TmCl3-ACl（A=Na，K，Rb，Cs）体系相图的热力学优化计算

综合实验相图信息和热力学数据运用CALPHAD技术优化和计算了TmCl3-ACl体系的相图。液相的吉布斯全摩尔自由能采用新改进的用于短程有序体系的以近似似化学模型进行描述。借助计算机辅助分析，一系列的热力学函数被优化得到。计算的相图和热力学参数是热力学自恰一致的。     

二元相图的热力学分析

近年来计算相图的研究虽在迅速地发展,但用试验方法绘制依然是获得相图资料的重要手段。由于试验条件苛刻,特别是那些高熔点、不稳定体系,各家绘制的相图出入较大,一些已被公认的相图,如今看来也存在一些问题。根据相图与体系热力学之间的严格关系,可找到判别相图正误的方法,反之也提供了计算体系热力学数据的新途径。     

Zr-X(X=Li,Na,K,Sc,Hf)体系的二元相图理论研究

采用相图计算(CALPHAD:Calculation of phase diagrams)方法对Zr-X(X=Li,Na,K,Sc,Hf)5个二元体系进行了相图热力学研究.基于实验数据,通过热力学优化计算获得了一套描述液相及(αZr),(βZr),(Li),(Na),(K),(αSc),(βSc),(αHf)和(βHf)相的热力学参数.Zr-Li,Zr-Na和Zr-K体系中的气相视为理想气体.与实验相图数据对比发现,本文获得的热力学参数能够准确地描述实验相平衡数据.     

Fe—Pr相图的热力学优化及计算

由可靠的实测相图数据,朋最小二乘法对Fe-Pr二元系进行了热力学优化及计算。优化时,液相处理为次规则溶液,而两个中间化合物Fe_(17)Pr_2和Fe_2Pr,都处理为化学计量相。给出了此系统中各相的优化热力学函数表达式。计算结果表明除液相+δ-Fe平衡外,计算相图的其他部分同实测数据符合很好。建议有必要对液相+δ-Fe平衡重新测定。     

不同压力下碳氢体系低压金刚石的非平衡定态系列相图

系统压力是低压金刚石薄膜生长实验中重要的实验参数，如果采用合理的计算方法定量化地预测出压力对金刚石薄膜生长条件的影响，则可以直接用于指导其实验研究。本文报道根据非平衡热力学耦合理论模型绘制了C-H体系金刚石生长投影相图，经与大量实验结果比较相一致，并系统地计算了压力变化的碳氢体系金刚石生长非平衡定态截面相图，得到了金刚石生长区随压力变化的规律。计算得到的相图与经典平衡相图有本质不同，均有金刚石生长区，因而可以合理解决金刚石低压下连续生长而石墨被腐蚀与经典平衡热力学之间的矛盾。本文的计算结果可以为金刚石生长实验提供定量化的压力条件的选择和优化实验条件。     

YO1.5—CaO—MgO系的热力学计算

由评估的实测相图数据。用最小二乘法对YO_(1.5)-CaO,CaO-MgO二元系进行了热力学优化和计算。计算结果表明,同前人工作相比本文报道的参数能更准确地描述YO_(1.5)CaO和CaO-MgO二元相图。计算的三元相图可望减少并指导YO_(1.5)-CaO-MgO三元系相平衡和热力学测定工作。     

RECl3—CaCl2—LiCl（RE=La,Ce,Pr,Nd）三元相图的优化和计算机

基于对９个侧边二元系ＲＥＣｌ３－ＬｉＣｌ，ＲＥＣｌ３－ＣａＣｌ２－ＬｉＣｌ热力学数据和实验相图信息的评估、优化以及三元系相关热力学性质的分析，计算了ＲＥＣｌ３－ＣａＣｌ２－ＬｉＣｌ系列４个三元系相图，计算结果与实验相图吻合较好。     

相图热力学数据库及其计算软件:过去、现在和将来

相图热力学信息是材料设计和研发的重要基础之一.基于热力学数据库的CALPHAD (CALculation of PHAse Diagram)方法使得多元多相材料的相图热力学计算成为可能.随着材料基因组工程(Materials Genome Initiative, MGI)和集成计算材料工程(Integrated Computational Material Engineering, ICME)的发展,各种材料的热力学数据库及计算软件不断涌现.本文结合本课题组在该方向的研究工作对相图热力学数据库及其计算软件的过去进行了简单回顾,并对现状以及未来的发展趋势进行了讨论.     

La2O3掺杂对SrTiO3压敏电容双功能陶瓷显微结构及电性能的影响

用CALPHAD技术优化计算了稀土卤化物熔盐TbCl3-ACl(A=Li，Na，K，Rb，Cs)五个二元系相图以及其热力学性质。优化采用了短程有序-扩展似化学模型，得到了热力学性质和相图自洽一致的结果，并与相应的实验相图进行了比较，对其中差异的部分进行了分析和修正。讨论了热力学优化结果，并探讨了过剩热力学性质变化的规律和特征。     

TbCl3-ACl（A=Li，Na，K，Rb，Cs）相图的优化和计算

用CALPHAD技术优化计算了稀土卤化物熔盐TbCl3-ACl(A=Li，Na，K，Rb，Cs)五个二元系相图以及其热力学性质。优化采用了短程有序-扩展似化学模型，得到了热力学性质和相图自洽一致的结果，并与相应的实验相图进行了比较，对其中差异的部分进行了分析和修正。讨论了热力学优化结果，并探讨了过剩热力学性质变化的规律和特征。     

RECl_3－CaCl_2－LiCl（RE＝La、Ce、Pr、Nd）三元相图的

基于对９个侧边二元系ＲＥＣｌ＿３一ＬｉＣｌ、ＲＥＣｌ＿３－ＣａＣｌ＿２和ＣａＣｌ＿２一ＬｉＣｌ热力学数据和实验相图信息的评估、优化以及三元系相关热力学性质的分析，计算了ＲＥＣｌ＿３－ＣａＣｌ＿２一ＬｉＣｉ系列４个三元系相图，计算结果与实验相图吻合较好。     

某些含PrCl3的二元氯化物相图及其热力学性质的评估和优化

本文评估和优化了PrCl_3-MCl(M为Li、Na),PrCl_3-MCl_2(M为Mg、Ca、Sr、Ba)六个二元系相图和热力学性质。经过评估和优化,具有热力学上自相一致性的二元相图和热力学性质是计算多元相图的基础。     

Al-Fe-P三元系的热力学优化

采用CALPHAD方法对Al-Fe-P三元系进行了热力学评估, 并根据相关的实验数据对边际二元系Al-P进行了热力学再优化, Al-Fe和Fe-P边际二元系的热力学参数取自之前的研究并做了局部调整. 根据相图数据和热力学数据优化了Al-Fe-P三元系的热力学模型参数, 获得了体系中所有相的Gibbs自由能表达式. 所得参数之间自洽且能很好地重现Al-Fe-P体系的大部分实验相图信息. 通过驱动力判据和本文优化所得的模型参数,从热力学上解释了该体系非晶形成能力与组成之间的关系.     

化学热力学公式的记忆方法

物理化学尤其是化学热力学公式多、易混淆,学生记忆负担较重。介绍了巧记物理化学中热力学函数关系式和简要分析二元系统固液平衡相图的方法,并以熵变计算为例介绍了物理化学的解题技巧。     

添加氧影响下低压金刚石生长的条件

采用非平衡热力学耦合模型研究金刚石在CO-H₂、CO-O₂-H₂体系中的生长情况,计算不同氧含量下的金刚石生长相图,固定氧氢比考察压力变化对金刚石生长区的影响,讨论了不同氧氢含量对金刚石生长区的影响。与经典的平衡热力学理论计算所得的相图不同,本文的相图均有金刚石生长区,可以很好地解释低压下金刚石在气相中的生长,还可以用于指导低压金刚石生长的实验研究。     

压力和温度对水型相图平衡影响的探讨

重点从热力学原理的角度探讨压力和温度对水型相图平衡的影响,并通过计算解释了水型相图中固液平衡线上随压力升高,熔点下降的原因。     

数学函数在物理化学相平衡教学中的应用

理想完全互溶双液系、理想完全互溶固溶体相图是其他双组分相图的基础。以理想溶液热力学理论为基础,分别对这2类相图进行了函数解析并给出了理论上的相图,其与已知的标准相图一致,对学习和研究相平衡有一定指导与参考意义。     

Fe-P体系热力学再优化

基于最新的实验热力学数据和相图数据,采用CALPHAD技术对Fe-P体系进行热力学再优化.其中,溶液相(液相、α-Fe和γ-Fe)的Gibbs自由能用替换溶液模型描述,其余化合物(Fe3P、Fe2P、FeP、FeP2和FeP4)看作严格计量比化合物.整个优化过程在Thermo-Calc软件包中完成,优化所得热力学数据和相图信息与实验信息吻合较好,为Fe基合金和含P多元合金体系的进一步优化提供了一组自洽可靠的热力学参数.     

多核NMR在相图研究中的应用——NaCl-NH_4C1-H_2O体系的~(23)Na、~(14)N NMR研究

NMR作为一种物理化学方法,已在化学学科的各个领域发挥了卓有成效的作用。但迄今为止,NMR在相图研究中的应用未见报道。由于相图在化学热力学及化工生产中的重要性,人们对其研究十分重视.如二盐-水体系的相图对于选择适宜条件以便从混合体系中提取纯盐可提供必要和充分的科学依据,并在无机化工中得到广泛的应用。研究多组份盐水相图已有许多经典的方法.本文首次将~(23)Na、~(14)N的NMR定量方法用于研究NaCl-NH_4Cl-H_2O三组份相图,是开拓多核NMR在相图研究中应用的一种尝试。     

氯参与的化学气相淀积金刚石的热力学分析

用非平衡热力学耦合模型研究了金刚石在CHCl体系中的生长,计算所得CHCl体系的金刚石生长的相图与大量实验结果符合良好.通过热力学分析讨论了氯的添加对提高金刚石薄膜生长速率及其质量的影响以及降低淀积温度的作用.