【正文】 要求： 6－ 6 6－ 8 作業(yè)： 熱 分 析 法 差 熱 分析法 (DTA) 溶 解 度 法 靜態(tài)法 (淬冷法 ) 動態(tài)法 五、相圖的研究方法 熱分析法 原理 ： 根據(jù)系統(tǒng)在冷卻過程中 溫度隨時間的變化 情況來判斷 系統(tǒng)中是否發(fā)生了 相變化 。 ? 根據(jù)無變量點(diǎn)性質(zhì)的不同，這類相圖又可以分成具有低共熔點(diǎn)的和具有轉(zhuǎn)熔點(diǎn)的兩種類型。 ? 所有的二元熔體冷卻時都在 E點(diǎn)結(jié)晶結(jié)束，產(chǎn)物都是 A晶相和 B晶相，只是 A、 B的比例不同而已。 E b L+A L+AmBn A+AmBn AmBn+B A AmBn B L+B T a TE P L D F I J b L+A L+C A+C C+B A C B L+B T a E K L 1 （ 2） 析晶路線 L p=1 f=2 熔體 1 K(熔體對 B 晶相飽和） 達(dá)到轉(zhuǎn)熔溫度，開 始回吸 B，同時產(chǎn) 生化合物 C(AmBn) P[P， D] ，晶體 B消失 , LP ?C p=2 f=1 液相離開 P 點(diǎn)向 E點(diǎn)移動 E[E， J ], 液相對 A、 C均飽和 E(液相消失 ) [O , A+C] L ?A+C p=3 f=0 L ?B 析出晶 相的狀態(tài)點(diǎn)在 M p=2 f=1 LP ＋ B?C p=3 f=0 P F M G B C L D O J 注：轉(zhuǎn)熔過程中，系統(tǒng)溫度保持不變，液相 組成保持在 P點(diǎn)不變，但液相量和 B晶相量不斷 減少， C(AmBn) 晶相量不斷增加， K P[P,F] (2) 同理可分析組成 2的冷卻過程。 E1 E2 A AmBn B M′ L＋ A L A ＋AmBn B+AmBn B+L L+ AmBn L +AmBn a b M aE1： 是組元 A的液相線，bE2： 是組元 B的液相線，E1ME2： 是化合物 AmBn的液相線。 A+B： A晶相與 B晶相平衡共存的區(qū)域。 ? 假設(shè)由 A和 B組成的原始混合物（或熔體）的組成為 M，在某一溫度下，此混合物分成兩個新相，兩相的組成分別為 M1和 M2，見圖： ?若組成為 M的原始混合物含 B為b%，總質(zhì)量為 G；新相 M1含 B為b1%，質(zhì)量為 G1；新相 M2含 B為 b2%，質(zhì)量為 G2。對于三個變量的系統(tǒng)，必須用三個坐標(biāo)的立體模型來表示。由于在二元凝聚系統(tǒng)中溫度和組成一定，系統(tǒng)的狀態(tài)就確定了，所以相圖中的每一點(diǎn)都和系統(tǒng)的一個狀態(tài)相對應(yīng)，即為狀態(tài)點(diǎn)。 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 （ 1）相圖分析 TA：是純組元 A的熔點(diǎn)； TB：是純組元 B的熔點(diǎn)； TAE：是組成不同的高溫 熔體在冷卻過程中開始析 出 A晶相的溫度連線， TBE：是不同組成的高溫熔體冷卻過程中開始析出 B晶相的溫度連線。 S% = RE/TEE 100％ ； L％ ＝ RTE/TEE 100％ ④ 離開 TE ： L 消失，晶體 A、 B 完全析出。 E b L+A L+AmBn A+AmBn AmBn+B A AmBn B L+B T a TE P L D F I J 轉(zhuǎn)熔點(diǎn) 就是說，冷卻時，組成為 P的液相要回吸 B晶相（ B溶解于液相），結(jié)晶析出 AmBn晶相，加熱時化合物 AmBn要分解為液相 P和 B晶相，這一過程稱轉(zhuǎn)熔過程， P點(diǎn)稱為轉(zhuǎn)熔點(diǎn)。 具有多晶轉(zhuǎn)變的二元系統(tǒng)相圖 A、在低共熔點(diǎn)下發(fā)生 TE TP B％ A B A?＋ B A?＋ B A?＋ L B＋ L E T a b B、在低共熔點(diǎn)以上發(fā)生 a C P E A?+L A?+L A?+B B+L L A B B% 特殊點(diǎn) E：低共熔點(diǎn) ， f ＝ 0，是析晶終點(diǎn)， L ?A?＋ B ； P：晶型轉(zhuǎn)變點(diǎn)， f＝ 0，不是析晶終點(diǎn)， L＋ A??L＋ A? 1 B％ A B A?＋ B A?＋ B A?＋ L B＋ L E T a TE TP P F/ F D D/ C C/ 1/ b 析晶路程： L p=1 f=2 熔體 1 C [C/ , (B)] L ?B p=2 f=1 E[D/, B＋ (A?)] A?+B p=2 f=1 [F， A?＋ B] E(液相消失 )[D , B＋ A? ] A? +B p=2 f=1 L ?A+B p=3 f=0 [1/ ， A?＋ B] L→A+B A?→A ? 2 3 a E A?+L A?+L A?+B B+L L A B B% D L ? A? p=2 f=1 F [F/ , (A?)] F/ F C P P[C , (A?＋ A?)] E [D/ ， A?+B] D/ L p=1 f=2 熔體 2 P[C , A? ] L+A ? ? A? +L p=3 f=0 A ? ? A? E(L消失 )[G ， A?＋ B] G L ? A? +B p=3 f=0 A ? +B←L L ?A ? p=2 f=1 三、二元相圖基本類型 二元相圖的 八種類型 ： 具有低共熔點(diǎn)的二元系統(tǒng)； 生成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)； 固相中有化合物形成或分解的系統(tǒng)； 具有多晶轉(zhuǎn)變的系統(tǒng)； 具有液相分層的系統(tǒng)； 形成連續(xù)固溶體的系統(tǒng)； 形成不連續(xù)固溶體的系統(tǒng)。 ? 在連續(xù)固溶體相圖中還有兩種特殊情況即具有最高熔點(diǎn)和最低熔點(diǎn)的系統(tǒng)。 Al2O3SiO2系統(tǒng)相圖 要求 ： (1)會劃分分二元系統(tǒng)； (2)無變量點(diǎn)的性質(zhì)及相間平衡； (3)在 SiO2A3S2分系統(tǒng)中， 莫來石質(zhì) (Al2O372% )及剛玉質(zhì)耐火磚(Al2O390% )都是性能優(yōu)良的耐火材料。 缺點(diǎn) ：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(xué)要求，所測得相變溫度僅是一個 近似值 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。 T A F