無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ),天津大學(xué)課后習(xí)題答案

1、前言~三元系統(tǒng)一、基本概念：1、系統(tǒng)：選擇的研究對象。環(huán)境：系統(tǒng)以外的一切物質(zhì)。2、相：是指系統(tǒng)中具有相同物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的均勻部分。Note:”均勻“的要求是嚴(yán)格的，非一般意義上的均勻，而是一種微觀尺度上的均勻。3、組分：組成系統(tǒng)的物質(zhì)4、獨立組分?jǐn)?shù)：足以表示形成平衡系統(tǒng)中各相所需要的最少數(shù)目的組分:c=組分?jǐn)?shù)－獨立化學(xué)反應(yīng)數(shù)目－限制條件5、自由度數(shù)溫度、壓力、組分濃度等可能影響系統(tǒng)平衡狀態(tài)的變量中，可以在一定范圍內(nèi)改變而不會引起舊

2、相消失新相產(chǎn)生的獨立變量的數(shù)目6、相律：根據(jù)吉布斯相律f=c－p＋2f－自由度數(shù)c－獨立組分?jǐn)?shù)p－相數(shù)2－溫度和壓力外界因素硅酸鹽系統(tǒng)的相律為f=c－p＋17、凝聚系統(tǒng)：8、介穩(wěn)態(tài)：每一個穩(wěn)定相有一個穩(wěn)定存在的溫度范圍，超過這個范圍就變成介穩(wěn)相。9、介穩(wěn)平衡10、液相線11、固相線12、兩相區(qū)13、無變量點14平衡析晶15、一致熔化合物：一致熔融化合物是一種穩(wěn)定的化合物，與正常的純物質(zhì)一樣具有固定的熔點，加熱這樣的化合物到熔點時，即熔化

3、為液態(tài)，所產(chǎn)生的液相與化合物的晶相組成相同，故稱一致熔融或同成分熔融，其化合物則稱為一致熔融化合物或同成分熔融化合物。16、不一致熔化合物：不一致熔融化合物是一種不穩(wěn)定的化合物，加熱這種化合物到某一溫度便發(fā)生分解，分解產(chǎn)物是一種液相和一種晶相，二者組成與原來化合物組成完全不同，故稱不一致熔融或異成分熔融，其化合物稱為不一致熔融化合物或異成分熔融化合物，它只能在固態(tài)中存在，不能在液態(tài)中存在。17、固相分解的化合物：化合物AmBn不能直接從

4、二元熔液中結(jié)晶析出。從液相中只能析出A晶相和B晶相。A、B通過固相反應(yīng)形成化合物AmBn。這類化合物只能存在于某一溫度范圍內(nèi)（如T1～T2），超出這個范圍，化合物AmBn便分解為晶相A和晶相B。18、濃度三角形：濃度三角形：通常用等邊三角形來表示三元系統(tǒng)的組成，這種三角形又稱為濃度三角形。三個頂點表示三個純組分A、B和C的組成（百分組成）；三條邊（AB、BC、AC）表示三個二元系統(tǒng)的組成；三角形內(nèi)任意一點均表示含有A、B和C三個組分的三

5、元系統(tǒng)，組各點中A、B、C（量各不相同）。19、等含量規(guī)則：等含量規(guī)則：平行于三角形一邊的直線，線上任意一個組成點所含對面頂點組分的含量不變雙線法：可通過M點作平行于三角形兩條邊的直線然后根據(jù)它們在第三條邊上所得截線來表示。20、定比例規(guī)則：三角形一頂點和其對邊任意點的連線，線上任何一個組成點中其余兩組分含量比例不變。21、杠桿規(guī)則：三元系統(tǒng)的杠杠規(guī)則可敘述為：“兩種混合物（或相）的重量比例，與連結(jié)兩混合物組成點至新（總）混合物組成點線

6、段長度成反比”。圖61圖6264如圖61是鈣長石（CaAl2Si2O）的單元系統(tǒng)相圖，請根據(jù)相圖回解：（1）六方、正交和三斜鈣長石的熔點各是多少？（2）三斜和六方晶型的轉(zhuǎn)變是可逆的還是不可逆的？你是如何判斷出來的？（3）正交晶型是熱力學(xué)穩(wěn)定態(tài)？還是介穩(wěn)態(tài)？解：（1）六方鈣長石熔點約1300℃（B點），正鈣長石熔點約1180℃（C點），三斜鈣長石的熔點約為1750℃（A點）。（2）三斜與六方晶型的轉(zhuǎn)變是可逆的。因為六方晶型加熱到轉(zhuǎn)變溫度會

7、轉(zhuǎn)變成三斜晶型，而高溫穩(wěn)定的三斜晶型冷卻到轉(zhuǎn)變溫度又會轉(zhuǎn)變成六方晶型。（3）正交晶型是介穩(wěn)態(tài)。65圖62是具有多晶轉(zhuǎn)變的某物質(zhì)的相圖，其中DEF線是熔體的蒸發(fā)曲線。KE是晶型I的升華曲線；GF是晶型II的升華曲線；JG是晶型III的升華曲線，回答下列問題：（1）在圖中標(biāo)明各相的相區(qū)，并寫出圖中各無變量點的相平衡關(guān)系；（2）系統(tǒng)中哪種晶型為穩(wěn)定相？哪種晶型為介穩(wěn)相？（3）各晶型之間的轉(zhuǎn)變是可逆轉(zhuǎn)變還是不可逆轉(zhuǎn)變？解：（1）KEC為晶型Ⅰ的