相平衡理论--二元系（2）

MgO-CaO二元系

　　

MgO-CaO二元系相平衡状态图如图5所示。

 

　　

由图可知，MgO和CaO两种氧化物的二元系统中无二元化合物。共熔温度很高，达2370℃。因此，由纯MgO和CaO构成的耐火材料在2370℃以下不会出现液相，从而使其具有高的耐火度。

　　

CaO和MgO共存时，在高温下具有一定的互溶性，而且其溶解度随温度的升高而增大。CaO在MgO中的溶解度可由1620℃时的0.9%增加到2370℃时的7.8%。MgO在CaO中的溶解度则由1620℃时的2.5%增加到2370℃时的17%。因此，在镁质耐火材料中，若有硅酸盐存在并与MgO接触时，则MgO也可从硅酸盐中夺取CaO以生成MgO-CaO固溶体。一般来说，硅酸盐中的CaO/SiO2值越大，被夺走的CaO数量越多，从而影响系统中的CaO/SiO2值，因此，MgO与CaO组分间的互溶，会引起材料中相组成的相应变化，进而促进材料的烧结并影响材料的性能。

　　

MgO·Al2O3-2CaO·SiO2二元系

　　

MgO·Al2O3-2CaO·SiO2二元系相平衡状态图如图6所示。

 

　　

由图可见，在此体系内有一共熔点，其温度为1418℃，成分为MgO·Al2O3：35%，CaO·SiO2：65%。因此，对于尖晶石系耐火材料来说，随着其中硅酸盐浸入量的增加，其耐火度会明显下降。

　　

MgO·Al2O3-CaO·MgO·SiO2二元系

　　

MgO·Al2O3-CaO·MgO·SiO2假二元系相平衡状态图如图7所示。

 

　　

在此二元体系内，CaO·MgO·SiO2相为分解熔融，而且其分解温度不变。因此，当尖晶石系耐火材料与CaO-SiO2系熔渣接触时，即使MgO组分熔入CaO-SiO2体系内，虽然可以改变CaO-SiO2体系的粘度，但对于耐火材料的熔点是没有影响的。

　　

MgO·Al2O3-2MgO·SiO2二元系

　　

MgO·Al2O3-2MgO·SiO2二元系相平衡状态图如图8所示。

 

　　

MgO·Al2O3与2MgO·SiO2均可以互溶，但2MgO·SiO2溶于MgO·Al2O3中的量要大于MgO·Al2O3溶于2MgO·SiO2 中的量。最大固溶量在其共熔点温度，即，1700℃。