5、三元相圖等溫截面圖等溫截面:用一定溫度的平面，即平行于底平面的等溫截面去截相圖的立體圖，把所得交線畫于平面上就是等溫截面，等溫截面又稱橫截面或等溫斷面圖。這些截面的截痕就是液相等溫線和固相等溫線，通過在這些等溫線上的平衡相各點，在等溫線的中間可以做出許多直線（結線），結線兩端為在此溫度下相平衡的兩相組成，而結線是由實驗數據作出的。從等溫截面圖上看，等溫截面圖有3種相區被給定溫度包圍的液相區單一固相與液相平衡共存區域二固相混合物與給定溫度的某一組成的液相區域三元實際相圖

1、CaO-Al2O3-SiO2系相圖

①請指出圖中不一致熔（分解熔融化合物），并寫出它們分解熔融反應式，標界線上的溫度下降方向。

②給出組成相X(25%Al2O3,20%CaO,55%SiO2）Y(30%Al2O3,30%CaO,40%SiO2）冷卻析晶路線，并分別求組成X（1400℃，1200℃，1170℃）和Y（1400℃，1300℃，1100℃）各溫度下的平衡相及其比例。③繪制1400℃等溫截面圖，并指出各相區的平衡相④A3S2與C2S7：3（重量）比例混合，繪制混合物熔體冷卻析晶過程，并指出該混合物熔體冷卻至1400℃平衡狀態下的平衡相及其比例，在上述溫度下如有液相存在，指出液相組成，最后指出該混合物的組成。⑤純剛玉（α-Al2O3）和純A3S2兩種耐火制品，在1400℃C/S=1的爐渣條件下使用，請用相圖推測哪種材料優越。

①請指出圖中不一致熔（分解熔融化合物），并寫出它們分解熔融反應式，標界線上的溫度下降方向。

②給出組成相X(25%Al2O3,20%CaO,55%SiO2）Y(30%Al2O3,30%CaO,40%SiO2）冷卻析晶路線，并分別求組成X（1400℃，1200℃，1170℃）和Y（1400℃，1300℃，1100℃）各溫度下的平衡相及其比例。1400℃:由CAS2和組成為a的液相

1200℃:由CAS2、SiO2(鱗石英)和液相b

1170℃：冷卻平衡狀態為CAS2、S和CS三相平衡

③繪制1400℃等溫截面圖，并指出各相區的平衡相A3S2④A3S2與C2S7：3（重量）比例混合，繪制混合物熔體冷卻析晶過程，并指出該混合物熔體冷卻至1400℃平衡狀態下的平衡相及其比例，在上述溫度下如有液相存在，指出液相組成，最后指出該混合物的組成。1400℃:L+CA6+CAS2gfdeA3S2N⑤純剛玉（α-Al2O3）和純A3S2兩種耐火制品，在1400℃,C/S=1的爐渣條件下使用，請用相圖推測哪種材料優越。A3S22、MgO-Al2O3-SiO2系相圖2、MgO-Al2O3-SiO2系相圖化合物性質：一致熔二元化合物：M2S、MA、A3S2不一致熔二元化合物：MS不一致熔三元化合物：M2A2S5、M4A5S2劃分分三角形9個無變量點，9個分三角形三角形平衡相開始生成液相溫度℃①S、MS、M2A2S51355②MS、M2S、M2A2S51365③M2S、M2A2S5、MA1370④M、MA、M2S1710⑤A、MA、A3S21578⑥MA、A3S2、M4A5S21482⑦MA、M4A5S2、M2A2S51453⑧A3S2、M4A5S2、M2A2S51460⑨A3S2、M2A2S5、S1440①把a-j各混合物組成點標注在圖上,做出熔體冷卻析晶過程,并指出各點的結晶終了溫度和1500℃和常溫下的平衡相?②推斷組成X（20%MgO,80%Al2O3），Y（28.3%MgO，71.7%Al2O3），Z（60%MgO，40%Al2O3）三種材料在SiO2存在條件下，1600℃溫度條件使用，僅從熔融點比較，哪種材料較優越?③欲研制一種MgO材料能在1500℃低溫燒結，1700℃高溫使用，添加5wt%蠟石（70wt%SiO2，30wt%Al2O3）為助燒結劑，是否可行?④鎂鋁不燒磚為一級礬土骨料和Al2O3-MgO共磨粉，以6：4配制而成，其中MgO在制品中的含量為8~12%，請借助于相圖分析細粉組成選在何處為佳（假設骨料中Al2O3含量為85%）。①把a-j各混合物組成點標注在圖上,并指出各點的結晶終了溫度和1500℃和常溫下的平衡相②推斷組成X（20%MgO,80%Al2O3），Y（28.3%MgO，71.7%Al2O3），Z（60%MgO，40%Al2O3）三種材料在SiO2存在條件下，1600℃溫度條件使用，僅從熔融點比較，哪種材料較優越。③欲研制一種MgO材料能在1500℃低溫燒結，1700℃高溫使用，添加5wt%蠟石（70wt%SiO2，30wt%Al2O3）為助燒結劑，是否可行。L向MgO中添加5wt%蠟石，可在圖中M、L（蠟石組成點）間連線，混合物的平衡組成點為連線上的T點，在分系統M-M2S-MA內，于1710℃開始形成液相，所以這個材料可以滿足1700高溫使用的條件。能否在1500℃溫度下實現燒結，可以考查一下混有蠟石的MgO材料成型體在1500℃熱處理過程的狀態。首先，混入MgO粉粒間的蠟石，二者在高溫作用下，必然相互擴散，發生平衡反應。對于蠟石而言，由于吸收MgO，反應產物必然離開原始組成點沿N-M連線自N移向T，它將經歷兩個一固一液相區，一個單一液相區，兩個二固一液相區及一個三固相區即達平衡點T。這其中當蠟石吸收大約11~31wt%MgO將完全熔融為單一液相，液相的參與必有助于平衡反應的進行和燒結，而當MgO含量達52wt%以上液相又將消失而固化，又不影響1700℃的高溫使用。5wt%蠟石時MgO產生液相量與MgO的數量關系

④鎂鋁不燒磚為一級礬土骨料和Al2O3-MgO共磨粉，以6：4配制而成，其中MgO在制品中的含量為8~12%，請借助于相圖分析細粉組成選在何處為佳（假設骨料中Al2O3含量為85%）。3、CaO-MgO-SiO2系相圖

①把比例為MgO:CaO:C3S=40:40:20的混合物組成點標注在相圖上,并指出該混合物的組成,若將這個混合物加熱,指出其開始與完全熔融的溫度,將該熔體冷卻至2000℃,其平衡相及其比例如何?②將純MgO和白云石（50wt%℃aO，50wt%MgO）于1600℃在CaO/SiO2=1和1.5系爐渣條件下使用，比較它們的抗侵蝕能力。③三種白云石X(80%M,20%C),Y(40%M,60%C),Z(20%M,80%C)在含SiO2條件下于1600℃下使用,試對它們的抗侵蝕性進行比較?④對于組成為D的白云石，欲使其能在1600℃燒結，1700℃高溫使用性能穩定，引入CaO/SiO2=1（質量）的爐渣5wt%作為助燒結劑，請分析是否可行。

①把比例為MgO:CaO:C3S=40:40:20的混合物組成點標注在相圖上,并指出該混合物的組成,若將這個混合物加熱,指出其開始與完全熔融的溫度,將該熔體冷卻至2000℃,其平衡相及其比例如何?

M點中含MgO=40%,CaO=55%,SiO2=5%開始出現液相溫度T:1850℃完全熔融溫度約2350℃②將純MgO和白云石（50wt%℃aO，50wt%MgO）于1600℃在CaO/SiO2=1(質量)和1.5(摩爾)系爐渣條件下使用，比較它們的抗侵蝕能力。

對于MgO:吸收爐渣組成由M→Y的變化過程為，一旦吸收爐渣即刻形成液相，進入⑤MgO+L兩相平衡相區，液相量隨吸收爐渣量增加，大約相當于吸收78wt%的爐渣液相量達100%，進入單一液相區⑧。

對于白云石（D）:由D→Y約吸收53wt%的爐渣方開始出現液相，大約吸收82wt%的爐渣液相量達100wt%，進入單一液相區。1600℃氧化鎂（M）和白云石（D）吸收不同數量爐渣（Y）的液相生成量

氧化鎂白云石③三種白云石X(80%M,20%C),Y(40%M,60%C),Z(20%M,80%C)在含SiO2條件下于1600℃下使用,試對它們的抗侵蝕性進行比較?XYZ10%25%31%④對于組成為D的白云石，欲使其能在1600℃燒結，1700℃高溫使用性能穩定，引入CaO/SiO2=1（質量）的爐渣5wt%作為助燒結劑，請分析是否可行。

這個混合物，如能在1600℃充分燒結，達到平衡時為C-M-C3S三相平衡共存，共熔溫度1850℃，在該溫度以下無液相產生。因此，燒結后的混合物在1700℃溫度下使用自然是相當穩定的。對于白云石與添加物混合物的成型體，它在1600℃高溫處理過程中，分布于白云石顆粒間的添加物，它在CaO-SiO2系統內的CS-C2S分系統，1460℃就開始出現液相，1600℃為全液相區，熔融的添加物，將向白云石顆粒間滲透與白云石反應，其組成也將由Y向X變化。其變化過程的液相量變化和相變化，它經歷全液相區⑧，一固（C2S）一液二相區④二固（C2S、M）一液三相區③，三固（C3S、C2S、M）相區②，直至最后平衡點X，落入三固相（C、M、C3S）區①，開始出現液相溫度為1850℃.這說明所選擇的助燒結劑，可以在較低溫度下產生液相，有促進燒結作用。而經1600℃的高溫作用，經過平衡反應，最終液相又消失，組成點進入高熔融相區，可見所選擇的白云石助燒結劑是適宜的。

4、FeO-Al2O3-SiO2系相平衡

1)1600℃等溫截面下的平衡相及其平衡相2)有5種Al2O3-SiO2系耐火材料L(90wt%Al2O3，10wt%SiO2)，M(A3S2)，N(50wt%Al2O3，50wt%SiO2)，P(30wt%Al2O3，70wt%SiO2)，Q（10wt%Al2O3，90wt%SiO2)，它們混入或侵入5wt%FeO后,在1600℃產生的液相,其組成和數量如何?3)與5%FeO反應后的Al2O3-SiO2系耐火材料1600℃生成的穩定相的類型及液相量與組成的關系?4)作圖比較2)中5種材料開始生成液相的溫度及隨溫度升高液相生成量的關系?5)上述L,M,N,O,P及A(純Al2O3)6種耐火材料在1600℃產生的液相量隨吸入FeO數量的關系,比較它們抗FeO侵蝕的能力?

1)1600℃等溫截面下的平衡區及其平衡相平衡相區平衡相平衡相區平衡相TUVWFA+LFA+A+LA+LA+A3S2+LXZYA3S2+LS+LL2)有5種Al2O3-SiO2系耐火材料L(90wt%Al2O3，10wt%SiO2)，M(A3S2)，N(50wt%Al2O3，50wt%SiO2)，P(30wt%Al2O3，70wt%SiO2)，Q（10wt%Al2O3，90wt%SiO2)，它們混入或侵入5wt%FeO后,在1600℃產生的液相,其組成和數量如何?

3)與5%FeO反應后的Al