【文章內(nèi)容簡介】 三個晶相組成點所連成的子三角形ACD 之內(nèi) —— E 點為三元低共熔點，即：LE = A + C + D P 點位于相應(yīng)的子三角形BCD 的交叉位上 —— P 點是三元轉(zhuǎn)熔點：LP + B = C + D三元系中的無變點有低共熔和轉(zhuǎn)熔不同的兩種性質(zhì)。 判定無變點性質(zhì)的一般方法——重心規(guī)則→ 重心規(guī)則三元相圖中的每一個無變點都對應(yīng)于一個子三角形，它是由與該無變點液相平衡的三個晶相組成點連成的。 → 無變點位于其所對應(yīng)的子三角形之內(nèi)——三元低共熔點；低共熔點一定是析晶過程的終點?！?無變點位于其所對應(yīng)的子三角形之外——三元轉(zhuǎn)熔點。轉(zhuǎn)熔點不一定是析晶過程的終點，視物系點是否在對應(yīng)的子三角形之內(nèi)而定。小 結(jié)化合物的性質(zhì) 取決于化合物組成點與其初晶區(qū)的相對位置。無變點的性質(zhì) 取決于無變點與其相應(yīng)的子三角形的相對位置。界線的性質(zhì) 與各相成分點的相對位置和界線的形狀有關(guān)，與化合物的性質(zhì)沒有必然的聯(lián)系。生成不一致熔融化合物的體系，不一定出現(xiàn)轉(zhuǎn)熔線與三元轉(zhuǎn)熔點；生成一致熔融化合物的體系，也不一定出現(xiàn)低共熔線與三元低共熔點。 生成一個三元不一致熔融化合物 熔體冷卻過程分析實例熔體1的析晶過程分析 熔體1的組成點處于B的初晶區(qū)內(nèi)當熔體1冷卻到其初晶溫度時，開始析出晶體B。 熔體1的組成點位于子三角形△BCD之內(nèi)熔體1的析晶過程在與子三角形△BCD對應(yīng)的無變點 P 結(jié)束，析晶產(chǎn)物為晶體B、C和D。 熔體1的冷卻結(jié)晶過程可用液相點與固相點的變化表示為：熔體2的析晶過程分析 熔體2的組成點亦處于B的初晶區(qū)內(nèi)當熔體2冷卻到其初晶溫度時，開始析出晶體B。 熔體2的組成點位于子三角形△ACD之內(nèi)熔體2的析晶過程在與子三角形△ACD對應(yīng)的無變點 E 束，析晶產(chǎn)物為晶體A、C和D。 熔體2的冷卻結(jié)晶過程用液相點與固相點的變化表示為：三角形規(guī)則 原始熔體組成點所在的子三角形之三個頂點所表示的物質(zhì)為該熔體冷卻結(jié)晶過程的最終產(chǎn)物； 與此子三角形相對應(yīng)的三元無變點是熔體冷卻結(jié)晶過程的終點。 可利用此規(guī)則驗證冷卻結(jié)晶過程分析的正確性。熔體5的析晶過程分析 熔體5的組成點亦處于B的初晶區(qū)內(nèi)當熔體5冷卻到其初晶溫度時，開始析出晶體B。 熔體5的組成點位于子三角形△ACD之內(nèi)熔體5的析晶過程在與子三角形△ACD對應(yīng)的無變點 E 束，析晶產(chǎn)物為晶體A、C和D。 熔體5的冷卻結(jié)晶過程用液相點與固相點的變化表示為： 三元系相圖分析方法小結(jié) 判斷化合物的性質(zhì) 根據(jù)化合物的組成點是否位于其初晶區(qū)內(nèi)，確定該化合物是一致熔融化合物還是不一致熔融化合物。 劃分三角形 將體系中與每個無變點相對應(yīng)的三個組分的組成點連接起來構(gòu)成一個子三角形，將原始三元系分解成多個基本類型的三元系。→ 體系中子三角形的數(shù)目一定與三元無變點的個數(shù)相等?！?只有初晶區(qū)相鄰的組分的組成點才能相連，而且連線不能互相相交。 確定界線的性質(zhì) 根據(jù)切線規(guī)則可以判斷某一界線是低共熔線還是轉(zhuǎn)熔線?！?結(jié)合連線規(guī)則找出該界線上的溫度最高點；→ 在該界線上按照溫度下降的方向標上單箭頭或雙箭頭。 判斷無變點的性質(zhì) 根據(jù)無變點與其相對應(yīng)的子三角形的相對位置關(guān)系來確定該無變點的性質(zhì)。→ 低共熔點 —— E→ 轉(zhuǎn) 熔 點 —— P熔體冷卻過程分析小結(jié) 根據(jù)給定熔體M的百分組成，在濃度三角形中找到M點的位置； 由M點所在的等溫線，確定熔體開始結(jié)晶的溫度； 由M點所在的初晶面，確定初晶組成； 按M點所在的子三角形確定熔體結(jié)晶終了的固相組成及冷卻過程的終點。 原始體系組成點、液相組成點和固相組成點三者始終在同一條直線上，而且體系組成點必在固、液二組成點之間，它們的質(zhì)量關(guān)系遵守杠桿規(guī)則。 液相組成和固相組成的變化是沿兩條不同的路徑進行的。結(jié)晶終了時，這兩條路徑首尾相連，合為一條折線。 熔渣的相平衡圖 重要的二元熔渣系相平衡圖一、CaOSiO2 二元系體系特點 體系中有四個化合物→ 硅酸三鈣：3CaOSiO2（C3S） ——一致熔融→ 正硅酸鈣：2CaOSiO2（C2S） ——不一致熔融→ 二硅酸三鈣：3CaO2SiO2（C3S2）——不一致熔融→ 偏硅酸鈣：CaOSiO2（CS） ——一致熔融 一致熔融化合物C2S及CS將整個相圖分為三個獨立部分→ CaO－C2S系——低共熔型　　含有一個在低溫及高溫下均會分解的化合物C3S。　　T 1250176。C時，C3S → α39。C2S + CaO；　　T 1900176。C時，C3S → αC2S + CaO。→ C2S－CS系——轉(zhuǎn)熔型　　含有一個不一致熔融化合物C3S2（1475℃）→ CS－SiO2系——包含一液相分層的低共熔型　　液相分層區(qū)：SiO2 74 ～ %，T 1700℃。 一致熔融化合物C2S及CS的穩(wěn)定程度是不同的?！?C2S比較穩(wěn)定，熔化時只部分分解；→ CS在熔化時則幾乎完全分解。 一般而言，可根據(jù)化合物組成點處液相線的形狀（平滑程度），近似推斷熔融態(tài)內(nèi)化合物的分解程度?！?若化合物組成點處的液相線出現(xiàn)尖峭高峰形，則該化合物非常穩(wěn)定，甚至在熔融時也不分解；→ 若化合物組成點處的液相線比較平滑，則該化合物熔融時會部分分解；→ 化合物組成點處的液相線越平滑，該化合物熔融時的分解程度也越大。 圖中水平線可分為五大類→ 低共熔線：3條（2065℃，1455℃，1436℃）→ 轉(zhuǎn)熔線：1條（1475℃）→ 偏晶線：l條（1700℃）→ 固相分解線：2條（1250℃，1900℃）→ 晶型轉(zhuǎn)變線：6條（1470℃，1420℃，1210℃，870℃，725℃，575℃） 各種鈣硅酸鹽的熔化溫度都很高→ 熔化溫度不超過 1600℃C的體系只局限于含 32 ～ 59%CaO范圍內(nèi)。→ 超過 50% CaO的體系，熔化溫度急劇上升?！　「郀t渣中CaO含量控制在35 ～ 50%之間；　　有色冶金爐渣CaO含量一般在15%以下。 CaO的作用→ 降低爐渣密度、減少重金屬硫化物在爐渣中的溶解度 → 降低金屬在爐渣中的損失。二、Al2O3SiO2 二元系歷史回顧 莫來石 3Al2O32SiO2（ A3S2 ）是否一致熔融化合物?→ 當試樣中含有少量堿金屬雜質(zhì)，或相平衡實驗是在非密閉條件下進行時，A3S2為不一致熔融化合物；→ 當使用高純試樣并在密閉條件下進行實驗時，A3S2為一致熔融化合物。 莫來石是否形成固溶體?→ 莫來石（A3S2）和剛玉（Al2O3）之間能夠形成固溶體，固溶體的組成范圍為 ～%Al2O3；→ 常以化合物 A3S2的組成點表示固溶體的組成。體系特點 體系中生成一個一致熔融化合物——A3S2，具有確定的熔點（1850℃）。A3S2將SiO2Al2O3二元系劃分成兩個子二元系——SiO2A3S2和A3S2Al2O3。 SiO2A3S2子二元系：簡單低共熔型，低共熔溫度1595℃。 A3S2Al2O3子二元系：簡單低共熔型，低共熔溫度1840℃。→ 莫來石質(zhì)（A3S2）及剛玉質(zhì)（A12O3）耐火磚可作為性能優(yōu)良的耐火材料。 三、CaOAl2O3 二元系體系特點 3個一致熔融化合物將體系分解為4個獨立的二元系　　12CaO7Al2O3（Cl2A7）或 5CaO3 Al2O3（C5A3）　　CaOAl2O3（CA）　　CaO2Al2O3（CA2） 2個不一致熔融化合物　　3CaOAl2O3（C3A）　　CaO6Al2O3（CA6） 所有化合物的熔化溫度普遍較高，體系的最低熔化溫度為1395℃。 在CaO含量為45 ～ 52%范圍內(nèi)，本體系能在1450 ～ 1550℃溫度范圍內(nèi)出現(xiàn)液相區(qū)→ 配制的爐外合成渣常選擇這一成分范圍。 四、FeOSiO2 二元系體系特點 體系中有一個一致熔融化合物 2FeOSiO2（F2S，正硅酸鐵或鐵橄欖石），熔點1205℃?！?該化合物熔化時不穩(wěn)定，分解為偏硅酸亞鐵：2FeOSiO2 + SiO2 = 2(FeOSiO2) △Hm＞0→ T 1205℃時，反應(yīng)向左進行。 　　FeO