Комплекс программ регистрации и обработки экспериментальных данных термического анализа : Информационная система "Диаграммы состояния двухкомпонентных систем"

• Автор: Оленников, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 160 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1.Физикохимический анализ. Диаграммы состояния, их научная и практическая значимость.

Основные виды диаграмм состояния

1.1.1. Структура физикохимического анализа

1.1.2. Диаграммы состояния двух компонентных систем

1.1.3. Диаграммы состояния трех компонентных систем

1.2.Термический анализ

Щ 1.3.Информационные системы. Методология проектирования

информационных систем

1.3.1. Основы методологии проектирования ИС

1.3.2. Структурный подход к проектированию ИС
1.4. Научные информационные системы
1.5. Анализ существующего программного обеспечения в области графической и математической обработки данных эксперимента
1.6.Обзор некоторых научноинформационных систем и порталов
1.7.Выводы по литературному обзору
ГЛАВА 2. СИНТЕЗ ПРОСТЫХ И СЛОЖНЫХ СУЛЬФИДОВ.
МЕТОДЫ ФИЗИКОХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА
2.1 .Установки синтеза сульфидов, реакторы
2.2.Синтез простых сульфидов М5, Рг3
2.3.Синтез образцов в системе МБ Рг3
2.4.Методы физикохимического анализа
2.4.1. Рентгенофазовый анализ РФА
2.4.2. Микроструктурный анализ МСА, дюрометрический анализ ДМА
2.4.3. Дифференциальнотермический анализ ДТА
2.4.4. Визуально политермический анализ ВПТА, прямой термический анализ ПТА
ГЛАВА 3. КОМПЬЮТЕРНАЯ ОБРАБОТКА
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ ТЕРМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА. ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС
3.1 .Регистрация первичных экспериментальных данных
3.2.Графическое представление первичных экспериментальных данных
3.3.Первичная обработка экспериментальных данных. Фильтры. 3.4.Определение изломов на температурных кривых простого
термического анализа
3.5.Определение границ тепловых эффектов превращений
на кривой в простом термическом анализе
3.6.Определение границ тепловых эффектов превращений на дифференциальных кривых дифференциальнотермического анализа выделение пиков
3.7.Получение количественной информации об исследуемом
объекте
3.7.1. Определение характерных точек термических кривых
3.7.2. Определение площади пика
3.7.3. Содержание термоактивного компонента эвтектики
ГЛАВА 4. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПИКОВ ТЕПЛОВЫХ ЭФФЕКТОВ. ФАЗОВАЯ ДИАГРАММА СИСТЕМЫ .
4.1. Аппроксимация пиков тепловых эффектов дифференциальнотермических кривых
4.1.1. Математическое описание пика
4.1.2. Влияние характера протекающего процесса на форму пика. Выбор аппроксимирующей модели пика.
4.2.Разделение площадей сложного пика
4.3.Моделирование дифференциальнотермических кривых для двухкомпонентных диаграмм состояния эвтектического типа
4.4.Фазовая диаграмма системы М8 Ргз. Метод оценки теплот плавления исходных тугоплавких соединений.
ГЛАВА 5. НАУЧНАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ ДВУХКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЕ
Принятые сокращения в работе
ВПТЛ визуальнополитермический анализа
ДТА дифференциальнотермический анализа
МНК метод наименьших квадратов
МСА микроструктурный анализ
РЗМ редкоземельные металлы
РЗП редкоземельные полупроводники
РЗЭ редкоземельные элементы
РФА рентгенофазовый анализ
СТ структурный тип
ТР тврдый раствор
ФД фазовые диаграммы
ФХА физикохимический анализ
ЩЗМ щелочноземельные металлы
ЩЗЭ щелочноземельные элементы
Ьп символ редкоземельного элемента
ПК персональный компьютер
ПО программное обеспечение
ИС информационная система
НИС научноинформационная система
СУБД система управления базами данных
ОС операционная система
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Компоненты индивидуальные вещества, которые, будучи взяты в наименьшем числе, достаточны для построения всей системы, причем предполагается, что система находится в равновесном состоянии 2, 5. Компоненты независимые составные части системы 2, 5. Фаза совокупность однородных систем, находящихся между собою в термодинамическом равновесии 2, 5, 9. Термодинамичеси равновесным, или равновесным, называется такое состояние, которое не изменяется во времени 2. Фазовым или гетерогенным равновесием называется равновесие в системе, состоящей из двух или большего числа фаз 9. В основе физикохимического анализа лежат правило фаз Гиббса и впервые введнные Н. С. Курнаковым принципы непрерывности и соответствия. Правило фаз соотношение термодинамики, согласно которому для любой равновесной системы сумма числа фаз и вариантности V равна числу компонентов к, увеличенному на число параметров п, определяющих равновесное состояние системы V к п. При этом параметры состояния температура Т, давление р, напряжнности электрического и магнитного полей и др. Если состояние системы может изменяться лишь под действием Тир, причм размеры фаз таковы, что можно пренебречь величиной их поверхностной энергии, то правило фаз принимает вид V к 2 2, 5, 9. Согласно принципу соответствия, каждой фазе или совокупности фаз системы соответствует определнный геометрический образ точка, линия, поверхность, объм на диаграмме состав свойство. Так, началу кристаллизации фазы или фаз соответствуют кривые или поверхности ликвидуса, над которыми расположена область существования одной жидкой фазы раствора или расплава концу кристаллизации соответствуют линии или поверхности солидуса, ниже которых существуют лишь тврдые фазы 1,2,9. В физикохимическом анализе измеряют различные физические свойства систем, чаще всего температуры фазовых переходов Термический анализ и другие тепловые свойства теплопроводность, тепломкость, тепловое расширение, электрические электрическая проводимость, диэлектрическая проницаемость, оптические показатель преломления, вращение плоскости поляризации света, плотность, вязкость, тврдость и другие, а также зависимость скорости происходящих в системе превращений от е состава. Широко используют изучение исследуемых объектов посредством рентгеновского структурного анализа, микроскопической металлографии и др. Объекты физикохимического анализа классифицированы по числу компонентов в системе. Различают однокомпонентные, двухкомпонентные, трехкомпонентные и т. При исследовании систем, состоящих из двух или большего числа химических индивидов, главную роль играет зависимость свойств системы от состава. Несмотря на то, что последний способ представления результатов является более высокой ступенью в обработке результатов измерения, в физикохимическом анализе пока используется преимущественно графический метод. Графическое изображение соотношений между параметрами состояния физикохимической системы температурой, давлением и др. Если на диаграмме изображено состояние различных фаз системы, то диаграмма называется фазовой 2, 9. Диаграмма состояния отражает, какие процессы прошли в системе образовались ли механические смеси, твердые или жидкие растворы, возникли ли новые соединения и т. По диаграмме также определяются границы существования различных фаз в системе. Анализ диаграммы позволяет выявить не столь резко выраженные процессы и отметить слабые межчастичные взаимодействия, которые не приводят к образованию новых соединений или распаду имеющихся. Диаграммы состояния двух компонентных систем это системы, образованные двумя компонентами, которыми могут быть два химических элемента, два химических соединения или элементы соединения. Особое практическое значение имеют конденсированные двойные системы, к которым относится большинство металлических и солевых систем Диаграммы состояния и диаграммы состав свойство таких систем изображают на плоскости, откладывая на оси абсцисс состав х выраженный в процентах по массе, атомных или мольных процентах одного из компонентов, а на оси ординат температуры Т фазовых превращений солидуса, ликвидуса, полиморфных превращений и др.