LogPo_2-LogPs_2′、LogPo_2-LogPso_2优势区相图的计算机算法

本文采用作者提出获得优势区相图的方法,对在高温腐蚀中常用的logPO_2-log PS_2,log PO_2-log PSO_2优势区相图进行了热力学平衡关系的数学处理,使热力学问题完全转化成数学中的线性规划问题,并采用线性规划问题的计算机解法—Revised SimpleMethod编制了FORTRAN语言通用程序。此程序由于采用了合理的数学模型及新的数学解法,使其具有通用性强,准确性高,运算速度较快,尤其适合于处理更为复杂的体系等优点。作为示例,还讨论了这类优势区相图在高温腐蚀中的应用,旨在找到解决金属材料硫化的方法。

对TiB_2合成反应体系的优势区相图叠加分析

通过对碳热还原法合成TiB2反应体系的热力学分析,绘制了Ti-C-O系统、B-C-O系统的优势区相图。并在此基础上,通过对Ti-C-O系统、B-C-O系统的优势区相图叠加,得到了TiO2-B2O3-C系统的优势区相图叠加图。优势区相图叠加分析表明,在碳热还原法合成TiB2粉末的过程中,降低反应体系中CO分压,有利于TiB2合成反应的进行。在以上分析的基础上,确定了碳热还原法合成TiB2粉末的合成工艺,并合成了纯度较高、晶形发育完整的TiB2粉末。

TiB_2合成反应机理的优势区相图分析

以TiO2、B2O3、C为原料,采用碳热还原法合成TiB2粉末。通过热力学分析,绘制Ti-C-O、B-C-O系统的优势区相图和TiO2-B2O3-C系统的优势区相图叠加图,从优势区相图的角度研究碳热还原法合成TiB2的反应机理。结果表明：在Ti-C-O系统中,随着反应温度的升高,TiO2被碳还原的先后顺序为TiO2→Ti4O7→Ti3O5→Ti2O3,其中中间产物Ti4O7和Ti3O5最容易出现,也是较稳定的。在B-C-O系统中,随着碳热还原反应的进行,B2O3被C还原生成B2O2,B2O2进一步被碳还原生成B4C。碳热还原TiO2和B2O3合成TiB2的反应机理如下：在1 200~1 300℃温度下,TiO2被C还原成中间产物Ti3O5;在1 250~1 300℃温度范围。

NH_4^+-Mg^(2+)-PO_4^(3-)-H^+-H_2O体系的优势区相图(英文)

通过优势区相图的构建对NH4+-Mg2+-PO43--H+-H2O体系的热力学平衡关系进行了研究。在不同镁、磷物质的量比和离子强度的条件下绘制了lgCT,Mg-lgCT,P和lgCT,P-pH相图,确定了MgNH4PO4.6H2O、Mg3(PO4)2.8H2O、MgHPO4.3H2O和Mg(OH)2的热力学稳定区。结果表明,在相当广的pH范围内,MgNH4PO4.6H2O和Mg3(PO4)2.8H2O都是主要存在的固相;在较低pH和较高磷浓度的条件下,MgNH4PO4.6H2O和MgHPO4.3H2O可以共存;而MgNH4PO4.6H2O和Mg(OH)2在碱性条件下更为稳定。当MgNH4PO4.6H2O、Mg3(PO4)2.8H2O与液相共存、pH=9.08~9.52时,溶液总氮浓度达到最低值。lgCT,Mg-lgCT,P和lgCT,P-pH相图可以用于指导磷酸铵镁的沉淀-溶解平衡过程,有利于废水中氨氮的脱除和回收。

优势区相图在Al-TiO_2-C-ZrO_2燃烧合成体系热力学分析中的应用

以TiO2, Al, C和ZrO2为原料, 燃烧合成制备Al2O3-TiC-ZrO2纳米复相陶瓷是一种方法简单、节时省能的新工艺. 对Al-TiO2-C-ZrO2体系进行了热力学分析,计算出该体系的绝热燃烧温度, 并利用Al-O-N,Ti-O-N,Zr-O-N,C-O-N四个体系的叠加优势区相图, 分析了各相间反应进行的趋势和最终稳定存在的平衡相. 热力学分析表明:绝热燃烧温度为2327 K, 燃烧合成产物包括Al2O3,TiC,ZrO2三相. XRD检测未发现其它杂相, 证实热力学分析结果可信.

优势区相图的计算机软件开发及应用

根据国内外的优势区相图计算机研究状况，作者采用化学势最小约束原理开发了一种新算法，并给出了新算法的程序框图和应用实例．新算法通用性强，效率高，便于计算机处理，能自动回收数据．

一种用计算机绘制优势区相图的新算法

利用平衡关系的几何意义,给出了一种绘制优势区相图的新算法。它更简捷通用,已用于EHPH等软件中。所得结果与文献及生产实践吻合很好。

InP_1—InP_2优势区相图及E—pH图的计算机绘制

分析了InP_1-InP_2优势区相图及E-pH图的特点,提出了用q函数和p函数作为确定优势区的判别准则。这种方法很容易编制程序,且易推广到其他类型,具有较强的通用性。

Co-S-O三元系优势区相图的计算和绘制 1989-06-29

对Co-S-O三元系,用比较简单的热力学与数学方法进行了计算。程序设计使用TRUE BASIC语言,绘制成该系统的优势区相图。

TiO_2碳热还原氮化反应的热力学分析

通过热力学计算和分析,绘制了Ti-C-N-O系中氮化物、碳化物与氧化物稳定存在区域图(即优势区相图);讨论了碳热还原氮化法合成TiN和TiC粉末过程中的主要影响因素及最佳条件。

Si粉和Al粉对N_2保护热处理铝碳材料性能和显微结构的影响

为改善含碳材料埋炭保护热处理时的操作条件,并为提高含碳材料性能开辟新的途径,对添加Si粉或Al粉的铝碳材料在N2气氛中1200℃热处理5h,测定试样热处理前后的质量变化率、抗折强度、体积密度、显气孔率、抗热震性、热膨胀系数和抗氧化指数,并用扫描电镜和XRD分析试样的显微结构和物相组成。结果发现,采用N2保护热处理工艺同埋炭热处理工艺一样可防止碳氧化,使铝碳材料形成碳结合并具有较好的性能指标。与添加Si粉的试样相比,添加Al粉的试样在热处理后具有较高的高温强度和较低的热膨胀系数;反应生成的Al2OC和AlN有益于材料抗热震性能和强度的提高,并减轻了其在埋炭保护热处理后由于生成Al4C3而产生的严重水化现象。部分Si粉与气氛反应生成纤维状的βSiC、SixN和粒状的Si2N2O,它们对铝碳材料具有明显的增强作用。

碳热还原法制备硼化钛热力学分析

通过热力学计算和分析,绘制了Ti-B-C-O系中各物相稳定存在区域图(优势区相图),研究发现在碳热还原氧化钛和氧化硼的过程中,氧化钛的还原过程是分步进行的,中间没有金属钛的生成;碳热还原制备硼化钛的主要影响因素是温度和CO分压,在真空条件下,采用较高的合成温度和较低的CO分压利于得到高纯的硼化钛。

Al-TiO_2-C体系热力学分析及Al_2O_3-TiC复相陶瓷的燃烧合成

对Al-TiO2 -C燃烧合成体系进行了热力学计算 ,并利用Al-O -N、Ti-O -N、C -O -N三个体系的叠加优势区相图分析了该燃烧合成体系的平衡产物相。结果表明 ,Al -TiO2 -C燃烧合成体系的绝热燃烧温度为 2 398K ,燃烧合成平衡相为Al2 O3和TiC。XRD检测结果与热力学分析结果相吻合 ,说明该燃烧合成反应进行得较为彻底 ,证实热力学分析结果可信。原位生成的Al2 O3和TiC两相分布较均匀 ,燃烧合成产物疏松多孔 ,易于通过球磨方式达到破碎。

MgO-C材料在氮气气氛下的物相演化及其力学性能研究

以电熔镁砂、天然鳞片石墨、煤沥青、Al粉及Si粉为主要原料,以热固性酚醛树脂为结合剂,混匀后压制成MgO-C材料试样。将试样在氮气气氛下分别经1000℃×3h、1200℃×3h、1400℃×3h热处理,研究热处理温度对材料物相组成、显微结构及力学性能的影响。结果表明,1000℃热处理后,试样中Al消失,反应生成了柱状AlN和八面体状MgAl2O4,此温度下Si尚未参与反应;1200℃热处理后,Si开始反应生成六边形板状的SiC,镶嵌在镁砂基体中,提高了试样的高温抗折强度和热震后残余抗折强度;1400℃热处理后,试样中除有柱状AlN和八面体状MgAl2O4生成外,还有较多晶须状SiC和针状β-Si3N4生成,形成了良好的非氧化物结合,使得材料具有优良的高温力学性能和抗热震性能。

基于WWW方式的优势区相图计算

优势区相图的早期版本是用 Ｆｏｒｔｒａｎ 语言开发的， 由于历史原因， 只能在 Ｄ Ｏ Ｓ 操作平台单机运行， 界面不友好， 使用不便， 限制了它的推广和应用。本文介绍了应用 Ｉ Ｓ Ａ Ｐ Ｉ、 Ｊａｖａ 等技术， 以 Ｗｉｎｄｏｗｓ ３２ 位操作系统为工作平台， 采用 Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｖｉｓｕａｌ Ｃ ＋＋ 结合 Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ 、 Ｖｉｓｕａｌ Ｊ＋ ＋ 等编程工具， 实现了网络化的优势区相图实时计算服务。本文所探讨的技术路线可以为一般的网络化科学计算提供参考。

优势区相图三维图形log P_i-log P_j-T的绘制

计算机绘制优势区相图通常是指如何根据优势区的裁决原理来绘制log P_i-log P_j或log P_i-T类的二维相图。为了考察它们随第三变量连续变化的情况,得到对所研究体系的热力学规律完整全面的了解,本工作以温度T为第三变量,在PC机上初步实现了三维优势区相图log P_i-log P_j-T的绘制。

Zr-Si-C-N-O系复相材料的制备及热力学分析（英文）

为了得到锆英石碳热还原氮化反应时产物相的稳定存在区域,用ΔfG1=A+BT法对Zr-Si-C-N-O系进行了热力学计算和分析,绘制了Zr-Si-C-N-O系优势区相图。结果表明:通过控制配碳量、反应温度、炉内的CO分压和N2分压,可以获得组成分别为ZrO2-Si2N2O、ZrN-Si2N2O或ZrN-Si3N4等的复相材料。根据热力学分析结果,以锆英石、活性炭为原料,N2(99.999%)为氮源,研究了配碳量(10%,20%,22%,30%,质量分数)对锆英石碳热还原氮化反应失重率及产物相组成的影响。结果表明:配碳量不仅显著影响锆英石碳热还原氮化反应产物的物相组成,而且配碳量的增加还会降低锆英石碳热还原氮化反应的开始温度。

锡阳极泥硫化焙烧分离锑的热力学研究

对锡阳极泥硫化焙烧过程进行了系统的热力学计算和趋势分析,重点研究了硫化剂的选择、Sn-S-O系与Sb-S-O系优势区相图的对比、碳对硫化反应的影响。研究结果表明:在同一温度下,FeS2的离解压比SnS和Sb2S3的离解压大得多,故可将锡和锑硫化,而黄铁矿很适合作为锡阳极泥焙烧分离锑工艺所需的硫化剂;高温有利于锡、锑硫化物的生成,而在同一温度下,锑比锡更容易硫化;还原剂碳能促进Sb2O4和SnO2硫化反应的进行,且Sb2O4比SnO2硫化的趋势更强。此外,由于Sb2S3的饱和蒸汽压比较大,故锡阳极泥在硫化焙烧过程中锑以Sb2S3的形式挥发,达到锑开路的目的。