二元体系相图wqc课件.pptVIP

1.相律分析及相图表示吉布斯相律（GibbsPhaseRule）?处于热力学平衡状态的系统中自由度与组元数和相数之间的关系定律，通常简称为相律。Gibbs应用热力学原理导出相律，平衡理论基础。?只考虑温度和压力对系统平衡状态的影响:?F=C-P+2F=C-P+1?凝聚系统:?式中：F----自由度数；C----体系的独立组元数；P----平衡相的数目。?1）相(Phase)：?体系中具有相同的物理性质和化学性质的均匀部分的总和称为相，用P表示。?相与相之间有明显的界面，该界面称为相界面。从一个相越过相界面时，性质发生突变。可以用物理或机械办法分开。

?2）独立组分?(组元)组分(Component)：体系中能够单独分离出来并独立存在的化学物质。在一个给定的系统中，组元就是构成系统的各种化学元素或化合物。如NaCl和HO——组分，Na??+、Cl-+、OH等-不是组分。独立组分：决定一个相平衡体系的成分所必需的最少组分数，用C表示。2、H??c=组分数－独立化学反应数目－限制条件?3）自由度?可以在一定范围内改变而不会引起旧相消失新相产生的独立变量的数目，称为自由度，用f表示。?这些变量通常指温度、压力、组分浓度等。一个体系有几个独立变量，就有几个自由度。

1.相律分析及相图表示相律:f=c–p+2二元体系：c=2,对凝聚态体系受压力P影响可忽略，f=3–p,当p=1时（最少相数），f=2（最大自由度，T、c）当p=2时，当p=3时，f=1(T或c)f=0(无变点）相图表示:T—C图思考题：若压力不能忽略时，二元体系相图如何表示？

2.二元相图的主要类型一、具有一个低共熔点的二元相图1）相图特征：相区：L—单相区；A+L、B+L、A+B—a两相区；b线：aE，bE：液相线，A、B与液相平衡线dEf:固相线df点：a，b：A和B的熔点E：L（组成为E点）—A—B三相平衡点，低共熔点ABC

2）A–B二元体系结晶过程TT1,组成为M熔体，处于液相区，f=2–1+1=2，变量：T,cT=T1,A饱和而析出，固液两相平衡，f=2–2+1=1，变量：T或cT降低时，液相组成沿aE变化，固相a量增加。aLS11bT1–TE区间，A–L平衡共存。T=TE时，液相组成到E点，B饱和，同时析出A和B，L2S2dSEE点：L–A–B三相平衡共存,f=2–3+1=0,液相成分保持在E点，直到液相消失，析出A+BTTE，A–B共存，f=2–2+1=1,变量：T或cfMEA+BACBLL?Ap=2f=1L?Ap=2f=1M(熔体)L[s,(A)]L[s,A]E[s，A＋(B)]1122Ep=1f=2LA+Bp=3f=0E(液相消失)[M,A+B][M,A+B]Ep=2f=13

3）杠杆规则（杠杆定律）若一个相分解为两个相，则生成的两个相的数量和原始相的组成点到两个新相的组成点之间线段长度成反比。aW/W=cm/dmbLScW=W+WLSWA注意：1）对任何两相平衡共存都可以适用；AB2）对两相结合为一相的过程，杠杆定律也适用。

证明成分为C的体系在T1温度时处于液、固两相平衡状态abT1cWAB+L由以上两式可以得出ACB

二、其它类型的二元相图1)具有一个稳定化合物的二元相图

2)具有一个不稳定化合物的二元相图T=Tp时,发生包晶反应:Lp+AC(AmBn)

析晶路线1bTaKMLCL+BLPFBGDL+AL+COHEC+BA+CACBL?BL＋B?CPL熔体1K[M,(B)]P[F,开始转溶B＋(C)]p=1f=2p=2f=1p=3f=0L?CL?A+CPP[D，晶体B消失＋C]E[H,C+(A)]E(液相消失)[O,A+C]p=2f=1p=3f=0

2bMTaLCL+BBLPDJFL+AL+CB+CEA+CACB(2)同理可分析组成2的冷却过程。在转熔点P处，(3)L＋B?C时，L先消失，固相组成点为D和F，其含量由D、J、F三点相对位置求出。P点是转溶点又是析晶终点。

3bTaLCL+BBLPDL+AL+CEC+BA+CACB(3)组成3在P点转溶，在L＋B?C时L＋B同时消失，(4)P点是转溶点又是析晶终点。

b4TaL+BLPFDHL+AL+CTELEC+BA+CACBL?CL?A+CL熔体4F[D,(C)]E[H,C+(A)]p=1