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1、1第六章第六章 相平衡相平衡6-1 硅酸盐系统相平衡特点硅酸盐系统相平衡特点6-2 单元系统相图单元系统相图6-3 二元系统相图二元系统相图6-4 三元系统相图三元系统相图 三元相图概述三元相图概述 三元凝聚系统相图基本类型三元凝聚系统相图基本类型 专业相图专业相图2 6-4 三元系统相图三元系统相图 1、三元系统组成表示方法、三元系统组成表示方法 2、判读三元相图的基本规则、判读三元相图的基本规则 3、具有一个低共熔点的三元系统相图、具有一个低共熔点的三元系统相图 4、形成一个二元化合物的三元系统相图、形成一个二元化合物的三元系统相图 5、具有化合物分解的三元系统相图、具有化合物分解的三元系
2、统相图 6、形成一个三元化合物的三元系统相图、形成一个三元化合物的三元系统相图 7、CaO-Al2O3-SiO2系统相图及其应用系统相图及其应用重要内容提示重要内容提示36-4 三元系统三元系统 三元系统存在三种独立组分,对于三元凝聚系统,其三元系统存在三种独立组分,对于三元凝聚系统,其相律为:相律为:f = c p + 1 = 4 p (独立组分数独立组分数c = 3);相数相数pmin= 1, 则则 fmax= 3(变量为温度(变量为温度T和三组分中任意二和三组分中任意二组分的浓度)组分的浓度);fmin= 0 ; Pmax = 4 三元凝聚系统中平衡共存的相数最多为四相。三元凝聚系统中平
3、衡共存的相数最多为四相。三元相图概述三元相图概述一、三元相图表示方法一、三元相图表示方法 因为有三个独立可变的变量,须用立体图表示。采用因为有三个独立可变的变量,须用立体图表示。采用三棱柱三棱柱,底,底面为面为A、B、C三组分,高为温度三组分,高为温度T。通常,由于立体图使用不方。通常,由于立体图使用不方便,便,实际使用的是它的平面投影图实际使用的是它的平面投影图。 4图图6-29 具有一具有一个低共熔点的个低共熔点的简单三元系统简单三元系统相图(立体图)相图(立体图)TC51浓度三角形浓度三角形(图图6-22):): 三个顶点表示纯组分三个顶点表示纯组分A、B、C; 每一条边都表示一个二元系
4、统每一条边都表示一个二元系统A-B,B-C,C-A);); 三角形内的任一点,表示一个含有三角形内的任一点,表示一个含有A、B、C的三元的三元系统系统。图6-22 浓度三角形ABC二、三元系统组成表示方法二、三元系统组成表示方法62各组分含量的确定:各组分含量的确定:平行线法平行线法过组成过组成M点作三条边的平行线,每条平行线在三角点作三条边的平行线,每条平行线在三角形的二边上的截距即为所对顶点组分的含量。图形的二边上的截距即为所对顶点组分的含量。图6-22所示所示。图6-22 浓度三角形B含量含量A含量含量C含量含量7双线法双线法过过M点作任意二条边的平行线与第三条边相点作任意二条边的平行线
5、与第三条边相交,将第三条边分成三份,交,将第三条边分成三份,远离远离A为为A的含量,远离的含量,远离B为为B的含量,中间为对面顶点的含量,中间为对面顶点C的含量。的含量。图图6-23所示。所示。思考:思考:若已知各组分若已知各组分的含量找组成点,则将的含量找组成点,则将平行线法或双线法反过平行线法或双线法反过来。来。 一个三元组成点愈靠一个三元组成点愈靠近某一顶角,则该顶角近某一顶角,则该顶角所代表的组分含量愈高所代表的组分含量愈高。 A含量含量C含量含量B含量含量81等含量规则:等含量规则: 在浓度三角形中,平行于对面任一条边的平行线上,其所对顶在浓度三角形中,平行于对面任一条边的平行线上,
6、其所对顶点组分的含量不变。点组分的含量不变。 图图6-24 等含量规则等含量规则三、有关三元相图的的基本规则三、有关三元相图的的基本规则如 图如 图 6 - 2 4 ,MNAB,则,则MN上任一点的上任一点的C含量含量相等,变化的只相等,变化的只是是A、B。92定比例规则:定比例规则: 过浓度三角形的任一顶点作射线,线上所有点的组成中含另外过浓度三角形的任一顶点作射线,线上所有点的组成中含另外二组分的量比例不变。二组分的量比例不变。 ADBDMONOAEBFBA思考:思考:等含量规则和定等含量规则和定比例规则对不等边浓度比例规则对不等边浓度三角形同样适应三角形同样适应。图图6-25 定比例规则
7、的证明定比例规则的证明A含量含量B含量含量证明:证明: 由双线法,射线由双线法,射线CD上任一上任一 点点O的组成有:的组成有: 如图如图6-25,在射线,在射线CD上的任一点,虽然上的任一点,虽然 A、B、C三组分的含三组分的含量不同,但量不同,但A与与B含量的比值不变,含量的比值不变,A:B=BD:AD。103 3直线规则:直线规则: 在浓度三角形中某一点浓度为在浓度三角形中某一点浓度为P P的组成分解为的组成分解为M M、N N二相二相时,时,P P、M M、N N三个浓度点必定位于同一直线上,且三个浓度点必定位于同一直线上,且MNMN分分别位于别位于P P的两侧。的两侧。a1a2114
8、 4背向性规则:背向性规则: 如果原始物系如果原始物系M M(熔体)中只有纯组分(熔体)中只有纯组分C C析晶时,析晶时,则组成点则组成点M M将沿将沿CMCM的延长线且背离顶点的延长线且背离顶点C C的方向移动。的方向移动。MMCBA125杠杆规则杠杆规则(图(图6-26):):M和和N二相混合成新相二相混合成新相P(质量:(质量:m+n=p),可用杠杆规则表示),可用杠杆规则表示P中中M和和N的含量。有:的含量。有:如图,如图,a1、 a2、 x分别为分别为M、 N 、 P各相中各相中A的百分含量,则:的百分含量,则:)(21nmxnamaPNMPQRMQaxxamn21mnPNMPa1x
9、a2图图6-26 杠杆规则证明杠杆规则证明13(1)重心位置)重心位置(图(图6-28A) P点在点在MNQ三角形内,称为重心位置,根据杠杆规则有:三角形内,称为重心位置,根据杠杆规则有:M+N+Q=P,表明表明P相可以通过相可以通过M,N,Q三相合成而得到。三相合成而得到。AB图图6-28 重心原理重心原理运用二次杠运用二次杠杆杆: M+N=S,S+Q=P6重心原理重心原理从从P相也可分解出相也可分解出M,N,Q三相三相。14(2)交叉位置(图)交叉位置(图6-28B):): P点不在点不在MNQ三角形内,在三角形某一条边的外侧,并且在另三角形内,在三角形某一条边的外侧,并且在另二条边的延长
10、线范围内。据杠杆规则有:二条边的延长线范围内。据杠杆规则有:M+N=P+Q;M+N=t,P+Q=trQ+N=r,P+r=M(3)共轭位置(图)共轭位置(图6-28C):):P点在三角形点在三角形MNQ一顶点的外侧一顶点的外侧,并且在形成此顶点的二条边的延长线范围内。据杠杆规则有:,并且在形成此顶点的二条边的延长线范围内。据杠杆规则有: M =P+Q+N;15若若P点为液相组成点为液相组成Lp:则重心位置:则重心位置:M+N+Q=Lp,三元低共熔过程;三元低共熔过程; AB举例举例这三种位置是三元系统判断三元无变量点性质的依据。这三种位置是三元系统判断三元无变量点性质的依据。交叉位置:交叉位置:
11、Lp+Q= M+N,三元系统的一次转熔过程;三元系统的一次转熔过程;共轭位置:共轭位置:Lp+Q+ N= M,三元系统的二次转熔过程。三元系统的二次转熔过程。16一、具有一个低共熔点的三元系统相图一、具有一个低共熔点的三元系统相图特点:特点:液相完全互溶,固相完全不互溶(独立析晶,不形液相完全互溶,固相完全不互溶(独立析晶,不形成固溶体,不生成化合物),只有一个低共熔点。成固溶体,不生成化合物),只有一个低共熔点。1相图分析相图分析(1)立体图)立体图三方棱柱体三方棱柱体以浓度三角形为底,垂直于浓度三角形以浓度三角形为底,垂直于浓度三角形平面的纵坐标表示温度平面的纵坐标表示温度。三元凝聚系统相
12、图基本类型三元凝聚系统相图基本类型17三条棱:三条棱:分别表示纯组分分别表示纯组分A、B、C一元状态及三个纯组分的熔点;一元状态及三个纯组分的熔点;三个侧面:三个侧面:分别表示三个最简单的二元分别表示三个最简单的二元A-B、B-C、C-A系统的状态系统的状态图及相应的二元低共熔点图及相应的二元低共熔点E1、E2、E3。 TACB18三个曲面:三个曲面:即液相面即液相面A E1E E3、B E2E E1、C E3E E2,分别由各纯组分所,分别由各纯组分所在二元系统的二条液相线发展而来。它的本质是对相应纯组分饱和在二元系统的二条液相线发展而来。它的本质是对相应纯组分饱和的曲面。在液相面以上全部是
13、液相,的曲面。在液相面以上全部是液相,P=1,f=3;在液相面上,在液相面上,P=2(一个晶相,个液相),(一个晶相,个液相),f=2;TCBA19界线:界线:每二个液相面相交得到的三条空间曲线每二个液相面相交得到的三条空间曲线E1E 、E2E 、E3E 。在界线上同时饱和着二种晶相,存在三相平衡状态(二个晶相,在界线上同时饱和着二种晶相,存在三相平衡状态(二个晶相,一个液相)一个液相)P=3,f=1; TCBA20低共熔点:低共熔点:三条界线(或三个液相面)的三条界线(或三个液相面)的交点。在低共熔点上同时饱和交点。在低共熔点上同时饱和着三种晶相,存在四相平衡状着三种晶相,存在四相平衡状态态
14、(三个晶相,一个液相三个晶相,一个液相)P=4,f=0,三元无变量点;三元无变量点;T固相面:固相面:过三元低共熔点平行于底面作过三元低共熔点平行于底面作一平面即固相面,固相面以下一平面即固相面,固相面以下全部是固相。在固相面与液相全部是固相。在固相面与液相面之间的区域为二相或三相平面之间的区域为二相或三相平衡共存衡共存。 CAB21(2)投影图)投影图初晶区:初晶区:液相面的投影,液相面的投影,P=2,f=2;界线:界线:空间界线投影为平面界线空间界线投影为平面界线e1E、e2E、e3E,e1、e2、e3分别为分别为三个二元系统的低共熔点。三个二元系统的低共熔点。在界线上在界线上P=3,f=
15、1;平面投影图平面投影图AB温度表示方法:温度表示方法:特殊点:特殊点:无变量点,熔点等可直接在图无变量点,熔点等可直接在图上表示出或单独列表;上表示出或单独列表;界线上:界线上:用箭头表示温度下用箭头表示温度下降的方向降的方向;22初晶区:初晶区:用等温线表示(截取用等温线表示(截取等温面与液相面的交线,然后投等温面与液相面的交线,然后投影到底面上)。由等温线的疏密可影到底面上)。由等温线的疏密可判断液相面的陡势判断液相面的陡势。(如图(如图t1,t2 )232冷却析晶过程冷却析晶过程(1)立体图:)立体图:熔体熔体M 在在C的液相面上方,的液相面上方,t1温度,温度,LC(在液相点(在液相
16、点l l1,液相只对,液相只对C晶相饱和)晶相饱和);方向方向?液相沿液相沿C CM M平面与平面与液相面的交线液相面的交线l l1l l3变化,析出变化,析出A、C二晶相,至界线二晶相,至界线E3E 上上l l3点点(被向被向规则规则)E 点(析出点(析出A、C、B三三种晶相)液相消失种晶相)液相消失。继续冷却,继续冷却,S(固相)在(固相)在C轴上轴上,L(液相)沿液相面变化。(液相)沿液相面变化。MC24固相固相S:从从C轴轴S3点(液相点(液相在在l l3点)点)C CA A面上面上S4点(液相变化在界线点(液相变化在界线E3E 上)上)棱柱内棱柱内S点(液相点(液相在在E 点消失)。
17、点消失)。 在某一时刻,液相、固相在某一时刻,液相、固相的组成与系统总组成点的组成与系统总组成点M成杠杆关系(成杠杆关系(M点为支点点为支点)。)。 MC25(2)投影图)投影图液相在初晶区:液相在初晶区:LC,沿沿CM连线的延长线变化至连线的延长线变化至D点;点;固相固相S:在在C点不动;点不动;液相在界线上:液相在界线上:LC+A,沿界线,沿界线e3E向向E点变化;点变化;固相固相S:沿沿CA连线变化,连线变化,L、S与系统点与系统点M成杠杆关系;成杠杆关系;液相在低共熔点上:液相在低共熔点上: LC+A+BFMD结晶路程结晶路程AB固相固相S:CFM 结晶过程结束。结晶过程结束。26熔体
18、熔体M析晶过程表达式:析晶过程表达式: 液相点:液相点:固相点:固相点:)(BACLEDMEACLCL MFCCBACACC f=2 f=1 f=0FMD结晶路程结晶路程AB27(1)原始熔体在哪个初晶区内,析晶时首先析出哪个晶相;原始熔体在哪个初晶区内,析晶时首先析出哪个晶相;(2)系统的总组成系统的总组成M点不变,在某一温度下,液相点、固相点、点不变,在某一温度下,液相点、固相点、系统点三点始终在一条直线上,形成以系统点三点始终在一条直线上,形成以M点为支点的杠杆。在析晶点为支点的杠杆。在析晶过程中,杠杆绕支点旋转;过程中,杠杆绕支点旋转;(3)不管原始熔体组成点在不管原始熔体组成点在三角
19、形内什么位置,其结晶结三角形内什么位置,其结晶结束点都在束点都在E点,产物为点,产物为A、B、C三相三相。 说明几点:说明几点:FMD结晶路程结晶路程AB283各相量计算各相量计算当液相组成刚到当液相组成刚到D点时,系统二相共存,点时,系统二相共存,L+C,MDCM固相量液相量CDCM液固总量液相量CDDM液固总量固相量C(s) M D(L)%100CDCM%液相量%100CDDM%固相量FMD结晶路程结晶路程AB29当液相组成刚到当液相组成刚到E点时点时,系统三相共存,系统三相共存,L+C+A, MEMF固相量液相量FEMF液固相总量液相量FEEM液固相总量固相量F(s) M E(L)%10
20、0FEMF%液相量%100FEEM%固相量FMD结晶路程结晶路程AB30其中固相其中固相S为为A、C二相之和,二相之和,AFCFCA固相固相A(s) F C(S)%100FEEM%ACAFC固相%100FEEM%ACCFA固相结晶结束后,过结晶结束后,过M点作点作三角形任意二边的平行三角形任意二边的平行线,可求出线,可求出A、B、C三三相的相对含量相的相对含量。 FMD结晶路程结晶路程AB31二、有一个一致熔二元化合物的三元系统相图二、有一个一致熔二元化合物的三元系统相图 在三元系统中某二个组分间生成的化合物叫二元化合物。在三元系统中某二个组分间生成的化合物叫二元化合物。如图如图6-30,AC
21、边、边、BC边均为简单二元系统,边均为简单二元系统,AB边上有一个一致熔化合边上有一个一致熔化合物物S。图中虚线图中虚线为为A-B二元侧面上的二元侧面上的二元相图,二元相图,e1Se2是化合物是化合物S的的液相线,在三元相图上发展为液相线,在三元相图上发展为一个一个S的液相面,即的液相面,即S初晶区,初晶区,这个初晶区的出现,使这个初晶区的出现,使该相图该相图上共有上共有4个初晶区,个初晶区,5条界线,条界线,2个低共熔点个低共熔点E1和和E2。 图图6-30 生成一个一致熔二元化合物的三元系统相图生成一个一致熔二元化合物的三元系统相图 32划分副三角形(分三元系统):划分副三角形(分三元系统
22、): 由稳定化合物由稳定化合物S与组分与组分C可形成新的二元系统,连接可形成新的二元系统,连接CS将原始系统将原始系统ABC分为二个分三元系统分为二个分三元系统ASC和和BSC,相,相应的三角形称为副三角形。应的三角形称为副三角形。连线连线CS与界线与界线E1E2的交点的交点m点点必定是必定是C-S二元系统中的低共熔二元系统中的低共熔点,同时点,同时m点又是界线点又是界线E1E2上的上的温度最高点。温度最高点。即:连线与相应相区界线的交点是:即:连线与相应相区界线的交点是:连线上的温度最低点,界线上的温连线上的温度最低点,界线上的温度最高点。度最高点。33一致熔化合物的特点:一致熔化合物的特点
23、:化合物的组成点位于其初晶区内,这是所有一致熔二元或化合物的组成点位于其初晶区内,这是所有一致熔二元或一致熔三元化合物在相图上的特点。一致熔三元化合物在相图上的特点。 原始配料在原始配料在 ASC内,液相内,液相在在E1结束析晶,产物结束析晶,产物A、S、C; 原始配料在原始配料在 BSC 内,液相在内,液相在 E2结束析晶,产物结束析晶,产物B、S、C 。34三、有一个不一致熔二元化合物的三元系统相图三、有一个不一致熔二元化合物的三元系统相图1相图一般介绍相图一般介绍 如图如图6-31,AC边、边、BC边均为简单二元系统,边均为简单二元系统,AB边上有一个边上有一个不一致熔化合物不一致熔化合
24、物S。 图中虚线为图中虚线为A-B二元侧面二元侧面上的二元相图,上的二元相图,e1p是化合是化合物物S的液相线,在三元相图上的液相线,在三元相图上发展为一个发展为一个S的液相面,即的液相面,即S初晶区。初晶区。 化合物化合物S的组成点不在的组成点不在其初晶区内,这是所有不其初晶区内,这是所有不一致熔二元或三元化合物一致熔二元或三元化合物在相图上的特点在相图上的特点。35划分副三角形(分三元系统):划分副三角形(分三元系统): 由于由于S是不稳定化合物,不能与组分是不稳定化合物,不能与组分C形成真正的二形成真正的二元系统,元系统,连线连线CS不能将原始不能将原始系统系统ABC分为二个真正的分为二
25、个真正的分三元系统分三元系统 。界线与无变量点:界线与无变量点: 连线连线CS分三角形分三角形ABC为三角为三角形形ASC和和BSC,A、S、C三相区三相区的交点的交点E位于三角形位于三角形ASC之内;之内;而而B、S、C三相区的交点三相区的交点P位于位于三角形三角形BSC之外。之外。所以所以P点与点与E点性质不同。点性质不同。36在无变量点上进行的过程:在无变量点上进行的过程: E点为低共熔点,液相在点为低共熔点,液相在E点进行的过程为:点进行的过程为: LE A+S+C; P点为转熔点,在点为转熔点,在P点进行点进行的过程为:的过程为: LP+B S+C界线界线e1E与与pP性质不同。性质
26、不同。372判读三元相图的几条规则判读三元相图的几条规则(1)连线规则(用来判断界线温度走向)连线规则(用来判断界线温度走向) 将一界线将一界线(或其延长线或其延长线)与相应的连线与相应的连线(或其延长线或其延长线)相交相交,其交点是该界线上的温度最高点。,其交点是该界线上的温度最高点。相应的连线相应的连线指与指与界线上液相平衡的二晶相组成点的连接直线。界线上液相平衡的二晶相组成点的连接直线。 界线界线e2P,相应连线相应连线BC,交,交点点e2,所以,所以e2点是界线点是界线e2P上上的温度最高点;的温度最高点;界线界线EP,相应连线相应连线SC,延长界线与连线延长界线与连线SC相交,相交,
27、交点在交点在P点右侧,所以温点右侧,所以温降箭头从降箭头从P点指向点指向E点点; 图6-3338 图图6-37中:中: 界线界线E2P与相应连线与相应连线AS不直接相交,需延长连线与界不直接相交,需延长连线与界线线E2P交于交于m1点,点,m1点是界线上的温度最高点点是界线上的温度最高点。 39(2)切线规则(用于判断三元相图上界线的性质)切线规则(用于判断三元相图上界线的性质) 将界线上某一点作切线与相应的连线相交,如交点在连线上,将界线上某一点作切线与相应的连线相交,如交点在连线上,则表示界线上该处具有则表示界线上该处具有低共熔性质低共熔性质;如交点在连线的延长线上,则;如交点在连线的延长
28、线上,则表示界线上该处具有表示界线上该处具有转熔性质转熔性质,远离交点的晶相被回吸;,远离交点的晶相被回吸;如图如图e1E是共熔界线(用单箭头表示温降方向);是共熔界线(用单箭头表示温降方向); pP是转熔界线是转熔界线(用双箭头表示(用双箭头表示温降方向)温降方向) ,冷却时,远离交点,冷却时,远离交点的的B晶相被回吸,析出晶相被回吸,析出S晶体晶体; 40图图6-37:界线界线E2P有二种情况:有二种情况:a) 在在E2F段,段,交点在连线上,交点在连线上,E2F段界线具有共熔性质;段界线具有共熔性质;b) 在在FP段,段,交点在交点在AS的延长线上;所以的延长线上;所以FP段界线具有转熔
29、性质段界线具有转熔性质,冷却时,远离交点的,冷却时,远离交点的A晶相被回吸,析出晶相被回吸,析出S晶体。晶体。F点是界线上的点是界线上的一个转折点。一个转折点。 注:注:在三元相图上,规定共在三元相图上,规定共熔界线的温度下降方向用单熔界线的温度下降方向用单箭头表示,转熔界线的温度箭头表示,转熔界线的温度下降方向用双箭头表示下降方向用双箭头表示。 41(3)重心规则(用于判断无变量点的性质)重心规则(用于判断无变量点的性质) 无变点处于其无变点处于其相应副三角形相应副三角形的重心位,则该无变点为低共熔点;的重心位,则该无变点为低共熔点;无变点处于交叉位,为单转熔点;无变点处于共轭位,为双转熔点
30、无变点处于交叉位,为单转熔点;无变点处于共轭位,为双转熔点。如图:无变点如图:无变点E1 、E2 ,是低共熔点;是低共熔点;无变点无变点P,在交叉位,在交叉位,P点是单转熔点。点是单转熔点。在在P点有:点有: LP+A S+B; 相应副三角形相应副三角形与该无与该无变点液相平衡的三个晶相变点液相平衡的三个晶相组成点连成的三角形。组成点连成的三角形。42 图图6-38中:中:无变点无变点R,相应副三角形,相应副三角形SBA,在共轭位,在共轭位,R点是双转熔点是双转熔点。点。 在在R点有:点有: LR+A+B S。43根据界线的温降方向判断无变点的性质:根据界线的温降方向判断无变点的性质:a)低共
31、熔点:低共熔点:三条界线的温降箭头都指向该点;三条界线的温降箭头都指向该点;b)单转熔点单转熔点(双升点双升点):二条界线的温降箭头指向它,另一条界线二条界线的温降箭头指向它,另一条界线的温降箭头背向它。的温降箭头背向它。被回吸的晶相是被回吸的晶相是温降箭头温降箭头指向它的二条界线所包围指向它的二条界线所包围的初晶区的晶相的初晶区的晶相(如图(如图6-37,P点)点)。44c)双转熔点双转熔点(双降点双降点): 一条界线的温降箭头指向它,另二条界线的温降箭头一条界线的温降箭头指向它,另二条界线的温降箭头背向它。背向它。所析出的晶体是温降箭头背向它的二条界线所所析出的晶体是温降箭头背向它的二条界
32、线所包围的初晶区的晶相包围的初晶区的晶相(如图(如图6-38,R点)点)。45(4)三角形规则)三角形规则(确定结晶产物和结晶结束点)(确定结晶产物和结晶结束点) 原始熔体组成点所在三角形的三个顶点表示的物质即为其结晶原始熔体组成点所在三角形的三个顶点表示的物质即为其结晶产物;与这三种物质相应的初晶区所包围的三元无变点是其结晶结产物;与这三种物质相应的初晶区所包围的三元无变点是其结晶结束点。束点。 如图:如图:若组成点在三角形若组成点在三角形SBC内,结晶产物必是内,结晶产物必是S、B、C。结。结晶结束点为晶结束点为P点;点; 组成点在三角形组成点在三角形ASC内,内,结晶产物必是结晶产物必是
33、A、S、C。结。结晶结束点为晶结束点为E点。点。运用三角形规则,可检验运用三角形规则,可检验对结晶路程的分析是否正对结晶路程的分析是否正确。确。 4621LBfa 1SCBCBbB3、结晶过程分析、结晶过程分析配料配料1:液相点:液相点:固相点:固相点:1() LB CfLpBSCPf=047配料配料2:液相点:液相点:)(2)(ASCLESCLPCBLaEBLCSBL f=2 f=1 f=0 (至B消失) f=0固相点:固相点:2 ASCSCSCBCBhdnB(B消失,液相要离开消失,液相要离开P点点)(液相刚到液相刚到P点点)液相刚到液相刚到E点点)48配料配料3: 液相点:液相点:)(3
34、CSALEgfeECSLSLSBLBL3ACSCSSSBqSSB固相点:固相点: f=2 f=1 (B消失,f=2,穿相区) f=1 f=0液相刚到液相刚到E点点)液相在液相在g点点液相在液相在f点点49(4(4()CEABAACSWS 此时 相熔完)延长线与边交W点A+S相熔完。随温度升高,S熔入液相,至液相到达4点)(12)4A SLSLSffEASCLV 相熔完)点(配料配料4平衡加热:平衡加热:固相点:固相点:液相点:液相点:50四、形成一个高温分解,低温稳定二元化合物的三元系统相图四、形成一个高温分解,低温稳定二元化合物的三元系统相图 化合物化合物S由由A、B二组分低温二组分低温下固
35、相反应得到,在三元相下固相反应得到,在三元相图上所处的初晶区在低温区。图上所处的初晶区在低温区。S在在A-B二元系统中不能由熔二元系统中不能由熔体直接结晶析出,但在三元体直接结晶析出,但在三元系统中,其初晶区的液相面系统中,其初晶区的液相面可能降到可能降到TR温度以下,温度以下,可从可从三元熔体中直接析出三元熔体中直接析出S晶体。晶体。 S的初晶区在的初晶区在低温区低温区S的分解的分解温度温度TR51相图特点:相图特点: 图中有三个无变点图中有三个无变点P、E、R,但只能划出与,但只能划出与P、E点相应的副三点相应的副三角形;角形;R点没有对应的副三角形点没有对应的副三角形; 三角形内任一组成
36、的熔体,冷却结晶只能在三角形内任一组成的熔体,冷却结晶只能在P点或点或E点结束,点结束,不不能在能在R点结束结晶过程点结束结晶过程。与与R点液相平衡的三晶点液相平衡的三晶相相A、S、B组成点在组成点在同一直线上。同一直线上。52无变点性质:无变点性质:E点:点:在在BSC内,低共熔点,内,低共熔点,L=B+S+C;P点:点:在在ASC之外,单转熔点或双升点,之外,单转熔点或双升点,L+A=S+C;R点:点:没有对应的副三角形,由界线温降方向判断为双转熔点或双没有对应的副三角形,由界线温降方向判断为双转熔点或双降点,降点,在在R点有:点有: LR+A+B=S;实际进行的过程为:实际进行的过程为:
37、LRmA+nB S(AmBn) (P=4,f=0) 此时,液相量不变此时,液相量不变,只起介质作用。,只起介质作用。R点为过渡点点为过渡点53由熔体由熔体M的冷却析晶过程说明的冷却析晶过程说明: 液相:液相: ( );); 判断法:判断法:看组分中看组分中A和和B的含量。固相在的含量。固相在D点,而点,而BDTE。有三种情况:有三种情况:1Tpe1,Tpe3晶型转变等温线晶型转变等温线p1p2将组分将组分A的初晶区分为二个相区:的初晶区分为二个相区:A和和A。等。等温线温线p1p2上任一点都代表晶体上任一点都代表晶体A的的和和型之间的转变。型之间的转变。 即:即:LAA 652Tpe3等温线等温线pp与与e1E界线相交于点界线相交于点P,在,在P点:点: P点是一个三元晶型转变点,也是一个三元无变量点,但晶体点是一个三元晶型转变点,也是一个三元无变量点,但晶体C、A和和A三相没三相没有相应的副三角形。所以,有相应的副三角形。所以,在在P点进行的晶型转变过程中,液相量没有变化,只点进行的晶型转变过程中,液相量没有变化,只起介质作用。起介质作用。表明表明P点不是结晶结束点点不是结晶结束点。LCAA (P=4,f=0)663Tpe1,Tp 界线上熔体界线上熔体 共熔点处熔体共熔点处熔体 原因原因:不同晶体结构之间的相互干扰。不同晶体结构之间的相互干扰。