采用相图计算(calculation of phase diagrams,CALPHAD)耦合第一性原理计算对Al-C-X(X=Mo,Nb,Ta,V)体系进行了热力学研究。Al-C-Mo、Al-C-Nb和Al-C-V体系都只存在一个三元热力学稳定相,分别是Mo_(3)Al_(2)C、Nb_(2)AlC和V_(2)AlC。Al-C...采用相图计算(calculation of phase diagrams,CALPHAD)耦合第一性原理计算对Al-C-X(X=Mo,Nb,Ta,V)体系进行了热力学研究。Al-C-Mo、Al-C-Nb和Al-C-V体系都只存在一个三元热力学稳定相,分别是Mo_(3)Al_(2)C、Nb_(2)AlC和V_(2)AlC。Al-C-Ta体系中的三元化合物为Ta_(5)Al_(3)C和Ta_(2)AlC。通过第一性原理计算得到了这些化合物的生成焓,采用线性化合物模型描述其吉布斯自由能,最终由CALPHAD方法得到了一系列自洽的热力学参数。研究表明:优化得到的等温截面图和热力学数据与实验和计算结果均十分吻合。Al-C-X(X=Mo,Nb,Ta,V)体系的热力学参数能够帮助建立起析出强化黏结相的硬质合金数据库,指导设计具有优异性能的新型材料。展开更多
相图计算(Calculation of Phase Diagram,CALPHAD)是冶金、化工、材料设计等各个领域的重要研究工具,随着传统材料体系的研究深入和新材料体系的不断被发现,相关的相图和热力学实验数据愈显匮乏.基于电子层面的第一性原理计算(First-pri...相图计算(Calculation of Phase Diagram,CALPHAD)是冶金、化工、材料设计等各个领域的重要研究工具,随着传统材料体系的研究深入和新材料体系的不断被发现,相关的相图和热力学实验数据愈显匮乏.基于电子层面的第一性原理计算(First-principles Calculations),可以从体系基态性质出发,研究亚稳相、金属间化合物的结构、合金的稳定性,促进CALPHAD的发展.文中关注了近年来第一性原理计算在CALPHAD技术当中的应用研究进展,从计算化合物的能量性质,相图,动力学性质等方面进行系统阐述.展开更多
文摘采用相图计算(calculation of phase diagrams,CALPHAD)耦合第一性原理计算对Al-C-X(X=Mo,Nb,Ta,V)体系进行了热力学研究。Al-C-Mo、Al-C-Nb和Al-C-V体系都只存在一个三元热力学稳定相,分别是Mo_(3)Al_(2)C、Nb_(2)AlC和V_(2)AlC。Al-C-Ta体系中的三元化合物为Ta_(5)Al_(3)C和Ta_(2)AlC。通过第一性原理计算得到了这些化合物的生成焓,采用线性化合物模型描述其吉布斯自由能,最终由CALPHAD方法得到了一系列自洽的热力学参数。研究表明:优化得到的等温截面图和热力学数据与实验和计算结果均十分吻合。Al-C-X(X=Mo,Nb,Ta,V)体系的热力学参数能够帮助建立起析出强化黏结相的硬质合金数据库,指导设计具有优异性能的新型材料。
文摘阐述了无铅钎料合金设计的原则,讨论了合金相图及其计算在无铅锡基钎料合金设计中的作用。利用相图计算技术筛选了可能代替Pb Sn共晶钎料合金的Sn Zn In三元(x(Zn)<0.11,x(In)=0.10～0.14)和Sn Zn In Ag四元(x(Sn)=0.800,x(In)=0.090,x(Zn)=0.075,x(Ag)<0.049)无铅锡基钎料合金。初步讨论了用相图计算技术在富Sn四元Sn Zn In Ag无铅钎料合金基础上,添加Bi,Sb等低熔点金属和微量Ce,La等稀土元素以降低贵金属In和Ag的含量,进一步提高无铅锡基多元合金钎料的综合性能和性能价格比。
文摘相图计算(Calculation of Phase Diagram,CALPHAD)是冶金、化工、材料设计等各个领域的重要研究工具,随着传统材料体系的研究深入和新材料体系的不断被发现,相关的相图和热力学实验数据愈显匮乏.基于电子层面的第一性原理计算(First-principles Calculations),可以从体系基态性质出发,研究亚稳相、金属间化合物的结构、合金的稳定性,促进CALPHAD的发展.文中关注了近年来第一性原理计算在CALPHAD技术当中的应用研究进展,从计算化合物的能量性质,相图,动力学性质等方面进行系统阐述.
