本文關(guān)鍵詞：純金屬元素高壓相圖的評估和計算

  更多相關(guān)文章： 高壓相圖 物態(tài)方程 CALPHAD方法 Murnaghan理論模型 Mie-Grüneisen理論模型

【摘要】：高壓相圖是物質(zhì)在壓力下的狀態(tài)圖,揭示了物質(zhì)在高壓下的特殊狀態(tài)和相平衡的關(guān)系。物質(zhì)在高壓或超高壓下的行為已經(jīng)吸引了固體物理、地理學(xué)、化學(xué)、天體物理學(xué)、材料科學(xué)和冶金學(xué)方面的科學(xué)家進(jìn)行大量研究工作。高壓相圖的研究能為許多領(lǐng)域提供有用的信息。因此,對物質(zhì)高壓條件下相關(guān)系和相圖的描述具有重要意義。SGTE純單質(zhì)數(shù)據(jù)庫作為熱力學(xué)計算的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)庫描述了78種純單質(zhì)元素不同相的吉布斯自由能隨溫度的變化情況,給出了不同溫度下的相關(guān)系。然而對于壓力變化時吉布斯自由能的變化情況描述甚少,因此基于SGTE純單質(zhì)數(shù)據(jù)庫,采用適當(dāng)理論模型探索和研究純單質(zhì)元素在不同壓力下吉布斯自由能的描述是很有必要的。本工作利用CALPHAD的計算方法對吉布斯自由能的描述,結(jié)合不同的狀態(tài)方程,完成了對純金屬元素高壓相圖的評估。補充了SGTE純單質(zhì)數(shù)據(jù)庫中對于Ti的?相吉布斯自由能的描述,結(jié)合Murnaghan理論模型完成了對Ti的高壓相圖的描述,計算出了Ti的三相點,與實驗值較為符合。結(jié)合近年來的實驗或計算數(shù)據(jù),對Mo、W和Cu在壓力狀態(tài)下的參數(shù)重新進(jìn)行了評估,利用Murnaghan理論模型完成了高壓相圖的描述,并和以前的評估結(jié)果進(jìn)行了對比,吻合程度較好,成功檢驗了Murnaghan理論模型在實驗范圍內(nèi)的準(zhǔn)確性。各模型中的參數(shù)均通過最小二乘法擬合得到,并通過MATLAB來描述各元素的高壓相圖。運用CALPHAD的計算方法,將Mie-Grüneisen理論模型應(yīng)用于純金屬元素高壓相圖的計算和評估。將Mie-Grüneisen理論模型應(yīng)用于解決吉布斯自由能中關(guān)于體積V的積分,通過換限積分的方法,成功的完成了對壓力部分吉布斯自由能的描述,并證明了將Mie-Grüneisen理論模型結(jié)合SGTE數(shù)據(jù)庫來描述高壓相圖的可行性。初步探索了Be的包含hcp,bcc,fcc和liquid相的高溫高壓下的相關(guān)系和相轉(zhuǎn)變,并預(yù)測了Be的P-T相圖。利用Mie-Grüneisen理論模型能夠預(yù)測溫度和壓力范圍更大的純元素的高壓相圖。
【關(guān)鍵詞】：高壓相圖 物態(tài)方程 CALPHAD方法 Murnaghan理論模型 Mie-Grüneisen理論模型
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG113.14
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-10
• 第2章 文獻(xiàn)綜述10-19
• 2.1 高壓相圖的研究現(xiàn)狀10
• 2.2 物質(zhì)的狀態(tài)方程10-11
• 2.3 獲得高壓相圖的方法11-18
• 2.3.1 理論計算11-12
• 2.3.2 實驗評估12-18
• 2.3.2.1 SGTE數(shù)據(jù)庫的介紹12-13
• 2.3.2.2 CALPHAD方法簡介13-18
• 2.4 本課題的研究內(nèi)容18-19
• 第3章 研究方法19-28
• 3.1 MATLAB軟件簡介和最小二乘法19-20
• 3.2 理論模型的分析20-28
• 3.2.1 Murnaghan模型20-25
• 3.2.2 Mie-Grüneisen模型25-28
• 第4章 基于MURNAGHAN模型高壓相圖的計算和評估28-47
• 4.1 Ti的高壓相圖的計算和評估28-34
• 4.2 Mo的高壓相圖的計算和評估34-39
• 4.3 W的高壓相圖的計算和評估39-43
• 4.4 Cu的高壓相圖的計算和評估43-46
• 4.5 本章小結(jié)46-47
• 第5章 基于MIE-GRüNEISEN模型高壓相圖的計算和評估47-55
• 5.1 Mie-Grüneisen模型對Be的高壓相圖的計算和評估47-54
• 5.2 本章小結(jié)54-55
• 第6章 工作總結(jié)與展望55-56
• 6.1 論文總結(jié)55
• 6.2 工作展望55-56
• 參考文獻(xiàn)56-61
• 致謝61-62
• 個人簡歷與攻讀碩士期間科研成果62

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 沈中毅;高壓相圖[J];物理;1986年06期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 馬丁;基于Thermo-Calc的Ti-Al-X三元合金相圖熱力學(xué)計算[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

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本文編號：1010991