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前言1

1 概论1

1.1 基本概念1

1.1.1 系统1

1.1.2 相1

1.1.3 组元2

1.1.4 独立组元2

1.1.5 自由度3

1.2.1 相律4

1.2 相律及相律推导4

1.1.8 相图4

1.1.7 相平衡4

1.1.6 平衡状态4

1.2.2 相律推导7

2 单元系统10

2.1 相图结构及相图分析10

2.1.1 相律公式10

2.1.2 相图结构及相图分析10

2.2 相界的热力学模型13

2.2.1 克拉珀龙方程13

2.2.2 固--液(或固--固)相图方程15

2.2.3 气--液(或气--固)相图方程17

3 二元系统20

3.1 相图结构、类型及析晶过程分析20

3.1.1 相律公式20

3.1.2 坐标系统20

3.1.3 相图结构22

3.1.4 相图类型23

3.1.5 析晶过程分析25

3.2 二元相图的相界模型、组成换算及相平衡计算28

3.2.1 相界的数学拟合表达式28

3.2.2 相界的热力学函数表达式28

3.2.3 组成转换30

3.2.4 杠杆规则31

3.2.5 相平衡计算32

4 三元系统35

4.1 相图结构35

4.1.1 相律公式35

4.1.2 组成表示法35

4.1.3 立体图36

4.1.4 投影图38

4.2 相图类型及界线性质判别40

4.2.1 相图类型40

4.2.2 界线性质判别44

4.3.1 杠杆规则45

4.3 相平衡规则45

4.3.2 重心规则46

4.3.3 交叉位置规则48

4.3.4 共轭位置规则48

4.4 析晶规则49

4.4.1 液相组成变化路线49

4.4.2 三角形化规则52

4.4.3 析晶过程分析实例52

4.5 三元相图解析几何53

4.5.1 浓度三角形三角坐标系与直角坐标系的关系53

4.5.3 三元相图中两点间距离55

4.5.2 三元相图中两点式直线方程55

4.5.4 三元相图中点到直线的距离57

4.5.5 三元相图的组成转换59

4.6 三元相图中曲线的数学拟合61

4.6.1 多项式回归61

4.6.2 直线回归64

4.6.3 曲线回归65

4.6.4 应用实例67

4.7 初晶区的划分与析晶路线解析69

4.7.1 相界曲线凸凹的判别69

4.7.2 初晶区边界判别式70

4.7.3 析晶路线解析74

4.8 析晶过程相组成76

4.8.1 相界温度--组成关系76

4.8.2 拐点、拐点温度及其计算77

4.8.3 液、固相组成计算78

4.9 相平衡计算81

4.9.1 液相量计算公式的推导81

4.9.2 固相量计算公式84

4.9.3 计算实例84

4.10 二元固态溶液的三元相图的相平衡计算90

4.10.1 状态图分析90

4.10.3 组成点在固溶体结晶区内的液相量计算94

4.10.2 组成点在纯组元结晶区内的相平衡计算94

5 四元系统98

5.1 相图结构98

5.1.1 相律公式98

5.1.2 组成表示法98

5.1.3 立体图99

5.1.4 锥形投影图100

5.1.5 等组成截面图103

5.2 相图类型及析晶规则104

5.2.1 简单共熔型四元系的析晶过程104

5.2.2 生成化合物的四元系相图105

5.2.3 四元相图的杠杆规则及重心规则107

5.2.4 四元相图的温度最高点规则108

5.2.5 四元相图的切线规则109

5.2.6 四元相图相边界性质的判别109

5.3 四元相图解析几何112

5.3.1 浓度四面体坐标系与三维直角坐标系的关系112

5.3.2 四元相图中两点式直线方程115

5.3.3 四元相图中两点间距离116

5.3.4 四元相图中平面的三点式方程118

5.3.5 四元相图的组成转换119

5.4 四元相图的界面方程及锥面方程122

5.4.1 四元相图中界面的数学拟合例122

5.4.2 四元相图中锥面及锥面方程124

5.5 四元相图的相区划分127

5.5.1 立体相图中相界曲面的凸凹判别及初晶空间边界判别式127

5.5.2 锥形投影图的相区边界判别式131

5.6 析晶路线解析134

5.6.1 立体相图的析晶路线解析134

5.6.2 锥形投影图的析晶路线解析137

5.7 析晶各阶段的液相组成与固相组成的计算140

5.7.1 四元相图的相界温度表达式140

5.7.2 拐点、拐点温度及其计算142

5.7.3 液、固相组成计算145

5.8.1 液相量计算公式的推导148

5.8 立体图的相平衡计算148

5.8.2 计算实例151

5.9 锥形投影图的相平衡计算154

5.9.1 液相量计算公式154

5.9.2 固相量计算公式156

5.9.3 计算实例157

5.10 等组成截面图的相平衡计算164

5.10.1 等组成截面图中四面体坐标与平面直角坐标的关系164

5.10.2 锥面及锥体空间165

5.10.3 相平衡计算168

5.10.4 计算实例170

6.1.1 引言175

6.1.2 Ts-A3S2=？(K、A、S)方程的建立175

6 粘土砖高温相组成的近似计算175

6.1 K2O-Al2O3-SiO2系统中粘土砖最大液相量的近似计算175

6.1.3 S-A3S2共溶线As-A3S2=?(K)方程的建立178

6.1.4 拐点温度和拐点温度下液相量计算公式的推导179

6.1.5 应用179

6.2 K2O、Na2O、FeO、Fe2O3、CaO、MgO、TiO2-Al2O3-SiO2各三元系的数学分析180

6.2.1 引言180

6.2.2 各杂质氧化物-Al2O3-SiO2系统中与粘土砖有关的局部相图180

6.2.3 各三元系A3S2-SiO2共熔线基本数据180

6.2.4 各三元系A3S2-SiO2共熔线基本方程181

6.3.1 1100～1440℃相平衡计算184

6.3 相平衡计算公式的建立184

6.3.2 1440～1590℃相平衡计算192

6.4 粘土砖最大液相量和高温相组成的近似计算194

6.4.1 粘土砖的最大液相量194

6.4.2 粘土砖高温相组成的计算程序194

6.4.3 计算实例197

7 CaO-FeO-SiO2系硅砖液相量计算198

7.1 CaO-FeO-SiO2系相图及其基本方程的建立198

7.1.1 CaO-FeO-SiO2系相图198

7.1.2 三元共熔线及二元固、液线的基本方程199

7.1.3 CaO-FeO-SiO2系统中的组成转换200

7.2.1 液相量公式的建立203

7.2 液相量计算203

7.2.2 始熔温度to的确定204

7.2.3 拐点温度tr的确定205

7.2.4 液相量计算程序及计算实例205

8 M-MA-M2S-CMS系镁质耐火材料高温相组成的计算208

8.1 M-MA-M2S-CMS系的数学特征208

8.1.1 引言208

8.1.2 锥形投影图基本方程的建立209

8.1.3 区域判别215

8.2 液相量计算公式的推导217

8.2.1 拐点组成及拐点温度217

8.2.3 ≤t3液相量关系式219

8.2.2 液相量计算通式219

8.2.4 ≥t3液相量关系式220

8.3 固相组成计算228

8.3.1 液相组成228

8.3.2 固相组成231

8.4 应用236

8.4.1 M-MA-M2S-CMS系镁质耐火材料高温相组成计算表236

8.4.2 应用实例236

9.1.1 引言239

9.1.2 MgO-CaO-C3S-C4AF系相图239

9.1 MgO-CaO-C3S-C4AF系相图及其数学特征239

9 MgO-CaO-C3S-C4AF系白云石耐火材料相平衡计算239

9.1.3 锥形投影图的数学特征241

9.1.4 组成换算243

9.1.5 区域判别243

9.2 相平衡计算246

9.2.1 液相量公式246

9.2.2 固相量公式246

9.2.3 液相组成247

9.2.4 MgO-CaO-C3S-C4AF系白云石耐火材料高温液相量计算表249

9.2.5 应用251

参考文献253