基于定量相分析的固溶度测定
2012-02-01张新琴夏秀文曹春燕
物理实验 2012年7期
张新琴,夏秀文,曹春燕
(井冈山大学数理学院,江西吉安343009)
1 引 言
固溶体是一种或多种元素固溶于固体结构中,而不破坏母相的晶体结构,在宏观上仍保持着组分均匀性的物质.固溶度对固溶体乃至整个结晶物质的性能有着很大的影响,固溶体的物理性质随组分的变化而变化.固溶体结构的研究不但具有重要的晶体学方面意义,同时在材料科学和固体物理方面也具有理论和实际应用价值[1-2].
相图是材料科学研究的基础,对于材料在制备过程中的熔化与结晶行为,以及新化合物的发现及其性能测定都具有重要意义.目前,三元相图的实验测定仍是相图研究的重要内容,固态相界的测定一般采用点阵参量法[3-4],溶质元素加到溶剂元素中时将使溶剂的点阵参量增加或减少.为了保证充分的相平衡,三元系合金相图等温截面相图的测定周期一般很长,使得实验成本也比较高.尤其是对于具有较多固溶体的三元相图,为了测定各固溶体的固溶度,需要大量的实验样品和较长的测试时间,这与建设节约社会和实现低碳经济是不相符的.
为了解决固溶度测定问题,本文提出了基于物相定量相分析,最小二乘法测固溶度的方法.该方法充分利用已有多相区样品,不需要在固溶体上密集制备样品,通过最小二乘法拟合,可以比较方便地得到固溶体的固溶度.
2 定量相分析方法
由于晶体中的物相含量对合金的物理化学性……
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