三元系相圖簡介

§9.三元系相圖簡介f*=3-Φ+1=4–Φ，Φmin=1，f*max=3三維坐標→等邊三角立柱ACBTTT等邊三角形——組成三角形三個立柱側面——二元相圖面組成三角形的邊——二元組成組成三角形的頂點——純組元一、三元系相圖組成的表示法BCAPaa’b’bc’cCb=Bb’=Pa：代表體系P中A物的含量；ba’=Cc’=Pb：代表體系P中B物的含量；Aa’=cb’=Pc：代表體系P中C物的含量；1.等含量規(guī)則一組體系點同在平行于三角形某一邊的線上，該則組體系中平行線對應的頂點組成含量相同。BCAb’bPQR2.定比規(guī)則凡位于通過頂點(A)的任一直線上的體系，其中頂點代表的組元含量不同，其余兩組元(B和C)的含量比相同，即：BCAaPQR3.杠桿規(guī)則由兩個三元體系(M和N)混合得到的新三元體系點(O)一定在M和N的連線上，且滿足杠桿規(guī)則：BCAMON5.背向規(guī)則從一個三元體系中不斷取走某一組元，那么該體系的組成點將沿著原組成點與代表被取走組元的頂點的連線向著背離該頂點的方向移動4.重心規(guī)則由三個三元體系(O、M和N)混合得到的新三元體系點(H)是△MON的質量重心。BCAMONGHBCAP二、簡單共晶三元系由三個組元兩兩構成簡單二元共晶系組成的如：Pb-Sn-Bi系Pb熔點:327℃，Sn熔點:232℃，

Bi熔點:271℃Pb-Sn共晶溫度

182℃,共晶組成62%Sn(e1)Sn-Bi共晶溫度

139℃,共晶組成58%Bi(e2)Pb-Bi共晶溫度

128℃,共晶組成45%Pb(e3)Pb-Sn-Bi共晶溫度

96℃,共晶組成15%Sn,32%Pb(e)1.立體圖(1)點,線,面,區(qū)分析熔點：三個，f*=0二元共晶點：三個e1，e2，e3，f*=1三元共晶點：一個e

，f*=0，四相平衡共存(共晶反應):l(e)===Pb(a)+Sn(b)+Bi(c)

冷熱455KPbBiSne3e2e1e401K412KabcE3E2E1EPbBiSne3e2e1e401K455K412KE3E2E1E二元共晶線(二次結晶線)：e1e：l==Sn(s)+Pb(s)

e2e：l==Sn(s)+Bi(s)e3e：l==Bi(s)+Pb(s)液相線：液相面(初晶面)：三元共晶面：△HGD，通過e點平行于底面PbBiSne3e2e1e401K455K412KHGDPbSnBiTTTe3ePbSnBiTTTe1ePbSnBiTTTe2e二次結晶面：二元共晶線到三元共晶線間的線段，從一個組元溫度軸，通過二次結晶線向另一個組元溫度軸滑動，在空間所留下的軌跡面。PbSnBiTTTe1e2e3e液相(單相)區(qū)：液相面以上的空間區(qū)域；兩相區(qū)：3個液相面以下，二次結晶面以上的空間區(qū)域；三相區(qū)：3+1個二次結晶面以下，三元共晶面以上——兩個固相+液相三元共晶面以下——三個固相(2)冷卻過程分析x→x1：熔體冷卻；x1：開始析出固態(tài)Bi，液相組成將沿x1y變化；x1

→y：Bi不斷析出，熔體和Bi一起冷卻，液相點和固相點沿不同路徑變化；y：同時析出固態(tài)Bi和Pb，液相組成將沿y

e變化e：同時析出固態(tài)Sn、Bi和Pb，直到液相消失，過三相共晶面后，體系繼續(xù)降溫到x2。PbBiSne3e2e1exx1x2y2.投影圖PbBiSne3e2e1e401K455K412KE3E2E1EPbBiSnE3E1E2EPbBiSnE3E1E2E3.等溫線投影圖越密，液相面越陡4.等溫截面圖PbBiSne3e2e1ePbBiSne3e2e1e若則PbBiSnPbBiSnPbBiSne3e2e1ePbBiSn若則PbBiSne1e1PbBiSne3e2e1e若則PbBiSne2PbBiSnMe2PbBiSne3e2e1e若則PbBiSne3PbBiSnMe3NPbBiSne3e2e1e若則PbBiSnPbBiSnMNOPbBiSne3e2e1e若則PbBiSne5.冷卻過程分析EE1E2E3MNSnPbBiO析Sn：析Sn+Bi：KP三、三元水鹽系相圖水+兩種鹽，且兩鹽有共同的一種離子1.純鹽(B+C)與水(A)體系純鹽：不形成共溶鹽不形成化合物不形成水合鹽A(H2O)CBDFED點：B鹽在純水中的溶解度；F點：C鹽在純水中的溶解度；E點：共飽和點（三相點）DE線：B鹽在含C鹽的(水)溶液中的溶解度曲線；FE線：C鹽在含B鹽的(水)溶液中的溶解度曲線；ADEF面：不飽和溶液（單相）；BDE扇面：B鹽+溶液（兩相）；CFE扇面：C鹽+溶液（兩相）；△BEC面：B鹽+C鹽+l(H)（三相）A(H2O)CBDFEGH體系點液相點固相點x→x1

x→x1——x1

x1

B

x1→x2

x1→EB

x2EB，Cx2→Q

EB，CQ——B，CA(H2O)CBDFEx1xx2Q液相蒸發(fā)開始析出B鹽同時析出C+B鹽水完全蒸發(fā)，只剩下C鹽+B鹽鹽的提純：（1）蒸發(fā)（濃縮）法（2）溶解（稀釋）法（3）變溫法A(H2O)CBDFExyzRA(H2O)CBDFED’F’E’M三種方法結合形成循環(huán)2.