题目
SiO2-Al2O3二组分系统在耐火材料工业上有重要意义,所示的相图是SiO2-Al2O3二组分系统在高温区的相图,莫莱石的组成为2Al2O3 .3SiO2,在高温下SiO2有白硅石和鳞石英两种变体,AB线是两种变体的转晶线,在AB线之上是白硅石,在AB线之下是鳞石英。(1)指出各相区分别由哪些相组成?(2)图中三条水平线分别代表哪些相平衡共存?(3)分别画出从x、y、z点将熔化物冷却的步冷曲线。
SiO2-Al2O3二组分系统在耐火材料工业上有重要意义,所示的相图是SiO2-Al2O3二组分系统在高温区的相图,莫莱石的组成为2Al2O3 .3SiO2,在高温下SiO2有白硅石和鳞石英两种变体,AB线是两种变体的转晶线,在AB线之上是白硅石,在AB线之下是鳞石英。
(1)指出各相区分别由哪些相组成?
(2)图中三条水平线分别代表哪些相平衡共存?
(3)分别画出从x、y、z点将熔化物冷却的步冷曲线。
题目解答
答案
解:
(1) GJEH线以上区域由熔液(l)单相组成;
GJC区域由白硅石(s)+熔液(l)二相组成;
IEJD区域由莫莱石(s)+熔液(l)二相组成;
ABDC区域由白硅石(s)+ 莫莱石(s) 二相组成;
ABMK区域由鳞石英(s)+莫莱石(s) 二相组成;
HEIF区域由Al2O3(s)+ 熔液(l)二相组成;
FIDBMN区域由莫莱石(s)+Al2O3(s)二相组成;
(2) CJD线由莫莱石(s)+白硅石(s)+组成为J的熔液(l)三相平衡;
EIF线由莫莱石(s)+Al2O3(s)+组成为E的熔液(l)三相平衡;
AB线由白硅石(s)+ 鳞石英(s) +Al2O3(s)三相平衡;
(3) 步冷曲线:
解析
步骤 1：确定各相区的组成
根据相图，我们可以确定各相区的组成。相图中，不同的区域代表不同的相或相的组合。在相图中，GJEH线以上区域由熔液(l)单相组成；GJC区域由白硅石(s)+熔液(l)二相组成；IEJD区域由莫莱石(s)+熔液(l)二相组成；ABDC区域由白硅石(s)+ 莫莱石(s) 二相组成；ABMK区域由鳞石英(s)+莫莱石(s) 二相组成；HEIF区域由Al2O3(s)+ 熔液(l)二相组成；FIDBMN区域由莫莱石(s)+Al2O3(s)二相组成。
步骤 2：确定三条水平线代表的相平衡共存
CJD线由莫莱石(s)+白硅石(s)+组成为J的熔液(l)三相平衡；EIF线由莫莱石(s)+Al2O3(s)+组成为E的熔液(l)三相平衡；AB线由白硅石(s)+ 鳞石英(s) +Al2O3(s)三相平衡。
步骤 3：画出从x、y、z点将熔化物冷却的步冷曲线
从x点开始冷却，熔液(l)会先冷却到GJC区域，形成白硅石(s)和熔液(l)的二相平衡，然后继续冷却到IEJD区域，形成莫莱石(s)和熔液(l)的二相平衡，最后冷却到FIDBMN区域，形成莫莱石(s)和Al2O3(s)的二相平衡。从y点开始冷却，熔液(l)会先冷却到ABDC区域，形成白硅石(s)和莫莱石(s)的二相平衡，然后继续冷却到ABMK区域，形成鳞石英(s)和莫莱石(s)的二相平衡，最后冷却到FIDBMN区域，形成莫莱石(s)和Al2O3(s)的二相平衡。从z点开始冷却，熔液(l)会先冷却到HEIF区域，形成Al2O3(s)和熔液(l)的二相平衡，然后继续冷却到FIDBMN区域，形成莫莱石(s)和Al2O3(s)的二相平衡。
根据相图，我们可以确定各相区的组成。相图中，不同的区域代表不同的相或相的组合。在相图中，GJEH线以上区域由熔液(l)单相组成；GJC区域由白硅石(s)+熔液(l)二相组成；IEJD区域由莫莱石(s)+熔液(l)二相组成；ABDC区域由白硅石(s)+ 莫莱石(s) 二相组成；ABMK区域由鳞石英(s)+莫莱石(s) 二相组成；HEIF区域由Al2O3(s)+ 熔液(l)二相组成；FIDBMN区域由莫莱石(s)+Al2O3(s)二相组成。
步骤 2：确定三条水平线代表的相平衡共存
CJD线由莫莱石(s)+白硅石(s)+组成为J的熔液(l)三相平衡；EIF线由莫莱石(s)+Al2O3(s)+组成为E的熔液(l)三相平衡；AB线由白硅石(s)+ 鳞石英(s) +Al2O3(s)三相平衡。
步骤 3：画出从x、y、z点将熔化物冷却的步冷曲线
从x点开始冷却，熔液(l)会先冷却到GJC区域，形成白硅石(s)和熔液(l)的二相平衡，然后继续冷却到IEJD区域，形成莫莱石(s)和熔液(l)的二相平衡，最后冷却到FIDBMN区域，形成莫莱石(s)和Al2O3(s)的二相平衡。从y点开始冷却，熔液(l)会先冷却到ABDC区域，形成白硅石(s)和莫莱石(s)的二相平衡，然后继续冷却到ABMK区域，形成鳞石英(s)和莫莱石(s)的二相平衡，最后冷却到FIDBMN区域，形成莫莱石(s)和Al2O3(s)的二相平衡。从z点开始冷却，熔液(l)会先冷却到HEIF区域，形成Al2O3(s)和熔液(l)的二相平衡，然后继续冷却到FIDBMN区域，形成莫莱石(s)和Al2O3(s)的二相平衡。