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.     

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.     

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。     

改进的缔合物模型优化模拟KCl-MgCl2,KCl-FeCl2熔盐体系

改进的缔合物模型中缔合平衡的求解过程被简化,使其能够同时优化更广范围的热力学数据,包括量热、emf和相图等等数据,将其应用于KCl-MgCl2和KCl-FeCl2熔盐体系,从已有的热力学数据优化出合理的溶液模型参数,由该模型推算溶液的热力学性质,结果显示改进的缔合物模型能够很好地描述熔盐体系的非理想性质.     

MgO-P2O5和CaO-P2O5体系的热力学优化

基于严格评估的相图和热力学实验数据,采用相图计算方法对MgO-P₂O₅和CaO-P₂O₅体系进行热力学优化.液相采用修正的似化学模型进行描述,考虑了对近似处理液相中存在的短程有序.为了描述M₃(PO₄)₂(M = Mg, Ca)组分处的最大短程有序,将PO₄^3-当作液相中P₂O₅的基本组成单元.体系中所有的中间相都看作线性化合物并考虑了晶型转变.获得一套合理、可靠、自洽的模型参数用来描述体系中各相的热力学性质,在实验误差范围内很好地重现了相图、焓、熵和活度实验数据,为炼钢脱磷过程中熔渣体系热力学数据库的建立打下了坚实的基础.     

利用统计缔合流体理论状态方程预测混合气体水合物的平衡形成条件

利用统计缔合流体理论(SAFT)状态方程结合van der Waals-Platteeuw统计力学模型用于预测含有甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、H₂S, CO₂, N₂和H₂二元气体水合物的平衡形成条件. 对于气相和液相, 应用SAFT方程来描述. 在气相和液相相平衡的模拟过程中, SAFT方程考虑了硬球斥力、成链力、色散力以及缔合相互作用. 对于水合物相, 采用van der Waals-Platteuw模型来计算. 该方法的预测结果与实验数据吻合.     

CO_2-甲醇和CO_2-乙醇体系的交叉缔合模型

在统计缔合流体理论(statistical associating fluid theory,SAFT)的基础上,将二氧化碳(CO2)处理为似缔合分子,考虑醇羟基之间的自缔合作用,以及CO2分子与醇羟基之间的交叉缔合作用,提出了适用于CO2-醇类体系的交叉缔合模型.应用该模型研究了CO2-甲醇和CO2-乙醇体系从低温低压到高温高压的相平衡性质.p-x和p-ρ相图的计算值与实验值吻合良好.研究表明,考虑CO2与甲醇和乙醇分子之间的交叉缔合对Helmholtz自由能的贡献,可显著改善相平衡性质的计算结果,并避免模型对低温区间中三相平衡和三相点的错误预测.     

硝酸盐型卤水体系的综合热力学模型与多温相图预测

硝酸盐型卤水是盐湖卤水、 硝酸盐工业、 废水处理中普遍遇到的电解质溶液体系. 硝酸盐具有极高的溶解度, 实现硝酸盐型复杂电解质体系物性和相平衡的精准热力学表达依然具有挑战性. 以煤化工废水的典型体系Na⁺//NO₃^- , Cl^-, SO₄^{2 -} -H₂O为对象, 以改进的eNRTL模型为基础, 由活度系数模型、 溶液物性模型、 物种热力学模型和固液相平衡模型构成了电解质体系的综合热力学模型. 利用二元体系的冰点、 饱和蒸汽压、 等压摩尔热容、 活度系数和渗透压系数等物性数据和三元体系等温相平衡数据, 采用多目标优化方法, 获得了表达研究体系的多温特性的12组液相特征参数和7个固相物种的热力学参数. 据此完成了3个二元体系、 3个三元体系等温相平衡的准确计算和三元、 四元完整相图的预测, 适用温度达到实验所及的全部温度范围(254.65~543.15 K); 适用浓度达到饱和程度, 其中NaNO₃的浓度高达226.88 mol/kg. 三元、 四元体系的多温相图预测结果与实验数据相吻合, 并给出了9个三元、 5个四元体系零变点的完整信息.     

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。     

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。