材料物理化学二元相图讲解
杠杆规则
如果一个相分解为2个相,则生成的2个相的数量与原
始相的组成点到2个新生相的组成点之间线段成反比。
TD温度下的固相量和液相量
固相量 液相量
OD OF
固相量 固液总量(原始配料量)
OD FD
液相量 固液总量(原始配料量)
OF FD
析晶路程表示法
液相点
L M’
f=2
LA
C
E L A B, f 0
特点: 两个组分在液态时能以任何比例互溶,形成单相溶液;但在
固态时则完全不互溶,二个组分各自从液相中分别结晶。 组分间无化学作用,不生成新的化合物
• 以组成为M的配料加热到高温完全熔融,然后平衡冷却析晶。
M的熔体M’
T=T,L p=1, f = 2
FLASH
t=TC, C点
液相开始对A 饱和,L+A
二元相图
热力学与相平衡第二部分
元相图的基本类型
二元系统:c=2
相律 f c p 1 3 p
pmin 1, fmax 2
温度、浓度
fmin 0, pmax 3
不可能出现4相 或更多相平衡
具有一个低共熔点的简单二元相图
液相线
A的熔点
B的熔点
A和B的二元低共熔点
固相线
4个相区:
L、L+A、 L+B、A+B
平衡冷却过程
FLASH
熔体2 Tk
T,L p=1, f=2
LB p=2, f=1
LP+ B C p=3, f=0
TP
TE 低共熔点 析晶结束
液相点在P点不 变,液相量在减 少,同时固相组 成中B晶体在不 断减少,C晶体 在不断增加,至 D点B晶体被回吸 完毕
p=2, f=1
析晶路程表示法
液相点
2
L f=2
K L B PLP B C, f 0
f=1
固相点
LC
f=1
E LE A C, f
0
M B F BC D C J CA H
FLASH
生成不稳定化合物的体系
C=CaF2·CaCl2
Nd2O3-Al2O3 1985
SiO2-Al2O3 1924
SiO2Al2O3 1968
p=2, f=1
t=TE, E点
当最后一滴低共 熔组成的液相析 出A晶体和B晶体 后,液相消失
从液相中不断 析出A晶体
液相同时对晶 体A和B饱和 p=3, f=0
3个概念:系统组成点、固相点、液相点
简称:系统点 取决于系统的总组成,由原始配料组成决定 对于M配料,系统点在MM’线上
系统中的液相组成和固相组成随温度不断变化, 液相点和固相点的位置也随温度不断变化
f=1
固相点
I AG AB K
生成一个一致熔化合物的二元相图
相当于两个具 有低共熔点的 简单相图
生成稳定化合物的体系
C = CuCl·FeCl3
Nd2O3-Al2O3 1961
一致熔化合物与不一致熔化合物
• 一致熔化合物是一种 稳定的化合物;
• 与正常的纯物质一样 具有固定的熔点;
• 熔化时,产生的液相 与化合物组成相同。
• 不一致熔化合物是一种 不稳定的化合物;
• 加热到一定温度会发生 分解;
• 分解产物是一种液相和 一种固相;
• 液相和固相的组成与化 合物组成都不相同。
生成一个不一致熔化合物的二元相图
转熔点/包晶点
Tp:化合物分解
P点组成的液相 B晶体
C Lp+B
p=3, f=0
SiO2-Al2O3 1995
SiO2-Al2O3 1999
MnO-SiO2
Al2O3-CaO
生成一个在固相分解的化合物的二元相图
FLASH
FLASH
具有多晶转变的二元相图
FLASH
FLASH