物理化学-9章相律与相图(1-8).pptVIP

物理化学 第九章 相律与相图 §1 相 律 §2 单元系相图 §3. 二元系的气-液平衡相图 §4. 生成简单共晶的二元系 §5. 生成化合物的二元系 §6. 生成固溶体的二元系 §7. 液态部分互溶的二元系 §8. 应用计算机计算二元系相图的原理与方法 凝聚系相图为恒压条件下的T-x图， f * = 3 –Φ 一、热分析法绘制相图 合金加热→熔融→自然冷却→定时记录温度 →作出时间(τ) –温度(T)曲线——步冷曲线 纯物质：均匀降温→液态凝固(T不变) →均匀降温 合金：均匀降温→有固体析出(降温变缓)→两种固体 同时析出(T不变) →均匀降温 热分析法：对热效应较大的相变过程—测步冷曲线 差热分析法：对热效应较小的相变过程—测差热曲线 纯A 纯B ① ② ③ ④ ⑤ A B T T τ→ xB→ 各段线段的f =？ 二、简单共晶二元系相图 1.点： 纯物质凝固点—— 和 ，f * = 0； 共晶点——E，三相点， f E* = 2-3+1=0； 共晶反应： l(E) sA(G) + sB(H) 加热 冷却 A B T E xB→ G H A B T E xB→ G H l l + sA l + sB sA + sB 3. 面： 单相区—— 液相线以上 f * = 2-1+1=2； 两相区—— ， 和 GHBA f * = 2-2+1=1； 2. 线： A物液相线—— ，B物液相线—— 液相线上，f * = 2-2+1=1； 共晶线——GEH线，三相线， f * = 2-3+1=0； 4.冷却过程分析 A B T E xB→ G H M a1 b1(T1) b2(T2) a2 m n 温度 体系点 液相点 固相点 TM M M —— TM →T1 M →a1 M→ a1 b1 T1 →T2 a1 →m a1 →a2 b1→ b2 T2 →TE m →n a2 →E b2→ H T TE n → —— H →, G → 无论从何处开始, 体系点达到共晶线 液相组成达到E点 5. 共晶类的水盐二元系 如 (NH4)2SO4-H2O系 E点—— 共饱和点 组成大于E点 —— 过共晶混合物 组成小于E点 —— 亚共晶混合物 BE线 —— 溶解度曲线 AE线 —— 冰点下降曲线 -20 0 20 40 60 T/ ℃ -19.05 20 E (38.4) 60 80 H2O (NH4)2SO4 40 A B 冰+l l l+(NH4)2SO4(s) 冰+(NH4)2SO4(s) 一、生成稳定化合物的二元系 特点：有2个或2个以上的共晶点 稳定化合物：由二元系的两个组元(A和B)所形成 的化合物(C)的熔点 可以测得到，设C组 成为AmBn，熔点为 Ⅰ：单相面（l相）； E2 E1 A C B H D G F K Ⅶ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅱ：两相面（l + sA）； Ⅲ：两相面（l + sC）； Ⅳ：两相面（l + sC）； Ⅴ：两相面（l + sB）； Ⅵ：两相面（sA + sC）； Ⅶ：两相面（sB + sC） E2 E1 A C B H D G F K Ⅶ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ ：A物液相线； ：B物液相线； KE1和KE2：C物液相线； HE1D ：A、C共晶线； GE2F ：B、C共晶线； E2 E1 A C B H D G F Ⅶ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ x y z x y z τ E1：A、C共晶点 E2：B、C共晶点 l(E1)==== sA(H) + sC(D) l(E2)==== sB(F) + sC(G) 热 冷 热 冷 Mg-Ge二元系， 化合物为Mg2Ge， E2 E1 Mg Mg2Ge Ge H D G F K D H2O-H2SO4体系： C1：H2SO4·4H2O C2：H2SO4·2H2O C5：H2SO4·H2O H2O H2SO4 C1 C2 C3 0.2 0.33 0.5 二、生成不稳定化合物(异分化合物)的二元系 化合物的熔点测不到，不到熔点化合物就分解 特点：在相图上出现T字形 H D G F P E A C B l l +sA l +sB l +sC sA +sC sB +sC ：A物液相线； ：B物液相线； PE：C物液相线； GEF：共晶线； HDP：包