二元相圖計算

1、二元相圖計算創(chuàng)新課程作業(yè)學(xué)生：于永龍 班級：焊接2班 學(xué)號：10850212一 名詞解釋 1. 體系 體系就是我們研究的對象的總和。2. 環(huán)境 系統(tǒng)以外又與系統(tǒng)密切相關(guān)的部分稱為環(huán)境，環(huán)境必須是與系統(tǒng)有相互影響的有限部分。3. 組元 組成合金的獨立的、最基本的單元稱為組元，組元可以是組成合金的元素或穩(wěn)定的化合物。4. 相 系統(tǒng)中物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)完全相同的均勻部分稱為相。5. 相律 表示平衡物系中的自由度數(shù),相數(shù)及獨立組分數(shù)之間的關(guān)系。數(shù)學(xué)表達式：=C-+26. 杠桿定律 在結(jié)晶過程中，液、固二相的成分分別沿液相線和固相線變化。7. Gibbus自由能 G=HTS, G叫做吉布斯自由能。8.

2、化學(xué)勢 等溫等壓下，在一定濃度的溶液中，加入微量組分B，而引起系統(tǒng)吉布斯函數(shù)對組分B物質(zhì)的量的變化率。9. 理想溶液 宏觀定義：溶液中的任一組分在全部濃度范圍內(nèi)都符合拉烏爾定律的溶液稱為理想溶液。 分子模型定義：各組分分子的大小及作用力彼此相似，當一種組分的分子被另一種組分的分子取代時，沒有能量的變化或空間結(jié)構(gòu)的變化，即就是當各組分混合成溶液時，沒有熱效應(yīng)和體積的變化。10. 拉烏爾定律如果溶質(zhì)是不揮發(fā)性的，即它的蒸氣壓極小，與溶劑相比可以忽略不計，則在一定的溫度下，稀溶液的蒸氣壓等于純?nèi)軇┑恼魵鈮号c其克分子分數(shù)的乘積。二 讀書報告關(guān)于相圖分析及應(yīng)用的讀書報告相圖在冶金，化工等工業(yè)生產(chǎn)部門及礦

3、物、化學(xué)等科學(xué)研究領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用和重要指導(dǎo)意義，是解決一些實際問題不可缺少的工具。在生產(chǎn)及新產(chǎn)品開發(fā)過程中，人們經(jīng)常要遇到相圖基礎(chǔ)知識和應(yīng)用相圖解決一些實際問題，而相圖分析及應(yīng)用一書可以幫助人們解決一些遇到的問題。相圖是在大量實驗結(jié)果基礎(chǔ)上繪成的，任何相圖都不能認為是完美無缺或是最后的，必須進行不斷的完善和修正。體系在發(fā)生相變時，結(jié)構(gòu)、物理化學(xué)性質(zhì)和能量等也將發(fā)生變化，研究相圖的實質(zhì)，就是利用體系發(fā)生相變時引起的性質(zhì)和能量的變化，準確測出相變溫度和相變過程。通過看書，我了解到研究相平衡的基本方法有動態(tài)法和靜態(tài)法。其中動態(tài)法的實質(zhì)是通過體系在加熱和冷卻過程中發(fā)生的熱效應(yīng)，畫出加熱和冷卻曲線，以

4、確定相變溫度，常用的有兩種方法：加熱或冷卻曲線法和差熱分析法。靜態(tài)法又稱淬冷法，它是將一系列不同組成的混合物，加熱到各預(yù)定溫度下長時間保溫，達到平衡狀態(tài)，然后迅速淬冷，放入水浴、油浴或汞浴中，使其來不及發(fā)生各種相變，將高溫狀態(tài)保持到常溫，再在常溫下對淬火試樣進行顯微鏡或X射線物相分析，就能確定某一組成在某一預(yù)定溫度下存在的相及數(shù)量，把所有組成混合物在各溫度下的研究結(jié)果，繪成幾何圖形就得到相圖。就如任何事物都有兩面性，每種方法都有其利弊。動態(tài)法測定相圖，方法簡單，測定相變溫度準確，但最大的問題就是它不能確定物質(zhì)在升溫或降溫過程中發(fā)生相變，產(chǎn)生熱效應(yīng)是何種反應(yīng)，以及相變物質(zhì)的種類和數(shù)量，必須借助其

5、他研究手段，如配合使用高溫X射線衍射、高溫電子顯微鏡等，才能準確完整繪出相圖。靜態(tài)法測定相變溫度準確，方法簡單可靠，最大的問題是工作量大、麻煩，因為要想繪制出一個較準確相圖，必須確定很多在各個溫度下處于相平衡的溫度組成點位置，這就必須有大量的實驗數(shù)據(jù)。相圖有二元凝聚體系相圖、三元系統(tǒng)相圖、四元體系相圖，其中三元系統(tǒng)以二元系統(tǒng)為基礎(chǔ)，把研究對象擴大為三個獨立組分，四元體系含有四個純組分。在此主要說一下二元相圖。二元相圖為平面圖，用二維直角坐標系表示，縱坐標表示溫度，橫坐標表示組成，一般表示組成的方法有質(zhì)量百分比和摩爾比百分數(shù)。二元相圖分為七類，分別為：（1）組分間無任何作用的簡單低共熔型二元相圖

6、；（2）具有一個一致熔二元化合物的二元相圖；（3）具有一個不一致熔二元化合物的二元相圖；（4）具有化合物分解的二元相圖；（5）具有晶型轉(zhuǎn)變的二元相圖；（6）具有液相分層的二元相圖；（7）形成固溶體的二元相圖。相圖在材料科學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，它對無機材料，特別是耐火材料的生產(chǎn)、產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用更具指導(dǎo)意義。耐火材料等硅酸鹽制品，都是將原料按一定比例配制，經(jīng)高溫處理而成，它們多是含有多種晶相和玻璃相（高溫下的液相）的多相系統(tǒng)，制品的性能和使用中所表現(xiàn)出來的性狀，與其所獲得的相組成及其含量有著本質(zhì)的內(nèi)在關(guān)系，而依據(jù)相圖就可以闡明和控制制品相的組成、含量及其隨溫度、組成等改變的變化過程，使我們能夠通過

7、一定的工藝處理，生產(chǎn)和研制出具有預(yù)期性能和使用效果的制品。三 計算報告：1. Fe-C相圖 計算結(jié)果如圖1：圖1 計算Fe-C相圖Fe-C相圖實驗結(jié)果，如圖2，來自參考文獻【http:/www.crct.polymtl.ca/fact/pdweb.php】圖2 實驗Fe-C相圖2，F(xiàn)eCr相圖計算結(jié)果如圖3：圖3計算FeCr相圖FeCr相圖實驗結(jié)果，如圖4，來自參考文獻【http:/www.crct.polymtl.ca/fact/pdweb.php】圖4：實驗Fe-Cr相圖3，F(xiàn)eW相圖計算結(jié)果如圖5：圖5計算FeW相圖FeW相圖實驗結(jié)果，如圖6，來自參考文獻【http:/www.crct.

8、polymtl.ca/fact/pdweb.php】圖6：實驗Fe-W相圖4，F(xiàn)eCu相圖計算結(jié)果如圖7：圖7計算FeCu相圖FeCu相圖實驗結(jié)果，如圖8，來自參考文獻【http:/www.crct.polymtl.ca/fact/pdweb.php】圖8：實驗Fe-Cu相圖5，AlCu相圖計算結(jié)果如圖9：圖9：計算AlCu相圖AlCu相圖實驗結(jié)果，如圖10，來自參考文獻【http:/www.crct.polymtl.ca/fact/pdweb.php】圖10：實驗 AlCu相圖:6，Al-Zn相圖計算結(jié)果如圖11：圖11：計算Al-Zn相圖Al-Zn相圖實驗結(jié)果，如圖12，來自參考文獻【http:/www.crct.polymtl.ca/fact/p