金属间化合物的标准生成焓估算模型
2011-05-29赵定国郭培民赵沛
中南大学学报(自然科学版) 2011年6期
赵定国,郭培民,赵沛
(钢铁研究总院 先进钢铁流程及材料国家重点实验室,北京 100081)
化合物生成焓的测定是冶金和材料领域长期需要开展的基础研究。测定化合物的热力学标准生成焓的方法很多,同一种化合物的实验结果也常常有差异,且实验方法的可靠程度也有待研究[1]。现有的无机化合物中,大部分物相的物性是未知的或不确定的,各种热力学数据手册及电子数据库也仅针对已知数据,更多的热力学数据却不能得到,因此,通过理论分析和实验规律建立的物性估算方法是非常重要的。人们希望能从理论上来计算标准生成焓,这就需要建立必要的模型。20世纪70年代中期,米德玛(Miedema)和其合作者通过联合热力学概念和电子结构理论建立了化合物标准生成焓估算模型[2],取得了较好的成果,但对于很多金属间化合物的估算仍存在较大误差[3],如部分镧系物相误差达到90 kJ/mol,且对于多原子化合物误差更大;Ray等[4]建立了扩展的米德玛模型,考虑了弹性能和结构能,应用于估算Zr-Cu-Ni等三元合金体系;拉蒂默的离子束缚模型也是一种很有代表性的估算模型[5],但是它对于很多金属间化合物的计算精度也不高,且无法计算Al系金属间化合物的有关参数,属于半理论半经验模型;国内一些学者对一些简单的金属间化合物进行了实验研究和计算[6],但仍然局限于前人的模型,计算的化合物仅针对某一体系,种类有限。金属间化合物均是由不同原子以不同的个数组合出来的,每种原子均有本征热力学属性(如标准熵等),同时金属之间还存在相互作用的热力学属性;……
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