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1、第四章 相图,相图和研究相图意义 相图是表示在平衡状态下物质系统的状态和温度，压力，成分之间关系的简明图解，所以又称平衡图或状态图。 系统内部物理和化学性质相同而且完全均匀的一部分，称为相。,二元相图,一、相平衡的基本概念 在指定的温度和压力下，若多相体系的各相中每一组元的浓度均不随时间而变化，则体系达到了相平衡。 二、相律 相律可由热力学相平衡条件推导，由影响状态的可变因素减去相平衡的条件数，便可确定自由度。 相律表达式：fcp1 f为自由度；c为组元数；p为平衡相数；,二元匀晶相图,二组元在液态无限互溶，在固态也无限互溶，形成固溶体的二元相图叫二元匀晶相图。 在金属材料中例如：CuNi，F

2、eCr，WMo，CrMo,等合金系具有匀晶相图。以CuNi为例。,一.相图分析 两点：纯组元的熔点； 两线：L, S相线； 三区：L, , L+。,二. 结晶过程分析 以Cu30Ni合金为例，分析合金在平衡状态下的结晶过程。冷却过程中： 温度01范围，合金为液态，1点仍为液态； 温度l2范围，有两相反应L析出（Cu和Ni的合金或固溶体）发生，自由度为1。 温度23范围，不发生变化，在温度3点以下，全部为相。 匀晶合金在室温下的组织为单相固溶体，由单一晶粒所组成，类似纯金属。,二元共晶相图,共晶转变：由一定成分的液相同时结晶出两个一定成分固相的转变。 共晶相图：具有共晶转变特征的相图。 特点：液

3、态无限互溶、固态有限互溶或完全不溶，且发生共晶反应。 共晶组织：共晶转变产物。（是两相混合物）,不平衡结晶及其组织 伪共晶 伪共晶：由非共晶成分的合金所得到的完全共晶组织。 形成原因：不平衡结晶；合金成分位于共晶点附近。 不平衡组织 由非共晶成分的合金得到的完全共晶组织。 共晶成分的合金得到的亚、过共晶组织。（伪共晶区偏移）,铁碳合金相图,相图分析 点：14个。,铁碳合金相图,1 组元和相 （1）组元： 铁石墨相图：Fe,C; 铁渗碳体相图：Fe-Fe3C。 （2）相： Fe:L, ,; Fe-C固溶体：，。 Fe-C化合物：FeC3。,纯铁的同素异构转变,第七章 陶瓷材料结构,陶瓷材料是 除

4、金属和高 聚物以外的 无机非金属 材料通称。 对工程师来说，陶瓷包括种类繁多的物质，例如玻璃、砖、石头、混凝土、磨料、搪瓷、介电绝缘材料、非金属磁性材料、高温耐火材料和许多其它材料。,陶瓷材料的组成,陶瓷材料的成分是多种多样的，从简单的化合物到由多种复杂的化合物构成的混合物。 陶瓷材料的主要成分是氧化物、碳化物、氮化物、硅化物等。,硅酸盐化合物,许多陶瓷材料都包含硅酸盐，一方面是因为硅酸盐丰富和便宜，另一方面则是因为它们具有在工程上有用的某些独特性能。 工程建筑材料中的玻璃、硅酸盐水泥、和砖等。 另外，许多重要的电绝缘材料也是由硅酸盐制成的。,陶瓷材料的分类,按化学成分分类 可将陶瓷材料分为氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷及其它化合物陶瓷。,氮化硅（Si3N4）陶瓷 氮化硅是由Si3N4四面体组成的共 价键固体。 氮化硅的制备与烧结工艺 工业硅直接氮化：3Si+2N2Si3N4 二氧化硅还原氮化： 3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO, 性能特点及应用 氮化硅的强度高；硬度仅次于金刚石、碳化硼等；摩擦系数仅为0.10.2；热膨胀系数小；抗热震性大大高于其他陶瓷材料；化学稳定性高。,热压烧结氮