《材料物理化學(xué)》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(jiǎn)單三元系統(tǒng)的三、簡(jiǎn)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(lèi)型四、三元系統(tǒng)相圖的基本類(lèi)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(dāng)當(dāng) p=1 時(shí)，時(shí)， 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(diǎn)頂點(diǎn)：?jiǎn)卧担簡(jiǎn)卧到y(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?jī)?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(diǎn)確定各物質(zhì)的含量；、已知組成點(diǎn)確定各物質(zhì)的含量； 2、已知含量確定其組成點(diǎn)的物質(zhì)。、已知含量確定其組成點(diǎn)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(lái)表示組成。在三元系統(tǒng)中用等邊三角形來(lái)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(diǎn)均含有相等的對(duì)應(yīng)頂點(diǎn)的組成。有各點(diǎn)均含有相等的對(duì)應(yīng)頂點(diǎn)的組成。ABCMNDO編輯ppt 從等邊三角形的某一頂點(diǎn)向

3、對(duì)邊作從等邊三角形的某一頂點(diǎn)向?qū)呑饕恢本€，則在線上的任一點(diǎn)表示對(duì)邊兩組一直線，則在線上的任一點(diǎn)表示對(duì)邊兩組分分含量之比含量之比不變，不變，而頂點(diǎn)組分的含量則隨而頂點(diǎn)組分的含量則隨著遠(yuǎn)離頂點(diǎn)而降低。著遠(yuǎn)離頂點(diǎn)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(diǎn)的成分，析出某一頂點(diǎn)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(duì)含量不變相對(duì)含量不變)，改變的途徑改變的途徑在這個(gè)頂點(diǎn)和這個(gè)混合物的連線上，改變?cè)谶@個(gè)頂點(diǎn)和這個(gè)混合物的連線上，改變的方向的方向背向頂點(diǎn)背向頂點(diǎn)。 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(shí)，它們的組成點(diǎn)在一條直線上，它們的重量比與其它時(shí)，它們的組成點(diǎn)在一條直線上，它們的重量比與其它組成點(diǎn)之間的距離成反比。組成點(diǎn)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(shí)際上就是物質(zhì)的分解和合成實(shí)際上就是物相的變化物相的變化。對(duì)于三元系統(tǒng)中有。對(duì)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(diǎn)在連成的的組成點(diǎn)在連成的 M1M2M3之之，M點(diǎn)的位置稱(chēng)為重心位置。點(diǎn)的位置稱(chēng)為重心位置。 當(dāng)一種物質(zhì)分解成三種物質(zhì)當(dāng)一種物質(zhì)分解成三種物質(zhì) ，則混合物組成點(diǎn)也在，則混合物組成點(diǎn)也在三物質(zhì)組成點(diǎn)所圍的三角形內(nèi)。三物質(zhì)組成點(diǎn)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(diǎn)在點(diǎn)在 M1M2M3某一條某一條，且在另二條邊的延長(zhǎng)線，且在另二條邊的延長(zhǎng)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(chēng)為交叉位置，此規(guī)則稱(chēng)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(diǎn)離點(diǎn)離M3愈遠(yuǎn)。愈遠(yuǎn)。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(diǎn)在三元系統(tǒng)中，物質(zhì)組成點(diǎn)M在在 的一個(gè)的一個(gè)，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(chēng)，此規(guī)則稱(chēng)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(diǎn)離點(diǎn)離M1和和M2愈遠(yuǎn)。愈遠(yuǎn)。編輯pptCBAE2E1E3E/A/B/C/三、簡(jiǎn)單三元系統(tǒng)的三、簡(jiǎn)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(gè)簡(jiǎn)單二元、三側(cè)面：構(gòu)成三個(gè)簡(jiǎn)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(diǎn)；低共熔點(diǎn)；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(gè)液相了一種二相平衡狀態(tài)，三個(gè)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(gè)液相面和三條界線在空、三個(gè)液相面和三條界線在空間交于間交于E/點(diǎn)點(diǎn)，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(gè)一元系統(tǒng)；的三個(gè)一元系統(tǒng)；編輯pptCBAE2E1E3E/A/B/C/e3e1e2EABCFD/三、簡(jiǎn)單三元系統(tǒng)的三、簡(jiǎn)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(diǎn)平面點(diǎn)空間點(diǎn)空間點(diǎn)e1 E1e2 E2e3 E3 EE/ (2) 冷卻過(guò)程溫度降低的方向冷卻過(guò)程溫度降低的方向DM編輯ppt結(jié)論結(jié)論： 三角形頂點(diǎn)溫度最高，三角形頂點(diǎn)溫度最高， 離頂點(diǎn)愈遠(yuǎn)其離頂點(diǎn)愈遠(yuǎn)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(gè)沒(méi)有高低差別的平面，一個(gè)沒(méi)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(diǎn)任何時(shí)刻必須處于一條直三點(diǎn)任何時(shí)刻必須處于一條直線上。線上。并可計(jì)算某一溫度下系統(tǒng)中的并可計(jì)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(guò)程的討論，可以總結(jié)出在具有一個(gè)低共從以上析晶過(guò)程的討論，可以總結(jié)出在具有一個(gè)低共熔點(diǎn)的三元系統(tǒng)

12、投影圖上表示熔體冷卻析晶過(guò)程的規(guī)律：熔點(diǎn)的三元系統(tǒng)投影圖上表示熔體冷卻析晶過(guò)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(diǎn)、固相組成點(diǎn)的變化規(guī)律；）液相組成點(diǎn)、固相組成點(diǎn)的變化規(guī)律；4）三元低共熔點(diǎn)一定是結(jié)晶結(jié)束終點(diǎn)。）三元低共熔點(diǎn)一定是結(jié)晶結(jié)束終點(diǎn)。編輯ppt四、三元系統(tǒng)相圖的基本類(lèi)型四、三元系統(tǒng)相圖的基本類(lèi)型1 1、生成一個(gè)、生成一個(gè)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(diǎn)：在相圖上的特點(diǎn)： 其組成點(diǎn)位于其初晶區(qū)范圍內(nèi)。其組成點(diǎn)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(huì)劃分各分三元系統(tǒng)；會(huì)劃分各分三元系統(tǒng)；(4) 分析不同組成點(diǎn)的析晶路程，分析不同組成點(diǎn)的析晶路程，析晶終點(diǎn)和析晶終產(chǎn)物；析晶終點(diǎn)和析晶終產(chǎn)物； ：編輯ppt(5) 在在E1E2界線上界線上m點(diǎn)是溫度最高點(diǎn)點(diǎn)是溫度最高點(diǎn),通常叫做馬鞍點(diǎn)，或叫通常叫做馬鞍點(diǎn)，或叫做范雷恩點(diǎn)。做范雷恩點(diǎn)。編輯ppt復(fù) 習(xí)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(jiǎn)單三元系統(tǒng)的三、簡(jiǎn)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(lèi)型四、三元系統(tǒng)

14、相圖的基本類(lèi)型1、生成一個(gè)、生成一個(gè)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(gè)、生成一個(gè)的三元系統(tǒng)的三元系統(tǒng)3 3、生成一個(gè)固相分解的二元化合物的三元系統(tǒng)、生成一個(gè)固相分解的二元化合物的三元系統(tǒng)4 4、 具有一個(gè)一致熔融三元化合物的三元系統(tǒng)相具有一個(gè)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(gè)二元連續(xù)固溶體的三元系統(tǒng)相圖形成一個(gè)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(lèi)型四、三元系統(tǒng)相圖的基本類(lèi)型編輯ppt相圖上的相圖上的特點(diǎn)特點(diǎn)： 化合物組成點(diǎn)化合物組成點(diǎn)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(gè)、生成一個(gè)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(diǎn)：重心位；點(diǎn)：重心位；LEA+S+CP點(diǎn)：交叉位；點(diǎn)：交叉位；LP+BC+S四、三元系統(tǒng)相圖的基本類(lèi)型四、三元系統(tǒng)相圖的基本類(lèi)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(lái)判斷：用來(lái)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(zhǎng)線或延長(zhǎng)線)與與相應(yīng)的連線相應(yīng)的連線相交，相交， 其交點(diǎn)是該界線上的溫度最高點(diǎn)；其交點(diǎn)是該界線上的溫度最高點(diǎn)； 溫度走向是背離交點(diǎn)。溫度走向是背離交點(diǎn)。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(diǎn)所作的將界線上的某一點(diǎn)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(diǎn)交點(diǎn)，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(diǎn)在交點(diǎn)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(yuǎn)離交點(diǎn)的晶相被回吸。遠(yuǎn)離交點(diǎn)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(wú)變量點(diǎn)的性質(zhì)無(wú)變量點(diǎn)的性質(zhì) 定義定義：無(wú)變量點(diǎn)處于其相應(yīng)副三角形的無(wú)變量點(diǎn)處于其相應(yīng)副三角形的重心位重心位，則為，則為共熔點(diǎn)共熔點(diǎn)； 無(wú)變量點(diǎn)處于其相應(yīng)副三角形的無(wú)變量點(diǎn)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(diǎn)單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)； 無(wú)變量點(diǎn)處于其相應(yīng)副三角形的無(wú)變量點(diǎn)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(diǎn)雙轉(zhuǎn)熔點(diǎn)。 注：注：副三角形副三角形指與該無(wú)變量指與該無(wú)變量點(diǎn)液相平衡的三個(gè)晶相組成點(diǎn)連點(diǎn)液相平衡的三個(gè)晶相組成點(diǎn)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(wú)變量點(diǎn)的性質(zhì)的又一方法無(wú)變量點(diǎn)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(gè)無(wú)變量點(diǎn)必是向，任何一個(gè)無(wú)變量點(diǎn)必是 三個(gè)三個(gè)初相區(qū)和三條界線初相區(qū)和三條界線的交匯點(diǎn)：的交匯點(diǎn)： 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(diǎn)指向交匯點(diǎn)共熔點(diǎn)；共熔點(diǎn)； 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(diǎn)交匯點(diǎn)單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)單轉(zhuǎn)

19、熔點(diǎn)(雙升點(diǎn)雙升點(diǎn))； 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(diǎn)交匯點(diǎn)雙轉(zhuǎn)熔點(diǎn)雙轉(zhuǎn)熔點(diǎn)(雙降點(diǎn)雙降點(diǎn))。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(diǎn)。確定結(jié)晶產(chǎn)物和結(jié)晶終點(diǎn)。 內(nèi)容：原始熔體組成點(diǎn)所在三角形的三個(gè)頂點(diǎn)表示的物質(zhì)內(nèi)容：原始熔體組成點(diǎn)所在三角形的三個(gè)頂點(diǎn)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(gè)物質(zhì)三個(gè)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(wú)變量點(diǎn)是其結(jié)晶終點(diǎn)。圍的三元無(wú)變量點(diǎn)是其結(jié)晶終點(diǎn)。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(diǎn)的位置；確定組成點(diǎn)的位置； B、 分析析晶產(chǎn)物和析晶終點(diǎn)；分析析晶產(chǎn)物和析晶終點(diǎn)； C、分析析晶路線，正確書(shū)寫(xiě)其結(jié)晶路程；、分析析晶路線，正確書(shū)寫(xiě)其結(jié)晶路程； D、利用規(guī)則檢驗(yàn)其

21、正確性。、利用規(guī)則檢驗(yàn)其正確性。編輯pptA e1 Q S B e4e3CABCSEmP.1：1點(diǎn)點(diǎn)在在S的初晶區(qū)內(nèi)，的初晶區(qū)內(nèi)， 開(kāi)始析出晶相為開(kāi)始析出晶相為S， 組成點(diǎn)在組成點(diǎn)在 ASC內(nèi)，內(nèi)， 析晶終點(diǎn)為析晶終點(diǎn)為E點(diǎn)，點(diǎn)， 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(diǎn)點(diǎn)在在B的初晶區(qū)，開(kāi)的初晶區(qū)，開(kāi)始析出的晶相為始析

22、出的晶相為B，組成點(diǎn)，組成點(diǎn)在在 BSC內(nèi)，析晶終點(diǎn)為內(nèi)，析晶終點(diǎn)為P點(diǎn)，點(diǎn)，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(diǎn)點(diǎn)在在C的初晶區(qū)內(nèi)，開(kāi)始析出的初晶區(qū)內(nèi)，開(kāi)始析出的晶相為的晶相為C，在，在 ASC內(nèi)，析晶終點(diǎn)在內(nèi)，析晶終點(diǎn)在E點(diǎn)，結(jié)晶終產(chǎn)物是點(diǎn)，結(jié)晶終產(chǎn)物是A、S、C。途中。途中經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)，點(diǎn)，P點(diǎn)是轉(zhuǎn)熔點(diǎn)，同時(shí)也是過(guò)點(diǎn)是轉(zhuǎn)熔

23、點(diǎn)，同時(shí)也是過(guò)渡點(diǎn)渡點(diǎn)。 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(diǎn)在點(diǎn)在ES的連線上的連線上編輯pptA e1 Q S B e4e3CABCSEmP 3、組成點(diǎn)、組成點(diǎn) 在在 ASC內(nèi)，內(nèi)，E點(diǎn)是析晶終點(diǎn)，點(diǎn)是析晶終點(diǎn)， 在在 BSC內(nèi)，內(nèi)，P點(diǎn)是析晶終點(diǎn)。點(diǎn)是析晶終點(diǎn)。 在連線在連線SC上，上，P點(diǎn)是析晶終點(diǎn)。點(diǎn)是析晶終點(diǎn)。4、 P點(diǎn)點(diǎn):在多邊形在多邊形PCSQ范圍內(nèi)，經(jīng)過(guò)范圍內(nèi)，經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)熔，點(diǎn)時(shí)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(dòng)，在移動(dòng)，在E點(diǎn)液相消失；點(diǎn)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(diǎn)點(diǎn)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(shí)消失。和液相同時(shí)消失。1、無(wú)變量點(diǎn)性質(zhì)、無(wú)變量點(diǎn)性質(zhì) P點(diǎn)點(diǎn)：L+B S+C E點(diǎn)：點(diǎn)： 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(gè)固相分解的二元化合物的三元系統(tǒng)、生成一個(gè)固相分解的二元化合物的三元系統(tǒng)特點(diǎn)：三個(gè)無(wú)變量點(diǎn)，但只能劃分兩個(gè)特點(diǎn)：三個(gè)無(wú)變量點(diǎn)，但只能劃分兩個(gè)副三角形，即可能的析晶終點(diǎn)是副三角形，即可能的析晶終點(diǎn)是P點(diǎn)

26、或點(diǎn)或E點(diǎn)。點(diǎn)。(1) 點(diǎn)的性質(zhì)：點(diǎn)的性質(zhì)： P 單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)單轉(zhuǎn)熔點(diǎn) LA SC ； E 共熔點(diǎn)共熔點(diǎn) L SCB R 過(guò)渡點(diǎn)，雙降點(diǎn)過(guò)渡點(diǎn)，雙降點(diǎn) 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(diǎn)點(diǎn)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(diǎn)相圖特點(diǎn)：S的組成點(diǎn)在其初晶區(qū)內(nèi)的組成點(diǎn)在其初晶區(qū)內(nèi)。系統(tǒng)可劃分為三個(gè)分系統(tǒng)。系統(tǒng)可劃分為三個(gè)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(wú)變量點(diǎn)的性質(zhì)；由重心規(guī)則確定無(wú)變量點(diǎn)的性質(zhì)； (4) 由三角形規(guī)則確定析晶終點(diǎn)及終產(chǎn)物；由三角形規(guī)則確定析晶終點(diǎn)及終產(chǎn)物； (5) 分析析晶路程。分析析晶路程。4 4、 具有一個(gè)一致熔融三元化合物的三元系統(tǒng)相具有一個(gè)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(diǎn)：組成點(diǎn)不在初晶區(qū)內(nèi)；特點(diǎn)：組成點(diǎn)不在初晶區(qū)內(nèi)； (2) 劃分三個(gè)副三角形；劃分三個(gè)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(diǎn)的性質(zhì)，判斷點(diǎn)的性質(zhì)， 無(wú)變量點(diǎn)所處位置有兩種可能，無(wú)變量點(diǎn)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(diǎn)單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)或或雙轉(zhuǎn)熔點(diǎn)雙轉(zhuǎn)熔點(diǎn)； (4)用用切線規(guī)則切線規(guī)則判斷界線性質(zhì)。有時(shí)某一界線具判斷界線性質(zhì)。有時(shí)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(diǎn)：低共熔點(diǎn) LASCE2： 低共熔點(diǎn)低共熔點(diǎn) LBSCP： 單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)單轉(zhuǎn)熔

29、點(diǎn) 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(diǎn)低共熔點(diǎn) L ASCF： 低共熔點(diǎn)低共熔點(diǎn) L BSCP： 雙轉(zhuǎn)熔點(diǎn)雙轉(zhuǎn)熔點(diǎn) 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(diǎn)是轉(zhuǎn)點(diǎn)是轉(zhuǎn)折點(diǎn)折點(diǎn) 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(gè)二元連續(xù)固溶體的三元系統(tǒng)相圖形成一個(gè)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(diǎn)總結(jié)1、點(diǎn)點(diǎn)共熔點(diǎn)、共熔點(diǎn)、單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)（雙升點(diǎn)）、單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)（雙升點(diǎn)）、雙轉(zhuǎn)熔點(diǎn)（雙降點(diǎn)）雙轉(zhuǎn)熔點(diǎn)（雙降點(diǎn)）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(wú)變量點(diǎn)劃分相應(yīng)的根據(jù)無(wú)變量點(diǎn)劃分相應(yīng)的副三角形副三角形。 一般無(wú)變量點(diǎn)個(gè)數(shù)一般無(wú)變量點(diǎn)個(gè)數(shù) 副三角形個(gè)數(shù)副三角形個(gè)數(shù) (5) 確定確定無(wú)變量點(diǎn)的性質(zhì)無(wú)變量點(diǎn)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(shí)際生產(chǎn)時(shí)冷卻過(guò)程中及實(shí)際生產(chǎn)時(shí)冷卻過(guò)程中 的的 液相獨(dú)立液相獨(dú)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(dú)立析晶液相獨(dú)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(diǎn)：配料點(diǎn)： 硅酸鹽水泥熟料中三個(gè)主要礦物

33、是硅酸鹽水泥熟料中三個(gè)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(dāng)組成點(diǎn)落在則，只有當(dāng)組成點(diǎn)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(qiáng)度和后期強(qiáng)度、水化速度、礦物的形成條件等這三種礦物。從早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)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(dāng)最高，的含量應(yīng)當(dāng)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(diǎn)應(yīng)當(dāng)位于據(jù)杠桿規(guī)則，水泥熟料的組成點(diǎn)應(yīng)當(dāng)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(diǎn)：點(diǎn)：L+C3SC2S

34、+C3A 因?yàn)榫徛鋮s到因?yàn)榫徛鋮s到K點(diǎn)，可以通過(guò)轉(zhuǎn)熔反應(yīng)點(diǎn)，可以通過(guò)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(dá)。到達(dá)K點(diǎn)后，急劇冷卻到室溫，可以（點(diǎn)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?yàn)橐驗(yàn)镵點(diǎn)的轉(zhuǎn)熔反應(yīng)點(diǎn)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(gè)二元化合物，個(gè)二元化合物，4個(gè)三元化合物。個(gè)三元化合物。 (2) 化合物的組成點(diǎn)；化合物的組成點(diǎn)； (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(wú)變量點(diǎn)性質(zhì)：無(wú)變量點(diǎn)性質(zhì)：M: 共熔點(diǎn)共熔點(diǎn)(985) L莫來(lái)石鱗石英鉀長(zhǎng)石莫來(lái)石鱗石英鉀長(zhǎng)石 E: 鱗石英與鉀長(zhǎng)石界線和其連線的鱗石英與鉀長(zhǎng)石界線和其連線的交點(diǎn)交點(diǎn) (990) L 鱗石英鉀長(zhǎng)石鱗石英鉀長(zhǎng)石 (5) 重點(diǎn)重點(diǎn)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(zhǎng)石長(zhǎng)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(zhǎng)石、長(zhǎng)石 、莫來(lái)石、莫來(lái)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(zhǎng) 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(guò)程中哪一相先消失。過(guò)程中哪一相先消失。 15線線 鉀長(zhǎng)石

37、先消失鉀長(zhǎng)石先消失 6點(diǎn)點(diǎn) 長(zhǎng)石和石英同時(shí)消失長(zhǎng)石和石英同時(shí)消失 78線線 石英先消失石英先消失 (7) 日用瓷的實(shí)際燒成溫度：日用瓷的實(shí)際燒成溫度： 1250、1450 (8) 預(yù)測(cè)制品晶相組成預(yù)測(cè)制品晶相組成 15線線 石英石英 、莫來(lái)石、莫來(lái)石 、玻璃相、玻璃相 6點(diǎn)點(diǎn) 莫來(lái)石莫來(lái)石 、玻璃相、玻璃相 78線線 長(zhǎng)石長(zhǎng)石 、 莫來(lái)石莫來(lái)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(wú)變量點(diǎn)，劃分副三角形；）判讀無(wú)變量點(diǎn)，劃分副三角形； 解釋?zhuān)翰煌盗械哪突鸩牧喜粦?yīng)混合使用。解釋?zhuān)翰煌盗械哪突鸩牧喜粦?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