BaO-TiO_2-ZrO_2系热力学优化与计算及其应用

评估了ZrO2 TiO2 系现有相图和热力学数据 ,利用CALPHAD技术优化计算了其相图。采用替换式溶体模型来处理液相和固溶体相 ,ZrTiO4 用化合物能量模型来描述 ,ZrTi2 O6则处理为线性化合物。再利用己获得的BaO TiO2 系的相图和热力学数据 ,预测了ZrO2 TiO2 BaO体系相图。最后研究了BaTi4 O9 ZrO2 系介质谐振器材料的微波介电性能。并以ZrO2 TiO2 BaO相图知识作指导设计符合性能要求的微波介电陶瓷材料     

计算材料科学在微波介电陶瓷材料体系BaO-SrO-TiO2-ZrO2中的应用

利用CALPHAD技术全面评估了BaO-SrO-TiO2-ZrO2体系中BaO-SrO-TiO2三元子系统，提供了一系列的计算相图。在计算相图的指导下获得了制备性能优良的微波介电陶瓷材料的成分配比。     

Cu—S—H2O系和Zn—S—H2O系E—pH图

运用同时平衡原理绘制并讨论了在不同总铜浓度T（Cu）、总锌浓度T（Zn）以及总硫浓度T（S）下，Cu－S－H2O和Zn－S－H2O系的E－pH图。确定某一固体的稳定区时必须同时考虑该物质与体系中所有其它物质的平衡反应，当体系中所有固态物质的稳定区确定之后，剩下的区域即为溶液相稳定区。在Cu－S－H2O系的E－pH图中，在所研究的条件下没有出现Cu2O（s）的稳定区。对Cu－S－H2O和Zn－S－H2O系而言，在高电势区出现单质硫的稳定区。     

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。     

CaO-Al2O3基高铝高锰钢连铸保护渣成分设计与分析

采用热力学计算及热力学软件FactSage进行分析，发现利用Al2O3部分或者全部取代SiO2，构成CaO-Al2O3基保护渣具有一定可行性，同时B2O3可以作为基础组分加入到CaO-Al2O3基保护渣中，构成CaO-Al2O3-B2O3渣系。根据O势图及热力学分析，Na2O、CaF2、MgO、Li2O、BaO可以作为溶剂加入到CaO-Al2O3-B2O3渣系，最终CaO-Al2O3基高铝高锰钢连铸保护渣组分为B2O3的含量控制在4%~6%，W(CaO)/W(Al2O3)约为0.996，Na2O、CaF2、MgO、Li2O、和BaO等含量控制范围为8.0-14.0、4.0-8.0、2.0-6.0、3.0-7.0、0.0-4.0时，可满足高铝高锰钢连铸要求。     

SO_4~(2-)/ZrO_2-TiO_2催化合成乙酸环乙酯

研究了SO42-/ZrO2-TiO2催化乙酸与环己醇的酯化反应,考察了醇酸物质的量比、催化剂用量、反应时间和带水剂用量等因素对酯化率的影响。结果表明,乙酸用量0.5mol,醇酸物质的量比1.2,SO42-/ZrO2-TiO2用量5%,带水剂环己烷2.50mL。回流反应60min后酯化率可达96.4%,催化剂重复使用5次仍保持较高活性。     

间隙杂质对Ti—Al合金价电子结构及相变温度的影响

Ｔｉ－Ａｌ合金相图因其金属间化合物优异的高温性能目前受到广泛研究，本文根据余氏理论的平均晶胞模型及键能公式，分析了间隙元素对Ｔｉ－Ａｌ系α，β，γ（ＴｉＡｌ）相价电子结构的影响，计算了间隙元素对这些相变点温度的影响。结果表明，间隙元素使Ｔｉ－Ａｌ合金某些相变点降低很大，从而解释了一些有争议的实验结果。     

螺旋钻杆等离子熔覆层的组织与性能分析

采用等离子熔覆在R780材质钻杆上堆焊3种不同螺旋熔覆层,并利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、洛氏硬度计和磨料磨损试验机等分析测试手段研究了不同熔覆层的组织与性能。结果表明:熔覆层中添加少量稀土元素即可使其晶粒细化,添加Al2O3-TiO2复合陶瓷粉末,可在熔覆层中形成弥散分布的Al2O3硬质强化相。添加稀土元素和Al2O3-TiO2后的熔覆层的硬度和耐磨性有明显的提高。     

三元体系Rb+,Mg2+//SO42--H2 O 298 K稳定相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了三元体系Rb~+, Mg~(2+)//SO_4~(2-)-H_2O 298 K下的稳定相平衡,测定了该体系平衡液相组成和密度,确定了平衡固相组成及存在形式。根据试验数据绘制了该三元体系的稳定相图和密度-组成图。结果表明:该三元体系在298 K时有复盐Rb_2SO_4·MgSO_4·6H_2O生成,为复杂三元体系。其稳定相图包含有2个三元共饱点、3条单变量曲线和3个结晶区。2个共饱点均为相称共饱点;3个结晶区分别为单盐MgSO_4·7H_2O、Rb_2SO_4和复盐Rb_2SO_4·MgSO_4·6H_2O的结晶区。此外,采用经验方程式计算了该三元体系的密度,计算值与试验值显示了良好的吻合度,相对误差小于1%。     

不同温度下Se-H2O系电位-pH图的研究

本文针对Se-H2O体系中重要的单核配合物进行计算分析，通过热力学手册获得各反应物质标准态下的S0、?_f G^0、?_f H^0和C_p的数据，计算得到298~573 K下Se(-II)-H2O、Se(+IV)-H2O和Se(+VI)-H2O体系中各溶解组分在不同pH下的优势区域图。在此基础上，结合不同温度下各含Se物质参与氧化、还原反应的平衡热力学数据，分别构建298 K、373 K、473 K、573 K温度下的Se-H2O系电位-pH图。结果表明：H_2 Se和H_2 SeO_3均可稳定存在于强酸性溶液中，而H_2 SeO_4仅能存在高温强酸性溶液中。在298~573 K，单质Se能稳定存在于水溶液中。在298 ~473 k之间，H_2 SeO_3、HSeO_3^-、SeO_3^(2-)全部可以直接还原成Se。因此，控制一定的pH值和电位，可以使Se以单质Se形式沉淀从溶液中净化去除。随着温度的升高，H2O的稳定区域减少，而以固相存在的单质Se存在的区域也在逐渐减少，液相区以Se(+IV)存在的H2SeO3、HSeO3-及SeO32-的稳定区域不断扩大。且随着温度的升高，将硒单质氧化为Se(IV)且进一步氧化为Se(VI)的氧化电位略有降低，氧化反应更易进行。