无机材料物理化学：第四章习题课

1、第四章 相平衡习题课1 绘出在低共熔点以上有多晶转变的二元系统的不同组成试样的冷却曲线，并在冷却曲线的不同阶段标明系统中所存在的平衡相。 a P EA+LA+LA+BB+LLA BLB+L+ AA+BA+LB+L+ ALLB+LB+L + ALB+LB123456LA+L+ AB+L+ AA+LLA+L+ AB+L+ AA+LLA+LA+ AAA2 为了避免差热曲线的基线出现较大的漂移，有人采取的措施是将试样和标准样等重称量；有人按照试样和标准样比热大小，采取等热容称量。哪一种措施正确，为什么？ 答：应采取等热容原则。因为这样才能保证在相同加热速度下，被测试样和标准样的升温速度相等，从而避免基

2、线漂移。3具有不一致熔融化合物的二元系统，在低共熔点E发生如下析晶过程： L AAmBn E点B含量为20。化合物AmBn含B64。今有C1B含量是C2B含量的1.5倍，且高温熔融冷却析晶时，从该二配料中析出的初晶(到达低共熔温度前析出的第一种晶体）含量相等。试求C1和C2的组成。C2C1AmBn +BbL+AL+ AmBn A+ AmBn A AmBn BL+BTaEPDB%yx分析：所求组成点的位置关系，应用杠杆规则求解。解：设C2中B含量为x, 则 C1中B含量为1.5x，由题意得：所以C1组成B含量为26，C2组成B含量为17.34 已知A和B两组份构成具有低共熔点的有限固溶体二元系统

3、。试根据下列实验数据绘制概略相图：A的熔点为1000，B的熔点为700。含B25的试样在500完全凝固，其中含73 初相SA(B)和26 SA(B)+SB(A)共生体。含B50的试样在同一温度下凝固完毕，其中含40初相SA(B)和60 SA(B)+SB(A)共生体，而SA(B)相总量占晶相总量的50。实验数据均在平衡状态时测定。A BSA(B)+SB(A)SA(B)SB(A)SA(B)+L L+SB(A)abCEDxyzB%分析：要绘制相图必须求出C、D、E三点。因而由题分析此两种组成点必在CE间。 解：设C点含B为x%,E点含B为y%，D点含B为z%，由题意得关系式：O1P2解得：x=5.1

4、 y=79.9 z=94.9由此可确定C、D、E三点的位置，从而绘出其草图。5、从MgO-SiO2相图回答下列问题：P175 (1) 写出液相在B、C、D、E、F点的相平衡关系。 (2) 烧滑石(3MgO.4SiO2)含MgO33.4%,从相平衡图上分析加热过程中烧滑石的相平衡变化。 (3)说明硅砖不能与镁砖(含MgO58%)直接砌在一起。补充： 1、根据下列相图 (1) 划分副三角形。 (2) 用箭头标出界线上温度变化方向及界线性质。 (3) 判断S、S1、S2化合物的性质。 (4) 写出各无变量点的性质及反应式。 (5)在相图下侧画出AB二元系统相图。 (6) 分析熔体M1、M2的析晶路程

5、。 (M1在SO连线上)ABCuvwyoAS1S2BSC。SS1S2.M1abcde析晶路程熔体M1 M1A,(A) aa,A+(S1) yb,A+S1+(S) yc(A消失),S+S1 oS(S1消失),S dS,S+(B) ve,S+B+(C) v(L消失)M1，SBCL LA L+A S1f=3 f=2 f=1L+A S1+S L+S1 S L S f=0 f=1 f=2L B+S L S+B+C f=1 f=0 M2.xy线：L+A S1 y点：L+A S1+S yo线：L+S1 S x2 在下列相图中：1)划分副三角形； 2)用箭头标出界线上温度下降的方向及界线的性质；3)判断化合物

6、S的性质；4)写出各无变量点的性质及反应式；5)分析点1、2熔体的析晶路程。( 注：S、1、E3在一条直线上)abcdabcdfe3 试完成图上配料点1、2、3的结晶路程(表明液、固相组成点的变化及结晶过程各阶段系统中发生的相变化)。CA S Q N B PESABC.2.3.1ab熔体1 1S，(s) bS，S+(B) Ea，SB(C) E(L消失)1，SBC LSBCf=0L LS L S+Bf=3 f=2 f=1DH熔体2 2A，(A) HA，A+(C) Pa，(S)AC P(L消失)2，SAC L+ASCf=0L LA L A+Cf=3 f=2 f=1yxzo熔体3 3A，(A) xA，A+(S) yS，S zS,S(B) Eo,S+B+(C E(L消失)3,S+B+C LSBCf=0L LA L+A S L Sf=3 f=2 f=1 f=0 L S+B f=165.4.补充：如图所示分析4、5、6组成点的析晶相变化。 点4 在SC连线上，点5 在SP连线上，点6 在PQ连线上。4 图为生成一个三元化合物的三元相图 1、判断三元化合物N的性质。 2、标出边界曲线的温降方向。 3、指出无变量点K、L、M的性质。 4、分析点1、2的结晶路程。 CANABC.2.1BNMLKe1e2e3K:单转熔点 LABNL：共熔点 L NCBM：共熔点 L NCAxyza熔体1 1B