相图研究的动向与展望

相图是一种表达不均匀体系中“相”关系的图,是材料科学的重要组成部分。《相图研究的动向与展望》一文,对相图的种类和基础研究情况等均有详述。为了更好地发挥相图在材料科学中的作用,作者提出需对我中材料生产的现状、发展和资源作一次较细致的调查,然后作出我国的相图工作规划。     

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     

《相图的边界理论及其应用──相区及其边界构成相图的规律》

本书主要阐述了作者提出的相图边界理论.讨论相图中相邻相区及其边界之间的关系,实际上也就是讨论相区及其边界如何构成相图的规律.第一章讲述了一般教科书中不常见的推导相律和确定独立组元数的方法.第二章到第五章是恒压相图边界理论的基本概念、理论和它在单、二、三元乃至多元恒压相图的主要应用.第六章到第八章是P-T-Xi多元相图的边界理论以及应用它计算高达几个GPa的二元和三元高压合金相图.第十章则是恒压相图边界理论在相图的计算、测定、评估和教学中的应用.本书可供化学、物理、冶金、材料、硅酸盐和地质等学科中应用相图较多的…     

相图研究的现状及发展

一、相图研究的意义 相图是对一个物质体系相平衡进行图示的总称。它描述的是一个体系当相平衡时在给定状态条件下另一些热力学变量的变化轨迹,所提供的相平衡信息对人们研究物质世界具有重要意义。当今相图的广义概念,包括了物质相的热力学性质和相平衡研究的整个内容。相图研究的物质对象涉及各个工业和技术领域。在材料科学中,它是选择材料成分、制定处理工艺     

相对论重离子碰撞中正反粒子椭圆流的劈裂

相对论重离子碰撞是研究极端高温高密条件下新物质形态及量子色动力学相图的重要实验手段,而椭圆流是相对论重离子碰撞的重要实验观测量.近年来在美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机上进行束流能量扫描实验,研究人员发现了一些异于极端相对论重离子碰撞的行为,比如正反粒子椭圆流的劈裂.基于拓展的多相输运模型,可以通过正反粒子的不同平均场势来解释该实验现象,并可据此提取高重子及同位旋化学势下夸克物质的状态方程及相图信息.     

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。     

一种直接计算恒压相图中垂直截面的方法

垂直截面相图(又称等成分面图)对某些领域的许多实际过程都有重要指导意义,但这种图测定起来比较复杂,直接计算它的方法又尚未见到报道。我们根据有关相图中紧邻相区及其边界关系的理论提出了一种直接计算恒压相图中垂直截面图的方法。要计算垂直截面图,首先必须弄清图上的边界点和线的含义。根据相图中紧邻相区及其     

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     

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.     

LiCl-NaCl-KCl相图的实验测量和热力学优化

碱金属氯化盐混合物LiCl-NaCl-KCl可以作为熔盐电解法制备稀土及其合金的电解质,该体系的相图是构建含稀土的多元氯化盐体系热力学数据库的基础.本文采用差热分析法对二元系LiCl-NaCl和三元系LiCl-NaCl-KCl的相图进行了实验测量,并基于新的实验数据和文献数据对这两个体系的相图重新进行了热力学优化,修正了现有数据库中LiCl-NaCl-KCl的热力学参数.计算得到的LiCl-NaCl是二元匀晶体系,极小值点位于xNaCl=0.262,温度为820 K.与前人的优化结果相比,本文计算得到的固相线更接近实验值.计算结果表明, LiCl-NaCl-KCl的液相面有一个极小值点,而不是四相共晶点,对应的组分为55%LiCl-8%NaCl-37%KCl,温度为620 K.     

硝酸盐和硫酸盐的熔盐相图中间化合物的形成规律

硝酸熔盐是若干用作传热介质或用于金属材料热处理的低熔点熔盐混合物的组分,硫酸熔盐与钢的高温腐蚀有关.因此硝酸和硫酸的熔盐相图为许多冶金学家所关注.本文用模式识别中的主成分分析(PCA)方法、人工神经网络方法总结这类熔盐相图中间化合物的形成规律和形成判据.     

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。     

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.     

关于Na2O-Al2O3-SiO2-H2O系的平衡固相

Na_20-Al_2O_3-SiO_2-H_2O系相图对铝冶金、硅酸盐化学和热液成矿理论均有重要意义.Деревякин等研究Na_2O-Al_2O_3-SiO_2-H_2O系水热条件下的平衡固相并发表了相图.认为含氧化硅的铝酸钠-氢氧化钠溶液析出的平衡固相主要是“铝酸盐方钠石”(Aluminate-Sodalite,3[Na_2O·Al_2O_3·2SiO_2]NaAl(OH)_4·H_2O)和“碱性方钠石”(Basic Sodalite,3[Na_2O·Al_2O_3·2SiO_2]NaOH·H_2O),并在相图中划分了二者各自的初晶区.其中“碱性方钠石”实际上就是沸石化学文献中在方钠石β笼中嵌入NaOH的羟基方钠石(Hydroxy-Sodalite).它早已见诸文献,并为我们的实验验证.至于“铝酸盐方钠石”,显然是Дервякин为了解释低Na_2O/Al_2O_3比的溶液析出的方钠石样品SiO_2/Al_2O_3比小于2.0(一般可达1.6～1.9)     

La-Ba(Sr)-Cu-O系的相关系及其超导电性

文献[1—3]在R-Ba(Sr)-Cu-O系中(R=La,Y)实现了超导电性的重大突破,引起了科技界的极大关注。要想深入了解该体系的超导机制,弄清在该体系中存在几个相,其结构是什么?这些相中哪些具有超导电性?无疑是十分重要的。文献[4—6]对该体系中一些化合物的结构曾有报道。我们测定了该体系的相图,根据相图提供的资料,制备出每一个化合物的单相样品并测定其超导电性。     

Stockmayer流体气液相图的计算机模拟

提出粒子交换分子动力学模拟方法(particle exchange molecular dynamics, PEMD), 可以用来得到各种流体气液平衡相图. PEMD中有两个相互耦合的模拟箱, 具有恒定总粒子数、总体积, 粒子在两个模拟箱的转移由两箱粒子化学势之差驱动. 最终两个模拟箱拥有相同压强、温度及粒子化学势, 从而实现热力学平衡. 进而利用PEMD研究了极性Stockmayer流体的气液相平衡. 讨论了极性变化对相图的影响, 预测了临界点. 与Gibbs Ensemble Monte Carlo结果相比较, 发现两者符合得很好.     

5千巴下的霞石-六方钾霞石二元体系

一、前言 霞石-六方钾霞石体系是成岩残余体系(Ne-Ks—Q)三元相图的重要组成部分。1937年,Bowen根据硅酸盐矿物结晶作用的特点,认为岩浆结晶分异过程中,随着含钙、镁、铁组分矿物的析出,结晶分异的最后残余熔体富含钾、钠、铝组分,因而提出了碱-铝硅酸盐体系(即NaAlSiO_4-KAlSiO_4-SiO_2)是成岩残余体系。这个体系引起岩石学、实验岩石学家的巨大兴趣,可以利用它来解释花岗岩及碱性岩的成因。     

评《相图的边界理论及其应用》

由赵慕愚与宋利珠合著的《相图的边界理论及其应用》作为“21世纪科学版化学专著系列”之一已由科学出版社出版了．这本书是赵慕愚教授20多年学术研究成果的重要结晶．     

四元相图的数学拟合及其应用

利用四元相图研究系统的高温行为时,一般是作出四元相图相应的锥形投影图,尔后采用图解测量法分析混合物随温度的相关系变化。本文拟以数学的分析方法建立相关系变化的定量计算公式。