二组分合金相图实验的改进研究

针对传统实验＂二元合金相图＂在教学中存在的问题进行改进,采用程序升温加热系统来控制样品的熔化过程,利用计算机及自编程序软件实现了样品冷却过程温度数据的在线采集及步冷曲线的同步显示,改进后的系统用于本科实验教学取得良好的教学效果。     

用微计算机绘制合金相图

原理、解非线性热力学方程组的数值计算方法以及相图绘制的具体步骤和计算机程序。利用 ＩＢＭ－ＰＣ微计算机绘制了 Ｍｏ－Ｒｕ、 Ｐｔ－Ｒｅ、 Ｎｂ－Ｏｓ、 Ｗ－Ｐｄ、 Ｍｏ－Ｉｒ等二元系统的共晶、包晶相图，以及 Ｍｏ－Ｗ－Ｏｓ、 Ｒｅ－Ｈｆ－Ｍｏ等三元系统的等温截面相图，并和实验相图进行了比较。     

Al-Fe-Sn三元系合金相图

本文用x射线衍射分析法,电子探针显微分析法,研究和测定了Al-Fe-Sn三元系合金相图的室温截面。此截面包含有10个单相区,17个两相区和8个三相区。β、γ两个单相没有可查觉的固溶度,截面中没有出现新相。     

二元合金相图与黄金分割律

Fe-石墨相图中有若干特性值很接近黄金分割点,有人认为该相图与黄金分割律可能存在着内在联系.文章计算了包括Fe-石墨相图在内的6个二元合金相图中主要特性值的所有组合的分割比数值,并通过图表直观地反映出它们的分布情况,证明了二元合金相图与黄金分割律不存在内在联系.某些相图上有些特性值组合的分割比接近黄金分割点的现象仅是一种巧合.     

Fe—C基三元合金相图计算

本工作设计了Fe-C基三元合金热力学计算软件，它可计算Fe-C与Cr,Mn,Si,Cu,Mo,W,Ni,V,Ti,Nb组成的三元系在不同温度下的等温载面图，并可提供有关的热力学数据。     

铁碳合金相图的项目教学法设计

项目教学法是一种全新的教学手段.本文详细分析了在“工程材料及成型技术基础”课程中采用项目教学法讲解铁碳合金相图的实际意义,提出了全面归纳、前后贯通、理清重点、化解难点的教学思路,学生成绩逐渐提高.这对改善教学效果,提高学生综合学习能力具有指导意义.     

基于Ti-Nb-Zr三元系合金的相图优化

利用Pandat软件优化和计算了Ti-Nb-Zr三元系相图。采用SGTE(scientific group thermodata Europe)数据库中的表达式描述纯组元的吉布斯能,选取置换溶体模型和双亚点阵模型来描述液相和固溶体相。利用Pandat软件的PanOptimizer模块并结合文献中相平衡和热力学性质的实验数据,重新评估了Ti-Nb和Ti-Zr二元系的热力学参数以改善Ti-Nb-Zr三元系的热力学描述。利用优化得到的热力学参数进行相平衡和热力学性质的计算,计算结果与文献实验结果吻合较好,该结果对Ti-Nb-Zr三元系生物医学材料的开发有重要的指导意义。     

SEM在二元合金相图测定实验教学中的应用

液固平衡相图的测定是物理化学实验课程中的重要组成部分。针对固态有限互溶的铅-锡合金体系,用扫描电子显微镜(SEM)观察了不同组成的合金样品,获得了端部固溶体、共晶体、亚共晶体和过共晶体等代表性样品的微观形貌和各相区元素组成。SEM实验结果清晰准确,与相平衡理论和热分析实验结果有很好的对应性,加深了学生对于相图的理解。此外,将现代化大型精密仪器扫描电子显微镜的实验技术巧妙而全面地融入传统物理化学实验项目中,对基础化学实验教学的改革进行了有益的探索。     

Fe-Zr-B相图热力学计算及非晶合金的制备

用相图热力学计算技术对Fe-Zr-B三元系进行相图热力学计算,获得Fe-Zr-B共晶点成分,并利用机械合金化法制备Fe60Zr40-xBx(x=10,20,30)非晶合金粉末.在理论共晶点附近的Fe60Zr20B20和Fe60Zr10B30体系的非晶形成能力要高于较远的Fe60Zr30B10体系,说明组成愈接近理论共晶点,其非晶形成能力愈强,证明共晶点预测非晶形成范围是可行的.     

800K时三元合金Cu-Ag-Au的相图计算

在二元合金系Ag-Au,Cu-Au,Cu-Ag相平衡及相转变研究的基础上,利用集团变分方法(CVM)和平均原子模型,给出了计算三元合金系相平衡的理论模型,对温度为800K时的Cu-Ag-Au三元合金相图进行了计算,并对结果进行了讨论。     

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。     

二元合金相图快速分析的几点思考

以V-Zr二元合金相图为例,从相图的相区指认、步冷曲线绘制以及相平衡时各相的数量确定3个方面,对如何分析相图作简要的论述,以帮助相图初学者快速准确地分析相图。     

铝—铜—镉三元系合金相图

本文用X射线衍射法测定了铝-铜-镉三元系合金相图。室温等温截面包含α,γ_2,δ,C_2,,θ,Al,Cd,ε,δ′,γ,β十二个单相区;二十一个双相区(即α γ_2,γ_2 δ,δ C_2,C_2 θ,θ Al,Al Cd,α β,β γ,γ δ′,δ′ ε,s Cd。α γ,α δ′ ,γ_2 δ′,γ_2 ε,δ ε,δ Cd,Cd, Cd,θ Cd);以及十个三相区(即α β γ,α γ δ′,γ_2 α δ′,γ_2 δ′ ε,δ γ_2 ε,δ ε Cd δ Cd, Cd,θ Cd,θ Al Cd).所有单相与三个二元系中的单相一致,没有新相出现.     

辐照条件下Zr-Nb二元合金的相图计算

通过考虑辐照引起的弹道混合效应,应用热力学模型和辐照条件下的有效自由能模型,研究了辐照诱发产生的缺陷对Zr-Nb二元合金相稳定性的影响.基于Zr-Nb二元合金的扩散参数和已优化的热力学参数,计算了不同辐照条件下Zr-Nb二元合金的稳态相图.计算结果表明,Zr-Nb二元合金的稳态相图与热力学平衡相图在低温下存在显著的差异:在辐照条件下,原本在高温时稳定存在的(βZr,Nb)相延伸至低温区域,同时出现了一个低温包析反应(Nb)+(αZr)(βZr,Nb),包析反应的温度随着辐照强度的增大而升高,从而使得(βZr,Nb)相的范围也随之增大.     

Gd—Ni二元系富Ni合金相图

本文用X射线衍射及差热分析方法测定了Gd—Ni二元系富Ni合金相图,Ni含量为50—100at％。在这个成分范围内,观察到如下七个金属间化合物:GdNi(1280℃同成分熔化),GdNi_2(1010℃包晶分解),GdNi_3(1110℃包晶分解),Gd_2Ni_7(1200℃包晶分解),GdNi_4(1270℃包晶分解),GdNi_5(1470℃同成分熔化)和Gd_2Ni_(17)(1285℃包晶分解)。存在二个共晶反应:GdNi—GdNi_2(880℃,～56at％Ni)和Gd_2Ni_(17)—Ni(1275℃,～95at％Ni):Gd在Ni中无明显的固熔度。     

无纸记录仪在二元合金相图实验中的使用

在二元合金相图实验中,用SunyLAB200系列无纸实验记录仪,替代传统的UJ36型直流电位差计或XWT台式自动平衡记录仪。并通过RS485总线构成了一个小型局域网,用于学生实验数据读取和处理,使实验现象更加直观,实验数据准确度明显提高。体现了传统实验方法与当今实验手段微机化之间的区别,极大地激发了学生对化学实验的兴趣。