第5章_相平衡5.3.ppt

八、液、固相都完全互溶的相图 1. 两个组分在固态和液态时能彼此按任意比例互溶而不生成化合物，也没有低共熔点。 以Au-Ag相图为例 梭形区之上是熔液单相区 梭形区之下是固体溶液单相区 梭形区内固-液两相共存 上面是熔液组成线，下面是固溶体组成线。 液、固相都完全互溶的相图 当物系从A点冷却，进入两相区，析出组成为B的固溶体。 继续冷却，液相组成沿 AA1A2 线变化，固相组成沿 BB1B2 线变化 因为Au的熔点比Ag高，固相中含Au较多，液相中含Ag较多。 在B2点对应的温度以下，液相消失。 2.完全互溶固溶体出现最低或最高点 当两种组分的粒子大小和晶体结构不完全相同时，它们的T-x图上会出现最低点或最高点。 例如： 等系统会出现最低点。但出现最高点的系统较少。 九、固态部分互溶的二组分系统 两个组分在液态可无限混溶，而在固态只能部分互溶，形成类似于部分互溶双液系的帽形区。在帽形区外，是固溶体单相，在帽形区内，是两种固溶体两相共存。 属于这种类型的相图形状各异，现介绍两种类型： （1）有一低共熔点； （2）有一转熔温度。 1.有一低共熔点者 相图上有三个单相区： AEB线以上，熔液单相区 有三个两相区： AEJ区，熔液 + Ⅰ AJ是固溶体Ⅰ的组成曲线； AJF以左，固溶体Ⅰ单相 BCG以右，固溶体Ⅱ单相 BEC区，熔液 + Ⅱ FJECG区，Ⅰ+ Ⅱ AE，BE是熔液组成线； BC是固溶体Ⅱ的组成曲线； JEC线为三相共存线 是两个固溶体的固相互相共轭共存区 E点为Ⅰ+ Ⅱ两个固溶体的低共熔点 两个固溶体彼此互溶的程度从JF和CG线上读出 FJECG区 从a点开始冷到b点，有组成为c的固溶体Ⅰ析出 继续冷却至d 以下，全部凝固为固溶体Ⅰ 固相组成沿 I J 线变化 从 j 点开始冷却，最初析出固熔体Ⅰ 液相组成沿 k E 线变化 到达 E 点，熔液同时被固溶体Ⅰ和Ⅱ饱和，这时由J，E，C代表的三相平衡共存。 2. 系统有一转熔温度 熔液(单相) 固溶体Ⅱ单相 固溶体Ⅰ单相 两相共存 两相共存 两相共存 相图上有三个单相区： BCA线以左，熔液单相 ADF区， 固溶体Ⅰ单相 BEG以右，固溶体Ⅱ单相 有三个两相区 BCE L+Ⅱ ACD L+Ⅰ FDEG Ⅰ+Ⅱ 因这种平衡组成曲线实验较难测定，故用虚线表示。 熔液(单相) 固溶体Ⅱ单相 固溶体Ⅰ单相 两相共存 两相共存 两相共存 熔液(单相) 固溶体Ⅱ单相 固溶体Ⅰ单相 两相共存 两相共存 两相共存 一条三相线 CDE是三相共存线： CDE对应的温度称为转熔温度。 升温到455 K时，固溶体Ⅰ消失，转化为组成为C的熔液和组成为E的固溶体Ⅱ 1. 熔液（组成为C） 2. 固溶体Ⅰ(组成为D) 3. 固溶体Ⅱ(组成为E) 练习： Sn 和Ag 的二元液固平衡相图（大致形状）如图 所示。(1)指出图中各相区的相；(2) 熔融液从a 点冷却到b 点时，有什么新相析出？这时系统的自由度是多少？(3) 当进一步冷却到c 点时，系统两相物质的量之比如何表示？ (1) ① L；② L + SA ；③ L + SC ；④ L + Sβ ；⑤ Sβ ；⑥ Sβ + S C；⑦ SA + SC 。 (2) 化合物C 析出， f = 0 。(3) nA： nC=ce ：dc 。 §5.6 三组分系统的相图及其应用 等边三角形坐标表示法 当 用正三棱柱体表示，底面正三角形表示组成，柱高表示温度或压力 可用正三角形平面图表示 因为 无法用相图表示 当 保持温度或压力不变 当 保持温度和压力都不变 三组分系统组成的等边三角形表示法(T, P 一定) b a A c B C w (B) w (C) w (A) a b c P c a b 读懂组成坐标; 图中系统点P其组成如何读？ 如何把一个系统点表示在图上？ 等边三角形的几何特征在相图中的应用 (1)等含量规则 等含量规则 C A B w (C) D E G H 平行于三角形某一边的直线上, 所含对角组分的质量分数相等. 如图中DE线上的任意系统点H, G的 wC等同. (2)等比例规则 通过顶点C向对边引的任何一直线的各点, 如F, H, 系统中C的含量w(c)不同, 但 w (A) : w (B) =常数 等比例规则 A C H ? ? F ? ? ? B ? w H (C) w F (C) w (B) w (A) G (3)杠杆规则 F A B C D E ? ? ? ? ? ? 杠杆规则 由两个系统D, E组