高温熔盐储能材料的模型计算方法研究

基于化学势相等和吉布斯自由能最小原理,用正规溶液模型和修正的似化学模型计算了复杂卤化物K-Mg/Cl二元体系和Li-Na-K/F三元体系的高温熔盐相图,并首次将遗传算法应用到模型计算的最优化过程中。在K-Mg/Cl体系中,借助模型成功预测出了可作为高温熔盐储能材料的KMgCl3和K2MgCl4。在Li-Na-K/F体系中,模型预测值与实验值在固液平衡相区一致,并准确预测出可能作为高温熔盐材料的溶解度的相图微区域。

MgO-P_2O_5和CaO-P_2O_5体系的热力学优化(英文)

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Mg O-P2O5和Ca O-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.

Al2O3-V2O5体系的热力学优化

在对Al2O3-V2O5体系相图、热力学数据以及晶体结构数据进行综述与评估的基础上,采用相图计算方法对Al2O3-V2O5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,利用对近似处理液相中存在的短程有序.将液相模型的最大短程有序设置在AlVO4处,将VO 43-当作液相中V2O5的基本组成单元.体系中AlVO4相看作线性化合物.计算结果很好的重现了选定的实验数据,获得了一套合理、可靠、自洽的模型参数用来描述体系中各相的热力学性质,为Al2O3负载V2O5型催化剂催化性能的提高打下坚实的基础.

高温LiF-NaF-BeF_2熔融体系活度系数和混合焓计算

采用修正的似化学模型和非对称的插值方法对先进反应堆中使用的三元氟化盐LiF-NaF-BeF2体系的活度系数和混合焓进行了计算,并与修正的McGlashan-Rastogi模型和Harris-Prausnitz模型的计算结果进行了比较。修正的似化学模型计算得到的BeF2活度系数与实验值的相对偏差绝对平均值为10.7%,好于另外两个模型。三元系活度系数和混合焓的计算结果与边界上的二元系计算结果有较好的连贯性,而且计算值与二元系和三元系的实验数据都吻合较好,表明两种热力学性质是热力学自洽一致的。本文详细计算了LiF-NaF-BeF2体系在9251325 K温度区间内的活度系数,当温度升高时,BeF2活度系数最大值不断减小,对应的BeF2的含量随之增大。

LiCl-NaCl-KCl相图的实验测量和热力学优化

碱金属氯化盐混合物LiCl-NaCl-KCl可以作为熔盐电解法制备稀土及其合金的电解质,该体系的相图是构建含稀土的多元氯化盐体系热力学数据库的基础.本文采用差热分析法对二元系LiCl-NaCl和三元系LiCl-NaCl-KCl的相图进行了实验测量,并基于新的实验数据和文献数据对这两个体系的相图重新进行了热力学优化,修正了现有数据库中LiCl-NaCl-KCl的热力学参数.计算得到的LiCl-NaCl是二元匀晶体系,极小值点位于xNaCl=0.262,温度为820 K.与前人的优化结果相比,本文计算得到的固相线更接近实验值.计算结果表明,LiCl-NaCl-KCl的液相面有一个极小值点,而不是四相共晶点,对应的组分为55%LiCl-8%NaCl-37%KCl,温度为620 K.