采用单一组元无限稀活度系数预测二元离子液体在全浓度的两组元活度

根据不同温度下单组元的无限稀活度系数的实验值,采用牛顿迭代法求解了分子相互作用体积模型（MIVM）参数,并用获得的参数计算出二元系全浓度的活度系数。通过与二元系全浓度的活度系数实验值对比,验证结果表明MIVM在合金二元体系中的总平均相对误差为4.21%、在离子液体二元体系中总平均相对误差为9.60%,这表明了该方法具有较好的准确性和可靠性,并且仅采用单一组元无限稀活度系数就能确定模型参数的方法目前未见报道。在此基础上,应用MIVM和NRTL方程计算了水和丁醇在不同离子液体中的二元系活度系数,其总平均相对误差分别为0.64%与8.39%（水+离子液体）、1.16%与3.47%（丁醇+离子液体）。这表明在对水/丁醇+离子液体二元系无限稀活度系数的计算中,MIVM的计算精度比NRTL方程更好。据此预测了[DoMIM][NTf2]、[EMIM][TCM]、[N1112OH][NTf2]分别与水、丁醇组成的二元体系全浓度活度系数。这为工业生产丁醇提供了更为可靠的热力学基础数据,也为离子液体体系热力学性质计算提供了一种可供选择的热力学模型。     

铅锑二元系热力学性质的研究

本文根据Langmuir方法测定了Pb-Sb系在903K、973K、1073K三个温度下的活度,并用回归分析法求得了该二元系在903—1073K内两组元的活度系数与N_(pb)关系的数学模型为近似半规则溶液模型:■文中还进一步导出了该二元系的偏微分和积分热力学函数。     

钼合金耐火材料液相烧结性能热力学研究

利用文献已有的体系热力学数据, 采用计算材料学的方法计算了Cu-Ni、Cu-Mo、Ni-Mo 3个二元体系相图, 并热力学外推了Mo-Ni-Cu三元体系1 273 K等温截面图, 发现在富Mo角存在一个狭小的液相区, 表明在1 273 K的温度下已通过添加适量的铜镍固溶液可改善Mo合金的液相烧结性能, 并实验验证了计算结果。     

改进的M-MIVM在镍基固态合金中的应用

合金的热力学性质在材料科学和工程中起着重要的作用。对于复杂体系,利用灵活可靠的热力学模型进行理论计算具有重要价值和科学意义。改进的M-MIVM能够同时表达分子构型的微观状态数(熵)和分子相互作用(焓)对过量吉布斯自由能的贡献,具有坚实的物理基础,可预测实际固溶体的热力学性质。该模型的一个显著优点在于仅利用二元无限稀活度系数或二元活度数据就可以描述和预测多元固溶体的热力学性质。利用改进的M-MIVM对Au-Ni、Co-Ni、Cr-Ni、Cu-Ni、Fe-Ni、Ni-Pd、Ni-Pt、Ni-V、Co-Fe、Cr-Fe、Co-Fe-Ni、Cr-Fe-Ni、C-Co-Fe-Ni系等固溶体合金的活度进行了预测。结果表明,除Cr-Ni、Ni-V两个二元非连续固溶体外,其余体系的活度模型预测值与实验数据吻合较好,13个体系总的相对平均偏差仅为4.75%,且预测效果优于MIVM,能够满足工程计算要求。改进的M-MIVM在镍基固态合金应用中具有一定的准确性、稳定性和适用性,可为镍基合金设计提供较为可靠的热力学数据。     

用水溶液氯化法从铜、铅和锌的复合硫化物精矿回收金属

钢、铅和锌的需要量增加,高品位矿石的储量不断减少,因而需要利用这些金属的贫矿石和复合矿石。为此,世界上正广泛地致力于发展适宜的方法。本文详细地介绍了印度两个矿床的复合贱金属硫化物精矿的氯化物浸出法。建议采用两段浸出法,以便保持金属溶解的选择性。在第一段浸出时,在温度70℃下,大部分的铅和锌与稀FeCl_3(0.3M)溶液反应,但铅主要留于残渣,锌进入溶液中。在用盐水浸出法提取氯化铅后,再溶解残渣中的钢。已经分别试验了两种从残渣中溶出铜的方法——沸腾温度下的浓FeCl_3浸出法和常压下氯水浸出法。基于得到的试验结果,提出了推荐方法的流程图。     

合金组元过量焓与真空蒸馏气液相平衡的关联

基于Wilson方程,通过组元的摩尔体积和无限稀偏摩尔过量焓获得Wilson方程的相互作用参数,预测了Sn-X（X=Bi, Cd, Ga, Ge, In, Pb, 和 Sb）体系在5 Pa时的VLE（气-液平衡）相图。结果表明预测值与实验数据具有很好的一致性,在缺乏组元活度的情况下,该方法可以有效预测合金真空蒸馏的气液平衡,为粗金属的真空分离与提纯提供理论指导。     

大洋多金属结核合成Li1＋xMn2-xO4的热力学行为

研究用LiOH·H2O与多金属结核合成Li1+xMn2-xO4过程中矿物的热力学行为.根据热力学数据△G和△H的计算结果,多金属结核中的锰矿物、针铁矿在加热过程中均会分解,针铁矿稳定性较锰矿物差.多金属结核中的铜镍元素虽吸附在锰矿物中,但加热时不能与锰矿物形成复合氧化物.铜钴镍均能与针铁矿形成复合氧化物,在172～760℃范围内铜铁复合氧化物能稳定存在,但含量小于1%.镍铁复合氧化物在25～500℃范围内能稳定存在,当温度大于500℃时会完全分解.钴铁复合氧化物在25～1000℃范围能稳定存在,性质最稳定.260～436℃温度段为形成复合氧化物的主要阶段,XRD图中出现了复合氧化物的前两强峰,热力学分析结果与实验结果相符合.     

离子色谱法研究离子交换平衡及测定反应热

离子色谱法采用薄层离子交换树脂和稀溶液体系,可以作为研究离子交换热力学和动力学的理想手段。本文导出了离子交换平衡方程,并予以实验验证。导出了测定离子交换反应热的方程,测定了在碳酸钠溶液中在季铵二型强碱性阴离子交换树脂上Ｆ－ 、Ｃｌ－ 、ＮＯ－２ 、ＨＰＯ４２－ 、Ｂｒ－ 、ＮＯ－３和ＳＯ４２－ 的离子交换反应热。以色谱峰的对称度作为离子交换动力学特性的研究手段,观察离子交换过程中离子和离子交换树脂间ππ键的极化作用,及温度对离子交换动力学特性的影响     

不同体积分数氧气气化剂下煤炭地下气化过程■分析

开展煤炭地下气化过程中能量转化环节效率优化,有利于提高煤炭地下气化系统实际生产效率和经济性。利用煤炭地下气化模型试验系统,进行了不同气化剂氧气体积分数条件下的地下气化模型试验,并结合热力学第1定律和热力学第2定律建立了煤炭地下气化系统■评价模型。结合实际试验数据和物料平衡、热量平衡、■平衡等理论模型,分析了不同氧气体积分数的气化剂对煤炭地下气化系统■效率及不可逆■损的影响。结果表明,煤炭地下气化系统是具有较高有效能量转化效率的系统;气化剂氧气体积分数是影响煤炭地下气化系统■效率的主要因素之一。在气化剂氧气浓度为40%,60%和80%条件下,煤炭地下气化炉的综合■效率分别为67.47%,73%和78.52%,外供■效率分别为47.36%,61.00%和57.73%,不可逆■损分别为32.53%,27.00%和21.48%。提高氧气体积分数可以显著提高系统的■效率并降低不可逆■损失;在利用纯氧作为气化剂时,地下气化系统■效率可达到84.72%,外供■效率可达68.86%,不可逆■损可低至15.28%。对比地面气化系统,煤炭地下气化系统的有效能转换率大于高炉系统和发生炉系统、低于焦炉煤气的生...     

硫化矿物的溶液和浮选化学

在有或无乙基钾黄药存在情况下,对PbS-、Cu_2S-和Fe_2S-H_2O体系进行了综合性热力学计算。特别注意了根据计算结果制做Eh—PH图和确定金属黄原酸盐或双黄药稳定存在的条件。计算以质量平衡为基础,所以能够确定在不同条件下所生成的金属黄原酸盐或双黄药的量。据此能够预计浮选最佳条件,并将其与实验中获得的浮选数据相比较。为了弄清楚亚稳态物种在浮选中的作用,在pH=9.2时,对方铅矿和辉铜矿电极进行了伏安实验和间歇恒电流脉冲极化实验。在实验结果的基础上,讨论了可能的反应机理,并与热力学预计结果进行了比较。     

LiF－MgF_2、NaF－MgF_2，KF－MgF_2系热力学性质及相图的计

本文将ＤＣＡ模型应用于ＬｉＦ－ＭｇＦ＿２，ＮａＦ－ＭｇＦ＿２，ＫＦ－ＭｇＦ＿２熔体中，并假设在上述熔体中存在结合离子．利用上述熔体有关量热、相图等实验数据，估计了熔体模型中的有关参数。计算了熔体的混合热力学性质参量及相图。计算结果与实验结果吻合较好。     

方程病态及正交三角分解解算效果

本文针对测量数据处理中常出现的方程组病态.论述了方程病态的实质和衡量方程组病态的几种方法.研究了正交三角分解解算病态方程组的实际效果,得出了有益的结论。     

镧系元素地球化学效应方程参数之科学意义初探——以山西晚古生代太原组8号煤层不同煤级的煤为例

为量化给出以往发现的镧系元素地球化学效应的结果,运用镧系元素+3价离子半径与其某一地球化学行为参数的回归分析方法,研究了山西8号煤层气、肥、焦、廋、贫等5种烟煤镧系元素的地球化学行为,提出了镧系元素地球化学效应回归方程。初步推断认为,该方程可以反映任一地质体中某个镧系元素的任一可量化的地球化学或其他化学行为与该元素+3价离子半径以及该地质体中的∑REE,LREE/HREE之间的数学函数关系。其中,线性回归方程的斜率通常与其∑REE总量呈正相关,而幂函数的幂指数则与轻重稀土的分异程度呈高度正相关。但回归方程拟合优度的大小的地球化学意义尚难以确定,可能与地质体自然演化、变质过程某种热力学平衡程度有关,也与镧系元素自身的赋存状态和化学性质有关,但与演化、变质方向的关系尚难以确定。即便是同一演化或变质过程,LREE相比HREE达到平衡的程度亦不相同,通常LREE达到平衡的程度比HREE要高,但也有时候恰恰相反。其科学意义尚不清楚。如果是非自然的、人工干预的、快速的某种化学过程,如镧系元素的酸脱除率,由于远非充分的自然演化过程,因此亦远未能达到这种热力学平衡。此时回归方程虽然也适用,但拟合优度不高。     

水射流辅助硬质合金钻头切割岩石过程的刀具温度分析

〖HT5H〗摘〓要：〖HT5K〗通过对硬质合金钻头切削岩石过程中热量转换、传递过程分析,建立了前刀面的温度方程。根据对水射流与刀片间传热过程的热力学分析分别建立了水射流与刀片表面对流换热微分方程组和热源与刀片间的稳态导热微分方程,推导出水射流对刀片的换热功率表达式和刀片内温度场表达式。研究表明,在无水射流情况下,钻头切削岩石前刀面温度变化与切削速度vq的平方根成正比;水射流的存在可以大幅降低刀具的温度,水射流对刀片的换热功率Φ与射流压力p的四次方根成正比,刀片平均温度的变化与p－1/4成正比。一定条件下的试验结果表明,采用水射流辅助硬质合金钻头切削岩石,当射流大于适当压力,钻头破损程度大幅下降,从而有效地提高钻头寿命。     

矿井通风阻力测定及微机处理系统研究

通过矿井通风能量方程原理，并利用数据库技术中的关系型数据系统，建立数模、算法及程序，编制了一种科学、经济、快速而简捷的矿井通风阻力测定数据微机处理系统软件，能在极短时间内完成通风阻力的全部测定工作。     

CoCrFeNiMn系高熵合金热力学研究

热力学性质在高熵合金设计中起着重要作用,利用可靠的热力学模型进行理论计算来获取合金关键热力学数据已成为一种重要而有效的途径。利用现有二元热力学数据和改进的分子相互作用模型(M-MIVM)对CoCrFeNiMn系高熵合金固溶体的混合吉布斯自由能、混合焓、混合熵、过量吉布斯自由能、过量熵进行预测,同时考虑原子尺寸差异,从热力学角度评估该高熵合金形成的可能性、相稳定性和结构稳定成分。研究结果表明：CoCrFeNiMn体系满足高熵合金的热力学判据,易于形成五元高熵合金;在低Fe、高Ni和高Mn的条件下,该合金体系的混合自由能更负,结构越稳定,Co_0.15Cr_0.15Fe_0.1Ni_0.3Mn_0.3是一个较优的合金成分设计方案;在高温条件下,该合金体系的混合自由能显著下降,合金稳定性增强。研究可为CoCrFeNiMn系高熵合金设计提供较为可靠的热力学数据和理论指导。     

宁明膨润土对水中铜离子的吸附行为

为开发广西宁明膨润土资源在重金属离子废水治理方面的用途,研究了该膨润土对水溶液中Cu2+的吸附行为。静态吸附试验结果表明,该膨润土对Cu2+的吸附速率快,吸附平衡时间短,单位质量吸附量随温度、溶液初始Cu2+浓度及一定范围内溶液初始pH值的提高而增加;试验数据与有关数学模型的拟合结果表明,吸附动力学特性符合准二级动力学方程,等温吸附特性更符合Langmuir等温式;热力学参数计算结果表明,吸附过程为自发的吸热过程。     

弹性与非线性状态下层状岩石高温热应力场数值对比分析

在考虑层状岩石热力学参数随温度变化以及温度作用下岩石的热弹塑性本构方程的基础下,利用有限元软件ANSYS对煤炭地下气化高温作用下煤层顶底板的温度场和应力场进行了研究,对比了弹性状态和弹塑性状态下的岩石的应力场分布情况。通过对比分析发现,当温度达到300℃以上时,线弹性状态与弹塑性状态下得到热应力之间的误差为30%,1000℃以上误差接近100%。这充分说明在高温情况下不能忽略岩石的非线性特性,否则温度的升高会使地下工程中岩石计算应力与实际情况产生很大差异。     

三维采空区内瓦斯,氮气的扩散运动及有限元解法

应用三维多孔介质流场的紊流扩散方程和迎风加权Ｇａｌｅｒｋｉｎ有限元法，研究瓦斯、氮气在三维采空区内的扩散运动和浓度分布．给出的结点加权法有效地避免了求解扩散方程时的数值振荡．简单介绍了三维采空区速度场的解法，此速度场是按照采空区非线性渗流实际特点，依据与三维多孔介质流场紊流扩散方程相匹配的非线性渗流方程，应用文中提出的非线性渗流的Ｈ－Ｖ方程组和有限元法得出的．最后，给出了一个三维采空区注氮问题的典型算例．