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镧系卤化物与碱金属卤化物混合物体系的相图热力学研究

作　者: 吴岳
导　师: 龚伟平
学　校: 中南大学
专　业: 材料学
关键词: 镧系卤化物与碱金属卤化物混合物体系 热力学优化 相图
分类号: O613.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 37次
引　用: 1次
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内容摘要


在本论文中描述了测量镧系金属卤化物与碱金属卤化物混合物体系相图及热力学数据的实验过程。通过CAPHLD法计算和评估了MBr-TbBr3(M=Cs、Rb)、MBr-CeBr3(M=Na、Li、K、Rb、Cs)和CsBr-LaBr3等多个熔盐体系。在评估过程中,根据各个体系的相图和热力学性质并考虑到在液相混合焓的特点及液相中实际存在的离子团,恰当地选择了双亚点阵离子溶体模型,(M+)P:(Br-,TbBr63-, TbBr3)Q,(M=碱金属元素,Ln=镧系元素)描述液相和中间相MxLnyBrz(M=碱金属,Ln=镧系元素)。在评估中,液相混合焓,中间相的比热容和转变焓,以及相图数据都被应用于计算当中。最终,获得了评估后的相图以及各个相的吉布斯自由能。对于其中多个体系是首次建立起热力学数据库。通过比较计算得到的热力学数据、相图数据与实验得到的数据,发现它们符合得很好,且探讨了碱金属元素原子半径及镧系元素原子序数与体系热力学性质见的关系与变化规律。所得到的热力学数据库和体系热力学性质的变化规律将对金属熔盐反应对和金属卤化物灯的应用起到理论指导作用。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-5
目录  5-7
第一章 绪论  7-16
  1.1 镧系元素的基本特征  7
  1.2 镧系金属卤化物及碱金属卤化物的特性与研究现状  7-9
  1.3 镧系金属卤化物与碱金属卤化物混合物的应用  9
  1.4 相图及热力学计算  9-11
    1.4.1 研究意义  9-10
    1.4.2 CAPHLD法特点  10
    1.4.3 Thermo-Calc软件与优化模块PARROT  10-11
  1.5 热力学模型  11-15
  1.6 选题意义和研究内容  15-16
第二章 一元化合物CeBr_3与LaCl_3的热力学优化  16-23
  2.1 实验过程简介  16-17
  2.2 热力学数据  17-18
  2.3 一元化合物  18
  2.4 优化过程  18
  2.5 结果和讨论  18-22
  2.6 结论  22-23
第三章 MBr-CeBr_3(Li、Na、K、Rb、Cs)体系相图热力学优化  23-39
  3.1 相图数据  23-24
    3.1.1 LiBr-CeBr_3和NaBr-CeBr_3体系  23
    3.1.2 KBr-CeBr_3、RbBr-CeBr_3、CsBr-CeBr_3体系  23-24
  3.2 热力学数据  24
  3.3 热力学模型  24-26
    3.3.1 一元化合物  24
    3.3.2 液相  24-26
    3.3.3 中间化合物K_3CeBr_6、Rb_3CeBr_6、Cs_3CeBr_6和K_2CeBr_5化合物  26
    3.3.4 中间化合物RbCe_2Br7、Rb_2CeBr_5、CsCe_2Br_7和Cs_2CeBr_5  26
  3.4 优化过程  26-27
  3.5 结果和讨论  27-38
  3.6 结-论  38-39
第四章 MBr-TbBr_3(Rb、Cs)体系相图热力学优化  39-51
  4.1 相图数据  39
    4.1.1 CsBr-TbBr_3体系  39
    4.1.2 RbBr-TbBr_3体系  39
  4.2 热力学数据  39-40
  4.3 热力学模型  40-42
    4.3.1 一元化合物  40
    4.3.2 液相  40-41
    4.3.3 中间化合物Cs_3TbBr_6和Rb_3TbBr_6  41-42
    4.3.4 中间化合物Cs_3Tb_2Br_9、CsTb_2Br_7和RbTb_2Br_7  42
  4.4 评估过程  42
  4.5 结果和讨论  42-50
  4.6 结论  50-51
第五章 CsBr-LaBr_3体系相图热力学优化  51-60
  5.1 相图数据  51
  5.2 热力学数据  51-52
  5.3 热力学模型  52-53
    5.3.1 一元化合物  52
    5.3.2 液相  52-53
    5.3.3 中间化合物Cs_3LaBr_6  53
    5.3.4 中间化合物Cs_2LaBr_5和CsLa_2Br_7  53
  5.4 评估过程  53-54
  5.5 结果和讨论  54-59
  5.6 结论  59-60
结论  60-61
参考文献  61-64
致谢  64-65
攻读学位期间发表的论文  65

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 无机化学 > 非金属元素及其化合物 > 第Ⅶ族非金属元素（卤素）及其化合物
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