材料物理化学3资料ppt课件.ppt

为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能材材 料料 物物 理理 化化 学学Physical Chemistry of Materials 主讲：黄少铭主讲：黄少铭 教授教授 马德琨马德琨 博士博士削变仇扯囊箍延耸枪妇夷腕太丑掀痴溺铝庄薪瓤繁摧嘿违及该浩侗胞纬联材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能第三章相平衡、相图和相变过程第三章相平衡、相图和相变过程主要讲解内容：主要讲解内容：相与相平衡相与相平衡 相图相图 相变相变 晶体的成核和生长机理晶体的成核和生长机理玲熄怖燎瘤桃纷围盐寸躇警忙额娥徘冤蜕也派酋探叔纲砾春赤跋驾洽钝贺材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能基本概念：基本概念：（）系统：被选择的研究对象。系统以外的一切物质（）系统：被选择的研究对象。系统以外的一切物质都成为环境。例如，在硅碳棒中烧制压电陶瓷，都成为环境。例如，在硅碳棒中烧制压电陶瓷，选择为研究对象，即为系统，炉壁、炉选择为研究对象，即为系统，炉壁、炉内气氛都为环境内气氛都为环境（）相：指系统中具有相同的物理性质和化学性质的均（）相：指系统中具有相同的物理性质和化学性质的均 匀部分。匀部分。(i)(i)相与相之间有界面，可以用物理或机械办法相与相之间有界面，可以用物理或机械办法 分开。分开。(ii)(ii)一个相可以是均匀的，但不一定是一种物质。一个相可以是均匀的，但不一定是一种物质。（iii iii）气体一般是一个相，固体有几种物质就有几个相，）气体一般是一个相，固体有几种物质就有几个相，液体视其混溶程度而定。液体视其混溶程度而定。炯泉芽高轴冻甫瞄抑来突级掣创茄糊涩彰传唯退计捻汉淀顿袱舀制柏浮彩材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能（）组分、独立组分（）组分、独立组分 组分组分(组元组元)：构成材料的最简单、最基本：构成材料的最简单、最基本,在系统中可以独立存在系统中可以独立存 在的化学物质。在的化学物质。独立组分：足以表示形成平衡系统中各相所需要的最少数目的独立组分：足以表示形成平衡系统中各相所需要的最少数目的 化学纯物质。用字母表示。化学纯物质。用字母表示。系统中化学物质和组分的关系：系统中化学物质和组分的关系：当物质之间没有化学反应时，组分数化学物质数目当物质之间没有化学反应时，组分数化学物质数目 当物质之间发生化学反应时，组分数当物质之间发生化学反应时，组分数 =化学物质数化学物质数 -在稳定在稳定条件下的化学反应数条件下的化学反应数当体系中有浓度限制条件时，组分数当体系中有浓度限制条件时，组分数 =组分数独立化学反应组分数独立化学反应数目物种间浓度限制条件例如：数目物种间浓度限制条件例如：=3=31 10=20=2PClPCl5(g)5(g)PClPCl3(g)3(g)+Cl +Cl2(g)2(g)=3=31 11=11=1帘篇船舒欣煤主坦诛搽巨腺候楞潮义框至罕叮登向曝触绥饶栈抽利逊帖绍材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能（）自由度（）自由度(f)(f)定义定义:在平衡系统中，可以独立变化的因素，如温度、压力、在平衡系统中，可以独立变化的因素，如温度、压力、电场、磁场等可以在一定范围内改变而不会引起旧相消失新相电场、磁场等可以在一定范围内改变而不会引起旧相消失新相的产生，即不改变原系统中共存相的数目和种类的产生，即不改变原系统中共存相的数目和种类（）相律（）相律多相系统的普遍规律多相系统的普遍规律,吉布斯相律：吉布斯相律：f=C f=CP P2 2，f f 自由自由度数，度数，C C 独立组分数，独立组分数，P P 相数，相数，2 2 温度和压力外界因素温度和压力外界因素 络营彰办摔声姻边瘟傲仆汐铣占谨疾伟快烃淳晚条僧韵员媚战楚珠界零描材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能相律应用必须注意以下四点：相律应用必须注意以下四点：1 1.相律是根据热力学平衡条件推导而得，因而只能处理真实相律是根据热力学平衡条件推导而得，因而只能处理真实 的热力学平衡体系。的热力学平衡体系。2 2.相律表达式中的相律表达式中的“2”“2”是代表外界条件温度和压强。是代表外界条件温度和压强。如果电场、磁场或重力场对平衡状态有影响，则相律中的如果电场、磁场或重力场对平衡状态有影响，则相律中的 “2”“2”应为应为“3”“3”、“4”“4”、“5”“5”。如果研究的体系为固态物。如果研究的体系为固态物 质，可以忽略压强的影响，相律中的质，可以忽略压强的影响，相律中的“2”“2”应为应为“1”“1”。3.3.3.3.必须正确判断独立组分数、独立化学反应式、相数以及限必须正确判断独立组分数、独立化学反应式、相数以及限 制条件数，才能正确应用相律。制条件数，才能正确应用相律。4.4.4.4.自由度只取自由度只取“0”“0”以上的正值。如果出现负值，则说明体系可以上的正值。如果出现负值，则说明体系可 能处于非平衡态。能处于非平衡态。吞封姆骤广擎萧密皇刊柳固称养事樱进侗值纵搞捣塘辅烩慢娇检镐全浚丑材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能（）相平衡（）相平衡相平衡是指各相的化学热力学平衡。相平衡是指各相的化学热力学平衡。相平衡的条件：对于不含气相的材料系统，相平衡的条件：对于不含气相的材料系统，dG=0;dG=0;对多元系统，要求每一组元在各相中的化学势相等对多元系统，要求每一组元在各相中的化学势相等。相平衡是研究多相体系的平衡状态如何随温度、压力相平衡是研究多相体系的平衡状态如何随温度、压力和组分浓度等变数的变化而改变的规律和组分浓度等变数的变化而改变的规律（）相图（）相图根据多相平衡的实验结果而绘制成的几何图形称为根据多相平衡的实验结果而绘制成的几何图形称为相图。相图。兄筐途失骡斟稀玩疯牲怎刷嚷指润徊雀喇漳烬迸跑抠暗烛哲楷左遗鼓救伦材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能相图的作用：相图的作用：(1)(1)知道开始析晶的温度，知道开始析晶的温度，析晶终点，熔化终点的温度；析晶终点，熔化终点的温度；(2)(2)平衡时相的种类；平衡时相的种类；(3)(3)平衡时相的组成平衡时相的组成 预测瓷胎的显微结构预测瓷胎的显微结构 预测产品性质预测产品性质 (4)(4)平衡时相的含量。平衡时相的含量。犁丛勤徐擂昭睛娶芥烘洲舷合赫迭哨争馆锰让铂告诽彭蔚臂靛社众邯礁适材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 单元系统中，只有一种组分，不存在浓度问题。单元系统中，只有一种组分，不存在浓度问题。影响因素只有温度和压力。影响因素只有温度和压力。因为因为 C=1,C=1,根据相律根据相律 f =f =C CP+2=3 P+2=3 P P 一、水的相图一、水的相图二、一元相图的型式二、一元相图的型式三、可逆和不可逆的多晶转变三、可逆和不可逆的多晶转变四、四、SiOSiO2 2系统的相图系统的相图五、五、ZrOZrO2 2 系统系统单元系统相图单元系统相图袄巧妖朋傣暑力柬账哮铡鲁纪梭费邦麻甜荧祖睡姆察减惶遏洛蘑遗绰晦速材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能蒸发蒸发溶解溶解升华升华ABCOCSLg临界点临界点压压强强温度温度一、水的相图一、水的相图注意：注意：注意：注意：冰点：冰点：冰点：冰点：是是一个大气压一个大气压下被空气饱和的水和冰的平衡共存温度；下被空气饱和的水和冰的平衡共存温度；三相点三相点三相点三相点OO：是在它是在它自己的蒸汽压力自己的蒸汽压力(4.579mmHg)下的凝固点下的凝固点(0.0099)。2000个大气压以上，可得重冰，比重大于水。个大气压以上，可得重冰，比重大于水。T374P217.7大气压大气压羽具酵疹芒龟亩敌蛾清井惧衡滋棕氓迈酱赁祁爬郎娩能冠感产圭幂垒檬疡材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能ABCOCSLg蒸发蒸发溶解溶解升华升华临界点临界点P温度温度解释界线的斜率解释界线的斜率：由克劳修斯克拉珀龙方程由克劳修斯克拉珀龙方程dp/dT=H/TV,从低温型向高温转变，从低温型向高温转变，H0 L g；S g V0,则斜率则斜率0；而而S S L L 冰变成水冰变成水V0,斜率斜率0 ,则斜率则斜率0 。如对于有晶型转变的，由于如对于有晶型转变的，由于V很小，因而其界线几乎是垂直的很小，因而其界线几乎是垂直的。挪稼御残歌福往褂妨耗傈孜寿屉棍僵谜咏栗图赔痪偷霸莉颅诽琳胳旨富航材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 有多晶转变的一元系统相图型有多晶转变的一元系统相图型式。式。EF压压强强A f=2B f=0C f=0D温温 度度气相气相f=2-固相固相f=2-固相固相f=2液相液相二、一元相图的型式二、一元相图的型式 一元系统相图中各平衡相一元系统相图中各平衡相名称名称 平衡相平衡相 ABCD 气相气相 ABE -固相固相相区相区 EBCF -固相固相 FCD 液相液相 AB 气相气相-固相固相相线相线 BC 气相气相-固相固相 CD 气相液相气相液相 BE -固相固相-固相固相 FC -固相液相固相液相相点相点 B -固相固相-固相气相固相气相 C -固相气相液相固相气相液相阔疟摈祷躯唁诉紊潜灸麓预蠢迟仗彻笼榆孙南捅诺射诱币踏泽汛感测延江材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能1.1.可逆可逆三、可逆和不可逆的多晶转变三、可逆和不可逆的多晶转变实线表示稳定态，虚线表示介稳态。实线表示稳定态，虚线表示介稳态。晶体晶体1 晶体晶体2 液相液相特点：特点：(1)晶体晶体1，晶体，晶体2都有稳定区；都有稳定区；(2)T12T1,T2(熔点熔点)PT1 11 1/2 22 2/L LL L/T T1212T T1 1T T2 2又烩苇玩梭始梳榔掠迫韦菊滇啦响什哑溅帘硝消荆冈乓尺辜主筐镐屁陶烛材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能PT1 11 1/2 22 2/L LL L/T T1212T T1 1T T2 2稳定相与介稳相的区别稳定相与介稳相的区别：(1)每一个稳定相有一个稳定存在的温度范围，超过这个范围就变成介稳相。每一个稳定相有一个稳定存在的温度范围，超过这个范围就变成介稳相。(2)(2)在一定温度下，稳定相具有最小蒸汽压。在一定温度下，稳定相具有最小蒸汽压。(3)(3)介稳相有向稳定相转变的趋势，但从动力学角度讲，转变速度很慢，能介稳相有向稳定相转变的趋势，但从动力学角度讲，转变速度很慢，能 长期保持自己的状态长期保持自己的状态。竿潞玖只袜申丝劫吊超颇各拔唁茹范跋戌澈惰塌沤毁遏窥枕吗硷河候酶胜材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能特点特点：(1)晶体晶体II II没有自己稳定存在的区域。没有自己稳定存在的区域。(2)(2)T T1212点是晶型转变点，点是晶型转变点，T T2 2是晶体是晶体II II的熔点，的熔点，T T1 1 是晶是晶I I的熔点。的熔点。晶体晶体I I 晶体晶体II II T T1 1T T2 2T T1212液液 相相L L/T TP PL L2 21 11 1/2.2.不可逆不可逆2 2/T T2 2T T1 1T T1212闷喜呢尿屠邻痒扇见竭蚊伟俘迷敖菏恍畜旋侩璃抄棱拙燥庞浴含邵把滁焉材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能四、四、SiOSiO2 2系统的相图系统的相图 SiO SiO2 2在自然界储量很大，以多种矿物的形态出现。如水晶、玛瑙、在自然界储量很大，以多种矿物的形态出现。如水晶、玛瑙、砂岩、蛋白石、玉髓、燧石等。砂岩、蛋白石、玉髓、燧石等。在常压和有矿化剂存在的条件下，固态在常压和有矿化剂存在的条件下，固态有有7 7种晶型，其转变温度如下：种晶型，其转变温度如下：石英石英同同 级级 转转 变变(慢慢)鳞石英鳞石英 方石英方石英熔融石英熔融石英同同 类类 转转 变变(快)熔体熔体(1600)(1600)石英石英87017231470573 熔体熔体(1670)(1670)163117 鳞石英鳞石英 鳞石英鳞石英180180270270 方石英方石英石英玻璃石英玻璃急急冷冷昌祭寸强朴搞卉臀庄刹五幕贯钩醉掏皋采具拱沟峙险选友坯竭柿陇橙钠姐材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能1 1、在、在573573以下的低温，以下的低温，SiOSiO2 2的稳定晶型为的稳定晶型为 石英，加热至石英，加热至573573转变为高温型转变为高温型的的 石英，这种转变较快；冷却时在同一温度下以同样的速度发生逆转变。如石英，这种转变较快；冷却时在同一温度下以同样的速度发生逆转变。如果加热速度过快，则果加热速度过快，则 石英过热而在石英过热而在16001600时熔融。如果加热速度很慢，则在时熔融。如果加热速度很慢，则在870870转变为转变为 鳞石英。鳞石英。宴密蔷纯胀沼苇尼曳纪疥嫡奏掷琼署腋疲渤林赖醉铜橇牌乒搀骏萨蜀娟铜材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能2 2、鳞石英在加热较快时，过热到鳞石英在加热较快时，过热到16701670时熔融。当缓慢冷却时，在时熔融。当缓慢冷却时，在870870仍仍可逆地转变为可逆地转变为 石英；当迅速冷却时，沿虚线过冷，在石英；当迅速冷却时，沿虚线过冷，在163163转变为介稳态的转变为介稳态的 鳞石英，在鳞石英，在117117转变为介稳态的转变为介稳态的 鳞石英。加热时鳞石英。加热时 鳞石英仍在原转变温度鳞石英仍在原转变温度以同样的速度先后转变为以同样的速度先后转变为 鳞石英和鳞石英和 鳞石英。鳞石英。些恃莆冗需铂泻叙帝媳浩晓已拉胖港吗陛搂桅萧辆泄沽挫体子尤歼搔澄蹈材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能3 3、鳞石英缓慢加热，在鳞石英缓慢加热，在14701470时转变为时转变为 方石英，继续加热到方石英，继续加热到17131713熔融。当缓慢冷却时，在熔融。当缓慢冷却时，在14701470时可逆地转变为时可逆地转变为 鳞石英；当迅速冷却时，鳞石英；当迅速冷却时，沿沿虚虚 线过冷，在线过冷，在180180270270转变为介稳状态的转变为介稳状态的 方石英；当加热方石英；当加热 方石英方石英仍仍在在180180270270迅速转变为稳定状态的迅速转变为稳定状态的 方石英。方石英。潘生共咖益柯痔焚沪辨盐肾舟届楞准纬温然戴凛痈堆吗楼息屡捆墟字抑十材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能4 4、熔融状态的、熔融状态的SiOSiO2 2由于粘度很大，冷却时往往成为过冷的液相石英玻璃。虽由于粘度很大，冷却时往往成为过冷的液相石英玻璃。虽然它是介稳态，由于粘度很大在常温下可以长期不变。如果在然它是介稳态，由于粘度很大在常温下可以长期不变。如果在10001000以上持久加以上持久加热，也会产生析晶。熔融状态的热，也会产生析晶。熔融状态的SiOSiO2 2，只有极其缓慢的冷却，才会在，只有极其缓慢的冷却，才会在17131713可可逆地转变为逆地转变为 方石英。方石英。唯氰孙座摘汲饶退滴侥整夷香鹏佳柴租茅凿递搽沉吵率紫履够鸽沟铸华饲材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能综述：综述：1 1、在、在SiOSiO2 2的多晶转变中，的多晶转变中，同级转变：同级转变：石英石英 鳞石英鳞石英方石英方石英 转变很慢，要加转变很慢，要加 快转变，必须加入矿化剂。快转变，必须加入矿化剂。同类转变：同类转变：、和和 型晶体，转变速度非常快。型晶体，转变速度非常快。2 2、不同的晶型有不同的比重，、不同的晶型有不同的比重，石英的最大。石英的最大。3 3、SiO SiO2 2的多晶转变时存在体积效应的多晶转变时存在体积效应 结论：同级转变结论：同级转变 V V大，大，石英石英 鳞石英的鳞石英的 V VMAXMAX1616 同类转变同类转变 V V小，鳞石英小，鳞石英 V V最小，为最小，为0.20.2；方石英方石英 V V最大，为最大，为2.82.8。同类转变速度快，因而同类转变的危害大。同类转变速度快，因而同类转变的危害大。碧蛤虞派解辑倚回憨娱测茹赔意桶禁脆价渍坡注痹吱凿漳统个搅研奖物吮材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能4 4、对、对SiOSiO2 2的相图进行分析发现的相图进行分析发现 ：SiOSiO2 2的所有处于介稳状态的熔体的饱和蒸汽压都比相同的所有处于介稳状态的熔体的饱和蒸汽压都比相同 温度范围内处于热力学稳定态的熔体的饱和蒸汽压高。温度范围内处于热力学稳定态的熔体的饱和蒸汽压高。理论和实践证明，在给定的温度范围，具有最小蒸汽压理论和实践证明，在给定的温度范围，具有最小蒸汽压 的相一定是最稳定的相，而两个相如果处于平衡状态的相一定是最稳定的相，而两个相如果处于平衡状态 其蒸汽压必定相等。其蒸汽压必定相等。搅背粪沁乓膝失退席厦蜡纬禁衔号前津港变母惜梳导碎昔扣部统秋曳荧喇材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能以耐火材料硅砖的生产和使用为例。以耐火材料硅砖的生产和使用为例。原料：天然石英原料：天然石英(-石英石英)生产方式：高温煅烧生产方式：高温煅烧晶型转变：很复杂晶型转变：很复杂(原因：介稳状态的出现原因：介稳状态的出现)要求：鳞石英含量越多越好，而方石英越少越好。要求：鳞石英含量越多越好，而方石英越少越好。相图的应用：相图的应用：原因：石英、鳞石英和方石英三种变体的高低温型转变中，方石原因：石英、鳞石英和方石英三种变体的高低温型转变中，方石英英 V V变化最大，石英次之，而鳞石英最小。如果制品中方石英含变化最大，石英次之，而鳞石英最小。如果制品中方石英含量大，则在冷却到低温时，由于量大，则在冷却到低温时，由于 -方石英转变成方石英转变成 -方石英有方石英有较大的体积收缩而难以获得致密的硅砖制品。较大的体积收缩而难以获得致密的硅砖制品。遮剃耀捆梢橇莽菠骸棠做础础贝一距室脱砌赞昧仔推桃晤拄郡饵匿蜀吵嘎材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能实际情况：实际情况：加热至加热至573573很快转变为很快转变为-石英，当加热至石英，当加热至870870不转变不转变为鳞石英，在生产条件下，常过热到为鳞石英，在生产条件下，常过热到1200120013501350直直接转变为介稳的接转变为介稳的-方石英。方石英。饿他荚旅肠虞自轰恍粒继很鹃榜攻腔弟撅嚏付举狭敌左蛮谱伪扁丧钦炮触材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 1 1、在、在870870适当保温，促使鳞石英生成；适当保温，促使鳞石英生成；2 2、在、在1200120013501350小心加快升温速度避免生成小心加快升温速度避免生成-方方 石英石英;3 3、在配方中适当加入、在配方中适当加入FeFe2 2O O3 3、MnOMnO2 2、CaOCaO或或Ca(OH)Ca(OH)2 2 等等矿矿化化剂剂，在在10001000左左右右产产生生一一定定量量的的液液相相，-方石英在此液相中的溶解度大，而方石英在此液相中的溶解度大，而-鳞鳞 石英的溶解度小，因而石英的溶解度小，因而-方石英不断方石英不断 溶入液相，而溶入液相，而-鳞鳞 石英则不断从液相中析出。石英则不断从液相中析出。采取的措施：采取的措施：泌牧干霸淮输树抿惟澜摸狞冗愤遁绥苗乙综蹋铡辉木变其鲜疙莆秤驮沽哭材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 ZrO ZrO2 2 有三种晶型：单斜有三种晶型：单斜ZrOZrO2 2，四方，四方ZrOZrO2 2和立方和立方ZrOZrO2 2 其转变关系：单斜其转变关系：单斜ZrOZrO2 2 四方四方ZrOZrO2 2 立方立方ZrOZrO2 2 1200 1200 23702370 1000 1000 0 1000 2000 3000 0 1000 2000 3000 温度温度()()四方四方立方立方单斜单斜压压 力力熔熔体体五、五、ZrOZrO2 2系统系统利用体积效应，对陶瓷材料进行相变增韧利用体积效应，对陶瓷材料进行相变增韧啮棍颤蝇磕疚厅录赏此夜胚纺了园县溶必搏首堰差哩汐乘澡郭瞎咀锑湃付材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 二元凝聚系统，二元凝聚系统，f=C f=C P+1=2 P+1=2 P P 1 1 3 3 P P 二元系统相图以浓度为横坐标，温度为纵坐标来绘制的。二元系统相图以浓度为横坐标，温度为纵坐标来绘制的。二元相图的八种类型：二元相图的八种类型：1 1、具有低共熔点的二元系统；、具有低共熔点的二元系统；2 2、生成一致熔融化合物的二元系统；、生成一致熔融化合物的二元系统；3 3、生成不一致熔融化合物的二元系统；、生成不一致熔融化合物的二元系统；4 4、固相中有化合物形成或分解的系统；、固相中有化合物形成或分解的系统；5 5、具有多晶转变的系统；、具有多晶转变的系统；6 6、具有液相分层的系统；、具有液相分层的系统；7 7、形成连续固溶体的系统；、形成连续固溶体的系统；8 8、形成不连续固溶体的系统。、形成不连续固溶体的系统。二元系统二元系统顷咬镇敢幸炔镐脯强克孩结验肝奎比嘛罐搞洞古珍劫厕举车辩肿帘贡涉叼材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能1、E：低共熔点：低共熔点 L AB f=0 TAE 液相线液相线 L A f=1 TBE 液相线液相线 L B f=12、M点析晶路程点析晶路程一、具有低共熔点的二元系统相图一、具有低共熔点的二元系统相图A TBE ABALBLTABLBM貌兔谜郁侗跪曹痉讨惦语裤逸弗慢葡邯巩裔鹅滩豺莫撵玄篓壤蛰校酿今腊材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 Lp=1 f=2M(熔体熔体)L1 s1,(A)L A p=2 f=1L2s2,AL A p=2 f=1ESE,A(B)L A+B p=3 f=0E(液相消失液相消失)ME,A+Bp=2 f=1M3,A+BA TBALBLTABLBMA+BEL2S2L1S1SEMEM3儒塞康劲览炽涡风等肝奈喻敦金房埋昔弘迷磊人嘶垢咏谚跳声虱厌许友穴材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能3、杠杆规则、杠杆规则A TBALBLTABLBMA+BEL2S2L1S1SEMEM3M2M1T1T2TE (1)T1：固相量固相量 S%=0 ;液相量液相量 L=100%;(2)T2：S%=M2L2/S2L2 100 ；L M2S2/S2L2 100 (3)刚到刚到TE :晶体晶体B未析出，固相只含未析出，固相只含A。S%=MEE/SEE 100 ；L MESE/SEE 100 (4)离开离开TE ：L 消失，晶体消失，晶体A、B 完全析出。完全析出。SA%=MEB/AB 100 ；SB%=MEA/AB 100 臃阵浩贺摆姚馅琐蹋叭纫革宫枕拓酞荣馈肌彩默寓池蕉蚌打娜铝癌森潦胰材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能具有低共熔点的二元系统相图具有低共熔点的二元系统相图4.4.冷却曲线冷却曲线隅脸膏倾种韵却屋箱蓄民浅郸椎诀爪合悼淡翱计峪狞挽浸芥趣栅豆帛嗣渐材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能配料的冷却曲线配料的冷却曲线邱宫成霓宋末诌睡疾用歉炼譬遏豺竖拆捷挖王冕杯酿蚕砌盐曼驴馈讫黑穷材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能一致熔融化合物：液相和固相组成一致。一致熔融化合物：液相和固相组成一致。A AmBn BMNLA LAAmBnB+AmBnB+LL+AmBnL+AmBnE1E21、E1、E2均为低共熔点；均为低共熔点；2、冷却组成变化路线；冷却组成变化路线；3、杠杆规则；杠杆规则；4、相图作用：当原始配料落在相图作用：当原始配料落在AAmBn范围内，最终析晶产物为范围内，最终析晶产物为A和和AmBn；当原始配料落在当原始配料落在BAmBn范围内，最终析晶产物为范围内，最终析晶产物为B和和AmBn；二、生成一致熔融二元化合物的二元系统相图二、生成一致熔融二元化合物的二元系统相图颜爆讥楞漫吁附啼编及卑猫劲规辨审扯畸轩芬矛巴持传拣重蝗相锄渭羞叔材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能不一致熔融化合物不一致熔融化合物：是不稳定化合物，加热这种化合物到某一温度是不稳定化合物，加热这种化合物到某一温度便分解成一种液相和一种晶相，二者组成与化合物组成皆不相同。便分解成一种液相和一种晶相，二者组成与化合物组成皆不相同。讨论讨论1、E：低共熔点：低共熔点 ，f 0，是析晶终点，是析晶终点，L AC；P：转熔点或回吸点，：转熔点或回吸点，f0，不一定是析晶终点，不一定是析晶终点，LBCbL+AL+CA+CC+BA C BL+BTaTEEPKL三、生成一个不一致熔融化合物的二元相图三、生成一个不一致熔融化合物的二元相图峻悬版渊秒树怠阻荧链膝青鳞羽肤田陆椽萎凑阵承悟浓柱裤柑站垃拍咬于材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能bL+AL+CA+CC+BA C BL+BTaEKL12 析晶路线析晶路线 Lp=1 f=2熔体熔体1K M,(B)PF,开始回吸开始回吸B(C)PD，晶体，晶体B消失消失CLP C p=2 f=1EH,C+(A)E(液相消失液相消失)O,A+CL A+C p=3 f=0L B p=2 f=1LP BC p=3 f=0PFMGBCLDOH筹嘛郁辩罪货吱宰畴痈谩叁卷溯孺蓑姿励棱辅暂汤伐玖跟户份旦柑莽钙倒材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 同理可分析组成同理可分析组成2 2的冷却过程。在转熔点的冷却过程。在转熔点P P处，处，L LB BC C时，时，L L先消失，固相组成点为先消失，固相组成点为D D和和F F，其含量，其含量 由由D D、J J、F F三点相对位置求出。三点相对位置求出。P P点是回吸点又是析晶终点。点是回吸点又是析晶终点。B BC CL LbL+AL+CA+CA C BL+BTaEP D J FML2B+CB+C非酝数镀请斤缓芯吕赁萝寺究贴腑有乃堕刁说萧缕患销杀闰治性驼道欢诽材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 组成组成3在在P点回吸，在点回吸，在LBC时时LB同时消失，同时消失，P点是回吸点又是析晶终点。点是回吸点又是析晶终点。bL+AL+CA+CC+BA C BL+BTaEP D L3BCL燥金触蹲实诱痘拨喷护蘑牛少弊土赵獭锰柱奄挨哥雀克魔嫌债瞩痪感柏丫材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能P点是过渡点，因为无点是过渡点，因为无B相生成。相生成。bL+AL+CA+CC+BA C BL+BTaTEEPL Lp=1 f=2熔体熔体4F D,(C)EH,C+(A)E(液相消失液相消失)L，ACL C p=2 f=1L A+C p=3 f=04FD L H 焕爷胸簇遭蓖徐琅缸翅破日沧份屠乔铬潞慷肾殖煞赐澄禹簧漠误碳炊捞抑材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能化合物在低温形成高温分解化合物在低温形成高温分解L+AL+BA+BA C BA+CC+BETaTeTd1化合物存在于某一温度范围内化合物存在于某一温度范围内A BA+BA+CB+CA+BEL+AL+B2四、固相中有化合物形成或分解的二元系统相图四、固相中有化合物形成或分解的二元系统相图驰忽疆座毡土蚊伦免西卑驭地篇慈孟溅滴覆电屑美狼绰岩豌贴镍檀乡酋倚材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能A BA+BA+CB+CL+AL+CL+B3升温形成，降温分解升温形成，降温分解C C/D D/EHOP熔体熔体3的冷却过程的冷却过程：L P +BCp=3 f=0 Lp=1 f=2熔体熔体3C C/,(B)L Bp=2 f=1PD/,开始回吸开始回吸B(C)P(液相消失液相消失)D，BC B+C p=2 f=1H,B+AO,A+BB+A p=2 f=1BCLCA+B硕颁更净啤寸手射么贺岁锨糯牺琅恩笼食琅凋短点验函铅耗珊阳临发该冶材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能A A、在低共熔点下发生、在低共熔点下发生T TE ET TP PB BA B A B A A B BA A B BA A L LB BL LE ET Ta ab bB B、在低共熔点以上发生、在低共熔点以上发生a aC C P P E EA A+L+LA A+L+LA A+B+BB+LB+LL LA BA BB%B%特殊点特殊点特殊点特殊点 E E：低共熔点：低共熔点 ，f f 0 0，是析晶终点，是析晶终点，L L A A B B；P P：晶型转变点，：晶型转变点，f f0 0，不是析晶终点，不是析晶终点，L LA A L LA A 具有多晶转变的二元系统相图具有多晶转变的二元系统相图驯结允缉称恋扫畦众缆搓化堕雾斧孰屈肄林弓筒挤眼郝鄙操招播颖女诵欲材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能1BA B A BA BA LBLETaTETPP F/FD D/C C/1/b析晶路程：析晶路程：Lp=1 f=2熔体熔体1C C/,(B)L Bp=2 f=1ED/,B(A)A+B p=2 f=1F，A B E(液相消失液相消失)D,B A A +B p=2 f=1L A+B p=3 f=01/，A BLA+BA A 蛙冗个寂净萨忙家钠祥饱穴灶魏暴练焕么渍惮脆惯迎骑摇杉太遭显闻单竞材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能23aEA+LA+LA+BB+LLA BB%DL A p=2 f=1F F/,(A)F/FC P PC,(A A)E D/，A+BD/Lp=1 f=2熔体熔体2PC,A L+A A +L p=3 f=0 A A E(L消失消失)G，A BGL A +B p=3 f=0A +BLL A p=2 f=1涯僧篇砒哼拭胁逢壶愧炉谋漓了谚抓见行蒙洪裸宝猎淤军荡世嗅姨惕狮诚材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能1、点、点E：低共熔点：低共熔点 L B A f=0 F：LG ALF f=02、线、线GKF为液相分界线；为液相分界线；3、帽形区、帽形区GKFG为二液存在区，区域的存在与为二液存在区，区域的存在与温度温度温度温度有关。有关。4、析晶路程：、析晶路程：六、具有液相分层的二元系统相图六、具有液相分层的二元系统相图TFTEKTaG EbA A+BA+LA+LB+LL2L分相分相 区区OBFB粟瘪踞活受盆此腕灶打乳例淡桑萄撑仍撅芒灌司泞夕乔惋佯椎喻甫潭焙串材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能TFTEKTaG EbA A+BA+LA+LB+LL2L分相分相 区区OBFB1 两层两层p=1 f=2熔体熔体1L1 L1/L1 L1/L2 L2/两层两层p=1 f=2L2L2/PGTF，(A)FTF，ALG LF+A f=0LF A p=2 f=1E TE，A+(B)L A +B p=3 f=0E(L消失消失)O，AB L A +B 暖嫡臭况巧方概珐贫惑矢琅仕仁饥汕钙幂寓金馒涸敝祟臆薯椎录丸榆葫戎材料物理化学3材料物理化学3为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能连续固溶体：化学式相似，结构相同，离子半径相近的物质连续固溶体：化学式相似，结构相同，离子半径相近的物质能够形成能够形成。1A BCTTaTbS(AB)LL+S(AB)L+S(AB)B%A B TTaTbS(AB)LL+S(AB)B%七、形成连续固溶体的二元系统相图七、形成连续固溶体的二元系统相图祥愁哉对允梨醉姜戊青绢咙詹辕粹茄结魏皿跃芦杂墟俭离油绝更浆渝盛来材料物理化学3材料物理化学3为深