王国承
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张立峰
钢铁
基于纳米热力学理论分析了钢液中非金属夹杂物的形核过程,建立了夹杂物形核的纳米热力学计算模型。通过考虑晶核尺寸对钢液-晶核界面能的影响,推导了钢液-晶核界面能与晶核尺寸之间的关系式;进一步分析晶核尺寸对晶核溶解度的影响,获得了考虑晶核尺寸因素的夹杂物形核过程总Gibbs自由能变化关系式;在此基础上,获得了基于纳米热力学的夹杂物临界晶核半径计算公式。以Al2O3夹杂为例,分别采用纳米热力学和经典形核热力学公式计算了临界晶核半径。结果表明：在相同条件下,基于纳米热力学计算得到的临界晶核半径值均大于经典热力学计算得到的临界晶核半径值;对于用铝终脱氧的一般情况,纳米热力学计算得到Al2O3夹杂物的临界晶核半径为1.40～2.72nm,经典热力学计算值为1.02～1.69nm。研究结果目前难以直接采用试验证实,但可从有关纳米体系热力学研究文献结果得到间接验证。
关键词:
钢液
,
非金属夹杂物
,
纳米热力学
,
形核
,
临界半径
王达健
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谢刚
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张雄飞
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蒙延双
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黄北卫
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张利华
功能材料
从电合成实验和纳米热力学两方面,考察二氧化钛热处理时的相态和尺寸变化规律.以TiCl4为原料,添加少量硫酸,在室温水溶液中进行电解后获得稳定的胶体,胶体经净化、冷冻干燥后得到近金红石型、平均粒径约10nm的二氧化钛粉体.用TiCl4水解法制备了非晶二氧化钛对比样品,分析了热处理诱导非晶-锐钛矿相-金红石相的相变和尺寸变化.对关联表面自由能和表面应力的纳米尺寸效应的纳米热力学进行了分析.
关键词:
二氧化钛
,
电化学合成
,
纳米热力学
