【正文】 組分形成的固溶體是 一個相。如果出現(xiàn)負值，則說明體系可 能處于非平衡態(tài)。 E F 壓強 A f = 2 B f =0 C f=0 D 溫 度 氣相 f =2 β固相 f=2 α固相 f=2 液相 二、一元相圖的型式 一元系統(tǒng)相圖中各平衡相 名稱 平衡相 ABCD 氣相 ABE β固相 相區(qū) EBCF α固相 FCD 液相 AB 氣相 β固相 相線 BC 氣相 α固相 CD 氣相－液相 BE β固相－ α固相 FC α固相－液相 相點 B β固相－ α固相 －氣相 C α固相 －氣相－液相 1. 可逆 三、可逆和不可逆的多晶轉(zhuǎn)變 實線表示穩(wěn)定態(tài)，虛線表示介穩(wěn)態(tài)。 熔融狀態(tài)的 SiO2由于粘度很大，冷卻時往往成為過冷的液相－－石英玻璃。 在 870℃ 適當保溫，促使鱗石英生成； 在 1200～ 1350℃ 小心加快升溫速度 避免生成 α 方 石英 。 P點是回吸點又是析晶終點。 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 ? Al2O3SiO2系統(tǒng)相圖 分析粘土磚，其礦物組成 ? 石英和莫來石 (A3S2), A3S2含量增加，耐火度增大，其中含 Al2O3大約 33％。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)，其重量比需用 兩次杠桿 規(guī)則求出。 要求 ： (1) 確定溫度的變化方向； (2)各界線的性質(zhì)； (3) 會劃分各分三元系統(tǒng)； (4) 分析不同組成點的析晶路程， 析 晶終點和析晶終產(chǎn)物； (5) 在 E1E2界線上 m點是溫度最 高點 。 在連線 SC上， P點是析晶終點。 A e1 Q S B e4 e3 C A B C S E m P . 1 分析 ： 1點 在 S的初晶區(qū)內(nèi)， 開始析出晶相為 S， 組成點在 ?ASC內(nèi)， 析晶終點為 E點， 析出晶相為 A、 S、 C； F D L ? A +S p=3 f=1 L p=1 f=3 熔體 1 1 [S , (S)] D[S , S＋ (A)] L ? A +S+C p=4 f=0 E(L消失 )[1 ， A＋ S+C] E [F ， A+S+(C)] L ? S p=2 f=2 A e1 Q S B e4 e3 C A B C S E m P O Q 2 . 2點 在 B的初晶區(qū)，開始析出的晶相為 B，組成點在 ?BSC內(nèi)，析晶終點為 P點， 析出晶相為 B、 S、 C。等溫線愈密，表示液 相面越 陡 峭。 A B C M N E D F O 從等邊三角形的某一頂點向?qū)呑饕恢本€，則在線上的任一點表示對邊兩組分 含量之比 不變， 而頂點組分的含量則隨著遠離頂點而降低。 SA(B)表示 B組分溶解到 A組分中所 形成的固溶體； SB(A)表示 A組分溶解在 B組分中所形成的固溶體 。 一致熔融化合物 ：液相和固相組成一致。 原料 ：天然石英 (? 石英 ) 生產(chǎn)方式 ：高溫煅燒 晶型轉(zhuǎn)變 ：很復(fù)雜 (原因：介穩(wěn)狀態(tài)的出現(xiàn) ) 要求 ： 鱗石英含量越多越好，而方石英越少越好。當緩慢冷卻時，在 870℃ 仍可逆地轉(zhuǎn)變?yōu)??－石英；當迅速冷卻時，沿虛線過冷，在 163℃ 轉(zhuǎn)變?yōu)榻榉€(wěn)態(tài)的 ?－鱗石英，在 117℃ 轉(zhuǎn)變?yōu)榻榉€(wěn)態(tài)的 ?－鱗石英。 2022個大氣壓以上，可得幾重冰，比重大于水。 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(yīng)為“ 3”、“ 4”、“ 5”。 根據(jù)吉布斯相律 f = c－ p＋ 2 f － 自由度數(shù) c － 獨立組分數(shù) p － 相數(shù) 2 － 溫度和壓力 外界因素 硅酸鹽系統(tǒng)的相律為 : f = c－ p＋ 1 二、相 律 (i) 相與相之間有界面，可以用物理或機械辦法分開。 如 ： 水泥中的 β － C2S， 陶瓷中介穩(wěn)的四方氧化鋯 。 ..4SiO2 － SiO2 自由度 (f) 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， 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 具體看一個二元系統(tǒng)的自由度。 單元系統(tǒng)中，只有一種組分，不存在濃度問題。如果加熱速度過快，則 ?－石英過熱而在 1600℃ 時熔融。 對 SiO2的相圖進行分析發(fā)現(xiàn) ： ?SiO2的所有處于 介穩(wěn)狀態(tài)的熔體的飽和蒸汽壓都比相同 溫度范圍內(nèi)處于熱力學(xué)穩(wěn)定態(tài)的熔體的飽和蒸汽壓高 。 (2) T2： S% = M2L2/S2L2 100％ ； L％ ＝ M2S2/S2L2 100％ (3) 剛到 TE : 晶體 B未析出，固相只含 A。 杠桿規(guī)則計算固液相量。 ) 第四節(jié) 三元系統(tǒng)相圖 三坐標的立體圖 平面投影圖 相圖 頂點 ：單元系統(tǒng)或純組分； 邊 ： 二元系統(tǒng)； 內(nèi)部 ：三元系統(tǒng) 應(yīng)用： 已知組成點確定各物質(zhì)的含量； 已知含量確定其組成點的物質(zhì)。 平面界線 → 空間界線 平面點 → 空間點 e1 → E1 e2 → E2 e3 → E 3 E→E / (2) 冷卻過程溫度降低的方向 (3) 等溫線： 在空間結(jié)構(gòu)圖的液相面上， 高度不同，溫度也不同， 而液相面投影到 ABC上是 一個沒有高低差別的平面， 因而引入 等溫線。 D 三角形規(guī)則 用途： 確定結(jié)晶產(chǎn)物和結(jié)晶終點。 總結(jié) 特點：三個無變量點，但只能劃分兩個副三角形，即可能的析晶終點是 P點或 E點。 C S C S E F m C S m C S C S m C S B 切線規(guī)則 ：用于判斷三元相圖上 界線的性質(zhì) 定義： 將界線上的某一點所作的 切線與相應(yīng)的組成 的連線相交， 如 交點 在連線上 ，則表示界線上該處具有 共熔性質(zhì) ； 如 交點在 連線的延長線上 ，則表示界線上該處具有 轉(zhuǎn)熔 性質(zhì) ， 遠離交點的晶相被回吸。 根據(jù) 杠桿規(guī)則 ： M1＋ M2?P P＋ M3 ? M M1 ＋ M2＋ M3 ? M M1 M2 M3 M . P A B C 交叉位置規(guī)則 M點在 ?M1M2M3某一條 邊的外側(cè) ，且在另二條邊的延長線范圍內(nèi)。 圖 1015 Al2O3SiO2系統(tǒng)相圖 2 0 0 01 8 0 01 6 0 01 4 0 01 2 0 0溫度℃S i O 2 2 0 4 0 6 0 8 0 A l 2 O 3摩 爾 ％2 0 4 0 6 0 8 0L + A l 2 O 31 7 2 3 L + S i O2E 1 1 5 9 5L + A 3 S 2 固 溶 體1 8 5 0L1 8 4 0E2A l2O3+A3S2固 溶 體A3S2固 溶 體S i O2+ A3S2固 溶 體重 量 ％2 0 5 0L + A3S2固 溶 體F (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； (3)應(yīng)用： 鎂質(zhì)耐火材料 配料中 MgO含量應(yīng)大于 Mg2SiO4中 MgO含量，否則配料點落入 Mg2SiO4－ SiO2系統(tǒng)， 開始出現(xiàn)液相溫 度及全融溫度急劇下降，造成耐 火度急劇下降。 b L+A L+C A+C C+B A C B L+B T a TE E P L L p=1 f=2 熔體 4 F [D , (C)] E[H , C+(A)] E(液相消失 )[L ， A＋ C] L ?C p=2 f=1 L ?A+C p=3 f=0 4 F D L H 化合物在低溫形成高溫分解 L+A L+B A+B A C B A+C C+B E Ta Te Td 1 A B A+B A+C B+C A+B E L+A L+B 化合物存在于某一溫度范圍內(nèi) 2 四、固相中有化合物形成或分解的二元系統(tǒng)相圖 A B A+B A+C B+C L+A L+C L+B 3 升溫形成，降溫分解 C C/ D D/ E H O P 熔體 3的冷卻過程： L P +B?C p=3 f=0 L p=1 f=2 熔體 3 C [C/ , (B)] L ?B p=2 f=1 P[D/, 開始回吸 B＋ (C)] P (液相消失 )[D ， B＋ C] B+C p=2 f=1 [H , B+A] [O , A+B] B+A p=2 f=1 B C L C→A+B 兩種類型 ： A、 在低共熔點下發(fā)生 B、 在低共熔點以上發(fā)生 實例應(yīng)用 ：