第六章答案6-1略。6-2什么是吉布斯相律？它有什么實(shí)際意義？解：相律是吉布斯根據(jù)熱力學(xué)原理得出的相平衡基本定律，相平衡時(shí)系統(tǒng)中自由度數(shù)與組分?jǐn)?shù)和相數(shù)之間的關(guān)系。又稱吉布斯相律，用于描述達(dá)到一般形式的數(shù)學(xué)表達(dá)式為F＝C－P＋2。其中F為自由度數(shù)，很方便地確定平衡體系的自由度數(shù)。C為組分?jǐn)?shù)，P為相數(shù)，2代表溫度和壓力兩個(gè)變量。應(yīng)用相率可以6-3固體硫有兩種晶型，即單斜硫、斜方硫，因此，硫系統(tǒng)可能有四個(gè)相，如果某人實(shí)驗(yàn)得到這四個(gè)相平衡共存，試判斷這個(gè)實(shí)驗(yàn)有無問題？解：有問題，根據(jù)相律，相平衡系統(tǒng)。F=C-P+2=1-P+2=3-P，系統(tǒng)平衡時(shí)，F(xiàn)=0，則P=3，硫系統(tǒng)只能是三圖6-16-4如圖6-1是鈣長石（CaAlSiO）的單元系統(tǒng)相圖，請(qǐng)根據(jù)相圖回解：（22圖6-21）六方、正交和三斜鈣長石的熔點(diǎn)各是多少？（如何判斷出來的？（2）三斜和六方晶型的轉(zhuǎn)變是可逆的還是不可逆的？你是3）正交晶型是熱力學(xué)穩(wěn)定態(tài)？還是介穩(wěn)態(tài)？解：（1）六方鈣長石熔點(diǎn)約1300℃（B）點(diǎn)，正鈣長石熔點(diǎn)約1180℃（C）點(diǎn)，三斜鈣長石的熔點(diǎn)約為1750℃（A）點(diǎn)。（2）三斜與六方晶型的轉(zhuǎn)變是可逆的。因?yàn)榱骄图訜岬睫D(zhuǎn)變溫度會(huì)轉(zhuǎn)變成三斜晶型，而高溫穩(wěn)定的三斜晶型冷卻到轉(zhuǎn)變溫度又會(huì)轉(zhuǎn)變成六方晶型。（3）正交晶型是介穩(wěn)態(tài)。6-5圖6-2是具有多晶轉(zhuǎn)變的某物質(zhì)的相圖，其中DEF線是熔體的蒸發(fā)曲線。JG是晶型III的升華曲線，回答下列問題：（2）系統(tǒng)中哪種晶型為穩(wěn)KE是晶型I的升華曲線；在圖中標(biāo)明各相的相區(qū)，并寫出圖中各無變量的點(diǎn)相平衡關(guān)系；（定相？哪種晶型為介穩(wěn)相？（3）各晶型之間的轉(zhuǎn)變是可逆轉(zhuǎn)變還是不可逆轉(zhuǎn)變？GF是晶型II的升華曲線；1）解：（1）KEC為晶型Ⅰ的相區(qū)，EFBC過冷液體的介穩(wěn)區(qū)，AGFB晶型Ⅱ的介穩(wěn)區(qū)，JGA晶型Ⅲ的介穩(wěn)區(qū)，CED是液相區(qū)，KED是氣相區(qū)；（2）晶型Ⅰ為穩(wěn)定相，晶型Ⅱ、Ⅲ為介穩(wěn)相；因?yàn)榫廷?、Ⅲ的蒸汽壓高于晶型Ⅰ的，即它們的自由能較高，有自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂赡茌^低的晶型Ⅰ的趨勢；（3）晶型Ⅰ轉(zhuǎn)變?yōu)榫廷颉ⅱ笫菃蜗虻模豢赡娴模嗑мD(zhuǎn)變點(diǎn)的溫度高于兩種晶型的熔點(diǎn)；晶型Ⅱ、Ⅲ之間的轉(zhuǎn)變是可逆的，雙向的，多晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)溫度低于Ⅱ、Ⅲ的熔點(diǎn)。6-6在SiO系統(tǒng)相圖中，找出兩個(gè)可逆多晶轉(zhuǎn)變和兩個(gè)不可逆多晶轉(zhuǎn)變的例子。2解：可逆多晶轉(zhuǎn)變：不可逆多晶轉(zhuǎn)變：β-石英←→α-石英α-石英←→β-石英γ-鱗石英←→α-鱗石英β-石英β-方石英←→6-7CS有哪幾種晶型？在加熱和冷卻過程中它們?nèi)绾无D(zhuǎn)變？2β-CS為什么能自發(fā)地轉(zhuǎn)變成2γ-CS？在生產(chǎn)中如何防止2β-CS轉(zhuǎn)變?yōu)棣?CS？22解：CS有、、、四種晶型，它們之間的轉(zhuǎn)變?nèi)缬覉D所示。由于2β-CS是一種熱2力學(xué)非平衡態(tài)，沒有能穩(wěn)定存在的溫度區(qū)間，因而在相圖上沒有出現(xiàn)β-CS的相區(qū)。CS和23CS將會(huì)分3β-CS是硅酸鹽水泥中含量最高的兩種水硬性礦物，但當(dāng)水泥熟料緩冷慢卻時(shí)，2解，β-CS將轉(zhuǎn)變?yōu)闊o水硬活性的2γ-CS。為了避免這種情況的發(fā)生，2生產(chǎn)上采取急冷措施，將CS和β-CS迅速越過分解溫度或晶型轉(zhuǎn)變溫度，在低溫下以介穩(wěn)態(tài)保存下來。326-8今通過實(shí)驗(yàn)測得如圖錯(cuò)在何處？并說明理由。6-3所示的各相圖，試判斷這些相圖的正確性。如果有錯(cuò)，請(qǐng)指出圖6-3解：第一圖錯(cuò)，B組元有一個(gè)固定的熔點(diǎn)，因此液相線和固相線在B側(cè)應(yīng)交于一點(diǎn)。第二圖錯(cuò)，A、B組元具有一個(gè)低共熔點(diǎn)，因此A、B的兩條液相線應(yīng)交于一點(diǎn)。第三圖錯(cuò)，析晶過程中，達(dá)到共熔點(diǎn)后，系統(tǒng)進(jìn)入低共熔過程，從液相中析出固溶體α、β，系統(tǒng)進(jìn)入三相平衡狀態(tài)，系統(tǒng)的溫度不能變，因此中間的那條線應(yīng)與第四圖錯(cuò)，具有低共熔點(diǎn)的有限固溶體二元系統(tǒng)相圖中第五圖錯(cuò)，具有轉(zhuǎn)熔點(diǎn)的有限固溶體二元系統(tǒng)相圖中AB平行。γ固溶體不可能存在。γ固溶體不可能存在。6-9根據(jù)圖6-4所示的二元系統(tǒng)相圖回解：（1）注明各相區(qū)；（2）寫出無變量點(diǎn)的性質(zhì)及4）計(jì)算從熔體剛冷至其相平衡關(guān)系；（1度及離開T溫度時(shí)系統(tǒng)中存在各相的百分含量。P3）寫出M和M熔體的平衡冷卻析晶過程；（T溫P2解：（1）相區(qū)如圖所示：（2）轉(zhuǎn)熔點(diǎn)P：低共熔點(diǎn)E：（3）液：固：圖6-4液：固：（4）點(diǎn)，剛到時(shí)離開時(shí)，點(diǎn)，剛到時(shí)離開時(shí)，6-10圖6-5為具有一個(gè)不一致熔融化合物的二元系統(tǒng)，在低共熔點(diǎn)E發(fā)生如下析晶的過程：LA＋AB。E點(diǎn)B含量為20％，化合物AB含B量為64％，今有C和C兩種配料，其配mn料點(diǎn)分置于E點(diǎn)兩側(cè)。已知mn12C中B含量是C中B含量的1.5倍，且在達(dá)低共熔點(diǎn)溫度前的12冷卻析晶過程中，從該二配料中析出的初晶相含量相等。試計(jì)算C和C的組成。12圖6-5解：設(shè)A－B二元相圖中組成以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示。意，初相在低共溶點(diǎn)前析出，則和兩種配料量均為G（kg）。據(jù)題AP之間（若在PB之間，初相比在和二配料組成必在轉(zhuǎn)熔點(diǎn)P前析出）。又該二配料組成不同，而析出的初相含量相等，可知二配料點(diǎn)一定分置于低共溶點(diǎn)E兩側(cè)，析出初相分別為和A。設(shè)含B的量為x%,含B量為y%,則根據(jù)桿杠規(guī)則可以建立下面方程：解聯(lián)立方程，得所以，x=26%,y=17.3%。組成為含B的量26%，組成為含B17.3%6-11圖6-6是一個(gè)未完成的具有一個(gè)不一致熔化合物并形成固溶體的二元系統(tǒng)相圖。請(qǐng)根據(jù)已給出的諸點(diǎn)完成此相圖的草圖。解：草圖如下：圖6-66-12已知A和B兩組成構(gòu)成具有低共熔點(diǎn)的有限固溶體的二元系統(tǒng)。試根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制粗略相圖。已知A的熔點(diǎn)為1000℃，B熔點(diǎn)為700℃。含B為25mol％的試樣在500℃完全凝固，其中含73.3mol％初晶相S和26.7mol％（S＋S）共生體。含B為50mol％A（B）A（B）B（A）40mol％初晶相S和60mol％（S＋S）共A（B）A（B）B（A）的試樣在同一溫度下凝固完畢，其中含生體，而S相總量占晶相總量的A（B）50％。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均在達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)測定。解：因a、b點(diǎn)溫度及低共熔溫度已知，欲繪此相圖之草圖，關(guān)鍵是求出C、E、D三點(diǎn)之組成。由于二個(gè)試樣析出初晶相均為溫度，可知該二試樣的組成必都落在，且在同一溫度下凝固完畢（此溫度顯然即低共熔CE間。設(shè)C點(diǎn)含B量為x,E點(diǎn)含B量為z。根據(jù)題意借助杠桿規(guī)則可以獲得下面關(guān)系式。解上述聯(lián)立方程，得x=0.051,y=0.799,z=0.949,據(jù)此，可確定C點(diǎn)含B量0.05mol,E點(diǎn)含B量為0.80mol,D點(diǎn)含B量為0.95mol。這樣相圖中草圖如下：C、E、D位置可以找到，從而繪出相圖的6-13根據(jù)AlO－SiO系統(tǒng)相圖說明：（1）鋁硅質(zhì)耐火材料：硅（磚含SiO＞98％）、粘2土磚（含AlO35％～50％）、高鋁磚（含AlO60％～90％）、剛玉磚（含AlO＞90％）內(nèi)，232232323各有哪些主要的晶相？（2）為了保持較高的耐火度，在生產(chǎn)硅時(shí)磚應(yīng)注意什么？（3）若耐火材料出現(xiàn)40％的液相便軟化不能使用，試計(jì)算含40mol％AlO的粘土磚的最高使用溫23度。解：（1）硅磚（含SiO>98%）主要晶相：SiO、2Al0·2SiO3固溶體（莫來石），粘土磚223（含Al035～50%）主要晶相：SiO、AS，高鋁磚（含Al060～90%）主要晶相：60～72%AS72～223232233290%Al0、AS。2332（2）為了保持硅磚的耐火度，要嚴(yán)格防止原料中混如Al0。SiO熔點(diǎn)為1723℃，SiO液相2322SiO的熔點(diǎn)劇烈下降。如加入很陡，加入少量的Al0后，硅磚中會(huì)產(chǎn)生大量的液相，231595℃）時(shí)產(chǎn)生的液相量為21wt%Al0，在低共熔點(diǎn)（23下降；1/5.5=18.2%，會(huì)使硅磚的耐火度大大（3）根據(jù)相圖，當(dāng)出現(xiàn)40%液相時(shí)，由桿杠規(guī)則可知，，得x=0.1,在相圖1670℃。AlO－SiO系統(tǒng)相圖中作出析晶路線，可以估計(jì)出粘土磚的最高溫度約為2326-14根據(jù)CaO－SiO系統(tǒng)相圖回答下列問題：2（1）若以含CaO80％的熔體1000g冷卻到2150℃以后（溫度即將離開2150℃時(shí)），會(huì)獲得何種產(chǎn)物？這些產(chǎn)物的量各為多少？（2）若以CaO、SiO二組元配料，加熱至熔融后再冷卻，要求產(chǎn)物中只有2在哪里？若平衡冷卻能達(dá)到目的嗎？為什么？應(yīng)采取什么措施？CS和CS，則配料范圍應(yīng)選23解：CaO－SiO系統(tǒng)如下：2CaO－SiO系統(tǒng)相圖2（1）根據(jù)上圖，可知，含CaO80％的熔體1000g冷卻到即將離開轉(zhuǎn)熔點(diǎn)M時(shí)（2150℃），，CaO為產(chǎn)物為CS和CaO，根據(jù)桿杠規(guī)則可知：3CS為3。（2）若要求產(chǎn)物中只有CS和CS，據(jù)相圖可知，配料范圍應(yīng)選在含3CS和CaO，為使產(chǎn)物只有2CaO65%～74%之間。平CS和CS，應(yīng)在溫2衡冷卻不能達(dá)到目的，因?yàn)槠胶饫鋮s得到的是度降至1250℃急冷。236-15在CaO－SiO和AlO－SiO系統(tǒng)中，SiO的液相線都很陡，解釋為什么在硅磚生產(chǎn)中2232可摻入少量CaO做礦化劑不會(huì)降低硅磚的耐火度，而在硅磚中卻要嚴(yán)格防止混入2AlO，否23則便會(huì)使硅磚耐火度大大下降。解：SiO中加入少量的2不會(huì)降低硅磚的耐火度，故可加少量CaO，在低共熔點(diǎn)1436℃時(shí)，液相量為2/37=5.4%，液相量增加不多，CaO作礦化劑。6-16加熱粘土礦物高嶺石（AlO·2SiO·2HO）至600℃時(shí)，高嶺石分解為水蒸氣和23221595℃時(shí)會(huì)發(fā)生什么變化？在該溫度下長時(shí)間溫保達(dá)到平衡，系A(chǔ)lO·2SiO，繼續(xù)加熱到232統(tǒng)的相組成如何？當(dāng)系統(tǒng)生成40％液相時(shí)，應(yīng)達(dá)到什么溫度？在什么溫度下該粘土完全熔融？解：AlO·2SiO·HOAlO·2SiO+HO232223AlO·2SiO相圖中SiO%=33%mol222322（1）加熱到1595℃時(shí)，生成AS32（2）1595℃長時(shí)間保溫，系統(tǒng)中為液相和（3）完全熔融即固相完全消失，應(yīng)為AS，L%==21.8%3233%直線與液相線交點(diǎn)處溫度。6-17將含有MgO和AlO的熔體冷卻到一定溫度，23然后濾去析出的晶體并對(duì)剩下的液相進(jìn)行分析，得知液相中含MgO為65％，而且知道液相量是物系總量的70％，求原始熔體的組成。解：MgO45.5％；AlO54.5％236-18指出圖6-7所示一些三元系統(tǒng)相圖中的錯(cuò)誤，并說明理由。解：（a）此相圖上等界線相應(yīng)的連線可將圖面劃分成五個(gè)副三角形，但是只有四個(gè)無變量點(diǎn)，這是不可能的。事實(shí)上三元化合物XYZ的初晶區(qū)不可能延伸到Y(jié)Z邊上。圖6-76-19請(qǐng)劃分圖6-8所示四個(gè)相圖中的副三角形。圖6-8解：如下圖所示6-20在濃度三角形中畫出下列配料的組成點(diǎn)的位置。M：A＝10％、B＝70％、C＝20％；N：A＝10％、B＝20％、C＝70％；P：A＝70％、B＝20％、C＝10％。若將3kgM、2kgN和5kgP混合，試根據(jù)杠桿規(guī)則用作圖法找出新配料解：如圖所示Q的組成點(diǎn)位置。6-21圖6-9是最簡單的三元系統(tǒng)投影圖，圖中等溫線從高溫到低溫的次序是：＞t＞t，根據(jù)此投影圖回解：t＞t＞t54321（1）三個(gè)組元A、B、C熔點(diǎn)的高低次序是怎樣排列的？（2）各液相面的陡勢排列如何？哪個(gè)最陡？哪個(gè)最平坦？（3）指出組成為65％A、15％B、20％C的熔體在什么溫度下開始析晶？析晶過程怎樣？明液、固相組成點(diǎn)的變化及結(jié)晶過程各階段中發(fā)生的變化過程）（表解：（1）熔點(diǎn)：T＞T＞TBAC（2）B最陡，C次之，A最平坦；（3）如圖所示，在析晶過程如下：M點(diǎn)所在的溫度下開始析晶，圖6-9圖6-10（l）判斷化合物6-22圖6-10為ABC三元系統(tǒng)相圖，根據(jù)此相圖：出各條界線上的溫度下降方向；（K和D的性質(zhì)；（2）標(biāo)3）劃分副三角形；（4）判斷各無變量點(diǎn)的性質(zhì)，并寫出相平衡關(guān)系式。解：（1）K為一致熔融三元化合物；D為一致熔融二元化合物。（2）如圖所示。（3）如圖所示。（4）無變量點(diǎn)M、N、O、P均為低共熔點(diǎn)，向平衡關(guān)系如下：MNOP6-23試分析圖6-11上配料點(diǎn)1、2、3的結(jié)晶過程，寫出結(jié)晶過程的相平衡表達(dá)式（表明液、固相組成點(diǎn)的變化及結(jié)晶過程各階段系統(tǒng)中發(fā)生的相變化和自由度數(shù)的變化）。解：1點(diǎn)冷卻析晶過程：2點(diǎn)冷卻析晶過程：3點(diǎn)冷卻析晶過程：圖6-11圖6-126-24圖6-12所示為生成一個(gè)三元化合物的三元系統(tǒng)相圖。（2）標(biāo)出界線上的溫降方向（轉(zhuǎn)熔界線用雙箭頭）；（（1）判斷三元化合物N的性質(zhì)；3）指出無變量點(diǎn)l、2的結(jié)晶過程，寫出結(jié)晶過程的相平衡表達(dá)式。K、L、M的性質(zhì)，并寫出相平衡方程；（4）分析點(diǎn)解：（1）N為不一致熔融三元化合物（2）如圖所示（3）副△ACN對(duì)應(yīng)M低共熔點(diǎn)副△BCN對(duì)應(yīng)L低共熔點(diǎn)副△ABN對(duì)應(yīng)K單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)（4）1的結(jié)晶過程：2的結(jié)晶過程：6-25根據(jù)圖6-13三元系統(tǒng)相圖：（1）判斷無變量點(diǎn)E、P的性質(zhì)，并寫出相平衡關(guān)系式；（2）分析熔體M、M和M的冷卻析晶過程，并總結(jié)判斷結(jié)晶產(chǎn)物和結(jié)晶結(jié)束點(diǎn)的規(guī)則；（3）123加熱組成為M的混合物，將于什么溫度出現(xiàn)液相？在該溫度下出現(xiàn)的最大液相量是多少？4在什么溫度下完全熔融？寫出其加熱過程相平衡表達(dá)式。解：（1）E為低共熔點(diǎn)P為單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)（2）①熔體M的冷卻析晶過程：1②熔體M的冷卻析晶過程：2③熔體M的冷卻析晶過程：3熔體組成點(diǎn)所在副三角形三個(gè)頂點(diǎn)所代表的晶相違結(jié)晶產(chǎn)物；無變量點(diǎn)為結(jié)晶結(jié)束點(diǎn)。三晶相對(duì)應(yīng)的初晶區(qū)所包圍的（3）加熱組成為M的混合物，將于4E點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度出現(xiàn)液相。在該溫度下出現(xiàn)的最大液相量為，在M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度下完全熔融。4加熱過程相平衡表達(dá)式：圖6-13圖6-141）判斷化合物D的性質(zhì)，標(biāo)出圖中各邊6-26圖6-14為一個(gè)三元系統(tǒng)相圖。根據(jù)此圖：（界和界線溫降方向并判斷界線性質(zhì)；（2）判斷無變量點(diǎn)E、F、G的性質(zhì)，并寫出相平衡關(guān)系式；（3）寫出熔體M和M的冷卻析晶過程；（4）計(jì)算熔體M液相剛到結(jié)晶結(jié)束點(diǎn)時(shí)以212及結(jié)晶結(jié)束后的各相含量。解：（1）化合物D為不一致熔融三元化合物；（2）E低共熔點(diǎn)F單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)G單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)（3）熔體M的冷卻析晶過程：1熔體M的冷卻析晶過程：2（4）熔體M液相剛到結(jié)晶結(jié)束點(diǎn)時(shí)各相的含量：2熔體M液相到結(jié)晶結(jié)束點(diǎn)后各相的含量：26-27圖6-15為生成其劃分為幾個(gè)副三角形？（2個(gè)一致熔融二元化合物的三元系統(tǒng)，據(jù)圖回答下列問題：（l）可將3）判斷各2）標(biāo)出圖中各邊界及相區(qū)界線上溫度下降方向。（無變量點(diǎn)的性質(zhì)，并寫出相平衡關(guān)系式。解：（1）三個(gè)副三角形，△（2）如下圖所示ASS、△SSB、△SCB21212（3）無變量點(diǎn)E、E、E都是低共熔點(diǎn)，各向平衡關(guān)系式如下：312△ASSE121△SSBE122△SCBE23圖6-15圖6-166-28圖6-16是生成一致熔融二元化合物（BC）的三元系統(tǒng)投影圖。設(shè)有組成為35％A、35％B、30％C的熔體，試確定其在圖中的位置。冷卻時(shí)該熔體在何溫度下開始析出晶體？解：M點(diǎn)的位置如下圖所示，M點(diǎn)所在溫度約1050℃，1050℃開始析晶。6-29根據(jù)圖6-17回答下列問題：（形及用箭頭指示出各界線的溫度下降方向及性質(zhì)；（l）說明化合物S、S的性質(zhì)；（2）在圖中劃分副三角123）指出各無變量點(diǎn)的性質(zhì)并寫出各點(diǎn)的平衡關(guān)系；（4）寫出1、3組成的熔體的冷卻結(jié)晶過程；（5）計(jì)算熔體1結(jié)晶結(jié)束時(shí)各相百分含量，若在第三次結(jié)晶過程開始前將其急冷卻（這時(shí)液相凝固成為玻璃相），各相的百分含量又如何？（用線段表示即可）；（6）加熱組成2的三元混合物將于哪一點(diǎn)溫度開始出現(xiàn)液相？在該溫度下生成的最大液相量是多少？在什么溫度下完全熔融？寫出它的加熱過程。解：（1）S為一致熔融二元化合物，1（2）如圖所示。S為不一致熔融化合物。2（3）E低共熔點(diǎn)P單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)1P單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)2（4）1組成的熔體的冷卻結(jié)晶過程3組成的熔體的冷卻結(jié)晶過程（5）熔體1結(jié)晶結(jié)束時(shí)各相百分含量在第三次結(jié)晶過程開始前將其急冷卻，各相的百分含量（6）在P點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度開始出現(xiàn)液相，在該溫度下出現(xiàn)的最大液相量為：2在2點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度下完全熔融。組成2加熱過程：圖6-17圖6-186-30根據(jù)圖6-18回答下列問題：（溫度變化的方向以及界線和無變量點(diǎn)的性質(zhì)；（1）說明化合物S的熔融性質(zhì)，并分析相圖中各界線上2）寫出組成點(diǎn)為1、2、3及4各熔體的冷卻結(jié)晶過程；（3）分別將組成為5和組成為6的物系，在平衡的條件下加熱到完全熔融，PE、PE均為共熔界線，PP為轉(zhuǎn)熔界線；無12說明其固液相組成的變化途徑。解：（1）化合物S為不一致熔融三元化合物；12變量點(diǎn)E為低共熔點(diǎn)，P、P均為單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)。12（2）組成點(diǎn)為1的熔體的冷卻結(jié)晶過程：組成點(diǎn)為2的熔體的冷卻結(jié)晶過程：組成點(diǎn)為3的熔體的冷卻結(jié)晶過程：組成點(diǎn)為4的熔體的冷卻結(jié)晶過程：（3）組成為5物系的熔融過程：組成為6物系的熔融過程：6-31根據(jù)圖6-19回答下列問題：（1）用箭頭標(biāo)出各界線的溫度下降方向并說明界線性質(zhì)；E、P、R、Q的性質(zhì)，并寫出其相平衡關(guān)系；（4）畫出R點(diǎn)的原因；（AB、BC二元系統(tǒng)相圖。（2）指出各無變量點(diǎn)過程，說明液相離開3）寫出熔體M的結(jié)晶解：（1）界線Ee、eP、ab、PE、RE、QR、eQ均為共熔界線，界線3aP、bR為轉(zhuǎn)熔界線。21（2）E低共熔點(diǎn)P單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)Q過渡點(diǎn)（3）熔體M的結(jié)晶過程：熔體M在副△BCS內(nèi)，其結(jié)晶結(jié)束點(diǎn)應(yīng)在E點(diǎn)，所以液相離開R點(diǎn)。圖6-196-32比較各種三元無變量點(diǎn)（低共熔點(diǎn)，單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)，雙轉(zhuǎn)熔點(diǎn)，過渡點(diǎn)和多晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)）的特點(diǎn)，寫出它們的平衡關(guān)系。解：低共熔點(diǎn)指是一種無變量點(diǎn)，化。相平衡關(guān)系為系統(tǒng)冷卻時(shí)幾種晶相同時(shí)從熔液中析出，或加熱時(shí)同時(shí)融L（E）若無變量點(diǎn)處于交叉位置的是單共熔分別點(diǎn)，在共軛位置的是雙轉(zhuǎn)熔點(diǎn)。相轉(zhuǎn)變關(guān)系為，過渡點(diǎn)就是轉(zhuǎn)熔性質(zhì)和共熔性質(zhì)轉(zhuǎn)變的點(diǎn)，上。無對(duì)應(yīng)三角形，相平衡的三晶相組成在一條直線多晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)兩種或者三種晶型發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變的溫度點(diǎn)。6-38如圖6-25為CaO－AlO－SiO系統(tǒng)的富鈣部分相圖，若原始液相組成位于硅酸鹽水泥232CaO和CS初相區(qū)的邊界曲線上。的配料圈內(nèi)，并恰好在（2）在緩慢冷卻到無變量點(diǎn)含量多少？（1）分析此液相組成的結(jié)晶過程；則最終獲得哪些相，3K的溫度1455℃時(shí)急劇冷卻到室溫，各相圖6-25CaO-AlO-SiO系統(tǒng)高鈣區(qū)部分相圖232解：（1），（2）溶體平衡冷卻得到產(chǎn)物是CS，CS和CA，其固相組成點(diǎn)為3P點(diǎn)，各晶相可根據(jù)P點(diǎn)在23△CS—CS—CA的中位置按雙線法求得，23CS=14.6%,CS=63.9%，CA=21.5%。實(shí)際生產(chǎn)過程2333中有可能會(huì)產(chǎn)生玻璃相。6-39見圖6-25，已知H點(diǎn)的溫度1470℃，K點(diǎn)溫度1455℃，F(xiàn)點(diǎn)溫度1355℃。今取配料成分恰為無變量點(diǎn)H的組成，在充分平衡條件下，問：（l）加熱該配料混合物，什么溫度開3）寫出該配合料的加始出現(xiàn)液相？（2）要使物料全部熔融，至少要加熱到多高溫度？（熱過程相平衡表達(dá)式。解：（1）1335℃（2）1455℃（3）6-40如圖6-25，配料P的液相在無變量點(diǎn)K發(fā)生獨(dú)立析晶，最終在低共熔點(diǎn)F結(jié)束結(jié)晶。問此時(shí)所獲得的CS、CS、CA和CAF四種晶相的含量各為多少？如果在32F點(diǎn)仍未達(dá)到充分34F點(diǎn)向其它無變量點(diǎn)繼續(xù)轉(zhuǎn)移？為什么？平衡，殘留液相能否離開解：配料P的液相在無變量點(diǎn)K發(fā)生獨(dú)立析晶，最終在低共熔點(diǎn)F結(jié)束結(jié)晶，所獲得CS為363.9%，CS為14.6%，CA和CAF為21.5%。42獨(dú)立析晶過程也不一定會(huì)進(jìn)行到底，3由于冷卻速度較快，還可能使熟料中殘留玻璃相，這樣的話殘留玻璃相有可能離開F點(diǎn)向其它無變量點(diǎn)繼續(xù)轉(zhuǎn)移。6-43參看CaO－A1O－SiO系統(tǒng)相圖（圖6-27），回答下列問題：（1）組成為66％CaO、23226％SiO、8％A1O的水泥配料將于什么溫度開始出現(xiàn)液相？這時(shí)生成的最大液相量是多少；2（2）為了得到較高的23CS含量，（1）中組成的水泥燒成后急冷好．還是緩冷讓其充分結(jié)晶3？好（3）欲得到（l）中組成的水泥，若只用高嶺土和石灰石（配料，能否得到該水泥的組成點(diǎn)？為什么？若不能，需要加入何種原料？并計(jì)算出所需各種原料的百分含量。A1O·2SiO·2HO和CaCO）22323圖6-27CaO－AlO－SiO系統(tǒng)相圖232解：（1）k點(diǎn)開始出現(xiàn)液相，溫度為1455℃,連接3k交CaO-CS線于6點(diǎn),3L%=，線段長度可直接量取。（2）急冷，好k點(diǎn)將進(jìn)行轉(zhuǎn)熔過程這樣CS量會(huì)減少，急冷使轉(zhuǎn)熔過程來不及進(jìn)行，從而提高3CS含量3（3）AS與CaCO配料，不能得到233點(diǎn)礦物組成3點(diǎn)組成66CaO1.179mol26SiO0.433mol8Al00.078mol化成223mol%69.76%25.62%4.62%SiOmol%/Al0mol%=5.55223題目組成點(diǎn)Al0·2SiO·2HO與CaCO配料，SiOmol%/Al0mol%=2：1，二者比較，3量不夠，所以需加入2設(shè)配料100g，含有66gCaO，26gSiO，8gAl0，66gCaO化成CaCO量66/56×100=117.86gSiO2232SiO。22232238gAl0化成Al0·2SiO·2HO量8/102×258=20.24g323232AS·2HO提供SiO8/102×2×60=9.41g2還需SiO量20.24-9.41=10.83g，CaCOwt%=79.14%，AS·2HOwt%=13.59%，SiOwt%=7.27%222232226-44根據(jù)NaO－CaO－SiO系統(tǒng)相圖（圖6-28）回解：（1）組成為13％NaO，13％CaO，22）上面組成的玻璃，當(dāng)2274％SiO玻璃配合料將于什么溫度熔化？在什么溫度完全熔融？（2加熱到1050℃、1000℃、900℃、800℃時(shí)，可能會(huì)析出什么晶體？（3）NCS晶體加熱時(shí)36是否會(huì)不一致熔化？分解出什么晶體，熔化溫度如何？圖6-28NaO－CaO－SiO系統(tǒng)相圖22解：（1）該點(diǎn)位于△H點(diǎn)1:3:6+α-石英+L1:1:5，配料在827℃熔化，完全熔化為（2）加熱到1050℃L→β-CS，1000℃L→1:3:6+α-鱗石英，900℃L→1:3:6+α-石英，800℃NCS-NCS-SiO中，Q點(diǎn)附近β-CS初晶區(qū)對(duì)應(yīng)無變量36521050℃左右加熱到800℃時(shí)未熔化，冷卻到800℃時(shí)三個(gè)晶相1:3:61:1:5（3）NCS加熱是不一致熔融，加熱分解361:3:6析晶，先析出α-CS，α-CS→β-CS，RQ線上L+β-CS→1:3:61:3:6加熱到RQ界線與CS-1:3:6交點(diǎn)溫度開始熔化（1050℃左右）分解出β-CS6-45在陶瓷生產(chǎn)中一般出現(xiàn)變形，成為過燒。根據(jù)35％液相就足以使瓷坯玻化，而當(dāng)液相達(dá)到45％時(shí)，將使瓷坯10％偏高嶺石、MgO－A1O－SiO系統(tǒng)相圖（圖2326-29）具體計(jì)算含90％偏滑石的配料的燒成溫度范圍。圖6-29MgO－AlO－SiO系統(tǒng)高硅部分相圖232解：組成點(diǎn)確定下來，圖中M點(diǎn)，△MS-M2AlS-SiO對(duì)應(yīng)無變量點(diǎn)1點(diǎn)（1355℃）加熱該2352MS與SiO界線上移動(dòng)，組成點(diǎn)，于1點(diǎn)開始出現(xiàn)液相，液相組成點(diǎn)在固相組成點(diǎn)在MS-SiO22連線上變化，以M點(diǎn)為支點(diǎn)連成杠桿，當(dāng)L%=35%時(shí)，對(duì)應(yīng)溫度1390℃，L%=45%時(shí)，對(duì)應(yīng)溫度1430℃，燒成溫度范圍為1390～1430℃。6-46根據(jù)KO－A1O－SiO系統(tǒng)相圖（圖223英的一個(gè)瓷器配方在6-30），計(jì)算含50％高嶺石、30％長石、20％石21250℃燒成達(dá)到平衡時(shí)的相組成及各相的相對(duì)量。圖6-30KO-AlO-SiO系統(tǒng)相圖2223解：50%AS30%KAS20%SiO組成點(diǎn)在△QWD中3點(diǎn)，3點(diǎn)位于初晶區(qū)，2對(duì)應(yīng)E點(diǎn)結(jié)晶結(jié)束985℃26LSiO+AS+KAS6，加熱組成為3物質(zhì)，于E點(diǎn)開始出現(xiàn)液相232升溫于1250℃時(shí)，固相中有SiO·AS及L相，液相組成點(diǎn)在莫來石與石英