二元相图中稳定化合物活度的计算方法

基于二元相图中存在大量稳定的化合物的理论基础.据此,提出了一种由含稳定化合物的二元相图中化合物计算活度的新方法.根据已有的从二元相图提取活度的公式,先求出2个组元的活度,再由质量作用定律求出平衡常数K0,从而可由得到的2个纯组元的活度,计算得到稳定化合物的活度.用此方法计算了In-Sb二元系中稳定化合物的活度,经验证此方法是可行的,其计算结果与文献值吻合很好.     

共晶二元系由相图计算活度的新方法

本文提出了在不同已知条件下共晶二元系由相图计算组元活度及体系超额摩尔自由焓的新方法,并对Al-Sn二元系进行了计算,所得结果与实验值吻合得很好。与前人的算法相比,本文给出的方法更为简单、准确且具有普遍适用性。     

由标准生成热计算含有化合物的二元系的活度

本文利用已知化合物的生成热,推导出了一个在含有化合物的二元体系,由相图计算活度的新公式: 式中:ΔHf~0为化合物的标准生成热;x,y分别为化合物的化学计量系数;N_A、N_B分别为组元A、B的摩尔分数;γ_A、γ_B分别为组元A、B在液相线温度时的活度系数。 对已知活度值的Au—Bi二元体系,用文献中公式及我们的公式进行了计算,其计算数值与实验数值符合较好,证实了用本公计算含有化合物的二元体系的活度是可行的。 我们用本公式计算了Al—La二元体系的活度,对预报的结果进行了初步分析。     

利用标准生成焓由相图提取活度

本文在前述近似公式的基础上，进一步推导了其精确表达式，并利用新公式计算了InSb二元系的活度，与实验值吻合很好，证实了公式的可靠性。     

三元合金及金属间化合物中各组分活度系数的计算

根据Kohler三元溶体模型和Miedema二元系统生成热模型，建立了计算三元合金及金属化合物中各组分活度系数的方程。计算了三元合金Ti-5Al-2.5Sn,Ti-6Al-4V及不同温度下金属间化合物TiAl,Ti3Al和Ti2AlNb中各组分的活度系数。并与有关实验值进行了对比.计算结果表明此公式的计算结果与实验值吻合较好，解决了固态二元、三元合金及金属间化合物中各组分的活度系数的计算问题，Ti与A1活度系数均小于1，对Raoultl定律产生负偏差。根据所计算的活度系数和活度值，预测了SiC/TiAl,SiC/Ti3Al和SiC/Ti2AlNb复合材料的界面反应，表明SiC/Ti3Al界面反应较为严重。     

"活度"质疑

为研究二元系溶液中组元摩尔分数和气相中蒸气压的规律,考察了48个化合物在熔点固液相变的熔化熵变,发现相变时没有发生显著的化合物分解.在假设二元系溶液中存在化合物分子的情况下,组元在全浓度范围符合拉乌尔定律,不存在Lewis定义的"活度";通过与Mg-Si、In-Sb和Fe-Mn三个二元系实测活度结果对比,证实了计算的平衡摩尔分数即为活度值,二元金属熔体不存在所谓"活度"的观点.推导了在二元系金属熔体存在一个金属间化合物条件下平衡的摩尔分数的通用公式,以及相应的A2B或AB型金属间化合物的一般公式.将二元系溶液划分为大于纯组元熔点的温度、小于纯组元熔点温度但高于液相线和低于液相线的三个区间,提出了适应不同区间的广义拉乌尔定律的关系式.     

由含化合物体系的二元相图提取活度

本文提出，一种由化合物体系的二元相图提取组元活度数据的新方法，在该方法中，组元的活度系数是组成的函数，用该式计算Mg-Sn体系的活度表明，它与实验值符合较好。     

引入θ参数导出由共晶相图提取活度的新公式

借助于引入θ参数所得到的组元的活度系数与温度间的新关系式，导出由二元简单共晶的相图计算组元活度的修正式。应用本文的新公式计算了１２００Ｋ下Ｃｕ－Ｂｉ二元系中Ｃｕ－Ｂｉ的活度。结果表明经修正后的公式与实测数据吻合。     

Fe-C-Mn三元系熔体中Mn及C的活度交互作用系数(1450℃)

用银浴等活度法、蒸气等活度法及碳溶解度法分别测定了 Fe-C-Mn 三元系熔体在1450℃时的等 Mn 活度数据及等C活度(a_C=1)数据。计算得到 Fe-C-Mn 熔体的活度交互作用系数:ε_(Mn)~C(ε_C~(Mn))=-3.7,ρ_(Mn)~C=-1.4,ρ_C~(Mn)=-2.8,ρ_(Mn)~(Mn,C)=-48.2及ρ_C~(C,Mn)=2.8.用等活度数据检验 Darken二次式对 Fe-C-Mn 三元系的适用性,指出 a_(Mn-C)不是常数,且不等于 a_(C-Mn)。     

乙醇-乙酸二元体系汽液平衡的热力学性质

用新型泵式沸点仪测定了在101.325kPa下乙醇-乙酸二元体系在不同液相组成时的沸点,用过量自由能函数Q,采用间接法由Tpx推算了乙醇-乙酸二元体系的汽相平衡组成y.汽相的非理想性用截至第二项的维里系数的状态方程求出汽相混合物中组分逸度系数.二元体系活度系数的关联分别用W ilson模型、NRTL模型、M argu-les模型和Van Laar模型进行关联,用最小二乘法求出了它们的液相活度系数模型参数.所得的液相活度系数来计算二元体系的过量吉布斯自由能函数GE/RT.计算的泡点温度与实验所测得的沸点温度吻合良好,由面积积分法检验这些模型参数计算的二元体系相平衡数据得到很好的热力学一致性.     

添加剂对准东煤灰熔融特性的影响

以4种典型的准东煤为煤样,利用SiO2-CaO-Al2O3三元系统相图分析了准东煤结渣倾向性的变化,并采用灰熔融温度测试仪研究煤灰化学成分和灰熔融性的关系,寻求提高准东煤灰熔融温度的方法.结果表明,根据三元相图的灰熔融性趋势,预测添加适量的氧化物添加剂可以提高煤灰的熔融温度,并通过试验进行验证.发现神华煤分别添加5%的CaO和5%的Al2O3,可以显著地提高煤灰熔融温度;SiO2对准东煤灰熔点的影响具有两面性.研究结果为准东煤的实际工业应用提供了理论依据,考虑到经济性,电厂、工业锅炉可以添加石英砂、高矾土、石灰石的混合物,使其更好地解决准东煤问题.     

煤中矿物质对灰熔融温度影响的三元相图分析

采用ＣａＯ和Ｆｅ２Ｏ３添加剂按不同比例掺入煤灰中制成混合灰样，对混合灰样的熔融特性及其矿物组成进行试验研究，并利用三元系统相图进行分析．结果表明，在还原性气氛下，混合灰样与ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２和ＦｅＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２三元系统相图具有相似的熔融特性温度曲线；在高温下混合灰样的矿物组成与三元系统相图的矿物组成基本一致     

飞秒激光照射金纳米颗粒的分子动力学模拟

在分子动力学的基础上引入了双温度模型,对飞秒激光照射金纳米颗粒的相变传热过程进行了模拟研究。利用序参数法对传热过程中颗粒内部固液相变的发生进行了判别,并获取了纳米颗粒受飞秒激光照射的熔化特性,在此基础上研究了不同大小的激光能量对熔化过程的影响。结果表明,在飞秒激光照射金纳米颗粒的过程中,当颗粒内部相变发生时,金原子的空间分布由面心立方规则排列逐渐变为不规则无序的松散排列,纳米颗粒内部所有区域都发生了熔化现象,不存在一个明显的固液模拟界面。随着激光的不断照射,熔化比例逐渐增加。     

Sn-Sb-Te三元合金相图200℃等温截面

【目的】获得在SnTe基热电材料中掺杂Sb后的相关系。【方法】采用X-ray Diffraction Analysis(XRD)、Scanning Electron Microscope(SEM)及Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy(EDS)对合金样品进行测试,绘制Sn-Sb-Te三元系图200℃等温截面并进行相关系分析。【结果】Sn-Sb-Te三元体系200℃等温截面由3个单相区、5个两相区和5个三相区组成。其中,5个三相区分别是Sb_2Te_3+Te+SnSb_2Te_4、SbTe+SnSb_2Te_4+Sb_2Te_3、SnTe+δ-Sb_2Te+Sb、SnTe+SnSb+Sb和SnTe+SnSb+Sn。200℃时,Sb元素在SnTe相中的固溶度为3.57at.%;此外,在200℃下Sn-Sb-Te三元系中出现文献报道的SnSb_2Te_4三元相。【结论】通过合金法测定了Sn-Sb-Te三元合金相图在200℃的相平衡关系,为进一步开发SbTe基热电材料提供有益参考。     

Ge—Si二元合金系的热力学

利用作者提出的二元相图数据计算活度的计算机程序CABPD(Calculating Activities from Binary Phase Diagrains),计算得到此体系液相及固相的热力学性质。表明此体系液、固相都呈正偏差,可以表示为: L_(Gm)(L)=7125X_(Si)X_(Ge)(J/mol) L_(Gm)(S)=4808X_(Si)X_(Ge)(J/mol)     

烧结矿粘结相的熔化特性

以高碱度烧结矿中的铁酸盐粘结相为研究对象,考察了粘结相的熔化特性随粘结相组成的变化规律.通过试验探讨了不同nCaO∶nFe2O3以及不同的w(Mg),w(MgO2),w(SiO2)和w(Al2O3)铁酸盐粘结相的熔化特性.结果表明,nCaO∶nFe2O3=1∶1时,粘结相的熔化温度最低,熔化时间最短;添加MgO粘结相的熔化温度升高,熔化时间变长;当w(SiO2)或w(Al2O3)为3%时,粘结相的熔化温度最低,熔化最快.     

预还原矿熔化行为对熔融气化炉冶炼的影响

研究了预还原矿单体熔化速度和预还原矿熔化速度对ＣＯＲＥＸ熔融气化炉的影响，得出了限制预还原矿熔化的主要因素是炉内压差，碳－氧反应和铁水硫量。在试验条件下熔化速度应小于１０ｋｇ／ｈ，使用高金属化率的预还原矿是提高熔化速率的基本保证。