材科课后习题答案——张联盟版(5)

组成点为3的熔体的冷却结晶过程：

组成点为4的熔体的冷却结晶过程：

（3）组成为5物系的熔融过程：

组成为6物系的熔融过程：

6-31根据图6-19回答下列问题：（1）用箭头标出各界线的温度下降方向并说明界线性质；（2）指出各无变量点E、P、R、Q的性质，并写出其相平衡关系；（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。

解：（1）界线Ee2、e1P、ab、PE、RE、QR、e3Q均为共熔界线，界线aP、bR为转熔界线。 （2）E低共熔点P单转熔点Q过渡点

（3）熔体M的结晶过程：

熔体M在副△BCS内，其结晶结束点应在E点，所以液相离开R点。

图6-19

6-32比较各种三元无变量点（低共熔点，单转熔点，双转熔点，过渡点和多晶转变点）的特点，写出它们的平衡关系。

解：低共熔点指是一种无变量点，系统冷却时几种晶相同时从熔液中析出，或加热时同时融化。相平衡关系为L（E）

若无变量点处于交叉位置的是单共熔分别点，在共轭位置的是双转熔点。相转变关系为

，

上。

多晶转变点两种或者三种晶型发生晶型转变的温度点。

6-38如图6-25为CaO－Al2O3－SiO2系统的富钙部分相图，若原始液相组成位于硅酸盐水泥的配料圈内，并恰好在CaO和C3S初相区的边界曲线上。（1）分析此液相组成的结晶过程；（2）在缓慢冷却到无变量点K的温度1455℃时急剧冷却到室温，则最终获得哪些相，各相含量多少？

过渡点就是转熔性质和共熔性质转变的点，无对应三角形，相平衡的三晶相组成在一条直线

图6-25CaO-Al2O3-SiO2系统高钙区部分相图

解：（1），

（2）溶体平衡冷却得到产物是C2S，C3S和C3A，其固相组成点为P点，各晶相可根据P点在△C2S—C3S—C3A中的位置按双线法求得，C2S=14.6%,C3S=63.9%，C3A=21.5%。实际生产过程中有可能会产生玻璃相。

6-39见图6-25，已知H点的温度1470℃，K点温度1455℃，F点温度1355℃。今取配料成分恰为无变量点H的组成，在充分平衡条件下，问：（l）加热该配料混合物，什么温度开始出现液相？（2）要使物料全部熔融，至少要加热到多高温度？（3）写出该配合料的加热过程相平衡表达式。

解：（1）1335℃ （2）1455℃ （3）

6-40如图6-25，配料P的液相在无变量点K发生独立析晶，最终在低共熔点F结束结晶。问此时所获得的C3S、C2S、C3A和C4AF四种晶相的含量各为多少？如果在F点仍未达到充分平衡，残留液相能否离开F点向其它无变量点继续转移？为什么？

解：配料P的液相在无变量点K发生独立析晶，最终在低共熔点F结束结晶，所获得C3S为63.9%，C2S为14.6%，C3A和C4AF为21.5%。

独立析晶过程也不一定会进行到底，由于冷却速度较快，还可能使熟料中残留玻璃相，这样的话残留玻璃相有可能离开F点向其它无变量点继续转移。

6-43参看CaO－A12O3－SiO2系统相图（图6-27），回答下列问题：（1）组成为66％CaO、26％SiO2、8％A12O3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；（2）为了得到较高的C3S含量，（1）中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（l）中组成的水泥，若只用高岭土和石灰石（A12O3·2SiO2·2H2O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？并计算出所需各种原料的百分含量。

图6-27CaO－Al2O3－SiO2系统相图

解：（1）k点开始出现液相，温度为1455℃,连接3k交CaO-C3S线于6点,

L%=，线段长度可直接量取。

（2）急冷好，k点将进行转熔过程

这样C3S量会减少，急冷使转熔过程来不及进行，从而提高C3S含量 （3）AS2与CaCO3配料，不能得到3点矿物组成

3点组成66CaO1.179mol26SiO20.433mol8Al2030.078mol化成moli.76%.62%4.62%SiO2mol%/Al203mol%=5.55

题目组成点Al203·2SiO2·2H2O与CaCO3配料，SiO2mol%/Al203mol%=2：1，二者比较，SiO2量不够，所以需加入SiO2。

设配料100g，含有66gCaO，26gSiO2，8gAl203，66gCaO化成CaCO3量66/56×100=117.86g 8gAl203化成Al203·2SiO2·2H2O量8/102×258=20.24g AS2·2H2O提供SiO28/102×2×60=9.41g

还需SiO2量20.24-9.41=10.83g，CaCO3wt%=79.14%，AS2·2H2Owt%=13.59%，SiO2wt%=7.27% 6-44根据Na2O－CaO－SiO2系统相图（图6-28）回解：（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1050℃、1000℃、900℃、800℃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？

图6-28Na2O－CaO－SiO2系统相图

解：（1）该点位于△NC3S6-NCS5-SiO2中，Q点附近β-CS初晶区对应无变量H点1:3:6+α-石英+L1:1:5，配料在827℃熔化，完全熔化为1050℃左右

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