1、Department of Chemistry金属相图 (Pb-Sn体系)一、实验目的 二、实验原理三、药品仪器 四、实验步骤五、实验记录 六、数据处理八、注意事项 九、思考题七、结果分析与讨论Department of Chemistry实验目的 用热分析法测绘 Pb-Sn二元金属相图,并掌握应用步冷曲线数据绘制二元体系相图的基本方法; 了解步冷曲线及相图中各曲线所代表的物理意义; 学习并掌握热电偶的使用及校正和自动平衡记录仪的使用方法。Department of Chemistry实验原理相 是指体系内部物理性质和化学性质完全均匀的一部分。相平衡 是指多相体系中组分在各相中的量不随时间而改
2、变。研究多相体系的状态如何随组成、温度、压力等变量的改变而发生变化,并用图形来表示体系状态的变化,这种图就叫 相图 。Department of Chemistry本实验采用 热分析法 绘制相图,其 基本原理 :先将体系加热至熔融成一均匀液相,然后让体系缓慢冷却, 体系内不发生相变,则 温度 -时间曲线 均匀改变; 体系内发生相变,则温度 -时间曲线上会出现 转折点或 水平段 。根据各样品的温度 -时间曲线上的转折点或水平段,就可绘制相图。Department of Chemistry温度 -时间曲线,即 步冷曲线Department of Chemistry转折点:表示温度随时间的变化率发生
3、了变化。Department of Chemistry水平段:表示在水平段内,温度 不随时间而变化。Department of Chemistry热 分析法绘制相图温度 温度 abABb/a/c/ABLL+A(s) L+B(s)A(s)+B(s)O时间(a)步冷曲线 (b)二元组分凝聚系统相图0(A) B% 100(B)Department of Chemistry分析 1:纯物质的步冷曲线 如 、 所示,如 从高温冷却,开始降温很快, ab线的斜率决定于体系的散热程度,冷到的熔点时,固体开始析出,体系出现 两相平衡 (液相和固相),此时温度维持不变,步冷曲线出现水平段,直到其中液相全部消失,温度才下降。Department of Chemistry混合物步冷曲线如 、 所示,如 起始温度下降很快 (如 a/b/段 ),冷却到 b/点时,开始有固体析出,这时体系呈两相,因为液相的成分不断改变,所以其平衡温度也不断改变。由于凝固热的不断放出,其温度下降较慢,曲线的斜率较小(b/c/段 )。到了低共熔点 c/后,体系出现三相平衡 L=A(s)+B(s), 温度不再改变,步冷曲线又出现水平段,直到液相完全凝固后,温度又开始下降。