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基于熔渣结构离子与分子共存理论和Butler方程,建立了CaO-Al2O3-TiO2熔渣表面张力计算模型。本模型利用纯组元的表面张力和摩尔体积以及熔渣中各组元表面相和体相中作用浓度(活度)可以计算出CaO-Al2O3-TiO2熔渣表面张力随熔渣成分、温度的变化规律。将计算得到的表面张力值与文献实测值进行对比,计算结果与文献实测值吻合较好。并进一步绘制了CaO-Al2O3-TiO2熔渣等表面张力线,考察了炉渣成分对表面张力的影响,以期为含TiO2渣系控制提供理论参考。 相似文献
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基于熔体组元离子半径和Butler方程,建立RE2O3-MgO-SiO2(RE=La,Nd,Sm,Gd和Y)熔体表面张力热力学计算模型。本模型利用纯组元的表面张力和摩尔体积以及熔体中各组元阳离子和阴离子半径可以获得E2O3-MgO-SiO2熔体表面张力随熔渣成分和温度的变化规律。计算1873 K La2O3-MgO-SiO2熔体等表面张力线并研究熔体成分对表面张力的影响。1873 K的纯组元La2O3,Gd2O3,Nd2O3和Y2O3的表面张力通过本模型计算分别为686、677、664和541 m N/m。除了Y2O3外,纯稀土氧化物的表面张力随其阳离子磁场强度增加而呈线性减小,而Y2O3的表面张力相对减小更多。表面张力的计算结果与文献数据一致,1873 K本模型平均偏差为1.05%。 相似文献
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基于熔渣结构离子与分子共存理论和Butler方程,建立了CaF2-CaO-Al2O3-MgOSiO2熔渣表面张力计算模型。本模型利用纯组元的表面张力和摩尔体积以及熔渣中各组元表面相和体相中作用浓度(活度)可以计算出CaF2-CaO-Al2O3-MgO-SiO2熔渣表面张力随熔渣成分、温度的变化规律。将计算得到的表面张力值与文献实测值进行对比,计算结果与文献实测值吻合很好。进一步考察了炉渣成分对表面张力的影响,以期为电渣重熔法精炼铜铬合金过程渣系的控制提供理论参考。 相似文献
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基于熔体组元离子半径和Butler方程,建立RE2O3-MgO-SiO2(RE=La,Nd,Sm,Gd和Y)熔体表面张力热力学计算模型。本模型利用纯组元的表面张力和摩尔体积以及熔体中各组元阳离子和阴离子半径可以获得E2O3-MgO-SiO2熔体表面张力随熔渣成分和温度的变化规律。计算1873 K La2O3-MgO-SiO2熔体等表面张力线并研究熔体成分对表面张力的影响。1873 K的纯组元La2O3,Gd2O3,Nd2O3和Y2O3的表面张力通过本模型计算分别为686、677、664和541 m N/m。除了Y2O3外,纯稀土氧化物的表面张力随其阳离子磁场强度增加而呈线性减小,而Y2O3的表面张力相对减小更多。表面张力的计算结果与文献数据一致,1873 K本模型平均偏差为1.05%。 相似文献
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基于熔渣结构的离子与分子共存理论和Butler方程建立了MgO-B_2O_3-SiO_2-CaO-Al_2O_3体系表面张力计算模型,计算了该体系及其子体系表面张力值,考察了熔渣表面张力随熔渣组分的变化规律,以期为富硼渣调控和综合利用提供参考。结果表明:本模型计算的熔渣表面张力值与实验值吻合较好,模型平均相对误差为9.03%。含B_2O_3的二元体系中,B_2O_3组元显著降低熔渣表面张力,纯氧化物表面张力值与形成氧化物阳离子的静电势及氧化物中离子键的分数有关。含B_2O_3的多元体系中,熔渣表面张力随着B_2O_3含量的增加而显著降低,但随着MgO和SiO_2质量比、CaO含量和Al_2O_3含量的增加而逐渐增大,且CaO和Al_2O_3含量对含B_2O_3渣表面张力的影响基本相当。 相似文献
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基于炉渣结构的共存理论,建立了MnO-SiO2-Al2O3三元渣系作用浓度的计算模型,考察了影响MnO作用浓度的影响因素。结果表明:模型计算所得的MnO作用浓度值NMnO与文献实测值aMnO(exp)非常吻合,且计算精度要高于正规溶液模型获得的计算值aMnO(cal),说明该模型能够反映该渣系的结构本质。利用此模型可以很好地预测Mn/Si脱氧钢的夹杂物成分,为生产高质量的帘线钢提供热力学参考。 相似文献
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表面张力对于材料而言是一种关键性的性质,该性能在液态金属和合金的成分设计领域有着十分重要的地位,其对铸造以及键合丝键合时金属凝固过程中表面是否开裂、焊接后焊接处的微观形貌有着决定性的影响。使用Butler模型和Toop模型分别计算金银铜及其对应二元合金在熔融状态下的表面张力并与实验值进行对比,从而为金银键合丝的成分设计起到一定的指导作用。结果表明:采用Butler模型和Toop模型计算出二元以及三元合金的表面张力与实验值相差较小。在1381K下,Ag-Au-Cu三元合金表面张力随Au和Cu含量变化介于0.89392~1.32471 N/m之间,表面张力随Ag或者Cu含量增加呈现单调减小或单调增大的趋势。 相似文献
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基于Butler方程Al-Mg-Er三元合金表面张力的计算 总被引:2,自引:0,他引:2
基于Butler方程,结合热动力学数据和CALPHAD优化的过剩吉布斯自由能参数,计算Al-Mg、Mg-Er和Al-Er二元合金的表面张力。结果表明:在镁熔体中加入元素铝和铒时,将增加该熔体的表面张力。通过计算Al-Mg、Mg-Er和Al-Er二元合金的过剩表面张力,发现过剩表面张力与过剩吉布斯自由能之间相对理想溶液偏差性质相反。选择铒为非对称性组元,并在此基础上结合Toop模型计算Al-Mg-Er三元合金的表面张力。结果表明:Al-Mg-Er三元合金的表面张力值基本在0.356~0.783N/m之间,且随着铒含量的增加,表面张力呈增大的趋势。 相似文献
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基于炉渣结构共存理论,建立1 200~1 300 ℃下CaO-Cu2O-Fe2O3三元渣系组元活度的计算模型,计算并绘制渣中CaO、Cu2O和Fe2O3的等活度曲线,考察碱度B和温度t对组元活度α(CaO)、α(Cu2O)和α(Fe2O3)的影响.结果表明:模型计算值α(Cu2O)与文献实测值α′(Cu2O)吻合程度高,说明模型能较好地反映该渣系的结构本质;α(Cu2O)呈拉乌尔正偏差,在B=1.54时出现最大值,当B>1.54时随着B和t的增大而降低,当B<1.54时趋势正好相反,且受碱度影响更为显著;α(CaO)和α(Fe2O3)分别随CaO和Fe2O3在炉渣中含量的升高而增大,但受温度的影响都不明显.研究结果可用于采用铁酸钙渣系的炼铜新工艺热力学研究. 相似文献
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为研究精炼渣中Ce2O3的加入对渣中Al2O3活度的影响,根据炉渣结构离子与分子共存理论和相关相图,建立1500℃下Ce2O3-Al2O3和CaO-Al2O3-Ce2O3渣系作用浓度的计算模型,考察Ce2O3对Al2O3作用浓度的影响。结果表明:对于Ce2O3-Al2O3渣系,当Ce2O3的摩尔分数在0.49左右时,Ce2O3·Al2O3的作用浓度达到最大值0.90,使得Al2O3和Ce2O3的作用浓度均达到较低水平;对于CaO-Al2O3-Ce2O3渣系,模型所计算的Al2O3作用浓度与实测Al2O3活度的变化趋势一致,即Ce2O3含量一定时,随着w(CaO)/w(Al2O3)的增加,Al2O3的作用浓度降低;保持w(CaO)/w(Al2O3)不变,随着Ce2O3含量的增加,Al2O3的作用浓度降低。同时,由计算结果绘出CaO和Ce2O3的等作用浓度线。总之,精炼渣中添加一定量的Ce2O3能够有效地降低Al2O3的作用浓度,这能提高精炼过程中高质量洁净钢中Al2O3的去除速率和精炼渣的精炼效率。 相似文献
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根据炉渣结构的共存理论和相图,推导了CaOB2O3和FeOFe2O3B2O3渣系的热力学计算模型。结果表明:(1)理论计算的CaOB2O3渣系的作用浓度NCaO及NB2O3与实测的活度aCaO及aB2O3一致;(2)理论计算的FeOFe2O3B2O3渣系的氧化能力NFetO与实测的炉渣FetO的活度值相符合。这说明本文提出的热力学计算模型是合理的。 相似文献
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基于最小Gibbs自由能原理的CaO-SiO2炉渣和Si-Ca金属两相体系平衡热力学模型 总被引:1,自引:0,他引:1
基于封闭平衡体系Gibbs自由能最小原理对精炼Si液中杂质Ca的炉渣金属体系建立热力学模型,由该热力学模型得到Si液中Ca的摩尔分数xCa与CaO-SiO2二元渣系CaO的摩尔分数xCaO的关系和文献报道的实验结果吻合良好,即0.3相似文献
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表面张力过渡(也称STT)是CO2气保焊中一种极低飞溅的过渡形式,它是基于熔滴过渡理论和电子化的焊接电源基础上发展起来的。该技术已应用于西气东输的管线打底焊接。作者在对CO2气保焊表面张力过渡理论研究的基础上,利用Matlab软件建立了电源-电弧非线性系统模型,和电流型逆变器系统模型,对表面张力过渡过程中的燃弧、短路等各个阶段进行了仿真,研究了燃弧阶段熔滴长大对弧长的影响,液桥分断阶段输出电感对电流下降率的影响。研究表明液桥分断时,输出电感的大小是控制飞溅量的关键条件。将仿真波形与实际波形相比较,二者基本吻合。 相似文献
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用Padday锥法对含TiO_2炉渣表面张力进行了测定,研究了炉渣离子团结构变化对表面张力的影响。结果表明,Padday锥法测定精度较高,重现性好。利用推导的含TiO_2炉渣离子团结构模型可以得到表面张力与离子团结构参数间的关系。所得结果既可以分析各组元对含TiO_2炉渣表面张力的作用,又可以对该渣系表面张力进行计算。 相似文献
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采用Lu2O3/TiO2/Nb2O5作为ZrO2热障涂层材料的稳定剂,研究Lu2O3/TiO2/Nb2O5共稳定ZrO2(15%LTNSZ)热障涂层材料在900℃、40 mol%V2O5+60 mol%Na2SO4熔盐中的热腐蚀行为。结果表明:8%YSZ热障涂层材料热腐蚀2 h后,t相ZrO2全部相变为m相ZrO2,热腐蚀产物为尺寸较大的YVO4晶体;15%LTNSZ热障涂层材料热腐蚀20 h后,m相ZrO2的比例仅为5.5%,热腐蚀产物为尺寸较小的LuVO4晶体。与Y2O3稳定剂相比,Lu2O3/TiO2/Nb2O5稳定剂使ZrO2在40 mol%V2O5+60 mol%Na2SO4熔盐中的抗热腐蚀性能提高1个量级以上。 相似文献
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电渣重熔过程中Al和Ti的氧化导致电渣锭轴向成分不均匀,从而对电渣锭的耐腐蚀性能和力学性能产生不利影响。为了控制电渣铸锭中Al和Ti含量的均匀性,需要明确高温电渣重熔过程中Al和Ti含量的变化,并通过优化渣体系比例和冶炼条件来减少合金中Al和Ti的氧化。在现有文献的基础上,以CaF2-CaO-Al2O3-MgO-TiO2这一低氟渣系和Incoloy825合金为例,综述了电渣重熔过程中Al和Ti元素控制的研究现状。应用离子与分子共存理论(IMCT),结合FactSage软件,总结了渣的热力学和动力学研究方法。讨论了温度和渣成分对合金中平衡Al、Ti含量的影响。基于膜渗透理论,提出了预测合金中Al和Ti含量的动力学模型,得到了电渣过程中Al和Ti含量随时间变化的数学方程式以及渣-金属反应速率的限制方法。确定电渣重熔Incoloy825合金时TiO2的最佳添加量约为10%。用IMCT和FactSage对渣-金平衡实验结果进行了比较和分析。FactSage计算结果比IMCT计算结果更准确。TiO2含量越高,计算结果与实验结果之间的偏差越小。 相似文献
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研究了TiO2和Al2O3对CaO-SiO2-CaF2基础焊接渣系黏度、熔化温度、表面张力等熔化特性的影响,并利用XRD和拉曼光谱分析四元焊渣的物相和结构特征.结果表明,TiO2含量增加会显著降低焊接熔渣黏度、熔化温度及表面张力,提升熔渣流动性;Al2O3含量增加会使焊接熔渣黏度、熔化温度及表面张力先略有升高后明显降低.CaO-SiO2-CaF2-TiO2和CaO-SiO2-CaF2-Al2O3四元焊渣完全熔化后,其黏度均在0.2 Pa·s以下,继续升温对黏度无显著影响,低于熔化温度后,焊渣随温度降低迅速凝固,呈明显的短渣特性.经XRD和拉曼光谱分析可知,四元焊接熔渣中主要含具有硅酸盐网络结构的Ca4Si2O... 相似文献
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以机械球磨法制备具有可逆吸放氢性能的NaAlH4-Tm2O3储氢材料体系。利用相同制备方法进一步研究两种不同孔道材料(大孔Al2O3与介孔SiO2)对NaAlH4-Tm2O3体系储氢性能的影响,测试样品的循环吸放氢性能,并对样品吸放氢前后的结构进行表征。结果表明:大孔Al2O3材料的添加并不能明显改善NaAlH4-Tm2O3体系的放氢速率和放氢量,而介孔SiO2的加入使NaAlH4-Tm2O3体系在150℃条件下5 h内的首次放氢量(质量分数)达到4.61%,高于NaAlH4-Tm2O3体系的4.27%,增加了约8.0%。此外,添加介孔SiO2的NaAlH4-Tm2O3体系放氢速率也有所提高。 相似文献
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利用离子-分子共存理论建立温度为298.15 K时强电解质水溶液二元系RbCl-H2O和三元系RbCl-RbNO3-H2O作用浓度计算热力学模型.热力学模型计算的以纯物质为标准态、以摩尔分数为浓度单位的RbCl-H2O二元系各组元作用浓度经过转换系数转换后,与文献报道的以无限稀为标准态、以质量摩尔浓度为浓度单位的组元活度吻合良好.RbCl-RbNO3-H2O三元系的RbCl和RbNO3转换后的作用浓度与文献报道的活度在总离子强度为0.01、0.05、0.1、0.5、1.0、1.5、2.0、3.0和3.5 mol/kg时均良好吻合.这说明基于离子-分子共存理论建立的作用浓度计算热力学模型能反映强电解质水溶液RbCl-H2O和RbCl-RbNO3-H2O的结构特性;且组元的作用浓度在计算的浓度单位内严格遵守质量作用定律. 相似文献