《無機(jī)非金屬材料》課件：第四章第二節(jié)1

1、第四章第四章 相平衡與相圖相平衡與相圖 第二節(jié)第二節(jié) 單元系統(tǒng)相圖單元系統(tǒng)相圖 什么叫單元系統(tǒng)？什么叫單元系統(tǒng)？所謂單元系統(tǒng)，是指只含有一種獨(dú)立組分的系統(tǒng)。所謂單元系統(tǒng)，是指只含有一種獨(dú)立組分的系統(tǒng)。即，獨(dú)立組分?jǐn)?shù)即，獨(dú)立組分?jǐn)?shù)c=1 根據(jù)相律：根據(jù)相律： f=c-p+n=1-p+2=3-pf0, p3（說明（說明最大相數(shù)是最大相數(shù)是3）又又系統(tǒng)至少含系統(tǒng)至少含1相，即相，即p 1，則則 f 2（說明（說明最大自由度數(shù)是最大自由度數(shù)是2）即即 1p3， 0f2因此，可以用因此，可以用和和為坐標(biāo)的為坐標(biāo)的平面圖平面圖 (p-T圖圖) 來表示系統(tǒng)來表示系統(tǒng)的相圖。的相圖。一、一、水的相圖水的相圖如

2、何分析如何分析相圖？相圖？狀態(tài)點(diǎn)相圖分析方法相圖分析方法3條線：條線： OA是水與冰兩相平衡線是水與冰兩相平衡線冰的熔融曲線冰的熔融曲線 OB是冰與蒸汽兩相平衡線是冰與蒸汽兩相平衡線冰的飽和蒸汽壓曲線冰的飽和蒸汽壓曲線OC是水與蒸汽兩相平衡線是水與蒸汽兩相平衡線水的飽和蒸汽壓曲線水的飽和蒸汽壓曲線c=1，p=2，f=1 （說明什么？）（說明什么？）3個(gè)單相區(qū)：個(gè)單相區(qū)： AOB是固相區(qū)是固相區(qū) AOC是液相區(qū)是液相區(qū) BOC是氣相區(qū)是氣相區(qū) c=1，p=1，f=2 （說明什么？）（說明什么？）1個(gè)三相點(diǎn)：個(gè)三相點(diǎn)： O點(diǎn)是氣、液、固三相的平衡共存點(diǎn)點(diǎn)是氣、液、固三相的平衡共存點(diǎn) f=0 （說明

3、什么？）（說明什么？）如果外界保持一個(gè)大氣壓，根如果外界保持一個(gè)大氣壓，根據(jù)相律，據(jù)相律，c=1，p=1則則f=1。系統(tǒng)系統(tǒng)中只有一個(gè)獨(dú)立可變的變數(shù)。中只有一個(gè)獨(dú)立可變的變數(shù)。因此單元系相圖可以只用一個(gè)因此單元系相圖可以只用一個(gè)溫度軸來表示。溫度軸來表示。 Tm熔點(diǎn)和沸點(diǎn)熔點(diǎn)和沸點(diǎn)Tb均為兩相共存點(diǎn)，均為兩相共存點(diǎn)，f=0。故此處溫度不可變動(dòng)，轉(zhuǎn)變是一恒溫過故此處溫度不可變動(dòng)，轉(zhuǎn)變是一恒溫過程。在外界影響因素的數(shù)目程。在外界影響因素的數(shù)目n1的情況的情況下，單元系統(tǒng)中平衡相的數(shù)目下，單元系統(tǒng)中平衡相的數(shù)目p不能多不能多于于2個(gè)。個(gè)。OPABCDEFGHK晶晶晶晶液體液體蒸氣蒸氣T二、具有同質(zhì)多

4、晶轉(zhuǎn)變的單元系統(tǒng)相圖二、具有同質(zhì)多晶轉(zhuǎn)變的單元系統(tǒng)相圖4個(gè)相區(qū)：個(gè)相區(qū)： 2個(gè)固相區(qū)：個(gè)固相區(qū)：ABF和和FBCE，c=1 p=1 f=2 1個(gè)液相區(qū)：個(gè)液相區(qū)：ECD，c=1 p=1 f=2 1個(gè)氣相區(qū)：個(gè)氣相區(qū)：ABCD， c=1 p=1 f=25條相線：條相線： AB和和BC是固液線是固液線, c=1 p=2 f=1 CD是氣液線，是氣液線， c=1 p=2 f=1 BF是晶是晶和晶和晶共存線，共存線， c=1 p=2 f=1 CE是晶是晶和液相共存線，和液相共存線， c=1 p=2 f=12個(gè)三相點(diǎn)：個(gè)三相點(diǎn)： B點(diǎn)是點(diǎn)是晶晶、晶、晶和氣相三相點(diǎn)，和氣相三相點(diǎn)，f=0 C點(diǎn)是晶點(diǎn)是晶液相和氣相三相點(diǎn)，液相和氣相三相點(diǎn)，f=0相圖分析相圖分析15個(gè)介穩(wěn)相區(qū)個(gè)介穩(wěn)相區(qū)4介穩(wěn)條相線介穩(wěn)條相線1個(gè)介穩(wěn)三相點(diǎn)個(gè)介穩(wěn)三相點(diǎn)虛線，表示系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的各種介穩(wěn)狀態(tài)虛線，表示系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的各種介穩(wěn)狀態(tài)相圖分析相圖分析2三、三、ZrO2相圖相圖-273100020003000單斜單斜四方四方立方立方熔體熔體溫度（溫度（）防熱防熱吸熱吸熱加熱加熱冷卻冷卻單斜單斜ZrO2四方四方ZrO2立方立方ZrO21000