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1、9. 三元系相图简介,f* = 3- + 1= 4 ， min = 1 ， f*max= 3 三维坐标 等边三角立柱,等边三角形组成三角形 三个立柱侧面二元相图面 组成三角形的边二元组成 组成三角形的顶点纯组元,一、三元系相图组成的表示法,Cb = Bb=Pa： 代表体系P中A物的含量； ba= Cc=Pb： 代表体系P中B物的含量； Aa= cb=Pc： 代表体系P中C物的含量；,1. 等含量规则 一组体系点同在平行于三角形某一 边的线上，该则组体系中平行线对 应的顶点组成含量相同。,2. 定比规则 凡位于通过顶点(A)的任一直线上的 体系，其中顶点代表的组元含量不 同，其余两组元(B和C)
2、的含量比相 同，即：,3. 杠杆规则 由两个三元体系(M和N)混合得到的 新三元体系点(O)一定在M和N的连 线上，且满足杠杆规则：,5. 背向规则 从一个三元体系中不断取走某一组 元，那么该体系的组成点将沿着原 组成点与代表被取走组元的顶点的 连线向着背离该顶点的方向移动,4. 重心规则 由三个三元体系(O、M和N)混合得 到的新三元体系点(H)是MON的 质量重心。,二、简单共晶三元系,由三个组元两两构成简单二元共晶系组成的 如：Pb-Sn-Bi系 Pb熔点: 327， Sn熔点: 232， Bi熔点: 271 Pb-Sn共晶温度 182 , 共晶组成 62%Sn (e1) Sn-Bi共晶
3、温度 139 , 共晶组成 58%Bi (e2) Pb-Bi共晶温度 128, 共晶组成 45%Pb (e3) Pb-Sn-Bi共晶温度 96 , 共晶组成 15%Sn, 32% Pb (e),1. 立体图,(1)点,线,面,区分析 熔点：三个，f*=0 二元共晶点：三个 e1，e2， e3 ，f*=1 三元共晶点：一个 e ，f* = 0，四相平 衡共存(共晶反应):,455K,二元共晶线 (二次结晶线)： e1e：l = Sn(s) + Pb(s) e2e：l = Sn(s) + Bi(s) e3e：l = Bi(s) + Pb(s) 液相线：,液相面(初晶面)：,三元共晶面： HGD，通
4、过 e 点 平行于底面,二次结晶面：二元共晶线到三元共晶线间的线 段，从一个组元温度轴，通过二次结晶线向另 一个组元温度轴滑动，在空间所留下的轨迹面。,液相(单相)区：液相面以上的空间区域； 两相区：3个 液相面以下，二次结晶面以上的空间区域；,三相区：3+1个 二次结晶面以下，三元共晶 面以上两个固相+液相 三元共晶面以下 三个固相,(2) 冷却过程分析,x x1：熔体冷却； x1：开始析出固态Bi， 液相组成将沿x1 y变化； x1 y： Bi不断析出，熔 体和Bi一起冷却，液相点 和固相点沿不同路径变化；,y：同时析出固态Bi和Pb， 液相组成将沿y e变化 e ：同时析出固态Sn、Bi
5、和Pb， 直到液相消失，过三相共晶面后， 体系继续降温到x2 。,2. 投影图,3. 等温线投影图 越密，液相面越陡,4. 等温截面图,若,则,e1,若,e2,若,若,若,5.冷却过程分析,E,E1,E2,E3,M,N,Sn,Pb,Bi,O,析Sn：,析Sn+Bi：,K,P,三、三元水盐系相图,水+两种盐，且两盐有共同的一种离子 1.纯盐(B+C)与水(A)体系 纯盐：不形成共溶盐 不形成化合物 不形成水合盐,D点：B盐在纯水中的 溶解度； F点：C盐在纯水中的溶解度； E点：共饱和点（三相点）,DE线：B盐在含C盐的(水)溶液中的溶解度曲线； FE线：C盐在含B盐的(水)溶液中的溶解度曲线； ADEF面：不饱和溶液（单相）； BDE扇面：B盐+溶液（两相）； CFE扇面：C盐+溶液（两相）； BEC面： B盐+ C盐+ l(H)（三相）,体系点 液相点 固相点 xx1 xx1 x1 x1 B x1x2 x1E B x2 E B，C x2Q E B ，C Q B ，C,Q,液相蒸发,开始析出B盐,同时析出C+B盐,水完全蒸发，只剩下C盐+B盐,盐的提纯： （1）蒸发（浓缩）法 （2）溶解（稀释）法 （3）变温法,三种方法结合 形成循环,2. 形成水合物 如：H2O(A)-Na2SO4(B)-NaCl(C)体系 H2O与Na2SO4形成水合物Na2SO410H2O（G）,