Компьютерное моделирование термодинамических свойств жидких двойных сплавов магния с элементами II - V групп периодической системы

• Автор: Ерофеев, Константин Борисович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 165 с. : ил.

1.1. Общее состояние изученности термодинамических свойств жидких сплавов магния

1.2. Обзор литературы

1.3. Этапы развития моделирования процессов

Глава 2. Аналитическое представление концентрационной зависимости термодинамических функций в двойных жидких металлических системах.
2.1. Сравнительная оценка методов аналитического представления концентрационной зависимости термодинамических функций в двойных жидких металлических системах и результаты расчетов.

2.2. Источники погрешностей в процессе математического моделирования

2.3. Результаты применения методов сплайнфункций, Всплайнов, парного регрессионного анализа, Тьеля, рациональной интерполяции, интерактивной интерполяции и аппроксимации зависимости полиномом

2.4. Расчет функции избыточной стабильности в жидких двойных сплавах магния.

2.5. Аппроксимация функций смешения с помощью систем алгебраических многочленов с непрерывно повышающимися степенями
2.6. Результаты применения метода РедлихаКистера при описании термодинамических свойств жидких сплавов магния

2.7. Вариант модели на основе интегральной среднеквадратичной

аппроксимации ортогональными многочленами Лежандра.
Глава 3. Описание концентрационной зависимости термодинамических функций для жидких двойных сплавов магния с помощью модели идеального ассоциированного раствора.
3.1. Общие принципы выбора параметров модели и метод расчета
3.2. Системы со значительными отклонениями от закона Рауля
3.3. Системы с умеренными отклонениями от закона Рауля
3.4. Зависимость точности определения термодинамических свойств двойных жидких сплавов магния от количества исходных данных
Глава 4. Описание концентрационной зависимости
термодинамических функций для жидких сплавов магния с помощью модели регулярного ассоциированного раствора
4.1. Особенности выбора параметров модели и метод расчета
4.2. Результаты описания концентрационной зависимости термодинамических функций для жидких сплавов магния с помощью модели регулярного ассоциированного раствора
4.3. Системы со значительными отклонениями от закона Рауля. .
4.4. Системы с умеренными отклонениями от закона Рауля
5. Заключение. Выводы
6. Список литературы
Введение


Показана возможность адекватного описания термодинамических функций активность, коэффициент активности, функция избыточной стабильности, избыточная энергия Гиббса, энтальпия смешения и энтропия двойных сплавов магния с элементами II V групп Периодической системы , i, , , , , , в рамках ФММ модели реализующие среднеквадратичное приближение метод парного регрессионного анализа, метод РедлихаКистера и др. Методами ИАР и РАР рассчитаны константы равновесия для изученных систем, осуществлено их сравнение, подтверждено, что они адекватно описывают поведение двойных систем. Подтверждено, что значения констант равновесия, рассчитанные методом ИАР, увеличиваются с увеличением отклонения систем от идеального поведения. Апробация работы Материалы диссертации доложены и обсуждены на научнотехнических конференциях в г. Волгограде г. Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ. Глава 1. В последние десятилетия наблюдалась тенденция роста применения магния и его сплавов практически во всех отраслях мировой промышленности. Основное преимущество магния его высокая удельная прочность. Около мирового потребления магния приходится на производство алюминиевых сплавов. Большую известность получили алюминиевые сплавы серий и 7ООО по западной классификации с содержанием магния 3. Еще одна тенденция последних десятилетий все возрастающее использование магниевых сплавов например, по данным i v, в году наметилась тенденция роста применения магниевых сплавов в США, и потребление магния составило тыс. Сплавы на основе магния уже нашли широкое применение в атомной энергетике, авиаи автопромышленности, и является второй крупной областью применения чистого металла, на которую приходится его мирового потребления. В настоящее время примерно магниевых сплавов используется. Благодаря своей химической активности магний применяется в разнообразных химических процессах, например для получения трудновосстановимых и редких металлов, производства компонентов осветительных ракет, зажигательных снарядов и авиабомб. Магний один из наиболее часто встречающихся в земной коре элементов, он занимает шестое место после кислорода, кремния, алюминия, железа и кальция. В природе магний встречается только в виде соединений. Он входит в состав многих минералов, таких как карбонаты, силикаты и др. К числу наиболее широко распространенных из них относятся, в частности, углекислые карбонатные породы, образующие на суше огромные массивы и даже целые горные хребты, магнезит МОз и даломит МОз СаСОз. МКСН. Другие магнийсодержащие минералы это бруцит, эпсонит, каинит. На поверхности земли магний легко образует водные силикаты, например, серпентин. Из известных науке минералов около 0 более содержат магний. Однако природные соединения магния широко встречаются и в растворенном виде. МСЬ содержится в водах океана его запасы здесь неисчерпаемы около 6 т и в соленых озерах и источниках. Несмотря на череду спадов на протяжении последних десяти лет в целом наблюдается тенденция увеличения производства металлического магния, которое в году, по данным I. В году производство несколько снизилось до 3. Наиболее крупными производителями магния на мировом рынке являются Китай 0. США 5. Канада . Россия . Израиль . В настоящее время жидкие сплавы магния достаточно хорошо изучены, многие системы исследованы разными методами и разными авторами. При этом важно, что полученные результаты хорошо согласуются между собой. Мы в таких случаях выбирали наиболее надежные экспериментальные данные или применяли модель к данным разных авторов параллельно. Вычислительные погрешности и погрешности методов расчета значительно меньше погрешностей экспериментальных данных. Поэтому точность полученных в данной работе результатов моделирования определяется точностью исходных данных. Все отобранные для моделирования системы условно разбиты на три группы в зависимости от знака и величины отклонений от идеального поведения. Первая группа сплавов магнийвисмут, магнийсурьма, магнийолово характеризуются сильными отрицательными отклонениями.