一、金属合金溶液热力学模型研究进展（论文文献综述）
魏杰[1]（2021）在《Zr-Fe-Si体系富锆角相关系研究及应用》文中认为本文利用平衡合金法,通过X射线粉末衍射,扫描电子显微镜及能谱分析等方法研究了 Zr-Fe-Si体系富锆角580℃和800℃下的相平衡关系,得到了 Zr-Fe-Si体系富锆角的相图和相关的热力学模型参数,最后采用优化过的锆合金数据库,计算了Zr-1Sn-0.3Nb-0.3Fe-0.001Si合金的工艺相图,探究了不同合金成分及温度对锆合金相结构的影响,提出了对未来锆合金成分和工艺优化的几点建议。得到的结论如下:（1）研究了 Zr-Fe-Si体系富锆角的相平衡关系,包括5个两相区和3个三相区,两相区为Zr2Si+Zr2Fe、Zr2Fe+ZrFe2、Zr2Fe+Zr3Fe、Zr2Si+Zr5Si3 α-Zr+Zr2Si,三相区为 α-Zr+Zr2Fe+Zr3Fe、α-Zr+Zr2Si+Zr5 Si3 和α-Zr+Zr2Si+Zr2Fe。第三组元 Si 的溶入使Zr2Fe稳定温度范围扩大。在580℃下观察到高温相Zr5Si3,没有观察到Zr3Si,Zr 5Si3和Zr3Si的稳定温度应重新测量和评估。同结构的Zr2Si和Zr2Fe部分固溶,580℃下Fe在Zr2Si中的固溶度达到5.95 at.%,Si在Zr2Fe中的固溶度达到6.38 at.%,Zr Fe2能固溶3.11 at.%Si。800℃下Fe在Zr2Si中的固溶度达到7.88 at.%,Si在Zr2Fe中的固溶度达到7.33 at.%。（2）采用第一性原理计算得到纯组元（hcp-Zr、bcc-Fe和diamond-Si）的物理性质和热力学性质,计算值与实验值对比,表明了计算方法的可行性。选择相关参数计算得到二元化合物Zr2Si、ZrSi、ZrSi2、Zr2Fe的晶格参数与热力学性质数据,计算得到三元化合物ZrFe2Si2的声子谱和声子态密度,论证了 ZrFe2Si2结构上的稳定性,计算得到ZrFe2Si2在298.15K参考态下的吉布斯自由能,通过拟合得到ZrFe2Si2化合物的热力学模型。最后利用富锆角实验数据优化了 Zr2Si和Zr2Fe两相的模型,统一为Zr2F eC16,其亚晶格表达形式为（Fe,Si,Zr）2（Fe,Si,Zr）,得到的相互作用参数并入锆合金数据库。（3）根据合金元素对锆合金的影响,拟设计锆合金的名义成分为Zr-1Sn-0.3Nb-0.3Fe-0.001Si。通过相图计算得到几点建议:按照锆合金力学性能的要求进行Sn含量的调整;Nb含量提高至0.5 wt%,可以避免Zr3Fe析出,使Zr2M析出最大化;Fe含量提高至0.75 wt%,以确保形成一定量的Zr2M;Si含量提高至0.01 wt%,由Si稳定的Zr2FeC16晶粒细小,对锆合金的耐腐蚀性能有益;建议锆合金的热处理温度区间在500～600℃之间且延长保温时间。
李宏亮[2]（2021）在《DH36高强度船板钢全流程工艺优化和腐蚀防护的基础研究》文中指出近年来我国造船业迅速发展,对高端船板钢的需求与日俱增,船舶的大型化、高速化对船舶结构材料的要求也越来越高,要求同时具有高强度、良好低温冲击韧性、焊接性能以及防腐蚀性能的船体用结构钢。本文针对国内某企业DH36高强度船板钢出口检测时冲击性能达不到船级社标准,部分炉次的常温冲击功从89.5-209J之间波动,其他力学性能也不稳定的实际生产问题,结合团队前期对DH36力学性能与其中元素波动的数学模型的研究,在对钢坯内在质量和微观、宏观缺陷进行调研的基础上,利用冶金物理化学原理和金属学方法对冶金全流程进行系统分析研究,在满足国标的情况下对DH36化学成分、炼钢工艺、热轧工艺进行了全流程优化,获得了工艺稳定、性能优良的DH36产品;在低S、P含量（0.018-0.020%）范围对DH36船板钢的防海水腐蚀机理及超疏水锌镍合金镀层进行了研究,论文完成的主要研究工作如下:（1）通过金相及夹杂物分析、断口分析、扫描电镜等方法,结合生产工艺,分析了 DH36高强度船板钢冲击性能不合及大幅波动的原因,发现钢中夹杂物特别是硫化物夹杂是引起内部缺陷的主要诱因之一。在钢板中心产生的宽大贝氏体、马氏体、珠光体带状组织中发现C、Mn元素的富集、成分偏析产生的心部异常组织及条状MnS、氮化物等夹杂,它们与钢基体的界面成为裂纹源,在轧后冷却或矫直过程张应力作用下使钢板内部产生裂纹。结合本研究团队前期对大数据下得到的DH36中S、P和常规元素与冲击韧性等力学性能的数学模型,确定了高性能的DH36必须在LF精炼中将S含量脱到极低,而全流程P控制在0.018-0.020%,可以获得冲击韧性的极大值,并可大幅度降低C、Si、Mn、Al等元素的波动对冲击韧性等力学性能的影响。通过对改善炼钢工艺后得到的S含量0.0030-0.0060%的钢坯的研究发现,硫化锰的析出温度及硫化物、氮化物等夹杂物大小对冲击性能有较大影响,即使是尺寸较小的硫化锰夹杂也影响钢板内部组织的连续性,裂纹源容易在夹杂物的位置产生,在受外力冲击时微裂纹的扩大使钢的冲击性能降低。MnS在奥氏体固相区析出,S含量越低,MnS在奥氏体区析出温度越低,尺寸越小;研究发现高性能DH36化学成分优化原则为:低C、中Mn,Nb、V微合金化,控制Al、V含量在低限,控制超低含量的S及0.018-0.020%的P;连铸优化后的参数为:拉速0.95m/min、比水量0.5L/kg、过热度25℃。通过转炉、LF精炼及连铸全流程参数优化后,得到的DH36铸坯中心偏析明显降低、钢板带状组织所产生的裂纹消失,冲击性能和焊接性能显着提高,波动范围大大减小。（2）在Gleeble-1500热模拟试验机上测试了炼钢流程优化后获得的性能优良的DH36高强度船板钢的连续冷却转变曲线（CCT曲线）,对不同变形量及变形温度条件下单道次轧制后奥氏体再结晶百分比进行了测定,结合控轧控冷,得到的最佳终轧温度为800-820℃、冷却速度为5-7℃/s、终冷温度为690-710℃,钢板低温冲击韧性稳定提高,不仅达到了船级社标准,而且-40℃和-60℃的低温韧性远高于标准值。厚度30mm的DH36船板钢,在焊接热输入分别为15kJ/cm和50kJ/cm情况下,探伤结果都为1级,焊缝对接接头拉伸、弯曲冲击性能以及硬度试验通过了船舶材料验证要求,解决了焊接性能不稳定的问题。（3）根据离子-分子共存理论（IMCT）建立了转炉冶炼DH36船板钢CaO-SiO2-MgO-FeO-Fe2O3-MnO-Al2O3-P2O5-TiO2 九元渣系与钢液间磷分配比LP预报模型,在生产企业获取转炉冶炼DH36船板钢冶炼末期渣-钢成分的实际生产数据,验证了磷分配比预测模型用于冶炼DH36在控制磷含量的准确性。利用热力学理论证实了脱磷模型中关键参数NFtO的表征方程必须用“全氧法”,生产现场取得的数据也证实了理论表征方程的准确性,有力支撑了氧化脱磷模型的实施。由热力学模型得到的[%P]与lgLP,measured的关系,获取[%P]在0.018-0.020浓度区间所对应的DH36在转炉冶炼末期的1gLP为3.86-4.07,冶炼温度为T=1617-1634℃,相对应的终点渣的特性及成分范围为:二元碱度R2=2.5-3.5,（%MgO）=8-11.6,（%FeO）=11.9-13.8,（%Fe2O3）、（%MnO）、（%Al2O3）的成分对P的分配比影响不大。研究还发现渣中（%TiO2）含量小于1.0%时对lgLP影响不大,但在1.0-1.3%时,lg LP波动较大,其机理尚需进一步研究。利用IMCT理论建立了 DH36船板钢LF炉SiO2-Al2O3-CaO-MgO-MnO-TiO2-FeO七元渣系精炼脱硫的热力学模型,用30组工业数据验证表明,理论预测结果与实测数据吻合良好。研究发现,LS,Mgs对硫总分配比Ls的贡献很少,可以忽略不计;渣中MnO、TiO2含量以及精炼温度对硫分配比的影响不大。对硫的分配比影响最大的是炉渣碱度和钢液中氧含量[%O]（或炉渣中（%FeO）含量）,当炉渣碱度由2增加到6时,硫的分配比增加10倍;钢液中氧含量低于50ppm或精炼渣中（%FeO）<1时,硫分配比急剧增加。（4）模拟海水成分对所冶炼的低S、控P的DH36船板钢的腐蚀行为进行了研究,电化学极化曲线和阻抗谱（EIS）的结果表明,P含量控制在0.018-0.020%、S 含量分别为 0.0030%、0.0050%和 0.0060%的钢中,更低的0.0030%硫的DH36钢的耐蚀性最好,扫描电镜对试样的腐蚀形貌分析表明,钢表面为均匀腐蚀,引起腐蚀的主要因素仍然是低硫状态下形成的少量的MnS夹杂与周围铁基体形成的腐蚀微电池引起的,说明低S船板钢依然不能阻止海水的侵蚀,这就需要对船板钢的防腐方法进一步研究。（5）利用电化学沉积方法制备的锌镍合金镀层对DH36船板钢的腐蚀保护机制进行了探索性研究。发现在-0.8V和-1.0V较低电位下沉积,析出电势较高的镍离子优先析出,锌镍电沉积过程属于正常共沉积,沉积速度较慢,锌镍沉积层无法覆盖整个表面;在-1.2V较高电位沉积时,标准电极电势较低的锌快速析出,镍的沉积受到抑制,形成Zn（OH）2胶体膜,产生速度较快的异常共沉积,并形成致密的锌镍合金镀层,使得DH36的耐蚀性大幅提高;但在大于-1.4V更高电位下沉积时,也属于异常共沉积,形成较大沉积颗粒及较大孔洞,使得镀层的耐蚀性下降。（6）为了获得超级耐蚀船板钢,利用电沉积方法在DH36船板钢表面制备了微纳米结构的超疏水锌镍合金镀层,研究了电化学沉积时间对沉积层形貌、化学成分、晶体结构和润湿性的影响。经PFTEOS改性处理,发现沉积时间为3000s时,DH36表面形成了微纳米分层结构的锌镍合金镀层,其润湿性能从超亲水转变为超疏水,静态水接触角超过160°。在3.5%NaCl溶液中的极化曲线测试结果表明,所制备的超疏水锌镍合金镀层的耐蚀性相比于没有涂层的0.0030%低硫DH36船板钢提高32倍左右。这个研究为未来系统解决高端船板在海水中腐蚀问题带来了新的希望。
魏琪[3]（2021）在《部分稀土RE-B二元系和Dy-Tb-Fe及Dy-Fe-B三元系热力学计算与实验研究》文中指出稀土Nd-Fe-B永磁材料以其优异的磁性能在工业领域中得到了广泛应用。为满足科学技术发展对稀土永磁材料的性能、成本与产量的需求,研发低成本高性能稀土Nd-Fe-B永磁材料成为了研究热点。在多组元稀土RE-Fe-B合金体系中,稀土金属与Fe、B等元素的成相规律和显微组织结构演化规律是研究设计新型稀土RE-Fe-B永磁的关键基础信息。因此,本文对稀土RE-B（RE=Sm,Gd,Tb,Ho,Er,Tm,Y）二元体系的相图与热力学性质以及Dy-Tb-Fe、Dy-Fe-B三元体系的相平衡、相转变和凝固微观组织进行了研究。主要内容如下:（1）根据文献信息,对稀土RE-B（RE=Y,Sm,Gd,Tb,Ho,Er,Tm）二元系进行了相图与热力学评估。基于相图与热力学实验数据和热力学模型,采用相图计算（CALPHAD）方法,优化计算了7个稀土RE-B二元体系相图,获得了稀土RE-B体系中描述各相吉布斯自由能的热力学参数。结合文献报道的稀土RE-B（RE=La,Ce,Pr,Nd,Dy,Lu）二元系热力学优化结果,分析总结了稀土RE-B二元体系在相平衡和热力学性质的变化规律。研究表明:随着稀土原子序数的增加,稀土RE-B体系中形成的化合物相逐渐增多,体系液相混合焓在60-70 at.%B成分范围附近具有最小值,且液相混合焓值与化合物生成焓值是越来越负的。（2）采用电弧熔炼制备了8个Dy-Tb-Fe合金样品,测定了合金样品的相组成、相关系以及相转变温度。采用CALPHAD方法,优化计算了Dy-Tb-Fe三元体系相平衡,利用Scheil模型计算模拟了关键合金的凝固路径。计算的Dy:Tb=1:1垂直截面与实验数据基本一致,计算模拟的凝固过程与实验结果相吻合。（3）采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和差示扫描量热仪（DSC）,实测了Dy-Fe-B合金样品的相组成和相转变,获得了体系中70 at.%Fe和85 at.%Fe成分条件下的垂直截面。在此基础上,利用CALPHAD方法,计算了Dy-Fe-B三元体系的相平衡。计算的垂直截面结果与实验结果基本吻合。
孙晨皓[4]（2021）在《锌铝注入对压水堆一回路结构材料腐蚀行为影响研究》文中研究指明压水堆一回路水化学注锌技术的发展已日趋成熟,但传统的注锌技术因使用耗尽锌而导致运行成本高昂。本文提出的锌铝同时注入技术,旨在降低注锌剂量的同时,进一步提升压水堆一回路设备结构材料整体的耐蚀性,对于提高一回路运行的安全性和经济性具有重要的应用价值和指导意义。本文以一回路中常用的高强度低合金碳钢、不锈钢及铁镍基合金作为研究对象,通过模拟压水堆一回路水工况环境,全面地研究了锌铝同时注入技术对材料腐蚀行为和半导体性质的影响;对比分析了钝化膜的形貌和成分;从热力学性质、点缺陷模型、晶体学性质和溶解沉积平衡角度探讨了锌铝同时注入技术对不同材料耐蚀性的影响效果及作用机理。主要研究内容及结论包括:（1）在模拟压水堆一回路水环境中分别进行注锌实验和锌铝同时注入实验,在高强度低合金碳钢A508-3、不锈钢304L和铁镍基合金Incoloy800表面制备钝化膜,使用动电位极化曲线、电化学阻抗谱、Mott-Schottky曲线研究试样腐蚀行为和半导体性质的变化。研究结果表明,在模拟压水堆一回路水工况环境下,相比于注锌技术,锌铝同时注入技术有效提升了铁基合金A508-3钢和304L不锈钢的耐蚀性,降低了两种材料的腐蚀电流密度并提升了钝化膜的阻抗值,注入20ppb Zn+20ppb Al即可达到显着的腐蚀抑制效果。而锌铝同时注入技术对Incoloy800合金耐蚀性能的改善效果与注锌技术相似。此外,锌铝同时注入技术降低了三种材料表面钝化膜中的载流子浓度,并影响了钝化膜的半导体性质。因此,在压水堆一回路水化学中,相比于传统注锌技术,锌铝同时注入技术可以在降低注锌剂量的同时,有效提升设备结构材料整体的耐蚀性。（2）通过光电流响应谱图、SEM、XPS和XRD对模拟压水堆一回路水环境中A508-3钢、304L不锈钢和Incoloy800合金表面生成的钝化膜进行了表面分析实验。结果表明,锌铝同时注入技术使上述材料表面钝化膜更加致密;在铁基合金A508-3钢和304L不锈钢表面钝化膜中检测到了 ZnAl2O4尖晶石。锌铝同时注入技术显着提高铁基合金耐蚀性能的机理是锌铝同时注入条件下钝化膜中生成了 ZnAl2O4尖晶石相。通过热力学分析计算了高温条件下ZnAl2O4生成反应的吉布斯自由能变,证明了高温条件下ZnAl2O4在铁基合金表面钝化膜中极易自发生成。同时,通过点缺陷模型探讨了ZnAl2O4在铁基合金表面的生成机理及所需条件;通过对点缺陷扩散系数的计算解释了载流子浓度的降低能够增强钝化膜稳定性的原因。而Incoloy800合金表面钝化膜中除生成了 ZnAl2O4外,还生成了NiAl2O4和FeAl2O4,导致锌铝同时注入技术对Incoloy800合金耐蚀性的改善效果较弱。（3）在高温空气氛围中使用盐浴淬火的方式对A508-3钢、304L不锈钢和Incoloy800合金表面形成的氧化膜进行了渗锌铝改性处理。使用动电位极化曲线、电化学阻抗谱、Mott-Schottky曲线研究了试样的电化学性质;使用SEM和EDS分析了氧化膜的形貌和成分。改性氧化膜的电化学实验结果与模拟一回路水环境中的实验结论一致:渗锌铝处理提高三种金属耐蚀性程度的排序为A508-3钢>304L不锈钢>Incoloy800合金,佐证了锌铝同时注入技术对提高设备结构材料整体耐蚀能力的有效性。表面分析实验结果表明,渗锌铝改性处理后材料表面氧化膜的致密性得到了提升。通过氧化膜中尖晶石物质的元素成分分析,证明了三种材料表面有ZnAl2O4相的生成,ZnAl2O4的生成量显着影响了合金材料的耐蚀性。根据尖晶石晶体学中的离子分布规律得出,由于Ni2+具有较高的阴离子倾向能,铁镍基合金表面钝化膜中存在的Ni2+消耗了部分偏铝酸根并形成了反尖晶石NiAl2O4,一定程度上阻碍了正尖晶石ZnAl2O4的形成,从而影响了锌铝同时注入技术对铁镍基合金耐蚀性的提升效果。（4）提出了 ZnAl2O4、NiAl2O4和FeAl2O4在水溶液中的溶解沉积平衡反应,并计算了三者在高温水溶液中的溶解度。计算结果表明,在一回路实际工况条件下,ZnAl2O4的溶解度远低于NiAl2O4和FeAl2O4的溶解度,表明ZnAl2O4具有极高的稳定性。因此,通过锌铝同时注入,铁基合金表面钝化膜中生成了高温条件下可以稳定存在的ZnAl2O4相,进而提高了材料的耐蚀性和稳定性。而铁镍基合金表面钝化膜中的NiAl2O4虽阻碍了 ZnAl2O4的生成,但NiAl2O4在高温环境下不易稳定存在,导致耐蚀性提升效果较弱。
苏慧[5]（2021）在《多组分协同溶剂萃取体系应用于高镁盐湖卤水提锂的研究》文中提出随着便携式电子设备和电动汽车的迅速发展,锂在新能源材料领域中的应用日益显现,锂资源的开发与利用受到了高度关注。我国盐湖锂资源丰富,锂储量占比高达71%,但因镁锂比高、分离难度大,现有技术成本高,导致我国锂盐生产长期依赖于进口锂矿石。矿石提锂三废产量大、污染重、成本高,充分利用盐湖锂资源,降低生产成本,是我国新能源发展的迫切需求。对比现有提锂技术,溶剂萃取技术优势显着,该技术能够在大量Mg、Na、K、B等杂质存在下,从盐湖卤水中一步选择性萃取锂,工艺流程简单,成本低,淡水消耗量少,固体废物产生量小。其中,TBP-FeCl3溶剂萃取体系因其具有较高的锂萃取率（99.1%）和锂镁选择性（SLi/Mg=1.87×105）而在高镁盐湖提锂中得到工业化应用。然而,该体系的TBP浓度高对设备溶胀严重,反萃酸度高,易造成设备腐蚀和TBP降解,同时,有机相需要再生消耗大量的碱,锂产品精制工艺复杂,造成锂回收成本仍较高。为了解决以上问题,本团队开发了TBP/P507-FeCl3新型三元协同溶剂萃取体系从高镁盐湖卤水中选择性萃取锂。该体系在萃取和反萃过程中通过控制Fe3+的配位而实现用水高效反萃锂,有机相无需再生可以直接循环利用,简化了锂回收流程,成功克服了高酸反萃带来的严重缺陷和反萃液中锂难回收的技术瓶颈,大幅降低了生产成本,有望在高镁盐湖卤水提锂中得到大规模工业应用。本论文在对传统TBP-FeCl3体系进行机理研究的基础上,主要围绕新型三元协同溶剂萃取体系TBP/P507-FeCl3展开基础与应用研究,取得的主要研究成果如下:（1）深入研究了TBP-FeCl3体系中Li+和H+的萃取竞争关系,结果表明二者萃合物的组成分别为[Li（TBP）2][FeCl4]和[H（TBP）2][FeCl4]。TBP对H+的萃取显着强于Li+,室温下（25℃）二者萃取反应的表观平衡常数分别为KH=799.8和KLi=120.6。当二者同时被TBP萃取时,H+的分配比（DH）是Li+分配比（DLi）的4～6倍,而KH/KLi的值接近4-6,所以计算的表观平衡常数值可以较为准确的定量化判断Li+和H+的萃取竞争关系,这为研究新型萃取体系提锂时重要酸度参数的影响奠定了基础。（2）研究了新型三元协同溶剂萃取体系TBP/P507-FeCl3从高镁盐湖卤水中萃取锂的机理,结果表明萃取过程中TBP仍作为萃取剂萃取Li+,有机相中Li+主要以[Li（TBP）2][FeCl4]的形式存在,P507基本不参与萃取。当用水对负载有机相进行反萃时,P507和TBP协同萃取Fe3+并形成萃合物FeCl2L·（HL）’2TBP,导致[Li（TBP）2][FeCl4]的结构被破坏,Li+被有效反萃,而Fe3+稳定存在于有机相中。与TBP-FeCl3体系相比,新体系用水代替了高浓度HCl作为反萃剂,大大提升了工艺的经济性和绿色可持续性。（3）新体系TBP/P507-FeCl3应用于青海东台吉乃尔盐湖老卤（Li+,5.02 g/L）提锂。在优化的萃取条件下:负载14 g/LFe3+的含有40%TBP-30%P507-30%煤油的有机相与卤水在O/A为4:1,温度为20℃,振荡时间为20 min时混合萃取,得到各元素的单级萃取率分别为:Li,84.5%;Fe,99.2%;Mg,2.6%和B,20.9%。经过三级模拟逆流萃取,卤水中99.8%的Li+被回收;经过三级模拟逆流反萃,得到的反萃液含有（g/L）:Li,20.9;Mg,2.2;B,1.6;H,0.3,没有 Fe3+的损失,反萃有机相无需再生可以直接循环利用。（4）对新体系TBP/P507-FeCl3应用于东台吉乃尔盐湖老卤中提取锂的萃取和反萃过程进行了热力学模拟。通过将实验值和计算值进行拟合,优化了体系各反应的平衡常数经验值,建立了该体系下锂的萃取、反萃热力学计算模型。通过模型计算有机相中各物种的浓度,进一步证实了 Li+主要以[Li（TBP）2][FeCl4]的形式存在于有机相,同时存在少量的[Li（TBP）][FeCl4]。在低相比下反萃时,Fe3+主要以FeCl2L·HL·2TBP的形式存在于有机相;而增大相比,FeCl2L·HL·2TBP的浓度下降,Fe3+又主要以[H（TBP）2][FeCl4]的形式存在。热力学模拟进一步完善了体系的机理研究,并能够指导实际工艺流程的设计开发。（5）在TBP/P507-FeCl3体系中,以ESD代替煤油构建多组分强化萃取体系应用于西台吉乃尔盐湖老卤（Li+,1.69g/L）提锂。在优化的萃取条件下:负载15 g/L Fe3+的含有40%TBP-20%P507-40%ESD的有机相与卤水在O/A为1:1混合萃取,得到负载有机相各元素含量分别为（g/L）:Li,1.24;Fe,14.98;Mg,1.43和B,0.17。Li+的负载量与未加入ESD的体系相比增加了 50%。经过七级模拟逆流反萃,得到反萃液含有（g/L）:Li,31.3;Mg,0.02;B,0.04;Fe,0.06,反萃液中的锂浓度得到高度富集,反萃有机相无需再生可以直接循环利用。多组分强化萃取体系可以大幅提高有机相的利用率,能够满足锂提取工业化的高产率需求,应用前景广阔。
邢方静[6]（2021）在《Mg-Zn-Y系镁合金中合金元素的固溶特性及影响机理研究》文中指出ZK系镁合金是镁合金中的重要系列,是目前综合性能优良的高强镁合金材料体系之一,具有高比强度、优异的抗应力腐蚀性能及可热处理强化等优点。为了提升ZK系镁合金的性能,包括稀土在内的许多元素被用于合金化处理,合金化是改善镁合金性能的重要方法,合金元素通过对组织产生影响进而影响到合金的性能。固溶是合金元素的重要存在状态,元素的固溶量不仅直接影响合金的固溶强化程度,而且也间接影响化合物的结构种类、数量以及晶粒尺寸等组织因素,从而影响合金组织,带来性能的变化。Y是ZK系合金中常用的稀土合金化元素,但就现有的相关研究工作来看,Y在ZK系镁合金中的固溶以及对组织性能的影响研究多以定性分析为主,同时也鲜见从Y的固溶特性的角度对组织性能变化的原因所进行的深入分析。为此,本课题以ZK31-Y、ZK61-Y为研究合金体系,采用理论计算和实验相结合的方法,分析了不同凝固冷却模式下Y和Zn的固溶特性以及对应的组织的变化,并从元素固溶的角度对合金组织和固溶体力学性能的影响进行了分析讨论。计算分析了元素Y、Zn在Mg中的平衡凝固和Scheil-Gulliver非平衡凝固模式（S-G模式）下的固溶度和元素分配系数,以了解Y、Zn元素各自在Mg中的固溶特性。结果表明,两种合金元素均可以固溶在Mg中,但两种不同凝固模式下Y的固溶度和溶质分配系数均大于Zn;S-G模式下合金元素容易发生过饱和固溶,室温下的固溶量更大。利用第一性原理对固溶体形成能及电荷转移情况的计算结果发现,Mg-Y固溶体的形成能小于Mg-Zn固溶体,即Y更易于溶入Mg基体,且Y与Mg共用电荷数较Zn与Mg更多,键强更大,固溶体更为稳定。计算分析Mg-Zn-Y-Zr合金中Y、Zn元素的平衡凝固和S-G非平衡凝固模式下的固溶度,实验测定了近平衡凝固条件下Mg-Zn-Y-Zr合金中Y、Zn元素的固溶量。结果显示,无论在平衡凝固还是S-G非平衡凝固模式下,Y、Zn的固溶度都明显小于它们在Mg中的对应数值;平衡凝固、S-G非平衡凝固和近平衡凝固合金中的Y和Zn元素之间都存在相互抑制固溶的关系。对合金体系中Y、Zn元素的活度相互作用系数进行了计算,发现其活度相互作用系数为正,即在热力学上,固溶体中共存的Y、Zn元素存在相互排斥作用而使活度变大,从而导致了各自固溶能力的减小。计算分析了Mg-Zn-Y-Zr在平衡凝固及S-G非平衡凝固模式下的相组成,实际观测合金的组织和相组成。计算表明,Zn和Y溶质分配系数小于1,将在固液界面前沿富集,当Zn和Y富集到一定程度时,三元相开始析出。三元相的类型与剩余熔体中的Zn/Y比有关,Zn/Y越低,Y计量比较低的三元相含量越高,而剩余熔体的Zn/Y除了与合金成分有关,也受Y、Zn固溶能力的影响。从元素固溶的角度分析了合金组织变化的原因。计算分析了元素固溶对固溶体弹性和塑性的影响,以实验和计算相结合的方法研究了元素的固溶强化效率。结果显示,Y和Zn固溶于Mg都可使Mg的弹性模量变大,说明固溶体的刚度变大,但Y和Zn固溶于Mg都将使固溶体的塑性降低,即延展性变差;不论对于弹性和塑性,Y的影响作用都更强。Y的固溶强化效率明显高于Zn的固溶强化效率。Y的4d轨道在费米能级处分布较宽且能量较高,与Mg的2s、2p轨道的杂化作用更强,表现出更强的共价键特征。当Y和Zn同时存在于Mg基体中,Zn-Y之间的电子轨道也发生了杂化,使得固溶体中的共价键特征强于二元合金。
阮永欣[7]（2021）在《Mg-RE（Y/Gd）-Zn体系中长周期有序堆垛相的相平衡及热力学研究》文中研究说明Mg-RE-TM（RE=Y,Gd,Nd,Sm 等;TM=Zn,Ag,Cu,Ni 等）体系中存在的长周期堆垛有序（Long-Period Stacking Ordered,LPSO）相,能够显着地改善镁合金的高温强度和抗蠕变性能。本文重点关注Mg-RE（Y/Gd）-Zn体系,开展相平衡实验及热力学优化工作,以期对Mg-RE合金的成分设计和热处理工艺的优化选取提供重要的参考依据。首先,针对Mg-Y-Zn和Mg-Gd-Zn体系,实验测定了 LPSO相在富Mg端的相平衡关系。通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱仪（EDS）、透射电子显微镜（TEM）和高角度环形暗场扫描透射电子显微镜（HAADF-STEM）等表征手段,测定了三元铸态合金的凝固组织、各个组成相的晶体结构和化学成分,开展了铸态合金凝固过程的分析,构筑了相关的液相面投影图。在此基础上,对铸态合金进行长时间等温退火,获得了 400和500℃时富Mg端的相平衡关系和等温截面图。对于Mg-Y-Zn体系,从原子尺度上证实了（14H+18R）,（18R+10H）以及（14H+18R+α-Mg）的等温平衡共存关系,否定了等温截面图中文献报道但未经实验证实的（14H+1 8R+Mg24Y5）三相区的存在。对于Mg-Gd-Zn体系,只存在一种由固态转变形成的稳定的LPSO相14H,本文重点测定了 500℃时14H相与富Mg端其他溶体相/化合物相的相平衡关系。在文献和本工作中均发现了 Mg-Y-Zn和Mg-Gd-Zn体系中的LPSO相具有较大的溶解度。其次,根据LPSO相的晶体结构特征,重新建立了 18R、14H和10H相的热力学模型,对Mg-RE-Zn（RE=Y,Gd）体系进行了热力学参数的优化评估。基于（RE8Zn6Mg）团簇中的原子尺寸大小和取代关系,通过四亚点阵模型[（Mg2,YZn）x（Mg,Y）y（Mg,Va）z]（Mg）w 描述了 LPSO 相 18R、14H 和 10H 中的原子置换方式。此外,由于Mg-Y-Zn和Mg-Gd-Zn体系中的相平衡关系有了最新的实验信息,本文还建立了其他溶体相和化合物相的热力学模型。基于文献报道和本文测定的相平衡关系,对Mg-Y-Zn和Mg-Gd-Zn体系进行了优化评估,获得了自洽合理的热力学参数。富Mg端的等温截面图、液相面投影图和垂直截面图等的计算结果能够很好地符合实验数据。再次,在Mg-Y-Zn体系相平衡热力学计算的辅助下,进行了合金成分、合金相组成和热处理温度的设计,目标是设计出不同LPSO相含量的合金组织并确定LPSO相对合金力学性能的影响。采用CALPHAD技术,计算获得了 Mg-Y-Zn三元系的液相面投影图、等温截面图和垂直截面图等。在此基础上选定了两个有代表性的合金成分:Mg95.3Y2..55Zn2.16和Mg86.2Y7.7Zn6.1,并确定了热处理温度为500℃。使用SEM-EDS、TEM和HAADF-STEM对合金中各相的结构和成分进行了分析测试,结果表明,铸态相组成包含α-Mg、WMg3Y2Zn3 和 18R 的 Mg95.3Y2.6Zn2.2 合金,在 500℃等温热处理 240 h 以后转变成了由α-Mg、14H和18R组成的合金;铸态相组成包含α-Mg、WMg3Y2Zn3、18R 和 14H 的 Mg86.2Y7.7Zn6.1合金,在500℃等温热处理 240 h以后彻底转变成了由18R和14H两种LPSO相组成的合金。铸态合金分别经短时间均匀化处理和长时间等温处理后,进行10:1热塑性变形以获得细小致密的微观组织,之后的力学性能测试结果表明,在合金设计时,不能以单纯追求高强度为目标而一味增加LPSO相的相对含量,而应该使合金组织中保留一定含量的α-Mg,从而在提高合金强度的同时使合金获得良好的塑性。此外,对Mg86.2Y7.7Zn6.1三元合金的组织演化过程进行的细致研究表明,Mg86.2Y7.7Zn6.1合金的铸态组织通过固态转变“18R+α-Mg+WMg3Y2Zn3→14H”生成14H相,铸态组织中以初晶相存在的18R被部分消耗而有所剩余,最终形成（14H+18R）两相平衡组织。这种有效的热力学计算辅助合金设计方法表明,可以利用CALPHAD技术有目的地设计合金成分和制订热处理温度,增加合金相组成的可预测性。最后,考虑到相平衡对温度（T）和压力（P）的依赖性,优化和建立了 Mg体系和Zr体系的P-T相图。采用真实溶体模型考虑气体组分的逸度因子,描述高温高压下气相的摩尔Gibbs自由能;采用具有温度和压力依赖性的Murnaghan方程来描述凝聚态相的摩尔Gibbs自由能。根据文献报道的实验信息,使用Pandat热力学软件优化了各相的热力学参数。相平衡、热容、热膨胀系数、压缩系数、摩尔体积等热力学、热物理和物理性质的计算结果与文献报道的实验结果之间具有良好的一致性,表明本文优化结果的合理性和可靠性。从计算结果可以看出,当体系的压力超过109 Pa数量级,考虑压力对凝聚态相和总体系的摩尔Gibbs自由能的贡献是极其必要的。Mg和Zr单元体系的P-T关系相图建立过程中所采用的优化评估方法可以推广应用于其他纯组元体系。本文的研究结果,可用于丰富多元Mg-RE合金体系的热力学数据库,特别是对含有LPSO结构的Mg-RE（Y/Gd）-Zn合金的成分优化和工艺控制等具有重要的参考作用,能够获得具有良好力学性能的合金材料。
王敏瑞[8]（2021）在《增强光电化学分解水活性的新策略探索》文中进行了进一步梳理能源是推动人类社会进步和科技发展的源动力,长久以来人类社会已形成以煤炭、石油、天然气等化石能源为主的能源结构。而近年来,随着化石能源的不断消耗,一方面化石能源储量有限,有些化石能源即将消耗殆尽,另一方面化石能源的大量消耗造成二氧化碳等“温室气体”的大量排放,严重破坏着地球的生态环境。因此,为缓解目前全球能源短缺和生态环境恶化问题,继续保持和推进人类社会的不断进步和科技的创新发展,探索和寻找新型清洁可在生能源,成为全球科学家们的研究重点和热点之一。氢能作为未来具有巨大应用潜力的新型能源之一,具有能量密度高、清洁无污染、易与传统能源和技术对接等特点,有望在不久的将来替代传统化石能源。目前基于氢能利用的各项技术已陆续获得人们的广泛关注和不断完善发展。然而,目前氢能的产生依然主要依赖化石能源裂解产生或通过电解水产生,这些方法依然无法完全避免化石能源的消耗和“温室气体”的排放。因此,探索和发展基于新能源利用的高效产氢新技术对于未来氢能发展至关重要。太阳能作为另一种重要的新能源形式,具有储量丰富、来源广泛、绿色清洁等特点。近年来,随着光催化、光电化学（PEC）等技术的发展,可实现利用太阳能分解水产生氢气。这使得基于太阳能利用的光催化、PEC分解水等技术,有望成为未来产氢的潜在的解决方案之一。而相对于光催化分解水制氢,PEC分解水制氢具有更高的太阳能转换效率,且产生的氢气与氧气更容易分离,更适合大规模工业化生产,被认为是最具应用发展潜力的新型制氢技术之一。虽然,经过多年的研究,PEC分解水技术已得到了飞速的发展,但其太阳能产氢（STH）效率距离规模化应用要求依然具有较大差距。因此,如何进一步提高PEC分解水效率,探索和制备高效PEC电极是该领域的研究热点。为进一步提高PEC分解水效率,我们选择制约PEC分解水效率提升瓶颈的光阳极作为主要研究对象,并在增强光阳极活性传统策略的基础上,创新性地从PEC分解水反应的热力学和动力学角度出发,借鉴超级电容器和肖特基结太阳能电池基本概念,提出了“基于光生电子调制的高效复合光阳极”和“Schottky-PEC串联光阳极”两种提高PEC光阳极分解水活性的新策略,并通过实验验证了这两种策略对于提高PEC分解水活性的普适性和有效性,为探索和设计新型高效PEC分解水光阳极提供了新的思路。本论文的具体研究内容如下:第一章中,首先概述了能源对于人类社会发展的重要性以及现在全人类面临的能源短缺与环境污染问题,进而在开发可再生新能源中,氢能因其具有诸多优势而成为重点关注对象。因此,寻求高效廉价的制氢方法就成为研究重点,在众多制氢方式中,PEC分解水制氢因其独特的优势脱颖而出。接着介绍了 PEC分解水技术相关的研究基础,包括PEC分解水基本原理、基本装置、性能评价参数、影响因素以及目前PEC分解水产氢技术的发展现状等。然后对PEC分解水技术的关键光电极材料进行介绍,首先需要明确作为光电极材料需要满足的条件,接着对目前广泛研究的光阴极和光阳极材料体系进行介绍,指出目前PEC分解水光阳极材料的研究是提高PEC效率关键。然后对目前现有的光阳极调控策略进行介绍并指出目前PEC分解水光阳极材料依然存在的问题与挑战。最后,在这些研究背景的基础上,我们提出了自己独特的见解以及研究思路,从而引出本论文的选题意义与研究内容。第二章中,首次提出利用超级电容器对光生电子的调制作用促进光阳极水氧化反应动力学的设计思想,在进行实验验证时,优选四种碳材料作为储电子材料与TiO2光阳极进行复合,通过对比研究发现,表面具有丰富OH基团的碳球能够与光阳极材料形成良好接触。接着对碳球复合TiO2（C-TiO2）光阳极的PEC相关性能进行研究,实验结果表明,相对于纯TiO2光阳极,C-TiO2光阳极具有较高的PEC分解水活性和较大的比电容,在1 VRHE偏压下,其注入效率从35.3%提高到71.4%,实现了 2.5倍的增加,有效地提高了 TiO2光阳极水氧化反应速率。因此验证了利用碳球对光生电子的调制作用提高光阳极PEC水氧化反应动力学策略的可行性。第三章中,为验证碳球调制光生电子增强PEC光阳极水氧化反应动力学策略的普适性以及进一步明确其反应机理,基于第二章的研究基础,设计制备了由BiVO4与碳球构成的C-BiVO4（C-BVO）复合光阳极。PEC性能测试表明,在1 VRHE偏压下,C-BVO复合光阳极实现了较纯BVO光阳极光电流密度6.5倍的增加,同时在0.8 VRHE偏压,其注入效率实现了从18%到81%的增长,验证了该策略的有效性和普适性。并且在一定碳球浓度范围内,C-BVO复合光阳极的光电流密度随复合电极中碳球含量的增加而增加,表明了碳球对光生电子的调制能力对PEC分解水性能的重要作用。通过对碳球增强BVO光阳极PEC水氧化反应动力学反应机理的研究,揭示了 C-BVO复合光阳极中由于碳球对光生电子的存储和释放促进了光生电子空穴对的有效分离,大大提高了其水氧化反应动力学,为设计制备高效的PEC光阳极提供一种具有普适性的新策略。第四章中,创新性地提出并构建了 Schottky-PEC串联光阳极用于提高PEC分解水的STH效率,首先采用表面缺陷态较少的单晶光阳极用以构建有效的Schottky结,因此生长了暗红色的ZnSiP2单晶用作光阳极。接着通过调控半导体-金属接触界面,成功构建了 Schottky-ZnSiP2串联光阳极。其I-V测试表明ZnSiP2单晶界面的Schottky结具有0.64 V的开路电压,因此与ZnSiP2光阳极串联时,能够直接为其PEC分解水反应提供热力学驱动,从而降低了水氧化反应热力学起始电位,甚至实现了单电极无偏压分解水以及最大2.6%的外加偏压下的光电转化效率（ABPE）,处于目前研究成果的前列,表明我们设计构建的简单一体化的Schottky-PEC串联光阳极能够消除光阳极光吸收与分解水反应过电位之间的矛盾问题,大大提高PEC分解水的STH效率。至此,本工作提供了一种制备高效无偏压分解水PEC光阳极的新方法。第五章中,基于第四章中通过构建Schottky-PEC串联光阳极显着提高PEC分解水效率的研究结果,对该方法进行了普适性验证,同时对半导体-金属界面接触特性的影响因素进行了初步研究。首先选择了工艺难度较小的GaN单晶作为光阳极,通过调控接触界面,成功构建了 Schottky-GaN串联光阳极,其I-V特性曲线表明Schottky-GaN光阳极能够产生0.26 V的光生电压,且其PEC性能测试表明,相对于具有欧姆接触的GaN光阳极,Schottky-GaN光阳极具有较高的PEC分解水活性,且具有明显降低的水氧化反应热力学起始电位,因此,验证了Schottky-PEC串联光阳极通过降低反应热力学起始电位,增强PEC分解水效率的普适性。同时也对半导体-金属界面接触特性的影响因素进行了初步探索,不同的接触金属、退火处理以及掺杂等因素都会对界面接触性质产生重要影响。第六章中,概述了本论文的研究思路、研究内容以及创新点,然后分析和总结了目前研究工作中存在的一些问题、不足和启发,并针对这些问题和不足提出了下一步的研究计划,同时从受到的启发中展望了下一阶段的研究方向。
周海波[9]（2021）在《分子相互作用体积模型在离子液体中的初步应用研究》文中提出近年来,离子液体因其特殊的物理性质被广泛应用于有机溶液和水溶液体系的萃取精馏分离。针对分离共沸物的难点问题,离子液体热力学的应用为筛选合适的分离剂提供了有价值的基础参考数据。目前,能够应用于离子液体热力学活度计算的热力学模型有NRTL,Wilson,UNIQUAC,UNIFAC等模型。其中NRTL是目前应用在离子液体中效果较好的,NRTL主要考虑混合焓的影响;分子相互作用体积模型（MIVM）属于局部组成模型,该模型同时考虑到了焓与熵在溶液体系中的作用。20年来,该模型在液态合金及熔渣中有了较成熟的应用,同时该模型还能应用于有机溶液和高分子溶液。这表明该模型在离子液体中有应用的前景。本文提出一种仅采用单一组元无限稀活度系数就能确定模型参数的方法。为了验证此方法的准确性与可靠性,首先,选择了液态合金在全浓度范围内的验证,结果表明,MIVM和NRTL两个模型对二元液态合金体系Sn-Zn、Bi-Pb和Ag-Au的计算值和实验值平均相对误差分别为4.6%、9.3%、1.4%,10.2%、6.6%、8.7%,这表明该方法是可靠。进而在离子液体中作了进一步验证,在水-[BMIM][DCA]和水-[EMIM][SCN]两个离子液体体系中MIVM和NRTL中的平均相对误差分别为9.5%,23.4%;9.7%,2.5%,再次验证了该方法的可靠性,在此基础上预测全浓度活度。以分子相互作用体积模型（MIVM）为基础,分别以五种阴离子为研究对象,对离子液体溶液所涉及的离子液体-水、离子液体-有机物和水-有机物的各组元热力学活度进行计算。在阴离子[NTf2]中,与文献实验值相比,[N1112OH][NTf2]、[DoMIM][NTf2]和[P8,8,8,8][NTf2]三种离子液体的MIVM的平均相对误差为0.4%、0.5%和0.7%,NRTL的平均相对误差0.8%、1.5%和1.8%。在阴离子[TCM]中,与实验值相比,[BMMOR][TCM]、[EMIM][TCM]和[BMPYR][TCM]三种离子液体的MIVM的平均相对误差为1.1%、0.4%和0.9%,NRTL的平均相对误差1.7%、0.8%和1.4%。在阴离子[DCA]中,与实验值相比,[（C3COOMe）MIM][DCA]、[N-C3OHMIM][DCA]和[N-C3OHMMor][DCA]三种离子液体的MIVM的平均相对误差为0.5%、0.9%和1.0%,NRTL的平均相对误差0.6%、0.9%和1.1%。在阴离子[Tf2N]中,与实验值相比,[MeOCH2CH2NEt3][Tf2N]、[MeOCH2CH2PEt3][Tf2N]和[MeOCH2CH2PBu3][Tf2N]三种离子液体的MIVM的平均相对误差为1.7%、1.3%和0.9%,NRTL的平均相对误差1.0%、2.2%和2.1%。在阴离子[FSI]中,与实验值相比,[Pr MPyr][FSI]、[BMPyr][FSI]和[MPr Pip][FSI]三种离子液体的MIVM的平均相对误差为1.9%、2.6%和2.4%,NRTL的平均相对误差2.7%、3.5%和3.6%。总体来看,[NTf2]、[TCM]、[DCA]、[Tf2N]和[FSI]的MIVM和NRTL的总平均相对误差分别为1.2%和1.7%,在离子液体的活度系数计算中MIVM优于NRTL。基于MIVM在分子体积相差较大的体系中的良好的预测能力,可将MIVM应用于离子液体萃取精馏三元系活度预测。本文对离子液体-水-丁醇、离子液体-苯-己烷三元系预测了各组元全浓度活度。上述研究结果可为离子液体生产过程提供具有参考价值的热力学数据和计算模型。
张章[10]（2021）在《Mg-Zn-Ag-Cu-Sr-Ca-RE多元可吸收医用镁合金设计、制备加工及性能研究》文中提出骨科康复治疗一直是医学临床亟待突破的难点和重大挑战,寻求合适的骨科植入材料能有效缓解骨科康复治疗的压力。具有良好力学性能和生物相容性的可降解镁合金,因其腐蚀速率过快、腐蚀不均匀等缺点被限制在骨科领域的应用。非晶态镁合金优异的抗腐蚀性能可以很好地缓解镁合金腐蚀速率过快的问题,但目前可获取的非晶合金尺寸尚不能满足医学植入构件大小的需求。因此,将镁合金作为基体与非晶态镁合金外层相结合有望制备出一种新型医用材料,在骨骼愈合前期能保证结构完整性,骨骼愈合后期能快速降解。本工作以具有临床应用潜力的镁合金和非晶态镁合金为主要研究对象,开展用于骨固定的可降解镁合金和非晶态镁合金的设计、制备及表征工作。通过实验制备与表征测定相平衡关系和热力学数据,并根据文献评估结果和实验数据采用CALPHAD相图计算技术构建Mg-Zn-Ag-Cu-Sr-Ca-RE医用可吸收多元镁基热力学数据库。运用构建的多元镁合金数据库进行合金成分设计,解析合金元素、成分等因素与镁合金性能和非晶态镁合金形成能力的关系,最终进行力学和生物性能测试。本工作通过文献调研和实验测定相平衡的方法,利用CALPHAD技术,构建Mg-Zn-Ag-Cu-Sr-Ca-RE多元系中关键二、三元体系相平衡热力学数据库。本工作严格评估和优化Ag-X（X=Mn,Y,Sr）、Cu-Ca二元体系和Mg-Cu-Ca三元体系相图和热力学数据库,进一步为多元可吸收医用镁合金的设计和制备提供数据库支撑。本工作测定了Mg-Cu-Ca、Mg-Cu-Sr、Mg-Ag-Cu,Mg-Ag-Ca和Mg-Nd-Sr五个关键的镁基三元体系在300,350或400℃的等温截面相平衡及Mg-Cu-Ca三元体系在70 at.%Mg和15 at.%Ca的纵截面,并发现诸多尚未被报道的三元化合物,为后续研究中设计镁合金和非晶态镁合金提供了理论依据。本工作利用已构建的热力学数据库,针对Mg-Zn-Ag和Mg-Zn-Sr三元体系开展非晶态合金成分设计、制备及表征,成功地制备出Mg-Zn-Sr和Mg-Zn-Ag三元非晶态镁合金。本工作对Mg-Zn-Ag系非晶态镁合金开展了腐蚀性能,细胞毒性实验,成功地筛选出具有医用前景的Mg-Zn-Ag三元非晶态合金组分。本工作中所取得的研究成果将对设计开发满足骨康复临床应用要求、性能优异的镁基多元晶态和非晶态合金产品提供基础理论和技术支持。
二、金属合金溶液热力学模型研究进展（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、金属合金溶液热力学模型研究进展（论文提纲范文）
（1）Zr-Fe-Si体系富锆角相关系研究及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 文献综述 |
| 1.1 核电用锆合金 |
| 1.2 锆合金包壳材料的研究现状 |
| 1.3 合金元素对锆合金的影响 |
| 1.3.1 Sn元素对锆合金的影响 |
| 1.3.2 Nb元素对锆合金的影响 |
| 1.3.3 Fe元素对锆合金的影响 |
| 1.3.4 Si元素对锆合金的影响 |
| 1.4 锆合金材料中的Zr-Fe-Si体系 |
| 1.4.1 Zr-Fe二元相图 |
| 1.4.2 Fe-Si二元相图 |
| 1.4.3 Zr-Si二元相图 |
| 1.4.4 Zr-Fe-Si三元相图 |
| 1.5 课题研究的目的与意义 |
| 1.6 研究内容 |
| 2 热力学研究方法 |
| 2.1 CALPHAD方法 |
| 2.2 CALPHAD计算原理 |
| 2.3 CALPHAD热力学模型 |
| 2.3.1 纯组元 |
| 2.3.2 溶液模型 |
| 2.3.3 相互作用参数 |
| 2.3.4 低元系预测高元系 |
| 2.4 材料料设计与第一性原理方法 |
| 2.5 实验相图测定方法 |
| 2.5.1 试样制备方法 |
| 2.5.2 试样均匀化处理 |
| 2.6 技术路线 |
| 3 Zr-Fe-Si合金的熔炼及表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验 |
| 3.2.1 实验原料和仪器 |
| 3.2.2 成分设计 |
| 3.2.3 合金熔炼方案 |
| 3.2.4 合金表征手段 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 580℃等温截面 |
| 3.3.2 800℃等温截面 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 Zr-Fe-Si体系第一性原理计算及优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 第一性原理计算 |
| 4.2.1 第一性原理计算过程 |
| 4.2.2 纯组元与化合物 |
| 4.3 富锆角模型参数的评估与优化 |
| 4.3.1 热力学优化步骤 |
| 4.3.2 热力学优化结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 Zr-Sn-Nb系合金相图热力学计算 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Zr-Sn-Nb系合金模拟计算 |
| 5.2.1 Zr-Sn-Nb系合金的工艺相图 |
| 5.2.2 Zr-Sn-Nb系合金的相变温度 |
| 5.2.3 Zr-Sn-Nb系合金的焓值 |
| 5.2.4 Zr-Sn-Nb系合金的相变驱动力 |
| 5.3 合金成分对Zr-Sn-Nb系合金析出相的影响 |
| 5.3.1 Sn含量对Zr-Sn-Nb系合金析出相的影响 |
| 5.3.2 Nb含量对Zr-Sn-Nb系合金析出相的影响 |
| 5.3.3 Fe含量对Zr-Sn-Nb系合金析出相的影响 |
| 5.3.4 Si含量对Zr-Sn-Nb系合金析出相的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（2）DH36高强度船板钢全流程工艺优化和腐蚀防护的基础研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 船板钢 |
| 2.1.1 船板钢特点与分类 |
| 2.1.2 DH36高强度船板钢的技术要求 |
| 2.2 船板钢缺陷及其研究 |
| 2.2.1 中厚钢板中的常见缺陷 |
| 2.2.2 中厚板缺陷产生原因分析 |
| 2.3 船板钢的技术发展和研究现状 |
| 2.3.1 船板钢的技术发展 |
| 2.3.2 船板钢发展方向 |
| 2.3.3 控轧控冷的研究 |
| 2.3.4 国内外高强度船板钢的现状 |
| 2.3.5 国内高强度船板钢存在的差距 |
| 2.4 船板钢韧脆转变温度的研究 |
| 2.4.1 船板钢的强韧化机制 |
| 2.4.2 韧脆转变温度的影响因素 |
| 2.4.3 合金元素的韧脆转变温度的影响 |
| 2.5 DH36高强度船板钢耐蚀性评估与防护涂层的制备 |
| 2.5.1 DH36高强度船板钢耐蚀性研究 |
| 2.5.2 锌镍合金镀层防护工艺 |
| 2.5.3 锌镍超疏水镀层防护工艺 |
| 2.6 研究背景和研究意义 |
| 3 研究内容和研究方法 |
| 3.1 研究内容 |
| 3.2 研究方法 |
| 3.2.1 解剖分析 |
| 3.2.2 炼钢和轧钢工艺优化设计及分析 |
| 3.2.3 冲击性能检测及热模拟实验 |
| 3.2.4 焊接性能试验 |
| 3.2.5 耐蚀性评估 |
| 3.2.6 锌镍合金镀层的制备与耐蚀性评估 |
| 3.2.7 锌镍超疏水镀层制备与耐蚀性实验 |
| 4 DH36高强度船板钢冲击性能不合的宏观、微观机理分析 |
| 4.1 DH36高强度船板冲击性能 |
| 4.2 低倍分析 |
| 4.3 断口分析 |
| 4.4 金相及夹杂物分析 |
| 4.4.1 非金属夹杂物评级 |
| 4.4.2 金相及夹杂物分析 |
| 4.5 夹杂物MnS析出热力学计算 |
| 4.5.1 液相中MnS析出的热力学计算 |
| 4.5.2 固液前沿液相中MnS析出的热力学计算 |
| 4.5.3 固相中MnS析出的热力学计算 |
| 4.6 微观缺陷分析 |
| 4.6.1 异常组织的形成原因 |
| 4.6.2 异常组织中夹杂物的形成机理 |
| 4.6.3 异常组织中的裂纹源 |
| 4.6.4 钢板中微裂纹形成的外部条件 |
| 4.7 DH36冲击性能不合的综合分析及讨论 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 DH36船板钢脱磷、脱硫模型的建立 |
| 5.1 基于IMCT的DH36船板钢转炉冶炼控磷的热力学计算 |
| 5.1.1 炉渣氧化能力与L_P预报模型 |
| 5.1.2 CaO-MgO-FeO-Fe_2O_3-MnO-Al_2O_3-SiO_2-TiO_2-P_2O_5渣系IMCT模型 |
| 5.1.3 IMCT渣系Fe_tO质量作用浓度的表征方法 |
| 5.1.4 基于IMCT的船板钢磷分配比预报模型验证 |
| 5.1.5 温度对船板钢L_P的影响 |
| 5.1.6 渣成分对船板钢L_P的影响 |
| 5.2 DH36船板钢脱硫模型 |
| 5.2.1 DH36炼钢LF脱硫热力学模型 |
| 5.2.2 钢中氧、硫含量对活度系数的影响 |
| 5.2.3 钢液氧含量对L_S的影响 |
| 5.2.4 精炼温度对平衡常数及L_S的影响 |
| 5.2.5 精炼渣成分对L_S的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 DH36高强度船板钢成分、炼钢工艺优化及对焊接性能影响 |
| 6.1 DH36高强度船板钢的成分优化设计 |
| 6.1.1 DH36高强度船板钢冲击性能回归分析 |
| 6.1.2 DH36高强度船板钢的成分优化 |
| 6.2 炼钢工艺的优化 |
| 6.2.1 炼钢生产工艺优化 |
| 6.2.2 连铸生产工艺优化 |
| 6.3 工艺优化的DH36高强度船板钢焊接性能试验 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 DH36高强度船板钢控轧控冷工艺及对冲击性能影响 |
| 7.1 DH36船板钢连续冷却转变及组织细化研究 |
| 7.1.1 DH36静态CCT曲线测定 |
| 7.1.2 变形量及变形温度对奥氏体再结晶的影响 |
| 7.2 控轧控冷工艺对DH36船板钢冲击性能的影响 |
| 7.2.1 终轧温度对冲击功的影响 |
| 7.2.2 终冷温度对冲击功的影响 |
| 7.3 DH36高强度船板钢控轧控冷试验 |
| 7.3.1 轧制工艺设计 |
| 7.3.2 冲击韧性检测分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 DH36船板钢耐蚀性研究及防护涂层制备 |
| 8.1 DH36船板钢耐蚀性研究 |
| 8.1.1 DH36船板钢极化性能研究 |
| 8.1.2 DH36船板钢阻抗谱研究 |
| 8.1.3 DH36船板钢盐水浸泡实验研究 |
| 8.2 DH36船板钢锌镍合金电镀及耐蚀性研究 |
| 8.2.1 锌镍合金层的微观形貌与成分分析 |
| 8.2.2 锌镍合金层的耐蚀性分析 |
| 8.2.3 锌镍合金层的耐蚀机理 |
| 8.3 低硫DH36船板钢锌镍超疏水镀层及耐蚀性研究 |
| 8.3.1 锌镍超疏水镀层的微观形貌与成分分析 |
| 8.3.2 锌镍超疏水镀层的润湿性分析 |
| 8.3.3 锌镍超疏水镀层的耐蚀性分析 |
| 8.4 本章小结 |
| 9 结论及创新点 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 创新点 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）部分稀土RE-B二元系和Dy-Tb-Fe及Dy-Fe-B三元系热力学计算与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 引言 |
| §1.2 稀土永磁材料发展与研究进程 |
| §1.3 稀土永磁材料的应用 |
| §1.4 相图与相图计算 |
| §1.4.1 相图实验测定方法概述 |
| §1.4.2 相图计算方法与特点 |
| §1.4.3 常用热力学模型 |
| §1.4.4 Scheil希尔凝固路径计算 |
| §1.5 选题根据及研究内容 |
| 第二章 稀土Sm/Gd/Tb/Ho-B二元系相图与热力学计算 |
| §2.1 引言 |
| §2.2 实验与优化数据调研 |
| §2.2.1 Sm-B二元系 |
| §2.2.2 Gd-B二元系 |
| §2.2.3 Tb-B二元系 |
| §2.2.4 Ho-B二元系 |
| §2.3 热力学模型 |
| §2.3.1 纯组元和端际固溶体相 |
| §2.3.2 化合物相 |
| §2.4 计算结果与讨论 |
| §2.4.1 Sm-B二元系 |
| §2.4.2 Gd-B二元系 |
| §2.4.3 Tb-B二元系 |
| §2.4.4 Ho-B二元系 |
| §2.5 小结 |
| 第三章 稀土Er/Tm/Y-B二元相图热力学计算 |
| §3.1 引言 |
| §3.2 文献数据评估 |
| §3.2.1 Er-B二元系 |
| §3.2.2 Tm-B二元系 |
| §3.2.3 Y-B二元系 |
| §3.3 计算结果与讨论 |
| §3.3.1 Er-B二元系 |
| §3.3.2 Tm-B二元系 |
| §3.3.3 Y-B二元系 |
| §3.4 稀土RE-B二元系讨论与分析 |
| §3.4.1 稀土RE-B二元相图 |
| §3.4.2 稀土RE-B热力学性质 |
| §3.5 小结 |
| 第四章 Dy-Tb-Fe三元系热力学计算与实验研究 |
| §4.1 实验 |
| §4.2 文献信息评估 |
| §4.3 结果与分析 |
| §4.3.1 合金凝固组织形貌 |
| §4.3.2 热力学计算 |
| §4.4 小结 |
| 第五章 Dy-Fe-B三元系实验测定与热力学计算 |
| §5.1 文献信息 |
| §5.2 结果与分析 |
| §5.3 小结 |
| 第六章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在攻读硕士期间的主要研究成果 |
（4）锌铝注入对压水堆一回路结构材料腐蚀行为影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 压水堆一回路概况 |
| 1.2.1 压水堆一回路设备结构材料 |
| 1.2.2 压水堆一回路水化学 |
| 1.3 国内外注锌技术应用动态 |
| 1.4 注锌技术对钝化膜影响的研究 |
| 1.4.1 注锌技术提高钝化膜耐蚀性的研究 |
| 1.4.2 注锌技术改变钝化膜结构的研究 |
| 1.4.3 注锌技术对钝化膜半导体性质的影响 |
| 1.5 Al~(3+)作为缓蚀剂的发展现状 |
| 1.6 锌铝同时注入技术研究发展现状 |
| 1.7 存在的问题及研究意义 |
| 1.8 主要研究内容 |
| 1.9 本章小结 |
| 第2章 实验原理与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验溶液的配制 |
| 2.3 实验装置及仪器 |
| 2.3.1 电化学实验装置 |
| 2.3.2 电化学实验仪器及实验平台 |
| 2.3.3 实验设备 |
| 2.4 电化学实验原理 |
| 2.4.1 动电位扫描极化曲线 |
| 2.4.2 电化学交流阻抗 |
| 2.4.3 Mott-Schottky曲线 |
| 2.4.4 光电流响应测试 |
| 2.5 表面分析技术原理 |
| 2.5.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.5.2 X射线衍射(XRD) |
| 2.5.3 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 2.5.4 能谱分析(EDS) |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 模拟压水堆一回路水中锌铝同时注入对HSLA碳钢腐蚀行为的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验内容 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 模拟压水堆一回路环境中制备钝化膜 |
| 3.2.3 电化学实验 |
| 3.2.4 表面分析实验 |
| 3.3 实验结果 |
| 3.3.1 动电位极化曲线 |
| 3.3.2 电化学阻抗谱分析 |
| 3.3.3 Mott-Schottky曲线分析 |
| 3.3.4 光电化学分析 |
| 3.3.5 钝化膜表面形貌分析 |
| 3.3.6 钝化膜物相分析 |
| 3.4 讨论与分析 |
| 3.5 ZnAl_2O_4生成反应的热力学分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 模拟压水堆一回路水中锌铝同时注入对不锈钢腐蚀行为的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验内容 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 模拟压水堆一回路环境中制备钝化膜 |
| 4.2.3 电化学实验 |
| 4.2.4 表面分析实验 |
| 4.3 实验结果 |
| 4.3.1 动电位极化曲线 |
| 4.3.2 电化学阻抗谱分析 |
| 4.3.3 Mott-Schottky曲线分析 |
| 4.3.4 钝化膜表面形貌分析 |
| 4.3.5 钝化膜物相分析 |
| 4.3.6 XPS分析 |
| 4.4 讨论与分析 |
| 4.5 铁基合金表面ZnAl_2O_4生成的点缺陷模型 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 模拟压水堆一回路水中锌铝同时注入对铁镍基合金腐蚀行为的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验内容 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 模拟压水堆一回路环境中制备钝化膜 |
| 5.2.3 电化学实验及表面分析实验 |
| 5.3 实验结果 |
| 5.3.1 动电位极化曲线 |
| 5.3.2 电化学阻抗谱分析 |
| 5.3.3 Mott-Schottky曲线分析 |
| 5.3.4 XPS分析 |
| 5.4 讨论与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 不同材料渗锌铝处理后表面氧化膜的对比研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验内容 |
| 6.2.1 实验材料与实验溶液 |
| 6.2.2 氧化膜改性处理 |
| 6.2.3 电化学实验 |
| 6.2.4 表面分析实验 |
| 6.3 实验结果 |
| 6.3.1 动电位极化曲线 |
| 6.3.2 电化学阻抗谱分析 |
| 6.3.3 Mott-Schottky曲线分析 |
| 6.3.4 氧化膜形貌和成分分析 |
| 6.4 讨论与分析 |
| 6.5 晶体学分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 高温水溶液中ZnAl_2O_4、NiAl_2O_4及FeAl_2O_4的溶解沉积平衡分析 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 计算方法 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 高温水溶液中ZnAl_2O_4的溶解度 |
| 7.3.2 高温水溶液中NiAl_2O_4的溶解度 |
| 7.3.3 高温水溶液中FeAl_2O_4的溶解度 |
| 7.3.4 讨论与分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创造性成果 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）多组分协同溶剂萃取体系应用于高镁盐湖卤水提锂的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 引言 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 锂资源应用现状 |
| 1.3 锂资源分布及特点 |
| 1.4 盐湖卤水提锂技术 |
| 1.4.1 蒸发浓缩沉淀法 |
| 1.4.2 太阳池法一碳化法 |
| 1.4.3 煅烧浸取法 |
| 1.4.4 膜分离法 |
| 1.4.5 离子交换与吸附法 |
| 1.4.6 盐析法 |
| 1.4.7 溶剂萃取法 |
| 1.5 TBP混合萃取体系研究进展 |
| 1.5.1 TBP/酮类体系 |
| 1.5.2 TBP/酰胺类体系 |
| 1.5.3 TBP/酯类体系 |
| 1.5.4 TBP/新型离子液体体系 |
| 1.6 论文研究意义与研究内容 |
| 第2章 TBP-FeCl_3体系Li~+和H~+的竞争萃取机理研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验用试剂及仪器 |
| 2.2.2 料液配制 |
| 2.2.3 实验方法 |
| 2.2.4 分析方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 料液中氯化铁配合物的分布形式 |
| 2.3.2 负载有机相的光谱表征 |
| 2.3.3 TBP-FeCl_3萃取H~+及其机理研究 |
| 2.3.4 TBP-FeCl_3萃取Li~+及其机理研究 |
| 2.3.5 TBP-FeCl_3对Li~+和H~+的竞争萃取 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 TBP/P507-FeCl_3新体系Li~+的萃取—水反萃机理研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验用试剂及仪器 |
| 3.2.2 料液配制 |
| 3.2.3 实验方法 |
| 3.2.4 分析方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 TBP-FeCl_3体系Li~+的反萃行为研究 |
| 3.3.2 TBP/P507-FeCl_3体系Li~+的反萃行为研究 |
| 3.3.3 TBP/P507-FeCl_3体系Li~+的萃取和反萃机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 TBP/P507-FeCl_3新体系从高镁盐湖卤水提锂的应用研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验用试剂及仪器 |
| 4.2.2 料液配制 |
| 4.2.3 实验方法 |
| 4.2.4 分析方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 单级萃取实验 |
| 4.3.2 洗涤实验 |
| 4.3.3 反萃实验 |
| 4.3.4 模拟逆流实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 TBP/P507-FeCl_3新体系热力学模拟 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 模拟方法 |
| 5.2.1 化学平衡 |
| 5.2.2 物料守恒 |
| 5.2.3 模型求解方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 萃取过程热力学模拟 |
| 5.3.2 反萃过程热力学模拟 |
| 5.3.3 负载有机相各物种分布 |
| 5.3.4 反萃后有机相各物种分布 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 ESD强化的TBP/P507-FeCl_3新体系从高镁盐湖卤水提锂 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验用试剂及仪器 |
| 6.2.2 料液配制 |
| 6.2.3 实验方法 |
| 6.2.4 分析方法 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 单级萃取实验 |
| 6.3.2 单级洗涤实验 |
| 6.3.3 多级模拟逆流反萃实验 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 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 |
（6）Mg-Zn-Y系镁合金中合金元素的固溶特性及影响机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 镁合金简述 |
| 1.1.1 镁合金的性能及应用 |
| 1.1.2 ZK系镁合金的化学组成与组织性能 |
| 1.1.3 稀土在ZK镁合金中的作用 |
| 1.2 镁合金的强化 |
| 1.2.1 细晶强化 |
| 1.2.2 第二相强化 |
| 1.2.3 固溶强化 |
| 1.3 Zn、Zr、Y在镁合金中的固溶特性 |
| 1.3.1 Zn的固溶特点 |
| 1.3.2 Zr的固溶特点 |
| 1.3.3 Y的固溶特点 |
| 1.4 元素固溶能力的研究方法 |
| 1.4.1 热力学研究方法 |
| 1.4.2 第一性原理计算方法 |
| 1.4.3 实验测定方法 |
| 1.5 本课题的研究意义和目的 |
| 1.5.1 针对的问题与不足 |
| 1.5.2 本课题的研究内容 |
| 1.5.3 本课题的研究目的和意义 |
| 第二章 实验材料和研究方法 |
| 2.1 实验材料及其制备 |
| 2.1.1 合金体系设计 |
| 2.1.2 合金熔炼 |
| 2.1.3 分析试样制备 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.2.1 合金元素固溶量的测定分析 |
| 2.2.2 合金凝固过程的热力学计算分析 |
| 2.2.3 元素固溶能力以及交互影响的计算分析 |
| 2.2.4 合金力学性能的计算分析 |
| 2.3 主要研究条件 |
| 2.3.1 实验设备 |
| 2.3.2 Thermo-Calc热力学计算软件 |
| 2.3.3 Material Studio第一性原理计算软件 |
| 第三章 Y、Zn元素在镁中的固溶能力分析 |
| 3.1 平衡凝固条件下元素的固溶能力 |
| 3.1.1 元素的平衡固溶度 |
| 3.1.2 溶质平衡分配系数 |
| 3.2 S-G凝固模式下元素的固溶能力 |
| 3.2.1 S-G凝固模式的溶质固溶度 |
| 3.2.2 S-G凝固模式的溶质分配系数 |
| 3.3 Mg-X(Y、Zn)合金中元素固溶能力的第一性原理研究 |
| 3.3.1 计算超胞构建 |
| 3.3.2 超胞的形成能 |
| 3.3.3 电子局域化和轨道集局值 |
| 第四章 Y、Zn在 ZK-Y合金中的固溶能力及相互影响 |
| 4.1 平衡及S-G凝固条件下元素的固溶能力 |
| 4.1.1 平衡凝固条件下元素的固溶度 |
| 4.1.2 S-G凝固模式下元素的固溶量 |
| 4.2 Zn、Y元素固溶能力相互影响的热力学分析 |
| 4.2.1 活度与活度相互作用系数 |
| 4.2.2 活度相互作用系数的计算 |
| 4.2.3 结算结果与分析 |
| 4.3 近平衡凝固条件下元素固溶量的测定分析 |
| 4.3.1 近平衡凝固条件下元素固溶量的测定 |
| 4.3.2 不同凝固模式下元素的固溶程度 |
| 第五章 ZK合金中的Zn、Y元素分布与相组成 |
| 5.1 合金凝固过程中Zn、Y元素的溶质分配系数 |
| 5.1.1 平衡凝固条件下元素的溶质分配系数 |
| 5.1.2 S-G凝固模式下元素有效溶质分配系数 |
| 5.2 合金的相组成 |
| 5.2.1 平衡状态下合金的相组成 |
| 5.2.2 S-G凝固模式下合金的相组成 |
| 5.3 近平衡凝固条件下合金的相组成 |
| 5.3.1 合金的基本组织 |
| 5.3.2 合金的相组成 |
| 第六章 Mg-X固溶体的力学性能与Y、Zn强化效率 |
| 6.1 Mg-X(Y、Zn)溶体的弹性与塑性 |
| 6.1.1 固溶体弹性计算分析 |
| 6.1.2 固溶体塑性计算分析 |
| 6.2 Mg-X(Y、Zn)中固溶体的固溶强化效率 |
| 6.2.1 二元Mg-X合金处理 |
| 6.2.2 二元Mg-X合金的固强化效率研究 |
| 6.3 Mg-Zn-Zr-Y合金中固溶体的固溶强化效率 |
| 6.3.1 近平衡实验合金中固溶体的显微硬度 |
| 6.3.2 固溶处理后实验合金的固溶强化效率研究 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（7）Mg-RE（Y/Gd）-Zn体系中长周期有序堆垛相的相平衡及热力学研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 稀土镁合金的研究概况 |
| 2.1.1 稀土镁合金的强韧化方法 |
| 2.1.2 LPSO相的研究进展 |
| 2.1.3 含有LPSO相的Mg-RE-Zn体系热力学研究现状 |
| 2.1.4 LPSO相对稀土镁合金力学性能的影响 |
| 2.2 CALPHAD相图计算技术 |
| 2.2.1 CALPHAD相图计算的一般过程 |
| 2.2.2 相平衡计算的基本原理 |
| 2.2.3 热力学特征函数的优化原理及基本过程 |
| 2.2.4 CALPHAD技术的应用 |
| 2.3 课题研究内容 |
| 3 Mg-Y/Gd-Zn体系富Mg端相平衡的实验测定 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 Mg-Y-Zn体系富Mg端相平衡的实验测定 |
| 3.2.1 合金制备与表征方法 |
| 3.2.2 结果与讨论 |
| 3.2.3 小结 |
| 3.3 Mg-Gd-Zn体系富Mg端相平衡的实验测定 |
| 3.3.1 合金制备与表征方法 |
| 3.3.2 结果与讨论 |
| 3.3.3 小结 |
| 4 Mg-Y/Gd-Zn体系相图的热力学计算 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 Mg-Y-Zn体系相图的热力学计算 |
| 4.2.1 文献信息总结 |
| 4.2.2 热力学模型 |
| 4.2.3 优化与计算 |
| 4.2.4 结果与讨论 |
| 4.2.5 小结 |
| 4.3 Mg-Gd-Zn体系相图的热力学计算 |
| 4.3.1 文献信息总结 |
| 4.3.2 热力学模型 |
| 4.3.3 优化与计算 |
| 4.3.4 结果与讨论 |
| 4.3.5 小结 |
| 5 Mg-Y-Zn合金成分和组织的CALPHAD设计及力学性能的实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 合金成分设计及热处理温度制订 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 含LPSO相的合金样品的组织演化 |
| 5.3.2 含LPSO相的合金样品的力学性能测试 |
| 5.3.3 LPSO相14H的形成规律 |
| 5.4 小结 |
| 6 Mg和Zr纯组元体系的优化评估 |
| 6.1 文献信息 |
| 6.1.1 Mg体系 |
| 6.1.2 Zr体系 |
| 6.2 热力学模型 |
| 6.2.1 气相 |
| 6.2.2 凝聚态相 |
| 6.3 优化结果 |
| 6.4 结果与讨论 |
| 6.4.1 Mg体系的lg(P)-T和P-T相图 |
| 6.4.2 Mg体系热力学数据的验证 |
| 6.4.3 Zr体系的lg(P)-T和P-T相图 |
| 6.4.4 Zr体系热力学数据的验证 |
| 6.4.5 温度和压力对G_(press)的影响 |
| 6.5 小结 |
| 7 结论 |
| 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）增强光电化学分解水活性的新策略探索（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 第一节 简介 |
| 1.1.1 能源问题 |
| 1.1.2 新能源 |
| 1.1.3 氢能 |
| 1.1.4 产氢新技术 |
| 第二节 光电化学分解水技术 |
| 1.2.1 光电化学分解水基本原理 |
| 1.2.2 光电化学分解水的性能评价参数 |
| 1.2.3 光电化学分解水产氢效率的影响因素 |
| 1.2.3.1 光电极的光吸收 |
| 1.2.3.2 载流子内部分离效率 |
| 1.2.3.3 载流子界面注入效率 |
| 1.2.4 光电化学分解水产氢技术的发展现状 |
| 第三节 光电化学分解水光电极 |
| 1.3.1 光电极材料需要满足的条件 |
| 1.3.2 光阴极材料体系 |
| 1.3.3 光阳极材料体系 |
| 第四节 现有的光阳极调控策略 |
| 1.4.1 拓展光吸收 |
| 1.4.1.1 LSPR效应 |
| 1.4.1.2 带隙调节 |
| 1.4.2 促进载流子分离 |
| 1.4.2.1 形貌调控 |
| 1.4.2.2 缺陷调控 |
| 1.4.2.3 内建电场调控 |
| 1.4.2.4 异质结调控 |
| 1.4.3 表面修饰及保护 |
| 1.4.3.1 负载助催化剂 |
| 1.4.3.2 沉积保护层 |
| 1.4.4 存在的问题与挑战 |
| 第五节 选题意义与研究内容 |
| 1.5.1 选题意义 |
| 1.5.2 研究思路 |
| 1.5.3 研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 基于光生电子调制的高效复合光阳极设计策略探索 |
| 第一节 引言 |
| 2.1.1 研究背景 |
| 2.1.2 双电层电容存储电荷原理 |
| 第二节 碳材料复合光阳极光电化学性能的初步探索 |
| 2.2.1 引言 |
| 2.2.2 实验部分 |
| 2.2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2.2 样品制备 |
| 2.2.2.3 样品表征 |
| 2.2.2.4 光电化学测试 |
| 2.2.3 结果与讨论 |
| 2.2.3.1 多种碳材料的形貌和结构表征 |
| 2.2.3.2 多种碳材料复合TiO_2光阳极的光电化学性能表征 |
| 2.2.3.3 C-TiO_2复合光阳极的光电化学分解水性能研究 |
| 2.2.4 本节小结 |
| 第三节 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 碳球增强BiVO_4复合光阳极的设计、制备与机理研究 |
| 第一节 引言 |
| 第二节 研究内容 |
| 3.2.1 引言 |
| 3.2.2 实验部分 |
| 3.2.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2.2 样品制备 |
| 3.2.2.3 样品表征 |
| 3.2.2.4 电化学及光电化学测试 |
| 3.2.3 结果与讨论 |
| 3.2.3.1 C-BVO复合光阳极形貌和结构的表征 |
| 3.2.3.2 C-BVO复合光阳极电化学和光电化学性能测试 |
| 3.2.3.3 碳球增强BVO复合光阳极光电化学水氧化反应动力学的机理研究 |
| 3.2.4 本节小结 |
| 第三节 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 Schottky-ZnSiP_2光阳极的设计、构建及光电化学性能研究 |
| 第一节 引言 |
| 4.1.1 研究背景 |
| 4.1.2 Schottky结形成原理 |
| 第二节 研究内容 |
| 4.2.1 引言 |
| 4.2.2 实验部分 |
| 4.2.2.1 实验药品 |
| 4.2.2.2 ZnSiP_2单晶生长及电极制备 |
| 4.2.2.3 ZnSiP_2单晶表征 |
| 4.2.2.4 电化学及光电化学测试 |
| 4.2.3 结果与讨论 |
| 4.2.3.1 ZnSiP_2单晶基本电学性质表征 |
| 4.2.3.2 Schottky-ZnSiP_2串联光阳极的光电化学分解水性能表征 |
| 4.2.3.3 Schottky-ZnSiP_2串联光阳极高效光电化学分解水活性的机理研究 |
| 4.2.4 本节小结 |
| 第三节 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 Schottky-GaN光阳极的设计、构建及光电化学分解水性能研究 |
| 第一节 引言 |
| 第二节 研究内容 |
| 5.2.1 引言 |
| 5.2.2 实验部分 |
| 5.2.2.1 实验药品 |
| 5.2.2.2 电极制备 |
| 5.2.2.3 单晶表征 |
| 5.2.2.4 电化学及光电化学表征 |
| 5.2.3 结果与讨论 |
| 5.2.3.1 构建Schottky-GaN光阳极及其PEC分解水性能研究 |
| 5.2.3.2 不同接触金属对GaN光阳极PEC性能的影响 |
| 5.2.3.3 退火处理对金属和半导体界面接触特性的影响 |
| 5.2.3.4 掺杂对金属和半导体界面接触特性的影响 |
| 5.2.3.5 分析光阳极J-V曲线的影响要素 |
| 5.2.4 本节小结 |
| 第三节 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间获奖情况、公开发表的论文及申请专利 |
| 附件 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（9）分子相互作用体积模型在离子液体中的初步应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 离子液体的定义及特点 |
| 1.2 离子液体的发展历史 |
| 1.3 离子液体的分类 |
| 1.4 离子液体的应用 |
| 1.5 离子液体热力学模型简述 |
| 1.5.1 Wilson |
| 1.5.2 NRTL |
| 1.5.3 MIVM |
| 1.5.4 UNIQUAC |
| 1.5.5 ASOG |
| 1.5.6 UNIFAC |
| 1.5.7 COSMO-RS |
| 1.6 无限稀活度系数 |
| 1.6.1 测量方法 |
| 1.6.2 无限稀活度系数的意义 |
| 1.6.3 无限稀活度系数的应用 |
| 1.7 本课题研究的意义和内容 |
| 第二章 模型参数的获取 |
| 2.1 模型参数的推导 |
| 2.1.1 无限稀活度系数计算 |
| 2.1.2 MIVM根据无限稀活度系数求取模型参数 |
| 2.1.3 NRTL根据无限稀活度系数求取模型参数 |
| 2.2 求取的模型参数在全浓度体系的验证—合金体系 |
| 2.3 求取的模型参数在全浓度体系的验证—离子液体体系 |
| 2.4 参数分析 |
| 2.4.1 MIVM参数转化 |
| 2.4.2 MIVM的参数函数图形比较 |
| 2.4.3 NRTL的参数函数图形比较 |
| 2.4.4 NRTL的第三参数α |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 MIVM拟合二元离子液体 |
| 3.1 模型对比研究 |
| 3.1.1 烷烃类和[DoMIM][NTf_2]体系 |
| 3.1.2 烯烃类和[DoMIM][NTf_2]体系 |
| 3.1.3 炔烃类和[DoMIM][NTf_2]体系 |
| 3.1.4 苯环类和[DoMIM][NTf_2]体系 |
| 3.1.5 醇类和[DoMIM][NTf_2]体系 |
| 3.1.6 酯类和[DoMIM][NTf_2]体系 |
| 3.1.7 醚类和[DoMIM][NTf_2]体系 |
| 3.1.8 酮类和[DoMIM][NTf_2]体系 |
| 3.1.9 其他有机物和[DoMIM][NTf_2]体系 |
| 3.2 总平均误差 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 MIVM预测二元离子液体在全浓度的组元活度 |
| 4.1 不同离子液体分离水和丁醇的比较 |
| 4.1.1 阴离子[NTf_2]体系 |
| 4.1.2 阴离子[TCM]体系 |
| 4.1.3 阴离子[Tf_2N]体系 |
| 4.1.4 阴离子[FSI]体系 |
| 4.1.5 阴离子[DCA]体系 |
| 4.2 不同离子液体分离己烷和苯的比较 |
| 4.2.1 阴离子[NTf_2]体系 |
| 4.2.2 阴离子[TCM]体系 |
| 4.2.3 阴离子[Tf_2N]体系 |
| 4.2.4 阴离子[FSI]体系 |
| 4.3 不同离子液体分离环己烷和苯的比较 |
| 4.3.1 阴离子[NTf_2]体系 |
| 4.3.2 阴离子[TCM]体系 |
| 4.3.3 阴离子[Nf_2N]体系 |
| 4.3.4 阴离子[FSI]体系 |
| 4.3.5 阴离子[DCA]体系 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 MIVM预测三元离子液体体系 |
| 5.1 MIVM预测水、丁醇和离子液体三元系 |
| 5.1.1 水和丁醇的二元活度系数的获取 |
| 5.1.2 MIVM在水-丁醇-离子液体全组元的预测 |
| 5.1.3 结果分析 |
| 5.2 MIVM预测苯、环己烷和离子液体三元系 |
| 5.2.1 苯和环己烷的二元参数的获取 |
| 5.2.2 MIVM在苯-环己烷-离子液体全组元的预测 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论和展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录 A 计算所使用的MATLAB部分程序 |
| 附录 B 研究生阶段取得的科研成果 |
| 附录 C 攻读硕士期间参与的研究项目 |
| 附录 D 攻读硕士期间获得的荣誉 |
（10）Mg-Zn-Ag-Cu-Sr-Ca-RE多元可吸收医用镁合金设计、制备加工及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 医用镁合金的发展现状 |
| 1.3 本课题的研究内容与研究意义 |
| 第2章 实验材料与实验方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 纯金属 |
| 2.1.2 SBF溶液 |
| 2.1.3 生物细胞 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 合金制备 |
| 2.2.2 相平衡热处理 |
| 2.2.3 SEM/EDS测试 |
| 2.2.4 XRD测试 |
| 2.2.5 DSC测试 |
| 2.2.6 抗腐蚀性能测试 |
| 2.2.7 生物性能表征 |
| 第3章 热力学模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 液相模型 |
| 3.3 固溶体模型 |
| 3.4 计量比化合物模型 |
| 第4章 镁基三元体系相平衡测定 |
| 4.0 引言 |
| 4.1 Mg-Cu-Ca三元体系相平衡 |
| 4.1.1 Mg-Cu-Ca等温截面测定 |
| 4.1.2 Mg-Cu-Ca纵截面测定 |
| 4.2 Mg-Cu-Sr三元体系相平衡 |
| 4.2.1 Mg-Cu-Sr三元体系300℃等温截面 |
| 4.2.2 Mg-Cu-Sr三元体系400℃等温截面 |
| 4.3 Mg-Ag-Cu三元体系相平衡 |
| 4.3.1 Mg-Ag-Cu三元体系350℃等温截面 |
| 4.3.2 Mg-Ag-Cu三元体系400℃等温截面 |
| 4.4 Mg-Ag-Ca三元体系相平衡 |
| 4.5 Mg-Nd-Sr三元体系相平衡 |
| 4.5.1 Mg-Nd-Sr三元体系300℃等温截面 |
| 4.5.2 Mg-Nd-Sr三元体系350℃等温截面 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 热力学数据库构建 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Ag-X (X=Mn,Y,Sr)二元体系优化 |
| 5.2.1 Ag-Mn二体元系 |
| 5.2.2 Ag-Y二元体系 |
| 5.2.3 Ag-Sr二元体系 |
| 5.3 Mg-Cu-Ca三元体系 |
| 5.3.1 Cu-Ca二元体系 |
| 5.3.2 Mg-Cu-Ca三元体系 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 镁合金设计、制备与性能测试 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 Mg-Zn-Ag合金设计、制备与性能研究 |
| 6.3 Mg-Zn-Sr非晶态镁合金设计、制备与表征 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
四、金属合金溶液热力学模型研究进展（论文参考文献）
- [1]Zr-Fe-Si体系富锆角相关系研究及应用[D]. 魏杰. 北京有色金属研究总院, 2021(01)
- [2]DH36高强度船板钢全流程工艺优化和腐蚀防护的基础研究[D]. 李宏亮. 北京科技大学, 2021(08)
- [3]部分稀土RE-B二元系和Dy-Tb-Fe及Dy-Fe-B三元系热力学计算与实验研究[D]. 魏琪. 桂林电子科技大学, 2021(02)
- [4]锌铝注入对压水堆一回路结构材料腐蚀行为影响研究[D]. 孙晨皓. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [5]多组分协同溶剂萃取体系应用于高镁盐湖卤水提锂的研究[D]. 苏慧. 中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所), 2021(01)
- [6]Mg-Zn-Y系镁合金中合金元素的固溶特性及影响机理研究[D]. 邢方静. 内蒙古工业大学, 2021(01)
- [7]Mg-RE（Y/Gd）-Zn体系中长周期有序堆垛相的相平衡及热力学研究[D]. 阮永欣. 北京科技大学, 2021(08)
- [8]增强光电化学分解水活性的新策略探索[D]. 王敏瑞. 山东大学, 2021(11)
- [9]分子相互作用体积模型在离子液体中的初步应用研究[D]. 周海波. 昆明理工大学, 2021(01)
- [10]Mg-Zn-Ag-Cu-Sr-Ca-RE多元可吸收医用镁合金设计、制备加工及性能研究[D]. 张章. 扬州大学, 2021(08)