第5章相平衡部分講解

1、第五章 相平衡主要內(nèi)容主要內(nèi)容 系統(tǒng)闡述相圖的基本原理系統(tǒng)闡述相圖的基本原理 結(jié)合實際介紹相圖在無機非結(jié)合實際介紹相圖在無機非 金屬材料的研究和生產(chǎn)實踐金屬材料的研究和生產(chǎn)實踐 中的具體應用。中的具體應用。 第一節(jié)第一節(jié) 硅酸鹽系統(tǒng)相平衡特點硅酸鹽系統(tǒng)相平衡特點 一、熱力學平衡態(tài)和非平衡態(tài)一、熱力學平衡態(tài)和非平衡態(tài) 1. 平衡態(tài)平衡態(tài) 相圖即平衡相圖，反應的是體系所處的熱力學平衡狀態(tài)，相圖即平衡相圖，反應的是體系所處的熱力學平衡狀態(tài)， 即即僅指出在一定條件下體系所處的平衡態(tài)僅指出在一定條件下體系所處的平衡態(tài) (其中其中所包含的相數(shù)，各相的狀態(tài)、數(shù)量和組成所包含的相數(shù)，各相的狀態(tài)、數(shù)量和組成)，

2、 與達平衡所需的時間無關(guān)。與達平衡所需的時間無關(guān)。 硅酸鹽熔體即使處于高溫熔融狀態(tài)，其粘度也很硅酸鹽熔體即使處于高溫熔融狀態(tài)，其粘度也很大，其擴散能力很有限，因而硅酸鹽體系的高溫物理大，其擴散能力很有限，因而硅酸鹽體系的高溫物理化學過程要達到一定條件下的熱力學平衡狀態(tài)，所需化學過程要達到一定條件下的熱力學平衡狀態(tài)，所需的時間是比較長的，所以實際選用的是一種的時間是比較長的，所以實際選用的是一種近似狀態(tài)近似狀態(tài)。 2. 介穩(wěn)態(tài)介穩(wěn)態(tài) 即熱力學非平衡態(tài)，經(jīng)常出現(xiàn)于硅酸鹽系統(tǒng)中。即熱力學非平衡態(tài)，經(jīng)常出現(xiàn)于硅酸鹽系統(tǒng)中。 如如：說明說明：介穩(wěn)態(tài)的出現(xiàn)不一定都是不利的。由于某些介穩(wěn)態(tài)具有：介穩(wěn)態(tài)的出現(xiàn)

3、不一定都是不利的。由于某些介穩(wěn)態(tài)具有 所需要的性質(zhì)，因而創(chuàng)造條件所需要的性質(zhì)，因而創(chuàng)造條件(快速冷卻或摻加雜質(zhì)快速冷卻或摻加雜質(zhì)) 有意把它保存下來。有意把它保存下來。 如如：水泥中的水泥中的 C2S，陶瓷中介穩(wěn)的四方氧化鋯陶瓷中介穩(wěn)的四方氧化鋯 ; 耐火材料硅磚中的鱗石英以及所有的玻璃材料。耐火材料硅磚中的鱗石英以及所有的玻璃材料。 石英石英 鱗石英鱗石英 石英石英 鱗石英鱗石英 方石英方石英 鱗石英鱗石英 5731631178701470180270但由于轉(zhuǎn)變速度慢，實際可長期存在。但由于轉(zhuǎn)變速度慢，實際可長期存在。根據(jù)吉布斯相律根據(jù)吉布斯相律 f = cp2 f 自由度數(shù)自由度數(shù) c 獨

4、立組分數(shù)獨立組分數(shù) p 相數(shù)相數(shù) 2 溫度和壓力溫度和壓力外界因素外界因素 : f = cp1二、相二、相 律律(i) 相與相之間有界面，可以用物理或機械辦法分開。相與相之間有界面，可以用物理或機械辦法分開。(ii) 一個相可以是均勻的，但不一定是一種物質(zhì)。一個相可以是均勻的，但不一定是一種物質(zhì)。 氣體氣體：一般是一個相，如空氣組分復雜。：一般是一個相，如空氣組分復雜。 固體固體：有幾種物質(zhì)就有幾個相，但如果是固溶體時為一個相。：有幾種物質(zhì)就有幾個相，但如果是固溶體時為一個相。 因為在因為在 固溶體晶格上各組分的化學質(zhì)點隨機分布均勻，固溶體晶格上各組分的化學質(zhì)點隨機分布均勻， 其物理性質(zhì)和化學

5、性質(zhì)符合相均勻性的要求，因而幾個其物理性質(zhì)和化學性質(zhì)符合相均勻性的要求，因而幾個 組分形成的固溶體是組分形成的固溶體是 一個相。一個相。 液體液體：視其混溶程度而定。：視其混溶程度而定。 p 相數(shù)，相數(shù)， p = 1 單相系統(tǒng)，單相系統(tǒng)，p = 2 雙相系統(tǒng)，雙相系統(tǒng)，p = 3 三相系統(tǒng)三相系統(tǒng)1、相、相：指系統(tǒng)中具有相同的：指系統(tǒng)中具有相同的物理性質(zhì)物理性質(zhì) 和化學性質(zhì)的均勻和化學性質(zhì)的均勻部分。部分。 注：注：均勻均勻微觀尺度上的均勻，而非一般意義上的均勻。微觀尺度上的均勻，而非一般意義上的均勻。2、組分、獨立組分、組分、獨立組分 (組元組元)組分組分：組成系統(tǒng)的物質(zhì)。：組成系統(tǒng)的物質(zhì)。

6、 獨立組分獨立組分：足以表示形成平衡系統(tǒng)中各相所需要的：足以表示形成平衡系統(tǒng)中各相所需要的最少數(shù)目最少數(shù)目的的 組分組分: c = 組分數(shù)獨立化學反應數(shù)目限制條件組分數(shù)獨立化學反應數(shù)目限制條件 例如：例如： 23COCaOCaCO c = 310 = 2系統(tǒng)中化學物質(zhì)和組分的關(guān)系：系統(tǒng)中化學物質(zhì)和組分的關(guān)系： 當物質(zhì)之間當物質(zhì)之間時，化學物質(zhì)數(shù)目組分數(shù)；時，化學物質(zhì)數(shù)目組分數(shù)； 當物質(zhì)之間當物質(zhì)之間時，時， 組分數(shù)組分數(shù) 化學物質(zhì)數(shù)化學物質(zhì)數(shù) 在穩(wěn)定條件下的化在穩(wěn)定條件下的化 學反應數(shù)。學反應數(shù)。 在硅酸鹽系統(tǒng)中經(jīng)常采用在硅酸鹽系統(tǒng)中經(jīng)常采用氧化物氧化物作為系統(tǒng)的組分。作為系統(tǒng)的組分。 如：如

7、：SiO2一元系統(tǒng)一元系統(tǒng) Al2O3SiO2二元系統(tǒng)二元系統(tǒng) CaOAl2O3SiO2三元系統(tǒng)三元系統(tǒng)：2CaO.SiO2(C2S) ; CaOSiO2; K2O.Al2O3.4SiO2 SiO23、自由度、自由度 (f) 定義定義: 溫度、壓力、組分濃度等可能影響系統(tǒng)平衡狀態(tài)的變量中，溫度、壓力、組分濃度等可能影響系統(tǒng)平衡狀態(tài)的變量中， 可以在一定范圍內(nèi)改變而不會引起舊相消失新相產(chǎn)生的可以在一定范圍內(nèi)改變而不會引起舊相消失新相產(chǎn)生的 獨立變量的數(shù)目獨立變量的數(shù)目 具體看一個二元系統(tǒng)的自由度。具體看一個二元系統(tǒng)的自由度。ABL f=2LB f=1AB f=1LA f=1f =0 E 相律應用

8、相律應用以下四點：以下四點： 相律是根據(jù)熱力學平衡條件推導而得，因而只能處理真實相律是根據(jù)熱力學平衡條件推導而得，因而只能處理真實 的熱力學平衡體系。的熱力學平衡體系。 相律表達式中的相律表達式中的“2”是代表外界條件是代表外界條件溫度和壓強溫度和壓強。 如果電場、磁場或重力場對平衡狀態(tài)有影響，則相律中的如果電場、磁場或重力場對平衡狀態(tài)有影響，則相律中的 “2”應為應為“3”、“4”、“5”。如果研究的體系為固態(tài)物質(zhì)，可。如果研究的體系為固態(tài)物質(zhì)，可以以 忽略壓強的影響，相律中的忽略壓強的影響，相律中的“2”應為應為“1”。 必須正確判斷獨立組分數(shù)、獨立化學反應式、相數(shù)以及限必須正確判斷獨立組

9、分數(shù)、獨立化學反應式、相數(shù)以及限 制條件數(shù)，才能正確應用相律。制條件數(shù)，才能正確應用相律。 自由度只取自由度只取“0”以上的正值。如果出現(xiàn)負值，則說明體系可以上的正值。如果出現(xiàn)負值，則說明體系可 能處于非平衡態(tài)。能處于非平衡態(tài)。熱分析法熱分析法差差 熱熱 分析法分析法(DTA)溶溶 解解 度度 法法 靜態(tài)法靜態(tài)法(淬冷法淬冷法) 動 態(tài) 法動 態(tài) 法三、相平衡研究方法三、相平衡研究方法1、熱分析法、熱分析法 根據(jù)系統(tǒng)在冷卻過程中根據(jù)系統(tǒng)在冷卻過程中溫度隨時間的變化溫度隨時間的變化情況來判斷情況來判斷 系統(tǒng)中是否發(fā)生了系統(tǒng)中是否發(fā)生了相變化相變化。 (1) 將樣品加熱成液態(tài)；將樣品加熱成液態(tài)；

10、(2) 令其緩慢而均勻地冷卻，記錄冷卻過程中系統(tǒng)在不同時令其緩慢而均勻地冷卻，記錄冷卻過程中系統(tǒng)在不同時 刻的溫度數(shù)據(jù)；刻的溫度數(shù)據(jù)； (3) 以溫度為縱坐標，時間為橫坐標，繪制成溫度時間曲線，以溫度為縱坐標，時間為橫坐標，繪制成溫度時間曲線， 即步冷曲線即步冷曲線(冷卻曲線冷卻曲線)； (4) 由若干條組成不同的系統(tǒng)的冷卻曲線就可以繪制出相圖。由若干條組成不同的系統(tǒng)的冷卻曲線就可以繪制出相圖。以以BiCd為例：為例： Cd質(zhì)量百分數(shù)：質(zhì)量百分數(shù)：a ,0；b,20；c,40；d,75；e,100 a b c d e 冷卻曲線冷卻曲線 BiCd系統(tǒng)的相圖系統(tǒng)的相圖 Bi(s)+Cd(s)L+B

11、i(s) L+Cd(s) L：簡便，不象淬冷法那樣費時費力。：簡便，不象淬冷法那樣費時費力。：由于本質(zhì)上是一種動態(tài)法，不象淬冷法那樣更符合相平衡：由于本質(zhì)上是一種動態(tài)法，不象淬冷法那樣更符合相平衡 的熱力學要求，所測得相變溫度僅是一個的熱力學要求，所測得相變溫度僅是一個近似值近似值只能測定相變溫只能測定相變溫度，不能確定相變前后的物相，要確定物相仍需其它方法配合。度，不能確定相變前后的物相，要確定物相仍需其它方法配合。mv2mv1自動自動記錄記錄惰性基準物惰性基準物試樣試樣加熱器隔熱板鉑絲鉑絲鉑銠絲mv1-試樣溫度變化mv2-電勢差2、 差熱分析法差熱分析法(DTA)3、 溶解度法溶解度法 適

12、用于水鹽系統(tǒng)的相圖。適用于水鹽系統(tǒng)的相圖。 4、淬冷法、淬冷法 最大優(yōu)點：最大優(yōu)點：準確度高。因為長時間保溫較接近平衡準確度高。因為長時間保溫較接近平衡狀態(tài)，淬冷后在室溫下又可對試樣中平衡共存的相狀態(tài)，淬冷后在室溫下又可對試樣中平衡共存的相數(shù)、各相的組成、形態(tài)和數(shù)量直接進行測定。數(shù)、各相的組成、形態(tài)和數(shù)量直接進行測定。 適用對象適用對象：適用：適用于相變速度慢的系統(tǒng)，如果快則于相變速度慢的系統(tǒng)，如果快則在淬冷時發(fā)生相變。在淬冷時發(fā)生相變。 單元系統(tǒng)中，只有一種組分，不存在濃度問題。單元系統(tǒng)中，只有一種組分，不存在濃度問題。 影響因素只有溫度和壓力。影響因素只有溫度和壓力。 因為因為 c = 1

13、, 根據(jù)相律根據(jù)相律 一、水的相圖一、水的相圖二、一元相圖的型式二、一元相圖的型式三、可逆和不可逆的多晶轉(zhuǎn)變?nèi)?、可逆和不可逆的多晶轉(zhuǎn)變四、四、SiO2系統(tǒng)的相圖系統(tǒng)的相圖五、五、ZrO2 系統(tǒng)系統(tǒng)第二節(jié)第二節(jié) 單元系統(tǒng)單元系統(tǒng)蒸發(fā)蒸發(fā)溶解溶解升華升華ABCOCSLg臨界點臨界點壓壓強強溫度溫度一、水的相圖一、水的相圖是是一個大氣壓一個大氣壓下被空氣飽和的水和冰的平衡共存溫度；下被空氣飽和的水和冰的平衡共存溫度； 是在它是在它自己的蒸汽壓力自己的蒸汽壓力(4.579mmHg)下的下的凝固點凝固點(0.0099)。2000個大氣壓以上，可得幾重冰，比重大于水。個大氣壓以上，可得幾重冰，比重大于水。

14、T374P217.7大氣壓大氣壓ABCOCSLg蒸發(fā)蒸發(fā)溶解溶解升華升華臨界點臨界點P溫度溫度解釋界線的斜率解釋界線的斜率： 由克勞修斯克拉珀龍方程由克勞修斯克拉珀龍方程dp/dT=H/TV , 從低溫型向高溫轉(zhuǎn)變，從低溫型向高溫轉(zhuǎn)變， H0 L g ；S g V0, 則斜率則斜率0 ； 而而 冰變成水冰變成水V0 , 斜率斜率0 ,則斜率則斜率0 。 如對于有晶型轉(zhuǎn)變的，由于如對于有晶型轉(zhuǎn)變的，由于V很小，因而其界線幾乎是很小，因而其界線幾乎是垂直垂直的的。 有有的一元系統(tǒng)相圖型式的一元系統(tǒng)相圖型式。EF壓強壓強A f = 2B f =0C f=0D溫溫 度度氣相氣相f =2-固相固相f=2

15、-固相固相f=2液相液相二、一元相圖的型式二、一元相圖的型式 一元系統(tǒng)相圖中各平衡相一元系統(tǒng)相圖中各平衡相名稱名稱 平衡相平衡相 ABCD 氣相氣相 ABE -固相固相相區(qū)相區(qū) EBCF -固相固相 FCD 液相液相 AB 氣相氣相- -固相固相相線相線 BC 氣相氣相- -固相固相 CD 氣相液相氣相液相 BE -固相固相 -固相固相 FC -固相液相固相液相相點相點 B -固相固相 -固相固相氣相氣相 C -固相固相氣相液相氣相液相1. 可逆可逆三、可逆和不可逆的多晶轉(zhuǎn)變?nèi)⒖赡婧筒豢赡娴亩嗑мD(zhuǎn)變實線表示穩(wěn)定態(tài)，虛線表示介穩(wěn)態(tài)。實線表示穩(wěn)定態(tài)，虛線表示介穩(wěn)態(tài)。晶體晶體1 晶體晶體2 液相液

16、相特點特點：(1)晶體晶體I，晶體，晶體2都有穩(wěn)定區(qū)；都有穩(wěn)定區(qū)； (2) T1215001500形成立方晶型固溶體，稱穩(wěn)定化立方形成立方晶型固溶體，稱穩(wěn)定化立方ZrO2 2、熔點高、熔點高(2680)，作耐火材料，作耐火材料3、利用導氧導電性能，作氧敏傳感器元件、利用導氧導電性能，作氧敏傳感器元件4、利用體積效應，對陶瓷材料進行、利用體積效應，對陶瓷材料進行相變增韌相變增韌。 二元凝聚系統(tǒng)，二元凝聚系統(tǒng)， f = c p + 1 = 2 p 1 3 p 二元系統(tǒng)相圖以二元系統(tǒng)相圖以濃度濃度為橫坐標，為橫坐標，溫度溫度為縱坐標來繪制的。為縱坐標來繪制的。 二元相圖的二元相圖的八種類型八種類型：

17、 1、具有低共熔點的二元系統(tǒng)；具有低共熔點的二元系統(tǒng)； 2、生成一致熔融化合物的二元系統(tǒng)；生成一致熔融化合物的二元系統(tǒng)； 3、生成不一致熔融化合物的二元系統(tǒng)、生成不一致熔融化合物的二元系統(tǒng)； 4、固相中有化合物形成或分解的系統(tǒng)；固相中有化合物形成或分解的系統(tǒng)； 5、具有多晶轉(zhuǎn)變的系統(tǒng)具有多晶轉(zhuǎn)變的系統(tǒng)； 6、具有液相分層的系統(tǒng)；具有液相分層的系統(tǒng)； 7、形成連續(xù)固溶體的系統(tǒng)；形成連續(xù)固溶體的系統(tǒng)； 8、形成不連續(xù)固溶體的系統(tǒng)。形成不連續(xù)固溶體的系統(tǒng)。第三節(jié)第三節(jié) 二元系統(tǒng)二元系統(tǒng)學習相圖的要求學習相圖的要求： 1、相圖中點、線、面含義；、相圖中點、線、面含義； 2、析晶路程；、析晶路程； 3、

18、杠桿規(guī)則；、杠桿規(guī)則； 4、相圖的作用。、相圖的作用。1、E：低共熔點：低共熔點 L AB f=0 TAE 液相線液相線 L A f=1 TBE 液相線液相線 L B f=12、M點析晶路程點析晶路程一、具有低共熔點的二元系統(tǒng)相圖一、具有低共熔點的二元系統(tǒng)相圖A TBE ABALBLTABLBM Lp=1 f=2M(熔體熔體)L1 s1,(A)L A p=2 f=1L2s2,AL A p=2 f=1EsE，A(B)L A+B p=3 f=0E(液相消失液相消失)ME,A+Bp=2 f=1M3,A+BA TBALBLTABLBMA+BEL2S2L1S1SEMEM33、杠桿規(guī)則杠桿規(guī)則A TBAL

19、BLTABLBMA+BEL2S2L1S1SEMEM3M2M1T1T2TE (1) T1： 固相量固相量 S% = 0 ; 液相量液相量 L=100%; (2) T2： S% = M2L2/S2L2 100 ；L M2S2/S2L2 100 (3) 剛到剛到TE : 晶體晶體B未析出，固相只含未析出，固相只含A。 S% = MEE/SEE 100 ；L MESE/SEE 100 (4) 離開離開TE ：L 消失，晶體消失，晶體A、B 完全析出。完全析出。 SA% = MEB/AB 100 ； SB% = MEA/AB 100 4、相圖的作用相圖的作用 (1) 知道開始析晶的溫度，知道開始析晶的溫

20、度， 析晶終點，熔化終點的溫度；析晶終點，熔化終點的溫度； (2) 平衡時相的種類；平衡時相的種類； (3) 平衡時相的組成平衡時相的組成 預測瓷胎的顯微結(jié)構(gòu)預測瓷胎的顯微結(jié)構(gòu) 預測產(chǎn)品性質(zhì)預測產(chǎn)品性質(zhì) (4) 平衡時相的含量。平衡時相的含量。：液相和固相組成一致。A AmBn BMNLA LAAmBnB+AmBnB+LL+ AmBnL +AmBnE1E21、 E1、E2均為低共熔點；均為低共熔點；2、 冷卻組成變化路線；冷卻組成變化路線；3、 杠桿規(guī)則；杠桿規(guī)則；4、 相圖作用：當原始配料落在相圖作用：當原始配料落在AAmBn范圍內(nèi)，最終析晶產(chǎn)物為范圍內(nèi)，最終析晶產(chǎn)物為A和和AmBn； 當原

21、始配料落在當原始配料落在BAmBn范圍內(nèi)，最終析晶產(chǎn)物為范圍內(nèi)，最終析晶產(chǎn)物為B和和AmBn；二、生成一致熔融二元化合物的二元系統(tǒng)相圖二、生成一致熔融二元化合物的二元系統(tǒng)相圖：是不穩(wěn)定化合物，加熱這種化合物到某一溫度便分解成是不穩(wěn)定化合物，加熱這種化合物到某一溫度便分解成討論討論1、E：低共熔點：低共熔點 ，f 0，是析晶終點，是析晶終點，L AC ； P：轉(zhuǎn)熔點或回吸點，：轉(zhuǎn)熔點或回吸點， f0，不一定是析晶終點，不一定是析晶終點， LBC一種液相和一種晶相一種液相和一種晶相，二者組成與化合物組成皆不相同。，二者組成與化合物組成皆不相同。bL+AL+CA+CC+BA C BL+BTaTEEP

22、KL三、生成一個不一致熔融化合物的二元相圖三、生成一個不一致熔融化合物的二元相圖bL+AL+CA+CC+BA C BL+BTaEKL12 析晶路線析晶路線 Lp=1 f=2熔體熔體1K M , (B)PF, 開始回吸開始回吸B(C)PD ，晶體，晶體B消失消失CLP C p=2 f=1EH , C+(A)E(液相消失液相消失)O , A+CL A+C p=3 f=0L B p=2 f=1LP BC p=3 f=0PFMGBCLDOH(2) 同理可分析組成同理可分析組成2的冷卻過程。在轉(zhuǎn)熔點的冷卻過程。在轉(zhuǎn)熔點P處，處， LBC時，時，L先消失先消失，固相組，固相組 成點為成點為D和和F，其含，

23、其含量量 由由D、J、F三點相對位置求出。三點相對位置求出。P點是回吸點又是點是回吸點又是析晶終點。析晶終點。BCLbL+AL+CA+CA C BL+BTaEP D J FML2B+C(3) 組成組成3在在P點回吸，在點回吸，在LBC時時LB同時消失，同時消失， P點是回吸點又是析晶終點點是回吸點又是析晶終點。bL+AL+CA+CC+BA C BL+BTaEP D L3BCLP點是過渡點，因為無點是過渡點，因為無B相生成。相生成。bL+AL+CA+CC+BA C BL+BTaTEEPL Lp=1 f=2熔體熔體4F D , (C)EH , C+(A)E(液相消失液相消失)L ，ACL C p=

24、2 f=1L A+C p=3 f=04FD L H 組成組成 反應性質(zhì)反應性質(zhì)(TP) 析晶終點析晶終點 析晶終相析晶終相 組成在組成在PD之間之間 LBC ；B先消失先消失 E AC DF之間之間 LBC ；L先消失先消失 P BC D點點 LBC ；LB同時消失同時消失 P C P點點 L(B)C E AC 總結(jié)規(guī)律總結(jié)規(guī)律：4bL+AL+CA+CC+BA C BL+BTaTEEPKL132D F化合物在低溫形成高溫分解化合物在低溫形成高溫分解L+AL+BA+BA C BA+CC+BETaTeTd1A BA+BA+CB+CA+BEL+AL+B化合物存在于某一溫度范圍內(nèi)化合物存在于某一溫度范

25、圍內(nèi)2四、固相中有化合物形成或分解的二元系統(tǒng)相圖四、固相中有化合物形成或分解的二元系統(tǒng)相圖A BA+BA+CB+CL+AL+CL+B3升溫形成，降溫分解升溫形成，降溫分解C C/ D D/EHOP熔體熔體3的冷卻過程：的冷卻過程：L P +BCp=3 f=0 Lp=1 f=2熔體熔體3C C/ , (B)L Bp=2 f=1PD/, 開始回吸開始回吸B(C)P (液相消失液相消失)D ，BC B+C p=2 f=1H , B+AO , A+BB+A p=2 f=1BCLCA+B ：A、在低共熔點下發(fā)生、在低共熔點下發(fā)生 B、在低共熔點以上發(fā)生、在低共熔點以上發(fā)生 ： 1、CaO.Al2O3.2

26、SiO2SiO2系統(tǒng)相系統(tǒng)相 圖，石圖，石 英多晶轉(zhuǎn)變溫度在低共熔點英多晶轉(zhuǎn)變溫度在低共熔點1368之上，之上， 在液相中，在液相中， -方石英方石英 -鱗石英鱗石英的轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn) 變溫度變溫度 1470。 2、CaO.SiO2 CaO.Al2O3.2SiO2系系 統(tǒng)相圖，統(tǒng)相圖， CS在低于低共熔點在低于低共熔點 (1307)的溫度，的溫度， 在固相中發(fā)生在固相中發(fā)生 多晶轉(zhuǎn)變：多晶轉(zhuǎn)變： -CS -CS， 轉(zhuǎn)變溫度為轉(zhuǎn)變溫度為1125。五、具有多晶轉(zhuǎn)變的二元系統(tǒng)相圖五、具有多晶轉(zhuǎn)變的二元系統(tǒng)相圖A、在低共熔點下發(fā)生、在低共熔點下發(fā)生TETPBA B A BA BA LBLETabB、在低共熔點以

27、上發(fā)生、在低共熔點以上發(fā)生aC P EA +LA +LA +BB+LLA BB% E：低共熔點：低共熔點 ，f 0，是析晶終點，是析晶終點，L A B ； P：晶型轉(zhuǎn)變點，：晶型轉(zhuǎn)變點， f0，不是析晶終點，不是析晶終點，LA LA 1BA B A BA BA LBLETaTETPP F/ FD D/C C/1/b析晶路程：析晶路程： Lp=1 f=2熔體熔體1C C/ , (B)L Bp=2 f=1ED/, B(A )A +B p=2 f=1F，A B E(液相消失液相消失)D , B A A +B p=2 f=1L A+B p=3 f=01/ ，A BLA+BA A 23aEA +LA +

28、LA +BB+LLA BB%DL A p=2 f=1F F/ , (A )F/FC P PC , (A A )E D/ ， A +BD/ Lp=1 f=2熔體熔體2PC , A L+A A +L p=3 f=0 A A E(L消失消失)G ，A BGL A +B p=3 f=0A +BLL A p=2 f=11、點、點E：低共熔點：低共熔點 LAB f=0 F：LG ALF f=02、線、線GKF為液相分界線；為液相分界線；3、帽形區(qū)、帽形區(qū)GKFG為二液存在區(qū)，區(qū)域的存在與為二液存在區(qū)，區(qū)域的存在與有關(guān)。有關(guān)。4、析晶路程：、析晶路程：六、具有液相分層的二元系統(tǒng)相圖六、具有液相分層的二元系統(tǒng)

29、相圖TFTEKTaG EbA A+BA+LA+LB+LL2L分相分相 區(qū)區(qū)OBFB 兩層兩層p=1 f=2熔體熔體1L A +B p=3 f=0E(L消失消失)O ，ABLF A p=2 f=1E TE ， A+(B) 兩層兩層p=1 f=2L2L2/GTF，(A)FTF，ALG LF+A f=0L1 L1/ TFTEKTaG EbA A+BA+LA+LB+LL2L分相分相 區(qū)區(qū)OBFBDP1TFTEKTaG EbA A+BA+LA+LB+LL2L分相分相 區(qū)區(qū)OBFB1 兩層兩層p=1 f=2熔體熔體1L1 L1/L1 L1/ L2 L2/ 兩層兩層p=1 f=2L2L2/PGTF，(A)F

30、TF，ALG LF+A f=0LF A p=2 f=1E TE ， A+(B)L A +B p=3 f=0E(L消失消失)O ，AB L A +B 5、應用：、應用： CaO-SiO2及及MgO-SiO2系統(tǒng)系統(tǒng)相圖，在相圖，在SiO2含量高處都有含量高處都有 一個二液分層區(qū)。一個二液分層區(qū)。：化學式相似，結(jié)構(gòu)相同，離子半徑相近的物質(zhì)能夠形成。11、特點：、特點： 無三相無變量點，即無三相無變量點，即fMIN1 兩個相平衡點，例兩個相平衡點，例2點和點和7點。點。2、杠桿規(guī)則計算固液相量。、杠桿規(guī)則計算固液相量。A BCTTaTbS(AB)LL+S(AB)L+S(AB)B%236745OA B

31、 TTaTbS(AB)LL+S(AB)B%七、形成連續(xù)固溶體的二元系統(tǒng)相圖七、形成連續(xù)固溶體的二元系統(tǒng)相圖3、舉例：舉例： 2MgO.SiO2和和2FeO.SiO2在高溫能在高溫能以各種比例互溶形成連續(xù)固溶體。以各種比例互溶形成連續(xù)固溶體。舉例：舉例： 鐵鈣黃長石鐵鈣黃長石(Ca2FeSiAlO7)與鎂方與鎂方柱石柱石(Ca2MgSi2O7)形成連續(xù)固溶體形成連續(xù)固溶體中間有一交點。中間有一交點。 SA(B)表示表示B組分溶解到組分溶解到A組分中所組分中所形成的固溶體；形成的固溶體； SB(A)表示表示A組分溶解在組分溶解在 B組分中所形成的固溶體組分中所形成的固溶體。八、形成不連續(xù)固溶體的二

32、元相圖八、形成不連續(xù)固溶體的二元相圖T A F G B C DEba SA(B)+ SB(A)SA(B)SA(B)+LL+ SB(A)SB(A)LT A F G B C Eba SA(B)+ SB(A)SA(BSA(B)+LL+ SB(A)SB(A)LD2 13ED , (SA(B)SB(A)T2P S , (SB(A)PST1SB(A)L Lp=1 f=2熔體熔體1液態(tài)溶液液態(tài)溶液L SB(A)p=2 f=11/ SB(A)+ SA(B)p=2 f=11/ ， SA(B)+ SB(A)Q NT3IL SB(A)+ SA(B)p=3 f=0L SB(A)+ SA(B)SA(B)SB(A)E(L

33、消失消失)H ， SA(B)SB(A)H另一類：生成不連續(xù)固溶體且具有另一類：生成不連續(xù)固溶體且具有回吸點回吸點的的二元系統(tǒng)相圖二元系統(tǒng)相圖1、點、點G :低共熔點低共熔點 LSA(B)+ SB(A) f=0 點點J ：回吸點，：回吸點，f=0 L+SA(B) SB(A)123A O P BbaFGJSA(B)+ SB(A)SA(B)SA(B)+LSB(A)L+ SB(A)TA O P BbaSA(B)+ SB(A)SA(B)SA(B)+LL+ SB(A)T3JF , 開始回吸開始回吸SA(B)(SB(A)FJSA(B)L + SA(B) SB(A)p=3 f=0SB(A) SB(A)p=1

34、f=2X ， SA(B)+ SB(A)SB(A)HX Lp=1 f=2熔體熔體3JG，SB(A)GD C , (SA(B)CDL SA(B)p=2 f=1L SB(A)p=2 f=1E FF(L消失消失)E ， SB(A) LSB(A) SB(A) SA(B) + SB(A) 剛離開剛離開J時組成時組成 SA(B)先消失先消失 LSA(B)同時消失同時消失 L先消失先消失 J點點: LSA(B) SB(A) 3 1 2組成點組成點123A O P BbaFGJSA(B)+ SB(A)SA(B)SA(B)+LSB(A)L+ SB(A)T 1、CaO-SiO2系統(tǒng)相圖系統(tǒng)相圖 要求：要求： (1)

35、會劃分分二元系統(tǒng)；會劃分分二元系統(tǒng)； (2)無變量點的性質(zhì)，相間平衡；無變量點的性質(zhì)，相間平衡； (3)具體分析具體分析SiO2-CS分系統(tǒng)，解釋為何分系統(tǒng)，解釋為何CaO可作為可作為 硅磚生產(chǎn)的硅磚生產(chǎn)的 礦化劑；礦化劑； (4) C2S-CaO分系統(tǒng)含有硅酸鹽水泥的重要礦物分系統(tǒng)含有硅酸鹽水泥的重要礦物 C3S和和C2S，C3S是不一致熔融化合物，僅能穩(wěn)是不一致熔融化合物，僅能穩(wěn) 定存在于定存在于12502150之間。之間。 (5) 會應用相圖指導實際生產(chǎn)。會應用相圖指導實際生產(chǎn)。專業(yè)相圖：專業(yè)相圖：圖10-14 C2S的多晶轉(zhuǎn)變自由焓050010001500T 5256707258601

36、1601420LH：(1)會劃分分二元系統(tǒng)；會劃分分二元系統(tǒng)； (2)無變量點的性質(zhì)及相間平衡；無變量點的性質(zhì)及相間平衡； (3)在在SiO2-A3S2分系統(tǒng)中，分系統(tǒng)中， (4) 在在A3S2SiO2分系統(tǒng)分系統(tǒng),莫來石質(zhì)莫來石質(zhì) (Al2O372% )及剛玉質(zhì)耐火磚及剛玉質(zhì)耐火磚(Al2O390% )都都 是性能優(yōu)良的耐火材料。是性能優(yōu)良的耐火材料。分析粘土磚，其礦物組成分析粘土磚，其礦物組成?分析生產(chǎn)硅磚中分析生產(chǎn)硅磚中Al2O3存在降低耐火度的存在降低耐火度的影影 響響?2、Al2O3-SiO2系統(tǒng)相圖系統(tǒng)相圖分析粘土磚，其礦物組成分析粘土磚，其礦物組成? 石英和莫來石石英和莫來石(A

37、3S2), A3S2含量增加，耐含量增加，耐火度增大，其中含火度增大，其中含Al2O3大約大約33。 ：配料組成在：配料組成在E1F范圍內(nèi)，必須注范圍內(nèi)，必須注意意液相線液相線的變化。的變化。 分析生產(chǎn)硅磚中分析生產(chǎn)硅磚中Al2O3存在降低耐火度的存在降低耐火度的影影 響響? 因因 為此系統(tǒng)為此系統(tǒng)中在中在1595低共熔點處生成低共熔點處生成含含Al2O3 5.5wt%d的液的液 相，相，E1點靠近點靠近SiO2,當當加入加入1wt的，在的，在1595就產(chǎn)生就產(chǎn)生 1：5.5=18.2 液相，與液相，與SiO2平衡的液相線從熔點平衡的液相線從熔點1723迅速降為迅速降為1595，因而使耐火度大

38、大降低。，因而使耐火度大大降低。 圖10-15 Al2O3-SiO2系統(tǒng)相圖200 01800160014001200溫 度 SiO220406 08 0Al2O3摩 爾 204 06080L +Al2O3172 3L+ SiO2E1159 5L+A3S2固溶 體1 850L1 840E2Al2O3+A3S2固 溶 體A3S2固 溶 體S iO2+A3S2固 溶 體重 量2 050L+A3S2固 溶 體F (1)劃分二元分系統(tǒng)；劃分二元分系統(tǒng)； (2)確定各無變量點的性質(zhì)及相間平衡；確定各無變量點的性質(zhì)及相間平衡； (3)應用：應用：鎂質(zhì)耐火材料鎂質(zhì)耐火材料配料中配料中MgO含量應大于含量應大

39、于Mg2SiO4中中 MgO含量，否則配料點落入含量，否則配料點落入Mg2SiO4SiO2系統(tǒng)，系統(tǒng)， 開始出現(xiàn)液相溫開始出現(xiàn)液相溫 度及全融溫度急劇下降，造成耐度及全融溫度急劇下降，造成耐 火度急劇下降。火度急劇下降。 ：鎂質(zhì)磚：鎂質(zhì)磚(T共共1850)與硅質(zhì)磚與硅質(zhì)磚(T共共1436) 不能混用，否則共熔點下降。不能混用，否則共熔點下降。 3、MgO-SiO2二元系統(tǒng)二元系統(tǒng)L150017001900210023002500270029000102030405060708090100MgOMg2SiO4MgSiO3SiO2重量 SiO318501890BCMgOMgO+LDFFL+-方石英

40、1543MgSiO3+LMgSiO3+-方石英Mg2SiO4+LAMgO+MgSiO4Mg2SiO4+MgSiO31557E1695圖10-16 MgO-SiO2系統(tǒng)相圖常用于常用于玻璃玻璃，其最低共熔點為，其最低共熔點為799。 73SiO2和和27Na2O易溶于水生成泡花堿。易溶于水生成泡花堿。 由于由于Na2O在高溫容易揮發(fā)在高溫容易揮發(fā),故相圖中缺乏故相圖中缺乏Na2O含量高部分。含量高部分。 63 64 65 66 67 68 4、Na2O-SiO2二元系統(tǒng)二元系統(tǒng) 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

41、化。)第四節(jié)第四節(jié) 三元系統(tǒng)相圖三元系統(tǒng)相圖 相圖相圖頂點頂點：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) 應用：應用：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。圖10-18 濃度三角形909090808080707070606060505050404040303030202020101010cEMDaABCa圖10-19 雙線法

42、確定三元組成CABMbca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頂點的組成。有各點均含有相等的對應頂點的組成。ABCMNEDFO 從等邊三角形的某一頂點向?qū)呑鲝牡冗吶切蔚哪骋豁旤c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：在三角形中任一混合物在三角形中任一混合物M，若從，若從M中

43、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、定比例規(guī)則定比例規(guī)則ABCMNEDFO3、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。它組成點之間的距離成反比。A

44、 BCoMPb1bb2 推導：推導：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。 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)

45、當一種物質(zhì)分解成三種物質(zhì) ，則，則混合物組成點也在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 MM1M2M3M.PA BC5 5、交叉位置規(guī)則、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，此規(guī)則稱為交叉位置交叉位置規(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M

46、3愈多，則愈多，則M點離點離M3愈遠。愈遠。6 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)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。 由由重心規(guī)則重心規(guī)則： M1M2MM3 或或：M M3 (M1M2) 結(jié)論：結(jié)論：從從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。M1M2M3MA BC.CBAE2E1E3E/A/B/C/e3e1e2EABCM/DMFD/三、簡單三元系統(tǒng)的三、簡單

47、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： 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)； 2、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、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 的二元的二元 低共熔點；低共熔點； 3、二元系統(tǒng)的液相線在三元系統(tǒng)中發(fā)展為、二元系統(tǒng)的液相線在三元系統(tǒng)中發(fā)展為液相面液相面， 液相面代表了一種二相平衡狀態(tài)，三個液相面以液相面代表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，界線代表了系統(tǒng)的三相平衡，界線代表了系統(tǒng)的三相平衡 狀態(tài)，狀態(tài)，f 1；

48、 5、三個液相面和三條界線在空間交于、三個液相面和三條界線在空間交于E/點點，處于四，處于四 相平衡狀態(tài)，相平衡狀態(tài)， f 0； 6、平面投影圖、平面投影圖(1) 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 (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， 高度不同，溫度也不同，高度不同，溫度也不同， 而

49、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。 相圖中一般注明相圖中一般注明等溫線的溫度。等溫線的溫度。 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。三元系統(tǒng)的等溫截面三元系統(tǒng)的等溫截面 ： 按杠桿規(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

50、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=1FCBAEDCAB1 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L+AL+SL+BA e1 S e2 B e4e3CABCSE1E2m 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)

51、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， 析析 晶終點和析晶終產(chǎn)物；晶終點和析晶終產(chǎn)物； (5) 在在E1E2界線上界線上m點是溫度最點是溫度最 高點高點。 (連線規(guī)則連線規(guī)則)四、三元系統(tǒng)相圖的基本類型四、三元系統(tǒng)相圖的基本類型相圖上的特點：相圖上的特點： 化合物組成點化合物組成點不在其初晶區(qū)范不在其初晶區(qū)范圍內(nèi)圍內(nèi)。A/Q/S/B/L+AL+SL+BA e1 Q 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) 幾條重要規(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

52、走向；走向； ：將界線：將界線(或延長線或延長線)與與相應的連線相應的連線相交，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 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的組成切線與相應的組成的連線相交，的連線相交， 如如交點交點，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，則表示界線上該處具有，則表示界線上該處具有轉(zhuǎn)熔轉(zhuǎn)熔 性質(zhì)性質(zhì)，遠離交點的晶相被回吸。遠離

53、交點的晶相被回吸。注意注意：有時一條界線上：有時一條界線上切線與連線切線與連線相交有兩種相交有兩種情況。情況。 在某段具有共熔性質(zhì)，過一轉(zhuǎn)折點后又具有共熔性質(zhì)。在某段具有共熔性質(zhì)，過一轉(zhuǎn)折點后又具有共熔性質(zhì)。 二類界線表示：二類界線表示： 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： 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副三角形的無變量點處于其相應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副三角形的無變量點處于其相應副三角形的交叉位，交叉位，則為則為單轉(zhuǎn)熔點單

54、轉(zhuǎn)熔點； 無變量點處于其相應副三角形的無變量點處于其相應副三角形的共軛位共軛位，則為，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點液相平衡的三個晶相組成點連指與該無變量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。 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 三個初相區(qū)和三條界線三個初相區(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

55、向交匯點交匯點單轉(zhuǎn)熔點單轉(zhuǎn)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)。 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)相應相應的初晶區(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課堂總結(jié)課堂總結(jié)一、一、 三元系統(tǒng)組成的表示方法三元系統(tǒng)組成的表

56、示方法BACM N P b c a 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A BCP Q E D FM3、杠桿規(guī)則、杠桿規(guī)則5 5、交叉位置規(guī)則、交叉位置規(guī)則6 6、共軛位置規(guī)則、共軛位置規(guī)則M1M2M3M.PA BCM1M2M3MPA BC2、定比例規(guī)則定比例規(guī)則幾條重要規(guī)則幾條重要規(guī)則連線規(guī)則連線規(guī)則 切線規(guī)則切線規(guī)則 重心規(guī)則重心規(guī)則 三角形規(guī)則三角形規(guī)則A e1 Q S B e4e3CABCSEmP副三角形副三角形(2) 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；

57、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)則檢驗其正確性。、利用規(guī)則檢驗其正確性。A 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

58、 f=2A e1 Q S B e4e3CABCSEmPOQ2 .2點點在在B的初晶區(qū)，的初晶區(qū)，開始析出的晶相為開始析出的晶相為B，組成點在組成點在 BSC內(nèi)，內(nèi)，析晶終點為析晶終點為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=2A e1 Q S B e4e3CABCSEP. 3分析分析：3點點在在C的初晶區(qū)內(nèi)，的初晶區(qū)內(nèi)，開始析出的晶相為開始析出的晶相為C， 在在 ASC內(nèi)，析晶終內(nèi)，析晶終點在點在E

59、點，結(jié)晶終產(chǎn)物是點，結(jié)晶終產(chǎn)物是A、S、C。途中經(jīng)過。途中經(jīng)過P點，點，P點點是轉(zhuǎn)熔點，同時也是過渡是轉(zhuǎn)熔點，同時也是過渡點點。 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+CDFGmA e1 Q S B e4e3CABCSEmP. 4課堂分析L +B C p=3 f=1 Lp=1 f=3熔體熔體55 B , (B)HB

60、 , B(S)L S p=2 f=2ES ，S+(C+A)I (B消失消失)S ，SL B p=2 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A 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