5-相平衡-无机材料物理化学.pptVIP

2005年8月 刘和义 南京理工大学材料系 2005年8月 陶瓷原理 2005年8月 刘和义 南京理工大学材料系 第五章 相平衡 5.1 相律 5.2.1 具有同质多晶转变的相图 5.2.2 可逆多晶转变和不可逆多晶转变 5.2.3 单元相图应用 5.3 二元系统相图 5.3.1 二元相图类型 (1) 具有低共熔点的简单共晶二元系统 (2) 生成一致熔融化合物的二元系统 (3)生成不一致熔融化合物的二元系统 (4)生成固相分解化合物的二元系统 (5)具有同质多晶转变的二元系统 (6)形成连续固溶体的二元系统 (7)形成有限固溶体的二元系统 (8)具有液相分层的二元系统 (2) CaO-SiO2系统相图 (1) Al2O3-SiO2系统相图 (2) CaO-SiO2系统相图 5.4.1 三元系统相图组成表示 5.4 三元系统相图 5.4.2 三元系统相图规则 5.4.3 三元相图类型 (2) 生成一致熔融二元化合物的三元系统 (3)生成不一致熔融二元化合物的三元系统 (4)生成固相分解二元化合物的三元系统 (5)生成一致熔融三元化合物的三元系统 (6)生成不一致熔融三元化合物的三元系统 (7)具有多晶转变的三元系统 (8) 形成二元连续固溶体的三元系统 (9)具有液相分层的三元系统 5.4.4 三元相图应用 三元相图四大规则： ①连线规则：判断界线温度变化方向 ②切线规则：判断界线的性质 ③重心规则：判断无变量点的性质 ④三角形规则：判断结晶产物和结晶终点 ① tnE1，tne2 ② tnE1，tne2 ③ tnE1，tne2 (1) CaO-Al2O3-SiO2系统 (2) K2O-Al2O3-SiO2系统 (3) MgO-Al2O3-SiO2系统 (4) Na2O-CaO-SiO2系统 2(熔体) k’’[T2, (B)] P(到达)[Tp, 开始回吸B+(C)] P(消失)[D, C(液相与晶体B同时消失)] 熔体2的析晶过程表达式： L L?B L+B?C P=1,F=2 P=2,F=1 P=3,F=0 3(熔体) k[T3, (B)] P(到达)[Tp, 开始回吸B+(C)] P(离开)[D, C(晶体B消失)] E(到达)[J, C+ (A)] E(消失)[H, A+C] 熔体3的析晶过程表达式： L L?B L+B?C P=1,F=2 P=2,F=1 P=3,F=0 P=2,F=1 L?C L?A+C P=3,F=0 4(熔体) P(不停留)[D, (C)] E(到达)[J, C+(A)] E(消失)[O, A+C] 熔体4的析晶过程表达式： L L?C L?A+C P=1,F=2 P=2,F=1 P=3,F=0 注意：析晶终相组成和最初熔体组成一定是一致的。 化合物C加热到TD (低共熔温度TE以下)即分解为A+B。 液相不能直接析出C，C只能通过A+B固相反应来生成。 若化合物C只在某一区间存在，低温下也要分解，则相图如下所示： 组分A 在晶型转变温度Tp发生A?与A?的晶型转变， 且与B无关。 如果晶型转变温度Tp高于TE，则A?与A?的晶型转变在带有液相（组成为P）的条件下发生，此时三相共存，P点也是一无变量点。 S+L 此系统内只存在液态溶液和固态溶液(固溶体)两个相，不可能出现三相平衡状态，整个相图没有无变量点。 M’(熔体) L1[S1, (S1)] L2[S2, S2] L3(消失)[S3, S3] 熔体M’的析晶过程表达式： L L?S L?S P=1,F=2 P=2,F=1 P=2,F=1 ?表示B在A中形成的固溶体，?表示A在B中形成的固溶体。 ?和?有最低共熔点E。 M’(熔体) L1[S1, (?)] E(到达)[D, ?+(?)] E(消失)[H, ?+?] 熔体M’的析晶过程表达式： L L? ? L? ?+? P=1,F=2 P=2,F=1 P=3,F=0 形成转熔型的有限固溶体的相图： ?和?没有最低共熔点，而有一个转熔点P，降温至Tp，转熔反应为 LP+ ?(D)??