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1、第三章相平衡1，固体硫有两种晶型(单斜硫、斜方硫)，因此硫系统可能有四个相，如果某人 实验得到这四个相平衡共存，试判断这个实验有无问题。2 .图(1 )是具有多晶转变的某物质的相图，其中DEF线是熔体的蒸发 曲线。KE是晶型I的升华曲线；GF是晶型II的升华曲线；JG是晶型III的 升华曲线，回答下列问题：(1) 在图中标明各相的相区，并把图中各无变点的平衡特征用式子表示出来。(2) 系统中哪种晶型为稳定相？那种晶型为介稳相？(3) 各晶型之间的转变是单向转变还是双向转变？3 .在SiO2系统相图中，找出两个可逆多晶转变和两个不可逆多晶转变的 例子。4 .根据A12O3SiO2系统相图说明：(
2、1) 铝硅质耐火材料，硅砖(含SiO298%)、粘土砖(含Al2O33550%)、 高铝砖(含Al2O36090%)、刚玉砖(含Al2O390%)内，各有哪些主要的晶 相。(2) 为了保持较高的耐火度，在生产硅砖时应注意什么？(3) 若耐火材料出现40%液相便软化不能使用，试计算含40(mol)A12O3 的粘土砖的最高使用温度。5 .在 CaOSiO2系统与Al2O3SiO2系统中SiO2的液相线都很陡，为 什么在硅砖中可掺人约2%的CaO作矿化剂而不会降低硅砖的耐火度，但在 硅砖中却要严格防止原料中混入A12O3否则会使硅砖耐火度大大下降。6 .加热粘土矿物高岭石(Al2O32SiO22H
3、2O)至600C时，高岭石分解为 水蒸气和A12O3-2SiO2，继续加热到1595C时会发生什么变化？在这温度 下长时间保温达到平衡，系统的相组成如何？当系统生成40%液相时，应达 到什么温度？在什么温度下该粘土完全熔融？7.图(2)是最简单的三元系统投影图，图中等温线从高温到低温的次序是t6t5t4t3t2t1根据此投影图回答：(1) 三个组分A、B、C熔点的高低次序是怎样排列的。(2) 各液相面下降的陡势如何?那一个最陡?那一个最平坦？ 指出组成为65 % A , 15%B , 20%C的系统的相组成点，此系统在什么温 度下开始结晶？结晶过程怎样？(表明液、固相组成点的变化及结晶过程各阶
4、 段中发生的变化过程)。(4) 计算第一次析晶过程析出晶相的百分数是多少？第二次析晶过程 结束时，系统的相组成如何？结晶结束时系统的相组成又如何？图8 .图(3)为生成二个一致熔融二元化合物的三元系统，据图回答下列问题：(1) 可将其划分为几个简单的三元系统？(2) 标出图中各边界及相区界线上温度下降方向，(3) 判断各无变量点的性质，并将它们的平衡特征式子表示出来。9 .图(4)是生成一致熔融二元化合物(BC)的三元系统投影图。设有组成为：A :35%, B : 35%, C : 30%的熔体，试确定其在图中的位置。冷却时该熔体在何温度下开始析出晶体。10.根据图(5)回答下列问题：(1)说
5、明化合物S1、S2的性质；(2)在图中划分分三元系统及用箭头指示出各界线的温度下降方向及性 质；(3) 指出各无变点的性质并写出各点的平衡关系；(4) 写出1、3组成的熔体的冷却结晶过程(表明液、固相组成点的变化 及结晶过程各阶段系统中发生的变化过程)。并总结判断结晶产物和结晶过程结 束点的规律；(5) 计算熔体l结晶结束时各相百分含量，若在第三次结晶过程开始前将 其急冷却(这时液相凝固成为玻璃相)各相的百分含量又如何?(用线段表示即可)；(6) 加热组成2的三元混合物将于哪一点温度开始出现液相？在该温度 下生成的最大液相量是多少？在什么温度下完全熔融？写出它的加热过程。11 .根据图(6)回
6、答下列问题：(1) 说明化合物S的熔融性质，并分析相图中各界线上温度变化的方 向以及界线和无变量点的性质；(2) 组成点为1，2 , 3及4各熔体的冷却结晶过程；(3) 分别将组成为5和组成为6的物系，在平衡的条件下，加热到完全 熔融，说明其固液相组成的变化途径。12 .根据图(7)回答下列问题：(1) 用箭头标出各界线的温度下降方向及性质；(2) 指出各无变点的性质，并写出其平衡关系；(3) 写出熔体M的结晶过程，说明液相离开R点的原因；(4) 画出AB、BC二元系统相图。13 .比较各种三元无变量点(低共熔点，双升点，双降点，过渡点和多晶 转变点)的特点。写出它们的相平衡关系。14 .对M
7、gOA1203Si02系统和K2OA12O3SiO2系统相图划分副 三角形。15 .参看CaOA1203Si02系统相图，回答下列问题：(1) 组成为66%CaO ,. 26%Si02 , 8%A12O3，即书中3点的水泥配料 将于什么温度开始出现液相？这时生成的最大液相量是多少(根据详6图CaO C2SC12A4部分系统计算)。(2) 为了得到较高的C3S含量，题(1)组成的水泥烧成后急冷好，还是缓冷让其充分结晶好？(3) 欲得到题(1)组成的水泥，若只用高岭土和石灰石(A12032Si022H20 和CaCO3)配料，能否得到该水泥的组成点？为什么？若不能，需要加入何 种原料？并计算出所需
8、各种原料的百分含量。16 .根据Na2OCaO - SiO2系统相图回答：(1) 组成为13%Na2O , 13%CaO , 74%SiO2玻璃配合料将于什 么温度熔化？在什么温度完全熔融？(2) 上面组成的玻璃，当加热到1050C, 1000C, 900C, 800C 时，可能会析出什么晶体？(3) NC3S6晶体加热时是否会不一致熔化?分解出什么晶体，熔化 温度如何？17 .在陶瓷生产中一般出现35%液相就足以使瓷坯玻化。而当液相达到45%时，将使瓷坯变形 成为过烧。根据课本MgOAl2O3 - SiO2具体计算含10% 偏高岭，90%偏滑石的配料的烧成温度范围。18 .计算含50%高岭石，30%长石，20%石英的一个瓷器配方在1250C烧成达到平衡时的相组成及各相的相对量。19 .根据K20 - Al2O3SiO2系统相图。如果要使瓷器中仅含有40%莫来石晶相及60%的玻璃相、原料中应含K2O若干？若仅从长石石中获得，K2O 原料中长石的配比应是多少？20 .高铝水泥的配料通常选择在CA相区范围内，生产时常烧至熔融后冷却制得， 高铝水泥主要矿物CA，而C2AS没有水硬性，因此希望水泥中不含C2AS。 这样在CA相区内应取什么范围的配料才好，为什么（注意生产时不可能完 全平衡.而会出现独立结晶过程）？
