《Pb-Sn-Sb三元合金氣液相平衡研究》是依託昆明理工大學，由楊斌擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：Pb-Sn-Sb三元合金氣液相平衡研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：楊斌
- 依託單位：昆明理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
回收利用鉛、錫及銻冶煉和消費過程中產生的Pb-Sn-Sb合金意義重大。真空蒸餾處理Pb-Sn-Sb合金具有流程短、無污染、金屬回收率高等優點。但現有的真空蒸餾理論尚停留在二元合金體系，難以支持三元和多元合金體系的研究，本課題以Pb-Sn-Sb三元合金為對象，開展組元活度的預測和實驗測定研究、組元活度對元素分布行為特性影響規律研究、元素氣液相平衡建模和實驗研究。通過對Pb-Sn-Sb合金組元活度預測模型的選取和元素氣液相平衡預測模型的建立等關鍵科學問題的研究，獲得Pb-Sn-Sb合金組元的活度數據，修正、完善預測Pb-Sn-Sb合金組元活度的熱力學模型；建立Pb-Sn-Sb三元合金體系的氣液相平衡關係，構建三元合金氣液相平衡的預測模型。研究結果將為Pb-Sn-Sb合金高效、清潔回收利用提供可靠的理論依據，豐富和完善多元合金真空蒸餾理論。
結題摘要
項目組以Pb-Sn-Sb合金體系為對象，圍繞活度預測模型的篩選、氣液相平衡預測模型的建立等關鍵問題，進行了以下研究：（1）採用Wilson方程、Miedema模型及分子相互作用體積模型（MIVM）計算了Pb-Sn、Pb-Sb、Sn-Sb二元合金組元的活度值，比較了預測值與文獻值的偏差；採用MIVM、Wilson方程、Toop模型，Kohler模型及新一代周國治幾何模型（Chou’s model）計算了1073K-1573K溫度範圍內Pb-Sn-Sb三元合金各組元的活度。（2）研究了液態電解質純淨度、電極副反應、固體電解質電學性能等因素對電動勢測定的影響，根據合金真空蒸餾實際溫度區間，設計了不同的活度測定方案，準確地獲得了不同溫度下Pb-Sn-Sb合金體系組元的活度值等熱力學數據。（3）通過對關鍵參數合理取值，對MIVM進行了簡化；以活度測定值為標準，對簡化的MIVM、Wilson方程等模型進行了預測精度篩選，確定了簡化的MIVM在Pb-Sn-Sb合金體系組元活度預測最可靠。（4）以活度為基礎，計算得到了二元合金真空蒸餾分離係數，繪製了Pb-Sn-Sb三元合金體系的氣液相平衡成分圖，提出了Pb-Sn-Sb合金體系氣液相平衡關係科學表達式，繪製了氣液相平衡相圖（T-x(y)和p-x(y)相圖），建立了Pb-Sn-Sb合金體系氣液相平衡成分預測模型，揭示了合金真空蒸餾分離的可能性及合金組元在氣、液相中的分布規律。（5）系統地開展了Pb-Sn-Sb合金體系的真空蒸餾實驗研究，將實驗值與氣液平衡相圖進行對比，驗證了氣液相平衡關係科學表達式及氣液平衡相圖的科學可靠性；結合化工理論，設計了新的氣液平衡測定方案，獲得了與氣液平衡相圖吻合的實驗數據。項目研究結果豐富了多元合金的熱力學數據，查明了熱力學模型的適用條件，拓寬了氣液相平衡理論在高溫熔體理論研究中的套用範圍，完善了真空蒸餾基礎理論，為有色金屬合金真空分離實踐提供了可靠的理論依據和指導。
