9.4 液相-液相轉(zhuǎn)變與失穩(wěn)分解(1)

   9.4.1 液相不混溶現(xiàn)象（玻璃分相）

    一個均勻的玻璃相在一定的溫度和組成范圍內(nèi)分成兩個互不溶解或部分溶解的玻璃相（或液相），并相互共存的現(xiàn)象，稱為玻璃的分相（或稱液相不混溶現(xiàn)象）。
    從相圖來看，針對不同體系一般有三種形狀液相線（參見圖9-23）：一是直線形，很多具有低共熔體系具有這種形狀的液相線；二是液相線呈鼓包形，在液相線上出現(xiàn)液相分相；三是液相線呈倒S形，在液相現(xiàn)以下出現(xiàn)液相不混溶區(qū)。
    在硅酸鹽和硼酸鹽熔體中，發(fā)現(xiàn)在液相線上及以下存在兩類液相的不混溶區(qū)。
    第一類是在液相線上液相出現(xiàn)分相，液相線呈現(xiàn)一鼓包形，如在MgO-SiO2系統(tǒng)中（見圖9-24），在T₁溫度時，任何組成都是均勻熔體，當溫度降至T₂時，原始組分c₀便會分解為c₁和c₂兩個熔融相。這種液相分相是熱力學穩(wěn)定分相。
    第二類是在液相線以下出現(xiàn)液-液不混溶區(qū)，液相線常常呈現(xiàn)倒S形，是這種分相的一個顯著特征。這類分相不是在熱力學平衡狀態(tài)下穩(wěn)定分相，故稱介穩(wěn)分相或亞穩(wěn)分相，在相圖上用虛線表示。在Na₂O、Li₂O、K₂O和SiO₂的二元系統(tǒng)中常見此類分相，圖9-25給出了Na₂O-SiO₂二元系統(tǒng)液相線以下的分相區(qū)，在T_K溫度以上（約850°C），任何組成都是單一均勻的液相，在T_K溫度以下則出現(xiàn)介穩(wěn)分相。在介穩(wěn)分相區(qū)域，存在兩種分相機理：成核-長大機理和Spinodal機理。前者所對應(yīng)區(qū)域稱為成核-生長區(qū)，也稱亞穩(wěn)定區(qū)，如圖中剖面線所示的區(qū)域。后者所對應(yīng)的區(qū)域稱為Spinodal分相區(qū)，也稱為失穩(wěn)分解。
    圖9-26給出了3種典型情況下（對應(yīng)于特定的溫度）的G-c曲線。在T₁溫度，G - c曲線向上凹形狀，表明系統(tǒng)為均勻單相。在Tc溫度，G - c曲線在中間部位出現(xiàn)平臺（俗稱鍋底狀），此為分相的臨界點。在T₂溫度，G - c曲線出現(xiàn)駝峰狀，在其兩個凹底可畫出公切線，切點分別為a和b，表明當系統(tǒng)組成位于a、b之間時，就要出現(xiàn)分相，分相后的平衡組成為a和b，此時這兩相化學位相等。