《混和能的概念》PPT課件

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1、混合能的概念及應(yīng)用學(xué)院：材料學(xué)院姓名：宋信強學(xué)號：103111060指導(dǎo)老師：杜勇1混合能的概念1.1、混合能的引入1.2、混合能的計算2混合能的應(yīng)用2.1、混合能的應(yīng)用2.2、舉例提綱1.1混合能的引入自從Wagner和Schottky在1930年在相的計算中提出對晶格缺陷的熱力學(xué)處理后；人們就意識到，要想對含有亞晶格的溶液進(jìn)行充分的描述，就必須把亞晶格的影響考慮在其中。混合能對含有亞晶格的溶液的作用，與晶格穩(wěn)定性在置換溶液中的作用一樣。混合能的引入是為了描述具有兩個或更多亞晶格的相得熱力學(xué)性

2、能，這些性能會隨著成分的變化而改變。假設(shè)物相的結(jié)構(gòu)由亞點陣模型(A,B)k(D,E,F)l來表示。其中A、B屬于一個亞晶格，而D、E、F屬于另一個亞晶格。K、l是它們的化學(xué)計量比，也就是說，每摩爾物質(zhì)中含有k+l個原子。當(dāng)所有的組分是單個原子，單個離子或空位時，每個單元里的原子數(shù)為：物質(zhì)的理想混合熵：參考平面的混合能：組分I在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的Gibbs能：1.2混合能的計算每個化學(xué)式所包含的原子數(shù)：過剩Gibbs能：混合Gibbs能：=2混合能的應(yīng)用2.1混合能的應(yīng)用混合能的概念已經(jīng)大量的應(yīng)用于相的模擬

3、計算中，而且被用來處理各種各樣的問題。尤其是在利用CALPHAD來優(yōu)化二元和多元合金系統(tǒng)中有廣泛的應(yīng)用。2.2舉例N在多元合金中的溶解性：由于N能夠用來提高材料的力學(xué)性能、抗腐蝕性以及摩擦性；因此，人們對N在多組元合金溶解的熱力學(xué)模型進(jìn)行了大量的研究。在6元合金Cr-Fe-Mn-Mo-N-Ni中，鐵素體和奧氏體分別用(Fe,Cr,Mn,Mo,Ni)1(N,Va)3和(Fe,Cr,Mn,Mo,Ni)1(N,Va)1來表示。他們的Gibbs能由下式得出：右圖中的實線表示通過計算的N元素在低有序度的物

4、質(zhì)中的溶解性與壓力的關(guān)系；虛線表示的是N元素是在具有高有序度的金中溶解性與壓力的關(guān)系。右圖是通過動力學(xué)模型來獲得的N溶解性的一些熱力學(xué)信息。縱坐標(biāo)是在不銹鋼中奧氏體的含量。在計算過程中假設(shè)鐵素體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的過程受N原子擴散控制。實驗結(jié)果證明通過N成分的預(yù)測是非常準(zhǔn)確的。Thankyou！