基于相图计算方法的镍基高温合金热膨胀系数模型建立及其数据库

发布时间：2021-08-24 10:54

　　热膨胀系数是金属材料选择和工艺设计的主要参量,也是科学研究及工程应用的重要热物理参数。特别是当温度急剧变化时,必须注意材料的热膨胀系数。然而,受实验条件所限,材料的热膨胀系数的实验数据很少。因此,构建简便的能够有效预测膨胀系数的模型,建立能够为材料设计指导和选择提供必要基础信息的数据库具有重要科学意义。本研究基于计算相图方法（CALPHAD方法）,借鉴经典热容模型,通过增加额外的磁性项参数,建立了含有铁磁-顺磁转变金属固溶体膨胀系数的CALPHAD计算模型。结合文献报道的实验信息及第一性原理预测的部分数据,采用Levenberg-Marquardt法对模型参数进行了评估,所取得的主要研究结果如下:（1）采用CALPHAD方法,借鉴经典热容模型,本文构建了一个简便有效的包含铁磁-顺磁处理项的金属固溶体通用的热膨胀系数计算模型。（2）采用Levenberg-Marquardt法对模型参数进行了评估,优化得到了200-1200K范围内Ni-Fe二元金属固溶体热膨胀系数的相互作用参数。该模型参数可以准确计算任意镍含量的Ni-Fe（FCC）的二元金属固溶体的热膨胀系数。（3）采用第一性原理,计算... 

【文章来源】：厦门大学福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

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图３．１（ｈ）不同成分（ｗｔ％）?Ｎｉ－Ｆｅ?（ＦＣＣ）热膨胀系数??Ｆｉｇｕｒｅ?３．１（ｂ）?Ｔｈｅ?ＣＴＥ?ｏｆ?Ｎｉ－Ｆｅ（ＦＣＣ）?ｉｎ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ??３５??

图３．２不同温度下Ｎｉ－Ｆｅ?（ＦＣＣ）二元合金顺磁项热膨胀系数的计算结果与实验??

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]三元M/B/Si功能化合物的第一性原理计算方法研究[D]. 张慧君.燕山大学 2017
[2]金属晶格稳定性与热学性质第一原理研究[D]. 聂耀庄.中南大学 2007

硕士论文
[1]金属元素热膨胀系数的评估与计算[D]. 张博.湘潭大学 2014
[2]用量子力学第一性原理计算方法研究纳米材料[D]. 靳玉伟.华北电力大学（北京） 2010



本文编号：3359854