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

1、第四章第四章 相平衡相平衡习题课习题课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。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+ A A +BA +LB+L+ A LLB+LB+L + A LB+LB123456LA +L+ A B+L+ A A +LLA +L+ A B+L+ A A +LLA +LA + A A A 2 为了避免差热曲线的基线出现较大的漂移，有人采取为了避免差热曲线的基线出现较大

2、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，为准样比热大小，采取等热容称量。哪一种措施正确，为什么？什么？ 答：应采取等热容原则。因为这样才能保证在答：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，从而避免基线漂移。相等，从而避免基线漂移。3具有不一致熔融化合物的二元系统，在低共熔点具有不一致熔融化合物的二元系统，在低共熔点E发生如下析晶过程发生如下析晶过程： L AAmBn E点点B含量为含量为20。

3、化合物。化合物AmBn含含B64。今有。今有C1B含量是含量是C2B含量的含量的1.5倍倍，且高温熔融冷却析晶时，从该二配料中析出的，且高温熔融冷却析晶时，从该二配料中析出的初晶初晶(到达低共熔温度前析到达低共熔温度前析出的第一种晶体出的第一种晶体）含量）含量相等相等。试求。试求C1和和C2的组成。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。分析：所求组成点的位置关系，应用杠杆规则求解。解：设解：设C2中中B含量为含量为x, 则则 C1中中B含量为含量为1.5x，由题意得：，由题意得

4、：2064201.5x20 x20261.5x17.3x 解得解得所以所以C1组成组成B含量为含量为26，C2组成组成B含量为含量为17.34 已知已知A和和B两组份构成具有低共熔点的有限固溶体二元系统。试根据下列实验两组份构成具有低共熔点的有限固溶体二元系统。试根据下列实验数据绘制概略相图：数据绘制概略相图：A的熔点为的熔点为1000，B的熔点为的熔点为700。含。含B25的试样在的试样在500完全凝固，其中含完全凝固，其中含73 初相初相SA(B)和和26 SA(B)+SB(A)共生体。含共生体。含B50的试的试样在同一温度下凝固完毕，其中含样在同一温度下凝固完毕，其中含40初相初相SA(

5、B)和和60 SA(B)+SB(A)共生体，而共生体，而SA(B)相总量占晶相总量的相总量占晶相总量的50。实验数据均在平衡状态时测定。实验数据均在平衡状态时测定。3132A BSA(B)+SB(A)SA(B)SB(A)SA(B)+L L+SB(A)abCEDxyzB%分析分析：要绘制相图必须求出：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三点。因而由题分析此两种组成点必在必在CE间。间。 解：设解：设C点含点含B为为x%,E点含点含B为为y%，D点含点含B为为z%，由题意得关系式：，由题意得关系式：O1P2%5050%4050%317325 xzzxyyxyy解得：解得：x=

6、5.1 y=79.9 z=94.9由此可确定由此可确定C、D、E三点的位置，从而绘出其草图。三点的位置，从而绘出其草图。5、从、从MgO-SiO2相图回答下列问题：相图回答下列问题：P175 (1) 写出液相在写出液相在B、C、D、E、F点的相平衡关系。点的相平衡关系。 (2) 烧滑石烧滑石(3MgO.4SiO2)含含MgO33.4%,从相平衡图上分析加热过从相平衡图上分析加热过程中程中烧滑石烧滑石的相平衡变化。的相平衡变化。 (3)说明硅砖不能与镁砖说明硅砖不能与镁砖(含含MgO58%)直接砌在一起。直接砌在一起。补充补充： 1、根据下列相图、根据下列相图 (1) 划分副三角形。划分副三角形

7、。 (2) 用箭头标出界线上温度变化方向及界线性质。用箭头标出界线上温度变化方向及界线性质。 (3) 判断判断S、S1、S2化合物的性质。化合物的性质。 (4) 写出各无变量点的性质及反应式。写出各无变量点的性质及反应式。 (5)在相图下侧画出在相图下侧画出AB二元系统相图。二元系统相图。 (6) 分析熔体分析熔体M1、M2的析晶路程。的析晶路程。 (M1在在SO连线上连线上)ABCuvwyoAS1S2BSC。SS1S2.M1abcde析晶路程析晶路程熔体熔体M1 M1A,(A) aa,A+(S1) yb,A+S1+(S) yc(A消失消失),S+S1 oS(S1消失消失),S dS,S+(B

8、) ve,S+B+(C) v(L消失消失)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：线：L+A S1 y点：点：L+A S1+S yo线：线：L+S1 S x2 在下列相图中：在下列相图中：1) 划分副三角形；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；用箭头标出界线上温度下降的方向及界线的性质；3) 判断化合物判断化合物S的性质；的性质；4) 写出各无变量点的性质及反应式；写出各无变量点的性质及反应式；5) 分析点分析点1、2熔体的析晶路

9、程。熔体的析晶路程。( 注：注：S、1、E3在一条直线上在一条直线上)abcdabcdfe3 试完成图上配料点试完成图上配料点1、2、3的结晶路程的结晶路程(表明液、固相组成表明液、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熔体熔体1 1S，(s) bS，S+(B) Ea，SB(C) E(L消失消失)1，SBC LSBCf=0L LS L S+Bf=3 f=2 f=1DH熔体熔体2 2A，(A) HA，A+(C) Pa，(S)AC P(L消失消失)2，SAC L+ASCf=0L LA L A

10、+Cf=3 f=2 f=1yxzo熔体熔体3 3A，(A) xA，A+(S) yS，S zS,S(B) Eo,S+B+(C E(L消失消失)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：如图所示分析补充：如图所示分析4、5、6组成点的析晶相变化。组成点的析晶相变化。 点点4 在在SC连线上，点连线上，点5 在在SP连线上，点连线上，点6 在在PQ连线上。连线上。4 图为生成一个三元化合物的三元相图图为生成一个三元化合物的三元相图 1、判断三元化合物、判断三元化合物N的性质。的性质。 2、标出边界曲线的温降方向、标出边界曲线的温降方向。 3、指出无变量点、指出无变量点K、L、M的性质。的性质。 4、分析点、分析点1、2的结晶路程。的结晶路程。 CANABC.2.1BNMLKe1e2e3K:单转熔点单转熔点