无机材料物理化学总结.ppt

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1、第一章热力学回顾1.熵的统计解释:判断一个过程是否自动进行的科学方法及重要性热力学几率,为什么熵能成为一切过程是否自动进行的判据2.吉布斯自由焓和化学势:吉布斯自由焓G=H-TS,化学势平衡的条件：过程自动进行：3.吉布斯相律的推导相律:解决相数目、组分数和自由度这三者之间关系的定律,f=c－p＋2,f－自由度数,c－独立组分数,p－相数,2－温度和压力外界因素相：在系统内部物理和化学性质相同而且完全均匀的一部分称为相。组分、组分数c自由度、自由度数f第二章相平衡与相图1.相图概念及其作用：判断一个过程的方向和限度。2.一元系统相图：相图中点、线、区的

2、含义，同质多晶现象，相律在一元系统相图中的体现，SiO2系统相图，ZrO2系统相图SiO2系统相图：在常压和有矿化剂存在的条件下，固态有7种晶型，此外有一种液相，一种气相。3.二元系统相图：相图组成表示法、杠杆规则和相律；相图中点、线、面含义；析晶路程；杠杆规则；相图的作用。不生成化合物，具有一个低共熔点的二元相图；具有一个同成分熔融化合物的二元系统相图；具有异成分熔融化合物的二元体系相图；生成连续固溶体的二元相图；生成有限固溶体的二元体系相图；化合物和组分生成有限固溶体的二元相图；具有多晶转变组分的二元系统相图；在固相中有化合物生成，在高温下又分解的

3、二元系统相图；在液相状态出现不互溶的二元相图8/11/20216(1)具有低共熔点的最简单型ABLEL＋AL＋BA＋B8/11/20217(2)具有一致熔化合物ABABLL＋AL＋BA＋ABAB＋BL＋AB8/11/20218(3)具有不一致熔化合物ABABLL＋AL＋BA＋ABAB＋BL＋ABP8/11/20219(4)生成连续固溶体ABLL＋SSSS8/11/202110(5)生成有限固溶体ABLL＋αL＋ββαα＋β8/11/202111(6)具有转熔点的有限固溶体LL＋αL＋ββαα＋β8/11/202112(7)高温互溶低温分相固溶体LβαL

4、＋SSSS8/11/202113(8)化合物与组份形成固溶体ALL＋αL＋γαα＋γBLL＋γL＋ββγγ＋β8/11/202114(9)多晶变体间形成固溶体BLβαL＋SSSSα+βα+SSSS+β8/11/202115(10)具有多晶转变组分L＋A1L＋A2L＋B1A2＋B1A2＋B2L8/11/202116(11)固相中有化合物生成与分解ABL＋AL＋BA＋BA＋ABLAB＋B8/11/202117(12)液相分层ABL＋AL＋BA＋BLL1＋AL1＋L2析晶过程液相路程:MLf=2iLβf=1P(f=0,L+βγ,直至β消失,转熔结束Lγ

5、f=1u(液相干涸,结晶结束)固相路程:jKWvzXM其中:α:yDβ:zGββ+γγγα+γ最终固相组成:3.三元系统相图：相图组成表示法、杠杆规则和相律；相图中点、线、面含义；析晶路程；杠杆规则；相图的作用。二、在固相中完全不互溶的三元相图基本类型(一)具有一个低共熔点不生成化合物的三元相图1.相图分析它是一个正三棱柱，三个侧面代表了三个具有低共熔点的简单二元相图。一个二元混合物，当加入第三种物质后熔点还要继续降低。因此从三个纯组分的熔点及相应的二元液相线出发，形成了向下倾斜的三个液相面。这三个液相面相汇的一点E为三元低共熔点。这点的温度比三个二元

6、低共熔点的温度都低。析晶过程分析1）分析内容：液相过程，固相过程，固/液比例，固/固比例等。2）析晶过程以图1-2-101中n点为例。液相路程：固相路程：MGKP″用投影图分析：液相路程：固相路程：先作辅助线：①作组成点P″与初晶区纯组分A的连线；②作组成点P″与结晶结束点（E）的连线。AAKP″P″f=2LAQ′f=1LA+CE[]f=0LA+B+C直至干涸各相相对含量的计算方法：杠杆定律作用：可以确定结晶过程中每时刻，成平衡的液相/固相和固相组成以及系统中各相的含量。n组成，液相路到达J时：在固相量中A与B的比例为：(二)生成一个同成分熔融的三元化

7、合物的三元相图相图构成：生成一个稳定的三元化合物S，连接AS、CS、BS形成三个可看成最简单三元相图的副三角形。m1、m2、m3为鞍心点；E1、E2、E3为低共熔点。(三)生成一个同成分熔融的二元化合物的三元相图1.相图构成1）面：侧面由二个低共熔简单二元相图和一个具有一致熔化合物二元相图组成。2）线：除界线外，还有连结线CD和相区分界线E1E23）点：两个低共熔点E1、E2；一个鞍心点t（连结线CD与相区分界线E1E2的交点）。从图可见这类相图相当于由两个最简单三元相图构成。2.连结线规则（范一雷恩规则）在三元系统中两个晶相初晶区相交的界线(或其延长

8、线)如果和这两个晶相的组成点的连结线(或其延长线)相交，则交点为界线上温度的最高点。所谓“相应