【正文】 獨(dú)立變量的數(shù)目 具體看一個二元系統(tǒng)的自由度。 2. 相律表達(dá)式中的“ 2”是代表外界條件 溫度和壓強(qiáng) 。如果研究的體系為固態(tài)物質(zhì)，可以 忽略壓強(qiáng)的影響，相律中的“ 2”應(yīng)為“ 1”。 4. 自由度只取“ 0”以上的正值。 單元系統(tǒng)中，只有一種組分，不存在濃度問題。 根據(jù)相律 f = c－ p + 2 = 3 － p 一、水的相圖 二、一元相圖的型式 三、可逆和不可逆的多晶轉(zhuǎn)變 四、 SiO2系統(tǒng)的相圖 五、 ZrO2 系統(tǒng) 第二節(jié) 單元系統(tǒng) 蒸發(fā) 溶解 升華 A B C O C’ S L g 臨界點(diǎn) 壓 強(qiáng) 溫度 一、水的相圖 注意 ： 冰點(diǎn)： 是 一個大氣壓 下被空氣飽和的水和冰的平衡共存溫度； 三相點(diǎn) O： 是在它 自己的蒸汽壓力 ()下的 凝固點(diǎn) (℃ )。 解釋界線的斜率 ： 由克勞修斯－克拉珀龍方程 dp/dT=ΔH/TΔV , 從低溫型向高溫轉(zhuǎn)變， ΔH0 L ? g ； S ? g ΔV0, 則斜率 0 ； 而 S ? L 冰變成水 ΔV0 , 斜率 0 , 其它金屬或 SiO2 , ΔV0 ,則斜率 0 。 有 多晶轉(zhuǎn)變 的一元系統(tǒng)相圖型式 。 晶體 1 晶體 2 液相 特點(diǎn) ： (1)晶體 I， 晶體 2都有穩(wěn)定區(qū)； (2) T12T1 ,， T2(熔點(diǎn) ) P T 1 1/ 2 2/ L L/ T12 T1 T2 2 不可逆多晶轉(zhuǎn)變 P Ⅱ L Ⅰ T2T1T12 T T12 ? T T2 不可逆晶型轉(zhuǎn)變： 晶型 Ⅰ 熔體 晶型 Ⅱ (1)每一個穩(wěn)定相有一個穩(wěn)定存在的溫度范圍，超出此范圍就變成介穩(wěn)相。 穩(wěn)定相與介穩(wěn)相的區(qū)別 四、 SiO2相圖 在 573℃ 以下的低溫， SiO2的穩(wěn)定晶型為 ?－石英，加熱至 573℃ 轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷匦偷??－石英，這種轉(zhuǎn)變較快；冷卻時在同一溫度下以同樣的速度發(fā)生逆轉(zhuǎn)變。如果加熱速度很慢，則在870℃ 轉(zhuǎn)變?yōu)??－鱗石英。當(dāng)緩慢冷卻時，在 870℃ 仍可逆地轉(zhuǎn)變?yōu)??－石英；當(dāng)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。 ?－鱗石英緩慢加熱，在 1470℃ 時轉(zhuǎn)變?yōu)??－方石英，繼續(xù)加熱到1713℃ 熔融。 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。如果在 1000℃ 以上持久加熱，也會產(chǎn)生析晶。 綜述： 在 SiO2的多晶轉(zhuǎn)變中， 同級轉(zhuǎn)變： ?－石英 ? ?－ 鱗石英 ??－方石英 轉(zhuǎn)變很慢，要加快轉(zhuǎn)變，必須加入礦化劑。 不同的晶型有不同的比重， ?－石英的最大。 同類轉(zhuǎn)變速度快 ，因而 同類 轉(zhuǎn)變的危害大。 ?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，而兩個相如果處于平衡狀態(tài) 其蒸汽壓必定相等。 晶型轉(zhuǎn)變 ：介穩(wěn)狀態(tài)的出現(xiàn)使晶型轉(zhuǎn)變很復(fù)雜 要求 ： 鱗石英含量越多越好，而方石英越少越好。如果制品中方石英含量大，則在冷卻到低溫時，由于 α 方石英轉(zhuǎn)變成 ?方石英有較大的 體積收縮 而難以獲得致密的硅磚制品 。 采取的措施 在 870℃ 適當(dāng) 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 。 單斜 ZrO2 ? 四方 ZrO2 ? 立方 ZrO2 1200℃ 2370℃ 1000℃ 五、 ZrO2系統(tǒng) 晶型 轉(zhuǎn)變關(guān)系 ?升溫和降溫過程中單斜到四方相變發(fā)生溫度不同 ?相變過程中有體積效應(yīng) :熱縮冷脹 ZrO2用途 ?作為特種陶瓷的重要原料 由于 7％～ 9％的體積效應(yīng)，常加適量 CaO或 Y2O3。 ?凝聚系統(tǒng) :相變過程中沒有氣相參與或者氣相對系統(tǒng)影響很小 ?二元凝聚系統(tǒng)相率 c = 2 忽略氣相分壓的影響 +1 組成可以變化 二元系統(tǒng)相圖以濃度為橫坐標(biāo)，溫度為縱坐標(biāo)來繪制 第三節(jié) 二元系統(tǒng) f= c – p + 1 c 2 p 1 2 3 f 2 1 0 二元相圖分類 ? 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)。 液相量 L％ =100%。 S% = MEE/SEE 100％ ； L％ ＝ MESE/SEE 100％ (4) 離開 TE ： L 消失，晶體 A、 B 完全析出。 ?兩類無變量點(diǎn) b L+A L+C A+C C+B A C B L+B T a E K L 1 析晶路線 L p=1 f=2 熔體 1 K [M , (B)] P[F, 開始回吸 B＋ (C)] P[D ，晶體 B消失＋ C] LP ?C p=2 f=1 E[H , C+(A)] E(液相消失 )[O , A+C] L ?A+C p=3 f=0 L ?B p=2 f=1 LP ＋ B?C p=3 f=0 P F M G B C L D O H (2) 同理可分析組成 2的冷卻過程。 P點(diǎn)是回吸點(diǎn)又是析晶終點(diǎn)。 b L+A L+C A+C C+B A C B L+B T a E P D L 3 B C L P點(diǎn)是過渡點(diǎn)，因?yàn)闊o B相生成。 具有液相分層的二元系統(tǒng)相圖 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 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 1 兩層 p=1 f=2 熔體 1 L1 L1/ L1 L1/ L2 L2/ 兩層 p=2 f=1 L2 L2/ PG[TF， (A)] F[TF， A] LG ?LF+A f=0 LF? A p=2 f=1 E [TE ， A+(B)] L ? A +B p=3 f=0 E(L消失 )[O ， A＋ B] L ? A +B ?連續(xù)固溶體 ： 化學(xué)式相似，結(jié)構(gòu)相同，離子半徑相近的物質(zhì)能夠形成。 不連續(xù)固溶體的二元相圖 T A F G B C D E b a SA(B)+ SB(A) SA(B) SA(B)+L L+ SB(A) SB(A) L T A F G B C E b a SA(B)+ SB(A) SA(B SA(B)+L L+ SB(A) SB(A) L D 2 1 3 E[D , (SA(B))＋ SB(A)] T2 P [S , (SB(A))] P S T1 SB(A) L L p=1 f=2 熔體 1 液態(tài)溶液 L ?SB(A) p=2 f=1 1/ SB(A)+ SA(B) p=2 f=1 [1/ ， SA(B)+ SB(A)] Q N T3 I L ? SB(A)+ SA(B) p=3 f=0 L ? SB(A)+ SA(B) SA(B) SB(A) E(L消失 )[H ， SA(B)＋ SB(A)] H 生成不連續(xù)固溶體且具有 回吸點(diǎn) 的二元系統(tǒng)相圖 點(diǎn) G :低共熔點(diǎn) L?SA(B)+ SB(A) f=0 點(diǎn) J ：回吸點(diǎn)， f=0 L+SA(B) ? SB(A) 1 2 3 A O P B b a F G J SA(B)+ SB(A) SA(B) SA(B)+L SB(A) L+ SB(A) T A O P B b a SA(B)+ SB(A) SA(B) SA(B)+L L+ SB(A) T 3 J[F , 開始回吸 SA(B)＋ (SB(A))] F J SA(B) L + SA(B)? SB(A) p=3 f=0 SB(A) SB(A) p=1 f=2 [X ， SA(B)+ SB(A)] SB(A) H X L p=1 f=2 熔體 3 J[G， SB(A)] G D [C , (SA(B))] C D L ?SA(B) p=2 f=1 L ?SB(A) p=2 f=1 E F F(L消失 )[E ， SB(A)] L＋ SB(A) SB(A) SA(B) + SB(A) 剛離開 J時組成 SA(B)先消失 L＋ SA(B)同時消失 L先消失 J點(diǎn) : L＋ SA(B) ? SB(A) 3 1 2 組成點(diǎn) 1 2 3 A O P B b a F G J SA(B)+ SB(A) SA(B) SA(B)+L SB(A) L+ SB(A) T CaOSiO2系統(tǒng)相圖 (1)會劃分分二元系統(tǒng)；