材料科学基础第五章 材料的相结构及相图.ppt

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1、贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY第五章材料的相结构及相图THEPHASESTRUCTUREANDPHASEDIAGRAMSOFMATERIALS材料的相结构二元相图及其类型复杂相图分析贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY为何工业上很少使用纯金属,而多使用合金?贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCI

2、ENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY基本概念组元：组成材料的最基本的、独立的物质，简称元。组元：纯元素化合物：Al2O3,MgO,Na2O,SiO2金属元素：Cu、Al、Fe非金属元素：C、N、O材料：单一组元组成：纯金属、Al2O3晶体等多组元组成，含合金二元合金三元合金合金：指由两种或两种以上的金属或金属与非金属经熔炼或其它方法制成的具有金属特性的物质。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHE

3、MISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY相图物质的状态与温度、压力、组成之间关系的简明图解表示物质在热力学平衡条件下的情况，又称为平衡相图贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY第一节材料的相结构THEPHASESTRUCTUREOFMATERIALS固溶体中间相贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY相

4、：合金中具有同一聚集状态、同一晶体结构和性质并以界面相互隔开的均匀组成部分。按结构特点分为：固溶体中间相（金属间化合物）铁素体铁素体+珠光体珠光体贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY一、固溶体定义：以合金中某一组元为溶剂，其他组元为溶质，所形成的与溶剂有相同晶体结构，晶格常数稍有变化的固相。特点：1、仍然是晶体2、晶体结构不因溶质原子溶入而改变3、溶质原子与溶剂原子在原子尺度随机混合（有序：超结构）例：水与乙醇，原子尺度混合贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOL

5、OFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY溶质原子位置置换固溶体溶质原子占据溶剂晶格某些结点位置，取代了原来的溶剂原子间隙固溶体溶质原子进入溶剂晶格的间隙位置分类：溶质原子在溶剂中溶解能力有限固溶体一定条件下，溶质原子在溶剂中的溶解度是有限的无限固溶体溶质与溶剂可以任何比例互溶，溶解度达到100%溶质原子分布无序固溶体溶质原子以随机方式无规则地分布于溶剂的点阵中有序固溶体溶质原子按一定组成比例在固溶体点阵中的特定位置呈有规则分布。贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIA

6、LSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY按溶质原子位置分类1）置换固溶体纯铜的fcc结构CuNiCu-Ni置换固熔体贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY2）间隙固溶体CNi贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITYbccfcc贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUI

7、ZHOUNORMALUNIVERSITY按溶解度大小分类溶质原子溶于固溶体中的量称为固溶体的浓度，一般用重量百分比表示：也可用原子百分比表示：贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNORMALUNIVERSITY1）无限固溶体无限固溶体都是置换固溶体？2）有限固溶体间隙固溶体只能是有限固溶体？贵州师范大学化学与材料科学学院SCHOOLOFCHEMISTRYANDMATERIALSCIENCEOFGUIZHOUNO