差热分析法测定Pb-Sn的金属相图一、实验目的和要求1.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；2.了解步冷曲线及相图中各曲线所代表的物理意义；二、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。将某一物质进行加热或冷却，在这样的过程中，若有物相变化发生，如发生熔化、凝固、晶型转变、分解、脱水等相变时，总伴随着有吸热或放热的现象。两种混合物若发生固相反应，也有热效应产生。因此，在体系的温度——时间曲线上就会发生顿、折，但在许多情况下（例如在试样的来源有限，量很少），体系中发生的热效应相当小，不足以引起体系温度有明显的突变，从而温度——时间曲线的顿、折并不显著，甚至根本显不出来。在这种情况下，常将有物相变化的物质和一个基准物质（或参比物，即在实验温度变化的整个过程中不发生相变、没有任何热效应产生，如Al2O3、MgO等）在相同的条件下进行加热或冷却时，一旦样品发生相变，则在样品和基准物之间产生温度差。测定这种温度差，用于分析物质变化的规律，称为差热分析。。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，①体系内不发生相变，则温度--时间曲线均匀改变；②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。纯物质的步冷曲线如①、⑤所示，如①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Ａ的熔点时，固体Ａ开始析出，体系出现两相平衡（液相和固相Ａ），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。相图由一个单相区和三个两相区组成：即①溶液相区；②纯A(s)和溶液共存的两相区；③纯B(s)和溶液共存的两相区；④纯A(s)和纯B(s)共存的两相区；水平线段表示：A(s)、B(s)和溶液共存的三相线；水平线段以下表示纯A(s)和纯B(s)共存的两相区；o为低共熔点。影响差热分析结果的因素很多，主要有：（1）升温速率的选择：升温速率对测定结果影响极大。一般说来速率低时，基线漂移小，可以分辨靠的近的差热峰，因而分辨力高，但测定时间长。速率高时，基线漂移较显著，分辨力下降，测定时间较省，一般选择每分钟2~200C（2）气氛及压力的选择：许多测定受炉中气氛及压力的影响很大。例如NH4ClO4在N2气氛及真空时测得的差热曲线差别很大，而氮气压力不同也有影响。有些物质在空气中易被氧化，所以选择适当的气氛及压力也是使测定得到好的结果的一个方面。（3）参比物的选择：作为参比物的材料必须具备的条件是在测定温度范围内，保持热稳定，一般用α―Al2O3、MgO、（煅烧过的）SiO2及金属镍等。选择时应尽量采用与待测物比热、导热系数及颗粒度相一致的物质，以提高正确性。（4）样品处理：样品粒度大约200目左右，颗粒小可以改善导热条件，但太细可能破坏晶格或分解。样品用量与热效应大小及峰间距有关，一般为几毫克。样品可用参比物稀释，稀释剂的种类及稀释比也影响测定结果，同时样品装填状态（稀密）对某些测定有很大的关系。（5）走纸速度：走纸速度大则峰的面积大、面积误差可能小些，但峰的形状平坦且浪费纸张；走纸速度太小，对原来峰面积小的差热峰不易看清楚。因此要根据不同样品选择适当的走纸速度，如本实验选择20cm·h-1。-1。三、实验仪器和试剂1.仪器：差热分析仪JCF—A型一台。镊子2把2.试剂：α—氧化铝（A，R）铅（A，R）锡（A，R）装好的样品管（Sn%：20%、40%、61.9%、80%）4个。四、实验操作1、配置样品：称取适量的经研磨好的铅和锡固体，分别配置Sn%：20%、40%、61.9%、80%的4个样品，并装入试剂瓶。2、称样根据分析试样的要求，称取5mg的试样和相同重量的参比物（α——Al2O3），分别装入试样池和参比池中，装定后稍加振动，使之均匀紧密堆积。3、把试样池和参比池分别放入相应的样品坐孔内。放样...