第六章相平衡與相圖(5)-三元系統(tǒng)-2012中南大學(xué)無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)課件

1、 6、形成一個(gè)高溫分解、低溫穩(wěn)定二元化合物的三元相圖形成一個(gè)高溫分解、低溫穩(wěn)定二元化合物的三元相圖 8、固相具有多晶轉(zhuǎn)變的三元相圖、固相具有多晶轉(zhuǎn)變的三元相圖 1、Na2OCaOSiO2相圖相圖 2 、K2OAl2O3SiO2相圖相圖 3、 CaOAl2O3SiO2相圖相圖 四、四、 總結(jié)總結(jié) 7、形成一個(gè)低溫分解、高溫穩(wěn)定二元化合物的三元相圖形成一個(gè)低溫分解、高溫穩(wěn)定二元化合物的三元相圖三、專業(yè)三元系統(tǒng)相圖三、專業(yè)三元系統(tǒng)相圖 C3，n1 則：則：FC-P14-P 當(dāng)當(dāng) Pmin1時(shí)，時(shí)，F(xiàn)max3（T、X1、X2） Pmax4時(shí)，時(shí)，F(xiàn)min0 三元系統(tǒng)相圖為三元系統(tǒng)相圖為T-X1-X2圖

2、，用三方棱柱體表示。圖，用三方棱柱體表示。（一）三元系統(tǒng)組成表示方法和濃度三角形性質(zhì)（一）三元系統(tǒng)組成表示方法和濃度三角形性質(zhì) 1組成表示法組成表示法 （1）濃度三角形）濃度三角形等邊三角形：表示等邊三角形：表示三元系統(tǒng)的組成三元系統(tǒng)的組成三個(gè)純組分三個(gè)純組分A、B、C；（AB、BC、AC）三個(gè)二元系統(tǒng)組成；三個(gè)二元系統(tǒng)組成；含有含有A、B和和C三個(gè)的三元系統(tǒng)組成，三個(gè)的三元系統(tǒng)組成，各點(diǎn)中各點(diǎn)中A、B、C含量各不相含量各不相同。同。 （1） 經(jīng)等邊三角形內(nèi)的任經(jīng)等邊三角形內(nèi)的任意一點(diǎn)作平行于三角形各邊的直線時(shí)，則在每條邊上意一點(diǎn)作平行于三角形各邊的直線時(shí)，則在每條邊上所截的截線之和等于三角形

3、一邊之長(zhǎng)（所截的截線之和等于三角形一邊之長(zhǎng)（a+b+c=ABBC=AC），則若組成用百分?jǐn)?shù)表示，有：），則若組成用百分?jǐn)?shù)表示，有：%100%BCbB%100%ACCC%100%ABaA（2）通過通過M點(diǎn)作平點(diǎn)作平行于三角形兩條邊的直線，行于三角形兩條邊的直線，根據(jù)其在第三條邊上所得截根據(jù)其在第三條邊上所得截線來表示。線來表示。 u 任意三角形均可作為濃度三角形，只是三角形的任意三角形均可作為濃度三角形，只是三角形的三條邊絕對(duì)長(zhǎng)度不相等而已；三條邊絕對(duì)長(zhǎng)度不相等而已；u 無論在哪種三角形中，任何一點(diǎn)的組成都可采用無論在哪種三角形中，任何一點(diǎn)的組成都可采用作雙線法求得，反過來已知組成也可在圖中找到

4、作雙線法求得，反過來已知組成也可在圖中找到相應(yīng)的點(diǎn)。相應(yīng)的點(diǎn)。2濃度三角形性質(zhì)濃度三角形性質(zhì)（1）等含量規(guī)則等含量規(guī)則：平行于三角形：平行于三角形一邊的直線，線上任意一個(gè)組成一邊的直線，線上任意一個(gè)組成點(diǎn)所含對(duì)面頂點(diǎn)組分的含量不變，點(diǎn)所含對(duì)面頂點(diǎn)組分的含量不變，如如MN線上，線上，C%=常數(shù)常數(shù)（2）定比例規(guī)則定比例規(guī)則：三角形一頂點(diǎn)：三角形一頂點(diǎn)和其對(duì)邊任意點(diǎn)的連線，線上任和其對(duì)邊任意點(diǎn)的連線，線上任何一個(gè)組成點(diǎn)中其余兩組分含量何一個(gè)組成點(diǎn)中其余兩組分含量比例不變。比例不變。 在在CD連線上任意一點(diǎn)連線上任意一點(diǎn)O，作，作BC和和AC邊的平行線，邊的平行線，所截取的線為所截取的線為BF和和A

5、E分別表示分別表示A的含量的含量a和和B的含量的含量b，即：，即： ，又，又 BFNO，AEMO 又又 AEBFba 即在即在CD線上，線上，A、B含量比含量比a/b都等于都等于BD/AD，為，為定值。定值。 MOONbaADMOBDNOCDCOADBDMONO 定值A(chǔ)DBDMOONba（3）背向性規(guī)則背向性規(guī)則：在：在ABC系統(tǒng)中的系統(tǒng)中的M點(diǎn)液相，若析點(diǎn)液相，若析出出C，則液相組成必定沿著，則液相組成必定沿著CM連線的延長(zhǎng)線向著背離連線的延長(zhǎng)線向著背離C的方向變化。的方向變化。（二）杠桿規(guī)則（二）杠桿規(guī)則 設(shè)有兩個(gè)三元混合物的組成設(shè)有兩個(gè)三元混合物的組成為為M和和N，其質(zhì)量分別為，其質(zhì)量分

6、別為m和和n，則混合后的新混合物的組成點(diǎn)則混合后的新混合物的組成點(diǎn)P，一定落在一定落在MN連線上，且有下列連線上，且有下列關(guān)系：關(guān)系：mnPNMP 【證明證明】通過通過M作作AB邊平行線，再通過邊平行線，再通過M、N及及P點(diǎn)，作點(diǎn)，作BC邊平行線，則邊平行線，則M中中A的含量的含量a1，N中中A的的含量含量a2。P中中A的含量的含量x。根據(jù)物料平衡原理，混。根據(jù)物料平衡原理，混合前后合前后A的總量不變，故得：的總量不變，故得： ，所以，所以由圖可知：由圖可知： 于是于是 在在MNR中中PQNR，故故 即得：即得： 。 nmxnama2121axxamnMQxa1QRax2QRMQmnPNMPQ

7、RMQmnPNMP 三元系統(tǒng)杠杠規(guī)則三元系統(tǒng)杠杠規(guī)則 兩種混合物（或相）的質(zhì)量比例，與連結(jié)兩混合物兩種混合物（或相）的質(zhì)量比例，與連結(jié)兩混合物組成點(diǎn)至新（總）混合物組成點(diǎn)線段長(zhǎng)度成反比。組成點(diǎn)至新（總）混合物組成點(diǎn)線段長(zhǎng)度成反比。 【注意注意】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)中有混合物分解為三種物質(zhì)，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)，其質(zhì)量比需用或有三種物質(zhì)生成一種物質(zhì)，其質(zhì)量比需用兩次杠桿規(guī)則兩次杠桿規(guī)則求出。求出。重心規(guī)則重心規(guī)則（三）重心規(guī)則（三）重心規(guī)則 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

8、物質(zhì)M、N、Q合成混合物合成混合物P，則則混合物混合物P的組成點(diǎn)在連成的的組成點(diǎn)在連成的 MNQ之之，P點(diǎn)的位置稱為重心點(diǎn)的位置稱為重心位置位置（注意：為質(zhì)量重心）（注意：為質(zhì)量重心）。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)。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)。根據(jù)根據(jù)杠桿規(guī)則杠桿規(guī)則：MNB BQ PM NQ PMNQP.BA BC由由杠桿規(guī)則杠桿規(guī)則：MNT PQTMNPQMNQPTA BC從從MN中取出中取出Q愈多，則愈多，則P點(diǎn)離點(diǎn)離Q愈遠(yuǎn)。愈遠(yuǎn)。NQMPA BC.從從M取出取出NQ愈多，則愈多，則P點(diǎn)離點(diǎn)離N和和Q

9、愈遠(yuǎn)。愈遠(yuǎn)。（1）重心位置規(guī)則重心位置規(guī)則：M+N+Q P （對(duì)應(yīng)（對(duì)應(yīng)低共熔點(diǎn)低共熔點(diǎn)）（2）交叉位置規(guī)則交叉位置規(guī)則：M+N P-Q （對(duì)應(yīng)（對(duì)應(yīng)單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)）（3）共軛位置規(guī)則共軛位置規(guī)則：M P -(N+Q) （對(duì)應(yīng)（對(duì)應(yīng)雙轉(zhuǎn)熔點(diǎn)雙轉(zhuǎn)熔點(diǎn)）1、只具有一個(gè)低共熔點(diǎn)的三元系統(tǒng)相圖、只具有一個(gè)低共熔點(diǎn)的三元系統(tǒng)相圖（一）（一）立體圖立體圖 以濃度三角形為底，溫度坐標(biāo)為高所圍成的三面棱以濃度三角形為底，溫度坐標(biāo)為高所圍成的三面棱柱體。相圖棱邊柱體。相圖棱邊 分別表示純組分分別表示純組分A、B、C的狀態(tài)，其最高點(diǎn)的狀態(tài)，其最高點(diǎn) 為為A、B、C的熔點(diǎn)。的熔點(diǎn)。每一個(gè)側(cè)面分別表示二元系統(tǒng)每一個(gè)

10、側(cè)面分別表示二元系統(tǒng)A-B，B-C，C-A的相圖，的相圖，E1、E2、E3為相應(yīng)的二元低共熔點(diǎn)。為相應(yīng)的二元低共熔點(diǎn)。C、CB、BAAC、B、ACBAE2E1E3E/A/B/C/e3e1e2EABCM/DMFD/】 三棱邊：三棱邊：A、B、C的三個(gè)的三個(gè)單單元系統(tǒng)；元系統(tǒng)； 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)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) 的二元低共熔點(diǎn)；的二元低共熔點(diǎn)； 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， 液相面代表了二相平衡狀態(tài)液相面代表了二相平衡狀態(tài)（P=2，F(xiàn)=2），三，三 個(gè)液相面以上的空間為熔體的單相區(qū)個(gè)液

11、相面以上的空間為熔體的單相區(qū)（P=1，F(xiàn)=3） ； 兩兩液相面相交成液相面相交成界線界線，代表了系統(tǒng)的三相平衡，代表了系統(tǒng)的三相平衡 狀態(tài)狀態(tài)（P=3，F(xiàn)=1）；）； 三個(gè)液相面三個(gè)液相面（或（或三條界線三條界線）在空間交于在空間交于E點(diǎn)點(diǎn)，為低共熔點(diǎn)，為低共熔點(diǎn)， 處于四相平衡狀態(tài)（處于四相平衡狀態(tài)（P=4，F(xiàn)=0）。）。三個(gè)三個(gè)液相面液相面： ，液相面以，液相面以上是液相的單相區(qū)。液相面上是液相與一個(gè)固相平上是液相的單相區(qū)。液相面上是液相與一個(gè)固相平衡，在液相面上按相圖的不同區(qū)域，分別首先析出衡，在液相面上按相圖的不同區(qū)域，分別首先析出一個(gè)純組分一個(gè)純組分A、B或或C的晶相。與二元系統(tǒng)液相

12、線相的晶相。與二元系統(tǒng)液相線相比較，由于第三組分加入，使線變成了面。比較，由于第三組分加入，使線變成了面。 每?jī)蓚€(gè)液相面相交成一條曲線：每?jī)蓚€(gè)液相面相交成一條曲線： 和和 叫做低共熔線或稱叫做低共熔線或稱界線界線。界線上液相同時(shí)對(duì)兩種晶。界線上液相同時(shí)對(duì)兩種晶相飽和，即兩個(gè)晶相與液相三相共存，若降低溫度，相飽和，即兩個(gè)晶相與液相三相共存，若降低溫度，即有兩個(gè)晶相同時(shí)析出。即有兩個(gè)晶相同時(shí)析出。 2131EEEB，EEEA32EEECE，EEE21EE3 由于第三組分加入，使二元低共熔點(diǎn)變成低共熔由于第三組分加入，使二元低共熔點(diǎn)變成低共熔線，界線上溫度隨著離開二元低共熔點(diǎn)而下降。三線，界線上溫度

13、隨著離開二元低共熔點(diǎn)而下降。三條界線的交點(diǎn)是三元無變量點(diǎn)，即條界線的交點(diǎn)是三元無變量點(diǎn)，即低共熔點(diǎn)低共熔點(diǎn)，其液，其液相同時(shí)對(duì)三種晶相飽和，為四相共存（相同時(shí)對(duì)三種晶相飽和，為四相共存（F=0），低共），低共熔點(diǎn)也是液相存在的最低溫度點(diǎn)。通過低共熔點(diǎn)平熔點(diǎn)也是液相存在的最低溫度點(diǎn)。通過低共熔點(diǎn)平行于底面的平面稱為行于底面的平面稱為固相面固相面或結(jié)晶結(jié)束面。固相面或結(jié)晶結(jié)束面。固相面之下全部是固相。之下全部是固相。 P=2 F=2 雙變量平衡雙變量平衡 P=3 F=1 單變量平衡單變量平衡 P=4 F=0 無變量平衡無變量平衡（二）（二）相圖特點(diǎn)相圖特點(diǎn) 1液相互溶液相互溶 2固相完全不互溶固相

14、完全不互溶 3不生成化合物不生成化合物 4只有一個(gè)三元低共熔點(diǎn)只有一個(gè)三元低共熔點(diǎn)（三）（三）投影圖投影圖 投影圖是將無變量點(diǎn)及界投影圖是將無變量點(diǎn)及界線向濃度三角形投影而成。線向濃度三角形投影而成。 (1) 立體圖的空間曲面立體圖的空間曲面（液相面）（液相面） 平面上的平面上的初晶區(qū)初晶區(qū) 、 、 ABCE1E e1E E2E e2E E3E e3E空間界線空間界線平面界線平面界線空間點(diǎn)空間點(diǎn)平面點(diǎn)平面點(diǎn)E1 e1E2 e2E3 e3 E E頂點(diǎn)：三個(gè)純組分頂點(diǎn)：三個(gè)純組分A、B、C 液相面液相面初晶區(qū)：（初晶區(qū)：（A）（）（B）（）（C）二元系統(tǒng)：二元系統(tǒng)：AB、BC、CA對(duì)應(yīng)二元低共熔點(diǎn)

15、：對(duì)應(yīng)二元低共熔點(diǎn)：e1, e2, e3 界線：界線：Ee1，Ee2，Ee3。三元低共熔點(diǎn)：三元低共熔點(diǎn)：E（四）投影圖上溫度表示方法（四）投影圖上溫度表示方法u固定點(diǎn)固定點(diǎn)（如純組元或化合物的熔點(diǎn)，二元和三元（如純組元或化合物的熔點(diǎn)，二元和三元的無變量點(diǎn)等）：的無變量點(diǎn)等）：、u界線界線：； 三角形邊上三角形邊上：u初晶區(qū)初晶區(qū)： 在立體圖中以一定溫度間隔（如在立體圖中以一定溫度間隔（如100）作等溫截面與）作等溫截面與液相面的交線投影于底面濃度三角形中。液相面的交線投影于底面濃度三角形中。 【注意注意】l 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)，離頂點(diǎn)愈遠(yuǎn)， 溫度愈低；溫度愈

16、低；l 液相面愈陡，投影圖上等溫線愈密；液相面愈陡，投影圖上等溫線愈密； 表明表明l 根據(jù)投影圖上等溫線可確定熔體在什么溫度下開始根據(jù)投影圖上等溫線可確定熔體在什么溫度下開始析晶以及系統(tǒng)在某溫度時(shí)與固相平衡的液相組成；析晶以及系統(tǒng)在某溫度時(shí)與固相平衡的液相組成；l 相圖中一般注明相圖中一般注明等溫線溫度，但由于等溫線使相圖等溫線溫度，但由于等溫線使相圖圖面變得復(fù)雜，則有些相圖中并不畫出等溫線。圖面變得復(fù)雜，則有些相圖中并不畫出等溫線。（五）冷卻與加熱過程（五）冷卻與加熱過程 三元熔體冷卻析晶過程三元熔體冷卻析晶過程分析均以投影圖為主。分析均以投影圖為主。 1. 冷卻析晶過程冷卻析晶過程FCAB

17、EDCBA2. 加熱熔融過程加熱熔融過程FCABEDCBA 【小結(jié)小結(jié)】l 箭頭：箭頭： 表示過程進(jìn)行的方向表示過程進(jìn)行的方向 l 固液相對(duì)應(yīng)關(guān)系，符號(hào)的對(duì)應(yīng)位置要寫好固液相對(duì)應(yīng)關(guān)系，符號(hào)的對(duì)應(yīng)位置要寫好l 冷卻時(shí)：過程寫在液相上，寫出組成、過程、自由冷卻時(shí)：過程寫在液相上，寫出組成、過程、自由度、結(jié)晶結(jié)束點(diǎn)度、結(jié)晶結(jié)束點(diǎn)l 加熱：過程寫在固相上，寫出組成、過程、自由度加熱：過程寫在固相上，寫出組成、過程、自由度（六）各相量的計(jì)算（六）各相量的計(jì)算 l 根據(jù)杠桿規(guī)則，可確定冷根據(jù)杠桿規(guī)則，可確定冷卻或加熱過程中，某一溫卻或加熱過程中，某一溫度下成平衡的液相和固相度下成平衡的液相和固相的組成及各

18、相相對(duì)含量；的組成及各相相對(duì)含量；l 以原始組成點(diǎn)為軸心的杠以原始組成點(diǎn)為軸心的杠桿進(jìn)行計(jì)算。桿進(jìn)行計(jì)算。FCABEDCBA 1. 液相組成剛到達(dá)液相組成剛到達(dá)D時(shí)，系統(tǒng)存在：液相時(shí)，系統(tǒng)存在：液相D + 固相固相C 根據(jù)杠桿規(guī)則，其相對(duì)含量：根據(jù)杠桿規(guī)則，其相對(duì)含量： MDCMSLC%100%100%CDCMMDCMCMLCMMDSC%100%CDMDSC 2. 液相組成剛到達(dá)液相組成剛到達(dá)E時(shí)，固相時(shí)，固相A、C共析晶過程結(jié)束，系統(tǒng)存在：共析晶過程結(jié)束，系統(tǒng)存在：液相液相E + 固相固相F（A+C） FCABEDCBAMEFMSLCA%100%FEFML%100%FEMESAC%100%A

19、CAFFEMESC%100%ACFCFEMESAFCABEDCBA 【注意注意】此處此處SC為第一、二兩次析晶過程析出為第一、二兩次析晶過程析出C的的總和。液相到達(dá)總和。液相到達(dá)E后析出的晶相即液相剛到后析出的晶相即液相剛到E時(shí)尚剩時(shí)尚剩余的液相量：余的液相量：%100EFFM 全部結(jié)晶結(jié)束，系統(tǒng)只存全部結(jié)晶結(jié)束，系統(tǒng)只存在固相，不再有液相了。在固相，不再有液相了。 FCABEDCBA 一致熔融二元化合物一致熔融二元化合物S組成點(diǎn)組成點(diǎn)AmBn，初晶區(qū)，初晶區(qū)l 化合物化合物S 的熔點(diǎn)的熔點(diǎn)S相當(dāng)于化相當(dāng)于化合物液相線上溫度最高點(diǎn)；合物液相線上溫度最高點(diǎn)；l e1和和e2為兩個(gè)對(duì)應(yīng)二元低共為兩

20、個(gè)對(duì)應(yīng)二元低共熔點(diǎn)。熔點(diǎn)。S（一）（一） 相圖分析相圖分析 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 1. 兩個(gè)三元無變量點(diǎn)兩個(gè)三元無變量點(diǎn); 2. 五條界線五條界線; 3. 四個(gè)初晶區(qū)四個(gè)初晶區(qū); 4. 化合物化合物S有自己的相區(qū)有自己的相區(qū) ，且，且S組成點(diǎn)落在其相區(qū)組成點(diǎn)落在其相區(qū)內(nèi)內(nèi); 5. 連接連接CS（組成點(diǎn)連線），可劃分為兩個(gè)（組成點(diǎn)連線），可劃分為兩個(gè)，對(duì)應(yīng)兩個(gè)對(duì)應(yīng)兩個(gè)S（二）（二） 連接線規(guī)則連接線規(guī)則a. 連線與界線相交連線與界線相交b. 界線的延長(zhǎng)線與連線相交界線的延長(zhǎng)線與連線相交c. 連線的延長(zhǎng)線與界線相交連線的延長(zhǎng)線與界線相交：兩個(gè)組元組成點(diǎn)之間連線：兩個(gè)組元組成點(diǎn)之間連線：兩個(gè)初晶區(qū)之間交線；

21、：兩個(gè)初晶區(qū)之間交線；實(shí)質(zhì)：由實(shí)質(zhì)：由C和和S構(gòu)成的真正二元系統(tǒng)；構(gòu)成的真正二元系統(tǒng)；：CS連線與相應(yīng)初晶區(qū)（連線與相應(yīng)初晶區(qū)（C）和（）和（S）界線）界線E1E2的交點(diǎn)，為的交點(diǎn)，為CS二元系統(tǒng)低共熔點(diǎn)，也是二元系統(tǒng)低共熔點(diǎn)，也是CS連連線上溫度最高點(diǎn)，稱為線上溫度最高點(diǎn)，稱為“”；l CS連線上任何一點(diǎn)組成的熔體，冷卻結(jié)晶時(shí)其液連線上任何一點(diǎn)組成的熔體，冷卻結(jié)晶時(shí)其液相組成只能在相組成只能在CS連線上變化，且都在連線上變化，且都在m點(diǎn)結(jié)束，點(diǎn)結(jié)束，在在m點(diǎn)同時(shí)析出點(diǎn)同時(shí)析出C和和S的低共熔混合物。的低共熔混合物。 【說明說明】CS二元低共熔點(diǎn)二元低共熔點(diǎn)m ，隨加入第三組元，隨加入第三組元

22、A或或B使使m點(diǎn)變成了界線點(diǎn)變成了界線m1 和和m2 。溫度由。溫度由m向向1和和2降低，降低，則則m點(diǎn)是界線上溫度最高點(diǎn)。點(diǎn)是界線上溫度最高點(diǎn)。 連線和相應(yīng)相區(qū)界線的交點(diǎn)是連線上溫度最低點(diǎn)，連線和相應(yīng)相區(qū)界線的交點(diǎn)是連線上溫度最低點(diǎn)，界線上溫度最高點(diǎn)界線上溫度最高點(diǎn)“鞍形點(diǎn)鞍形點(diǎn)”。 連接線與界線相交情況：連接線與界線相交情況： (1) 連線與界線相交；連線與界線相交；(2) 界線延長(zhǎng)線與連線相交；界線延長(zhǎng)線與連線相交；(3) 連線延長(zhǎng)線與界線相交；連線延長(zhǎng)線與界線相交；(4) 連線延長(zhǎng)線與界線延長(zhǎng)線相交。連線延長(zhǎng)線與界線延長(zhǎng)線相交。 連接線規(guī)則連接線規(guī)則：若連結(jié)兩個(gè)晶相組成點(diǎn)的連線：若連結(jié)

23、兩個(gè)晶相組成點(diǎn)的連線（或其延長(zhǎng)線）與劃分這兩個(gè)晶相初晶區(qū)的界線（或其延長(zhǎng)線）與劃分這兩個(gè)晶相初晶區(qū)的界線（或其延長(zhǎng)線）相交，則界線上的溫度隨著離開該（或其延長(zhǎng)線）相交，則界線上的溫度隨著離開該交點(diǎn)而下降交點(diǎn)而下降（三）三角形規(guī)則（三）三角形規(guī)則 CS將將ABC劃分成兩個(gè)獨(dú)立分三元系統(tǒng)，分別對(duì)劃分成兩個(gè)獨(dú)立分三元系統(tǒng)，分別對(duì)應(yīng)有三元低共熔點(diǎn)：應(yīng)有三元低共熔點(diǎn)： 副三角形：副三角形：ASC E1 BSC E2 CSALECSBLE 劃分副三角形的原則劃分副三角形的原則：u要?jiǎng)澐殖鲇幸饬x的副三角形，即要?jiǎng)澐殖鲇幸饬x的副三角形，即；u此三元無變量點(diǎn)可以在三角形內(nèi)（出現(xiàn)于有一致熔此三元無變量點(diǎn)可以在三角

24、形內(nèi)（出現(xiàn)于有一致熔化合物系統(tǒng)），也可以在三角形之外（出現(xiàn)于有不化合物系統(tǒng)），也可以在三角形之外（出現(xiàn)于有不一致熔化合物的系統(tǒng)）。一致熔化合物的系統(tǒng)）。（1）根據(jù)三元無變量點(diǎn)劃分：除多晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)和過渡點(diǎn)外，）根據(jù)三元無變量點(diǎn)劃分：除多晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)和過渡點(diǎn)外，每個(gè)三元無變量點(diǎn)都有自己對(duì)應(yīng)的副三角形。每個(gè)三元無變量點(diǎn)都有自己對(duì)應(yīng)的副三角形。把三元無把三元無變量點(diǎn)周圍三個(gè)初晶區(qū)所對(duì)應(yīng)的晶相組成點(diǎn)連接形成的變量點(diǎn)周圍三個(gè)初晶區(qū)所對(duì)應(yīng)的晶相組成點(diǎn)連接形成的三角形，即是與該三元無變量點(diǎn)對(duì)應(yīng)的副三角形三角形，即是與該三元無變量點(diǎn)對(duì)應(yīng)的副三角形；（2）根據(jù)連線劃分：）根據(jù)連線劃分：把相鄰兩個(gè)初晶區(qū)所對(duì)應(yīng)的晶相組把相

25、鄰兩個(gè)初晶區(qū)所對(duì)應(yīng)的晶相組成點(diǎn)連接成點(diǎn)連接，不相鄰的不要連。，不相鄰的不要連。 4 三角形規(guī)則三角形規(guī)則 原始熔體組成點(diǎn)所在副三角形的三個(gè)頂點(diǎn)所原始熔體組成點(diǎn)所在副三角形的三個(gè)頂點(diǎn)所表示的物質(zhì)即是表示的物質(zhì)即是結(jié)晶產(chǎn)物結(jié)晶產(chǎn)物；這三個(gè)物質(zhì)相應(yīng)的初；這三個(gè)物質(zhì)相應(yīng)的初晶區(qū)所包圍的三元無變量點(diǎn)是其晶區(qū)所包圍的三元無變量點(diǎn)是其結(jié)晶結(jié)束點(diǎn)結(jié)晶結(jié)束點(diǎn)。 重心規(guī)則重心規(guī)則l 無變量點(diǎn)處于其相應(yīng)副三角形的無變量點(diǎn)處于其相應(yīng)副三角形的：；l 無變量點(diǎn)處于其相應(yīng)副三角形的無變量點(diǎn)處于其相應(yīng)副三角形的：；l 無變量點(diǎn)處于其相應(yīng)副三角形的無變量點(diǎn)處于其相應(yīng)副三角形的：。 判斷無變量點(diǎn)性質(zhì)判斷無變量點(diǎn)性質(zhì) l三條界線

26、的溫降箭頭都指向交匯點(diǎn)三條界線的溫降箭頭都指向交匯點(diǎn)低共熔點(diǎn)低共熔點(diǎn)(三升點(diǎn)三升點(diǎn))；l兩條界線的溫降箭頭指向交匯點(diǎn)兩條界線的溫降箭頭指向交匯點(diǎn)單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)(雙升點(diǎn)雙升點(diǎn))；l兩條界線的溫降箭頭背向交匯點(diǎn)兩條界線的溫降箭頭背向交匯點(diǎn)雙轉(zhuǎn)熔點(diǎn)雙轉(zhuǎn)熔點(diǎn)(雙降點(diǎn)雙降點(diǎn))。3、具有一個(gè)一致熔融三元化合物的三元相圖具有一個(gè)一致熔融三元化合物的三元相圖 一致熔融三元化合物一致熔融三元化合物S，其組成點(diǎn)在自己的初晶其組成點(diǎn)在自己的初晶區(qū)區(qū) 內(nèi)，內(nèi)，S點(diǎn)是相應(yīng)相點(diǎn)是相應(yīng)相區(qū)液相面的最高點(diǎn)。區(qū)液相面的最高點(diǎn)。 Su 劃分三個(gè)副三角形，分劃分三個(gè)副三角形，分別對(duì)應(yīng)三元無變量點(diǎn)別對(duì)應(yīng)三元無變量點(diǎn)E1、E2和和E

27、3，均為低共熔點(diǎn)，均為低共熔點(diǎn)u SA，SB，SC都是二元都是二元系統(tǒng)，且都有相對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)，且都有相對(duì)應(yīng)的鞍形點(diǎn)鞍形點(diǎn)m1、m2、m3u 界線上溫降方向用連接界線上溫降方向用連接線規(guī)則判斷。線規(guī)則判斷。4、具有一個(gè)不一致熔融二具有一個(gè)不一致熔融二元化合物的三元相圖元化合物的三元相圖 一個(gè)二元化合物一個(gè)二元化合物S(AmBn) 兩個(gè)三元無變量點(diǎn)兩個(gè)三元無變量點(diǎn)E、P 四個(gè)初晶區(qū)四個(gè)初晶區(qū) 且且S在其初晶區(qū)在其初晶區(qū) 之外之外 五條界線五條界線 ABCSS 切線規(guī)則切線規(guī)則 作界線上某一點(diǎn)的切線與相應(yīng)晶相組成點(diǎn)連線相作界線上某一點(diǎn)的切線與相應(yīng)晶相組成點(diǎn)連線相交，若交點(diǎn)落在兩組成點(diǎn)連線之間，則在此點(diǎn)

28、所進(jìn)交，若交點(diǎn)落在兩組成點(diǎn)連線之間，則在此點(diǎn)所進(jìn)行的是行的是；若交點(diǎn)落在兩組成；若交點(diǎn)落在兩組成點(diǎn)連線外，則此點(diǎn)進(jìn)行的是點(diǎn)連線外，則此點(diǎn)進(jìn)行的是 ，且遠(yuǎn)離交點(diǎn)的晶相被轉(zhuǎn)熔。且遠(yuǎn)離交點(diǎn)的晶相被轉(zhuǎn)熔。 切線規(guī)則切線規(guī)則 l 轉(zhuǎn)熔線上用雙箭頭表轉(zhuǎn)熔線上用雙箭頭表示溫降方向；示溫降方向；l 實(shí)際相圖中會(huì)出現(xiàn)界實(shí)際相圖中會(huì)出現(xiàn)界線性質(zhì)發(fā)生變化情況，線性質(zhì)發(fā)生變化情況，即同一條界線上，一即同一條界線上，一段是低共熔線，另一段是低共熔線，另一段是轉(zhuǎn)熔線。如圖段是轉(zhuǎn)熔線。如圖b為界線性質(zhì)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，為界線性質(zhì)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，有：有： Lb B轉(zhuǎn)熔線上溫降方向：轉(zhuǎn)熔線上溫降方向： P：?jiǎn)无D(zhuǎn)熔點(diǎn)（雙升點(diǎn)、一次轉(zhuǎn)熔點(diǎn)）：?jiǎn)无D(zhuǎn)熔

29、點(diǎn)（雙升點(diǎn)、一次轉(zhuǎn)熔點(diǎn)） SCBLp 判斷被轉(zhuǎn)熔晶相的方法判斷被轉(zhuǎn)熔晶相的方法與轉(zhuǎn)與轉(zhuǎn)熔點(diǎn)熔點(diǎn)的晶相被轉(zhuǎn)熔。的晶相被轉(zhuǎn)熔。 E點(diǎn)一定是結(jié)晶結(jié)束點(diǎn)；點(diǎn)一定是結(jié)晶結(jié)束點(diǎn)； P點(diǎn)不一定是結(jié)晶結(jié)束點(diǎn)。點(diǎn)不一定是結(jié)晶結(jié)束點(diǎn)。 1. 當(dāng)液相當(dāng)液相P與與B相互作用，除生成化合物相互作用，除生成化合物S和和C之外，之外，最后還殘留過量最后還殘留過量B，而，而L已消失，則結(jié)晶結(jié)束。已消失，則結(jié)晶結(jié)束。 2. 當(dāng)液相當(dāng)液相P與與B作用生成作用生成S及及C，B先消失，殘留過剩先消失，殘留過剩液相，這時(shí)少了一個(gè)相，增加液相，這時(shí)少了一個(gè)相，增加 一個(gè)自由度，繼續(xù)冷卻時(shí)，液相一個(gè)自由度，繼續(xù)冷卻時(shí)，液相即沿界線即沿界線

30、PE變化，直到變化，直到E點(diǎn)結(jié)晶點(diǎn)結(jié)晶結(jié)束，則結(jié)束，則P點(diǎn)不是結(jié)晶結(jié)束點(diǎn)。點(diǎn)不是結(jié)晶結(jié)束點(diǎn)。 3. 液相液相P與與B同時(shí)用完，結(jié)晶結(jié)束。同時(shí)用完，結(jié)晶結(jié)束。A/Q/S/B/L+AL+SL+BA e1 Q S B e4e3CABCSEmP 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、 分析分析結(jié)結(jié)晶產(chǎn)物和晶產(chǎn)物和結(jié)結(jié)晶晶結(jié)束結(jié)束點(diǎn)；點(diǎn)； C、分析分析結(jié)結(jié)晶路線，正確書寫其結(jié)晶晶路線，正確書寫其結(jié)晶過程表達(dá)式過程表達(dá)式； D、利用規(guī)則檢驗(yàn)其正確性。利用規(guī)則檢驗(yàn)其正確性。A e1 Q S B e4e3CABCSEmPba1 .1點(diǎn)點(diǎn)在在B的初晶區(qū)，開始析出的的初晶區(qū)，

31、開始析出的初初晶相為晶相為B，組成點(diǎn)在組成點(diǎn)在 BSC內(nèi)，結(jié)內(nèi)，結(jié)晶晶結(jié)束點(diǎn)結(jié)束點(diǎn)為為P點(diǎn)，析晶點(diǎn)，析晶產(chǎn)物產(chǎn)物為為B、S、C。熔體熔體l的冷卻結(jié)晶過程表達(dá)式：的冷卻結(jié)晶過程表達(dá)式：熔體熔體2冷卻析晶過程表達(dá)式：冷卻析晶過程表達(dá)式：熔體熔體3析晶過程表達(dá)式：析晶過程表達(dá)式： 【注意注意】熔體熔體3析晶過程中會(huì)發(fā)生析晶過程中會(huì)發(fā)生“穿相區(qū)穿相區(qū)”現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 發(fā)生穿相區(qū)條件：發(fā)生穿相區(qū)條件： （1）從轉(zhuǎn)熔線上開始）從轉(zhuǎn)熔線上開始 ： （2）固相組成點(diǎn)到達(dá)）固相組成點(diǎn)到達(dá)S（說明系統(tǒng)中（說明系統(tǒng)中B用完，減少用完，減少一相，增加一個(gè)自由度）。一相，增加一個(gè)自由度）。 SBLA e1 Q S B e

32、4e3CABCSEmP.4 4點(diǎn)點(diǎn)在在S相相晶區(qū)內(nèi)，晶區(qū)內(nèi)，最后最后熔融的熔融的晶相為晶相為S， 組成點(diǎn)在組成點(diǎn)在 ASC內(nèi)，在內(nèi)，在E點(diǎn)點(diǎn)A、S、C同時(shí)熔化同時(shí)熔化成組成為液相成組成為液相WDV 配料配料4的加熱熔融過程的加熱熔融過程 表達(dá)式表達(dá)式： 熔體的結(jié)晶過程，一定是在與熔體組成點(diǎn)所在熔體的結(jié)晶過程，一定是在與熔體組成點(diǎn)所在副三角形相應(yīng)的無變量點(diǎn)結(jié)晶結(jié)束，而與此無變副三角形相應(yīng)的無變量點(diǎn)結(jié)晶結(jié)束，而與此無變量點(diǎn)是否在該三角形內(nèi)無關(guān)。量點(diǎn)是否在該三角形內(nèi)無關(guān)。 總結(jié)：總結(jié)： 在在P點(diǎn)上的析晶過程可能有三種不同的結(jié)果：點(diǎn)上的析晶過程可能有三種不同的結(jié)果：a）液相先消失，液相先消失，B晶相有

33、剩余，析晶過程在晶相有剩余，析晶過程在P點(diǎn)結(jié)點(diǎn)結(jié)束。析晶產(chǎn)物是束。析晶產(chǎn)物是S、B、C三種晶相三種晶相。凡是組成在。凡是組成在BSC內(nèi)的熔體都屬于這種情況，如熔體內(nèi)的熔體都屬于這種情況，如熔體l。 在在P點(diǎn)上的析晶過程可能有三種不同的結(jié)果：點(diǎn)上的析晶過程可能有三種不同的結(jié)果：b）晶相晶相B先消失，液相有剩余，轉(zhuǎn)熔結(jié)束，結(jié)晶先消失，液相有剩余，轉(zhuǎn)熔結(jié)束，結(jié)晶未結(jié)束，液相組成要繼續(xù)沿著界線降低溫度，析出未結(jié)束，液相組成要繼續(xù)沿著界線降低溫度，析出晶體晶體。凡是組成在。凡是組成在PSC內(nèi)的熔體都屬于這種情況，內(nèi)的熔體都屬于這種情況，如熔體如熔體2。c）液相與液相與B晶相同時(shí)消失，結(jié)晶結(jié)束，結(jié)晶晶相同

34、時(shí)消失，結(jié)晶結(jié)束，結(jié)晶產(chǎn)物為產(chǎn)物為S、C兩種晶相兩種晶相。凡組成在。凡組成在SC連線上的連線上的熔體都屬于這種情況。熔體都屬于這種情況。 在在一定發(fā)生在界線轉(zhuǎn)熔的過程中。當(dāng)被回吸的晶一定發(fā)生在界線轉(zhuǎn)熔的過程中。當(dāng)被回吸的晶相相轉(zhuǎn)熔線上的析晶過程，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)熔線上的析晶過程，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)“”現(xiàn)象?，F(xiàn)象?！按┫鄥^(qū)穿相區(qū)”被回吸完時(shí)，系統(tǒng)中只剩下液相和一種晶被回吸完時(shí)，系統(tǒng)中只剩下液相和一種晶相兩相平衡共存，系統(tǒng)的自由度數(shù)相兩相平衡共存，系統(tǒng)的自由度數(shù)F1變?yōu)樽優(yōu)镕2時(shí)，時(shí)，才可能發(fā)生才可能發(fā)生。凡組成在。凡組成在pPS范圍內(nèi)的熔體冷卻時(shí)都會(huì)范圍內(nèi)的熔體冷卻時(shí)都會(huì)發(fā)生穿相區(qū)現(xiàn)象，如熔體發(fā)生穿相區(qū)現(xiàn)象

35、，如熔體3。 A e1 Q S B e4e3CABCSEP. 5 5點(diǎn)點(diǎn)在在C的初晶區(qū)內(nèi)，開始的初晶區(qū)內(nèi)，開始析出的晶相為析出的晶相為C； 在在 ASC內(nèi)，析晶內(nèi)，析晶結(jié)束結(jié)束點(diǎn)點(diǎn)在在E點(diǎn)，結(jié)晶產(chǎn)物是點(diǎn)，結(jié)晶產(chǎn)物是A、S、C。途中經(jīng)過途中經(jīng)過P點(diǎn)，點(diǎn)，P點(diǎn)是點(diǎn)是轉(zhuǎn)熔點(diǎn)，同時(shí)也是過渡點(diǎn)轉(zhuǎn)熔點(diǎn)，同時(shí)也是過渡點(diǎn)： L+B S+C DFGm注：注：6點(diǎn)在點(diǎn)在ES的連線上的連線上A e1 Q S B e4e3CABCSEPH. 6 （a）具有雙升點(diǎn)類型）具有雙升點(diǎn)類型 P：雙升點(diǎn)（交叉位置，單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)）：雙升點(diǎn)（交叉位置，單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)）SBAL 由由m1到到E2，先進(jìn)行轉(zhuǎn)熔過程：，先進(jìn)行轉(zhuǎn)熔過程： 到到F點(diǎn)轉(zhuǎn)

36、變?yōu)榈凸踩圻^程：點(diǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榈凸踩圻^程： SALSAL （b）具有雙降點(diǎn)類型）具有雙降點(diǎn)類型 R：雙降點(diǎn)（：雙降點(diǎn)（ 共軛位置，雙轉(zhuǎn)熔點(diǎn)）共軛位置，雙轉(zhuǎn)熔點(diǎn)） SABL （1）化合物（）化合物（AmBn）特點(diǎn)：）特點(diǎn)： 。組成點(diǎn)。組成點(diǎn)S在在AB邊上，初晶區(qū)邊上，初晶區(qū) 在三角形在三角形內(nèi)部，不與任何一條邊接觸。內(nèi)部，不與任何一條邊接觸。)BA nmSnBmA（ R：A、B、S、LR四相平衡四相平衡uLR僅起介質(zhì)作用，量不變；僅起介質(zhì)作用，量不變；uR一定不是結(jié)晶結(jié)束點(diǎn)一定不是結(jié)晶結(jié)束點(diǎn) ；u過渡點(diǎn)判斷依據(jù)過渡點(diǎn)判斷依據(jù)無相應(yīng)無相應(yīng)副三角形，副三角形，ASB為一直線。為一直線。S B A LR）（

37、 R點(diǎn)發(fā)生過渡的兩種情況：點(diǎn)發(fā)生過渡的兩種情況：1，剩，剩LR、B、S， L沿沿RE移動(dòng)，移動(dòng)，結(jié)晶結(jié)束。結(jié)晶結(jié)束。 2，剩，剩LR、A、S， L沿沿RP移動(dòng)，移動(dòng)，結(jié)晶結(jié)束。結(jié)晶結(jié)束。 根據(jù)根據(jù) MR連線與連線與AB連線交連線交點(diǎn)點(diǎn)D的位置可判斷的位置可判斷A或或B先消失：先消失：。7、具有一個(gè)低溫分解、具有一個(gè)低溫分解、高溫穩(wěn)定二元化合物的高溫穩(wěn)定二元化合物的三元系統(tǒng)相圖三元系統(tǒng)相圖 P：A、B、S、LP四相平衡四相平衡BASLR）（8、 （a）tnte1，tnte3；（；（b）t te1，tn te3 ；（；（c）tnte1，tnte3AAN CL、：AAN1 BL、：AAN2 CL、：

38、 （1）判斷化合物的性質(zhì)；）判斷化合物的性質(zhì)；（2）劃分副三角形；）劃分副三角形；（3）判斷界線上溫降方向；）判斷界線上溫降方向；（4）判斷界線性質(zhì)；）判斷界線性質(zhì)；（5）確定三元無變量點(diǎn)性質(zhì)；）確定三元無變量點(diǎn)性質(zhì)；（6）分析冷卻析晶過程或加熱熔融過程。）分析冷卻析晶過程或加熱熔融過程。性性 質(zhì)質(zhì)低共熔點(diǎn)低共熔點(diǎn)（三升點(diǎn)）（三升點(diǎn)）單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)（雙升點(diǎn)）（雙升點(diǎn)）雙轉(zhuǎn)熔點(diǎn)雙轉(zhuǎn)熔點(diǎn)（雙降點(diǎn)）（雙降點(diǎn)）過渡點(diǎn)過渡點(diǎn)（化合物分解或形成）（化合物分解或形成）雙升點(diǎn)形式雙升點(diǎn)形式雙降點(diǎn)形式雙降點(diǎn)形式圖圖 例例相平衡相平衡關(guān)關(guān) 系系LE ABC三固相共析晶三固相共析晶或共熔或共熔LP + A DC遠(yuǎn)

39、離遠(yuǎn)離P點(diǎn)的晶相點(diǎn)的晶相（A）被轉(zhuǎn)熔）被轉(zhuǎn)熔LR+A+B S遠(yuǎn)離遠(yuǎn)離R點(diǎn)的兩晶相點(diǎn)的兩晶相（AB）被轉(zhuǎn)熔）被轉(zhuǎn)熔化合物化合物AmBn（D）的分解）的分解或形成或形成判判 別別方方 法法E點(diǎn)在對(duì)應(yīng)副三點(diǎn)在對(duì)應(yīng)副三角形之內(nèi)構(gòu)成角形之內(nèi)構(gòu)成重心位置關(guān)系重心位置關(guān)系P點(diǎn)在對(duì)應(yīng)副三點(diǎn)在對(duì)應(yīng)副三角形之外構(gòu)成交角形之外構(gòu)成交叉位置關(guān)系叉位置關(guān)系R點(diǎn)在對(duì)應(yīng)副三角點(diǎn)在對(duì)應(yīng)副三角形之外構(gòu)成共軛形之外構(gòu)成共軛位置關(guān)系位置關(guān)系過渡點(diǎn)無對(duì)應(yīng)三角形，相過渡點(diǎn)無對(duì)應(yīng)三角形，相平衡的三晶相組成點(diǎn)在一平衡的三晶相組成點(diǎn)在一條直線上條直線上是否結(jié)是否結(jié)晶終點(diǎn)晶終點(diǎn)是是視物系組成點(diǎn)位視物系組成點(diǎn)位置而定置而定視物系組成點(diǎn)位視物系組

40、成點(diǎn)位置而定置而定否否（只是結(jié)晶過程經(jīng)過點(diǎn)）（只是結(jié)晶過程經(jīng)過點(diǎn)）三元無變量點(diǎn)類型及判別方法三元無變量點(diǎn)類型及判別方法 多元系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為三元系統(tǒng)方法多元系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為三元系統(tǒng)方法: 系統(tǒng)與區(qū)域名稱系統(tǒng)與區(qū)域名稱折算系數(shù)折算系數(shù)CaOMgOK2ONa2OFe2O3CaOAl2O3SiO2折算為折算為CaO折算為折算為Al2O3莫來石與剛玉莫來石與剛玉1.40.70.90.9氧化鈣，氧化硅，氧化鈣，氧化硅，硅酸鈣硅酸鈣1.40.70.90.6MgOAl2O3SiO2折算為折算為MgO折算為折算為Al2O3氧化硅，斜頑輝石，氧化硅，斜頑輝石，鎂橄欖石，鎂橄欖石，方鎂石，尖晶石等方鎂石，尖晶石等0.70.7

41、0.90.6K2OAl2O3SiO2折算為折算為K2O折算為折算為Al2O3莫來石莫來石1.72.51.40.9 1、 三、三、（一）相圖介紹（一）相圖介紹 1化合物化合物 二元一致熔化合物：二元一致熔化合物：NS、NS2、CS； 一個(gè)二元不一致熔化合物：一個(gè)二元不一致熔化合物：N3S8； 三元一致熔化合物：三元一致熔化合物：NC2S3； 三元不一致熔化合物：三元不一致熔化合物：N2CS3、 NC3S6、 NCS5 NC3S6稱為失透石，是工業(yè)玻璃中常見的析晶相。稱為失透石，是工業(yè)玻璃中常見的析晶相。 2晶型轉(zhuǎn)變晶型轉(zhuǎn)變；，轉(zhuǎn)變曲線為TS1140CBCSC石英石英方石英 C870C1470磷化

42、合物化合物性質(zhì)性質(zhì)熔點(diǎn)熔點(diǎn)（）化合物化合物性質(zhì)性質(zhì)分解溫度分解溫度（）Na2OSiO2（NS）一致熔融一致熔融10882Na2OCaO3SiO2（N2C2S3）不一致熔融不一致熔融1141Na2O2SiO2一致熔融一致熔融874Na2O3CaO6SiO2（NC3S6, 失透石）失透石）不一致熔融不一致熔融1047CaOSiO2（CS，硅灰石），硅灰石）一致熔融一致熔融15403Na2O8SiO2（N3S8）不一致熔融不一致熔融793Na2O2CaO3SiO2（NC2S3）一致熔融一致熔融1284Na2OCaO5SiO2（NCS5）不一致熔融不一致熔融827 3二液分層區(qū)：二液分層區(qū)： 接近接近

43、CaO-SiO2底邊的狹長(zhǎng)二液區(qū)。底邊的狹長(zhǎng)二液區(qū)。 4界線界線 BL： RI： RQ：3232CSNSNCL6332SNCSNCL63SNCCSL 5三元無變量點(diǎn)三元無變量點(diǎn) 低共熔點(diǎn)低共熔點(diǎn)K、U、V； 雙升點(diǎn)：雙升點(diǎn)：L、Q、R、I、J； 雙降點(diǎn)：雙降點(diǎn)：H ； 晶型轉(zhuǎn)變點(diǎn)：晶型轉(zhuǎn)變點(diǎn)：P、S、T（無對(duì)應(yīng)副三角形）；（無對(duì)應(yīng)副三角形）； 共有共有副三角形。副三角形。（二）（二） 結(jié)晶過程結(jié)晶過程 圖圖 上上標(biāo)標(biāo) 號(hào)號(hào)相平衡關(guān)系相平衡關(guān)系平衡性質(zhì)平衡性質(zhì)平衡溫度平衡溫度（）化學(xué)組成（）化學(xué)組成（）Na2OCaOSiO2KLNSNS2N2CS3低共熔點(diǎn)低共熔點(diǎn)82137.51.860.7LL

44、NC2S3NS2N2CS3單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)82736.62.061.4ILNC2S3NS2NC3S6單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)78525.45.469.2JL NC3S6NS2NCS5單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)78525.05.469.6ULNS2N3S3NCS5低共熔點(diǎn)低共熔點(diǎn)75524.43.672.0VLN3S6NCS5S（石英）（石英）低共熔點(diǎn)低共熔點(diǎn)75522.03.874.2HLS（石英）（石英）NC3S6NCS5雙轉(zhuǎn)熔點(diǎn)雙轉(zhuǎn)熔點(diǎn)82719.06.874.2P-石英石英 -鱗石英鱗石英多晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)多晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)87018.77.074.3QL-CSNC3S6S單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)103513.712.973.4

45、RL-CSNC2S3NC3S6單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)103519.014.566.5T-CS -CS多晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)多晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)111014.415.673.0S-CS -CS多晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)多晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)111017.716.562.863SNC、L鱗石英、 -L32SNC、L（三）相圖應(yīng)用（三）相圖應(yīng)用 1玻璃生產(chǎn)簡(jiǎn)介玻璃生產(chǎn)簡(jiǎn)介（1）玻璃生產(chǎn)要求）玻璃生產(chǎn)要求u 低熔化溫度；低熔化溫度；u 防止析晶（失透）；防止析晶（失透）；u 滿足各種工藝（粘度、表面張力、析晶能力）和滿足各種工藝（粘度、表面張力、析晶能力）和使用性能（透光度、機(jī)械強(qiáng)度、化穩(wěn)性）要求。使用性能（透光度、機(jī)械強(qiáng)度、化穩(wěn)性）要求。 2玻璃配料組成

46、點(diǎn)的選擇原則玻璃配料組成點(diǎn)的選擇原則 低共熔點(diǎn)或界線附近組成點(diǎn)低共熔點(diǎn)或界線附近組成點(diǎn) PQ界線附近組成點(diǎn)界線附近組成點(diǎn) 3玻璃析晶分析玻璃析晶分析 玻璃中易析出晶相：玻璃中易析出晶相：CS（硅灰石）、（硅灰石）、NC3S6（失透石）、（失透石）、SiO2（鱗石英）（鱗石英）a硅灰石；硅灰石；b假硅灰石；假硅灰石；c方石英；方石英；d相組成未指定相組成未指定 4防止析晶的方法防止析晶的方法u 由于成分設(shè)計(jì)不合理由于成分設(shè)計(jì)不合理u 由于工藝原因由于工藝原因u 加入少量加入少量Al2O3（13）和）和MgO（5）2 、（一）相圖介紹（一）相圖介紹化化 合合 物物性性 質(zhì)質(zhì)熔點(diǎn)或分解點(diǎn)（熔點(diǎn)或分解

47、點(diǎn)（） 四硅酸鉀四硅酸鉀 K2O4SiO2（KS4）一致熔融一致熔融765 二硅酸鉀二硅酸鉀 K2O2SiO2（KS2）一致熔融一致熔融1045 偏硅酸鉀偏硅酸鉀 K2OSiO2（KS）一致熔融一致熔融976 莫來石莫來石 3A12O32SiO2（A3S2）一致熔融一致熔融1850 鉀長(zhǎng)石鉀長(zhǎng)石 K2OAl2O36SiO2（KAS6，W）不一致熔融不一致熔融1150（分解）（分解） 白榴子石白榴子石 K2OAl2O34SiO2（KAS4，X）一致熔融一致熔融1686 鉀霞石鉀霞石 K2OAl2O32SiO2（KAS2，Y）一致熔融一致熔融1800 鉀鋁硅酸鹽鉀鋁硅酸鹽 K2OAl2O3SiO2

48、（KAS，Z）尚未確定尚未確定 偏鋁酸鉀偏鋁酸鉀 K2OAl2O3（KA）尚未確定尚未確定圖上標(biāo)號(hào)圖上標(biāo)號(hào)相平衡關(guān)系相平衡關(guān)系平衡性質(zhì)平衡性質(zhì)平衡溫度（平衡溫度（）MLS（鱗石英）（鱗石英）KAS6A3S2低共熔點(diǎn)低共熔點(diǎn)985FLS（石英）（石英）KS4KAS6低共熔點(diǎn)低共熔點(diǎn)800GL KS4KS2KAS6低共熔點(diǎn)低共熔點(diǎn)695HLKAS4KS2KAS6單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)810ILKS2KAS2KAS4低共熔點(diǎn)低共熔點(diǎn)905JLKAS4KAS2Al2O3低共熔點(diǎn)低共熔點(diǎn)1556KLAl2O3 KAS4A3S2單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)1315NLKAS4 KAS6A3S2單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)1140a方石

49、英方石英 鱗石英鱗石英 多晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)多晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)1470b鱗石英鱗石英 石英石英多晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)多晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)867c斜方鉀霞石斜方鉀霞石 六方鉀霞石六方鉀霞石多晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)多晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)154023SAL、6KASL、4KASL、（二）相圖應(yīng)用（二）相圖應(yīng)用1燒結(jié)溫度的選擇燒結(jié)溫度的選擇 以以2點(diǎn)為例，在低共熔點(diǎn)點(diǎn)為例，在低共熔點(diǎn)M的的985 開始出現(xiàn)液相：開始出現(xiàn)液相： C985 1200 L%=14% 1300L%=15% 1400L%=17% %13929%MLCCCC 3點(diǎn)在點(diǎn)在985開始出現(xiàn)液相：開始出現(xiàn)液相： 985 1200 L%=38% 1300 L%=39% 1400 L%=42% %37103

50、10%MLCCCC M點(diǎn)（點(diǎn)（985）起，溫度急）起，溫度急劇上升，等溫線密集，液相面劇上升，等溫線密集，液相面很陡，即燒成溫度范圍較寬。很陡，即燒成溫度范圍較寬。 ：瓷件燒到性能符合要求時(shí)：瓷件燒到性能符合要求時(shí) 所允許的溫度波動(dòng)范圍。所允許的溫度波動(dòng)范圍。燒成溫度范圍寬，工藝上易于控制燒成溫度范圍寬，工藝上易于控制：QWD（ SiO2KAS6AS2） （2535） 長(zhǎng)石長(zhǎng)石（2030） （ 4050） ：QWm（ SiO2KAS6A3S2） （23 27 ）機(jī)械強(qiáng)度、白度機(jī)械強(qiáng)度、白度 （27 23 ） 機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性性 （50） 填充空隙，致密化，填充空隙，致密化，

51、半透明性半透明性 瓷體晶相構(gòu)成和玻璃相瓷體晶相構(gòu)成和玻璃相含量含量與配料組成有關(guān)與配料組成有關(guān) 長(zhǎng)石質(zhì)瓷：長(zhǎng)石質(zhì)瓷：u 以長(zhǎng)石作助熔劑以長(zhǎng)石作助熔劑u 以高嶺土、長(zhǎng)石和石英以高嶺土、長(zhǎng)石和石英 為原料為原料3、 CaOAl2O3SiO2系統(tǒng)包括一系系統(tǒng)包括一系列重要硅酸鹽工藝列重要硅酸鹽工藝產(chǎn)品、高爐礦渣及產(chǎn)品、高爐礦渣及天然礦物。天然礦物?；衔锘衔镄孕?質(zhì)質(zhì)熔點(diǎn)熔點(diǎn)（）化合物化合物性性 質(zhì)質(zhì)分解溫度分解溫度（）CaOSiO2（硅灰石）（硅灰石）一致熔融一致熔融15443CaO2SiO2不一致熔融不一致熔融14642 CaOSiO2一致熔融一致熔融21303CaOAl2O3不一致熔融不一致

52、熔融15392 CaO7Al2O3一致熔融一致熔融1392CaOAl2O3不一致熔融不一致熔融16003Al2O32SiO2（莫來石）（莫來石）一致熔融一致熔融1850CaO2Al2O3不一致熔融不一致熔融1762CaOAl2O32SiO2（鈣長(zhǎng)石）（鈣長(zhǎng)石）一致熔融一致熔融1553CaO6Al2O3不一致熔融不一致熔融18302CaOAl2O3SiO2（鋁方柱石）（鋁方柱石）一致熔融一致熔融15843CaOSiO2不一致熔融不一致熔融2150 圖上標(biāo)號(hào)圖上標(biāo)號(hào)相相 平平 衡衡 關(guān)關(guān) 系系平衡性質(zhì)平衡性質(zhì)平衡溫度平衡溫度（）化化 學(xué)學(xué) 組組 成（）成（）CaOAl2O3SiO21L鱗石英鱗石英

53、CAS2A3S2低共熔點(diǎn)低共熔點(diǎn)13459.819.870.42L鱗石英鱗石英C3S2-CS低共熔點(diǎn)低共熔點(diǎn)117023.314.762.03C3SLC3A-C2S單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)145558.333.08.74-C2SLC3S2C2AS單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)131548.211.939.95LCAS2C2AS-CS低共熔點(diǎn)低共熔點(diǎn)126538.020.042.06LC2ASC3S-CS低共熔點(diǎn)低共熔點(diǎn)131047.211.841.07LCAS2C2ASCA6低共熔點(diǎn)低共熔點(diǎn)138029.239.031.88CaOLC3SC3A單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)147059.732.87.59Al2O3LCAS2A3

54、S2單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)151215.636.547.910Al2O3LCA6CAS2單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)149523.041.036.011CA2LC2ASCA6單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)147531.244.524.312LC2ASCACA2低共熔點(diǎn)低共熔點(diǎn)150037.553.29.313C2ASL-C2SCA單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)138048.342.09.714L-C2SCAC12A7低共熔點(diǎn)低共熔點(diǎn)133549.543.76.815L-C2SC3AC12A7低共熔點(diǎn)低共熔點(diǎn)133552.041.26.8 ： 、 和和 ： K（雙升點(diǎn)）（雙升點(diǎn)） H（雙升點(diǎn)）（雙升點(diǎn)） F（低共熔點(diǎn)）（低共熔點(diǎn)） ACSC

55、CaO32SCACSC23371232ACACSCSCACSCLC2314553SCACCaOLC331470712231355ACSCACLC熔體熔體P 的冷卻結(jié)晶過程：的冷卻結(jié)晶過程：（1）硅酸鹽水泥熟料生產(chǎn)要求）硅酸鹽水泥熟料生產(chǎn)要求u熟料成分：熟料成分：CaO、Al2O3 Fe2O3 、SiO2u熟料中各礦物相含量：熟料中各礦物相含量：C3S 4060，C2S 1530， C3A 612，C4AF 1016；u熟料化學(xué)組成：熟料化學(xué)組成：CaO 6067，SiO2 2024， Al2O3 57，F(xiàn)e2O3 46u熟料煅燒要求：熟料煅燒要求：1450左右燒成，產(chǎn)生左右燒成，產(chǎn)生30左右液相，以左右液相，以利于利于C3S的生成。的生成。 配料點(diǎn)選擇：配料點(diǎn)選擇：C2SC3SC3A內(nèi)內(nèi)：CaOC3SC3A內(nèi)，產(chǎn)物內(nèi)，產(chǎn)物CaO、C3S和和C3A，即熟，即熟料中含過高料中含過高f-CaO（游離（游離CaO），水泥安定性