部分稀土二元合金相图的热力学计算

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1、硕士学位论文摘要稀土金属因其独特的物理化学性质而被誉为新材料的宝库。目前稀土合金材料已广泛地应用于国民经济、国防建设和现代科学技术的各个领域。中国是稀土资源大国，新型稀土材料的开发具有重要的战略意义。相图是材料设计的重要理论基础，因此，建立一个高性能稀土材料的热力学设计系统，为稀土材料的研发提供高效的理论指导将是一项非常重要的研究工作。本论文主要基于相图计算的CALPHAD方法，对部分稀土二元合金相图进行了热力学优化与计算，主要研究结果如下：(1)系统地收集、整理和评估现有的相图和热力学数据，采用合理的热力学模型，利用CALPHAD技术，对Cu．X(Tm，Ho，Tb，B，

2、Ta，Os，Re)各二元系的相图进行了热力学计算，计算结果与实验结果取得了很好的一致性。(2)系统地收集、整理和评估现有的相图和热力学数据，采用合理的热力学模型，利用CALPHAD技术，对Mo．X(Ce，Pr,Nd，Sm，Eu，Tb，Ho，Tm，Yb，Lu)各二元系的相图进行了热力学计算，计算结果与实验结果取得了很好的一致性，对其中一些实验数据尚不完整的二元系相图也通过合理的热力学描述加以了完善。(3)系统地收集、整理和评估现有的相图和热力学数据，采用合理的热力学模型，利用CALPHAD技术，对Cr-X(Sm，Lu)，V-X(Ho，Lu)，Au．X(Rb，Mo)和Th．W

3、各二元系的相图进行了热力学计算，计算结果与实验结果取得了很好的一致性。本研究获得的热力学参数，将作为高性能稀土材料的热力学设计系统的部分内容，同时为外推计算稀土多组元体系的相平衡提供了理论基础，并为高性能稀土材料的设计及制备提供重要的理论指导。关键词：稀土合金；CALPHAD；相图；热力学硕士学位论文AbstractRareearthmetalshavebeenusedinmanyfieldsduetotheirexcellentmagnetic，electricalandopticalproperties．Inparticular,theintermetalliccom

4、poundsformedbetweentransitionmetalsandrareearthelementsareofparticularimportanceforhi曲performancefunctionalmaterials，such弱permanentmagnetandhydrogenstoragematerials．Inordertodesignnewrareearthalloys，improvethealloyproperties，optimizealloycompositionsandprocessing，itisnecessarytoinvestigat

5、ethephasediagramsandthermodynamicdatainrareearthalloys．Inthispaper，thermodynamicassessmentsofsomeRE-XbinaryphasediagramswerecarriedoutusingtheCALPHADmethod．Majorresearchcontentsarelisted嬲follows：(1)ThephaseequilibriaoftheCu-X(Tm，Ho，Tb，B，Ta，Os，Re)binarysystemshavebeenthermodynamicallyoptim

6、izedbasedontheavailableexperimentaldata．Asetofself-consistentandreaSonablethermodynamicparametersisobtainedforeachbinarysystem，whichdescribestheGibbsenergiesofthesolutionphasesandtheintermediatephases．(2)ThephaseequilibriaoftheMo—X(Ce，Pr,Nd，Sm，Eu，Tb，Ho，Tm，Yb，Lu)binarysystemshavebeenthermo

7、dynamicallyoptimizedbasedontheavailableexperimentaldata．Asetofself-consistentandreasonablethermodynamicparametersisobtainedforeachbinarysystem，whichdescribestheGibbsenergiesofthesolutionphases．(3)ThephaseequilibriaoftheCr-X(Sm,Lu)，V-X(Ho，Lu)，Au—X(Rb，Mo)and砀．Wbinarys