三元相图教程.ppt

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1、6-4三元相图2三元凝聚系统：c=3相律不可能出现5相或更多相平衡浓度即组成x1、x2和温度第四节三元系统相图CBAE2E1E3E/A/B/C/e3e1e2EABCM/DMFD/一、简单三元系统的立体状态图和平面投影图1.三元立体相图与平面投影图三个饱和曲面：液相面E1、E2、E3：三个二元相图的低共熔点E：三元低共熔点三条界线EE1、E2三个顶点C’、A’、B’：三个组分C、A、B的熔点三个侧面：二元相图浓度三角形三条棱柱：温度E1、E2、E3：三个二元相图的低共熔点5将立体图向浓度三角形底面投影成平面图初晶区在三元系统中用等边三角形来表示组成。顶点：单组分系统

2、边：双组分系统三角形内的点：三组分系统组成表示法二、三元系统组成的表示方法确定一点的组成1、平行线法（三线法）82、双线法确定三元组成cab如果三元相图的组分已知就可以在浓度三角形中确定相应的位置。O的组成为：A——30%B——60%C——10%那么O点应该在哪里呢？三、三元系统组成中的一些关系1、等含量规则在等边三角形中，平行于一条边的直线上的所有各点均含有相等的对应顶点的组成。ABCMNEDFO2、定比例规则从等边三角形的某一顶点向对边作一直线，则在线上的任一点表示对边两组分含量之比不变，而顶点组分的含量则随着远离顶点而降低。ABCMNEDFOPQ背向规则：在

3、三角形中任一混合物M，若从M中不断析出顶点C的成分，则剩余物质的成分也不断改变(相对含量不变)，改变的途径在这个顶点C和这个混合物的连线上，改变的方向背向顶点。3、杠杆规则在三元系统中，一种混合物分解为两种物质(或两种物质合成为一种混合物)时，它们的组成点在一条直线上，它们的重量比与其组成点之间的距离成反比。推导：GM＝GO＋GPGM×b%＝GO×b1%+GP×b2%ABCoPb1b2GPGOMbGMMPoGOGPGM124、重心原理三元系统中，处理四相平衡问题时，重心规则十分有用。可能存在下面三种配置方式在三元系统中，若有三种物质M1、M2、M3合成混合物M，则

4、混合物M的组成点在连成的M1M2M3之内，M点的位置称为重心位置。当一种物质分解成三种物质，则混合物组成点也在三物质组成点所围的三角形内。根据杠杆规则：M1＋M2PP＋M3MM1＋M2＋M3MM1M2M3M.PABC（1）重心位规则（2）交叉位置规则M点在M1M2M3某一条边的外侧，且在另二条边的延长线范围内。这需要从物质M1＋M2中取出一定量的M3才能得到混合物M，此规则称为交叉位置规则。ABC由杠杆规则：M1＋M2＝PM+M3＝PM1＋M2＝M＋M3从M1＋M2中取出M3愈多，则M点离M3愈远。结论PM3M1M2MM1＋M2-M3＝MPCAB（3）共

5、轭位置规则在三元系统中，物质组成点M在的一个角顶之外，这需要从物质M3中取出一定量的混合物质M1＋M2，才能得到新物质M，此规则称为共轭位置规则。由重心规则：M1＋M2＋M＝M3或：M＝M3－(M1＋M2)结论：从M3中取出M1＋M2愈多，则M点离M1和M2愈远。PM2M1M3MPCAB18四、三元相图的基本类型1)具有一个低共熔点的简单三元相图高温熔体对C晶体饱和：p=2,f=2到达界线：同时对晶体C、A饱和;p=3,f=1低共熔点：同时对晶体C、A、B饱和，p=4,f=0;至液相消失19在C’CAA’平面内202)析晶路程液相点固相点MLCf=2DLC+

6、Af=1E(LC+A+B,f=0)213)杠杆规则计算液相量和固相量液相到达D点时：22液相到达E点时：23液相刚到达E点时，固相的含量：4)说明(1)三棱边：A、B、C的三个一元系统；(2)三侧面：构成三个简单二元系统状态图，并具有相应的二元低共熔点；(3)二元系统的液相线在三元系统中发展为液相面，液相面代表了一种二相平衡状态，三个液相面以上的空间为熔体的单相区；(4)液相面相交成界线，界线代表了系统的三相平衡状态，f＝1；(5)三个液相面和三条界线在空间交于E/点，处于四相平衡状态，f＝0；立体图的空间曲面(液相面)投影为平面上的初晶区、、ABC5)立体图与

7、平面投影图的关系e1E→E1E/、e2E→E2E/、e3E→E3E/;平面界线→空间界线平面点→空间点e1→E1e2→E2e3→E3E→E/(2)冷却过程温度降低的方向(3)等温线：在空间结构图的液相面上，高度不同，温度也不同，而液相面投影到ABC上是一个没有高低差别的平面，因而引入等温线。相图中一般注明等温线的温度。(4)三角形顶点温度最高，离顶点愈远其表示温度愈低。等温线愈密，表示液相面越陡峭。按杠杆规则，原始配料组成、液相组成和固相组成，这三点任何时刻必须处于一条直线上。并可计算某一温度下系统中的液相量和固相量。6）析晶路程：固相点FMCBAEDCAB析晶路

8、程：液相点