Al-Dy,Dy-Zr和Al-Dy-Zr体系的热力学优化

与Al3Sc类似,Al30Dy7Zr3化合物也具有L12结构,有望利用其来提高Al合金的高温强度.因此,了解Al-Dy-Zr体系富Al角的相关系极为重要.本文将C15_Laves相处理成计量比化合物,重新优化了Al-Dy二元相图;采用包含16个原子的特别准随机结构(SQS_16)来模拟Dy1-xZrx(x=0.25,0.5,0.75)hcp_A3固溶体,通过第一原理方法计算了其0 K下的混合焓.根据该计算结果以及文献中评估的相图对Dy-Zr二元系进行了热力学优化;最后,结合3个边界二元系的热力学描述,将第一原理计算与相图计算(CALPHAD)方法相耦合优化了Al-Dy-Zr三元系富Al角相图.计算的相关系数与实验结果符合得很好,证明该热力学描述是合理的.     

热力学-原子参数-人工神经网络相图计算方法

尽管用热力学方法计算机预报相图已取得很大成就,但热力学数据的缺乏,对未知相图的预报仍然是一大障碍。Miedema提出使用原子参数估算合金体系的热力学性质。陈念贻等为了预报未知相图,利用人工神经网络和原子参数预报了合金体系的某些热力学性质,如熔点、熔化类型等。在此,我们提出了热力学-原子参数-人工神经网络相结合的相图计算方法。首先从二元系相图计算出溶液的相互作用参数,然后利用人工神经网络和原子参数预报相互作用参数,最后再利用预报的相互作用参数计算出相图。为此,我们采用此法研究了过渡金属低共熔点和液-液分层二元系的相图。     

三元熔盐相图特征预报的人工神经网络方法

运用热力学方法可根据二元熔盐相图估量三元熔盐相图。但当三元系形成二元系中不存在的三元化合物时,对未知三元相加系相图或三元互易系相图的热力学计算将遇到困难。本文报道人工神经网络(ANN)-键参数方法总结和预报三元熔盐系相图若干特征的规律。     

SiO_2-A1_2O_3-Nd_2O_3相图及低共熔点的计算

以Lukas程序优化计算了三个赝二元系(SiO_2—A1_2O_3,Al_2O_3—Nd_2O_3,SiO_2—Nd_2O_3)的相图,得出了相应的热力学参数,并预测估算了赝三元系的等温截面和低共熔点。 1.热力学模型和计算     

低压金刚石生长的非平衡定态三元投影相图

自从1980年以来,激活的低压化学汽相淀积(CVD)金刚石生长已成为一个研究热点.但是过去十多年中,不少热力学的解释是不能令人满意的.Bachmann等把文献中的许多实验数据进行总结,并归纳为一个低压CVD金刚石气相生长的经验性三元碳-氢-氧(C-H-O)体系相图.此后虽然也有不少文章专门讨论这一相图,但至今尚无满意的解释.基于我们的非平衡热力学耦合模型,本文计算得到了一个三元C-H-O体系的非平衡定态投影相图,理论与实验结果相符.     

稀土相图的类型及化合物生成的某些规律

六十年代以来,世界上稀土元素的开发和应用出现了蓬勃发展的局面,稀土新材料的不断出现为稀土相图及化合物的研究增添了无穷的活力,至今,已发表的稀土(RE)-某元素(X)二元系相图有500余篇,已知的晶体结构二元化合物(RE_mX_n)已达数千个(其中金属间化合物已达1800个以上)。目前这些相图和化合物的数量还在与日俱增,在此基础上总结和分析稀土相图和化合物生成的某些规律,揭示它们与组元元素X在周期表中位置的密切联系,对于进一步开发稀土资源,应用稀土元素于各个科学技术经济领域,无疑具有一定的实际意义。     

用CVD法合成高T_cNb_3Ge实用超导体的基体温度理论研究

Nb_3Ge的临界温度Tc最高(23.2K),它具有三高(高Tc、Jc、Hc_2)一低(低损耗)的优良特性。广为世界各国探索高临界温度超导工作者的研究中心课题,其中化学气相沉积法(简称CVD法)研究最为广泛,至今尚未看到有Nb_3Ge实用长带制备成功的报道,而炽热基体温度是合成Nb_3Ge实用带的关键,因此,笔者从化学热力学的角度进行了探讨。本文是在Wan等进行过Nb-Ge-H-Cl体系的平衡CVD相图所提供的热力学数据的基楚上,探讨在总压为     

LaCl_3-BaCl_2-LiCl三元体系相图的研究

熔盐体系相图,对于研究熔盐体系的各种物理化学性质及电解制备金属是非常必要的.LaCl_3-BaCl_2-LiCl三元相图尚未见文献报道,因实际工作需要本文测定了本三元体系相图.其相关的二元体系相图,文献均有报道.LaCl_3-LiCl与BaCl_2-LiCl体系均属简单低共熔体系.前者e(65.8wt%LaCl_3,508℃),后者认为e(13.3Wt.?Cl_2,512℃),作者重新考察其结果为e(13.3wt.?Cl_2,520℃).LaCl_3-BaCl_2体系,Vogel报道该体系有一化合物Ba_2LaCl_7,属固液异组成相图类型,无变点分别为e(70.0wt.%LaCl_3,730℃),P     

RE(NO_3)_3-Met-H_2O体系25℃溶度图的研究

稀土离子在生物体内有特殊作用,可作探针示踪Ca~(2+)的行为;蛋氨酸是人体必需的氨基酸之一,能维持机体生长发育和氮的平衡。因此研究稀土离子与蛋氨酸的配合作用有重要意义。用相平衡方法研究稀土盐与氨基酸在全浓度范围内相互作用的行为,可提供所研究的体系中能否形成配合物,形成几种化学计量的配合物,以及相应于这些配合物的相区大小等信息,为合成制备配合物提供热力学依据,避免合成制备的盲目性。对于合成不一致溶解化合物,相图     

高温状态下的离子有效半径

文献[1]和[2]论证了随温度的升高和降低离子半径会增大和缩小.因为知道离子室温时的半径,能解释离子化合物在室温时发生的很多现象,因此,若知道离子在高温时的半径,则离子化合物在高温发生的很多现象也能得到一些解释.所以,计算出离子在高温时的有效半径是十分有意义的.例如“KIO_3-CsIO_3赝二元系相图的研究”表明,这个赝二元系在室温时不能形成连续固溶体,但到高温时则能形成连续固溶体,当时无法解释这一现象.从文献[1]和[2]知道,基团外的阳离子,当它们处于同样的环境中时,较轻的离子随温度的升高,其半径增     

镁基储氢材料的热力学和动力学*

金属和合金的吸放氢反应是储氢材料进行的基本物理化学反应。它应服从基本的热力学和动力学规律。为此,想要改善储氢材料的性能,研发新型的储氢材料就需要对此过程的理论和实验两方面作深入的研究。通过热力学和相图能估算储氢的能力,预估吸放氢的可能温度,但要使储氢材料变得切实可行,还需要靠动力学方面的工作。笔者从热力学和相图入手,研究了储氢材料的特征,分析了传统的动力学处理方法的缺陷,提出了新的动力学模型,从而将为寻求新型的储氢材料提供有效的工具。笔者还总结了从实验上探索的一些新型储氢体系。     

微波吸收法计算弛豫过程的热力学参数

测定液体弛豫过程的热力学参数——弛豫时间(?) ,焓变△H,熵变△S,自由能△F的方法最早由Conway提出,以后又经过了Zaghloul,Kaatze,Steinhoff,Barajas和Hu等人的发展,已经成为一种成熟的方法.这种方法的核心是建立介电常数.ε’(w,t)和ε”(w,t)关于△H,△S,△F以及 (?)的数学模型,然后通过在不同温度下测定的ε’(w,t)和.ε”(w,t)拟合出热力学参数.但是由于拟合时需要的数据组较多,也就是说测定ε’(w,t)和ε”(w,t)的温度范围较大,所以拟合出的参数误差较大.另一方面,由于拟合时计算量大,实验中的测量误差经过累加,也使得拟合误差进一步增加.本文提出了一种计算弛豫过程热力学参数的新方法.这种方法首先是建立微波吸收法计算弛豫过程的热力学的数学模型,然后通过微波吸收的实验数据,用解方程的方法直接解出热力学参数.解出一组热力学参数数据((?),△H,△S,△F)只需两组数据.由于计算量明显减少,实验数据误差对计算结果的影响明显降低.本文提出的方法中由测量及计算引起的最大误差降为8%左右.     

零电阻温度111K的Bi-Sr-Ca-Cu-O超导块材及其合成

从1988年年初Maeda首次报道无稀土的BiSrCaCuO新体系超导材料开始,国际上对Bi系超导体进行了许多研究。该体系块状材料在110K附近可发生电阻陡降,但一般要到80K左右电阻才能达到零,总是伴有一个电阻“尾巴”。4月初,我们研究小组首次获得零电阻温度在110K以上的BiSrCaCuO超导块体,成功地割去了电阻“尾巴”。本文将进一步报道零电阻温度为111K的Bi-Sr-Ca-Cu-O超导块材的主要物性并给出具体的合成工艺。     

CaF_2-LiCl-NaCl体系的熔度图

CaF_2-LiCl-KCl和CaF_2-NaCl-KCl体系的熔度图已有报导,而Caf_2-LiCl-NaCl体系的熔度图尚未有研究。我们用目测多温法作成了该系的熔度图。实验所用LiCl,经再结晶处理,真空脱水后预熔。CaF_2按Georg Brauer叙述的方法制成。NaCl(分析试剂)经600℃煅烧后预熔。熔点分别为606℃(1413℃)和801℃。将原料放在铂坩埚内,在坩埚炉中加热。炉上方装有光源。用铂-铂铑(10％Rh)热电偶测量熔体中晶体开始析出时的温度。体系的组成以克分子百分数表示。在组成该三元系的三个二元系中,CaF_2-LiCl系和 CaF_2-NaCl 采的熔度图已有研究。我们复验结果与之基本一致。LiCl-NaCl系的熔度图,     

相图专家聚会长沙

中国物理学会第四届全国相图学术会议于1986年11月4～8日在长沙中南工业大学举行.与会代表105名,提交会议交流的论文103篇.论文内容包括合金相图、熔盐相图、陶瓷相图、计算相图、相结构、相图理论、亚稳态研究、计算机热力学数据处理和相图应用等方面.这次会议有不少工作是结合我国的资源开发的,这些工作不仅丰富了相图宝库,而且为材料     

Na+,K+/Cl-,SO42-,NO3--H2O五元体系的卤水-矿物平衡研究

在我国新疆罗布泊,吐鲁番等地区广泛分布含硝酸盐的盐湖,盐滩,近年来也发现一些小型的盐酸盐矿床。根据罗布泊等地区已发现的盐类矿物组合分析,地区盐湖的卤水－矿物应属Ｋ＾＋、Ｎａ＾＋／Ｃｌ＾－,ＳＯ４＾２－,ＮＯ３＾－－Ｈ２Ｏ五元水盐体系。本文用等温溶度法研究了该体系２５℃时的卤水－矿物平衡,得到１５个平衡点的数据（其中有４个是五元零变度点）,绘制出等温相图,并对该相图的特征做了分析。说明了在９条相区界     

Ag-Au、Au-Cu二元合金形成能和高温相图的研究

合金相图是材料研究的重要基础,对合金相图的理论研究主要是对合金形成能和组态熵的计算。50年代初由Kikuchi创立的CVM方法对合金组态熵的计算提供了一种较为理想的近似模型,为相图的理论研究开辟了一条有效途径。然而,对二元合金形成能至今仍只限于唯象理论的研究。本文则在贵金属位能函数理论的基础上,从合金中原子间的相互作用出发,对二元合金形成能进行了定量计算,并从微观角度对形成能进行了定量的探讨。     

Nd_2O_3-BeO体系的相平衡研究

在已经作出的三价稀土氧化物-氧化铍二元体系相图中,镧有两个铍酸盐La_2O_3·2BeO和3La_2O_3·2BeO,钐有一个铍酸盐Sm_2O_3·2BeO.在钆及钆以后的体系中,未发现稳定的中间化合物,但当熔体快冷时可形成一种介稳定相,分子比为1:2,结晶类型可能与Sm_2O_3·2BeO相似。按照周期表中的原子序数,钕介于镧与钐之间,研究Nd_2O_3-BeO体系的相关系将有助     

盐湖溶液热化学——Ⅲ.MgO-B_2O_3-MgCl_2-H_2O体系298.15K时稀释热、热容和相对表观热焓的研究

MgO-B_2O_3-MgCl_2-H_2O体系是青海大柴达木盐湖日晒浓缩卤水体系的典型代表.P_(за)-заде等对MgO-B_2O_3-MgCl_2-H_2O体系在25℃时的热力学平衡相图进行过研究.高世扬等曾研究了该体系在进行蒸发和冷冻析盐、加水稀释过程中硼酸盐行为,以及MgO·1B_2O_3·MgCl_2·H_2O、MgO·2B_2O_3·MgCl_2·H_2O和MgO·3B_2O_3·MgCl_2·H_2O浓盐过饱和溶液不同条件下的结晶动力学.最近,我们对该体系与盐酸作用制取硼酸的反应热效应进行了研究,获得某些有意义的结果.本文将首次报道MgO·nB_2O_3·MgCl_2·H_2O(其中n=1,2,     

K_3C_(60)光电离截面振荡

对K3±δC60 多晶薄膜进了同步辐射光电子谱研究 .入射光子能量为 17～ 86eV .实验发现K3±δC60 光电子谱的HOMO_1,HOMO及LUMO等导出能带的谱峰强度均随入射光子能量的增加而呈现振荡的性质 ,与纯C60 的光电子谱峰随入射光子能量变化的趋势相似 .结合C60 分子独特的笼状几何结构 ,认为其电离截面的变化是由于K3±δC60 的末态电子在C60 分子笼内形成球状驻波引起的 .以驻波的边界条件为基础进行理论计算 ,得到的电离截面极小值对应的光子能量与实验得到的结果符合良好 .