相图计算及其在耐火材料中的应用PDF电子书下载

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