冶金炉渣培训课件(PPT 119页)_11592
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二元系最多可能有三个自由度
4.1.1 二元系相图的基本知识
4.1.1.3 连续原理
连续原理
当决定体系状态的那些 参数连续发生变化时，在 新相不出现、旧相不消失 的情况下，体系中各相的 性质以及整个体系的性质 也连续变化——这时自由 度不会发生变化。
4.1.1 二元系相图的基本知识
4.1.1.4 相应原理
Hebei Polytechnic University
4.1 内容大纲
4.1.1 二元系相图的基本知识 4.1.2 简单低共熔型二元系相图 4.1.3 含有中间化合物的二元系相图 4.1.4 含固溶体的二元系相图 4.1.5 冶金过程中主要的二元渣系相图
4.1 二元系相图
4.1.1 二元系相图的基本知识 4.1.1.1相图
4.1.1 二元系相图的基本知识
4.1.1.2 吉布斯相律
2）f—自由度
在一定条件下，一个处于平衡的体系所具有的独 立变量数目。 对单元系而言，如果只有一 相存在，则自由度为2，故在 平面图上可用一个区域表示； 如果两相共存，则自由度为1， 在平面图上便是一根曲线表示； 如果三相共存，则自由度为零， 即只能在一定的温度和压力下 才能实现，在相图上仅有一个 点。
4.1.3 含有中间化合物的二元系相图
图-含有中间化合物的二元系相图
(a)有同成分熔化化合物生成的二元系相图；(b)有异成分熔化化合物生成的二元系相图
4.1 二元系相图
4.1.3 含有中间化合物的二元系相图
相应原理
给定的一个热力学体系，任一互成平衡的相 或相组（体系点和组分点）在相图中都有一定 的几何元素（点、线、面、体）与之对应。
4.1.1 二元系相图的基本知识
4.1.1.5 二元相图的绘制Biblioteka Baidu
具体方法：用组分A和组分B配制成分不同的样品（由纯A到 纯B）放在特制的容器中，加热、熔化，然后冷却，记录 样品的冷却曲线——即样品温度随时间变化的曲线。
f c2
式中，f——自由度数； C——独立组分数（独立组元数）； Φ——平衡共存相的数目（相数）。
4.1.1 二元系相图的基本知识
4.1.1.2 吉布斯相律
1）C—独立组元数 ：
决定一个相平衡体系的成分必须的最少物种数 。 物种：体系中每一个能单独分离出来并独立存在的 化学均匀物质。
• 体系中不发生化学反应：独立组元数 = 物种数 • 体系存在化学反应：
冶金炉渣培训课件(PPT 119页)
冶金炉渣的分类
1）还原渣：能够从与之接触的金属液中吸收[O]，以氧化物 的形式进入的熔渣；
2）氧化渣：能够向与之接触的金属液供应[O]的熔渣 ； 3）富集渣：将原料中有用的成分富集在炉渣； 4）富集渣：起到保护金属、防止污染、减少热损失的作用。
Hebei Polytechnic University
4.1.1 二元系相图的基本知识
4.1.1.2 吉布斯相律
2）φ—相
一个相：体系中具有相同物理和化学性质的均匀部分 的总和。 相的特征
• 一个相可以由几种物质组成 注意：不相溶物质组成的液体则不是一个相
• 一种物质可以有几个相 • 固体机械混合物中，有几种物质就有几个相
• 一个相可以连续成一个整体，也可以不连续
体系冷却到H 点时体系液相 和固相的质量关系：
(l) HJ (B) KH
体系冷却到二元共晶温度的 瞬间，即刚刚到达R 点时：
(l) RN (s) ER
Hebei Polytechnic University
4.1 内容大纲
4.1.1 二元系相图的基本知识 4.1.2 简单低共熔型二元系相图 4.1.3 含有中间化合物的二元系相图 4.1.4 含固溶体的二元系相图 4.1.5 冶金过程中主要的二元渣系相图
相图：表示组分的组成和温度之间的相平 衡关系。
相图中的点、线、面、体都代表着不同 温度和压力下平衡体系中的各个相、相组成 和各相之间相互转变的关系。
4.1 二元系相图
4.1.1 二元系相图的基本知识
4.1.1.2 吉布斯相律
相律：研究热力学体系中物相随组元及体系 的其他热力学参数变化的规律。
表达了平衡体系中可以平衡共存的相数、 独立组元数以及可以人为指定的独立变数的 数目与体系自由度之间的关系 ：
内容大纲
4.1 二元系相图 4.2 三元系相图 4.4 熔渣的结构理论 4.6 熔渣的离子溶液结构模型 4.7 熔渣的活度曲线 4.8 熔渣的化学性质 4.9 熔渣的物理性质
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内容大纲
4.1 二元系相图 4.2 三元系相图 4.4 熔渣的结构理论 4.6 熔渣的离子溶液结构模型 4.7 熔渣的活度曲线 4.8 熔渣的化学性质 4.9 熔渣的物理性质
4.1 二元系相图
4.1.3 含有中间化合物的二元系相图
特 征 只有一个中间化合物，而且没有固熔体生成
（或固态完全不互溶），液态完全互溶
同成分熔化化合物 ：化合物在熔化时生成的液相组成与 化合物的组成相同 异成分熔化化合物 ：化合物在熔化时分解为液相和另一 组成与原化合物不同的固相
4.1 二元系相图
特征
体系的两个组分在液态 下完全互溶，固态下完全不 互溶，即体系中只能出现一 种液体（两个组分的液态混 合物）和两种固相。
简单低共熔二元系由四 个面、三条线和一个共晶 点组成。
4.1 二元系相图
4.1.2 简单低共熔型二元系相图
冷却过程分析
4.1 二元系相图
4.1.2 简单低共熔型二元系相图
杠杆规则
独立组元数＝物种数一独立化学平衡关系式数
例如：CaCO3加热分解存在下列反应： CaCO3=CaO+CO2 独立组元数C=3-1=2
• 一个体系中在同一相内存在一定的浓度关系 ：
独立组元数＝物种数一独立化学平衡关系式数一独立浓度关系数
例如： 2HgO(s)=2Hg(g)+O2(g) 独立组元数C=3-1-1=1
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4.1 内容大纲
4.1.1 二元系相图的基本知识 4.1.2 简单低共熔型二元系相图 4.1.3 含有中间化合物的二元系相图 4.1.4 含固溶体的二元系相图 4.1.5 冶金过程中主要的二元渣系相图
4.1 二元系相图
4.1.2 简单低共熔型二元系相图
4.1.1 二元系相图的基本知识
4.1.1.3 连续原理
连续原理
当决定体系状态的那些 参数连续发生变化时，在 新相不出现、旧相不消失 的情况下，体系中各相的 性质以及整个体系的性质 也连续变化——这时自由 度不会发生变化。
4.1.1 二元系相图的基本知识
4.1.1.4 相应原理
Hebei Polytechnic University
4.1 内容大纲
4.1.1 二元系相图的基本知识 4.1.2 简单低共熔型二元系相图 4.1.3 含有中间化合物的二元系相图 4.1.4 含固溶体的二元系相图 4.1.5 冶金过程中主要的二元渣系相图
4.1 二元系相图
4.1.1 二元系相图的基本知识 4.1.1.1相图
4.1.1 二元系相图的基本知识
4.1.1.2 吉布斯相律
2）f—自由度
在一定条件下，一个处于平衡的体系所具有的独 立变量数目。 对单元系而言，如果只有一 相存在，则自由度为2，故在 平面图上可用一个区域表示； 如果两相共存，则自由度为1， 在平面图上便是一根曲线表示； 如果三相共存，则自由度为零， 即只能在一定的温度和压力下 才能实现，在相图上仅有一个 点。
4.1.3 含有中间化合物的二元系相图
图-含有中间化合物的二元系相图
(a)有同成分熔化化合物生成的二元系相图；(b)有异成分熔化化合物生成的二元系相图
4.1 二元系相图
4.1.3 含有中间化合物的二元系相图
相应原理
给定的一个热力学体系，任一互成平衡的相 或相组（体系点和组分点）在相图中都有一定 的几何元素（点、线、面、体）与之对应。
4.1.1 二元系相图的基本知识
4.1.1.5 二元相图的绘制Biblioteka Baidu
具体方法：用组分A和组分B配制成分不同的样品（由纯A到 纯B）放在特制的容器中，加热、熔化，然后冷却，记录 样品的冷却曲线——即样品温度随时间变化的曲线。
f c2
式中，f——自由度数； C——独立组分数（独立组元数）； Φ——平衡共存相的数目（相数）。
4.1.1 二元系相图的基本知识
4.1.1.2 吉布斯相律
1）C—独立组元数 ：
决定一个相平衡体系的成分必须的最少物种数 。 物种：体系中每一个能单独分离出来并独立存在的 化学均匀物质。
• 体系中不发生化学反应：独立组元数 = 物种数 • 体系存在化学反应：
冶金炉渣培训课件(PPT 119页)
冶金炉渣的分类
1）还原渣：能够从与之接触的金属液中吸收[O]，以氧化物 的形式进入的熔渣；
2）氧化渣：能够向与之接触的金属液供应[O]的熔渣 ； 3）富集渣：将原料中有用的成分富集在炉渣； 4）富集渣：起到保护金属、防止污染、减少热损失的作用。
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4.1.1 二元系相图的基本知识
4.1.1.2 吉布斯相律
2）φ—相
一个相：体系中具有相同物理和化学性质的均匀部分 的总和。 相的特征
• 一个相可以由几种物质组成 注意：不相溶物质组成的液体则不是一个相
• 一种物质可以有几个相 • 固体机械混合物中，有几种物质就有几个相
• 一个相可以连续成一个整体，也可以不连续
体系冷却到H 点时体系液相 和固相的质量关系：
(l) HJ (B) KH
体系冷却到二元共晶温度的 瞬间，即刚刚到达R 点时：
(l) RN (s) ER
Hebei Polytechnic University
4.1 内容大纲
4.1.1 二元系相图的基本知识 4.1.2 简单低共熔型二元系相图 4.1.3 含有中间化合物的二元系相图 4.1.4 含固溶体的二元系相图 4.1.5 冶金过程中主要的二元渣系相图
相图：表示组分的组成和温度之间的相平 衡关系。
相图中的点、线、面、体都代表着不同 温度和压力下平衡体系中的各个相、相组成 和各相之间相互转变的关系。
4.1 二元系相图
4.1.1 二元系相图的基本知识
4.1.1.2 吉布斯相律
相律：研究热力学体系中物相随组元及体系 的其他热力学参数变化的规律。
表达了平衡体系中可以平衡共存的相数、 独立组元数以及可以人为指定的独立变数的 数目与体系自由度之间的关系 ：
内容大纲
4.1 二元系相图 4.2 三元系相图 4.4 熔渣的结构理论 4.6 熔渣的离子溶液结构模型 4.7 熔渣的活度曲线 4.8 熔渣的化学性质 4.9 熔渣的物理性质
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内容大纲
4.1 二元系相图 4.2 三元系相图 4.4 熔渣的结构理论 4.6 熔渣的离子溶液结构模型 4.7 熔渣的活度曲线 4.8 熔渣的化学性质 4.9 熔渣的物理性质
4.1 二元系相图
4.1.3 含有中间化合物的二元系相图
特 征 只有一个中间化合物，而且没有固熔体生成
（或固态完全不互溶），液态完全互溶
同成分熔化化合物 ：化合物在熔化时生成的液相组成与 化合物的组成相同 异成分熔化化合物 ：化合物在熔化时分解为液相和另一 组成与原化合物不同的固相
4.1 二元系相图
特征
体系的两个组分在液态 下完全互溶，固态下完全不 互溶，即体系中只能出现一 种液体（两个组分的液态混 合物）和两种固相。
简单低共熔二元系由四 个面、三条线和一个共晶 点组成。
4.1 二元系相图
4.1.2 简单低共熔型二元系相图
冷却过程分析
4.1 二元系相图
4.1.2 简单低共熔型二元系相图
杠杆规则
独立组元数＝物种数一独立化学平衡关系式数
例如：CaCO3加热分解存在下列反应： CaCO3=CaO+CO2 独立组元数C=3-1=2
• 一个体系中在同一相内存在一定的浓度关系 ：
独立组元数＝物种数一独立化学平衡关系式数一独立浓度关系数
例如： 2HgO(s)=2Hg(g)+O2(g) 独立组元数C=3-1-1=1
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4.1 内容大纲
4.1.1 二元系相图的基本知识 4.1.2 简单低共熔型二元系相图 4.1.3 含有中间化合物的二元系相图 4.1.4 含固溶体的二元系相图 4.1.5 冶金过程中主要的二元渣系相图
4.1 二元系相图
4.1.2 简单低共熔型二元系相图