【正文】 問：(1) 瓷體中存在哪幾相？(2) 所含各相的重量百分?jǐn)?shù)是多少？解：在K2OAl2O3SiO2系統(tǒng)相圖的配料三角形（圖1032）中根據(jù)長(zhǎng)石與脫水高嶺土的含量確定配料組成點(diǎn)，然后在產(chǎn)物三角形（圖1032）找最終平衡相，根據(jù)杠桿規(guī)則計(jì)算各相組成。6SiO2）39%，脫水高嶺土（Al2O3　11. 一個(gè)陶瓷配方，含長(zhǎng)石（K2O 解：⑴、⑵見圖解； ⑶見下表：表1014 Na2OCaOSiO2系統(tǒng)富硅部分的無變量點(diǎn)的性質(zhì)圖中點(diǎn)號(hào)相平衡平衡性質(zhì)平衡溫度（℃）化學(xué)組成（wt％）Na2OAl2O3SiO21LNS+NS2+N2CS3低共熔點(diǎn)8212L+NC2S3 NS2+N2CS3雙升點(diǎn)8273L+NC2S3 NS2+NC3S6雙升點(diǎn)7854L+NC3S6 NS2+NCS5雙升點(diǎn)7855L NS2+N3S8+ NCS5低共熔點(diǎn)7556L N3S8+ NCS5+S（石英）低共熔點(diǎn)7557L +S（石英）+NC3S6 NCS5雙降點(diǎn)8278α石英α磷石英（存在L及NC3S6）晶型轉(zhuǎn)變8709L+βCS NC3S6 +S（石英）雙升點(diǎn)103510L+βCS NC2S3 + NC3S6雙升點(diǎn)103511αCSβCS（存在L及α磷石英）晶型轉(zhuǎn)變111012αCSβCS（存在L及NC2S3）晶型轉(zhuǎn)變1110?。?）M點(diǎn)位于△NC3S6－NS2－NCS5內(nèi)，在4點(diǎn)析晶結(jié)束，最終晶相為：NC3SNS2NCS5。熔體2液相在E3點(diǎn)反應(yīng)完，固相剩S和B兩個(gè)相，無穿相區(qū)情況，最終在E2點(diǎn)結(jié)束。( 注：S、E 在一條直線上)。 S3＋S4H為單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)：L＋S4174。 S6＋S5F為雙轉(zhuǎn)熔點(diǎn)：L 174。 解：（1）、（2）見圖解；（3）S1不一致熔融化合物，S2一致熔融化合物，S3不一致熔融化合物，S4不一致熔融化合物，S5一致熔融化合物，S6一致熔融化合物。組成點(diǎn)n在SC連線上，請(qǐng)分析它的析晶路程。　7. 圖〔1024（e）〕是具有雙降升點(diǎn)的生成一個(gè)不一致熔融三元化合物的三元相圖。連接配料（1）與配料（2）的組成點(diǎn)，按杠桿規(guī)則求其混合后的組成點(diǎn)。1. A=10%, B=70%, C=20%（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，下同） 2. A=10%, B=20%, C=70% 3. A=70%, B=20%, C=10% 今有配料（1）3kg，配料（2）2kg，配料（3）5kg，若將此三配料混合加熱至完全熔融，試根據(jù)杠桿規(guī)則用作圖法求熔體的組成。x=％y=％z=％由此可確定C、D、E三點(diǎn)的位置，從而繪出其草圖。 解：設(shè)C點(diǎn)含B為x%,E點(diǎn)含B為y%，D點(diǎn)含B為z%，由題意借助杠桿規(guī)則得關(guān)系式： （α＋β）共生體，而α相總量占晶相總量的50%。試根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制相圖的大致形狀：A的熔點(diǎn)為1000℃，B的熔點(diǎn)為700℃?！〗猓涸O(shè)C2中B含量為x, ，由題意得：　　所以C1組成B含量為26％，％。今有C1，C2兩種配料，且在高溫熔融冷卻析晶時(shí)，從該二配料中析出的初相（即達(dá)到低共熔溫度前析出的第一種晶體）含量相等。故選擇Na2O能與SiO2在800℃的低溫下形成均一的二元氧化物玻璃?！?. SiO2具有很高的熔點(diǎn)，硅酸鹽玻璃的熔制溫度也很高。而理論和實(shí)踐證明，在給定的溫度范圍，具有最小蒸汽壓的相一定是最穩(wěn)定的相。熔融狀態(tài)的SiO2，只有極其緩慢的冷卻，才會(huì)在1713℃可逆地轉(zhuǎn)變?yōu)閍 －方石英。雖然它是介穩(wěn)態(tài)，由于粘度很大在常溫下可以長(zhǎng)期不變。當(dāng)緩慢冷卻時(shí)，在1470℃時(shí)可逆地轉(zhuǎn)變?yōu)閍 －鱗石英；當(dāng)迅速冷卻時(shí)，沿虛 線過冷，在180～270℃轉(zhuǎn)變?yōu)榻榉€(wěn)狀態(tài)的b －方石英；當(dāng)加熱b －方石英仍在180～270℃迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定狀態(tài)的a －方石英。加熱時(shí)g －鱗石英仍在原轉(zhuǎn)變溫度以同樣的速度先后轉(zhuǎn)變?yōu)閎 －鱗石英和a －鱗石英。a －鱗石英在加熱較快時(shí)，過熱到1670℃時(shí)熔融。如果加熱速度過快，則a －石英過熱而在1600℃時(shí)熔融。重心規(guī)則：如無變點(diǎn)處于其相應(yīng)副三角形的重心位，則該無變點(diǎn)為低共熔點(diǎn)：如無變點(diǎn)處于其相應(yīng)副三角形的交叉位，則該無變點(diǎn)為單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)；如無變點(diǎn)處于其相應(yīng)副三角形的共軛位，則該無變點(diǎn)為雙轉(zhuǎn)熔點(diǎn)。切線規(guī)則：將界線上某一點(diǎn)所作的切線與相應(yīng)的連線相交，如交點(diǎn)在連線上，則表示界線上該處具有共熔性質(zhì)；如交點(diǎn)在連線的延長(zhǎng)線上，則表示界線上該處具有轉(zhuǎn)熔性質(zhì)，遠(yuǎn)離交點(diǎn)的晶相被回吸。馬鞍點(diǎn)：三元相圖界線上溫度最高點(diǎn)，同時(shí)又是二元系統(tǒng)溫度的最低點(diǎn)。雙升點(diǎn)：處于交叉位的單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)。介穩(wěn)平衡：即熱力學(xué)非平衡態(tài)，能量處于較高狀態(tài)，經(jīng)常出現(xiàn)于硅酸鹽系統(tǒng)中。 習(xí)題解答1. 解釋下列名詞：凝聚系統(tǒng)，介穩(wěn)平衡，低共熔點(diǎn)，雙升點(diǎn)，雙降點(diǎn)，馬鞍點(diǎn)，連線規(guī)則，切線規(guī)則，三角形規(guī)則，重心規(guī)則。試用的方法計(jì)算及平衡常數(shù)，從理論上分析該反應(yīng)在什么溫度下才能進(jìn)行？答案：=，K=，反應(yīng)在2021K時(shí)可開始反應(yīng)提示：由計(jì)算得知，0，此過程為吸熱過程，故必須提高溫度，至=0時(shí)，反應(yīng)才能出現(xiàn)轉(zhuǎn)折。+△aT+1/2△bT2△c/T =+=　5．計(jì)算固體在2000K下是否具有顯著的揮發(fā)？在2000K時(shí)，可能出現(xiàn)如下四種情況： 　答案：按第種情況顯著揮發(fā)提示：可采用熱力學(xué)勢(shì)函數(shù)法求得2000K時(shí)，各反應(yīng)式的和平衡常數(shù)K進(jìn)行比較。查表可知化合物abcSi3N40SiN2000△a==△b=（）103=△c=3105=105△==△H.= △△a1/22982△b+1/298△c=746340298（）1/2298/+105/298=所對(duì)應(yīng)的溫度為即為分解溫度。T卡/摩爾由以上數(shù)據(jù)作△?/FONTT圖當(dāng)△G。T=△H。T=0 解得方程得T=1123K　2．碳酸鈣的加熱分解：。=△H。〈0時(shí)，CaCO3自發(fā)分解，所以，△G。298+1/2△c（298）2=+=因?yàn)楫?dāng)△G。生，298）反應(yīng)物=103+103=103卡/摩爾因?yàn)椤鱝=+=△b=103+103=2103△c=105+105=105△H.=△△a298=∑△G。生，298）產(chǎn)物∑（△H。 H。生，298（千卡/摩爾）△G。試用一般熱力學(xué)方程求分解反應(yīng)的及分解溫度？答案：1123K提示：查表獲得有關(guān)熱力學(xué)數(shù)據(jù)，計(jì)算8001400K間的，再作圖，=0所對(duì)應(yīng)的溫度為即為分解溫度。有機(jī)朔化劑：聚乙烯醇，羥甲基纖維素，聚醋酸乙烯脂等。88 為使非黏土瘠性材料呈現(xiàn)可朔性而解決制品成型得其進(jìn)行朔化。87 黏土層面上的負(fù)電荷：黏土晶格內(nèi)離子的同晶置換造成電價(jià)不平衡使之面板上帶負(fù)電；在一定條件下，黏土的邊棱由于從介質(zhì)中接受質(zhì)子而使邊棱帶正電荷。86 影響因素：1）含水量 ，2）電解質(zhì)，3）顆粒大小，4）黏土的礦物組成，5）泥料處理工藝，6）腐殖質(zhì)含量，添加劑。泥漿從流動(dòng)狀態(tài)到觸變狀態(tài)是逐漸的，非突變的，并伴隨著黏度的增高。泥漿的觸變性是泥漿靜止不動(dòng)時(shí)似凝固體，一經(jīng)擾動(dòng)或搖動(dòng)，凝固的泥漿又重新獲得流動(dòng)性。83（約30水分子層）時(shí)朔性最好82黏土膠粒分散在水中時(shí)，因吸附層與擴(kuò)散層各帶有相反的電荷，所以相對(duì)移動(dòng)時(shí)兩者之間就存在著電位差，這個(gè)電位差稱電動(dòng)電位或ζ電位。 200197。晶界中的應(yīng)力大則有可能在晶界上出現(xiàn)裂紋，甚至使多晶體破裂，小則保持在晶界內(nèi)。 物理吸附：由分子間引力引起的，這時(shí)吸附物分子與吸附劑晶格可看作是兩個(gè)分立的系統(tǒng)。 75 說明吸附的本質(zhì)？ 答：吸附是固體表面力場(chǎng)與吸附分子發(fā)出的力場(chǎng)相互作用的結(jié)果，它是發(fā)生在固體上的。 ⑵ 吸附膜 吸附膜的存在使接觸角增大，起著阻礙作用。時(shí)，粗糙度越大，表面接觸角越小，就越容易濕潤(rùn)；當(dāng)θ大于90176。 方法如下：加入一些金屬降低γSL。﹥90176。 γSS=2γSV COSФ/2 =2900103COS60/2 =求Si3N4的晶界能？ 解：⑴已知γLV=900103N/m γSL=600103N/m θ=176。 ⑴ 求Si3N4的表面張力。 這與相同條件下的硅酸鹽玻璃性能隨堿金屬或堿土金屬加入量的變化規(guī)律相反。 硼反?，F(xiàn)象原因：當(dāng)數(shù)量不多的堿金屬氧化物同B2O3一起熔融時(shí)，堿金屬所提供的氧不像熔融SiO2玻璃中作為非橋氧出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)中，而是使硼轉(zhuǎn)變?yōu)橛蓸蜓踅M成的硼氧四面體。 610 解釋硼酸鹽玻璃的硼反?，F(xiàn)象？ 答：硼反?，F(xiàn)象：隨著Na2O（R2O）含量的增加，橋氧數(shù)增大，熱膨脹系數(shù)逐漸下降。 硼酸鹽玻璃：硼酸鹽玻璃有某些優(yōu)異的特性。這種連環(huán)結(jié)構(gòu)與石英玻璃硅氧四面體的不規(guī)則網(wǎng)絡(luò)不同，任何O—B三角體的周圍空間并不完全被臨接的三角體所填充，兩個(gè)原子接近的可能性較小。 硼酸鹽玻璃：B和O