材料科學(xué)基礎(chǔ) (6.4) 三元系統(tǒng)相圖(1)
三元系統(tǒng)
凝聚系統(tǒng):當(dāng)外界條件不變時,如果系統(tǒng)的各種性質(zhì)不隨時間而改變,則這系統(tǒng)就處于平衡狀態(tài),沒有氣相或雖有氣相但其影響可忽略不計的系統(tǒng)。
?三元系統(tǒng)顧名思義,是包括三個獨立組元的系統(tǒng),即C=3,比二元系統(tǒng)更為復(fù)雜。
相律表達(dá)式:F=C-P+1=4-P
意味著在該系統(tǒng)中,最大自由度為4,最多有4個相共存
三元系統(tǒng)組成的表示:
三個主要的獨立組元兩兩組成三條線,于是采用等邊三角形來表示它們的組分組成,每一條邊表示二元系統(tǒng)中兩個組元的相對含量,所以我們也把這樣的三角形稱為濃度三角形。
濃度三角形的三個頂點分別代表A B C這三種物質(zhì)的純濃度點(含量為100%)
在三角形內(nèi)任取一個點M,過點M做三角形三條邊的平行線,就可以得到三個分別以a b c 為邊長的等邊三角形。由等邊三角形以及相似三角形的相關(guān)知識,我們得到a+b+c=AB=AC=BC。因為一條邊意味著被均分為100等分,完整的一條邊意味著完整的組含量。即 a+b+c=100%
所以我們可以用 a b c 來表示各組分的含量,這也正是組分圖非常重要的用途。

相圖是一種工具,接下來我來介紹一下它更為詳細(xì)的使用方法,即三元系統(tǒng)相圖的性質(zhì)。
三元系統(tǒng)相圖的性質(zhì)
1.等含量規(guī)則
在濃度三角形中,平行于一條直線上所有各點的組成中含對面頂點的組元量相等。
(由濃度的判斷規(guī)則可以幫助理解,過該直線上的點做對面頂點邊所對應(yīng)的平行線,一直就是這條線本身)

2.等比例規(guī)則
從濃度三角形的頂點向其對邊作射線,線上所有點的組成中含其他兩個組分的量的比例不變。
(通過做幾個相似三角形可以證明)
3.背向線規(guī)則
在濃度三角性中,一個三元系統(tǒng)的組成點愈靠近某個頂點,該頂點所代表的組元含量就愈高,反之亦然。
4.杠桿規(guī)則
當(dāng)兩個組成已知的三元混合物(或相)混合成一個新混合物(或相)時,新混合物的組成點必在兩個原始混合物組成點的連線上,且位于兩點之間,兩個原始混合物的質(zhì)量之比比它們的組成點到新混合物組成點之間的距離成反比。
在分析二元系統(tǒng)的時候,我們討論過杠桿規(guī)則,而在三元系統(tǒng)中也是類似的。
推論:由一相分解成為兩相的時候,這兩相組成點必分布于原始組成點的兩側(cè),且三點成一條直線。
5.重心規(guī)則
(1)重心位置規(guī)則:M+N+Q=P,P點為低共熔點

(2)交叉位置規(guī)則:P+Q=M+N,P點為單轉(zhuǎn)熔點

(3)共軛位置規(guī)則:P+Q+N=M,P點為雙轉(zhuǎn)熔點

下次更新將詳細(xì)分析三元相圖的基本過程
后記:好一點想吃圣誕芝士鍋,點了之后竟然才告訴我沒有了(可惡)。只好煮了香香的奶茶喝,希望身體快點好,真是根本沒力氣出門。