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课前复习 课前知识准备 相律内容 二元相图构成 类型 二元相图冷却过程分析 相的含义 相图含义 1 3 2三元系相图 3 2 1三元相图表示方法 了解 3 2 2浓度三角形 熟悉掌握 1 2 3 2 3三元系相图构成 3 本次课教学大纲与要求 3 3 4三元系相图的基本类型 4 2 3 2 1三元相图表示方法 影响三元凝聚体系物系平衡的 热力学参数 有三个参数可独立发生改变 即为 温度及三个组分中的任意两个组分浓度 其中可用来描述三个组分中的两个组分浓度任意发生改变 同时又能满足三个组分质量百分浓度和为100 的图形 只有等边三角形 即浓度三角形 采用三维空间表示 即以等边三角形表示三个组分浓度的变化 以垂直坐标轴表示温度的三维空间 1 三元相图表示方法 3 三元系立体相图 4 3 2 2浓度三角形 图中点 线意义 三条边 分别等分为100份 每一份表示1 质量百分浓度 同时每一条边表示一个二元系 三顶点A B C 表示纯组分A B C 三角形内的点 可称为物系点 含有三组分 即三角形内的物系点中包括有三个组分 浓度三角形内物系点浓度的读取方法 1 平行线法 2 垂直线法 2 5 过O作BC CA AB边的平行线a a b b c c A Ca Ba a B Cb Ab b C Bc Ac c 1 平行线法 6 过O作BC CA AB边的垂线 长度为a b c 2 垂直线法 7 浓度三角形的基本规则 等含量规则 浓度三角形内 平行于一边的直线上 各物系点所含对应顶角组分的浓度相同 O1 O2 O3 O4 A O1 A O2 A O3 A O4 8 等比例规则 浓度三角形内任一顶角与对边上点的连线上的各物系点中 所含的另两顶角组分的浓度比相同 9 背向规则 下图浓度三角形内 若一液相物系P点降到其初晶温度时开始从液相中析出固体A 则剩余液相的成分变化朝AP的延长线方向移动 而剩余液相中的其他两组分B C浓度比将保持不变 10 直线规则 或杠杆规则 原物系点M N重量分别为m n 混合后形成新物系点P重量为w 则 P必位于M N连线上 且有 11 12 重心规则 原物系点M N Q的重量分别为WM WNWO 混合后形成新物系点P 则P必位于连线三角形 MNQ的重心上 其关系式为 13 14 3 2 3三元系相图构成 15 底面三角形为浓度三角形 三条边刻度表示三组分的浓度 3 初晶面 液相面 1 立体三元系相图构成 1 浓度三角形 2 温度坐标线 竖立的直线为温度坐标线 组分从液相开始析出固相的面 称为初晶面 其上固液两相共存 平衡反应 L S1 16 无变点 三条界线的交点 三元共熔点 L S1 S2 S3 三元转熔点 L S1 S2 S3 5 无变点 包括三元共熔点 三元转熔点 两液相面相交的线 二元共熔线 两个固相组分同时从液相结晶析出的线 L S1 S2 二元转熔线 一个液相吸收一个固相转变成一个新的固体 L S1 S2 4 界线或相界线 分为二元共熔线 二元转熔线 17 6 固相面 固相区间 结晶空间 在三个液相面上部的空间为熔体的单相区 通过无变点E且平行于底面浓度三角形的平面称为固相面 在固相面以下的空间称为固相区 在液相面与固相面之间的空间为液相与固相平衡区存的区域 称为结晶空间 18 2 三元系相图平面投影图 具有简单三元共晶体的平面投影相图 19 3 平面三元系相图构成 等温面截液相面的交线在浓度三角形中的投影线 如t1 t2线 注 沿t1至t2方向温度不断降低 界线上箭头指向表示温度降低走向 2 等温线 液相线 1 浓度三角形 三元系立体相图中界线的投影线 如EE1 EE2 EE3线 界线性质确定方法 切线规则 3 界线 20 6 连接线 连接与界线上的液相平衡的两个固相组成点的直线 如 AB线 三元系立体相图中无变点的投影点 E点 无变点的性质确定 三界线确定法 4 无变点 三元系立体相图中液晶面的投影 如A区 5 初晶区 21 1 简单低共熔型三元系相图 3 3 4三元系相图的基本类型 2 22 简单低共熔型三元系相图构成 三个组分A B C的初晶面液相面上相平衡反应 L A L B L C e1E L A B e2E L A C e3E L B C 三个二元共晶点 E1 E2 E3 对应相平衡反应 LE1 A B LE2 B C LE3 A C 液相面 界线 23 E 三元低共熔点 相平衡反应 LE A B C 无变点 浓度三角形 等温线 24 又称为稳定化合物 同分熔化化合物 指熔化时其组成与固相时组成一样 熔化前不发生任何的分解 2 生成一致熔融化合物三元系相图 1 一致熔融化合物含义及在相图中的表现特点 一致熔融化合物 一致化合物组成点在其结晶区内 一致熔融化合物在相图中表现特点 25 2 生成一个一致熔融化合物的相图 26 生成一个一致熔融化合物相图的主要构成 A B C D四个组元的初晶面 液相面 六条二元共晶线 e1E1 L D C e2E1 L B C e3E1 L B D e3E2 L B D e4E2 L A D e5E2 L A B 界线 27 5个二元共晶点 e1 e2 e3 e4 e5 相平衡反应 Le1 D C Le2 B C Le3 B D Le4 A D Le5 A B 其中 e3又可称为鞍心点 注 鞍心点处是界线上温度最高处 2个三元共晶点E1 E2 相平衡反应 LE1 B C D LE2 A C D 无变点 28 3 生成两个二元一致熔融化合物的相图 29 生成两个二元一致熔融化合物的相图主要构成 液相面 A B C D F五个组元的初晶面 界线线 九条二元共晶线 无变点 三个三元共熔点E1 E2 E3 两个鞍心点 m1 m2 30 4 生成一个三元一致熔融化合物的相图 31 生成一个三元一致熔融化合物的相图主要构成 液相面 A B C D四个组元的初晶面 界线 九条二元共熔线 无变点 三个三元共熔点E1 E2 E3三个鞍心点 m1 m2 m3 32 3 生成不一致熔融化合物的三元系相图 又称为不稳定化合物 异分熔化化合物 它是指熔化时其组成与固相时组成一样 熔化前不发生任何的分解 1 不一致化合物含义及特点 不一致化合物的组成点不在其初晶区内 特点之一 含义 33 2 生成一个二元不一致熔融化合物相图 34 A B C D四个组元的初晶面 3 生成一个二元不一致熔融化合物相图主要组成 液相面 e1E 二元共熔线 L A D e2P 二元共熔线 L B C e3E 二元共熔线 L A C P P 二元转熔线 包晶线 L B D PE 二元共熔线 L C D 界线 三元共熔点E LE A C D三元转熔点 包晶点 P LP B C D 无变点 35 4 生成一个三元不一致熔融化合物的相图 36 5 生成一个三元不一致熔融化合物的相图主要构成 A B C D四个初晶面 D组成点不在其初晶区内 e1E1 二元共熔线L B A e2E2 二元共熔线L C A e3P 二元共熔线L B C E1t1 二元共熔线L B D E1m 二元共熔线L C D m2t1 二元转熔线L B D m2p 二元转熔