[理学]1、绪论 第一章 相平衡与相图.ppt

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[理学]1、绪论 第一章 相平衡与相图

产生放热效应的情况 不稳定变体转变为稳定变体的多晶转变现象 无定形物质转变为结晶物质 从不平衡介质中吸收气体(如氧化反应) 某些不产生气体的固相反应(或在产生气体的条件下放热效应很大,因而超过气体的膨胀索要吸收的能量) 由熔融状态转变成晶态 微晶玻璃的核化过程 产生吸热效应的情况 矿物受热分解放出二氧化碳、水蒸气或其他气体 由晶态转变为熔融态 可逆多晶转变等(一般是指从低温相转变成高温相) CaO-SiO2系统中无变量点的性质 TF TE K T a G E b A A+B A+L A+L B+L L 2L分相 区 O B% F B 1 两层 p=1 f=2 熔体1 L1 L1/ L1 L1/ L2 L2/ 两层 p=1 f=2 L2 L2/ P G[TF,(A)] F[TF,A] LG ?LF+A f=0 LF? A p=2 f=1 E [TE , A+(B)] L ? A +B p=3 f=0 E(L消失)[O ,A+B] L ? A +B 5、应用: CaO-SiO2及MgO-SiO2系统相图,在SiO2含量高处都有 一个二液分层区。 1、CaO-SiO2系统相图 要求: (1)会划分分二元系统; (2)无变量点的性质,相间平衡; (3)具体分析SiO2-CS分系统,解释为何CaO可作为 硅砖生产的 矿化剂; (4) C2S-CaO分系统含有硅酸盐水泥的重要矿物 C3S和C2S,C3S是不一致熔融化合物,仅能稳 定存在于1250~2150℃之间。 (5) 会应用相图指导实际生产。 专业相图: 以耐火材料硅砖的生产和使用为例。 原料:天然石英(? -石英) 生产方式:高温煅烧 晶型转变:很复杂(原因:介稳状态的出现) 要求:鳞石英含量越多越好,而方石英越少越好。 实际情况: 相图的应用: 加热至573℃很快转变为α- 石英,当加热至870℃转变为鳞石英,在生产条件下,常过热到1200℃~1350℃直接转变为介稳的α- 方石英。 石英、鳞石英和方石英三种变体的高低温型转变中,方石英?V变化最大,石英次之,而鳞石英最小。如果制品中方石英含量大,则在冷却到低温时,由于α -方石英转变成? -方石英有较大的体积收缩而难以获得致密的硅砖制品。 1、在870℃适当保温,促使鳞石英生成; 2、在1200~1350℃小心加快升温速度避免生成α- 方 石英; 3、在配方中适当加入Fe2O3、MnO2、CaO或Ca(OH)2 等矿化剂,在1000℃左右产生一定量的液相, α- 石英、α- 方石英在此液相中的溶解度大,而α-鳞 石英的溶解度小,因而 α- 石英、α- 方石英不断 溶入液相,而α-鳞 石英则不断从液相中析出。 采取的措施: ZrO2 有三种晶型:单斜ZrO2 ,四方ZrO2和立方ZrO2 其转变关系:单斜ZrO2 ? 四方ZrO2 ? 立方ZrO2 1200℃ 2300℃ 1000℃ 0 1000 2000 3000 温度(℃) 四方 立方 单斜 压 力 熔体 五、ZrO2系统 ZrO2用途 1、作为特种陶瓷的重要原料 由于7%~9%的体积效应,常加适量CaO或Y2O3。 在1500℃形成立方晶型固溶体,称稳定化立方ZrO2 2、熔点高(2680℃),作耐火材料 3、利用导氧导电

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