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亚正规溶液模型
学生:刘中元 任课老师:郑少波 亚正规溶液模型在热力学中的应用 亚正规溶液模型 亚正规溶液模型是保留正规溶液模型原来的形式即仍保留IAB这一参数,并对它进行修正使之成为成分和温度的函数,同样可以达到准确描述实际溶液的摩尔自由能的目的。 Gm=X0AGA+X0BGB+RT(XAInXA+XBInXB)+XAXBIAB 该模型在现代相图热力学计算的CALPHAD模式中被广泛采用 热力学计算中的应用 热力学计算中的应用 液相和fcc相的吉布斯自由能采用亚正规溶体模型,其自由能的表达式为: 热力学计算中的应用 Lijθ的值与温度和浓度有关,用Redlich-Kister多项式表示 热力学计算中的应用 为了描述bcc相的有序无序转变,采用双亚点阵模型为(Cu,Ni,Sn)0.5(Cu,Ni,Sn)0.5,其吉布斯自由能表示为 热力学计算中的应用 基于实验结果评估了该三元系各相的热力学参数 热力学计算中的应用 图为Cu-Ni-Sn三元系中液相在1 580 K时的混合焓的计算结果。可看出,计算结果与热力学性质的实验值吻合较好。 热力学计算中的应用 图为3.2%Ni和15%Ni的垂直断面相图的计算结果。由图可看出,液相与fcc相计算结果与实验值吻合较好。 热力学计算中的应用 基于本研究评估的热力学参数,可以很容易地计算出fcc相的溶解度间隙,其计算结果如图所示。可看出,随着Sn添加量的增加, fcc相的溶解度间隙的温度表示出有明显的上升 热力学计算中的应用 代表性实用合金Cu-9Ni-2.3Sn(质量分数,%)的相分数与温度的关系的计算结果如图所示。可看出,随着温度的降低, Ni3Sn化合物相开始析出,在更低的温度条件下,将出现fcc相的溶相变。 热力学计算中的应用 结论: 基于Cu-Ni-Sn三元系相平衡和热力学的实验信息,考虑了该体系中bcc相的A2 B2有序无序相变,利用CALPHAD方法,评估了Cu-Ni-Sn三元系各相热力学参数,计算的富Cu侧的相图和热力学性质与实验数据较一致。通过该计算,可以预测Cu-Ni-Sn三元系中存在的A2 B2有序无序转变和fcc相的溶解度间隙,这些计算相图信息为利用析出强化以及Spinodal分解开发高强度和高导电性的新型Cu基合金的组织设计提供了重要的理论依据。
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