【正文】 時(shí) ，即此時(shí)y有極大值。（提示：利用表達(dá)式）98 當(dāng)一種純液體過冷到平衡凝固溫度（T0）以下時(shí)，固相與液相間的自由焓差越來越負(fù)。調(diào)幅分解所得到的顯微結(jié)構(gòu)通常曾準(zhǔn)周期性和互連性的成分調(diào)制結(jié)構(gòu)或海綿狀組織，組織均勻細(xì)密，只有在電鏡下才能分辨。相同點(diǎn)：都是通過溶質(zhì)的擴(kuò)散而進(jìn)行。（２）調(diào)幅分解初期，母相內(nèi)的成分起伏是逐步建立起來的，兩相的成分隨時(shí)間增加而連續(xù)變化并曾正弦波分布規(guī)律，最后達(dá)到平衡相成分。脫溶分解是形核－長大型相變，有熱力學(xué)能壘，有形核過程。97 調(diào)幅分解與脫溶分解有何異同點(diǎn)？調(diào)幅分解所得到的顯微結(jié)構(gòu)與性能有何特點(diǎn)？溫度過高或過低對(duì)成核和生長速率均不利，只有在一定的溫度下才有最大成核和生長速率?？梢酝ㄟ^自由能成分曲線來確定其相變驅(qū)動(dòng)力的大小。按相變機(jī)理來分，可以分為擴(kuò)散型相變和非擴(kuò)散型相變和半擴(kuò)散型相變。92 什么叫相變？按照相變機(jī)理來劃分，可分為哪些相變?解：固體表面質(zhì)點(diǎn)在表面力作用下，導(dǎo)致表面質(zhì)點(diǎn)的極化、變形、重排并引起原來的晶格畸變，表面結(jié)構(gòu)不同于內(nèi)部，并使表面處于較高的能量狀態(tài)。714試從結(jié)構(gòu)和能量的觀點(diǎn)解釋為什么D表面D晶面D晶內(nèi)。故離子晶體中，陰離子擴(kuò)散系數(shù)－般都小于陽離子擴(kuò)散系數(shù)。αFe 為體心立方，而γFe 為面心立方，體心立方較面心立方疏松。將，和，代入并按照74所用方法得=2342787 J/mol，同理代入，和，得=2342132 J/mol。解： （1）參考74得=48856J/mol，D0=310－15cm2/s； 10－4cm2/s，求：（1）擴(kuò)散活化能和D0；（2）750℃時(shí)的擴(kuò)散系數(shù)；（3）根據(jù)你對(duì)結(jié)構(gòu)的了解，請從運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)和缺陷的產(chǎn)生來推斷活化能的含義；（4）根據(jù)ZnS和ZnO相互類似，預(yù)測D隨硫的分壓而變化的關(guān)系。75已知?dú)浜玩囋诿嫘牧⒎借F中的擴(kuò)散數(shù)據(jù)為解：由圖可知CaO在1145℃和1650℃的擴(kuò)散系數(shù)值分別為，Al2O3在1393℃和1716℃的擴(kuò)散系數(shù)值分別為根據(jù)可得到CaO在1145℃和1650℃的擴(kuò)散系數(shù)的比值為：，將值代入后可得，Al2O3的計(jì)算類推。74 試根據(jù)圖732查取：（1）CaO在1145℃和1650℃的擴(kuò)散系數(shù)值；（2）Al2O3在1393℃和1716℃的擴(kuò)散系數(shù)值；并計(jì)算CaO和Al2O3中Ca2＋和Al3＋的擴(kuò)散活化能和D0值。所以對(duì)P，在燒成帶的冷卻中，降溫速度應(yīng)當(dāng)適當(dāng)減慢。因此，當(dāng)熟料在燒成帶內(nèi)緩慢降溫，使冷卻過程接近平衡狀態(tài)時(shí)，將有部分C3S被回收，這對(duì)水泥質(zhì)量不利。解：高鋁水泥具有快速硬化的特性，在國防工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用，配料范圍在Al2O335%～55%,CaO35%～45%,SiO25%～10%,Fe2O30～15%。這樣在CA相區(qū)內(nèi)應(yīng)取什么范圍的配料才好，為什么（注意生產(chǎn)時(shí)不可能完全平衡，可能會(huì)出現(xiàn)獨(dú)立結(jié)晶過程）？ 長石提供Al203 SiO2 長石K2O 原始組成點(diǎn)在A3S2 初晶區(qū)，在A3S2 組點(diǎn)與 E 點(diǎn)連線上，在圖中 12 點(diǎn)附近，過原始組成點(diǎn)做△ SiO2 K20Al203 各邊平行線，確定出K2O 、 SiO2 、Al203百分含量升溫于 1250 ℃時(shí)，固相中有 SiO2 20%SiO2 組成點(diǎn)在△ QWD 中 3 點(diǎn)， 3 點(diǎn)位于初晶區(qū)，對(duì)應(yīng) E 點(diǎn)結(jié)晶結(jié)束 985 ℃ L SiO2 +A3S2 + KAS 6 ，加熱組成為 3 物質(zhì)，于 E 點(diǎn)開始出現(xiàn)液相646根據(jù)K2O－A12O3－SiO2系統(tǒng)相圖（圖630），計(jì)算含50％高嶺石、30％長石、20％石英的一個(gè)瓷器配方在1250℃燒成達(dá)到平衡時(shí)的相組成及各相的相對(duì)量。645在陶瓷生產(chǎn)中一般出現(xiàn) 35％液相就足以使瓷坯?；?dāng)液相達(dá)到45％時(shí)，將使瓷坯變形，成為過燒。1:3:6 析晶，先析出αCS ，α CS →βCS ， RQ 線上 L+ βCS→1:3:61:3:6 加熱到 RQ 界線與 CS1:3:6 交點(diǎn)溫度開始熔化（1050 ℃左右）分解出βCS644根據(jù)Na2O－CaO－SiO2系統(tǒng)相圖（圖628）回解：（1）組成為13％Na2O，13％CaO，74％SiO2玻璃配合料將于什么溫度熔化？在什么溫度完全熔融？（2）上面組成的玻璃，當(dāng)加熱到1050℃、1000℃、900℃、800℃時(shí)，可能會(huì)析出什么晶體？（3）NC3S6晶體加熱時(shí)是否會(huì)不一致熔化？分解出什么晶體，熔化溫度如何？圖628 2H2O wt%=% ， SiO2 wt%=%設(shè)配料 100g ，含有66g CaO ， 26g SiO2 ， 8g Al203 ，66g CaO 化成CaCO3量 66/56 100=8g Al203 化成 Al203 題目組成點(diǎn) Al203 % SiO2 mol%/ Al203 mol%= AS2與CaCO3配料，不能得到 3 點(diǎn)礦物組成3 點(diǎn)組成 66 CaO 2H2O和CaCO3）配料，能否得到該水泥的組成點(diǎn)？為什么？若不能，需要加入何種原料？并計(jì)算出所需各種原料的百分含量。解： 配料P的液相在無變量點(diǎn)K發(fā)生獨(dú)立析晶，最終在低共熔點(diǎn)F結(jié)束結(jié)晶，%，%，%。問此時(shí)所獲得的C3S、C2S、C3A和C4AF四種晶相的含量各為多少？如果在F點(diǎn)仍未達(dá)到充分平衡，殘留液相能否離開F點(diǎn)向其它無變量點(diǎn)繼續(xù)轉(zhuǎn)移？為什么？解： （1） 溶體平衡冷卻得到產(chǎn)物是C2S，C3S和C3A，其固相組成點(diǎn)為P點(diǎn)，各晶相可根據(jù)P點(diǎn)在△C2S—C3S—C3A中的位置按雙線法求得，C2S=%,C3S=%，C3A=%。多晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)兩種或者三種晶型發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變的溫度點(diǎn)。632比較各種三元無變量點(diǎn)（低共熔點(diǎn)，單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)，雙轉(zhuǎn)熔點(diǎn)，過渡點(diǎn)和多晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)）的特點(diǎn)，寫出它們的平衡關(guān)系。圖619 P 631根據(jù)圖619回答下列問題：（1）用箭頭標(biāo)出各界線的溫度下降方向并說明界線性質(zhì)；（2）指出各無變量點(diǎn)E、P、R、Q的性質(zhì)，并寫出其相平衡關(guān)系；（3）寫出熔體M的結(jié)晶過程，說明液相離開R點(diǎn)的原因；（4）畫出 AB、BC二元系統(tǒng)相圖。組成為6物系的熔融過程：（3）組成為5物系的熔融過程：組成點(diǎn)為4的熔體的冷卻結(jié)晶過程：組成點(diǎn)為3的熔體的冷卻結(jié)晶過程：組成點(diǎn)為2的熔體的冷卻結(jié)晶過程： （2）組成點(diǎn)為1的熔體的冷卻結(jié)晶過程：630根據(jù)圖618回答下列問題：（1）說明化合物S的熔融性質(zhì)，并分析相圖中各界線上溫度變化的方向以及界線和無變量點(diǎn)的性質(zhì)；（2）寫出組成點(diǎn)為3及4各熔體的冷卻結(jié)晶過程；（3）分別將組成為5和組成為6的物系，在平衡的條件下加熱到完全熔融，說明其固液相組成的變化途徑。 圖618 P2 （3）E解：M點(diǎn)的位置如下圖所示， M 點(diǎn)所在溫度約 1050 ℃ ， 1050 ℃ 開始析晶。冷卻時(shí)該熔體在何溫度下開始析出晶體？ △S2CB E1 （3）判斷各無變量點(diǎn)的性質(zhì)，并寫出相平衡關(guān)系式。 F 低共熔點(diǎn)圖614在該溫度下出現(xiàn)的最大液相量為，在M4點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度下完全熔融。 P為單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)解： （1）E為低共熔點(diǎn) 單轉(zhuǎn)熔點(diǎn) （3）副△ACN （1）N為不一致熔融三元化合物 圖611623試分析圖611上配料點(diǎn)3的結(jié)晶過程，寫出結(jié)晶過程的相平衡表達(dá)式（表明液、固相組成點(diǎn)的變化及結(jié)晶過程各階段系統(tǒng)中發(fā)生的相變化和自由度數(shù)的變化）。 M（4）無變量點(diǎn)M、N、O、P均為低共熔點(diǎn)，向平衡關(guān)系如下：析晶過程如下： （3）如圖所示，在M點(diǎn)所在的溫度下開始析晶，解：（1）熔點(diǎn)：TB＞TA＞TC （3）指出組成為65％A、15％B、20％C的熔體在什么溫度下開始析晶？析晶過程怎樣？（表明液、固相組成點(diǎn)的變化及結(jié)晶過程各階段中發(fā)生的變化過程） （2）各液相面的陡勢排列如何？哪個(gè)最陡？哪個(gè)最平坦？（1）三個(gè)組元A、B、C熔點(diǎn)的高低次序是怎樣排列的？621 圖69是最簡單的三元系統(tǒng)投影圖，圖中等溫線從高溫到低溫的次序是：t5＞t4＞t3＞t2＞t1，根據(jù)此投影圖回解：解：如圖所示619請劃分圖68所示四個(gè)相圖中的副三角形。圖67（3）完全熔融即固相完全消失，應(yīng)為33%直線與液相線交點(diǎn)處溫度。 （2）1595 ℃ 長時(shí)間保溫，系統(tǒng)中為液相和A3S2 ， L%= =% 2SiO2 相圖中 SiO2 %=33%mol 2SiO2 + H2O 2SiO2 616加熱粘土礦物高嶺石（Al2O3614 根據(jù)CaO－SiO2系統(tǒng)相圖回答下列問題：（1）若以含CaO80％的熔體1000g冷卻到2150℃以后（溫度即將離開2150℃時(shí)），會(huì)獲得何種產(chǎn)物？這些產(chǎn)物的量各為多少？（2）若以 CaO、SiO2二組元配料，加熱至熔融后再冷卻，要求產(chǎn)物中只有C2S和C3S，則配料范圍應(yīng)選在哪里？若平衡冷卻能達(dá)到目的嗎？為什么？應(yīng)采取什么措施？ 根據(jù)相圖，當(dāng)出現(xiàn)40%液相時(shí)，由桿杠規(guī)則可知，得x=, 在相圖中作出析晶路線，可以估計(jì)出粘土磚的最高溫度約為1670 ℃。 SiO2 熔點(diǎn)為 1723 ℃ ，SiO2 液相很陡，加入少量的 Al203 后，硅磚中會(huì)產(chǎn)生大量的液相， SiO2 的熔點(diǎn)劇烈下降。 2SiO 3 固溶體（莫來石）， 解：因a、b點(diǎn)溫度及低共熔溫度已知，欲繪此相圖之草圖，關(guān)鍵是求出C、E、D三點(diǎn)之組成。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均在達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)測定。試根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制粗略相圖。圖66解：草圖如下：請根據(jù)已給出的諸點(diǎn)完成此相圖的草圖。所以，組成為含B的量26%，% 解：設(shè)A－B二元相圖中組成以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示。試計(jì)算C1和C2的組成。610 液： 低共熔點(diǎn)E：如果有錯(cuò)，請指出錯(cuò)在何處？并說明理由。 如右圖所示。解： 可逆多晶轉(zhuǎn)變： β石英←→α石英 α石英←→α鱗石英 不可逆多晶轉(zhuǎn)變： β方石英←→β石英 γ鱗石英←→β石英 66 在SiO2系統(tǒng)相圖中，找出兩個(gè)可逆多晶轉(zhuǎn)變和兩個(gè)不可逆多晶轉(zhuǎn)變的例子。（3） 晶型Ⅰ轉(zhuǎn)變?yōu)榫廷?、Ⅲ是單向的，不可逆的，多晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)的溫度高于兩種晶型的熔點(diǎn)；晶型Ⅱ、Ⅲ之間的轉(zhuǎn)變是可逆的，雙向的，多晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)溫度低于Ⅱ、Ⅲ的熔點(diǎn)。（2） 晶型Ⅰ為穩(wěn)定相，晶型Ⅱ、Ⅲ為介穩(wěn)相；因?yàn)榫廷?、Ⅲ的蒸汽壓高于晶型Ⅰ的，即它們的自由能較高，有自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂赡茌^低的晶型Ⅰ的趨勢； 解：（1） KEC為晶型Ⅰ的相區(qū)， EFBC 過冷液體的介穩(wěn)區(qū)， AGFB 晶型Ⅱ的介穩(wěn)區(qū)， JGA 晶型Ⅲ的介穩(wěn)區(qū)，CED是液相區(qū)，KED是氣相區(qū)； KE是晶型 I的升華曲線；GF是晶型II的升華曲線；JG是晶型III的升華曲線，回答下列問題：（1）在圖中標(biāo)明各相的相區(qū)，并寫出圖中各無變量點(diǎn)的相平衡關(guān)系；（2）系統(tǒng)中哪種晶型為穩(wěn)定相？哪種晶型為介穩(wěn)相？（3）各晶型之間的轉(zhuǎn)變是可逆轉(zhuǎn)變還是不可逆轉(zhuǎn)變？其中F為自由度數(shù)，C為組分?jǐn)?shù)，P為相數(shù)，2代表溫度和壓力兩個(gè)變量。一般形