[科普中国]-杠杆定律

杠杆规则广泛应用在相平衡中，可以简述为 “一相的量乘以本侧线段长度， 等于另一相的量乘以另一侧线段的长”。

在多组分系统的相图中， 系统的物系点落在温度-组成图(或压力-组成图)的两相共存区域内， 系统呈两相平衡， 通过物系点的水平线与两相线的交点为两个相点， 两个相点的联结线称为结线， 物系点把结线分成了两个线段， 则可证明杠杆规则。1

基本概述杠杆定律是对已知成分的合金，当它处于两相区时，利用相图计算两平衡相相对量的一个数学公式。由于形式上与力学中杠杆定律十分相似，故称为杠杆定律。

二元合金在某温度t1处于两相平衡时，两平衡相的成分可以借助于二元平衡相图得知(图1)方法是过该温度t1作成分轴的平行线arb，它的两端所交的两个相区即为成分c的合金在温度t1下所包含的两个相，两个交点的成分即表示有关相的成分。如图所示，arb线与液相线相交于a点、与固相线交于b点，该合金此时由CL成分的液相和Cα成分的固相组成。

由于各相中各组元含量之和应分别等于合金中相应组元的含量。即

即

可得

这就是杠杆定律的数学表达式，其中 为液相的重量， 为固相的重量。2

三元相图等温截面中杠杆定律的应用对三元系，在相图(图2)的等温截面上，当合金处于两相平衡时，利用由实验给出的连接线确定已知成分的合金(例如图中o)在该温度下两平衡相的成分，由杠杆定律，来确定两平衡相的重量比。2

本词条内容贡献者为:

李雪梅 - 副教授 - 西南大学