文档介绍：物化实验报告二组分合金相图实验者:黄浩2011011743 分1 同组实验者:李奕实验日期:2013-9-28 提交报告日期:2013-10-1 实验老师:吉岩实验目的 (步冷曲线法)测绘Bi-Sn二组分金属相图。。。实验原理人们常用图形来表示体系的存在状态与组成、温度、压力等因素的关系。以体系所含物质组成为自变量,温度为应变量所得到的T-x图是常见的一种相图。二组分相图已得到广泛的研究和应用。固-液相图多用于冶金、化工等部门。较为简单的二组分金属相图主要有三种;一种是液相完全互溶,凝固后,固相也能完全互溶成固熔体的系统,最典型的为Cu-Ni系统;另一种是液相完全互溶而固相完全不互溶的系统,最典型的是Bi-Cd系统;还有一种是液相完全互溶,而固相部分也互溶的系统, 如Pb-Sn系统。本实验研究的Bi-Sn系统就是这一种。在低共熔温度下,Bi在固相Sn中最大溶解度为21%(质量百分数)。热分析法(步冷曲线法)是绘制凝聚体系相图时常用的方法。它是利用金属及合金在加热或冷却过程中发生相变时,潜热的释出或吸收及热容的突变,使得温度-时间关系图上出现平台或拐点,从而得到金属或合金的相转变温度。由热分析法制相图,先做步冷曲线, 然后根据步冷曲线作图。通常的做法是先将金属或合金全部熔化。然后让其在一定的环境中自行冷却,通过记录仪记录下温度随时间变化的曲线(步冷曲线)。物化实验报告以合金样品为例,当熔融的体系均匀冷却时(如图2-6-1所示),如果系统不发生相变, 则系统温度随时间变化是均匀的,冷却速率较快(如图中ab线段);若冷却过程中发生了相变,由于在相变过程中伴随着放热效应,所以系统的温度随时间变化的速率发生改变,系统冷却速率减慢,步冷曲线上出现转折(如图中b点)。当熔液继续冷却到某一点时(如图中 c点),此时熔液系统以低共熔混合物的固体析出。在低共熔混合物全部凝固以前,系统温度保持不变,因此步冷曲线出现水平线段(如图中cd线段);当熔液完全凝固后,温度才迅速下降(如图中de线段)。由此可知,对组成一定的二组分低共熔混合物系统,可根据它的步冷曲线得出有固体析出的温度和低共熔点温度。根据一系列组成不同系统的步冷曲线的各转折点,即可画出二组分系统的相图(温度-组成图)。不同组成熔液的步冷曲线对应的相图如图2-6-2所示。严格地讲,Bi-Sn合金是固态部分互溶凝聚系统,只是由于普通的热分析方法灵敏度较低,无法测得固熔体相界数据,所以,我们通过本实验得到的是Bi-Sn二元合金的简化相图。一般说来,根据步冷曲线即可定出相界,但对于复杂相图还必须有其它方法配合。才能画出相图。用热分析法(步冷曲线法)绘制相图时,被测体系必须时时处于或接近相平衡状态,因此冷却速率要足够慢才能得到较好的结果。实验药品、仪器型号及测试装置示意图药品:纯Sn,纯Bi,质量分数为30%、57%和80%的Bi-Sn混合物,松香、液体石蜡。仪器:热电偶1个、立式电炉2个、调压器2个、陶瓷套管5个、硬质玻璃试管5个、套管架1个、热电偶套管5支、沸点仪一套、自动平衡记录仪1台、计算机1台测试装置示意图: :℃绝对气压: