【正文】
的分二元系統(tǒng)。 形成連續(xù)固溶體的二元系統(tǒng)相圖 ? 溶質(zhì)和溶劑能以任一比例互相溶解的固溶體稱連續(xù)固溶體。如圖所示。 四、專業(yè)相圖: CaOSiO2系統(tǒng)相圖 要求: (1)會劃分分二元系統(tǒng); (2)無變量點的性質(zhì),相間平衡; (3)具體分析 SiO2CS分系統(tǒng); (4) C2SCaO分系統(tǒng) (5) 會應(yīng)用相圖指導(dǎo)實際生產(chǎn)。 做法: (1) 將樣品加熱成液態(tài); (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 刻的溫度數(shù)據(jù); (3) 以溫度為縱坐標(biāo),時間為橫坐標(biāo),繪制成溫度-時間曲線, 即步冷曲線 (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。 適用對象 :適用于相變速度慢的系統(tǒng),如果快則在淬冷時發(fā)生相變。 注意 :鎂質(zhì)磚 (T共 = 1850℃ )與硅質(zhì)磚 (T共 = 1436℃ ) 不能混用,否則共熔點下降。包括:低共熔線、轉(zhuǎn)熔線、化合物分解或液相分解線以及多晶轉(zhuǎn)變線。 A B C T Ta Tb S(AB) L L + S(AB) L+S(AB) B% A B C T Ta Tb S(AB) L L+S(AB) L+S(AB) B% 形成不連續(xù)固溶體的二元相圖 ? 溶質(zhì)只能以一定限量溶入溶劑,超過限度便會出現(xiàn)第二相,這種固溶體稱作不連續(xù)固溶體。 TF TE K T a G E b A A+B A+L A+L B+L L 2L分相 區(qū) O B% F B L1’ L2’ L1’’ L2’’ 點 E:低共熔點 L?A+ B f=0 F: LG ?A+ LF f=0 K點是一個臨界點, K點溫度叫臨界溫度。 A TB E A+ B A+ L B+ L TA B% L B M Tc TD TE C D K G R H M′ R′ O F 這類最簡單的二元系統(tǒng)中: ? 凡是組成在 AE范圍內(nèi)的熔體,冷卻到析晶溫度時首先析出 A晶相; ? 凡是組成在 BE圍內(nèi)的熔體,冷卻到析晶溫度時首先析出 B晶相。 c只能通過 A晶體和 B晶體之間的固相反應(yīng)生成。 需要指出的是,轉(zhuǎn)熔點 P位于與 P點液相平衡的兩個晶相AmBn和 B的組成點的一側(cè),這與低共熔點 E位于與 E點相平衡的兩個晶相 A和 AmBn的組成點 I和 J的中間是不同的。 E1 E2 A AmBn B M′ L+ A L A+ AmBn B+AmBn B+L L+ AmBn L +AmBn a b M ? 一致熔融化合物若是一個非常穩(wěn)定的化合物,甚至在熔融時也不離解,那么相應(yīng)的液相線就會出現(xiàn)尖峭高峰形( M′點), ?若化合物部分分解時,熔化溫度將降低,則化合物越不穩(wěn)定,最高點也越平滑,( M點)。 2.具有一個同成分熔融化合物的二元系統(tǒng)相圖 同成分熔融化合物又稱為一致熔融化合物,加熱這樣的化合物到熔點時,即熔化為液態(tài),所產(chǎn)生的液相與化合物的晶相組成相同,故稱為一致熔融或同成分熔融, 這類系統(tǒng)典型的相圖如圖所示,組元 A和組元 B生成一個一致熔融化合物 AmBn,M點是該化合物熔點。 這類最簡單的二元系統(tǒng)中: ? 凡是組成在 AE范圍內(nèi)的熔體,冷卻到析晶溫度時首先析出 A晶相; ? 凡是組成在 BE圍內(nèi)的熔體,冷卻到析晶溫度時首先析出 B晶相。 A TB E A+ B A+ L B+ L TA B% L B M Tc TD TE C D K G R H M′ R′ O F 整個相圖分為四個相區(qū): L :液相的單相區(qū) P=1,F=2 L+A: A晶相和液相平衡共存 L+B: B晶相和液相平衡共存 FD:表示溫度在 TD時的 A晶相與該溫度下組成為 D的液相平衡。 ? 即含量愈多的相,其狀態(tài)點到系統(tǒng)總狀態(tài)點的距離愈近。它可以計算在一定條件下,系統(tǒng)中平衡各相間的數(shù)量關(guān)系。組成軸的兩個端點分別表示兩個純組元,中間任意一點都表示由這兩個組元組成的一個二元系統(tǒng),假設(shè)二元系統(tǒng)由 A、B兩組元構(gòu)成,則兩個端點 A和 B分別表示純 A和純 B。第 五 章 相平衡與相圖 ( 2) 第三節(jié) 二元系統(tǒng) 一、二元系統(tǒng)相圖的表示方法 二、杠桿規(guī)則 三、二元相圖基本類型 四、專業(yè)相圖 五、相圖的實驗研究方法 一、二元系統(tǒng)相圖的表示方法 ? 二元系統(tǒng)是含有二個組元( C=2)的系統(tǒng),如: CaOSiO2系統(tǒng), Na2OSiO2系統(tǒng)等,根據(jù)相律 F=CP+2=4P,由于所討論的系統(tǒng)至少應(yīng)有一個相,所以系統(tǒng)最大自由度數(shù)為 3,即獨立變量除溫度和壓力外,還要考慮組元的濃度。 2. 二元系統(tǒng)組成表示方法 ? 二元系統(tǒng)相圖中橫坐標(biāo)表示系統(tǒng)的組成因此又稱為組成軸。 二、杠桿規(guī)則 ? 杠桿規(guī)則是相圖分析中一個重要的規(guī)則。 ? 可以看出 : ? 系統(tǒng)中平衡共存的兩相的含量與兩相狀態(tài)點到系統(tǒng)總狀態(tài)點的距離成反比。 TAE線、 TBE線都稱之為液相線, 通過 E點的水平線 GH稱為固相線。 L p=1 f=2 M(熔體 ) C [LC,(A)] L ? A p=2 f=1 D[LD,A] L ? A p=2 f=1 E[LE, A+ (B)] L A+B p=3 f=0 E(液相消失 )[A,A+B] p=2 f=1 [A,B] A TB A+ L B+ L TA B% L B M A+B E D TD C TC TE ME M′ 熔體 M的冷卻析晶過程具有普遍性, 只是如果熔體的組成點在 B點和 E點之間時 ,冷卻時 首先析出的應(yīng)是 B晶相 。 SA% = M′B/AB 100% ; SB% = M′A/AB 100% A TB E A+ B A+ L B+ L TA B% L B M Tc TD TE C D K G R H M′ R′ O F ( 4)、相圖的作用 ① 知道 開始析晶的溫度 , 析晶終點,熔化終點的溫度; ②平衡時 相的種類 ; ③ 平衡時 相的組成; ?預(yù)測瓷胎的顯微結(jié)構(gòu) ?預(yù)測產(chǎn)品性質(zhì) ④ 平衡時 相的含量 。 ? 凡是組成在 AmBnB范圍內(nèi)的熔體都在 E2點結(jié)晶結(jié)束,結(jié)晶產(chǎn)物為 AmBn和 B兩種晶相。由于 P點是三相平衡共存, P=3, F=0所以溫度不能變,液相的組成不能變。相圖上沒有與化合物 c平衡的液相線,表明從液相中不可能直接析出 c。 學(xué)習(xí)相圖的要求 : 相圖中點、線、面含義; 析晶路程 ; 杠桿規(guī)則; 相圖的作用。如圖所示: 具有液相分層的二元系統(tǒng)相圖 線 GKF為液相分界線; 帽形區(qū) GKFG為二液存在區(qū),區(qū)域的存在與 溫度有關(guān)。 ? 這兩種相圖可以看成是由兩個簡單連續(xù)固溶體二元相圖構(gòu)成的。 ? 三相線 :相圖上每一條橫線,系統(tǒng)的狀態(tài)點到達(dá)這些線時處于三相平衡的無變量狀態(tài)。 分析粘土磚,其礦物組成 ? 分析生產(chǎn)硅磚中 Al2O3存在降低耐火度的影 響 ? 圖 1016 MgOSiO2系統(tǒng)相圖 MgOSiO2二元系統(tǒng) (1)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;