中南大学物理化学 第十二章 相平衡-2分析.ppt

5. 背向规则——定比规则的一个推论 从一个三元体系中不断取走某一组元，那么该体系的组成点将沿着原组成点与代表被取走组元的顶点的连线向着背离该顶点的方向移动。 B C A P 二、简单共晶三元系 如：Pb-Sn-Bi系 Pb熔点: 327℃， Sn熔点: 232℃， Bi熔点: 271℃ Pb-Sn共晶温度 182 ℃, 共晶组成 62%Sn (e1) Sn-Bi共晶温度 139 ℃, 共晶组成 58%Bi (e2) Pb-Bi共晶温度 128℃, 共晶组成 45%Pb (e3) Pb-Sn-Bi共晶温度 96 ℃, 共晶组成 15%Sn, 32% Pb (e) 1. 立体图 熔点：三个，f*=0 二元共晶点：三个 e1，e2， e3 ，f*=0 三元共晶点：一个 e ，f* = 0，四相平 衡共存(共晶反应): l(e) === Pb(s) + Sn(s) + Bi(s) 冷 热 455K Pb Bi Sn e3 e2 e1 e 401K 412K a b c E3 E2 E1 E (1) 点、线、面、区分析 Pb Bi Sn e3 e2 e1 e 401K 455K 412K E3 E2 E1 E 二元共晶线 (二次结晶线)： e1e：l == Sn(s) + Pb(s) e2e：l == Sn(s) + Bi(s) e3e：l == Bi(s) + Pb(s) 液相线： 液相面(初晶面)： 三元共晶面： △HGD，通过 e 点平行于底面 Pb Bi Sn e3 e2 e1 e 401K 455K 412K H G D Pb初晶面 * Pb f, 3 1 * Pb f, T ee e T ： * Sn f, 2 1 * Sn f, T ee e T ： Sn初晶面 * Bi f, 3 2 * Bi f, T ee e T ： Bi初晶面 Pb Sn Bi T T T e3 e Pb Sn Bi T T T e1 e Pb Sn Bi T T T e2 e 二次结晶面：二元共晶线到三元共晶线 间的线段，从一个组元温度轴，通过二次结晶线向另一个组元温度轴滑动，在空间所留下的轨迹面。 Pb Sn Bi T T T e1 e2 e3 e 液相(单相)区：液相面以上的空间区域； 两相区：3个 液相面以下，二次结晶面以上的空间区域； 三相区：3+1个 二次结晶面以下，三元共晶 面以上——两个固相+液相 三元共晶面以下 ——三个固相 (2) 冷却过程分析 x → x1：熔体冷却； x1：开始析出固态Sn， 液相组成将沿x1 y变化； x1 → y： Sn不断析出，熔 体和Sn一起冷却，液相点 和固相点沿不同路径变化； y：同时析出固态Bi和Sn， 液相组成将沿y e变化； e：同时析出固态Sn、Bi 和Pb，直到液相消失， 过三相共晶面后，体系继续降温到x2。 Pb Bi Sn e3 e2 e1 e x x1 x2 y 2. 投影图 Pb Bi Sn e3 e2 e1 e 401K 455K 412K E3 E2 E1 E Pb Bi Sn E3 E1 E2 E Pb Bi Sn E3 E1 E2 E 3. 等温线投影图 越密，液相面越陡 Pb Bi Sn e3 e2 e1 e Pb Bi Sn e3 e2 e1 e Pb Bi Sn 若 则: Pb Bi Sn 4. 等温截面图 Pb Bi Sn e3 e2 e1 e 若 则： Pb Bi Sn e1 Pb Bi Sn Pb Bi Sn e3 e2 e1 e 若 则： Pb Bi Sn e2 Pb Bi Sn M e2 Pb Bi Sn e3 e2 e1 e 若 则： Pb Bi Sn e3 Pb Bi Sn M e3 N Pb Bi Sn e3 e2 e1 e 若 则： Pb Bi Sn Pb Bi Sn M N O Pb Bi Sn e3 e2 e1 e 若 则 Pb Bi Sn e 5. 冷却过程分析 析Sn： 析Sn+Bi： E E1 E2 E3 M N Sn Pb Bi O K P 三、三元水盐系相图简介 水+两种盐，且两盐有共同的一种离子 1.纯盐(B+C)与水(A)体系 纯盐：不形成共溶盐 不形成化合物