二元相圖計(jì)算

1、二元相圖計(jì)算創(chuàng)新課程作業(yè)學(xué)生：于永龍 班級(jí)：焊接2班 學(xué)號(hào)：10850212一 名詞解釋 1. 體系 體系就是我們研究的對(duì)象的總和。2. 環(huán)境 系統(tǒng)以外又與系統(tǒng)密切相關(guān)的部分稱(chēng)為環(huán)境，環(huán)境必須是與系統(tǒng)有相互影響的有限部分。3. 組元 組成合金的獨(dú)立的、最基本的單元稱(chēng)為組元，組元可以是組成合金的元素或穩(wěn)定的化合物。4. 相 系統(tǒng)中物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)完全相同的均勻部分稱(chēng)為相。5. 相律 表示平衡物系中的自由度數(shù),相數(shù)及獨(dú)立組分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系。數(shù)學(xué)表達(dá)式：=C-+26. 杠桿定律 在結(jié)晶過(guò)程中，液、固二相的成分分別沿液相線和固相線變化。7. Gibbus自由能 G=HTS, G叫做吉布斯自由能。8.

2、化學(xué)勢(shì) 等溫等壓下，在一定濃度的溶液中，加入微量組分B，而引起系統(tǒng)吉布斯函數(shù)對(duì)組分B物質(zhì)的量的變化率。9. 理想溶液 宏觀定義：溶液中的任一組分在全部濃度范圍內(nèi)都符合拉烏爾定律的溶液稱(chēng)為理想溶液。 分子模型定義：各組分分子的大小及作用力彼此相似，當(dāng)一種組分的分子被另一種組分的分子取代時(shí)，沒(méi)有能量的變化或空間結(jié)構(gòu)的變化，即就是當(dāng)各組分混合成溶液時(shí)，沒(méi)有熱效應(yīng)和體積的變化。10. 拉烏爾定律如果溶質(zhì)是不揮發(fā)性的，即它的蒸氣壓極小，與溶劑相比可以忽略不計(jì)，則在一定的溫度下，稀溶液的蒸氣壓等于純?nèi)軇┑恼魵鈮号c其克分子分?jǐn)?shù)的乘積。二 讀書(shū)報(bào)告關(guān)于相圖分析及應(yīng)用的讀書(shū)報(bào)告相圖在冶金，化工等工業(yè)生產(chǎn)部門(mén)及礦

3、物、化學(xué)等科學(xué)研究領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用和重要指導(dǎo)意義，是解決一些實(shí)際問(wèn)題不可缺少的工具。在生產(chǎn)及新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中，人們經(jīng)常要遇到相圖基礎(chǔ)知識(shí)和應(yīng)用相圖解決一些實(shí)際問(wèn)題，而相圖分析及應(yīng)用一書(shū)可以幫助人們解決一些遇到的問(wèn)題。相圖是在大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上繪成的，任何相圖都不能認(rèn)為是完美無(wú)缺或是最后的，必須進(jìn)行不斷的完善和修正。體系在發(fā)生相變時(shí)，結(jié)構(gòu)、物理化學(xué)性質(zhì)和能量等也將發(fā)生變化，研究相圖的實(shí)質(zhì)，就是利用體系發(fā)生相變時(shí)引起的性質(zhì)和能量的變化，準(zhǔn)確測(cè)出相變溫度和相變過(guò)程。通過(guò)看書(shū)，我了解到研究相平衡的基本方法有動(dòng)態(tài)法和靜態(tài)法。其中動(dòng)態(tài)法的實(shí)質(zhì)是通過(guò)體系在加熱和冷卻過(guò)程中發(fā)生的熱效應(yīng)，畫(huà)出加熱和冷卻曲線，以

4、確定相變溫度，常用的有兩種方法：加熱或冷卻曲線法和差熱分析法。靜態(tài)法又稱(chēng)淬冷法，它是將一系列不同組成的混合物，加熱到各預(yù)定溫度下長(zhǎng)時(shí)間保溫，達(dá)到平衡狀態(tài)，然后迅速淬冷，放入水浴、油浴或汞浴中，使其來(lái)不及發(fā)生各種相變，將高溫狀態(tài)保持到常溫，再在常溫下對(duì)淬火試樣進(jìn)行顯微鏡或X射線物相分析，就能確定某一組成在某一預(yù)定溫度下存在的相及數(shù)量，把所有組成混合物在各溫度下的研究結(jié)果，繪成幾何圖形就得到相圖。就如任何事物都有兩面性，每種方法都有其利弊。動(dòng)態(tài)法測(cè)定相圖，方法簡(jiǎn)單，測(cè)定相變溫度準(zhǔn)確，但最大的問(wèn)題就是它不能確定物質(zhì)在升溫或降溫過(guò)程中發(fā)生相變，產(chǎn)生熱效應(yīng)是何種反應(yīng)，以及相變物質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量，必須借助其

5、他研究手段，如配合使用高溫X射線衍射、高溫電子顯微鏡等，才能準(zhǔn)確完整繪出相圖。靜態(tài)法測(cè)定相變溫度準(zhǔn)確，方法簡(jiǎn)單可靠，最大的問(wèn)題是工作量大、麻煩，因?yàn)橐肜L制出一個(gè)較準(zhǔn)確相圖，必須確定很多在各個(gè)溫度下處于相平衡的溫度組成點(diǎn)位置，這就必須有大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。相圖有二元凝聚體系相圖、三元系統(tǒng)相圖、四元體系相圖，其中三元系統(tǒng)以二元系統(tǒng)為基礎(chǔ)，把研究對(duì)象擴(kuò)大為三個(gè)獨(dú)立組分，四元體系含有四個(gè)純組分。在此主要說(shuō)一下二元相圖。二元相圖為平面圖，用二維直角坐標(biāo)系表示，縱坐標(biāo)表示溫度，橫坐標(biāo)表示組成，一般表示組成的方法有質(zhì)量百分比和摩爾比百分?jǐn)?shù)。二元相圖分為七類(lèi)，分別為：（1）組分間無(wú)任何作用的簡(jiǎn)單低共熔型二元相圖

6、；（2）具有一個(gè)一致熔二元化合物的二元相圖；（3）具有一個(gè)不一致熔二元化合物的二元相圖；（4）具有化合物分解的二元相圖；（5）具有晶型轉(zhuǎn)變的二元相圖；（6）具有液相分層的二元相圖；（7）形成固溶體的二元相圖。相圖在材料科學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，它對(duì)無(wú)機(jī)材料，特別是耐火材料的生產(chǎn)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和應(yīng)用更具指導(dǎo)意義。耐火材料等硅酸鹽制品，都是將原料按一定比例配制，經(jīng)高溫處理而成，它們多是含有多種晶相和玻璃相（高溫下的液相）的多相系統(tǒng)，制品的性能和使用中所表現(xiàn)出來(lái)的性狀，與其所獲得的相組成及其含量有著本質(zhì)的內(nèi)在關(guān)系，而依據(jù)相圖就可以闡明和控制制品相的組成、含量及其隨溫度、組成等改變的變化過(guò)程，使我們能夠通過(guò)

7、一定的工藝處理，生產(chǎn)和研制出具有預(yù)期性能和使用效果的制品。三 計(jì)算報(bào)告：1. Fe-C相圖 計(jì)算結(jié)果如圖1：圖1 計(jì)算Fe-C相圖Fe-C相圖實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如圖2，來(lái)自參考文獻(xiàn)【http:/www.crct.polymtl.ca/fact/pdweb.php】圖2 實(shí)驗(yàn)Fe-C相圖2，F(xiàn)eCr相圖計(jì)算結(jié)果如圖3：圖3計(jì)算FeCr相圖FeCr相圖實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如圖4，來(lái)自參考文獻(xiàn)【http:/www.crct.polymtl.ca/fact/pdweb.php】圖4：實(shí)驗(yàn)Fe-Cr相圖3，F(xiàn)eW相圖計(jì)算結(jié)果如圖5：圖5計(jì)算FeW相圖FeW相圖實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如圖6，來(lái)自參考文獻(xiàn)【http:/www.crct.

8、polymtl.ca/fact/pdweb.php】圖6：實(shí)驗(yàn)Fe-W相圖4，F(xiàn)eCu相圖計(jì)算結(jié)果如圖7：圖7計(jì)算FeCu相圖FeCu相圖實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如圖8，來(lái)自參考文獻(xiàn)【http:/www.crct.polymtl.ca/fact/pdweb.php】圖8：實(shí)驗(yàn)Fe-Cu相圖5，AlCu相圖計(jì)算結(jié)果如圖9：圖9：計(jì)算AlCu相圖AlCu相圖實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如圖10，來(lái)自參考文獻(xiàn)【http:/www.crct.polymtl.ca/fact/pdweb.php】圖10：實(shí)驗(yàn) AlCu相圖:6，Al-Zn相圖計(jì)算結(jié)果如圖11：圖11：計(jì)算Al-Zn相圖Al-Zn相圖實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如圖12，來(lái)自參考文獻(xiàn)【http:/www.crct.polymtl.ca/fact/p