无机材料物理化学——凝聚系统相平衡.PPTVIP

材料物理化学——第七章凝聚系统相平衡－II 材料科学与工程学院 杨为中 2019-4-26 2 二元系统相图是系统内二种组分之间相互作用的性质决定。 三元系统内三种组分之间，相互作用的本质也与二元系统类似。 但由于组分增加，情况更为复杂。 2019-4-26 3 Na2O-CaO-SiO2 玻璃、玻璃纤维 MgO-Al2O3-SiO2 耐火材料、高频瓷料 三元合金体系 2019-4-26 4 §7－4 三元系统相图 一、三元系统相图表示法 三元相图由三个独立组元构成，表示法与二元系统有较大异同 F＝C－P＋1＝4－P 【思考】最大相数和最大自由度数为多少？ PMAX＝4，FMAX＝3 （T、2个浓度） 2019-4-26 5 1、三角座标：三元系统组成的表示 在组成表示中，用等边三角形座标系，三个顶点代表三个组分，故又称为浓度三角形 2019-4-26 6 浓度三角形 2019-4-26 7 2、浓度三角形的几个重要定则 (1)截线规则： 以组分对边平行线在组分座标上的截距表示该组分的浓度(组分座标按逆时针增加法确定) 2019-4-26 8 (2)双线规则: 过组成点作任意两条平行于三角形两边的直线与第三边相交，并将第三边分为三段，此三段长度与组分对应含量成正比(中段为对角组分，边沿为不相邻组分) 组成点越靠近某角顶， 该角顶组分含量越高 2019-4-26 9 (3)等含量规则 在三角形中，平行于底边的直线上的所有的点都含有等量的对应顶点组元 A C B C % B % A % C含量不变，变化的只是A，B含量 2019-4-26 10 上述规则对于不等边三角形同样适用 (4)定比例规则 在浓度三角形中，顶点与对应边上任意一点的联线上所有点，表明其余两个顶点组元的含量比例保持一定 2019-4-26 11 (5)背向性规则 如果物质M中析出纯组元C，那么组成点M将沿MC连线并背离顶点C的方向移动 A C B M 2019-4-26 12 (6)杠杆规则： 同样适用于三元系统相平衡(仅适用于两相平衡共存时) 三元系统中的杠杆规则 包括以下含义： 2019-4-26 13 两相合成一新相时，新相组成点必在原来两相组成点连线上 新相组成点与原来两相组成点的距离和两相的量成反比 由一相分解为两相时， 新两相的组成点必分布于 原来相点的两侧，且三点 必成一直线 m克 M，n克N，合成（m＋n）克 O 2019-4-26 14 (7)重心规则：处理四相平衡 三种旧物质(M1、M2、M3)合为一种新物质M时，新物质的组成点在三个旧物质组成点所围成的三角形的物理重心位置上 重心位置 M1＋M2＋M3→M 2019-4-26 15 (8)交叉位置关系 新组成点与某一物质组成点联线若与另两物质组成点联线相交，则称新物质与与该物质成交叉位置关系 2019-4-26 16 9)交叉位置规则 三种旧物质合为一种新物质，且新物质组成点在三角形M1M2M3之外并与M3成交叉位置关系时，在M生成的同时必须从M1＋M2中取出相当数量的M3，即M与M3同时生成 交叉位置 M1＋M2→M+M3 M1＋M2－M3→M 2019-4-26 17 (10)共轭位置关系 新组成点与某一物质组成点联线的延长线若与另两物质组成点联线相交，则称新物质与与该物质成共轭位置关系 2019-4-26 18 (11)共轭位置规则 三种旧物质合为一种新物质，且新物质的组成点在三角形M1M2M3之外,并与M1成共轭位置关系时，在M生成的同时必须从M1中取出相当数量的M2＋M3 共轭位置 M＋M2＋M3→M1 M1在重心位置！ M1-M3-M2→M 2019-4-26 19 故：三元系统中最大平衡相数为4，4个平衡相相点的相对位置可能有三种配置关系： M＋M2＋M3→M1 M1＋M2－M3→M M1＋M2→M+M3 M1＋M2＋M3→M M1-M3-M2→M 2019-4-26 20 3、三元系统相图的三维模型 F＝C－P＋1＝4－P PMAX＝4，FMAX＝3 三元系统相图为空间的三维图形 采用三角柱座标，三角形为组成，柱高为温度 (温度座标垂直于浓度三角形) 2019-4-26 21 等温截面 液相面 等温线 边界线 初相区 投影 地图—等高线 低 共 熔 点 温度降低方向 三元立体相图 2019-4-26 22 三元立体相图－三方棱柱体 以浓度三角形为底，以垂直于浓度三角形