相變概念與分類PPT課件

1、18-1 相變的概念與分類相變的概念與分類相變物質(zhì)從一個相轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粋€相的過程。 從相的狀態(tài)分：l-g，l-s，g-s，l-l，s-s； 從機理分：成核-生長，Spinodale分解，馬氏體相變，有序-無序相變；常見的分類方法：按熱力學(xué)分類、按相變方式分類、按相變時質(zhì)點遷移情況分類等。 一概念二相變的分類第1頁/共64頁2 根據(jù)熱力學(xué)觀點，系統(tǒng)平衡時總是處于自由能最小的狀態(tài)。當(dāng)外界條件（T、P、組成等）變化時，系統(tǒng)必將向自由能減小的方向變化。 臨界參數(shù)相變開始發(fā)生時的參數(shù)稱為臨界參數(shù)。如：臨界溫度TC、臨界壓力PC。熱力學(xué)分類把相變分為一級相變與二級相變。 第2頁/共64頁3（1）一級相變：

2、相變時兩相的化學(xué)位相等但化學(xué)位的一階導(dǎo)數(shù)不相等的稱為一級相變。VVSSVPuSTuPuPuTuTuTPTTpp;)( ;)()()( ;)()( 有熱效應(yīng)）又(00)(,PPTQSSTSTPVSTH此時稱為一級相變。1按熱力學(xué)分類第3頁/共64頁4 一級相變的特點：相變時有熱效應(yīng)，并且熵（S）和體積（V）不連續(xù)變化，發(fā)生突變。圖8-1 一級相變時兩相的自由能、熵及體積的變化T0TVTG1相2相TS自然界的大多數(shù)相變?yōu)橐患壪嘧?。如：晶體的熔化、升華； 液體的凝固、汽化； 晶體中大多數(shù)晶型轉(zhuǎn)變等。第4頁/共64頁5（2）二級相變： 相變時如果兩相的化學(xué)位相等，化學(xué)位的一階導(dǎo)數(shù)也相等，但二階導(dǎo)數(shù)不等

3、的稱為二級相變。 無熱效應(yīng)）無體積效應(yīng)）；熵連續(xù)）；(0()()( ;)()(21212121PTTPPQVVSSPuPuTuTu)()()()( ;)()(2212222212222212PTuPTuPuPuTuTuTTpp此時稱為二級相變。第5頁/共64頁6（比熱容不等）2122)()()()(PPPPPCCTCTSTu為恒溫壓縮系數(shù)）（VPVVVVPVPVPuTTTT1)()()()(2122為恒壓熱膨脹系數(shù)）（VTVVVVTVTVPTuPPpT1)()()()(212分析：第6頁/共64頁7二級相變的特點：相變時無熱效應(yīng)，無體積效應(yīng)，熵（S）和體積（V）連續(xù)變化，不發(fā)生突變。 圖8-2

4、 二級相變時兩相的自由能、熵及體積的變化TST0TVT1相2相G但兩相的恒壓熱容，恒溫壓縮系數(shù)，恒壓熱膨脹系數(shù)不相等（在相變點發(fā)生突變）。TT0圖8-3 在二級相變中熱容的變化C第7頁/共64頁8（1）成核-長大型相變由程度較大，范圍較小的濃度起伏開始發(fā)生相變，并形成新相核心；（2）連續(xù)型相變由程度較小，范圍較大的濃度起伏連續(xù)地長大，形成新相（如Spinodal分解）；擴散型相變：相變靠質(zhì)點的擴散進行。無擴散型相變：主要是低溫下進行的金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變及一些合金的馬氏體轉(zhuǎn)變。 2按相變方式分類3按質(zhì)點遷移特征分類第8頁/共64頁9陶瓷材料相變綜合分類概況：陶瓷相變二級相變一級相變超導(dǎo)相變磁性相

5、變二級鐵電相變二級有序-無序相變玻璃態(tài)相變無擴散位移型相變擴散型相變點陣不畸變點陣畸變鐵電相變有序-無序相變切變?yōu)橹?馬氏體相變正應(yīng)力為主-多晶相變連續(xù)相變成核-長大型相變連續(xù)有序化Spinodal分解析晶反應(yīng)包析反應(yīng)貝氏體相變第9頁/共64頁10三、簡單介紹馬氏體相變與有序-無序轉(zhuǎn)變1、馬氏體相變馬氏體（martensite）鋼淬火時得到的一種高硬度產(chǎn)物的名稱。馬氏體相變晶體在外力的作用下，通過晶體的一個分立體積的剪切作用以極快的速度進行的相變稱為馬氏體相變。馬氏體相變是固態(tài)相變的基本形式之一。在許多金屬、固溶體和化合物中都可觀察到。第10頁/共64頁11(1)結(jié)晶學(xué)特征：圖8-4 從一個母

6、晶體四方塊（A）形成一個馬氏體（B）的示意圖R馬氏體相變的特征相變后存在習(xí)性平面和晶面的定向關(guān)系。第11頁/共64頁12(2)具有無擴散性的特征。(3)相變以很高的速度進行，有時高達聲速。(4)馬氏體相變沒有一個特定溫度，而是在一個溫度范圍內(nèi)進行。圖8-6 馬氏體轉(zhuǎn)變程度x與溫度T的關(guān)系xMfMsT第12頁/共64頁13（2）有序-無序轉(zhuǎn)變 有序-無序轉(zhuǎn)變隨溫度升降而出現(xiàn)低溫有序和高溫?zé)o序的可逆轉(zhuǎn)變過程稱為有序-無序轉(zhuǎn)變。引入有序參數(shù)表征材料中有序與無序的程度。 RR完全有序時=1，完全無序時=0。R原子占據(jù)應(yīng)該占據(jù)的位置數(shù)；原子占據(jù)不應(yīng)占據(jù)的位置數(shù)； R+該原子的總數(shù)。第13頁/共64頁14

7、8-2 液液-固相變過程熱力學(xué)固相變過程熱力學(xué)平衡狀態(tài)：從熱力學(xué)平衡觀點看，將系統(tǒng)冷卻到相變溫度，則會發(fā)生相變而形成新相。 圖8-8 單元系統(tǒng)相變過程圖TPABOCDEP氣相固相亞穩(wěn)區(qū)液相一相變過程的不平衡狀態(tài)及亞穩(wěn)區(qū)第14頁/共64頁15亞穩(wěn)區(qū)在理論上應(yīng)發(fā)生相變而實際上不能發(fā)生相轉(zhuǎn)變的區(qū)域稱為亞穩(wěn)區(qū)。(圖中陰影區(qū))在亞穩(wěn)區(qū)內(nèi)，舊相未消失，以亞穩(wěn)態(tài)存在；新相不穩(wěn)定，還未形成。原因：新相開始形成時，顆粒尺寸很小，在較高的蒸氣壓或溶解度下重新蒸發(fā)和溶解，而不能穩(wěn)定存在。不平衡狀態(tài)：第15頁/共64頁16（1）亞穩(wěn)區(qū)具有不平衡狀態(tài)的特征，物相理論上在該區(qū)域內(nèi)不能穩(wěn)定存在，而實際上卻能以介穩(wěn)態(tài)存在的區(qū)

8、域；（2）在亞穩(wěn)區(qū)內(nèi)，新相不能自發(fā)地產(chǎn)生，要形成新相必須越過亞穩(wěn)區(qū)，這就是過冷卻的原因；（3）在亞穩(wěn)區(qū)內(nèi)，新相不能自發(fā)形成，但當(dāng)有雜質(zhì)存在或外界條件的影響，也可能在亞穩(wěn)區(qū)形成新相，此時亞穩(wěn)區(qū)被縮小。 亞穩(wěn)區(qū)的特點：第16頁/共64頁17宏觀推動力：GT,P0 0THST0相變的平衡溫度；H相變熱。0000TTHTTTHTHTHGT=T0-T，稱為過冷度。1恒壓下的溫度條件由熱力學(xué)原理，在等溫等壓下有：G=HTS在平衡條件下：在任一溫度T的不平衡溫度下：過程自發(fā)進行過程達到平衡二相變過程推動力第17頁/共64頁18討論：相變過程要自發(fā)進行，必須G0，則: 00TTH（1）若相變過程放熱，則H0，

9、要使G0，即T0，要使G0，則TT0，表明系統(tǒng)必須過熱。結(jié)論：在恒壓條件下，相平衡理論溫度與實際溫度之差（過冷度或過熱度）即為相變過程的 推動力。 第18頁/共64頁192恒溫下的壓力和濃度條件PPRTG0lnCCRTG0ln12lnPPRTdPPRTVdPGc0飽和溶液濃度；c過飽和溶液濃度；對于理想氣體：當(dāng)過飽和蒸氣壓力為P的氣相凝聚成液相或固相時：對于溶液：P0平衡蒸汽壓力；第19頁/共64頁20 若為電解質(zhì)溶液還要考慮電離度：)1ln(ln0ccRTccRTG相變自發(fā)進行：對于氣體，需PP0，過飽和蒸氣壓差P是凝聚相變的推動力；對于溶液，則需cc0，過飽和濃度c是液相發(fā)生相變的推動力。

10、總結(jié)：相變過程的推動力是過冷度（恒壓）、過飽和濃度（恒溫）、過飽和蒸氣壓（恒溫）。c為過飽和度第20頁/共64頁21成核-生長機理相變包括二個階段：核化過程形成晶核；晶化過程晶核長大成晶體。1相變過程自由能變化（ G）表達式 系統(tǒng)形成n個半徑為r的球形核坯時，G由二部分組成： 系統(tǒng)中一部分原子由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫B(tài)，自由能降低G1（體積自由能）；由于產(chǎn)生新相形成界面，需要作功，使系統(tǒng)自由能增加G2（界面自由能）；圖8-12 液-固相界面能壘示意圖晶體穩(wěn)定位置液體穩(wěn)定位置距離能量qG1三晶核形成條件第21頁/共64頁22 G=G1+G2=VGV+A SLnrGnrGV23434SLnrTTHnrG20

11、3434系統(tǒng)相變自由能變化G是晶坯半徑r和過冷度T的函數(shù)。r球形晶坯半徑；n單位體積中半徑r的晶坯數(shù)。將GV=HT/T0代入得：第22頁/共64頁23圖中曲線體積自由能G1為負值，界面自由能G2為正值。圖8-9 晶核大小與體系自由能關(guān)系圖解G0T1T2T3rkGkrk當(dāng)系統(tǒng)T較小，晶坯半徑r很小時，G1G2，G隨r增大而增大并始終為正值；G1G2G當(dāng)系統(tǒng)T較大，溫度T遠低于T0，在rrk時，G隨r增大而增大，過程不能自發(fā)進行；而在rrk時，G隨r增大而減小，此時新相穩(wěn)定存在，過程能自發(fā)進行；rk稱為臨界半徑2討論：第23頁/共64頁24在一定的過冷度T下，臨界半徑rk才能存在，而且溫度越低，r

12、k值越小。G隨r的變化有極大值。形成一個核坯時的自由能變化為： THTGrLSLSkV022SLrGrGV23434第24頁/共64頁25（2）在相變過程中，T0和 都是正值，析晶相變時為放熱過程H0； （3）由rk值表達式，其影響因素有系統(tǒng)本身的性質(zhì)如 和H以及外界條件T二類。降低晶核的界面能 和增加相變熱H均可使rk值減小，有利于新相形成； （1） rk值越小，表示新相越易形成；分析：第25頁/共64頁26 （4）臨界半徑rk時，單位體積自由能變化Gk的計算： 2323316)2(4)2(34VSLVVVkGnnGGnGGSLSLSL222164VSLkkGnnrAGk值越小，相變越容易進

13、行。因為臨界核坯的表面積為：所以：Gk=1/3Ak sL 即形成臨界半徑大小的新相，對系統(tǒng)所作的功等于新相界面能的1/3。Gk稱為成核勢壘。第26頁/共64頁278-3 液液-固相變過程動力學(xué)固相變過程動力學(xué)一晶核形成過程動力學(xué)核化過程分為均勻成核與非均勻成核二類。均勻成核晶核從均勻的單相熔體中由于熱起伏而中產(chǎn)生，幾率處處相同；非均勻成核借助于表面、界面、微粒裂紋、容器壁以及各種催化位置等形成晶核的過程。第27頁/共64頁281均勻成核 成核速率I單位時間，單位體積內(nèi)生成的晶核數(shù)目（晶核個數(shù)/秒厘米3）。 )exp(RTGnnkk)exp(0RTGm0原子或分子的躍遷頻率；Gm原子或分子躍遷新

14、舊界面的遷移活化能。碰撞的頻率可表示為：kivnnI單個原子或分子同臨界晶核碰撞的頻率； nk具有臨界尺寸rk的粒子數(shù)，ni臨界晶核周界上的原子或分子數(shù)。第28頁/共64頁29成核速率：)exp()exp(0RTGRTGnnImkivDPRTGRTGBmk)exp()exp(PDP受核化勢壘影響的成核率因子；D受原子擴散影響的成核率因子；B常數(shù)。第29頁/共64頁3021TGk（1）成核速率I與溫度的關(guān)系當(dāng)溫度降低，T增大（保持在較小范圍），此時Gm可忽略。隨T，GV，Gk， I至最大值； IvIvPDT圖8-10 成核速率與溫度關(guān)系圖討論：I達到最大值后:溫度繼續(xù)下降，T較大，質(zhì)點遷移速率下

15、降，D因子大幅度降低，使I降低。第30頁/共64頁31 （2）成核速率I與熔體組成的關(guān)系 當(dāng)析出的晶體與熔體組成不同時，隨晶體析出， 熔體組成發(fā)生變化，單位體積自由能GV； 界面能 sL隨著晶體的析出而升高。 綜和結(jié)果：隨晶體析出量的增加，系統(tǒng)的自由能升高，從而抑制析晶的進行成核速率。討論：第31頁/共64頁322非均勻成核 熔體具有過冷度或過飽和度后不能立即成核的主要原因是成核時形成液-固相界面需要能量。 當(dāng)母相中存在某些界面（如容器壁、雜質(zhì)粒子、氣泡等），這時成核就會在這些異相界面上首先發(fā)生，因為界面的代換比界面的創(chuàng)生需要的能量低，所以異相界面的存在可降低成核勢壘，使非均勻成核能在較小的過

16、冷度下進行。第32頁/共64頁33設(shè)：新相的晶核與平面成核基體間的接觸角為，如圖8-11。 圖8-11 非均勻成核的球帽狀模型成核劑(M)2)cos1)(cos2(41)(f)(*fGGkkGk*非均勻成核時自由能變化； Gk均勻成核時自由能變化；晶核形成一個臨界大小的球冠狀顆粒，此時臨界成核勢壘為：f()可由球冠狀顆粒的簡單幾何關(guān)系求得：第33頁/共64頁34)exp(*RTGGBImkss完全潤濕時，成核不需克服勢壘。完全不潤濕時，相當(dāng)于無異相襯底存在。當(dāng)=0，f()=0，Gk*=0當(dāng)=90，f()=1/2，Gk*=1/2Gk當(dāng)=180，f()=1，Gk*=Gk所以：在0f()1范圍，Gk

17、*Gk （表8-1） 非均勻晶核形成速率為：Bs 常數(shù)討論：第34頁/共64頁35二晶體生長過程動力學(xué) 晶核達到臨界尺寸后，熔體中質(zhì)點按晶體格子構(gòu)造不斷堆積到晶核上去，使晶體長大。晶體生長速度受溫度（過冷度）和濃度（過飽和度）等條件控制。圖8-12為析晶時液-固界面能壘圖。圖8-12 液-固相界面能壘示意圖晶體穩(wěn)定位置液體穩(wěn)定位置距離能量qG第35頁/共64頁36)exp(0RTqnQSL)exp(0RTqGnQLS設(shè)： 液相固相的遷移活化能為q； 液體與晶體自由能之差為G； 固相液相的遷移活化能為G+q； 界面層厚度為；界面質(zhì)點數(shù)n；質(zhì)點由固相液相遷移的速率（QSL）：質(zhì)點由液相固相遷移的速

18、率（QLS）：第36頁/共64頁37質(zhì)點從液相固相遷移的凈速率為： exp(1)exp(0RTGRTqnQuexp(1)exp(0RTGRTqnQQQLSSL0TTHG)exp(0RTq)exp(1 0RTTTHBu界面層厚度，約分子直徑大小。晶體生長速率以單位時間內(nèi)晶體長大的線性長度表示，也稱為線性生長速率，用u表示。B=n；則：第37頁/共64頁38RTTTHRTTTH001)exp(RTTHBRTTTHBu200)(（1）當(dāng)過冷度T很小時：uT 說明在過冷度T很小時，晶體生長速度與T成線性關(guān)系。 討論：第38頁/共64頁39（2）當(dāng)過冷度T很大時：1)exp(10RTTTH uB(1-0

19、)B 此時晶體的生長速度只與質(zhì)點的遷移有關(guān)，受到質(zhì)點通過界面擴散速度的控制。其關(guān)系為： T，q，(與擴散有關(guān))， u。第39頁/共64頁40綜合過冷度T對晶體生長速度u的影響：在熔點溫度，T=0，u=0；隨溫度下降，T，u；達到最大值后，溫度再下降，粘度增大，使相界面遷移的頻率因子，u。所以uT曲線出現(xiàn)峰值。Tlogu-7-6-5-8 圖8-13 GeO2生長速率與過冷度的關(guān)系u T的關(guān)系與IT的關(guān)系相似。第40頁/共64頁41三總結(jié)晶速度 33)(3434utr總結(jié)晶速度用結(jié)晶過程中已結(jié)晶出的晶體體積占原來液體體積的分數(shù)和結(jié)晶時間(t)的關(guān)系來表示。設(shè)：液相總體積V；在一定時間t 形成的晶相

20、體積V； 原始相余下的體積V(=V- V)； 在dt時間內(nèi)形成的晶核數(shù)N=IVdt； I晶核形成速率，即單位時間、單位體積內(nèi)形成晶核的數(shù)目。在t 時間內(nèi)每個晶粒長大的體積(球形)為:第41頁/共64頁42 在dt時間內(nèi)形成的晶相體積：dtVIutNutdVv33)(34)(34VdtIutdVv3)(34dtutIVVv3)(34在dt時間內(nèi)形成的晶核數(shù)N在相轉(zhuǎn)變初期，VV，有：在t 時間內(nèi)產(chǎn)生新相的體積分數(shù)為：第42頁/共64頁43在相轉(zhuǎn)變初期，I和u為常數(shù)并與時間t無關(guān)，則：4333134tuIdttuIVVvv31exp143tuIVVv當(dāng)相變初期轉(zhuǎn)化率很小時，則方程可寫成V/V1/3I

21、u3t4，與析晶初期的速度方程相同。隨著析晶過程的進行，I和u與時間t相關(guān)，阿弗拉米（Avrami）導(dǎo)出公式：當(dāng)該式是析晶相變初期的結(jié)晶速度方程。第43頁/共64頁44克拉斯汀(I.W.Christion)對相變動力學(xué)方程作了進一步修正，考慮時間t對I和u的影響，得出：)exp(1nKtVVn阿弗拉米指數(shù)；K包括晶核形成速率及晶體生長速率的系數(shù)。第44頁/共64頁45圖8-14是根據(jù)Avrami方程計算的V/V隨時間的變化曲線。圖8-14 根據(jù)Avrami方程計算的轉(zhuǎn)變動力學(xué)曲線曲線(4)：n=1，而K值是(1)、(2)、(3)的一半。1423轉(zhuǎn)變率n=4n=1n=1/2開始階段，曲線平緩，是

22、晶體生長的“誘導(dǎo)期”；中間階段，曲線變陡，成核-生長都很快，為“自動催化期”；最后階段，晶相大量形成，過飽和度減小，轉(zhuǎn)化率減慢，曲線再次趨于平緩。討論：第45頁/共64頁46四析晶過程生長速率u成核速率Iv圖8-15 過冷度與晶核形成及晶體生長的關(guān)系（1）I和u都需要有T，且都有一個最佳T值；（2）I和u的曲線峰值不重疊，一般成核速率I的曲線位于較低溫度區(qū)。二峰值的距離大小取決于系統(tǒng)本身的性質(zhì)；分析：第46頁/共64頁47（3）I和u二曲線的重疊區(qū)叫析晶區(qū)，在該區(qū)域內(nèi)，I和u都有較大值，有利于析晶； （4）A點為熔融溫度，其附近陰影區(qū)為高溫亞穩(wěn)區(qū)，B點為初始析晶溫度； 圖右側(cè)的陰影區(qū)為低溫亞穩(wěn)

23、區(qū)，在該區(qū)熔體粘度過大，質(zhì)點遷移困難，晶粒不能長大； 過冷度與晶核形成及晶體生長的關(guān)系生長速率u成核速率Iv析晶區(qū)高溫亞穩(wěn)區(qū)低溫亞穩(wěn)區(qū)第47頁/共64頁48（5）I和u二曲線峰值的大小，重疊面積的大小，亞穩(wěn)區(qū)的寬窄等都與系統(tǒng)的性質(zhì)有關(guān)；（6）在 I和u二曲線的重疊區(qū)，左端為粗晶區(qū)，右端為細晶區(qū)。第48頁/共64頁49五影響析晶能力的因素001THH相變熱； T0熔點； 0熔點時的粘度。1熔體組成（H/T01/0）值越大，系統(tǒng)析晶能力越強。熔體組成不同，其析晶能力各異，析晶機理也不同。從相平衡觀點看，熔體系統(tǒng)中組成越簡單，越容易析晶。 析晶能力可由反映系統(tǒng)本身性質(zhì)的參數(shù)表示。第49頁/共64頁5

24、02 熔體的結(jié)構(gòu)熔體結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的斷裂程度： 網(wǎng)絡(luò)斷裂越多，熔體越易析晶。如：二元Na2O-SiO2系統(tǒng)，隨O/Si比增大，析晶能力增強。 當(dāng)熔體中添加網(wǎng)絡(luò)外氧化物如K2O，CaO，SrO等時，增加熔體的析晶能力； 當(dāng)熔體中添加網(wǎng)絡(luò)中間體氧化物如Al2O3，BeO等時，減弱熔體的析晶能力； 當(dāng)熔體中堿金屬氧化物含量相同時，陽離子的半徑增大，熔體的析晶能力增加，即Cs+K+Na+；第50頁/共64頁51玻璃成分玻璃成分SiO2Na2O2SiO2Na2OSiO22Na2OSiO2 R=O/Si22.534相應(yīng)晶體相應(yīng)晶體結(jié)構(gòu)狀態(tài)結(jié)構(gòu)狀態(tài)骨架骨架層狀層狀鏈狀鏈狀島狀島狀結(jié)晶能力結(jié)晶能力難難易析晶，保溫易

25、析晶，保溫1h表面結(jié)晶表面結(jié)晶極易析晶，保極易析晶，保溫溫1h全結(jié)晶全結(jié)晶不成玻璃不成玻璃表8-2 Na2OSiO2系統(tǒng)熔體的析晶能力第51頁/共64頁52熔體中網(wǎng)絡(luò)變性體及中間體氧化物的作用：含有電場強度(Z/r2)大的網(wǎng)絡(luò)變性離子（如Mg2+、La3+、Zr4+等）使熔體的析晶能力增加；當(dāng)陽離子的電場強度相同時，易極化變形的離子使熔體的析晶能力降低； 添加網(wǎng)絡(luò)中間體氧化物如Al2O3，Ga2O3等時，形成AlO45-、GaO45-配位體，吸引部分網(wǎng)絡(luò)變性離子，使熔體析晶能力降低。第52頁/共64頁533 界面情況（熔體與晶體間的界面）： SL，rk,Gk,有利于成核與生長；當(dāng)有異相界面存在

26、時，Gk,有利于成核與生長。4 外加劑： 雜質(zhì)可作為成核劑，還可增加熔體在界面處的流動度，有利于析晶； 雜質(zhì)的加入，也可抑制成核，不利于析晶。 第53頁/共64頁548-4 液液-液相變過程液相變過程圖8-16 MgO-SiO2系統(tǒng)中富 SiO2部分的不混溶區(qū)()組成 wt.%（一）在液相線以上出現(xiàn)的相分離現(xiàn)象如圖8-16所示， 在T1溫度為均勻熔體；在T2溫度，原始組成C0分為二相C和C。一液相的不混溶現(xiàn)象玻璃分相一個均勻的玻璃相在一定溫度和組成范圍內(nèi)有可能分成二個互不溶解或部分溶解的玻璃相，并相互共存。第54頁/共64頁55（二）在液相線以下出現(xiàn)的相分離現(xiàn)象：圖8-17 (B) Na2O-

27、SiO2系統(tǒng)分相區(qū)組成在c1點，在T1溫度時析出顆粒狀的富SiO2相；組成在c3點，在T1溫度時，析出富Na2O相。圖8-17B為Na2O-SiO2二元系統(tǒng)液相線以下的分相區(qū)。在TK溫度以上，任何組成是單一均勻的液相；在TK溫度以下該區(qū)分為亞穩(wěn)定區(qū)和不穩(wěn)定區(qū)。1亞穩(wěn)定區(qū)（成核-生長區(qū)）第55頁/共64頁562不穩(wěn)區(qū)（Spinodale區(qū)）富Si相富Na相(C)(B)組成在c2點，在T1溫度時，熔體通過濃度的波形起伏迅速分解為二個不混溶的相。相界面開始是彌散的，隨后界面逐漸明顯。相的成分在不斷變化，直至達到平衡。析出的第二相在母相中互相貫通、連續(xù)。 第56頁/共64頁573亞穩(wěn)定區(qū)與不穩(wěn)區(qū)分相的

28、特點圖8-18 濃度剖面示意圖(A)成核生長；(B)不穩(wěn)分解(B)(A)早期中期最后距離（4）分出的第二相始終有顯著的界面，；1）亞穩(wěn)定區(qū)分相（1）分相屬于成核-生長機理；（2）質(zhì)點由高濃度區(qū)向低濃度區(qū)擴散；（3）分相開始時濃度變化程度大而范圍小，第二相成分不隨時間變化；第57頁/共64頁58 2）不穩(wěn)區(qū)分相， (Spinodale區(qū)）（1）分相屬于濃度波動起伏機理；（2）分相開始時濃度變化程度小而范圍大；（3）相變早期類似組成波的生長，出現(xiàn)質(zhì)點由低濃度區(qū)向高濃度區(qū)的負擴散（爬坡擴散）；（4）第二相濃度隨時間而持續(xù)變化直至達到平衡成分。第58頁/共64頁59二Spinodale分解機理簡介022CG022CGNa2O-SiO2系統(tǒng)在T