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(20240715)材料科学基础(3)相平衡和相图

时间:2024-07-16 21:28:34浏览次数:8  
标签:20240715 系统 凝聚系统 相平衡 相图 CaO 平衡

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  一、相平衡和相图

1. 相平衡主要研究多组分多相系统中相的平衡问题。

即:多相系统的平衡状态受影响平衡因素的影响规律。

多相系统的平衡状态:相的个数、每相的组成、各相的相对含量等

影响平衡因素:温度、压力、组分浓度等

2. 什么是相平衡?

一个多相系统中,每一相的生成速度和消失速度相同,每一相的数量均不随时间而变化,

宏观上没有任何物质在相间传递,这时系统达到了相平衡

3.什么是相图?

根据多相平衡的实验结果,可以绘制成几何图形用来描述这些平衡状态下的变化关系。这种图形称为相图(或平衡状态图)

相图是平衡状态下系统的组分、物相和外界条件相互关系的几何描述。

 

4.系统:选择的研究对象称为系统;系统以外的一切物质称为环境。 

凝聚系统:没有气相、或气相影响忽略不计的系统称为凝聚系统。

一般来讲合金和硅酸盐系统属于凝聚系统。(如:水泥)

二元相图和三元相图都是针对凝聚系统。环境通常考虑两个因素:温度和压力,凝聚系统中可以忽略压力,只考虑温度因素。

 

5.什么是相?

系统中具有相同物理与化学性质的完全均匀部分的总和称为相。

相与相之间有界面,各相可以用机械方法分离,越过界面时性质可以发生突变。

例如:水和水蒸气;砂子和石头;

一个相中可以含有多个化学物质,(如油水是两个相,但酒精溶液是一个相)

一个系统中所含相的数目,叫做相数,以符号P表示。含有两个相以上的系统,称为多相系统。

 

二、三元系统专业相图(针对水泥)

1.CaO-Al2O3-SiO2系统相图

C-A-S系统是无机非金属材料的重要系统,包括很多重要硅酸盐制品、高炉矿渣和某些矿物岩石

该系统共有15个化合物,三个纯组分,CaO-Al2O3-SiO2的熔点分别为2570、2045、1723摄氏度。

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三、四元系统专业相图(针对水泥)

1.CaO-C2S-C12A7-C4AF系统相图

CaO-C2S-C12A7-C4AF四元系统相图是CaO-Al2O3-Fe2O3-SiO2四元系统相图中的一部分。

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由于硅酸盐水泥主要使用CaO-Al2O3-Fe2O3-SiO2这四种氧化物,而熟料中4中主要矿物组成C2S\C3S\C3A\C4AF均包含在该子四面体中,因此本系统相图对硅酸盐水泥的生产具有非常重要的意义。

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wt%是重量百分率

 

标签:20240715,系统,凝聚系统,相平衡,相图,CaO,平衡
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