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三元相图教程ppt课件

三元相图教程ppt课件
分系统组成表示法
6
确定一点的组成
1、平行线法(三线法)
7
2、双线法确定三元组成
b
c
a
8 8
• 如果三元相图的组分已知就可以在浓度三 角形中确定相应的位置。
O的组成为: A——30% B——60% C——10% 那么O点应该 在哪里呢?
9
三、三元系统组成
C
中的一些关系
1、等含量规则
在等边三角形
B
M1+M2-M3=M
从M1+M2中取出M3愈多,则M点离M3愈远。 16
(3) 共轭位置规则
在三元系统中,物质
组成点M在的一个角顶
之外,这需要从物质M3中 取出一定量的混合物质M1 +M2,才能得到新物质M, 此规则称为共轭位置规则。
由重心规则:
M1+M2+M=M3 或:M= M3 -(M1+M2)
液相点
固相点
49
C
D
F
C .G
e4
3 E Pm
A
S
A
e1
Q
析晶路程:
液相点
e3
.B
S
(3).分析:3点在C的初晶区内,开始
析出的晶相为C,在ASC内,最终析 晶产物为A、S、C,析晶终点在E点, 结晶终产物是A、S、C。途中经过P 点,P点是转熔点,同时也是过渡点。 B L+B S+C
固相点
50
Q/
S/
A/
L+B
B/ 29
1) 几条重要规则
(1)连线规则:用来判断界线的温度走向;
定义:将界线(或延长线)与相应的组成点的连线
相交,其交点是该界线上的温度最高点;温度走
向是背离交点。在连线的同时也就划出了副三角

三元相图ppt

三元相图ppt
三元相图的分析技巧
相态的分析
确定三元相图的三个相态
根据三元相图中的三个区域,可以确定三元相图的三个相态,即液相、固相和气 相。
确定相态之间的转化
三元相图中不同相态之间的转化与成分和温度有关,可以根据相图中的成分和温 度范围确定不同相态之间的转化条件。
结晶过程的分析
分析结晶过程
三元相图中的结晶过程分析需要了解不同成分的溶液中结晶 过程的特点,以及结晶过程中成分的变化规律。
材料科学的基础研究
三元相图的研究也是材料科学基础研 究的重要组成部分。通过对三元相图 的深入研究,可以更好地理解物质的 本质和规律,为材料科学的其他领域 提供基础支撑。
THANKS
谢谢您的观看
新型材料的探索
研究者们通过实验探索新型材料的三元相图,以寻找具有更优性能的相变材料, 应用于能源、环保等领域。
理论研究进展
计算方法的改进
研究者们不断改进计算方法,以更准确地预测三元相图中的 相行为。
分子动力学模拟
利用分子动力学模拟技术,研究者们可以模拟真实材料的三 元相图,为理论预测提供更为准确的依据。
多晶型和同素异构体的存在
在某些三元体系中,可能存在多种晶型和同素异构体,这些不同结构的物质在物理和化学 性能上可能存在显著的差异,因此如何考虑这些差异对三元相图的影响也是一个重要的问 题。
三元相图未来研究方向的建议
加强实验研究
由于三元相图的复杂性,实验研究仍然是确定三元相图最准确的方法。因此,需要发展新的实验技术,提高实验的精度和效 率,同时需要建立更加完善的数据库和理论模型来描述和预测三元相图。
应用研究进展
能源储存与运输
研究者们正在研究如何利用三元相图优化能源储存与运输过程中的性能。例 如,优化相变材料在储存和运输过程中的热力学性质。

三元相图(推荐)课件PPT

三元相图(推荐)课件PPT
C
TB B3 B2 E2 B1
B
46

A1
LA+B
B1

LA+B +C
面 LA+C
E
LB +C
——
四三 相相 平平 衡衡 共共 晶晶
转 变 结 束
2021/3/10
TA
A3 A2 A1
E3
A
C1 E1
TC
E C3 C2 C1
C
TB B3 B2 E2 B1
B
47
中 A2
——
间 转 平
A1
面 变 衡
相 区
L+B L+C
TB-E1-E-E2-B3-B1 TC-E2-E-E3-C3-C1
B-e1-e-e2-B C-e2-e-e3-C
TA
三元 简单共晶相图
小结
A3
A2 A1
E3
A
TC
E C3 C2
相变类型
LA LB LC
TB
E1
B3
B2
E2 B1
B
2021/3/10
C1
C
68
80 70
60
B% 50
10
20
30
40
II
C% 50
40
60
30 20
70
III
80
2021/3/10
10
90
IV
A 90 80 70 60 50 40 30 20 10 C
← A%
10
1)与某一边平行的直线
B
含对角组元浓度相等
B%
C%
2021/3/10

三元相图分析 ppt课件

三元相图分析 ppt课件
单相区与之点接 (水平截面与棱边的交点,表 示三个平衡相成分。)
相率相区的相数差1; 相区接触法则: 单相区/两相区曲线相接;
两相区/三相区直线相接。
三元相图分析 22
三元相图分析 23
合金结晶过程分析; (4)投影图 相组成物相对量计算(杠杆定律、重心定律)
组织组成物相对量计算(杠杆定律、重心定律)
三元相图分析 8
6.2.2 重心定律 在一定温度下,三元合金三相平衡时,合金的成分点为三
个平衡相的成分点组成的三角形的质量重心。(由相率可知, 此时系统有一个自由度,温度一定时,三个平衡相的成分是 确定的。)
平衡相含量的计算:所计算相的成分点、合金成分点和二 者连线的延长线与对边的交点组成一个杠杆。合金成分点为 支点。计算方法同杠杆定律。
三元相图分析 13
6.4 三元共晶相图
6.4.1 组元在固态互不溶,具有共晶转变的相图 1. 相图分析 点:熔点;二元共晶点;三元共晶点。
三元相图分析 14
面: 区:
液相面 固相面 两相共晶面 三相共晶面 两相区:3个 单相区:4个 三相区:4个 四相区:1个
三元相图分析 15
三元相图分析
❖ 投影图
三元相图分析
三元相图的主要特点 (1)是立体图形,主要由曲面构成; (2)可发生四相平衡转变; (3)一、二、三相区为一空间。
三元相图分析 3
6.1三元相图的成分表示法 6.1.1 浓度三角形(等边、等腰、直角三角形) (1)已知点确定成分; (2)已知成分确定点。
等边浓度三角形
三元相图分析 4
三元相图分析 28
6.6 具有化合物的三元相图及三元相图的简化分割
三元相图分析 29
❖ 6.7 三元合金相图应用举例 6.7.1

三相图ppt

三相图ppt

两相组成为
a1 和
b
。由于醋酸在两
1
层中含量不等,所以连结线 a1b1 不
一定与底边平行。
继续加醋酸,使B,C两组分互溶度增加,连结线 缩短,最后缩为一点,O点称为等温会溶点(isothermal consolute point),这时两层溶液界面消失,成单相。 组成帽形区的aob曲线称为双结线(binoal curve)。
如图的中部区域是两相区, 是由原来的两个帽形区叠合 而成。中部区以上或以下, 是溶液单相区,两个区中A 含量不等。
(三)有三对部分互溶体系
乙烯腈(A)-水(B)-乙醚(C) 彼此都只能部分互溶,因此正 三角形相图上有三个溶液分层 的两相区。在帽形区以外,是 完全互溶单相区。
(三)有三对部分互溶体系
二盐一水体系
两条特殊线: DF线是B在含有C的水溶液中的溶 解度曲线; EF 线是C在含有B的 水溶液中的溶解度曲线; 一个三相点: F是三相点,饱和溶液与B(s),C(s) 三相共存, f ** 0 。
多条连结线: B与DF以及C与EF的若干连线称 为连结线。
属于这一类相图的有NH4Cl-NH4NO3-H2O、KNO3-NaNO3-H2O等。
苏打(Na 2SO 4 10H2O) 。
利用温差提纯盐类
图(a)是 NaNO3 KNO3 H2O 在298 K时的相图。 图(b)是该三组分在373 K时的相图。
显然,升高温度,不饱和区扩大, 即两种盐的溶解度增加。
将(a),(b)两张图 叠合,就得到(c), 利用相图(c)将 NaNO 3 与 KNO 3 的混合物分离。
相律
相律(phase rule)
f C 2
相律是相平衡体系中揭示相数 ,独立组分数C和

三元相图ppt

三元相图ppt
智能化数据库
通过建立智能化数据库,可以实现对大量计算结果的自动分析和处理,从而更好地挖掘三 元相图中的信息。
06
其他相关三元相图的内容
三元合金的物理性质
液相线
三元合金在一定温度和压力下, 各相之间的混合物处于平衡状态 ,此时液态三元合金的最低共晶 成分的液相组成点连接形成的曲 线。
固相线
三元合金在一定温度和压力下, 各相之间的混合物处于平衡状态 ,此时固态三元合金的共晶成分 的固相组成点连接形成的曲线。
数据库管理系统
通过建立数据库管理系统,可以将三元相图计算结果进行分类、整理和归纳,方 便研究人员进行查询和使用。
三元相图的集成与智能化研究
多尺度模拟
利用多尺度模拟方法可以将微观结构和宏观性能联系起来,从而更好地研究三元相图。
机器学习
机器学习技术可以对三元相图计算结果进行分析、归纳和预测,从而为研究三元相图提供 了新的思路和方法。
优化合金组织
通过三元相图,可以预测合金在不同温度和成分下的组织,进而优化合金组织结 构,提高材料综合性能。
材料制备
优化制备工艺
三元相图可以预测不同制备工艺下的材料相变行为,为制备 工艺的优化提供依据。
新型材料制备
利用三元相图可以设计新型的高性能材料,并通过合适的制 备工艺制备得到所需的材料体系。
工业生产过程
三元相图
xx年xx月xx日
目录
• 三元相图简介 • 三元相图的基本理论 • 三元相图的主要分析方法 • 三元相图的具体应用 • 三元相图的发展趋势和前景 • 其他相关三元相图的内容
01
三元相图简介
定义和意义
定义
三元相图是一种图形表示,主要用于描述 三个变量或三种物质之间的相互关系。

第8章三元相图课件

第8章三元相图课件

可以利用垂直截面图分析合金的结晶过程和相变临界温度,及结晶所 得组成物。但在利用垂直截面图时,不能分析相变过程中相的成分变化, 也不能利用直线法则(或杠杆定律)计算相和组织的相对量。在垂直截面图 上,不能套用二元相图中的相接触法则。 在垂直截面图中发生两相共晶转变的三相区为尖点向上的曲边三角 形,且向上的顶点与反应相L相区相接,在下方的另两个顶点与生成相的 相区相接。这时两相共晶转变三相区的基本特征之一。
7.绘出A / C =1/4的 ↗ 60 B% 50 合金
40 30 20 10 A
3. 直线法则与重心法则
1)直线法则
—— 适用于两相平衡的情况 投影到任何一边上,按二 元杠杆定律计算
↗ B%
B
C% ↘
fg f ' g ' Rβ Wα = = = ef e' f ' αR Wβ
e’ A
g’ f’ α e R f
A
E
B
C3 C2
C1
L⇔A+C
C L⇔B +C
两相共晶面和液固三相区
TA TB A3 E1 A2 A1 E3 TC E2 B3 B2 B1
A
E
B
A+B+C
C3 C2
L⇔A+B +C
C1
C
TA E1
TB
L⇔B
E2
L⇔A
E1
E E3 E TA E TB A3 E1 A2 A1 E3 TC E2 B3 B2 B1 E3 TC E2
L⇔C
A
E
B
C3 C2
C1
C
曲面的立体图
E1
液 相 面
E2 E3

三组分液液平衡相图与萃取

三组分液液平衡相图与萃取

+
v
⎟⎟⎠⎞
=
n⎜⎜⎝⎛
v K Dc,A l
+
v
⎟⎞2 ⎟⎠
(25-13)
依此类推,若每次用体积为 l 的萃取剂连续 m 次萃取,则萃余液中残留的 A 的物质的量 应降为
4
nm
=
n⎜⎜⎝⎛
v K Dc,Al
+
v
⎟⎞m ⎟⎠
(25-14)

nm n
=
⎜⎜⎝⎛
v K Dc,Al
+
v
⎟⎞m ⎟⎠
(25-15)
大的结果,图中三角形 αβγ 区域是三相共存区。
A
A
A
A
α
β
γ
B
CB
CB
CB
C
(a)
(b)
(c)
(d)
图 25-6 其它类型的三组分液液部分互溶恒温相图
3. Nernst 分配定律
在明了三组分部分互溶相图后,便可对液液萃取进行讨论。首先,从热力学的角度,不 难了解,当萃取达到平衡时,被萃取物质在萃余液和萃取液中必定有一个平衡分配。若用 A 表示被萃取物质,萃余液用 R 表示,萃取液用 E 表示,则萃取达到平衡时,
n(F ) = CO1 n(C) FO1
(25-16)
萃取的结果使系统分成平衡的两相,其中一相为萃取液,以 E1 代表,它含有较多的芳香烃 A 和萃取剂 C。另一相为萃余液,以 R1 代表,它含有比进料 F 更多的非芳香烃 B,这相当 于图 25-7 中一级萃取所得的结果。其中萃余液与萃取液物质的量之比为
n ( R1 ) = E1O1 n ( E1 ) R1O1
(25-17)

三组分体系相图

三组分体系相图

三组分体系等温相图的绘制、实验原理三组分体系C=3,当体系处于恒温恒压条件,根据相律,体系的条件自由度f*为f* = 3 - Φ (1)式中,Φ为体系的相数。

体系最大条件自由度f*max =3-1=2,因此,浓度变量最多只有两个可用平面图表示体系状态和组成间的关系,称为三元相图。

通常用等边三角形坐标表示,见图所示。

等边三角形顶点分别表示纯物A、B、C,AB、BC、CA三条边分别表示A和B、B和C、C和A 所组成的二组分体系的组成,三角形内任何一点都表示三组分体系的组成。

图中的P点,其组成表示如下:经P点作平行于三角形三边的直线,并交三边于a、b、c三点。

若将三边均分成100等分,则P点的A、B、C组成分别为:A%=Pa=Cb,B%=Pb=Ac,C%=Pc=Ba。

本实验讨论的苯—醋酸—水体系属于具有一对共轭溶液的三液体体系,即三组分中二对液体A和B,A和C完全互溶,而另一对B和C只能有限度的混溶,见图所示。

图中,E、K2、K1、P、L1、L2、F点构成溶解度曲线,K1L1、K2L2等是连结线。

溶解度曲线内是两相区,即一层是苯在水中的饱和溶液,另一层是水在苯中的饱和溶液。

曲线外是单相区。

因此,利用体系在相变化时清浊现象的出现,可以判断体系中各组分间互溶度的大小。

本实验是向均相的苯—醋酸体系滴加水使之变成二相混合物的方法,确定二相间的相互溶解度。

仪器药品1、仪器带塞锥形瓶(100mL) 2只,带塞锥形瓶(25mL) 4只,酸式滴定管(50mL) 1只,碱式滴定管(50mL) 1只,移液管(1mL、2mL) 各1只,刻度移液管(10mL、20mL) 各1只,锥形瓶(150mL)4只2、药品冰醋酸(分析纯),苯(分析纯),标准NaOH溶液(0.25mo1/l),酚酞指示剂。

试验步骤1、测定互溶度曲线(1)、在洁净的酸式滴定管内装水,用移液管取10.00mL苯及4.00mL醋酸于干燥的100mL 具塞锥形瓶中,然后慢慢滴加水,同时不停摇动,至溶液由清变浑,即为终点,记下水的体积。

第8章三元系相图PPT课件

第8章三元系相图PPT课件
线组成的。因此在水平截面中,两相区与三相区以共轭线 隔开。
48
49
3、三相平衡区
• 三相平衡时自由度为1,温度和各相成分只有一个可独立变 化。这时系统称为单变量系,三相平衡转变称为单变量系 转变。
• 三元系中的三相平衡转变有:
(1)共晶型转变包括: 共晶转变 L 共析转变 偏晶转变 L1 L2 熔晶转变 L
58
59
Q&A问答环节
敏而好学,不耻下问。 学问学问,边学边问。
He is quick and eager to learn. Learning is learni ng and asking.
60
结束语
感谢参与本课程,也感激大家对我们工作的支持与积极 的参与。课程后会发放课程满意度评估表,如果对我们
16
答:(1)各点的成分如下表
C
D
E
F
G
H
WA
0.1 0.3 0.5 0.5
WB
0.4 0.8 0.4
0.4
WC
1.0
0.6
0.1
0.3
0.5
0.1
(2)点E,F,G的wA:wC=1:1(三点位于过B的一条直线上) 点E,H中,wC=0.1(位于平行AB的直线上) 点H,F,D中,wB=0.4(位于平行AC的直线上) 点G,H中,wA=0.5(位于平行BC的直线上)
37
8.4 两个共晶 型二元系和一 个匀晶型二元 系构成的三元 相图
38
8.5 包共晶型 三元系相图
39
40
8.6 具 有四相 平衡包 晶转变 的三元 系相图
41
42
43
8.7 形成稳定化合物的三元系相图
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物系点必在两组分物系点的连线上.
A
体系M和N组成新的体系,则新物系点O必在
MN连线上,各物系点的量服从杠杆规则:
WM/WN=ON/OM
(4) 若由3个体系合成一个体系,新体系的物系
点必在原来3物系点所组成的三角形中,可以多
次运用杠杆规则求出新的物系点.
M
D,E,F分别为3个体系的物系点.
O
N
D
由3体系组成的新体系的物系点在三角
B(s)+l,f=1
F
H
D(s)+l
G C(s)+l
B
NH4NO3
B(s)+D(s)+l,f=0
D(s)+C(s)+l,f=0
D
P
(NH4NO3.AgNO3)
C
AgNO3
三组分相图(例1)
例: x,y,z 分别代表不同的三元体系,在该温度 下恒温蒸发,分别最先析出何种晶体?
解: 连接Ax,Ay,Az,并将其延长, 其延长线分别进入扇形区BEF, DFH和CHG,故:
有KNO3,NaNO3混合物,物系点为x,利 用相图可找到合理的提纯工艺路线.
过滤的方法可得到纯B(NH4Cl).
B
4 P
C
G
生成水合物的体系
水(A),NaCl(B),Na2SO4(C)三元体系相图. 有水合物D(Na2SO4.10H2O)生成.
B,C混合物的组成为P时,用加水的 方法,物系点将进入扇形区EFG,过
A
滤可以获得纯的水合物D,但无法
得到纯盐C.
溶液l ,单相区 F
Na2SO4
三 组 分 相 图
三 组 分 相 图
三 组 分 相 图
三 组 分 相 图
三元液体体系相图
三元液体体系的相图有多中类型.
图中所示为HAc,H2O,甲苯三元相图.
水与甲苯不完全互溶,故有分层现象出现.图中 的帽形区是两相区,偏C一方者为水层,偏B一方 者为甲苯层.物系点落在帽形区内时,体系将为 两相共存.
若有B,C混合物,其组成由G点表示. 向此体系
加水,物系点将沿GA线向纯水组分A点移动,
D
物系点移动到扇形区CEF区间内,如移动到H
点,体系为两相共存,一相为C(NH4NO3)的饱
和溶液,另一相为纯固态C,通过过滤的方法可
2
以得到纯C
A
1
E
T 3
F
H
若B,C混合物的初始组成为P点. 加入
水后,物系点将进入扇形区BDF,通过
物系点落在三相区时,三液相共存, 在表观上,将会出现互不相溶的3 个液层.
目前,尚未发现4液相共存的现象.
B 水
l
两相区,f=1 E
三相区,f=0
两相区,f=1
D
F
l
两相区,f=1
l
C 乙醚
三元相图的应用
A:H2O; B: KNO3; C:NaNO3.
A
蓝色:298K的相图;
紫红色:373K的相图.
G
B(s)+l,f=1
D(s)+l
E
H
D B(s)+D(s)+l,f=0
B(s)+D(s)+C(s),f=0BC来自P生成复盐的体系
水(A),NH4NO3(B),AgNO3(C)三元体系相图. 有复盐D(NH4NO3.AgNO3)生成.
由混合物P,通过加水的方法可以
得到的纯物质为复盐D.
A
溶液l ,单相区 E
P
b P’
b’ P’’
P’’’ a’’
B
甲苯
b’’
C

三元液体体系相图
由A(乙烯腈),B(水)和C(乙醇)组成的三元 体系,因为水与乙烯腈;乙醇与乙烯腈都不 完全互溶,故在相图中有两个帽形区.
A(乙烯腈)
TT12
当体系的温度降低时,溶解度一 般会降低,相图中的帽形区将逐 步增大,达到一定程度时,两个帽 形区会互相重叠,形成一个大的 两相区,其它区域则为单相区.
两相区,f=1
单相区,f=2
两相区,f=1
B
C

乙醇
三元液体体系相图
由A(乙烯腈),B(水)和C(乙醚)组成的三元 体系,三者相互之间都不完全互溶,故在相 图中有三个帽形区.
A(乙烯腈)
当体系的温度降低时,溶解度降低, 相图中的帽形区将逐步增大,达到 一定程度时,三个帽形区会互相重 叠,相图中将出现三相区.
形DEF之中.
H
先由F,E用杠杆规则求出合成体系的物 系点G,再由D,G用杠杆规则求出新体系
E GF
的物系点H.
B
C
三元盐水体系
三元盐水体系是指体系组成为二盐一水的体 系.
1. 固相是纯盐的体系:
以A(H2O), B(NH4Cl), C(NH4NO3)三元相图为例.
体系相律: f=3-. 图中各区组成: 1区: 单相溶液, f=2; 2区: B(s)+l, f=1; 3区: C(s)+l, f=1; 4区: l+B(s)+C(s), f=0.
5、当爱不能完美,我宁愿选择无悔,不管来生多么美丽,我不愿失 去今生对你的记忆,我不求天长地久的美景,我只要生生世世的轮 回里有你。
三组分相图
三角坐标的特点
(1) 在与某边平
行 的 任 一 直 线 上 A%=40%
A
的各点,与此边相
对顶点所代表组
分的含量必相同.
如P作BC的平行 线EF,则EF线上各
梦 境
三组分相图
1、不要轻言放弃,否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人,常是愿意 去做,并愿意去冒险的人。“稳妥”之船,从未能从岸边走远。-戴尔.卡耐基。
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡,喝起来是苦涩的,回味起来却有 久久不会退去的余香。
4、守业的最好办法就是不断的发展。
P点在单相区,若使体系的物系点沿AP移动, 当进入帽形区后,体系则会分为两相.
如移动到P’,P’’,P’’’点时,体系分为两相,相 的组成分别为:a与b;a’与b’;a’’与b’’.
a,b分别为甲苯层和水层,此两相平衡共存
a
的液层称为共轭溶液(conjugate solution).
a’
A(HAc)
x: 首先析出B(NH4NO3);
y: 首先析出D(NH4NO3.AgNO3);
z: 首先析出C(AgNO3).
A
y
x
z
E
G
F
H
B
NH4NO3
D (NH4NO3.AgNO3)
C
AgNO3
三组分相图( 例2 )
H2O
Na2SO410H2O
P
NaNO3
P点为含水复盐 有4个三相区; 4个两相区; 1个单相区.
E
P
物系点组分A的百
分含量相同,变化
的只是B,C组分的
相对含量. B
F C
三角坐标的特点
(2) 通过某点的任意
直线上各物系点所
A
代表的体系中,另外
两顶点所代表组分
含量之比, 必定相同.
WB/WC=GI/HG=DC/BD
H
WB/WC=DC/BD B
HG
GI I
G
BD
DC C
D
三角坐标的特点
(3) 两个三组分体系并组成新的体系,则新
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