陶辉锦
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谢佑卿
,
彭红建
,
余方新
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刘锐锋
,
李晓波
,
聂耀庄
中国有色金属学报
采用SGTE纯单质数据库中Gibbs能的表达式,结合JANAF热力学实验数据,用最小二乘法对金属元素Cu的Gibbs能表达式进行重新评估.重新评估后的转变热容、转变焓和转变熵分别为-0.187 J/(mol·K)、13.138 kJ/mol和9.675 J/(mol·K),与实验数据符合很好.运用Debye-Grüneisen模型研究Cu从0 K到熔点的热力学性质,结果发现模型计算的低温热容值偏低,从而导致模型计算的转变熵和Gibbs能偏大.运用Debye-Grüneisen模型研究过冷液体的热力学性质,并通过保持熔点热容、焓和熵值的连续性,得到液相Cu的热容和Gibbs能等热力学性质,结果与实验值数据符合较好.
关键词:
Cu
,
Gibbs能
,
评估
,
热力学性质
,
Debye-Grüneisen模型
,
过冷液体
谢佑卿
,
聂耀庄
,
李小波
,
刘心笔
,
彭红建
,
李艳芬
中国有色金属学报
介绍以第一原理合金电子理论为基础的系统合金科学(FP-SSA)框架中Au3Cu型有序合金的特征原子势能(CAPE)配分函数.主要创新内容如下:以基本原子团{AiAu·[(I - i)Au,iCu]}和{AiCu·[(I- i)Au,iCu]}序列的中心特征原子AiAu和iCu为结构单元序列,替代原子对和原子团,建立了合金相的特征原子排列模型；以配位原子团[(I - i)Au,iCu]对作用于特征原子势场影响的方式替代原子对能量相互作用和原子团能量相互作用方式,以特征原子势能能级代替原子对能级和原子团能级,建立了合金相的“特征原子势能相加定律”,计算合金相及其组元的平均势能；在特征原子排列的简并因数与特征原子势能能级一致的条件下建立CAPE配分函数和计算组态熵.此函数揭示了当今流行的固溶体理论的不足之处,为建立特征Gibbs能配分函数奠定了基础.
关键词:
Au3Cu型有序合金
,
第一原理
,
系统合金科学
,
特征原子
,
势能
,
配分函数
聂耀庄
,
谢佑卿
,
李小波
,
彭红建
金属学报
应用基于密度泛函与密度泛函微扰理论的平面波赝势方法计算了一组不同晶格常数下hcp结构金属Zr的声子谱及相应的静态总能，由此得到不同晶格常数下的自由能，由准谐近似及自由能极小判据得到自由能与温度的关系，进而计算了热膨胀系数、体弹性模量、定容及定压摩尔热容与温度的关系，计算结果在较宽的温度范围内与实验相符。对热膨胀系数，同时应用德拜-格林奈森模型进行了计算，并与第一原理方法的结果进行了比较。对摩尔热容的计算考虑了电子的贡献，表明在高温区电子热容的贡献不能忽略
关键词:
第一原理计算
,
calculations
,
Thermal properties
,
Phonons
谢佑卿
,
李艳芬
,
刘心笔
,
李晓波
,
彭红建
,
聂耀庄
材料导报
将系统科学的哲学观和方法论凝练为3个哲学命题和3个主要方法.系统合金科学(SSA)包含两个部分:系统合金科学(SSA)理论框架和合金特征原子排列设计(CAAD)应用工程.SSA理论框架分为两个分支:以实验(EX)技术为基础和以第一原理(FP)金属间化合物电子理论为基础的SSA理论框架.SSA理论框架层次是:特征原子势能和体积的分离理论,特征晶体的价键理论,特征晶体热力学性质的分离理论,合金相特征原子排列晶体学,合金相混合特征晶体热力学,合金相转变、相平衡和相图的混合特征晶体综合理论.各理论层次之间的关系由结构单元序列链、公式链和信息链描述.
关键词:
系统合金科学
,
Ti-Al系
,
Au-Cu系
,
合金设计
,
有序-无序转变
谢佑卿
,
李小波
,
刘心笔
,
彭红建
,
聂耀庄
中国有色金属学报
以系统科学哲学为指导，以Au-Cu合金系为实例，介绍了以下内容：合金基因、合金基因全息信息传输的Gibbs能函数以及AuCuI( Cu4AuA8 A )化合物无序化的平衡和亚平衡传输方式，Au3Cu、AuCu和AuCu3亚格子系统的平衡全息网络相图(HNP)；描述组元—成分—结构—性能—温度之间的关系；预测设计合金信息的蓝图：Au-Cu合金系的平衡和亚平衡HNP图。实现“网络化、信息化和智能化设计与研发先进合金”的路径规程是“基本组元合金系统—合金基因序列—亚格子合金系统的平衡HNP图—合金系的平衡和亚平衡HNP图—合金基因工程—合金系统全息知识与数据库”。实施此路径规程的基地称之为“全息合金定位设计与研发系统(HAPDS)”。
关键词:
Au-Cu系
,
合金基因序列
,
平衡和亚平衡全息网络相图
,
全息合金定位设计与研发系统
,
系统金属材料科学
聂耀庄
,
谢佑卿
,
李小波
,
彭红建
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2007.07.005
应用基于密度泛函与密度泛函微扰理论的平面波赝势方法计算了一组不同晶格常数下hcp结构金属Zr的声子谱及相应的静态总能,由此得到不同晶格常数下的自由能,由准谐近似及自由能极小判据得到自由能与温度的关系,进而计算了金属Zr热膨胀系数、体弹性模量、定容及定压摩尔热容与温度的关系,计算结果在较宽的温度范围内与实验相符.对热膨胀系数,同时应用Debye-Grüneisen模型进行了计算,并与第一原理方法的结果进行了比较.对摩尔热容的计算考虑了电子的贡献,表明在高温区电子热容的贡献不能忽略.
关键词:
第一原理计算
,
热力学性质
,
声子
,
赝势
