純金屬元素高壓相圖的評估和計算.pdf

1、高壓相圖是物質在壓力下的狀態(tài)圖，揭示了物質在高壓下的特殊狀態(tài)和相平衡的關系。物質在高壓或超高壓下的行為已經(jīng)吸引了固體物理、地理學、化學、天體物理學、材料科學和冶金學方面的科學家進行大量研究工作。高壓相圖的研究能為許多領域提供有用的信息。因此，對物質高壓條件下相關系和相圖的描述具有重要意義。SGTE純單質數(shù)據(jù)庫作為熱力學計算的基礎性數(shù)據(jù)庫描述了78種純單質元素不同相的吉布斯自由能隨溫度的變化情況，給出了不同溫度下的相關系。然而對于壓力變化

2、時吉布斯自由能的變化情況描述甚少，因此基于SGTE純單質數(shù)據(jù)庫，采用適當理論模型探索和研究純單質元素在不同壓力下吉布斯自由能的描述是很有必要的。
　　本工作利用 CALPHAD的計算方法對吉布斯自由能的描述，結合不同的狀態(tài)方程，完成了對純金屬元素高壓相圖的評估。補充了SGTE純單質數(shù)據(jù)庫中對于Ti的?相吉布斯自由能的描述，結合Murnaghan理論模型完成了對Ti的高壓相圖的描述，計算出了 Ti的三相點，與實驗值較為符合。結合近年

3、來的實驗或計算數(shù)據(jù)，對Mo、W和Cu在壓力狀態(tài)下的參數(shù)重新進行了評估，利用Murnaghan理論模型完成了高壓相圖的描述，并和以前的評估結果進行了對比，吻合程度較好，成功檢驗了 Murnaghan理論模型在實驗范圍內的準確性。各模型中的參數(shù)均通過最小二乘法擬合得到，并通過MATLAB來描述各元素的高壓相圖。
　　運用CALPHAD的計算方法，將Mie-Grüneisen理論模型應用于純金屬元素高壓相圖的計算和評估。將Mie-Grü