無機材料科學(xué)基礎(chǔ)第六章答案

1、第六章答案第六章答案6161略。略。6262什么是吉布斯相律？它有什么實際意義？什么是吉布斯相律？它有什么實際意義？解：相律是吉布斯根據(jù)熱力學(xué)原理得出的相平衡基本定律，又稱吉布斯相律，用于描述達(dá)到相平衡時系統(tǒng)中自由度數(shù)與組分?jǐn)?shù)和相數(shù)之間的關(guān)系。一般形式的數(shù)學(xué)表達(dá)式為F＝C－P＋2。其中F為自由度數(shù)，C為組分?jǐn)?shù)，P為相數(shù)，2代表溫度和壓力兩個變量。應(yīng)用相率可以很方便地確定平衡體系的自由度數(shù)。6363固體硫有兩種晶型，即單斜硫、斜方硫，因此

2、，硫系統(tǒng)可能有四個相，如果某人實驗得固體硫有兩種晶型，即單斜硫、斜方硫，因此，硫系統(tǒng)可能有四個相，如果某人實驗得到這四個相平衡共存，試判斷這個實驗有無問題？到這四個相平衡共存，試判斷這個實驗有無問題？解：有問題，根據(jù)相律，F(xiàn)=CP2=1P2=3P，系統(tǒng)平衡時，F(xiàn)=0，則P=3，硫系統(tǒng)只能是三相平衡系統(tǒng)。圖61圖626464如圖如圖6161是鈣長石（是鈣長石（CaAlCaAl2SiSi2O）的單元系統(tǒng)相圖，請根據(jù)相圖回解：（）的單元系統(tǒng)相

3、圖，請根據(jù)相圖回解：（1）六方、正交）六方、正交和三斜鈣長石的熔點各是多少？（和三斜鈣長石的熔點各是多少？（2）三斜和六方晶型的轉(zhuǎn)變是可逆的還是不可逆的？你是）三斜和六方晶型的轉(zhuǎn)變是可逆的還是不可逆的？你是如何判斷出來的？（如何判斷出來的？（3）正交晶型是熱力學(xué)穩(wěn)定態(tài)？還是介穩(wěn)態(tài)？）正交晶型是熱力學(xué)穩(wěn)定態(tài)？還是介穩(wěn)態(tài)？解：（1）六方鈣長石熔點約1300℃（B點），正鈣長石熔點約1180℃（C點），三斜鈣長石的熔點約為1750℃（A點）。

4、（2）三斜與六方晶型的轉(zhuǎn)變是可逆的。因為六方晶型加熱到轉(zhuǎn)變溫度會轉(zhuǎn)變成三斜晶型，而高溫穩(wěn)定的三斜晶型冷卻到轉(zhuǎn)變溫度又會轉(zhuǎn)變成六方晶型。（3）正交晶型是介穩(wěn)態(tài)。6565圖6262是具有多晶轉(zhuǎn)變的某物質(zhì)的相圖，其中是具有多晶轉(zhuǎn)變的某物質(zhì)的相圖，其中DEFDEF線是熔體的蒸發(fā)曲線。線是熔體的蒸發(fā)曲線。KEKE是晶型是晶型I的升的升華曲線；華曲線；GFGF是晶型是晶型IIII的升華曲線；的升華曲線；JGJG是晶型是晶型IIIIII的升華曲線，回

5、答下列問題：（的升華曲線，回答下列問題：（1）在圖中）在圖中標(biāo)明各相的相區(qū)，并寫出圖中各無變量點的相平衡關(guān)系；（標(biāo)明各相的相區(qū)，并寫出圖中各無變量點的相平衡關(guān)系；（2）系統(tǒng)中哪種晶型為穩(wěn)定相？）系統(tǒng)中哪種晶型為穩(wěn)定相？哪種晶型為介穩(wěn)相？（哪種晶型為介穩(wěn)相？（3）各晶型之間的轉(zhuǎn)變是可逆轉(zhuǎn)變還是不可逆轉(zhuǎn)變？）各晶型之間的轉(zhuǎn)變是可逆轉(zhuǎn)變還是不可逆轉(zhuǎn)變？解：（1）KEC為晶型Ⅰ的相區(qū)，EFBC過冷液體的介穩(wěn)區(qū)，AGFB晶型Ⅱ的介穩(wěn)區(qū)，JGA晶型