第三代CALPHAD对元素Nb和Zr进行建模,并对它们的二进制相位图进行部分重新评估
Gabriele Traversari1, Mariano Casu1, Roberto Orrù1,2
1Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Chimica e dei Materiali, Università degli Studi di Cagliari, Via Marengo 2, 09123 Cagliari, Italy.
第三代CALPHAD模型准确地描述了转移稳定的液体相,改善了 (Nb) 和 (Zr) 的热力学预测. 这增强了对材料科学应用中的非平衡条件的理解.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 热力学是一种热力学.
- 计算材料科学科学 计算材料科学
背景情况:
- 传统的CALPHAD (PHAse图的计算) 与转移稳定阶段和低冷液体作斗争.
- 在增材制造,玻璃形成和高温应用中,超稳定的条件至关重要.
- 需要在非平衡条件下精确建模液相行为.
研究的目的:
- 改进元素 (Nb) 和 (Zr) 的热力学描述,重点关注它们的液态相.
- 使用第三代CALPHAD模型准确预测转移稳定相位图.
- 为了完善Nb-Zr二进制相位图,特别是液体边界.
主要方法:
- 采用第三代CALPHAD方法进行热力学建模.
- 整合了第一原则数据,以增强Nb和Zr.的流动状态表示.
- 对Nb-Zr二进制相位图进行了部分重新评估.
主要成果:
- 实现了更准确的液体Nb和Zr的热力学描述,在广泛的温度范围内捕获热容量行为.
- 能够更可靠地预测Nb-Zr系统中的相位稳定性和液体边界.
- 精炼液体边界预测与实验数据保持一致.
结论:
- 第三代CALPHAD模型成功地改善了转移稳定的液态相的描述.
- 对Nb和Zr的增强热力学数据导致对Nb-Zr系统的更好的预测.
- 这项研究为Nb-Zr提供了更准确的相位图,这对于材料设计和加工至关重要.
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