六相平衡(一二元系统).pptVIP

? 二元系统有二个独立组分，一般不考虑压力对凝聚体系的影响，所以，二元凝聚系统的相律： f = c-p+1 = 3-p 二元凝聚系统相图以温度为纵坐标，系统中任一组分浓度为横坐标表示。 第三节 二元系统 具有一个低共熔点的二元系统相图； 生成化合物(一致熔融和不一致熔融)的二元系统相图； 具有多晶转变的二元系统相图； 形成固溶体(连续和有限)的二元系统相图； 具有液相分层的二元系统相图。 依系统中二组分之间相互作用不同，二元凝聚系统相图可分成以下几种基本类型： 1.具有一个低共熔点的二元系统相图 一、二元凝聚系统相图的基本类型 该相图的主要特点分析: …… 点、线、面的名称和含义, 理解aE、bE二条液相线及低共熔点E的性质。 析晶过程中的相变化可用冷却曲线(图6-8) TD时固相量和液相量：杠杆规则 平衡加热熔融过程是平衡冷却析晶过程的逆过程 (1) 生成一个一致熔融化合物的二元系统相图 一致熔融化合物是一种稳定的化合物。它与正常的纯物质一样具有固定的熔点，熔化时，所产生的液相与化合物组成相同，故称一致熔融。 2、生成化合物的二元系统相图 一致熔融化合物在相图上的特点是化合物组成点位于其液相线组成范围内，即化合物的晶相线AmBn-M直接与其液相线相交。 交点M(化合物熔点)是液相线上的温度最高点。故AmBn-M线将相图划分成二个简单分二元系统。 (2)生成一个不一致熔融化合物的二元系统相图 不一致熔融化合物是一种不稳定的化合物。加热该化合物到某一温度便发生分解，分解产物是一种液相和另一种晶相，二者组成与化合物组成完全不同，故称不一致熔融。 P点是一个无变量点，称为转熔点，在P点发生相变化： 转熔点P位于与P点液相平衡的两个晶相C和B组成点D、F的同一侧。 不一致熔融化合物在相图上特点：化合物C组成点位于其液相线PE的组成范围以外，即CD线偏在PE的一边。 故化合物CD线不能将相图分为二个分二元系统。 (3)生成在固相分解的化合物的二元系统相图 3、具有多晶转变的二元系统相图 4、固溶体的二元系统相图 （1）形成连续固溶体的二元系统相图 （2）形成有限固溶体的二元系统相图 在某些系统中二个组分在液态时只能有限互溶。这时液相会分为二层，一层为组分B在A中的饱和溶液(L1)，另一层为组分A在B中的饱和溶液(L2)。 CKD帽形区即是一个液相分层区。 5、具有液相分层的二元系统相图 K点是临界点，K点T叫临界T。 除低共熔点E外，系统中还有一个无变量点D 研究凝聚系统相平衡有二种方法：淬冷法(静态法)和热分析法(动态法)。 1、淬冷法 将一系列不同组成的试样在选定的不同温度下长时间保温，使之达到该温度和组成条件下的热力学平衡状态，然后将试样迅速淬冷，以便把高温的平衡状态在低温下保存下来，再用适当手段对其中所包含的平衡各相进行鉴定，据此制作出相图。 二、凝聚系统相图测定方法 淬冷法是测定凝聚系统相图中用得最广泛的一种方法。 在高温充分保温的试样，用大电流熔断悬丝，让试样迅速掉入炉子下部的淬冷容器。 之后，用X射线、光学显微镜、电子显微镜等测试手段对淬冷试样进行物相鉴定，以确定试样在高温所处的平衡状态。 高温下系统中的液相经急速淬冷后转变为玻璃体，而晶体则以原有晶型保存下来。 WZL型淬冷法实验仪 淬冷法测定的最简单二元相图。 状态点处于液相线aE、bE以上的所有试样，经淬冷处理后，仅能观察到玻璃体； 状态点处于液相线和固相线之间的二相区的所有淬冷试样，可观察到A晶体(或B晶体)与玻璃体； 在低共熔温度以下恒温的所有淬冷试样，可检定出A晶体与B晶体，没有玻璃体。 这样确定相图上液相线与固相线位置，试验点须足够多，在液相线与固相线附近，试验安排的温度间隔与组成间隔必须足够小，才能获得较准确的结果。 淬冷法制作凝聚系统相图工作量相当大 。 淬冷法测制相图的关键有二个： ①确保恒温的时间，足以使系统达到该温度下的平衡状态。 通常采取改变恒温时间观察淬冷试样中相组成变化的办法来确定。若一定时间恒温后，淬冷试样中的相组成不再随恒温时间延长而变化，一般可认为平衡已经达到； ②确保淬冷速度足够快，使高温下已达到的平衡状态可完全保存下来。 在相图测定中，可用高温显微镜及高温X射线衍射方法检验在室温淬冷样品中观察到的相，在高温平衡状态中是否确实存在，从而检验淬冷效果。 * 相平衡：研究体系的平衡状态如何随温度、压力、组分浓度等变化而改变的规律。