碱金属_铝合金形成焓的热力学计算_欧阳义芳
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Al-Zr,Al-Y和Zr-Y二元合金熔体热力学性质的计算李红英;鲁晓超;宾杰;魏冬冬;曾翠婷;高兆和【摘要】基于Miedema模型,利用热力学基本原理及元素的基本性质,计算Al-Zr,Al-Y和Zr-Y二元系统的混合焓、过剩熵、过剩吉布斯自由能以及各组元的活度.基于Al-Zr和Al-Y二元合金相图的数据,计算Al3Zr和Al3Y相析出反应的吉布斯自由能.研究结果表明:Al-Zr和Al-Y二元合金熔体的混合焓、过剩熵和过剩吉布斯自由能都小于0J,各组元的活度相对于理想溶液发生了较大的负偏差,而Zr-Y二元合金熔体的混合焓、过剩熵和过剩吉布斯自由能大于0J,各组元的活度相对于理想溶液发生了较大的正偏差,说明Al与Zr和Y原子有较强的相互作用,而Zr和Y原子相互作用不大.2种相析出反应的吉布斯自由能都小于0J,且Al3Y相的吉布斯自由能更小,表明过渡族元素Zr和稀土元素Y同时加入到纯Al时,更容易生成Al3Y;计算结果和实验结果相吻合,证明Miedema模型的合理性.【期刊名称】《中南大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2013(044)005【总页数】7页(P1806-1812)【关键词】Miedema模型;混合焓;过剩熵;过剩吉布斯自由能;活度【作者】李红英;鲁晓超;宾杰;魏冬冬;曾翠婷;高兆和【作者单位】中南大学材料科学与工程学院,湖南长沙,410083;中南大学材料科学与工程学院,湖南长沙,410083;中南大学材料科学与工程学院,湖南长沙,410083;中南大学材料科学与工程学院,湖南长沙,410083;中南大学材料科学与工程学院,湖南长沙,410083;中南大学材料科学与工程学院,湖南长沙,410083【正文语种】中文【中图分类】TG146.2铝及铝合金具有比强度高、塑韧性较好和可加工性能好等优点,广泛应用于建筑、航天航空、汽车和电力传输等众多领域。
随着科学技术的不断发展,对铝及铝合金的性能提出了更高的要求,必须开发新型高性能铝合金、提升传统铝合金的综合性能来满足应用需求[1]。
金属间化合物的标准生成焓估算模型赵定国;郭培民;赵沛【摘要】Based on an analysis of existing thermodynamic data, a two-parameter model for estimating standard enthalpy of dual intennetallic was developed. The parameters of 34 kinds of melts were obtained by analyzing the model. It can estimate the standard enthalpy of dual intennetallic composed of simple metals, involving multi-system of Fe, Si, Nb, Ti, Cu, Co, Mg, etc. The standard enthalpies of 109 intermetallics were estimated, such as AlCa, AlCo, CrNi, FeTi, FeSi, FeNb and MoSi. The statistical results show that the calculating average error value of the standard enthalpy is about 12.47 kJ/mol and the standard deviation is 17.40 kJ/mol with the two-parameter model. The precision of standard enthalpy estimated by the two-parameter model is higher and the normal distribution of the results is more concentrative than that estimated by the ion-binding model and the Miedema model.%在分析已有的热力学数据基础上,建立估算二元金属间化合物标准生成焓的双参数模型,通过模型求解,得到34种金属的双参数模型的参数值。
Ta-C化合物物理性质的第一性原理研究陶小马;姚佩;刘科成;陈红梅;欧阳义芳【摘要】[目的]难熔金属碳化物具有优异的物理化学性能,可在众多领域中广泛使用.[方法]利用基于密度泛函的第一性原理方法对Ta-C二元体系中的TaC、Ta2 C、Ta4 C33个金属间化合物的热力学、力学性质以及电子结构进行计算研究.[结果]本研究晶格常数计算值和实验值一致,形成焓以及弹性常数计算值和其他理论值吻合.弹性模量计算值表明TaC具有最高的体积模量、剪切模量和杨氏模量,也即其脆性最大;而Ta2 C各个模量最小,其延展性最大.电子结构和电荷密度差显示Ta的d态电子和C的p态电子有杂化的现象,并且Ta-C之间呈现离子键特征.利用德拜模型得到了3个化合物在高温高压下的热物理性质,随着温度的增加,体积模量减小,而热容以及热膨胀系数增大,其中热容在1000 K以上变化越来越小,最后接近杜隆-珀蒂极限值.随着压强的增加,体积模量增大,而热容和热膨胀系数减小.[结论]在3个化合物中,TaC的强度最高,脆性最大,而Ta2 C的强度最低,延展性最好.%[Objective]Refractory metal carbides have excellent physical and chemical properties, and which can be widely used in manyfields.[Methods]The thermodynamic,mechanical and e-lectronic properties of TaC、Ta2 C、Ta4 C3 three intermetallics of Ta-C binary system were inves-tigated by using the first-principles calculations based on density functional theory.[Results]The results showed that the calculated lattice constants were in good agreement with the exper-imental data.The calculated formation enthalpies and elastic constants were all coincide with the other theoretical data.The modulus of elasticity TaC had the highest bulk,shear and Young's modulus,and it was also the mostbrittle.Meanwhile,the bulk,shear and Young's modulus of Ta2 C were the smallest,and it had the maximum ductility.The difference between the electronic structure and the charge density showed that the strong hybridization between Ta-d states and C-p states,and the bond between Ta-C was ionic bond.By using Debye model,the thermos-physical properties of Ta-C compounds had been estimated with high temperature and high pressure.With the increasing temperature, the bulk modulus decreased and the heat capaci-ties and the thermal expansion coefficients de-creased,the heat capacity changed smaller and smaller above 1000 K,and finally approaching the Dulong-Petit limited value.With the increasing pressure,the bulk modulus increased and the heat capacities and thermal expansion coefficients decreased.[Conclusion]Among the three compounds,TaC had the largest strength and brittleness,and Ta2 C had the lowest strength and the best ductility.【期刊名称】《广西科学》【年(卷),期】2017(024)006【总页数】6页(P545-550)【关键词】第一性原理;弹性常数;电子结构;热物理性质【作者】陶小马;姚佩;刘科成;陈红梅;欧阳义芳【作者单位】广西大学物理科学与工程技术学院,广西高校新能源材料及相关技术重点实验室,广西南宁530004;广西大学物理科学与工程技术学院,广西高校新能源材料及相关技术重点实验室,广西南宁530004;广西大学物理科学与工程技术学院,广西高校新能源材料及相关技术重点实验室,广西南宁530004;广西大学物理科学与工程技术学院,广西高校新能源材料及相关技术重点实验室,广西南宁530004;广西大学物理科学与工程技术学院,广西高校新能源材料及相关技术重点实验室,广西南宁530004【正文语种】中文【中图分类】TG146.4+160 引言【研究意义】近年来,钽碳化物由于其具有优异的物理性质,如高硬度和高熔点,高导热和导电系数,良好的热稳定性和耐腐蚀性能,使其在切削工具、硬质合金、国防科技、航天航空等领域内得到广泛应用[1-2]。
基于第一性原理的5083铝合金第二相理化性质研究许磊;方志杰;付向辉;李江宇;汪育晶;黄文辉【期刊名称】《材料科学》【年(卷),期】2024(14)5【摘要】为揭示5083合金第二相对合金性能影响机理,本文采用相图计算的方式,研究了5083合金中潜在的第二相种类及数量,并在此基础上,通过量子力学计算的方法,系统探究了合金中潜在各相的弹性常数以及与α-Al基体间费米能差值等理化性质。
研究结果表明合金中潜在第二相主要有β-Al3Mg2、Al6Mn、T-AlCuMgZn、E-AlCrMgMn、Mg2Si、Al3M_Do22及Al3Fe,其体模量从大到小排布顺序为Al3Ti、Al6Mn、Al3Fe、E-AlCrMgMn、T-AlCuMgZn、Mg2Si及β-Al3Mg2,剪切模量亦类同,除Mg2Si与β-Al3Mg2互换位置。
合金中与α-Al基体腐蚀电位差异大小排布顺序为Mg2Si、Al3Fe、Al6Mn、T-AlCuMgZn、E-AlCrMgMn、β-Al3Mg2以及Al3Ti,各相与α-Al基体间形成微腐蚀电池能力依次减弱。
【总页数】9页(P679-687)【作者】许磊;方志杰;付向辉;李江宇;汪育晶;黄文辉【作者单位】广西科技大学机械与汽车工程学院柳州;广西广投柳州铝业股份有限公司柳州【正文语种】中文【中图分类】TG1【相关文献】1.AunDy(n=6-15)团簇结构演化和理化性质的第一性原理研究2.L1_2结构γ′-Co_3(Al_(1-x)W_x)相的弹性性质和热力学性质的第一性原理研究3.铝合金夹杂物基本性质的第一性原理研究4.第一性原理研究应力对6005A铝合金电子结构和弹性性质的影响因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
形成焓模型论文:三元合金形成焓理论模型及其在铝合金相变预测中的应用研究【中文摘要】合金的形成焓是合金热力学的最为重要的基本参数之一,多元合金的形成焓对于冶金、材料及其制备过程模拟和工艺优化都具有极为重要的作用。
通过实验研究合金的热力学性质需要测定的数据量极为庞大,并且受到实验条件的限制,要测出所有合金的热力学参数是极为困难的,因此,从理论上预测合金热力学性质是必要的。
本文针对三元系合金研究影响形成焓的因素并建立预测形成焓的理论模型,对于进一步研究多元系合金的形成焓及实际应用都具有十分重要的意义。
本文通过分析现有计算三元合金形成焓模型,找出了影响三元合金形成焓的主要因素——组元的电子密度、电负性和原子间接触的表面积的变化。
研究发现,当向二元系中添加第三组元时,原组元的电子密度、电负性等参数的变化量与其和第三组元的电负性的平均值成正比,得到三元系中的二元子系形成焓的计算模型,从而建立了三元合金形成焓理论模型。
本文就Ni36Zr64Al、Al27Ni73Cu、Ni4Cu6Al、Cu49Al51Ni、Al62Zr38Cu、Zr2Cu8Al等合金的形成焓进行了理论预测,并与实验值和现在较流行的几何模型(周国治模型、Toop模型)进行了比较,计算结果与实验吻合,其精度高于周国治模型和Toop模型的预测结果。
将本文模型应用于合金的过剩Gibbs自由能的预测中,计算简便而且效果较好,对合金Sb-Bi-Ga的计算结果与实验值基本吻合。
本文还对铝合金相变预测进行了初步研究,利用热力学模型来计算合金的相变点,对Al-Si合金的富Al区的计算结果与相图数据吻合较好。
通过本文研究得出电子密度、电负性、原子间接触的表面积等影响合金形成焓的主要参数的变化规律,以此建立的三元合金的形成焓理论模型对于凝固过程跨尺度计算机模拟及合金制备过程工艺参数优化具有实用价值。
【英文摘要】The formation enthalpy is the most important thermodynamic parameters of alloy. The formation enthalpy of multi-alloy plays an important role in metallurgy, materials processing as well as the multiscal simulation of microstructural evolution and properties of alloys in the forming process. It is hard to experimentally measure all of the thermodynamic parameters for all alloys because of the tremendous amount of data as well as the limited experimental conditions. Therefore, it is necessary to theoretically predict thermodynamic properties of alloys. This paper studied the main factors influencing the formation enthalpy of ternary alloy and has established a theoretical model of formation enthalpy for ternary alloy. It is of great significance for the further study of the formation enthalpy for commercial alloy and practical applications.Theoretical analysis shows that the change of the electron density, the electronegativity and the atomic contact surface area has a large influence on theformation enthalpy. It is found that when adding to the binary system a third alloying element, the change of the electron density and electronegativity of the original component is proportional to the average value of electronegativity of said component and the third one. Thus we obtain the contribution of corresponding binary sub-system of the investigated system. Finally the model of formation enthalpy for ternary alloys is established. By using the proposed model, the formation enthalpy of such alloys as Ni64Zr36Cu, Ni36Zr64Cu, Ni36Zr64Al, Al27Ni73Cu, Ni4Cu6Al, Cu49Al51Ni, Al62Zr38Cu, Zr2Cu8Al, etc., is predicted. The calculated results are superior to that of Zhou model and Toop model, and well consistent with the experimental results. The application of the present model to the estimation of the excess Gibbs free energy of alloys is simple and effective. The calculated result for Sb-Bi-Ga alloy is in good agreement with the experimental data. In this paper, a preliminary study was made to calculate thephase-transformation of alloys. The calculated result forAl-Si alloys in Al-rich zone is in agreement with the phase diagram data.The influence of the change of the electron density, electronegativity, atomic surface area of contact affect on the formation enthalpy of alloy is obtained in thisdissertation. The established model for tenary alloys can be used for the multiscale simulation of the materials forming process as well as the optimization of the processing parameters.【关键词】形成焓模型三元合金铝合金【英文关键词】model of formation enthalpy ternary alloy Al alloy【目录】三元合金形成焓理论模型及其在铝合金相变预测中的应用研究【备注】索购全文在线加好友:1.3.9.9.3.8848同时提供论文写作一对一指导和论文发表委托服务摘要5-6Abstract6-7第1章绪论11-25 1.1 半固态合金设计及其制备工艺11-19 1.1.1 半固态成形技术12-14 1.1.2 半固态铝合金14-19 1.1.2.1 改善组织性能的途径17-18 1.1.2.2 半固态铝合金研究18-19 1.2 合金热力学性质的理论研究19-21 1.2.1 合金热力学性质理论研究的意义19 1.2.2 热力学性质理论研究的现状19-21 1.3 半固态合金设计中热力学参数的来源21-22 1.4 本文的研究内容及意义22-25第2章形成焓的计算方法25-45 2.1 物理模型25-36 2.1.1 嵌入原子方法(EAM)25-29 2.1.2 空缺分子实体模型(MEVM)29-31 2.1.3 分子相互作用体积模型(MIVM)31-33 2.1.4 扩展的Miedema模型33-35 2.1.4.1A.P.Goncalves和M.Almeida模型33 2.1.4.2 张邦维模型33-34 2.1.4.3 两步计算模型(ATCM)34-35 2.1.4.4 类似规则溶液模型35 2.1.5 CSA模型35-36 2.2 几何模型36-43 2.2.1 Bonnier模型36-37 2.2.2 Kohler模型37-38 2.2.3 Toop模型38 2.2.4 Colinet和Malakhov模型38-39 2.2.5 Gather模型39 2.2.6 Muggianu模型39 2.2.7 Hillert模型39-40 2.2.8 周国治模型40 2.2.9 王之昌模型40 2.2.10 Zheng Fang模型40-41 2.2.11 周国治新模型41-42 2.2.12 Chen等提出的模型42 2.2.13 欧阳义芳模型42-43 2.3 形成焓计算方法的分析43-45 2.3.1 物理模型分析43 2.3.2 几何模型分析43 2.3.3 建立形成焓理论模型的构想43-45第3章三元合金形成焓理论模型的建立45-63 3.1 影响形成焓的因素分析45-48 3.2 三元合金的形成焓模型48-55 3.2.1 不考虑第三组元的影响49-51 3.2.1.1 两组元合金形成焓的确定50 3.2.1.2 子系权重的确定50-51 3.2.2 考虑第三组元的影响51-55 3.2.2.1 形成焓模型51-52 3.2.2.2 电子密度变化52-53 3.2.2.3 电负性变化53 3.2.2.4 体积变化53 3.2.2.5 电负性对各参量的影响53-55 3.3 模型验证55-63第4章相变预测63-75 4.1 Gibbs自由能模型63-69 4.1.1 纯组元Gibbs自由能的计算方法63-65 4.1.2 合金的过剩Gibbs自由能由能的计算方法65-66 4.1.3 合金过剩Gibbs自由能模型验证66-69 4.2 相变预测69-75 4.2.1 计算原理69-70 4.2.1.1 体系总Gibbs自由能最小法70 4.2.1.2 化学势相等法70 4.2.1.3 做切线法70 4.2.1.4 数学求导法70 4.2.2 计算方法70-71 4.2.3 Al-Si相变预测71-75第5章结论75-77参考文献77-83致谢83。
计算合金热力学性质的Miedema理论
黄福祥;尹平;李司山;汪振;李敏
【期刊名称】《重庆理工大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2010(024)001
【摘要】分析了Miedema理论,在二元合金热力学性质计算时,用Miedema理论结合几何模型的方法,能为生产实验提供理论依据.对于多元合金体系热力学性质的计算,由二元系溶体的热力学性质推算多元合金体系热力学性质的溶体模型,并介绍了由Toop模型和周模型外推得到的Miedema模型.但对于多元合金体系,其理论值与实验值并不如二元合金体系符合得那样好,为了能精确地计算三元以及多元合金体系的热力学性质,还需要对几何模型作进一步完善.
【总页数】7页(P92-98)
【作者】黄福祥;尹平;李司山;汪振;李敏
【作者单位】重庆理工大学,材料科学与工程学院,重庆,400050;重庆理工大学,材料科学与工程学院,重庆,400050;重庆理工大学,材料科学与工程学院,重庆,400050;重庆理工大学,材料科学与工程学院,重庆,400050;重庆理工大学,材料科学与工程学院,重庆,400050
【正文语种】中文
【中图分类】TG146
【相关文献】
1.计算合金系统热力学性质的Miedema模型的发展 [J], 汤振雷;王为
2.计算合金热力学性质的Miedema理论 [J], 黄福祥;尹平;李司山;汪振;李敏
3.YCuMg合金的形成焓Miedema理论计算 [J], 张雷;欧阳义芳
4.(Fe-Al)-TM三元合金热力学性质的Miedema理论计算 [J], 张雷;赵永兴;李竹新;陶小马;欧阳义芳
5.镁基碱金属二元合金热力学性质的理论计算 [J], 欧阳义芳;张邦维
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硕士学位论文3Al-Li小恤三元系的热力学计算AlLi2相稳定性,对A14Li9相的热力学描述进行了微调,Chen[53]的工作将运用于本次工作中。
3.2.2A1.Mn二元系A1.Mn体系是商用Al合金中的一个极其重要的二元系,目前为止,已有6个研究小组曾优化过A1.Mn体系【54。
59】。
其中,Du等‘591综合考虑了所有的文献数据及其自测的实验数据,对A1.Mn体系进行了热力学计算,其计算结果能很好的描述实验数据。
故本次工作采用Du鳓的热力学参数。
3.2.3Li.Mn二元系目前还没有针对Li.Mn二元系的热力学计算,Obinata等【60】使用光学显微镜、热分析法研究了Li.Mn体系在成分范围为0.0.68at.%的Mn以及0.5at.%的Li的相关系。
本工作将采用Obinata等【601的实验数据,对Li.Mn二元系进行热力学优化,获得一套描述该体系的热力学参数,并用于A1.Li.Mn体系的研究。
3.2.4A1.Li.Mn三元系Sviderskaya等【61J采用热分析法测定了A1.Li.Mn体系富铝角的相图数据。
他们发现了两个零变量反应:LH旺+A16Mn+AlLi和L+A14MnHA16Mn+AlLi分别发生在597。
C(~0.67at.%Mn,27.47at.%Li)和6400C(~1.2at.%Mn,28.13at.%Lm并构筑了A1.Li.Mn体系富Al端的五个垂直截面:2叭.%Li,92叭.%A1,1叭.%Mn,2.5叭.%Mn以及7叭.%Mn。
Sviderskava等【62J使用化学分析(chemicala11alysis)以及显微观察分析(microscopyanalysis)研究了A1.Li.Mn体系成分范围为0.0.8叭.%Mn、0.5叭.%Li的富铝角,测定了Mn、Li在Al中的固溶度。
基于上述的实验结果,Sviderskaya等【62】给出了富铝角的6000C、5300C、5000C、4000C的四个等温截面。
第31卷第4期大连海事大学学报VOl.31NO.4 2005年11月Journal of Dali an M ariti m e univers it y NOv2005文章编号!1006-7736"2005#04-0099-04纳米铝的低温热容及其热力学性质岳丹婷1!2!吕欣荣2!谭志诚1!董丽娜2"1.中国科学院大连化学物理研究所!辽宁大连116023#2.大连海事大学轮机工程学院!辽宁大连116026$摘要!用扫描电子显微镜测定了纳米铝试样的粒径结果表明A l试样平均粒径为18n m.在温度108~385 K用精密低温绝热量热计测定了A l的等压摩尔热容拟合出其等压摩尔热容与热力学温度的函数关系式.根据热容与热力学温度的函数关系计算了以298.15K为基准的纳米A l热力学函数并与粗晶A l热容进行比较从能量角度分析了不同粒径A l热容差别产生的原因.关键词!纳米铝低温热容热力学函数中图分类号!0642.3文献标识码!A0引言纳米铝是一种面向21世纪的新型多功能技术材料具备许多特殊性质具有广阔的应用前景.如将纳米铝粉作为高效催化剂添加到火箭的固体燃料推进剂中可大幅度提高燃料的燃烧速度燃烧热改善燃烧的稳定性用纳米铝粉替代贵重金属粉末制备性能优越的电子浆料可大大降低成本此技术可促进微电子工艺的进一步优化利用其高能量状态和在较低温度下便有强的烧结能力的特性制成性能优异的烧结添加剂可改善高导热陶瓷的烧结工艺提高烧结体密度和导热率等1-2.铝的热容及热力学性质数据已在热物性手册3中报道而平均粒径18n m A l的热容及热力学数据尚未见报导.本文用扫描电子显微镜SE M测定了纳米氧化锌试样的粒径用精密低温绝热量热计测定了A l的等压摩尔热容对其热力学性质进行了研究.1实验1.1实验样品纳米铜系深圳尊业纳米材料有限公司生产.1.2设备要求扫描电子显微镜Philli p S XL30加速电压20 k V放大倍数4万倍分辨率3.5n m.1.3热容测定1.3.1仪器热容测定是在本所热化学实验室自行设计研制的小样品量精密低温绝热量热装置上进行的.量热计的结构及原理已在文献4-5详细描述.量热装置的可靠性用国际量热学会推荐的热容标准物质a-A l203检测并与美国标准及技术研究院NI ST发表的数据6比对确证在温度80~400K热容测试的精密度为0.2%准确度为0.5%.1.3.2实验步骤称取纳米A l样品1.50342g放入样品容器按文献5所述绝热量热计操作程序安装样品收稿日期!2005-03-11.基金项目!国家自然科学基金资助项目20373072.作者简介!岳丹婷1964-女辽宁本溪人教授.容器 进行热容测试.每一个实验温度点间隔控制在2~5K 整个热容测量过程中温度和电能数据采集~控制及处理 均由计算机系统在线自动完成.2实验结果与讨论2.1纳米A l 粒径分析扫描电子显微镜拍摄的纳米A l 的照片如图1所示.纳米A l 为椭球状晶体粒径在15~23n m 粒径分布均匀 单分散性好.2.2纳米A l 热容在温度108~385K 对纳米A l 的等压摩尔热容进行了实验测定 其结果列于表1和图2.由图2可见 纳米A l 在本文测量的108~385K 摩尔热容随温度变化表现出一条平滑曲线 没有相变和任何其他热异常现象发生.应用最小二乘法将摩尔热容(c P >对温度T (K >进行拟合 得到如下摩尔热容与温度的多项式方程c P =25.548+12.413J +3.0791J 2-0.345J 3-5.5662J 4拟合的相关系数R 2=0.9996 折合温度J =(T -234>/156表1108~385K 纳米A l 的摩尔热容实验测定值T /K c P /(J K -1 mOl -1>T /K c P /(J K -1 mOl -1>T /K c P /(J K -1 mOl -1>107.83515.324195.20922.636282.29029.627111.28515.725197.50222.800285.50529.906114.67316.104199.79322.965288.71330.181118.00716.461202.08323.130291.82330.449121.29616.801204.34523.295294.75630.701124.53917.124206.64523.463297.62430.945127.74917.433209.02023.637300.53131.191130.90817.727211.48323.819303.53631.443134.01918.009213.99124.006306.62531.698137.08918.279216.44124.189309.71731.950140.11918.538218.85524.372312.81332.198143.10718.788221.29424.557315.92632.443146.05619.028223.72224.743319.06432.684148.96519.261226.22524.937322.29832.926151.83719.487228.72425.132325.62533.169154.67219.705231.23925.329328.99433.405157.47019.918234.31425.573332.38033.633160.22720.125237.73025.847335.76933.852162.92320.324241.06526.116339.23034.064165.56620.518244.30726.381342.76934.267168.17820.708247.51126.646346.16534.449170.75320.894250.60526.903350.52134.661173.29521.077253.64127.158355.93334.889175.84621.259256.67327.414360.28735.041178.39521.440259.71627.672365.58235.184180.91321.619262.79427.935370.98035.279183.39721.796265.90728.203374.72335.312185.83721.968269.09528.478377.40435.318188.23022.139272.35828.761380.11735.308190.58422.306275.66529.048382.84935.282192.90522.471279.01129.339385.05035.249图1纳米铝SE M 照片图2纳米A l !d =18n m "实验摩尔热容曲线001大连海事大学学报第31卷2.3纳米A l的热力学函数用纳米A l的热容随温度变化的多项式方程并根据热容与热力学函数关系式H T-H298.15=i T298.15c P d TS T-S298.15=i T298.15c P T-1d TG T-G298.15=i T298.15c P d T-T i T298.15c P T-1d T计算出纳米A l以标准状态(298.15K>为基准的热力学函数.在80~380K焓~熵和吉布斯自由能函数值列于表2.表2纳米A l的热力学函数T/K c P/(J K-1mOl-1>H T-H298.15/(kJ mOl-1>S T-S298.15/(J K-1mOl-1>-(G T-G298.15>/(kJ mOl-1>80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 38011.34112.94414.34615.57816.66917.64418.52819.34320.10820.84021.55522.26422.98023.70924.45925.23226.03026.85327.69628.55629.42530.29231.14631.97332.75533.47434.10934.63735.03235.26635.309-4.806-4.685-4.548-4.398-4.237-4.065-3.884-3.695-3.498-3.293-3.081-2.862-2.636-2.402-2.161-1.913-1.657-1.392-1.119-0.838-0.548-0.2500.0570.3730.6971.0281.3661.7102.0582.4102.763-26.403-24.973-23.535-22.109-20.705-19.332-17.992-16.685-15.412-14.171-12.960-11.775-10.615-9.476-8.356-7.252-6.161-5.082-4.013-2.951-1.897-0.8490.1921.2272.2553.2744.2835.2796.2617.2248.1662.6942.4372.1941.9661.7521.5521.3651.1921.0320.8840.7480.6250.5130.4120.3230.2450.1780.1220.0760.0410.0170.0030.0000.0070.0250.0520.0900.1380.1960.2630.3402.4实验结果对比与讨论图318n mA l与粗晶A l热容比较图3为粒径为18n m A l热容实验值与粗晶A l热容对比图.由图3可见在120~350K A l热容值随粒径减小而增大这是由于表面效应的影响所致.随着A l粒径减小表面原子数迅速增加表面积急剧变大表面自由能也随之增大.故在同一温度下粒径越小能量越高(dH=c P d T>因此热容越大.3结论在温度为108~385K纳米A l热容曲线随温度升高平滑连续变化无相变或其他热异常现象发生表明在该温区其热力学性质稳定;在温度120~385K纳米A l热容高于粗晶A l热容.101第4期岳丹婷!等"纳米铝的低温热容及其热力学性质201大连海事大学学报第31卷参考文献![1]丛洪涛~钟蓉~成会明~等.单壁纳米碳管/纳米铝基复合材料的增强效果[J].材料研究学报~2003~172)=132-137.[2]W0NG E W~S~EE~AN P E~LI EBER C M.NanObea m m echanicS=elaSticit y~Stren g t h~and t Ou g hneSS Of nanOr OdSand nanOt ubeS[J].S ci ence~1997~277=1971-1975.[3]马庆芳~方荣生~项立成~等.实用热物理性质手册[M].北京=中国农业机械出版社~1986.69.[4]谭志诚~周立幸~陈淑霞~等.70~580K小样品全自动精密绝热量热装置的建立[J].中国科学~1983~269)=497.[5]TAN Z C~SUN Y~Y I N A X~et al.An adi abatic l O W-te m p erat ure cal Ori m eter f Or heat ca p acit y m eaSure m ent Of S m allSa m p leS[J].J Ther m al Anal~1995~45=59-67.)~Standar d ref erence m ateri al720and t he [6]ARC~ER D G.Ther mOd y na m ic p r O p erti eS Of S y nt hetic Sa pp hire a-A l203eff ect Of te m p erat ure-Scale diff erence On t her mOd y na m ic p r O p erti eS[J].J Ph y S Che m Ref D ata~1993~22=1441-1453.Low-te m p erat ure heat ca p acit y and t her mod y na m ic f uncti ons of nano A l YUE D an-ti n g1~2~L U X i n-r On g2~TAN Zhi-chen g1~D0NG L i-na21.Ther m oc he m istr$Laborat or$~D ali an I nStit ut e Of Che m i cal Ph y Si cS~Chi neSe A cade m y Of S ci enceS~D ali an116023~Chi na;2.M arine en g.Colle g e~D ali an M ariti m e Uni v.~D ali an116026~Chi na)Abstract=The Si Ze Of nanO A l p O WderS WaS det er m i ned t O be18n m avera g el y i n di a m et er b y SE M.The i SObari c mOl ar heat ca p acit y C P Of t he nanO A l WaS m eaSured W it h hi g h p reci Si On adi abati c l O W-t e m p er-at ure cal Ori m et er i n t e m p erat ure ran g e f r O m108K t O385K.The rel ati OnShi p Of C P W it h t e m p erat ure T WaS eSt abli Shed.The t her mOd y na m i c f uncti OnS Of t he nanO A l~rel ati ve t O t he St andar d t e m p erat ure Of298.15K~Were deri ved baSed On t he heat ca p acit y dat a t hr Ou g h t her mOd y na m i c rel ati OnShi p.The m eaSured C P val ueS Were cO m p ared W it h t hOSe Of cOarSe cr y St al p O WderS and18n m A l p O WderS cit ed f r O m lit erat ure and t he diff erence bet Ween t he C P cur veS WaS anal y Zed f r O m t he vi e W p Oi nt Of ener gy.Ke y words=nanO A l;l O W-t e m p erat ure heat ca p acit y;t her mOd y na m i c f uncti OnS纳米铝的低温热容及其热力学性质作者:岳丹婷, 吕欣荣, 谭志诚, 董丽娜, YUE Dan-ting, Lü Xin-rong, TAN Zhi-cheng, DONG Li-na作者单位:岳丹婷,YUE Dan-ting(中国科学院,大连化学物理研究所,辽宁,大连,116023;大连海事大学,轮机工程学院,辽宁,大连,116026), 吕欣荣,董丽娜,Lü Xin-rong,DONG Li-na(大连海事大学,轮机工程学院,辽宁,大连,116026), 谭志诚,TAN Zhi-cheng(中国科学院,大连化学物理研究所,辽宁,大连,116023)刊名:大连海事大学学报英文刊名:JOURNAL OF DALIAN MARITIME UNIVERSITY年,卷(期):2005,31(4)1.丛洪涛;钟蓉;成会明单壁纳米碳管/纳米铝基复合材料的增强效果[期刊论文]-材料研究学报 2003(02)2.WONG E W;SHEEHAN P E;LIEBER C M Nanobeam mechanics:elasticity,strength,and toughness of nanorods and nanotubes[外文期刊] 1997(5334)3.马庆芳;方荣生;项立成实用热物理性质手册 19864.谭志诚;周立幸;陈淑霞70-580K小样品全自动精密绝热量热装置的建立 1983(09)5.TAN Z C;SUN Y;YIN A X An adiabatic low-temperature calorimeter for heat capacity measurementof small samples 19956.ARCHER D G Thermodynamic properties of synthetic sapphire(α-Al2O3),standard referencematerial 720 and the effect of temperature-scale difference on 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碱金属二元合金的形成焓
欧阳义芳;张邦维;廖树帜;金展鹏
【期刊名称】《稀有金属材料与工程》
【年(卷),期】1995(24)4
【摘要】根据合金组元原子半径不同引起的弹性畸变,运用Miedema理论
系统地研究了碱金属元素为基元的二元合金金属间化合物和无序合金形成焓。
计算结果表明,得到的形成焓同已有的由第一原理赝势处理方法得到的结果符合得很好。
【总页数】5页(P14-18)
【关键词】碱金属;二元合金;形成焓;弹性畸变能
【作者】欧阳义芳;张邦维;廖树帜;金展鹏
【作者单位】湖南大学,中南工业大学,中国科学院国际材料物理中心,湖南教育学院【正文语种】中文
【中图分类】TG146.26
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贵金属与锡二元合金的热力学性质的计算
陈红梅;钟夏平
【期刊名称】《广西大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2004(029)002
【摘要】运用Miedema理论计算了Cu-Sn,Ag-Sn,Au-Sn三个二元系统的整个成分范围的固态形成焓和液态合金混合焓以及金属间化合物的形成焓, 并将计算结果同已有的实验结果进行了比较.结果表明, 计算值与已有的实验结果符合得比较好.同时讨论了原子尺寸因素、电负性、电子轨道能量等对合金形成焓的影响.
【总页数】3页(P98-100)
【作者】陈红梅;钟夏平
【作者单位】广西大学,物理科学与工程技术学院,广西,南宁,530004;广西大学,物理科学与工程技术学院,广西,南宁,530004
【正文语种】中文
【中图分类】TG146.3
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