ppt判讀相圖的步驟：判讀相圖的步驟： (1) 判斷有多少化合物生成，判斷判斷有多少化合物生成，判斷化合物的性質(zhì)化合物的性質(zhì)。 (2) 用連線規(guī)則判斷用連線規(guī)則判斷界線溫度變化界線溫度變化方向；方向； (3) 用切線規(guī)則判斷用切線規(guī)則判斷界線性質(zhì)界線性質(zhì)； (4) 根據(jù)無變量點劃分相應(yīng)的根據(jù)無變量點劃分相應(yīng)的副三角形副三角形。 一般無變量點個數(shù)一般無變量點個數(shù) 副三角形個數(shù)副三角形個數(shù) (5) 確定確定無變量點的性質(zhì)無變量點的性質(zhì)； (6) 分析分析析晶路程；析晶路程； (7) 判斷相圖上是否存在判斷相圖上是否存在晶型轉(zhuǎn)變晶型轉(zhuǎn)變、液相分層液相

32、分層或或 形成固溶體形成固溶體等現(xiàn)等現(xiàn) 象。象。 具體介紹具體介紹富鈣部分相圖富鈣部分相圖及實際生產(chǎn)時冷卻過程中及實際生產(chǎn)時冷卻過程中 的的 液相獨立液相獨立析晶。析晶。Ca-Al-Si編輯ppt熔體冷卻可能結(jié)果熔體冷卻可能結(jié)果(理想情況理想情況)：平衡析晶成晶體平衡析晶成晶體急冷成玻璃急冷成玻璃液相獨立析晶液相獨立析晶編輯pptSiO2C3SCaOC1 2A7Al2O3CADUHPKC3AkhZF123SC2SC2SC3SCaOC3AyC1 2A7E圖10-29 CaO-A12O3-SiO2系統(tǒng)富鈣部分相圖編輯ppt富鈣部分相圖富鈣部分相圖（1）配料點：配料點： 硅酸鹽水泥熟料中三個主要礦物

33、是硅酸鹽水泥熟料中三個主要礦物是C3S、C2S、C3A。根據(jù)三角形規(guī)。根據(jù)三角形規(guī)則，只有當組成點落在則，只有當組成點落在C3S-C2S-C3A付三角形中，燒成以后才能得到付三角形中，燒成以后才能得到這三種礦物。從早期強度和后期強度、水化速度、礦物的形成條件等這三種礦物。從早期強度和后期強度、水化速度、礦物的形成條件等因素考慮，水泥熟料因素考慮，水泥熟料C3S的含量應(yīng)當最高，的含量應(yīng)當最高，C2S次之，次之，C3A最少。根最少。根據(jù)杠桿規(guī)則，水泥熟料的組成點應(yīng)當位于據(jù)杠桿規(guī)則，水泥熟料的組成點應(yīng)當位于C3S-C2S-C3A付三角形中小付三角形中小圓圈內(nèi)。圓圈內(nèi)。（2）K點：點：L+C3SC2S

34、+C3A 因為緩慢冷卻到因為緩慢冷卻到K點，可以通過轉(zhuǎn)熔反應(yīng)點，可以通過轉(zhuǎn)熔反應(yīng)L+C2SC3S得到盡可能多得到盡可能多的的C3S。到達。到達K點后，急劇冷卻到室溫，可以（點后，急劇冷卻到室溫，可以（1）防止）防止C3S含量降低，含量降低，因為因為K點的轉(zhuǎn)熔反應(yīng)點的轉(zhuǎn)熔反應(yīng)LK+C3SC2S+C3A；（；（2）使）使C2S生成水硬性的生成水硬性的-C2S，而不是非水硬性的，而不是非水硬性的-C2S；（；（3）液相成為玻璃相，可以提高）液相成為玻璃相，可以提高熟料的易磨性。熟料的易磨性。編輯ppt要求：按分析相圖的步驟具體分析。要求：按分析相圖的步驟具體分析。 (1) 有多少化合物：有多少化合物

35、：5個二元化合物，個二元化合物，4個三元化合物。個三元化合物。 (2) 化合物的組成點；化合物的組成點； (3) 判斷化合物的性質(zhì)；判斷化合物的性質(zhì)；(一致或不一致熔融化合物一致或不一致熔融化合物) (4) 無變量點性質(zhì)：無變量點性質(zhì)：M: 共熔點共熔點(985) L莫來石鱗石英鉀長石莫來石鱗石英鉀長石 E: 鱗石英與鉀長石界線和其連線的鱗石英與鉀長石界線和其連線的交點交點 (990) L 鱗石英鉀長石鱗石英鉀長石 (5) 重點重點介紹此系統(tǒng)與日用陶瓷及普通電瓷生產(chǎn)密切相關(guān)。介紹此系統(tǒng)與日用陶瓷及普通電瓷生產(chǎn)密切相關(guān)。 配料配料： 粘土粘土(高嶺土高嶺土)、 長石長石 、石英、石英 在相圖中在

36、相圖中 為：為： QWD 為：為： QWm 制品中晶相：石英制品中晶相：石英 、長石、長石 、莫來石、莫來石 2 2、 K K2 2O OAlAl2 2O O3 3SiOSiO2 2系統(tǒng)相圖系統(tǒng)相圖編輯ppt編輯pptW長 石Al2O3分 子 A3S2m1020304050SiO2QM12394567813121110Al2O3 2SiO2D141615Al2O3圖10-32 配料三角形與產(chǎn)物三角形編輯ppt(6) 具體分析具體分析18線上配料的熔體冷卻析晶路線，并反向推導(dǎo)線上配料的熔體冷卻析晶路線，并反向推導(dǎo)配料配料 升溫熔化升溫熔化過程中哪一相先消失。過程中哪一相先消失。 15線線 鉀長石

37、先消失鉀長石先消失 6點點 長石和石英同時消失長石和石英同時消失 78線線 石英先消失石英先消失 (7) 日用瓷的實際燒成溫度：日用瓷的實際燒成溫度： 1250、1450 (8) 預(yù)測制品晶相組成預(yù)測制品晶相組成 15線線 石英石英 、莫來石、莫來石 、玻璃相、玻璃相 6點點 莫來石莫來石 、玻璃相、玻璃相 78線線 長石長石 、 莫來石莫來石 、玻璃相、玻璃相 編輯ppt3、 MgOAl2O3SiO2系統(tǒng)系統(tǒng) 編輯ppt（1）判斷化合物及性質(zhì)；）判斷化合物及性質(zhì)；（2）判讀無變量點，劃分副三角形；）判讀無變量點，劃分副三角形； 解釋：不同二元系列的耐火材料不應(yīng)混合使用。解釋：不同二元系列的耐火材料不應(yīng)混合使用。（3）此系統(tǒng)與）此系統(tǒng)與 鎂質(zhì)陶瓷鎂質(zhì)陶瓷、 堇青石瓷、堇青石瓷、 滑石瓷滑石瓷等瓷制品密切相關(guān)。等瓷制品密切相關(guān)。編輯ppt圖10-34 MgO-Al2O3-SiO2相圖的富硅部分編輯ppt 此系統(tǒng)與鈉鈣硅酸鹽玻璃的生產(chǎn)密切相關(guān)。此系統(tǒng)與鈉鈣硅酸鹽玻璃的生產(chǎn)密切相關(guān)。 具體分