二元相圖計算

1、二元相圖計算創(chuàng)新課程作業(yè)學生：于永龍 班級：焊接2班 學號：10850212一 名詞解釋 1. 體系 體系就是我們研究的對象的總和。2. 環(huán)境 系統(tǒng)以外又與系統(tǒng)密切相關的部分稱為環(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 組成合金的獨立的、最基本的單元稱為組元，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)中物理性質和化學性質完全相同的均勻部分稱為相。5. 相律 表示平衡物系中的自由度數,相數及獨立組分數之間的關系。數學表達式：=C-+26. 杠桿定律 在結晶過程中，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、化學勢 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)吉布斯函數對組分B物質的量的變化率。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都符合拉烏爾定律的溶液稱為理想溶液。 分子模型定義：各組分分子的大小及作用力彼此相似，當一種組分的分子被另一種組分的分子取代時，沒有能量的變化或空間結構的變化，即就是當各組分混合成溶液時，沒有熱效應和體積的變化。10. 拉烏爾定律如果溶質是不揮發(fā)性的，即它的蒸氣壓極小，與溶劑相比可以忽略不計，則在一定的溫度下，稀溶液的蒸氣壓等于純溶劑的蒸氣壓與其克分子分數的乘積。二 讀書報告關于相圖分析及應用的讀書報告相圖在冶金，化工等工業(yè)生產部門及礦

3、物、化學等科學研究領域有著廣泛應用和重要指導意義，是解決一些實際問題不可缺少的工具。在生產及新產品開發(fā)過程中，人們經常要遇到相圖基礎知識和應用相圖解決一些實際問題，而相圖分析及應用一書可以幫助人們解決一些遇到的問題。相圖是在大量實驗結果基礎上繪成的，任何相圖都不能認為是完美無缺或是最后的，必須進行不斷的完善和修正。體系在發(fā)生相變時，結構、物理化學性質和能量等也將發(fā)生變化，研究相圖的實質，就是利用體系發(fā)生相變時引起的性質和能量的變化，準確測出相變溫度和相變過程。通過看書，我了解到研究相平衡的基本方法有動態(tài)法和靜態(tài)法。其中動態(tài)法的實質是通過體系在加熱和冷卻過程中發(fā)生的熱效應，畫出加熱和冷卻曲線，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)法又稱淬冷法，它是將一系列不同組成的混合物，加熱到各預定溫度下長時間保溫，達到平衡狀態(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，再在常溫下對淬火試樣進行顯微鏡或X射線物相分析，就能確定某一組成在某一預定溫度下存在的相及數量，把所有組成混合物在各溫度下的研究結果，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。動態(tài)法測定相圖，方法簡單，測定相變溫度準確，但最大的問題就是它不能確定物質在升溫或降溫過程中發(fā)生相變，產生熱效應是何種反應，以及相變物質的種類和數量，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，才能準確完整繪出相圖。靜態(tài)法測定相變溫度準確，方法簡單可靠，最大的問題是工作量大、麻煩，因為要想繪制出一個較準確相圖，必須確定很多在各個溫度下處于相平衡的溫度組成點位置，這就必須有大量的實驗數據。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，把研究對象擴大為三個獨立組分，四元體系含有四個純組分。在此主要說一下二元相圖。二元相圖為平面圖，用二維直角坐標系表示，縱坐標表示溫度，橫坐標表示組成，一般表示組成的方法有質量百分比和摩爾比百分數。二元相圖分為七類，分別為：（1）組分間無任何作用的簡單低共熔型二元相圖

6、；（2）具有一個一致熔二元化合物的二元相圖；（3）具有一個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。相圖在材料科學領域具有廣泛的應用，它對無機材料，特別是耐火材料的生產、產品開發(fā)和應用更具指導意義。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出來的性狀，與其所獲得的相組成及其含量有著本質的內在關系，而依據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程，使我們能夠通過

7、一定的工藝處理，生產和研制出具有預期性能和使用效果的制品。三 計算報告：1. Fe-C相圖 計算結果如圖1：圖1 計算Fe-C相圖Fe-C相圖實驗結果，如圖2，來自參考文獻【http:/www.crct.polymtl.ca/fact/pdweb.php】圖2 實驗Fe-C相圖2，FeCr相圖計算結果如圖3：圖3計算FeCr相圖FeCr相圖實驗結果，如圖4，來自參考文獻【http:/www.crct.polymtl.ca/fact/pdweb.php】圖4：實驗Fe-Cr相圖3，FeW相圖計算結果如圖5：圖5計算FeW相圖FeW相圖實驗結果，如圖6，來自參考文獻【http:/www.crct.

8、polymtl.ca/fact/pdweb.php】圖6：實驗Fe-W相圖4，FeCu相圖計算結果如圖7：圖7計算FeCu相圖FeCu相圖實驗結果，如圖8，來自參考文獻【http:/www.crct.polymtl.ca/fact/pdweb.php】圖8：實驗Fe-Cu相圖5，AlCu相圖計算結果如圖9：圖9：計算AlCu相圖AlCu相圖實驗結果，如圖10，來自參考文獻【http:/www.crct.polymtl.ca/fact/pdweb.php】圖10：實驗 AlCu相圖:6，Al-Zn相圖計算結果如圖11：圖11：計算Al-Zn相圖Al-Zn相圖實驗結果，如圖12，來自參考文獻【http:/www.crct.polymtl.ca/fact/p