Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu tính chất nhiệt động của hợp kim ba thành phần bằng phương pháp moment

- NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT NHIỆT ĐỘNG CỦA HỢP KIM BA THÀNH PHẦN BẰNG PHƢƠNG PHÁP MÔMENT.
- CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIM LOẠI VÀ HỢP KIM.
- MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VỀ HỢP KIM.
- Tổng quan về kim loại và hợp kim.
- Kim loại.
- Hợp kim.
- Một số phương pháp nghiên cứu hợp kim ba thành phần Error! Bookmark not defined..
- CHƢƠNG 3: PHƢƠNG PHÁP THỐNG KÊ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT NHIỆT ĐỘNG CỦA HỢP KIM BA THÀNH PHẦN CÓ CẤU TRÚC LẬP PHƢƠNG TÂM DIỆN VÀ LẬP PHƢƠNG TÂM KHỐI .
- Hằng số mạng của hợp kim ba thành phần.
- Hằng số mạng của hợp kim ba thành phần ở T=0K Error! Bookmark not defined..
- Hằng số mạng của hợp kim ba thành phần ở T ≠ 0K.
- Năng lượng tự do Helmholtz và các đại lượng nhiệt động của hợp kim thay thế A-B-C cấu trúc lập phương tâm diện (LPTD) và lập phương tâm khối (LPTK.
- Năng lượng tự do Helmholtz của hợp kim.
- Các đại lượng nhiệt động của hợp kim ba thành phần.
- Áp dụng tính toán số cho một số hợp kim cụ thể.
- Một trong những đối tượng thu hút sự nghiên cứu của nhiều ngành khoa học đó chính là hợp kim của các kim loại mới.
- Cho tới nay đã có nhiều công trình nghiên cứu về hợp kim cả về thực nghiệm cũng như lý thuyết..
- đàn hồi của các tinh thể và hợp kim có cấu trúc lập phương tâm diện, lập phương tâm khối và cấu trúc lục giác xếp chặt.
- Trên cơ sở của phương pháp thống kê mômen và các công trình đã nghiên cứu trước đây, trong luận văn này chúng tôi trình bày một số kế quả áp dụng phương pháp này để nghiên cứu tính chất nhiệt động của kim loại và hợp kim ba thành phần, với tên đề tài “Nghiên cứu tính chất nhiệt động của hợp kim ba thành phần bằng phương pháp môment”.
- Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận văn là nghiên cứu năng lượng tự do Helmholtz và một số tính chất nhiệt động của hợp kim ba thành phần có cấu trúc lập phương tâm diện và lập phương tâm khối..
- Xây dựng biểu thức tính năng lượng tự do Helmholtz và biểu thức của các đại lượng nhiệt động của hợp kim ba thành phần có cấu trúc lập phương tâm diện và lập phương tâm khối.
- Áp dụng tính toán số cho một số hợp kim ba thành phần cụ thể.
- Sử dụng phương pháp thống kê mômen để nghiên cứu tính chất nhiệt động của hợp kim ba thành phần có cấu trúc lập phương tâm diện và lập phương tâm khối, vì đây là phương pháp nghiên cứu lý thuyết hiện đại, cho kết quả phù hợp với thực nghiệm..
- Chƣơng 1: Tổng quan về kim loại và hợp kim, một số phƣơng pháp nghiên cứu về hợp kim..
- Nội dung của chương này trình bày tổng quan kiến thức về kim loại và hợp kim, tóm tắt một số phương pháp đã được sử dụng để nghiên cứu các tính chất của hợp kim..
- Chƣơng 3: Phƣơng pháp thống kê mômen nghiên cứu tính chất nhiệt động của hợp kim ba thành phần có cấu trúc lập phƣơng tâm diện và lập phƣơng tâm khối.
- Chương này, dựa trên phương pháp thống kê môment chúng tôi xây dựng biểu thức giải tích của năng lượng tự do Helmholtz, hệ số dãn nở nhiệt, hệ số nén đẳng nhiệt, nhiệt dung đẳng tích và đẳng áp của hợp kim ba thành phần với cấu trúc lập phương tâm diện và lập phương tâm khối.
- Áp dụng tính số cho một số hợp kim cụ thể và so sánh kết quả nhận được với số liệu thực nghiệm..
- TỔNG QUAN VỀ KIM LOẠI VÀ HỢP KIM.
- MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VỀ HỢP KIM 1.1.
- Tổng quan về kim loại và hợp kim [1,2].
- Kim loại [1].
- 8 x nguyên tử).
- Giống như kim loại, hợp kim cũng có cấu tạo tinh thể.
- Hợp kim thường được cấu tạo bởi các loại tinh thể sau:.
- Tính chất của hợp kim phụ thuộc vào thành phần và cấu tạo, chế độ nhiệt của quá trình tạo hợp kim.
- Tính dẫn điện, tính dẫn nhiệt của hợp kim kém các kim loại trong hỗn hợp ban đầu.
- Tính chất này là do mật độ electron tự do trong hợp kim giảm vì có sự tạo thành liên kết cộng hóa trị.
- Nhiệt độ nóng chảy của hợp kim thường thấp hơn của các kim loại trong hỗn hợp ban đầu.
- Nhiệt độ nóng chảy của hợp kim thường thấp hơn của các kim loại trong hỗn hợp ban đầu..
- Tính chất này là do mật độ electron tự do trong hợp kim giảm đã làm yếu liên kết kim loại trong hợp kim..
- Một số phƣơng pháp nghiên cứu hợp kim ba thành phần 1.2.1.
- Kết quả đã được so sánh với số liệu thực nghiệm cho thấy sự phù hợp rất tốt của lý thuyết phiếm hàm mật độ áp dụng tính toán các tính chất của hợp kim đất hiếm..
- Một số công trình nghiên cứu dựa trên cấu hình điện tử của kim loại đất hiếm và hợp kim đất hiếm sử dụng sử dụng phép gần đúng mật độ địa phương, đã thu được kết quả về hằng số mạng và tính chất nhiệt động của Gd O 2 3 [25] rất phù hợp với số liệu thực nghiệm.
- Tính chất từ của kim loại đất hiếm và hợp kim đất hiếm cũng ảnh hưởng không nhỏ đến các tính chất nhiệt động của các loại vật liệu này.
- PHƢƠNG PHÁP THỐNG KÊ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT NHIỆT ĐỘNG CỦA HỢP KIM BA THÀNH PHẦN CÓ CẤU TRÚC LẬP PHƢƠNG TÂM.
- Hằng số mạng của hợp kim ba thành phần ở T=0K.
- Bằng mô hình tương tác cặp và phương pháp quả cầu phối vị, thế năng tương tác của hợp kim ba thành phần ABC có cấu trúc lập phương tâm diện(LPTD) và lập phương tâm khối(LPTK) được viết dưới dạng: (giới hạn xét trong 2 quả cầu phối vị).
- Năng lượng trật tự của hợp kim trên quả cầu phối vị bán kính a.
- Giả thiết hợp kim ABC với nồng độ hạt C nhỏ (có thể coi như 40ap ha thêm hạt C với nồng độ nhỏ vào hợp kim AB mà không làm thay đổi cấu trúc).
- khoảng cách lân cận gần nhất của hợp kim ở nhiệt độ T= 0K được tính từ phương trình:.
- Hằng số mạng của hợp kim ở nhiệt độ T = 0K: a 0 = C.a 1 , với hằng số C phụ thuộc cấu trúc của hợp kim.
- Từ (3.1), ta thấy hợp kim có thể được khảo sát như tổ hợp của các hệ hiệu dụng.
- Vậy độ dời của các nguyên tử trong hợp kim khỏi vị trí cân bằng theo [7, 9] cũng được xác định qua tổ hợp độ dời của các nguyên tử trong hệ hiệu dụng:.
- Hằng số mạng của hợp kim ba thành phần có cấu trúc LPTD và LPTK khi T >.
- Nếu sử dụng thế tương tác gần Lennard-Jones, dựa vào ta hoàn toàn có thể xác định được hằng số mạng của hợp kim ba thành phần có cấu trúc LPTD và LPTK..
- Năng lƣợng tự do Helmholtz và các đại lƣợng nhiệt động của hợp kim thay thế A-B-C cấu trúc lập phƣơng tâm diện (LPTD) và lập phƣơng tâm khối (LPTK).
- Năng lƣợng tự do Helmholtz của hợp kim.
- Xét hợp kim ABC với cấu trúc LPTD và LPTK chứa N nguyên tử.
- Gọi C  là nồng độ hạt của nguyên tử  trong hợp kim thì nồng độ này được xác định như sau:.
- Sử dụng thế năng tương tác cặp và phương pháp quả cầu phối vị, thế năng tương tác của hợp kim có dạng (giới hạn xét trong 2 quả cầu phối vị).
- Trong trường hợp C c  0 thì (3.31) trở thành biểu thức giải tích của năng lượng tự do của hợp kim hai thành phần [21]..
- Các đại lƣợng nhiệt động của hợp kim ba thành phần:.
- ta tính được năng lượng của hợp kim với nồng độ C nhỏ:.
- Khi áp suất p=0, xét trường hợp hợp kim ở trạng thái vô trật tự.
- (3.39) Trong trường hợp C c  0 thì trở thành biểu thức giải tích của năng lượng tự do, hệ số nén đẳng nhiệt, hệ số giãn nở nhiệt, nhiệt dung đẳng tích và đẳng áp của hợp kim hai thành phần [21]..
- Áp dụng tính toán số cho một số hợp kim cụ thể:.
- Trong luân văn này chúng tôi áp dụng các kết quả nhân được trong phần 3.1 để tính toán bằng số đối với một số hợp kim ba thành phần có cấu trúc lập phương tâm diện và lập phương tâm khối.
- Chúng tôi áp dụng thế Lennar-Jones để nghiên cứu các hệ số nén đẳng nhiệt, hệ số giãn đoạn nhiệt, nhiệt dung đẳng tích và đẳng áp của một số hợp kim ba thành phần.
- Các thông số của thế Lennar-Jones đối với một số kim loại trong hợp kim ba thành phần được trình bày trong bảng 1..
- Kim loại m n 0.
- Sử dụng các công kết quả nhận được ở trên chúng tôi áp dụng tính cho một số hợp kim ba thành phần ABC có cấu trúc lập phương tâm diện(LPTD) và lập phương tâm khối(LPTK).
- Bảng 2: Hằng số mạng của hợp kim ABC có cấu trúc LPTK Hợp kim C B.
- Bảng 3: Hằng số mạng của một số hợp kim ABC có cấu trúc LPTD.
- Hợp kim C B.
- Sử dụng các công thức để tính hệ số nén đẳng nhiệt, hệ số giãn nở nhiệt, nhiệt dung đẳng tích và đẳng áp cho một số hợp kim ba thành phần ABC có cấu trúc LPTD và LPTK.
- Các kết quả nhận được đối với hệ số nén đẳng nhiệt và hệ số giãn nở nhiệt của một số hợp kim được trình bày trong các bảng 4, 5 &.
- Bảng 4: Hệ số dãn nở và nén của hợp kim 80Ni-14Cr-6Fe : Hợp kim T(K PP Mo men  T cm 2 / dyn T .10.
- Bảng 5: Hệ số dãn nở và nén của hợp kim 35Ni-50Fe-15Cr : Hợp kim T(K PP Mo men  T cm 2 / dyn T .10.
- Bảng 6: Hệ số dãn nở và nén của hợp kim 60Ni-24Fe-16Cr : Hợp kim T(K PP Mo men  T cm 2 / dyn T .10.
- Các kết quả nhận được đối với nhiệt dung đẳng tích và đẳng áp cho một số hợp kim được trình bày trong các bảng 7 &.
- Bảng 7: Nhiệt dung đẳng tích và nhiệt dung đẳng áp của hợp kim 76Ni-15Cr-9Fe.
- Hợp kim T(K PP Mo men C V .10.
- Bảng 8: Nhiệt dung đẳng tích và nhiệt dung đẳng áp của hợp kim 66Ni-29Cu -3Al Hợp kim T(K PP Mo men.
- Các kết quả nhận được của phương pháp thống kê mô men đối với hệ số nén đẳng nhiệt, hệ số giãn nở nhiệt, nhiệt dung đẳng tích và đẳng áp đối với một số hợp kim ba thành phần có cấu trúc LPTD và LPTK được so sánh với số liệu thực nghiệm.
- Sự phụ thuộc của hệ số nén đẳng nhiệt vào nhiệt độ của hợp kim 80Ni-14Cr-6Fe.
- Sự phụ thuộc của hệ số nén đẳng nhiệt vào nhiệt độ của hợp kim 35Ni-50Fe-15Cr.
- Sự phụ thuộc của hệ số nén đẳng nhiệt vào nhiệt độ của hợp kim 60Ni-24Fe-16Cr.
- Sự phụ thuộc của hệ số dãn nở vào nhiệt độ của hợp kim 80Ni-14Cr-6Fe.
- Sự phụ thuộc của hệ số dãn nở vào nhiệt độ của hợp kim 35Ni-50Fe-15Cr.
- Sự phụ thuộc của hệ số dãn nở vào nhiệt độ của hợp kim 60Ni-24Fe-16Cr.
- Sự phụ thuộc của nhiệt dung đẳng tích vào nhiệt độ của hợp kim 76Ni-15Cr-9Fe.
- Sự phụ thuộc của nhiệt dung đẳng tích vào nhiệt độ của hợp kim 66Ni-29Cu-3Al.
- Sự phụ thuộc của nhiệt dung đẳng áp vào nhiệt độ của hợp kim 66Ni-29Cu-3Al.
- Trong luận văn này chúng tôi đã áp dụng phương pháp thống kê mô men để nghiên cứu tính chất nhiệt động của hợp kim ba thành phần có cấu trúc lập phương tâm diện và lập phương tâm khối.
- Xây dựng được các biểu thức giải tích để tính hằng số mạng của hợp kim ba thành phần ABC có cấu trúc lập phương tâm diện và lập phương tâm khối..
- Xây dựng được biểu thức giải tích của năng lượng tự do của hợp kim ba thành phần ABC có cấu trúc lập phương tâm diện và lập phương tâm khối..
- Xây dựng được biểu thức giải tích của các đại lượng nhiệt động của hợp kim ba thành phần ABC có cấu trúc lập phương tâm diện và lập phương tâm khối như: hệ số nén đẳng nhiệt, hệ số giãn nở nhiệt, biểu thức của nhiệt dung đẳng tích và đẳng áp..
- Áp dụng tính hằng số mạng đối với một số hợp kim FeNiV, FeNiAl có cấu trúc LPTK và các hợp kim FeNiW, FeNiCu, FeNiCr, FeNiV có cấu trúc LPTD.
- Áp dụng tính nhiệt dung đẳng tích và đẳng áp đối với các hợp kim NiCrFe, NiCuAl..
- Các kết quả nhận được trong luận văn có thể được mở rộng nghiên cứu tính chất cơ và nhiệt động cho hợp kim ở nhiệt độ và áp suất khác nhau.

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt