高温熔体表面张力的模拟计算.pdfVIP

高温熔体表面张力的模拟计算。 乔芝郁严丽君谢允安曹战民孙益民 - 、 (北京科技大学钉理化学系，北京10∞83) 捅要．奉文幂述了基于热力学敬l晴数据和相图位n卅算的女叻掌参敷璜獭瞎体表面张力的模 璺、方法和程序．并以sr卜IT卜zI卜^B船焊料合垒和稀土熔盐为侧讨论了其应用。 关键词：表面张力B眦Ier方程几何模基膏沮熔体 多元多相平衡计算是合金设计和工业过程模报的基础，而体系的物理性质(密度、表面张 力、毫披等)和动力学参数(扩散系数、反应速度常致等)是合金设计和过程优化计算必不可 少的参数。鉴于计算热力学和c^L阡nD技术的发晨，溶液热力学数据库已积曩了大量更有热 力学自i削生的络体热力学性质和相图的致据。基于数据库的热力学数据和相圈优化计算的热力 学参段汁算体系的瞪性质是十分活跃的研究jI题，如肼c11RA软件111是利甩热力学敦捉牟中 的青布新自由能敦据和动力学数据库中的漓度数据计算扩散系数并对扩散过程进行鬟扳的具有 代表性的工作。本文i寸论了基干cAL阳AD技术的熔体表面张力计算模型、方堪翱软件，井举 骱绍了萁应甩。 ’’。。 ’ · j ‘’、 d ： 书 j鹕 ’： l B删b方程和熔体寰面张力计算的ST℃BE程序 熔体的表面张力与熔体的热力学性质是密留辊关的，B眦ler口l在假定潮懒面存在—个与体 相平霸的表面相的基础上推导了表面张力与体系热力学性质的关系： 犯吼+等h务+}占鲜一E钟， ㈩ 1“，(2) E鼬(xi，．碟’A，r)=芦厩‘^(j耳，j写’A，D 。 _ 式中：卅妯喇啪表面张力；讲为地组元f在基良r时的表面张力；7’为绝对置度J【；-眉为气体 ，l数；盯为簟阮f在表面相的摩尔分敦；舯为童抚j在熔体中的摩尔分数；昌为组元f希蛾障 尔表面积；cG?和科为组元f分别在表面相和熔体相中的过剩自由能。式(2)中的∥为模型 参敛，对不同类羹的熔体卢取不同的值·方程组(1)与表面浓度限制条件∑F=l结合构成 在给定置度和熔体成分时有唯一解的方程组。 基于B硼er≯程和嬉体相的热力学数据，我们编制了熔体的森面嚣力的通用计算程序 grcBE(Su嘲∞他Bi伽calcul砒．啪based佣8m蔚E日咖阳)o 2几何模型和熔体表面张力计算的STCGM程序 Hl匍模型啪和通用几何模型州是cALPHAD技术中由二元系热力学性质预滔三元系热力学 性质的常甩模型。我们将该模型拓展至由二元系表面张力计算三元系表面张力，嫡嗣了辊应的 Ths．踟cahI砒ion 州黝憷序sT℃oM(surfke bas酣∞G∞m眦r．c ModeIsk由于嘲莹序的普 ‘目象自然科学基叠赘肪项目 适性．厩可用于计算囊再张力，又可用于计算赫力争性曩翱密度、糖度尊其I岫曩性曩。 ∞-_--¨¨¨¨¨_ —■t■■螂 -●■-●■一 圈1．I