2.2. Исходные данные и метод определения задания

Выполнение работы начинается с построения диаграммы заданной системы по данным из таблице 5. На плоскость диаграммы наносят фигуративные точки системы в котординатах «концентрация компонентов – температура», затем их соединяют между собой линиями, руководствуясь следующими правилами.

Сплошными вертикальными линиями наносят составы химических соединений. Для соединений, плавящихся конгруентно, состав соединения соответствует составу расплава и указывается в таблице фигуративных точек; для химических соединений, плавящихся инкокгруентно, состав соединения рассчитывается исходя из молекулярных масс компонентов, слагающих данное соединение, и их стехиометричского соотношения в составе соединения.

Например, соотношение компонентов СаО и SiO₂ в трехкальциевом силикате 3СаO·2SiO₂ определяется следующим образом:

1. молекулярная масса минерала составляет:

(3·(40+16))+2·(28+2·16) = 168+120 = 288 весовых единиц.

2. доля 2S в составе минерала: 2·(27+2·16) = 120 весовых единицы или 100·(120/280) ≈ 31%. Таким образом, точка состава трехкальциевого силиката имеет координаты 69% СаО и 31% SiO₂.

Через точки эвтектики проводятся сплошные горизонтальные линии до составов эвтектических кристаллических фаз (компоненты, химические соединения). Сплошными горизонтальными линиями проводятся линии полиморфных превращений химических соединений по обе стороны от вертикальной линии состава химического соединения до ближайших вертикальных линий или линий ликвидуса. Также сплошными горизонтальными линиями проводятся линии полиморфных превращений компонентов внутрь диаграммы до ближайшей вертикальной линии или линии ликвидуса.

Определение фазового, равновесия системы при заданных условиях начинается с определения состава фаз. При этом следует помнить, что состав расплава определяется точкой пересечения соответствующей изотермы с линий ликвидуса.

Количественные расчеты фазового равновесия в системе проводятся с помощью правила рычага: если одна из фаз разлагается на две, то количество образовавшихся фаз обратно пропорционально отрезкам, заключенным между точкой исходного состава и точками составов образовавшихся фаз.

Таблица 5

Фигуративные точки системы CaO-SiО₂

N п. п.	Равновесные фазы	Характер равновесия	Температура, °С	Содержание SiО2 %
1	α-кристобалит+ расплав	Плавление	1723	100,0
22	α-кристобалит+ α-тридимит	Полиморфное превращение	1470	100,0
3	α-кристобалит+ α-кварц	Полиморфное превращение	870	100,0
4	α-кварц+ β-кварц	Полиморфное превращение	573	100,0
5	α-кристобалит+ расплав1+ расплав2	Ликвация	1698	99,4
66	α-кристобалит+ расплав1+ расплав2		1698	72,0
7	α-тридимит+ αСS+ расплав	Эвтектика	1436	63,0
88	αCS+ расплав	Плавление	1544	51,8
9	α-CS+βCS	Полиморфное превращение	1125	51,8
10	αCS+C3S2+ расплав	Эвтектика	1460	45,5
11	C3S2+αC2S+ расплав	Инконгруентное плавление	1464	44,5
12	αC2S+ расплав	Плавление	2130	35,0
13	α-C2S+αC2S	Полиморфное превращение	1420	35,0
14	α*C2S+γC2S	Полиморфное превращение	850	35,0
15	αC2S+C3S+ расплав	Эвтектика	2050	30,5
16	C3S+CаО+ расплав	Инконгруентное плавление	2070	28,5
17	α*C3S+CаО+С3S+ расплав	Разложение в твердой фазе	1250	26,4
18	CаО+ расплав	Плавление	2572	0,0