一、根据二元合金相图计算脱氧元素的熔化热(论文文献综述)
严平[1](2021)在《Nd-Cu-Ag共晶合金在Nd-Fe-B永磁中扩散及相变行为研究》文中指出钕铁硼材料是我们现代社会必不可少的功能材料,因其优异的性能被广泛应用到信息、国防等重要领域。但是它的矫顽力会随着温度升高明显恶化,必须添加重稀土Dy、Tb来满足高温条件下的使用要求。由于重稀土的高成本和资源紧缺性,寻找一种不使用Dy元素实现矫顽力提高的方法已经成为了一种热点。本论文基于热力学分析,研究Nd-Cu-Ag共晶合金在Nd-Fe-B内的扩散、迁移规律,为不使用重稀土情况下提升矫顽力提供理论支持。本文重点关注元素在晶界的典型特征,探索晶界作用与矫顽力的强化机理。主要成果如下:(1)研究了Nd-Cu-Ag共晶在Nd-Fe-B磁体中扩散、偏聚行为。随着回火温度的增加,在分别添加Nd70Cu30共晶、1 wt.%Nd70Cu30+4 wt.%Nd80Ag20的样品中,晶界相的数量在不断增加。添加Nd70Cu30共晶样品在550℃、630℃、710℃回火时晶界相数量较少,并且以三角晶界位置分布为主;添加1 wt.%Nd70Cu30+4 wt.%Nd80Ag20的样品在550℃回火时就已经出现薄带状晶界相,并在790℃和870℃时形成了连续的薄带状晶界相。(2)含Ag共晶相具有更好的流动性,以及对磁性晶粒较好的润湿性,但会增大晶粒的表面能,促使晶粒长大。实验也发现,随着添加Nd80Ag20含量增多,仍然有少部分Cu、Ag原子残留在磁性晶粒内部。(3)NdCu相在530℃左右存在一个固态相变,并且固态相变随温度存在一个较大的滞后现象。低温时,随着温度升高,NdCu相晶胞常数a、b减小,晶胞常数c增大。但总体来说,晶体体积随温度升高而减小,为一负膨胀相。在(Nd+NdCu)共晶组织中,Nd相对NdCu相施加了较大的压力,导致(Nd+NdCu)共晶组织中的NdCu相的晶胞常数始终小于NdCu单相。(4)磁体经过Nd70Cu30共晶扩散15 h后,矫顽力由5503 Oe增加到6550 Oe,矫顽力增幅约19.1%。经过Nd-Cu-Ag(80 wt.%Nd80Ag20)合金扩散后磁体的矫顽力提升至6650 Oe,矫顽力提高了20.8%。Nd-Cu-Ag扩散磁体相比于Nd70Cu30扩散磁体展现出了更高的矫顽力性能。
汪洋[2](2020)在《高潜热NaF-NaCl-KCl相变熔盐体系设计、蓄热特性及其与316不锈钢的相容性研究》文中提出风电、太阳能光伏发电和太阳能光热发电等新能源在空间、时间及强度上存在严重的供需不匹配,迫切需要高性能的储热材料和大规模的储能技术,以解决新能源不连续和时空供需矛盾的问题。熔盐相变储热材料是满足大规模热能存储的潜在储热介质,尤其是针对550~720℃范围内经济性好、潜热高的熔盐相变储热材料更是有望提高新能源的运行稳定性和发电效率,降低储能成本提高经济效益。目前关于经济性好、潜热高的熔盐相变材料的设计筛选、储蓄热特性等问题的研究鲜有报道。基于新能源发展的实际需求,本文的主要研究内容如下:1)以单位储热成本(¥/kJ)和储热密度(kJ/m3)为依据,综合考虑原料盐的热稳定性和安全性等因素,对单组分原料盐进行了筛选,确定了Na-K-Mg-Ca的氟化盐和氯化盐是潜在的经济高潜热熔盐原料。开发了基于人工神经网络的熔盐配比设计算法,误差在1.5%以内。通过人工神经网络估算、CALPHAD热力学计算对氟氯混合熔盐体系进行了设计优化,最终确定了满足太阳能热发电等新能源需求的经济高潜热的NaF-NaCl-KCl相变熔盐体系。2)为评价熔盐的储蓄热性能,研究了NaF-NaCl-KCl熔盐体系的储蓄热特性参数,探索了储蓄热特性随熔盐组成和温度的变化规律,并依据实验结果对NaF-NaCl-KCl熔盐体系的经济性进行了分析。结果表明:NaF-NaCl-KCl体系形成的NaCl-KCl、NaF-KCl、NaF-NaCl和NaF-NaCl-KCl四种熔盐的熔点分别为660℃、649℃、679℃和604℃,基本覆盖第三代太阳能储热系统的工作温度范围,且具有合理的温度梯度。熔盐熔化焓分别为308.7、454.8、555.0和398.4 kJ/kg,具有较高的相变潜热,非常适合作为相变储热材料。该体系熔盐的比热随温度升高而增加,密度随温度升高而降低,其比热和密度均可以线性回归为组成和温度的关系式。NaF-NaCl-KCl体系的四种熔盐在720℃下基本未现失重,热失重大于3wt%的温度均在770℃以上。若仅考虑相变储能介质本身成本,不考虑净化等难以预估成本,NaF-NaCl-KCl体系熔盐相对文献报道的候选潜热熔盐和现有典型显热熔盐均具有明显的优势。NaF-NaCl-KCl熔盐体系的熔盐具有潜热高、熔融温度合适、热稳定性和经济性优异等优势,均可满足太阳能热发电等新能源发展需求。3)熔盐与结构材料相容性的优劣直接决定着太阳能热发电的安全性和经济性。为评估熔盐与结构材料的相容性,通过静态浸渍实验,研究了316不锈钢在NaF-NaCl-KCl熔盐中的腐蚀行为,探讨了腐蚀机理。研究发现:浸泡后的316不锈钢样片形成氧化物层,质量增加,腐蚀增重随着温度的升高和时间的延长而增加。从腐蚀增重和剖面微观形貌分析确定,316不锈钢腐蚀速率(含贫Cr层)约为60μm/a,316不锈钢对NaF-NaCl-KCl熔盐腐蚀的耐受能力高。其腐蚀机理主要是Cr的扩散流失和选择性腐蚀。腐蚀后,316不锈钢由表及里形成富Fe、Ni表层、富Cr、O中层、贫Cr底层的三层腐蚀结构,其形成的原因可能是腐蚀层生成及其厚度的增加抑制了Cr从合金中向外扩散的速率。NaF-NaCl-KCl体系的熔盐具有合适的相变温度,高的潜热和热稳定性,较好的经济性、良好的结构材料相容性等优势,均可满足太阳能热发电等新能源发展需求,作为潜在经济高性能高温相变储能熔盐值得进一步深入研究。
李华明[3](2020)在《防冻剂作用下硫铝酸盐水泥负温性能及其水化热力学模拟》文中研究说明我国的北方地区由于寒冷的天气作用导致冬期混凝土施工受到限制,如何提高混凝土在负温下的早期强度是冬期混凝土施工技术的关键问题之一,而防冻剂的引入可以提高混凝土的负温力学性能、降低冰点并显着改善材料的微结构。因此,深入研究了各类防冻剂的作用机理及其对水泥水化硬化进程的影响,对我国寒冷地区负温混凝土施工技术的发展具有重要的理论意义和工程应用价值。本文首先通过热力学软件分析环境温度(5~30℃)与水灰比(0.4~0.6)对硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥水化进程的影响,发现温度降低显着降低水泥各矿物组分的水化速率,进而降低各龄期水泥水化产物的含量及水化程度。而水灰比增加可以提高水泥的水化程度。其次,通过热力学软件分析盐类早强/防冻剂(氯化钠(NaCl)、碳酸锂(Li2CO3)、亚硝酸钠(Na NO2))对硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥的水化的影响,获得不同外加剂对水泥水化的作用机理。研究结果表明NaCl的引入会使硅酸盐水泥产生Friedel’s盐,硫铝酸盐水泥产生Kuzel’s盐及钠沸石(Natrolite)。Li2CO3的引入会使结构中形成碳酸钙(Ca CO3)。Na NO2的引入也会导致在硫铝酸盐水泥中产生Natrolite。最后,三乙醇胺(TEA)通过力学性能、凝结时间、冰点、水化产物含量及微观孔结构来探讨有机外加剂三乙醇胺(TEA)对硫铝酸盐水泥的负温性能影响和作用机理。随着TEA掺量的增加,凝结时间逐渐缩短,冰点降低,相同龄期内负温强度随着掺量的增加先增加后降低。这是由于TEA一定量的加入促进负温下AFt的生成,随着掺量的增加,AFt向AFm的转化也越早出现。也确定了硫铝酸盐水泥中-5℃时TEA的最佳掺量为3%。
田卓然[4](2020)在《陶瓷/金属化学相容性热/动力学计算与界面数据库构建》文中研究说明材料创新的研究已经从过去的经验总结进入到以理论计算进行设计的新阶段。材料设计离不开数据的获取和处理。得益于计算机技术的发展,集成计算和数据库技术成为了材料设计的有力工具。本文着重介绍了活度模型、扩散系数模型和绝热模型的建立过程,并将其应用到Mg2Si/Mg和(TiB+TiC)/Ti这两个体系中,研究合金化对增强相形成的影响。对原位析出的单增强相Mg2Si/Mg体系,本文提出了 G-D图来预测合金元素对Mg2Si增强相尺寸的影响。G-D图分为四个区域,落入Ⅲ区的元素有望促进成核并阻碍Si的扩散,从而起到可能的细化作用;而落入Ⅱ区的元素将以相反的方式粗化Mg2Si晶粒,所以应避免在加工中出现。另外,微量合金元素的细化效果不但与其本身含量相关,还与Si含量密切相关,而G-D图还可以用来判断细化合金元素含量的添加范围。对燃烧辅助原位合成的双增强相(TiB+TiC)/Ti体系,本文提出了三个化学相容性参数来预测合金元素对TiB和TiC双增强相形貌、分布和析出顺序的影响。热化学参数Tad(1933K<Tad<2500K)可以判断在某种组分和初始温度下反应是否可以自发维持;热力学参数ΔGE=0可以确定某种合金元素的添加是否有助于增强相的形成;动力学参数DTi-B=DTi-C,可以判断增强相的析出顺序和生长速率。最后,本文介绍了陶瓷/金属基复合材料界面数据库平台(MIDS,Metal matrix composites Interface Database System)建立的技术路线、结构和功能。MIDS目前可以实现数据的分类、筛选和可视化,其内容和功能在未来还可以不断完善,为复合材料合金化设计提供指导。
李洪亮[5](2018)在《低合金钢热剂辅助水下湿法焊接冶金及电弧稳定性研究》文中认为水下湿法焊接作为海洋工程等领域的重要技术,在沉船打捞、海难救助、海底石油管道铺设等工程中有很广泛的应用。为了提高现有水下湿法焊接材料在复杂海洋环境的适用性、降低电能消耗和提高焊接生产效率,本课题基于热剂反应产热量大的优势,通过设计和研制产热型自保护药芯焊丝,着重分析了产热型自保护药芯焊丝水下湿法焊接传热过程的特征,并系统地研究了热剂的类型及含量对水下湿法焊接电弧稳定性、熔滴过渡过程及冶金行为的影响机理,在较低热输入下实现了E40钢和Q460钢的水下湿法焊接过程,获得了焊接质量良好的水下湿法焊接接头。通过理论分析及工艺试验验证,确定水下湿法自保护药芯焊丝基础配方,并阐明选择热剂体系的原则。针对碳当量(Ceq)为0.39wt.%的低合金钢E40,选择以TiO2为渣系主要成分的低碳钢自保护药芯焊丝,在此基础上设计了含有Al/CuO的产热型低碳钢药芯焊丝;针对Ceq为0.46wt.%的低合金钢Q460,选择以CaF2为渣系主要成分的镍基自保护药芯焊丝,并设计含有Al/NiO的产热型镍基药芯焊丝。采用X射线高速摄像系统和焊接电信号实时采集系统探究了热剂对水下湿法焊接电弧稳定性及熔滴过渡行为的影响机理。明确了热剂类型及含量与水下湿法焊接电弧稳定性的对应关系,通过静力平衡理论建立了液态熔滴的受力平衡模型,重点分析了Al/CuO体系对水下湿法焊接熔滴过渡行为的影响机制。发现热剂在一定含量范围内可以提高电弧稳定性,当含量超过30wt.%时,飞溅增多,使电弧稳定性变差。Al/CuO体系可以降低排斥过渡比例,并细化熔滴,提高焊缝成形质量。采用低碳钢自保护药芯焊丝,深入研究了热输入对E40钢水下湿法焊接电弧稳定性及焊缝金属组织性能的演变规律。在此基础上,分析了Al/CuO体系对焊缝金属凝固结晶行为的影响,建立了焊缝金属抗拉强度及冲击韧性与热剂含量之间的关系。发现热剂反应产物Cu是Al/CuO体系焊缝金属组织发生变化的主要因素。铜显着提高过冷奥氏体稳定性,使焊缝金属强韧性匹配变差,并增加焊缝金属产生热裂纹倾向。分析了产物铜在焊缝金属中的分布规律,发现在焊缝端部易形成沿晶界连续分布的富铜相,进而在接头残余拉应力作用下形成热裂纹。为了实现碳当量大于0.45wt.%的Q460钢的水下湿法焊接过程,采用镍基自保护药芯焊丝,系统分析了焊接工艺参数对镍基药芯焊丝电弧稳定性及接头质量的影响,确定了镍基药芯焊丝最优的工艺区间,并获得了焊接质量较高的Q460钢水下湿法焊接接头,揭示了镍基填充金属焊接Ceq大于0.45wt.%钢的优势。但研究发现Ni基自保护药芯焊丝的工艺规范区间比较窄,受到热输入限制。因此本课题进一步采用热剂Al/NiO,分析其对镍基自保护药芯焊丝水下湿法焊接电工艺性能的影响,阐明Al/NiO对焊缝金属冶金行为的影响规律。研究了热剂对水下湿法焊接传热过程的影响,揭示了焊接接头冷却速度与热剂组分的关系。结合实验测量及理论计算,研究了热剂对放热反应化学热、电弧产热及焊丝熔化系数的影响。发现热剂的添加改变了药芯焊丝的焊接热过程,Al/CuO及Al/NiO系药芯焊丝通过放热反应,化学热占比增加,减少了电能消耗,药芯焊丝的熔化系数变大。通过测量水下湿法焊接接头热影响区的热循环曲线,分析了热剂含量对冷却速度的影响,建立了冷却速度与焊接过程热输入的对应关系。通过热剂药芯配方设计改善了接头的微观组织和力学性能。产热型低碳钢焊丝药芯热剂含量约为20wt.%,焊缝金属在获得672MPa抗拉强度的同时,保持了较高的冲击韧性值为45J/cm2;产热型镍基自保护药芯焊丝热剂含量约为30wt.%,焊接电弧稳定性得到显着改善,焊缝金属抗拉强度为522MPa,冲击韧性值达到115J/cm2。为了进一步研究产热型自保护药芯焊丝的热量传输机制,明确热剂的反应产热在焊丝熔化中的作用。以焊丝干伸长为研究对象,定量地分析了水下湿法焊接过程中干伸长段焊丝的产热及散热平衡。电弧热、化学热及电阻热是焊丝熔化主要的能量来源,并分析了液态熔滴与电弧气泡的对流换热作用。在此基础上,对比同一焊接参数的空气焊接过程,定量地分析了热剂对电弧热效率的影响。最后,采用有限元数值模拟的方法,预测产热型自保护药芯焊丝水下焊接接头的冷却速度,模拟结果与实测值的对比验证了模型的可靠性。
刘波[6](2017)在《三元氯化物熔盐腐蚀性研究及新型传蓄热熔盐体系的构建》文中认为传热蓄热系统是太阳能热发电和工业节能技术的重要部件之一,高温传热蓄热材料性质的优劣直接影响热能储存与转换系统能源利用效率和成本。熔盐以其热容量大、使用温域广、蒸汽压低、粘度小等优点成为理想的传热蓄热材料,尤其是氯化物熔盐以其原料来源广泛、成本低廉成为最具潜力的传热蓄热材料之一。但是,氯化物熔盐作为传热蓄热材料对金属回路具有较大的腐蚀性。研究氯化物熔盐材料对金属的腐蚀性能,开发新型高性能的氯化物熔盐传热蓄热材料具有重要的意义。本文采用浸没法研究了三元NaCl-CaCl2-MgCl2共晶氯化物熔盐对铁基奥氏体不锈钢316L、镍基合金Inconel 625、Inconel 600、Hastelloy X、Hastelloy C-276、Hastelloy B-3的腐蚀性。探究了温度和空气对腐蚀的影响。优选了316L不锈钢、Inconel 625、Hastelloy X和Hastelloy B-3合金进行长期腐蚀性研究,给出了本实验条件下4种金属在三元NaCl-CaCl2-MgCl2熔盐中的腐蚀动力学曲线和腐蚀速率曲线。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对金属的腐蚀产物和腐蚀形貌进行了分析,并讨论了相关的腐蚀机理。为三元NaCl-CaCl2-MgCl2共晶氯化物熔盐作为传热蓄热材料的实际应用和相应传热蓄热系统设备的选材提供参考。制备了低熔点的五元氯化物熔盐(LiCl-NaCl-KCl-MgCl2-CaCl2)传热蓄热材料。采用DSC法确定含锂五元氯化物熔盐低共熔点和组成,测定了热物性(熔点、相变潜热、比热、粘度、密度、热扩散系数、导热系数等)随温度的变化规律;研究了熔盐高温静态热稳定性和动态循环蓄放热性能,探悉了该熔盐对铁基AISI 316L、310S、321不锈钢和镍基Inconel 625合金的腐蚀性。结果显示:所制备的含锂五元氯化物熔盐最低共熔点为356.5℃,相变潜热为150.9 J?g-1;熔盐液体在650℃下的比热为1.208 J?g-1?K-1、密度为1.699 g?cm-3、粘度为2.56 cp、热扩散系数为0.0104 mm2?s-1、导热系数为0.0213W?m-1?K-1;在封闭容器中熔盐在蓄热过程质量损失小,高温稳定性好;工作温度范围为400650℃;在低氧分压下对合金的腐蚀性按310S,321,316L,Inconel 625顺序依次减小。选用价格低廉、性能优异的NaCl、CaCl2和MgCl2和熔点低、沸点高的CuCl构建了新型三元氯化物传热蓄热材料。研究了新型含CuCl的三元NaCl-CaCl2-CuCl和CaCl2-MgCl2-CuCl氯化物熔盐体系的相图。采用“硬球”离子相互作用模型计算了二元体系NaCl-CaCl2、NaCl-CuCl、CaCl2-CuCl、MgCl2-CuCl的熔盐相图。计算结果与实验相图吻合度较好。利用共形离子溶液模型(CIS)和正规溶液模型计算获得了三元氯化物熔盐体系NaCl-CaCl2-CuCl和CaCl2-MgCl2-CuCl的相图。通过DSC曲线对所计算的相图进行了相关验证。
王晶[7](2015)在《Mg-Sn-Zn-Ca体系相平衡的热力学研究》文中提出镁合金是工程应用中最轻的金属结构材料,其比强度和比刚度大,具有良好的铸造性能、导热性能、电磁屏蔽性能、机械加工性能、阻尼性能以及再加工回收特性,在航空、汽车、电子等领域应用日益广泛。但镁合金屈服强度低,延展性以及高温蠕变性能差,限制了镁合金的应用。为了更有效地优化合金成分、选择合理的工艺来改进合金性能,对镁合金体系进行热力学优化计算来获得精准的相图和热力学数据库是非常重要的。Zn、Ca、Sn是常用的镁合金合金化元素,而且Mg-Zn-Ca、Mg-Sn-Ca在非稀土镁合金中具有很好的析出强化效果,但是其富Mg角相平衡还有待进一步澄清,并且该四元系相图的预测需要建立热力学数据库。本论文采用相图计算的CALPHAD方法,在对Mg-Zn-Ca热力学研究基础上,对Mg-Zn-Ca-Sn系富Mg区域相平衡进行热力学分析,建立了热力学数据库。主要研究结果如下:(1)系统的收集、整理、分析了 Mg-Zn-Ca三元系的相图及热力学性质的实验数据,并运用CALPHAD方法,对Mg-Zn-Ca三元系重新优化与计算,建立了 Mg-Zn-Ca三元系热力学参数,所计算的相图与实验结果相吻合。(2)基于文献报道的Mg-Ca-Sn三元系的热力学数据和实验相图数据,计算了Mg-Ca-Sn三元相图,所计算的相图与实验结果相吻合,并热力学再现了 518°C发生的三元共晶反应:L(?)(Mg)+Mg2Ca+CaMgSn和561℃发生的三元共晶反应:L(?)(Mg)+Mg2Sn+ CaMgSn。(3)建立了 Mg-Sn-Zn-Ca四元系的热力学数据库,利用该数据库计算了一系列的等温截面和垂直截面图,为Mg-Sn-Zn-Ca系镁合金以及Zn、Ca、Sn的合金化提供理论支持。
阴慧琴[8](2015)在《腐蚀产物CrF3对LiF-NaF-KF熔盐物化性质的影响研究》文中提出2011年中国科学院上海应用物理研究所,承担并启动了中科院战略先导科技专项—钍基熔盐堆核能系统(TMSR),确定FLiNaK [46.5%LiF-11.5%NaF-42%KF (mol%)]为氟化盐固态堆(SFR)的二回路冷却剂。其准确可靠的物性不仅是热工、水力和堆芯设计的参考依据,且关系着整个反应堆的运行安全。基于此,本文采用实验测量与相图计算相结合的方法,评估了反应堆主要腐蚀产物CrF3对FLiNaK熔盐热物性与堆候选结构材料相容性的影响。本文利用熔盐部特别研制的高温真空烧结炉,制备了溶解有不同质量(1000-6000ppm)CrF3的FLiNaK熔盐。探讨了反应时间、反应温度与坩埚类型对制备四元熔盐的影响规律。研究确认在静态实验条件下,制备溶解有6000ppm CrF3的FLiNaK最优条件是800℃、50hr。使用差示扫描量热仪(DSC404F3,NETZSCH)、激光闪光导热仪(LFA1000,LINSEIS)、密度综合分析仪,分别研究了6000ppm CrF3对FLiNaK熔盐熔点、焓变、比热(固态与液态)、热扩散系数(固态与液态)、密度的影响。实验结论是:除了固态热扩散系数外,在实验允许误差范围内,即使FLiNaK熔盐中CrF3的含量达6000ppm,FLiNaK热物性没有发生明显变化。为了从理论上研究CrF3对FLiNaK熔盐热物性的影响,本文在CALPHAD框架下利用缔合物模型对MF-CrF3(M=Li、Na、K)体系进行优化,结合文献中LiF-NaF、LiF-KF、NaF-KF优化参数,采用Muggianu对称熔体模型直接外推,建立了LiF-NaF-KF-CrF3四元系熔盐数据库,并推算出CrF3在FLiNaK熔盐中的可能溶解度。考虑到体系中Na3CrF6的生成动力学,本文计算的CrF3在FLiNaK熔盐中溶解度与ORNL报道值吻合。本文还通过热力学理论计算、扫描电镜(SEM,LECO1530VP)、上海同步辐射X射线衍射仪(XRD)、拉曼(Raman)、激光闪光导热仪(LFA)等实验手段,研究了FLiNaK、含有4000ppm CrF3的FLiNaK熔盐分别与316LNSS、Hastelloy-N与石墨的相互作用。发现在700℃、1000hr的静态实验条件下,4000ppm CrF3会加速316LNSS与Hastelloy-N合金的腐蚀,导致其表面元素Cr的失去。但在实验允许误差范围内,4000ppm CrF3对石墨的影响可以忽略。本论文研究结果,为评估二回路冷却剂FLiNaK与堆候选材料的相容性提供了理论参考。
张适阔[9](2009)在《铝合金高温储热材料相变储热机理研究》文中研究指明随着太阳能热发电技术的发展,储热材料的研究日益引起人们的关注。其中,铝基合金高温相变储热材料在相变温度、储热密度、使用寿命、生产成本等方面更适合做太阳能热发电系统中的储热材料。本课题基于太阳能发电站吸热器中所用的储热材料,重点研究铝合金相变材料及其相变储热机理。本文设计并制备了几种不同成分的Al-Si-Cu-Mg-Zn系列铝合金相变储热材料。运用金相显微技术和综合热分析技术等手段,对这几种铝合金相变储热材料的金相组织和储热量等进行了测试分析,主要研究各铝合金的热物理性能,及在熔化或凝固时各熔化相和析出相的成分,探索各相在相变储热时所起作用,并对这些Al合金在熔化和凝固时的析出相的价电子结构进行系统分析,从电子结构层次揭示铝合金高温储热材料相变储热机理。主要研究内容及结果如下:1.通过实验测试与DSC分析Cu含量分别为5.9%、32.1%和47.3%(wt%)的Al-Cu合金的凝固潜热变化规律,分析结果为Al-Cu合金的凝固潜热分别为:274.7J/g、263.2J/g和257.8J/g,即随Cu含量的增加凝固潜热逐渐减小;2.通过DSC测试对不同合金成分的二元Al合金(Al-Si,Al-Cu,Al-Mg,Al-Zn等)的熔化潜热变化规律进行分析,得出Al-Si,Al-Cu,Al-Mg和Al-Zn合金在各自的极限固溶度时熔化潜热依次减小,即铝硅合金的熔化潜热最大;3.运用余式理论(EET)分析不同Si含量的铝硅合金价电子结构,固溶度范围内,α相最强共价键键能随Si含量的增加而增加;4.运用余式理论(EET)分析不同Cu含量的铝铜合金价电子结构,计算得出α相的最强共价键键能随Cu含量的增加而增大,并计算出θ相的最强共价键键能比α相的相应值要大,两相的键能和析出量直接影响Al-Cu合金的凝固潜热。故从价电子结构层次解释了随Cu含量的增加,析出α相逐减,θ相逐增,凝固潜热逐减;5.运用余式理论(EET)对Al-Si,Al-Cu,Al-Zn,Al-Mg等合金价电子结构进行分析,根据计算结果比较得出Al-Si,Al-Cu,Al-Zn,Al-Mg合金在各自的极限固溶度时最强共价键键能大小顺序依次为:EAl-Si>EAl-Cu>EAl-Mg>EAl-Zn,和各合金的熔化潜热变化规律基本一致,故从价电子结构层次分析了不同合金元素对Al合金储热性能的影响。研究合金的价电子结构,有助于揭示合金储热性能改善的微观机理,在配置样品时还起到优化合金成分作用。
张路怀[10](2009)在《60Cu-Zn-xMg合金组织与性能研究》文中进行了进一步梳理铜及铜合金由于具有一系列的优良性能:电导率与热导率高、耐腐蚀性能强、加工成型性能好、强度高等,在国民经济的各个部门获得了广泛的应用。铅黄铜因其优异的力学性能和切削性能而广泛应用,由于含有害元素铅,铅黄铜的应用受到极大限制,研制开发无铅易切削黄铜是当前世界各国共同关注的焦点,已成为材料工作者的重要研究课题。因此,论文作者采用熔铸、挤压的方法制备了Cu-Zn-Mg、Cu-Zn-Mg-Al和Cu-Zn-Mg-Bi系列镁黄铜合金,借助光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、差热分析仪、X射线衍射仪以及硬度计等手段,研究了镁对铜镁合金相转变、相组成、组织演变、熔点的影响,分析讨论了不同镁含量的镁黄铜微观组织、力学性能、切削性能及耐腐蚀性能,同时研究了少量铝、铋对镁黄铜微观组织、力学性能、切削性能和耐腐蚀性能的影响,初步探讨了镁黄铜切削机理和腐蚀机理。主要结论如下:1)针对目前广泛使用的Hpb59-1铅黄铜设计了60Cu-Zn-xMg系列合金,研究了合金中α→β相转变过程的微观组织演变,测量并分析了镁含量对合金相变点和熔点的影响。结果表明:在60Cu-Zn-xMg合金中,随着镁含量的增加,合金物相组织出现变化,由α相和β相双相组织逐渐变为三相组织(α相、β相和Cu2Mg相)。当镁黄铜中镁含量低于0.8wt%时,合金由α和β双相组成;当镁黄铜中镁含量大于1.6wt%时,合金由α、β和Cu2Mg三相组成。随着镁含量的增加,合金α→β相转变温度降低。随着镁含量的增加,60Cu-Zn-xMg合金熔点呈下降趋势。2)采用熔铸挤压的工艺制备了60Cu-Zn-xMg合金,分析了合金微观组织变化及其力学性能,同时研究了添加少量铝、铋对镁黄铜微观组织及力学性能的影响。结果显示:60Cu-Zn-xMg三元体系中,当镁含量为1.6wt%时,镁黄铜综合力学性能较好,晶粒较为细小,细晶强化明显,抗拉强度较高。添加微量铋元素后,铋颗粒主要分布在β相以及α相与β相交界处,合金塑性有所下降。微量铝元素的添加,可以使镁黄铜晶粒细化,合金强度有一定提高。3)对镁黄铜系列合金的切削性能进行了测试,研究了其它因素对合金切削性能的影响,并初步探讨了合金的切削机理。结果表明:60Cu-Zn-xMg三元体系中,随着镁含量的增加,合金切屑变小,切削力变小,镁黄铜切削性能逐渐提高。添加铝和铋元素均使镁黄铜切屑更加细小,切削力降低,切削性能提高,其中60Cu-Zn-2.4Mg-0.3Al的切削性较好。切深对合金切削力影响较大,其次是进给量,切削速度影响较小。根据Griffith的脆性断裂理论计算出含Cu2Mg相颗粒的临界尺寸为0.70μm。4)通过分析合金的脱锌层厚度来评判镁黄铜的耐腐蚀性能,初步研究了不同合金元素对合金腐蚀性能的影响。结果显示:在60Cu-Zn-xMg三元合金中,随着镁含量的增加,脱锌层厚度增加,镁黄铜耐腐蚀性能下降。添加少量铝元素的60Cu-Zn-2.4Mg-0.3Al合金耐腐蚀性能较好。5)通过优化60Cu-Zn-xMg体系中镁的含量,根据所制备合金的力学性能、切削性能和腐蚀性能,优化镁元素含量。结果表明:60Cu-Zn-xMg三元体系中,添加2.4wt%Mg合金综合性能优良,抗拉强度为494.39MPa,屈服强度为388.56Mpa,伸长率为9.03%,硬度HV为139.5,切屑细小,呈碎块状,颗粒大小较为均匀,约为0.5mm,切削性能较好,横向和纵向平均腐蚀深度为863.8μm和1213.8μm(国家标准GB10119-88)。6)在最优化60Cu-Zn-xMg体系合金的基础上,对比研究了添加少量铝元素和铋元素对所制备合金的力学性能、切削性能和腐蚀性能的影响。结果表明:添加0.3wt%铝元素的60Cu-Zn-2.4Mg-0.3Al四元合金综合性能优异,抗拉强度为542.73MPa,屈服强度为375.24Mpa,伸长率为8.16%,硬度HV为153,切屑细小,呈碎块状,颗粒大小较为均匀,约为0.4mm,切削性能较好,横向和纵向平均腐蚀深度为588.0μm和643.8μm(国家标准GB10119-88)。
二、根据二元合金相图计算脱氧元素的熔化热(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、根据二元合金相图计算脱氧元素的熔化热(论文提纲范文)
(1)Nd-Cu-Ag共晶合金在Nd-Fe-B永磁中扩散及相变行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外永磁材料发展现状 |
1.3 烧结钕铁硼矫顽力影响因素 |
1.4 高矫顽力钕铁硼制备方法 |
1.4.1 熔炼合金化 |
1.4.2 晶界添加 |
1.4.3 晶界扩散 |
1.5 本论文研究的出发点和创新点 |
1.6 本论文研究意义和主要研究内容 |
第二章 实验材料与研究方法 |
2.1 实验原料及制备 |
2.2 实验设备 |
2.3 技术路线 |
2.4 合金的制备 |
2.4.1 前处理 |
2.4.2 高真空电弧熔炼 |
2.4.3 热处理 |
2.5 测试与表征 |
2.5.1 显微组织分析 |
2.5.2 X射线衍射分析 |
2.5.3 差热分析以及差示扫描量热法 |
2.5.4 磁性能测试 |
第三章 Nd-Cu-Ag共晶体系在Nd-Fe-B晶界偏聚行为研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 回火温度对样品微观组织的影响 |
3.3.2 晶界元素分布 |
3.3.3 磁性晶粒的晶胞参数 |
3.4 本章小结 |
第四章 Nd-Cu共晶组织中的固态相变 |
4.1 引言 |
4.2 实验 |
4.3 实验结果与分析 |
4.3.1 NdCu、Nd_(70)Cu_(30)共晶热分析 |
4.3.2 NdCu单相的结构转变 |
4.3.3 Nd_(70)Cu_(30)共晶的结构转变 |
4.4 本章小结 |
第五章 Nd-Cu-Ag共晶体系的晶界扩散研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验 |
5.3 实验结果与分析 |
5.3.1 扩散源的成分及熔点 |
5.3.2 Nd_(70)Cu_(30)、Nd-Cu-Ag扩散源对磁体的润湿性 |
5.3.3 扩散源成分对烧结钕铁硼微观组织影响 |
5.3.4 晶界扩散对磁性能的影响 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间的研究成果 |
(2)高潜热NaF-NaCl-KCl相变熔盐体系设计、蓄热特性及其与316不锈钢的相容性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 太阳能热发电技术简介 |
1.3 储热熔盐在热发电技术中的研究进展 |
1.3.1 显热储能用熔盐研究进展 |
1.3.2 潜热储能用熔盐研究进展 |
1.4 结构材料在熔盐中的腐蚀行为研究进展 |
1.4.1 结构材料在含氧酸熔盐中的腐蚀行为研究进展 |
1.4.2 结构材料在卤化物熔盐中的腐蚀行为研究进展 |
1.5 课题的提出、研究目的意义及主要研究内容 |
第二章 相变熔盐的原料筛选及方法 |
2.1 引言 |
2.2 熔盐筛选原则 |
2.2.1 指标确定 |
2.2.2 筛选原理 |
2.2.3 筛选方法 |
2.3 元素筛选 |
2.4 单组分盐筛选 |
2.4.1 初步筛选 |
2.4.2 指标数据计算 |
2.4.3 单组份盐确定 |
2.5 本章小结 |
第三章 高潜热NAF-NACL-KCL相变熔盐的设计优化 |
3.1 引言 |
3.2 人工神经网络算法 |
3.2.1 人工神经网络模型建立 |
3.2.2 人工神经网络预测组分、熔点 |
3.2.3 预测误差评估 |
3.2.4 共晶组分和熔点预测结果验证 |
3.3 CALPHAD相图计算 |
3.3.1 文献评估 |
3.3.2 纯组分热力学模型 |
3.3.3 液态熔盐相的热力学模型 |
3.3.4 二元子系统相图优化 |
3.3.5 NaF-NaCl-KCl的相图设计优化 |
3.3.6 NaF-NaCl-KCl三元体系的实验验证 |
3.3.7 其他熔盐体系的CALPHAD计算 |
3.4 熔盐体系评估 |
3.4.1 适合现有CSP的相变熔盐体系(350-550℃) |
3.4.2 适合下一代CSP的相变熔盐体系(550-720℃) |
3.5 本章小结 |
第四章 Na F-Na Cl-KCl熔盐体系的蓄热特性研究 |
4.1 引言 |
4.2 材料和方法 |
4.2.1 原料及共晶熔盐制备 |
4.2.2 物性测试设备和方法 |
4.3 NAF-NACL-KCL体系熔盐熔点、熔化焓 |
4.4 NAF-NACL-KCL体系熔盐的比热 |
4.5 NAF-NACL-KCL体系熔盐的密度 |
4.6 NAF-NACL-KCL体系熔盐的电导率 |
4.7 NAF-NACL-KCL体系熔盐的热稳定性 |
4.8 熔盐经济性分析 |
4.9 本章小结 |
第五章 氟氯混合熔盐与316不锈钢的相容性 |
5.1 引言 |
5.2 材料和方法 |
5.2.1 熔盐制备 |
5.2.2 样片准备 |
5.2.3 腐蚀测试 |
5.2.4 分析表征 |
5.3 样片外观 |
5.4 样片质量变化 |
5.5 表面微观形貌 |
5.5.1 不同温度下的表面微观形貌 |
5.5.2 不同时间下的表面微观形貌 |
5.6 剖面微观形貌 |
5.6.1 不同温度腐蚀后样片剖面的微观形貌 |
5.6.2 不同时间腐蚀后的剖面微观形貌 |
5.7 XRD分析 |
5.8 机理分析 |
5.8.1 富Fe、Ni表层 |
5.8.2 氧化铬层 |
5.8.3 腐蚀机理 |
5.9 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(3)防冻剂作用下硫铝酸盐水泥负温性能及其水化热力学模拟(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题的来源及背景 |
1.2 硫铝酸盐水泥的研究现状 |
1.3 防冻剂的国内外研究现状 |
1.3.1 减水组分 |
1.3.2 早强组分 |
1.3.3 防冻组分 |
1.3.4 引气组分 |
1.4 热力学模拟在水泥水化研究中的应用 |
1.4.1 水泥热力学数据库的建立过程 |
1.4.2 水化热力学模拟在硅酸盐水泥中的应用 |
1.4.3 水化热力学模拟在硫铝酸盐水泥中的应用 |
1.5 常用热力学模拟常用软件 |
1.5.1 Termo-calc |
1.5.2 Pandat |
1.5.3 JMat Pro |
1.5.4 Fact Sage |
1.5.5 GWB |
1.5.6 PHREEQE |
1.5.7 GEMS |
1.6 存在的问题 |
1.7 本文主要研究内容及研究思路 |
1.7.1 研究内容 |
1.7.2 研究思路 |
1.7.3 研究意义 |
第2章 水化热力学模型建立及动力学参数拟合 |
2.1 水化热力学模拟软件的确定 |
2.2 GEMS软件水化热力学模拟原理及参数获得 |
2.3 硅酸盐水泥动力学参数的获得 |
2.4 硫铝酸盐水泥动力学参数的获得 |
2.4.1 硫铝酸盐水泥水化反应热 |
2.4.2 Kundsen方程线性拟合 |
2.4.3 Matlab粒子群优化算法拟合 |
2.5 本章小结 |
第3章 温度与水灰比对水泥水化的影响 |
3.1 模拟参数的确定 |
3.1.1 模拟水泥基选择 |
3.1.2 模拟参数及条件选择 |
3.2 温度对硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥水化的影响 |
3.2.1 温度对硅酸盐水泥水化的影响 |
3.2.2 温度对硫铝酸盐水泥水化的影响 |
3.2.3 不同温度下硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥水化程度影响对比分析 |
3.3 水灰比对硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥水化的影响 |
3.3.1 水灰比对硅酸盐水泥水化的影响 |
3.3.2 水灰比对硫铝酸盐水泥水化的影响 |
3.3.3 不同水灰比下硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥水化程度对比分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 早强/防冻组分对水泥水化的影响 |
4.1 氯化钠对硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥水化的影响 |
4.1.1 氯化钠对硅酸盐水泥水化的影响 |
4.1.2 氯化钠对硫铝酸盐水泥水化的影响 |
4.2 碳酸锂对硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥水化的影响 |
4.2.1 碳酸锂对硅酸盐水泥水化的影响 |
4.2.2 碳酸锂对硫铝酸盐水泥水化的影响 |
4.3 亚硝酸钠对硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥水化的影响 |
4.3.1 亚硝酸钠对硅酸盐水泥水化的影响 |
4.3.2 亚硝酸钠对硫铝酸盐水泥水化的影响 |
4.4 不同外加剂对硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥水化程度影响对比分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 三乙醇胺对硫铝酸盐水泥负温性能影响 |
5.1 原材料的基本性能 |
5.2 试验仪器 |
5.3 试验方法 |
5.3.1 水泥、外加剂选择及配合比确定 |
5.3.2 测试方法 |
5.4 三乙醇胺对硫铝酸盐水泥的力学性能影响 |
5.5 三乙醇胺对硫铝酸盐水泥的凝结时间影响 |
5.6 冰点和熔化热分析 |
5.7 水化热及负温水化温升分析 |
5.8 ATR-FTIR分析 |
5.9 XRD及 XRD-Rietveld分析 |
5.9.1 XRD定性分析 |
5.9.2 XRD-Rietveld分析 |
5.10 孔结构分析 |
5.11 三乙醇胺实际应用展望 |
5.12 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(4)陶瓷/金属化学相容性热/动力学计算与界面数据库构建(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 背景 |
1.2 复合材料集成计算研究现状 |
1.3 复合材料化学相容性研究现状 |
1.4 本文的选题意义和研究内容 |
1.4.1 选题意义和研究目的 |
1.4.2 研究内容 |
第2章 计算模型 |
2.1 背景 |
2.2 活度计算模型 |
2.2.1 基于Miedema方程的活度计算模型 |
2.2.2 基于相图的活度计算模型 |
2.3 扩散系数计算模型 |
2.3.1 二元互扩散系数 |
2.3.2 三元互扩散系数 |
2.4 SHS反应绝热温度计算模型 |
2.5 本章小结 |
第3章 合金化对Mg_2Si/Mg增强相尺寸的影响 |
3.1 前言 |
3.2 G-D图的推导过程 |
3.3 结果与讨论 |
3.4 本章小结 |
第4章 合金化对(TiB+TiC)/Ti增强相形成过程的影响 |
4.1 前言 |
4.2 Ti B-Ti C双增强相的形成机理 |
4.3 计算过程 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 热化学结果 |
4.4.2 热力学结果 |
4.4.3 动力学结果 |
4.5 本章小结 |
第5章 金属基复合材料界面数据库构建 |
5.1 前言 |
5.2 数据库构建技术方案 |
5.2.1 理论数据获取方案 |
5.2.2 实验数据获取方案(合作单位执行) |
5.2.3 功能实现方案 |
5.3 数据库的结构和功能 |
5.3.1 结构和功能概述 |
5.3.2 功能示例 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
(5)低合金钢热剂辅助水下湿法焊接冶金及电弧稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 水下湿法焊接研究现状 |
1.2.1 水下湿法焊接技术存在的问题 |
1.2.2 水下湿法焊接材料 |
1.2.3 水下湿法焊接过程稳定性 |
1.2.4 水下焊接新工艺 |
1.3 热剂辅助焊接过程现状 |
1.4 国内外研究现状小结 |
1.5 本课题的研究内容 |
第2章 试验材料及研究方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 母材金属 |
2.1.2 填充材料 |
2.2 试验设备及工艺 |
2.2.1 水下湿法焊接设备及过程 |
2.2.2 实时电信号及熔滴过渡过程采集 |
2.2.3 焊接温度场测量及工件获得热量计算 |
2.2.4 焊接接头扩散氢含量测量 |
2.3 焊接接头微观组织及力学性能分析 |
2.3.1 微观组织表征 |
2.3.2 接头性能测试 |
第3章 药芯焊丝配方及热剂反应体系设计 |
3.1 引言 |
3.2 自保护药芯焊丝配方设计 |
3.2.1 低碳钢自保护焊丝药芯配方设计 |
3.2.2 镍基自保护焊丝药芯配方设计 |
3.3 热剂反应体系的设计 |
3.3.1 热剂反应体系类型的确定 |
3.3.2 水下焊接工艺试验验证 |
3.3.3 热剂反应体系含量的确定 |
3.4 本章小结 |
第4章 热剂对低碳钢焊丝电弧稳定性及焊缝冶金行为影响 |
4.1 引言 |
4.2 低碳钢自保护药芯焊丝电弧稳定性及接头质量 |
4.2.1 水下湿法焊接电弧稳定性 |
4.2.2 水下湿法焊接接头质量 |
4.3 Al/CuO体系对低碳钢药芯焊丝水下焊接电弧稳定性的影响 |
4.3.1 水下湿法焊缝成形及熔渣碱度研究 |
4.3.2 水下湿法焊接熔滴过渡行为研究 |
4.3.3 水下湿法焊接电弧稳定性研究 |
4.4 Al/CuO体系对低碳钢药芯焊丝水下焊接冶金行为的影响 |
4.4.1 水下湿法焊接接头冷却速度分析 |
4.4.2 水下湿法焊缝金属凝固行为分析 |
4.4.3 水下湿法接头扩散氢含量分析 |
4.5 产热型低碳钢焊丝药芯配方设计 |
4.6 本章小结 |
第5章 热剂对镍基焊丝电弧稳定性及焊缝冶金行为影响 |
5.1 引言 |
5.2 镍基自保护药芯焊丝的冶金特点 |
5.2.1 镍基焊缝金属的优势 |
5.2.2 热输入对镍基自保护药芯焊丝焊接质量的影响 |
5.2.3 Q460 钢水下湿法焊接工艺研究 |
5.3 Al/NiO体系对镍基药芯焊丝水下焊接电弧稳定性影响 |
5.3.1 水下湿法焊接焊缝成形质量研究 |
5.3.2 水下湿法焊接电弧稳定性研究 |
5.4 Al/NiO体系对镍基药芯焊丝水下焊接冶金行为影响 |
5.4.1 水下湿法焊接接头冷却速度分析 |
5.4.2 水下湿法焊接接头质量分析 |
5.5 产热型镍基焊丝药芯配方设计 |
5.6 本章小结 |
第6章 产热型药芯焊丝水下焊接过程热量传输机制分析 |
6.1 引言 |
6.2 热剂放热反应过程分析 |
6.3 热剂对药芯焊丝干伸长热量热输过程的影响 |
6.4 热剂对焊接电弧热效率的影响 |
6.5 产热型药芯焊丝水下焊接过程热循环特征分析 |
6.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(6)三元氯化物熔盐腐蚀性研究及新型传蓄热熔盐体系的构建(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 高温熔盐传热蓄热材料 |
1.2.1 碳酸熔盐传热蓄热材料 |
1.2.2 硝酸熔盐传热蓄热材料 |
1.2.3 氯化物熔盐传热蓄热材料 |
1.3 氯化物熔盐传热蓄热材料研究现状 |
1.3.1 氯化物熔盐传热蓄热材料体系 |
1.3.2 氯化物熔盐传热蓄热材料体系设计 |
1.3.3 氯化物熔盐传热蓄热材料热物性 |
1.3.4 氯化物熔盐传热蓄热材料热稳定性 |
1.3.5 氯化物熔盐传热蓄热材料的腐蚀性 |
1.4 本文研究目的及主要内容 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 主要内容 |
第二章 NACL-CACL_2-MGCL_2熔盐体系腐蚀性研究 |
2.1 前言 |
2.2 实验原料与仪器 |
2.2.1 实验原料 |
2.2.2 实验仪器 |
2.3 熔盐腐蚀性研究方法 |
2.3.1 熔盐的制备 |
2.3.2 合金材料的处理 |
2.3.3 空气对腐蚀的影响 |
2.3.4 温度对腐蚀的影响 |
2.3.5 长期腐蚀性研究 |
2.3.6 数据处理方法 |
2.4 实验结果与讨论 |
2.4.1 空气对腐蚀的影响 |
2.4.2 温度对腐蚀的影响 |
2.4.3 腐蚀动力学曲线和腐蚀速率曲线 |
2.4.4 腐蚀产物 |
2.4.5 腐蚀形貌 |
2.4.6 讨论 |
2.5 本章小结 |
第三章 五元氯化物熔盐体系的构建及性能分析 |
3.1 前言 |
3.2 实验原料与仪器 |
3.2.1 实验原料 |
3.2.2 实验仪器 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 熔盐物体系低共熔点确定 |
3.3.2 熔盐的热物性测量 |
3.3.3 熔盐稳定性研究 |
3.3.4 熔盐腐蚀性的研究 |
3.4 结果分析与讨论 |
3.4.1 五元氯化物低共熔盐的组成、熔点和相变潜热的确定 |
3.4.2 五元氯化物熔盐材料的热物性测定 |
3.4.3 五元氯化物熔盐材料的热稳定性 |
3.4.4 五元氯化物熔盐材料的腐蚀性 |
3.5 结论 |
第四章 新型低共熔点三元氯化物熔盐体系的构建 |
4.1 前言 |
4.2 含CUCL的三元氯化物熔盐体系的相图计算 |
4.3 二元体系相图计算 |
4.3.1 计算原理 |
4.3.2 基础数据 |
4.3.3 相图计算结果与讨论 |
4.4 三元相图的计算 |
4.4.1 计算原理 |
4.4.2 三元体系相图计算结果及讨论 |
4.4.3 熔盐的制备及相图的验证 |
4.5 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(7)Mg-Sn-Zn-Ca体系相平衡的热力学研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 镁及镁合金概述 |
1.1.1 镁及镁合金特点 |
1.1.2 镁合金的应用 |
1.1.3 镁合金的局限性 |
1.1.4 镁的合金化 |
1.2 相图与材料设计 |
1.2.1 材料设计概念与途径 |
1.2.2 相图研究的意义及其在材料设计中的应用 |
1.3 相图的热力学分析 |
1.3.1 热力学和相图的联系 |
1.3.2 计算相图和实验相图 |
1.3.3 相图计算在镁合金设计中的应用 |
1.4 Mg-Zn-Ca和Mg-Sn-Zn-Ca的相图研究现状 |
1.5 本论文的研究目的和任务 |
第2章 相图热力学计算原理 |
2.1 相图计算原理 |
2.2 相图热力学模型 |
2.2.1 理想溶体模型 |
2.2.2 正规溶体模型 |
2.2.3 亚规则溶体模型 |
2.2.4 亚点阵模型 |
2.3 CALPHAD方法 |
2.4 Thermo-Calc软件 |
2.5 热力学数据库 |
第3章 Mg-Zn-Ca三元系相平衡热力学分析 |
3.1 Mg-Zn-Ca三元系相关二元系的相图信息 |
3.1.1 Mg-Ca二元系 |
3.1.2 Mg-Zn二元系 |
3.1.3 Ca-Zn二元系 |
3.2 Mg-Zn-Ca三元系的热力学模型 |
3.2.1 纯组元 |
3.2.2 溶体相 |
3.2.3 金属间化合物 |
3.3 Mg-Zn-Ca三元相图的热力学优化 |
3.4 Mg-Zn-Ca三元相图的计算 |
3.5 本章小结 |
第4章 Mg-Sn-Zn-Ca四元系相平衡热力学分析 |
4.1 Mg-Sn-Zn三元系研究信息 |
4.2 Mg-Sn-Ca三元系研究信息 |
4.3 Mg-Ca-Zn-Sn四元系纵断面相图的计算 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(8)腐蚀产物CrF3对LiF-NaF-KF熔盐物化性质的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
图目录 |
表目录 |
1 绪论 |
1.1 熔盐堆的发展历史及现状 |
1.2 堆用氟化盐的研究历史及现状 |
1.2.1 FLiNaK 熔盐的研究背景 |
1.2.2 CrF_3的研究背景 |
1.3 本论文的整体构思 |
1.4 本研究的创新点 |
2 实验部分 |
2.1 实验装置 |
2.1.1 带有手套箱的高温真空烧结炉 |
2.1.2 差示扫描量热仪(DSC) |
2.1.3 密度综合分析仪 |
2.1.4 激光闪光法导热仪(LFA) |
2.1.5 红外高温加热炉 |
2.2 分析及表征方法 |
2.2.1 电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES) |
2.2.2 氧分析仪 |
2.2.3 水分析仪 |
2.2.4 离子色谱 |
2.2.5 扫描电镜(SEM) |
2.2.6 X 射线衍射仪(XRD) |
2.3 FLiNaK+CrF_3样品的制备 |
2.3.1 实验材料 |
2.3.2 实验工艺 |
2.3.2.1 实验用坩埚的预处理 |
2.3.2.2 实验过程 |
2.3.3 实验结果 |
2.3.3.1 反应时间对静态制备含有 CrF_3的 FLiNaK 熔盐的影响 |
2.3.3.2 反应温度对静态制备含有 CrF_3的 FLiNaK 熔盐的影响 |
2.3.3.3 反应坩埚对制备含有 CrF_3的 FLiNaK 的影响 |
2.3.4 本节小结 |
3 腐蚀产物 CrF_3对 FLiNaK 熔盐热物性的影响 |
3.1 引言 |
3.2 腐蚀产物 CrF_3对 FLiNaK 熔盐熔点、焓变的影响 |
3.2.1 实验研究 |
3.2.1.1 仪器校正 |
3.2.1.2 实验前处理 |
3.2.1.3 实验过程 |
3.2.2 理论预测 |
3.2.3 实验结果与讨论 |
3.3 CrF_3对 FLiNaK 熔盐比热的影响 |
3.3.1 实验研究 |
3.3.1.1 仪器校正 |
3.3.1.2 实验原理 |
3.3.1.3 实验过程 |
3.3.2 理论预测 |
3.3.3 实验结果与讨论 |
3.4 CrF_3对 FLiNaK 熔盐密度的影响 |
3.4.1 实验研究 |
3.4.1.1 仪器校正 |
3.4.1.2 实验原理 |
3.4.1.3 实验过程 |
3.4.2 理论预测 |
3.4.3 实验结果与讨论 |
3.5 CrF_3对 FLiNaK 熔盐导热系数的影响 |
3.5.1 实验研究 |
3.5.1.1 仪器校正 |
3.5.1.2 实验原理 |
3.5.1.3 实验过程 |
3.5.2 理论预测 |
3.5.3 实验结果与讨论 |
3.6 本章小结 |
4 LiF-NaF-KF-CrF_3四元系熔盐数据库的构建 |
4.1 引言 |
4.2 理论研究方法 |
4.2.1 CALPHAD 技术 |
4.2.2 第一性原理计算 |
4.2.3 相图热力学模型 |
4.2.3.1 纯组元的热力学模型 |
4.2.3.2 准化学计量比模型 |
4.2.3.3 替换熔体模型 |
4.2.3.4 缔合物熔体模型 |
4.2.4 应用软件简介 |
4.2.4.1 PANDAT 软件 |
4.2.4.2 VASP 软件 |
4.3 LiF-NaF-KF-CrF_3四元系的计算 |
4.3.1 引言 |
4.3.2 MF-CrF_3(M=Li、K、Na)二元系的优化 |
4.3.2.1 文献评估 |
4.3.2.2 理论预测 |
4.3.2.3 MF-CrF_3(M=Li、Na、K)体系热力学模型 |
4.3.2.4 优化结果及讨论 |
4.3.3 含 CrF_3三元系的相图热力学计算 |
4.3.4 CrF_3在 FLiNaK 熔盐中溶解度计算 |
4.4 本章小结 |
5 含有 CrF_3的 FLiNaK 熔盐与堆候选材料的作用 |
5.1 含有 CrF_3的 FLiNaK 熔盐与 Hastelloy-N 合金的作用 |
5.1.1 引言 |
5.1.2 腐蚀样品制备 |
5.1.3 实验结果与讨论 |
5.1.3.1 理论分析 |
5.1.3.2 失重 |
5.1.3.3 SEM 形貌分析 |
5.1.3.4 XRD 结构分析 |
5.2 含有 CrF_3的 FLiNaK 熔盐与石墨的作用 |
5.2.1 引言 |
5.2.2 样品制备 |
5.2.3 实验结果与讨论 |
5.2.3.1 SEM 形貌分析 |
5.2.3.2 XRD 谱图 |
5.2.3.3 Raman 谱图 |
5.3 总结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
文章发表情况 |
致谢 |
(9)铝合金高温储热材料相变储热机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 概述 |
1.2 储热材料简介 |
1.2.1 储热材料的性能要求 |
1.2.2 储热材料的分类 |
1.3 金属和合金的熔化机理 |
1.3.1 金属中的溶解的微观机制 |
1.3.2 铝合金中的相变热力学机理 |
1.4 课题国内外研究现状 |
1.5 本论文研究目的意义和研究路线 |
1.5.1 论文研究目的意义 |
1.5.2 论文研究路线 |
第2章 样品制备和测试分析 |
2.1 制备样品 |
2.1.1 铝及铝合金的主要性质 |
2.1.2 合金储热材料相变机理 |
2.1.3 成分配置 |
2.1.4 材料制备 |
2.2 样品金相组织分析 |
2.2.1 金相分析 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 实验步骤 |
2.2.4 实验结果及分析 |
2.3 差热分析 |
2.3.1 实验目的 |
2.3.2 X射线衍射分析简介 |
2.3.3 实验设备 |
2.3.4 实验过程 |
2.4 样品的DSC结果与分析 |
2.4.1 样品DSC结果 |
2.4.2 综合热分析结果及分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 铝硅合金电子结构研究与相变机理 |
3.1 基本概念 |
3.1.1 固体经验电子理论 |
3.1.2 EET理论的几个基本假设 |
3.1.3 键距差(BLD)法 |
3.2 金属铝的电子结构 |
3.2.1 Al晶胞 |
3.2.2 键络上的电子分布 |
3.2.3 原子状态的确定 |
3.2.4 Al原子状态的描述 |
3.2.5 硅晶胞的电子结构 |
3.3 铝硅合金的价电子结构的计算 |
3.4 最强共价键键能 |
3.5 本章小结 |
第4章 Al合金价电子结构及相变机理 |
4.1 计算固溶体价电子结构的模型 |
4.1.1 平均晶胞模型 |
4.1.2 平均原子模型 |
4.2 不同含量的铝铜固溶体价电子结构计算 |
4.2.1 纯Cu晶胞模型及其价电子结构 |
4.2.2 Al-Cu固溶体晶胞模型及价电子结构 |
4.3 Al-Cu合金价电子结构与相变机理 |
4.4 本章小结 |
第5章 不同成分Al合金固溶体价电子结构计算 |
5.1 Al-Si合金固溶体价电子结构计算 |
5.1.1 Si原子晶胞与电子结构 |
5.1.2 Al-Si晶胞的电子结构计算 |
5.1.3 Al-Si最强共价键键能的计算 |
5.2 Al-Mg合金固溶体价电子结构计算 |
5.2.1 Mg原子价电子结构 |
5.2.2 Al-Mg晶胞模型及电子结构计算 |
5.3 Al-Zn固溶体中电子结构计算 |
5.3.1 Zn原子的电子结构 |
5.3.2 α-AlZn晶胞模型与电子结构计算 |
5.3.3 Al-Zn最强共价键键能的计算 |
5.4 Al-Cu合金固溶体电子结构计算 |
5.4.1 纯Cu晶胞模型 |
5.4.2 α-AlCu晶胞模型与电子结构计算 |
5.5 不同成分Al合金价电子结构与相变机理 |
5.6 本章小结 |
第6章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(10)60Cu-Zn-xMg合金组织与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
第一章 文献综述 |
1.1 概述 |
1.2 普通黄铜种类及性能 |
1.3 复杂黄铜种类及性能 |
1.4 铅黄铜及其切削机理 |
1.5 黄铜的切削性能 |
1.5.1 黄铜切削性能评定主要指标 |
1.5.2 影响黄铜切削性能的因素 |
1.5.3 合金元素对黄铜切削性能的影响 |
1.6 黄铜的腐蚀性能 |
1.6.1 黄铜的脱锌机理 |
1.6.2 合金元素对脱锌性能的影响 |
1.7 无铅易切削铜合金国内外研究现状 |
1.8 本文研究目的及意义 |
第二章 实验过程及方法 |
2.1 实验方案的确定 |
2.1.1 合金成分设计 |
2.1.2 实验流程 |
2.2 合金的制备 |
2.2.1 熔炼 |
2.2.2 挤压 |
2.3 合金性能检测 |
2.3.1 合金微观组织检测 |
2.3.2 合金的力学性能 |
2.3.3 耐腐蚀性能检测 |
2.3.4 切削性能检测 |
第三章 镁对铜锌合金的α→β相转变的影响 |
3.1 二元合金的相关系 |
3.1.1 Cu-Zn二元相图 |
3.1.2 Cu-Mg二元相图 |
3.1.3 Mg-Zn二元相图 |
3.2 Cu-Zn-Mg三元合金的相关系 |
3.2.1 三元合金液相面 |
3.2.2 三元合金等温截面 |
3.3 镁对合金物相变化及组织演变的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 合金元素对镁黄铜微观组织及其力学性能的影响 |
4.1 镁含量对合金微观组织和力学性能的影响 |
4.1.1 微观组织分析 |
4.1.2 镁黄铜中金属间化合物形成的热力学分析 |
4.1.3 镁含量对合金力学性能的影响 |
4.2 微量铋、铝对镁黄铜微观组织和力学性能的影响 |
4.2.1 铋、铝对镁黄铜微观组织的影响 |
4.2.2 铋、铝对镁黄铜力学性能的影响 |
4.3 本章小结 |
第五章 合金元素对镁黄铜切削性能与腐蚀性能的影响 |
5.1 镁黄铜切削性能的研究 |
5.1.1 镁含量对合金切削性能的影响 |
5.1.2 铝、铋对切削性能的影响 |
5.2 切削参数对切削力的影响 |
5.2.1 切削速度对切削力的影响 |
5.2.2 进给量对切削力的影响 |
5.2.3 切深对切削力的影响 |
5.3 切削理论探讨 |
5.3.1 切削热及切削温度对切削过程的影响 |
5.3.2 断裂法则在切削过程中的应用 |
5.4 镁黄铜腐蚀性能的研究 |
5.4.1 镁黄铜腐蚀性能研究 |
5.4.2 铋、铝对镁黄铜腐蚀性能的影响 |
5.5 腐蚀机理讨论 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间的主要研究成果 |
四、根据二元合金相图计算脱氧元素的熔化热(论文参考文献)
- [1]Nd-Cu-Ag共晶合金在Nd-Fe-B永磁中扩散及相变行为研究[D]. 严平. 江西理工大学, 2021(01)
- [2]高潜热NaF-NaCl-KCl相变熔盐体系设计、蓄热特性及其与316不锈钢的相容性研究[D]. 汪洋. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所), 2020(01)
- [3]防冻剂作用下硫铝酸盐水泥负温性能及其水化热力学模拟[D]. 李华明. 哈尔滨工业大学, 2020
- [4]陶瓷/金属化学相容性热/动力学计算与界面数据库构建[D]. 田卓然. 上海交通大学, 2020(09)
- [5]低合金钢热剂辅助水下湿法焊接冶金及电弧稳定性研究[D]. 李洪亮. 哈尔滨工业大学, 2018(01)
- [6]三元氯化物熔盐腐蚀性研究及新型传蓄热熔盐体系的构建[D]. 刘波. 华南理工大学, 2017(06)
- [7]Mg-Sn-Zn-Ca体系相平衡的热力学研究[D]. 王晶. 东北大学, 2015(01)
- [8]腐蚀产物CrF3对LiF-NaF-KF熔盐物化性质的影响研究[D]. 阴慧琴. 中国科学院研究生院(上海应用物理研究所), 2015(07)
- [9]铝合金高温储热材料相变储热机理研究[D]. 张适阔. 武汉理工大学, 2009(S1)
- [10]60Cu-Zn-xMg合金组织与性能研究[D]. 张路怀. 中南大学, 2009(04)