改进的分子相互作用体积模型(M-MIVM)在含银、金、镓、铜或铟部分液态合金中的应用

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活度对冶金过程热力学的定量计算和分析具有重要意义。实验测定活度具有设备要求高、难度大等诸多困难。采用具有物理基础的热力学模型对活度进行预测和分析不仅能大大简化工作量,还有助于理解和阐明化学反应的机理,同时还有助于发现不同物理化学现象的内在联系。因此活度的研究是冶金热力学研究的重要方向之一。(1)本文将改进的分子相互作用体积模型(M-MIVM)应用于含银,金或镓的液态合金的热力学计算,同时将其计算结果与Redlich-Kister多项式、亚正规溶液模型(SRSM)、Chou模型以及分子相互作用体积模型(MIVM)相比较。结果表明:M-MIVM在二元系的活度拟合和三元系的活度预测中表现出优势,例如,在不对称二元系中M-MIVM的平均标准偏差为0.0138,Redlich-Kister多项式为0.0139。在10个三元系中M-MIVM和Redlich-Kister多项式的平均相对误差分别为20.04%和32.97%。M-MIVM的拟合和预测两种优势,前者来自于ScatchardHildebrand理论的引入和改进,而后者则来自于局部组成模型的本质属性。最后,通过M-MIVM预测了液态合金Ag-Cd-In的所有组元的等活度曲线。(2)本文将M-MIVM与Wilson、NRTL(Non-Random-Two-Liquid)和MIVM在部分铜及铟液态合金中进行比较。M-MIVM在不对称二元系中表现出较强的拟合能力,在8个不对称二元系中,四个模型拟合效果顺序:M-MIVM(0.0089)>NRTL(0.0246)>Wilson(0.0247)>MIVM(0.0377)。在9个多元系预测中,M-MIVM表现出一定的准确性、稳定性和可靠性。最后通过M-MIVM预测了Ag-Cu-In-Sn各组元在三个温度下的活度。
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