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CALTPP:A general program to calculate thermophysical properties

Journal of Materials Science & Technology 2020年第7期42卷 229-240页

作者： Yuling Liu Cong Zhang changfa du Yong du Zhoushun Zheng Shuhong Liu Lei Huang Shiyi Wen Youliang Jin Huaqing Zhang Fan Zhang George Kaptay State Key Lab of Powder Metallurgy Central South UniversityChangshaHunan 410083China Collaborative Innovation Center of Steel Technology University of Science and Technology BeijingBeijing 100083China School of Mathematics and Statistics Central South UniversityChangshaHunan 410083China School of Materials Science and Engineering Xiangtan UniversityXiangtanHunan 411105China Department of Nanotechnology University of MiskolcH-3515 MiskolcEgyetemvarosHungary

A program CALTPP(CALculation of ThermoPhysical Properties)is developed in order to provide various thermophysical properties such as diffusion coefficient,interfacial energy,thermal conductivity,viscosity and molar volume mainly as function of temperature and *** thermophysical properties are very important inputs for microstructure simulations and mechanical property *** general structure of CALTPP is briefly described,and the CALPHAD-type models for the description of these thermophysical properties are *** CALTPP program contains the input module,calculation and/or optimization modules and output module.A few case studies including(a)the calculation of diffusion coefficient and optimization of atomic mobility,(b)the calculation of solid/liquid,coherent solid/solid and liquid/liquid interfacial energies,(c)the calculation of thermal conductivity,(d)the calculation of viscosity,and(e)the establishment of molar volume database in binary and ternary alloys are demonstrated to show the features of *** is expected that CALTPP will be an effective contribution in both scientific research and education.

关键词： Thermophysical property Diffusion coefficient Interfacial energy Thermal conductivity Viscosity Molar volume CALPHAD-type modeling

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相图热力学数据库及其计算软件:过去、现在和将来

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中国科学：化学 2019年第7期49卷 966-977页

作者：刘树红金波傅太白曾银平都昌发杜勇郑洲顺中南大学轻质高强结构材料国防科技重点实验室长沙410083 中南大学数学与统计学院长沙410083

相图热力学信息是材料设计和研发的重要基础之一。基于热力学数据库的CALPHAD (CALculation of PHAse Diagram)方法使得多元多相材料的相图热力学计算成为可能。随着材料基因组工程(Materials Genome Initiative, MGI)和集成计算材料工... 详细信息

相图热力学信息是材料设计和研发的重要基础之一。基于热力学数据库的CALPHAD (CALculation of PHAse Diagram)方法使得多元多相材料的相图热力学计算成为可能。随着材料基因组工程(Materials Genome Initiative, MGI)和集成计算材料工程(Integrated Computational Material Engineering, ICME)的发展,各种材料的热力学数据库及计算软件不断涌现。本文结合本课题组在该方向的研究工作对相图热力学数据库及其计算软件的过去进行了简单回顾,并对现状以及未来的发展趋势进行了讨论。

关键词：相图热力学数据库计算软件 CALPHAD方法材料基因组工程

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生姜肥料养分配比与姜瘟病防治试验

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长江蔬菜 2009年第X4期 60-61页

作者：李文辉杜长发陕西省南郑县蔬菜站 723100 南郑县协税镇农技站

采用生姜肥料氮、磷、钾合理配比,并配合生物农药青萎散,进行了对产量的影响和姜瘟病的防治效果试验。试验结果表明,在有机肥比较充足的条件下,1hm2配施尿素163.5kg,普钙250.5kg,硫酸钾300kg,生姜产量较高;采用青萎散浸种+泼浇处理,防... 详细信息

采用生姜肥料氮、磷、钾合理配比,并配合生物农药青萎散,进行了对产量的影响和姜瘟病的防治效果试验。试验结果表明,在有机肥比较充足的条件下,1hm2配施尿素163.5kg,普钙250.5kg,硫酸钾300kg,生姜产量较高;采用青萎散浸种+泼浇处理,防治姜瘟病效果较好,较对照增产55.5%。

关键词：生姜肥料配比药剂防治

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放电等离子烧结电场下Ni-Al体系FCC相的扩散行为

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粉末冶金材料科学与工程 2021年第5期26卷 412-418页

作者：王飞刘钰玲都昌发闵倩辉刘辉新文诗艺杜勇中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083 中南大学数学与统计学院长沙410083

采用熔炼法制备Ni-9Al(摩尔分数,%)合金和纯Ni,然后组成Ni/Ni-Al/Ni FCC单相扩散偶在放电等离子烧结炉中进行扩散退火,结合电子探针显微分析(electronic probe micro analysis,EPMA),得到Ni-Al体系FCC相在1 173~1 373 K时SPS电流作用下... 详细信息

采用熔炼法制备Ni-9Al(摩尔分数,%)合金和纯Ni,然后组成Ni/Ni-Al/Ni FCC单相扩散偶在放电等离子烧结炉中进行扩散退火,结合电子探针显微分析(electronic probe micro analysis,EPMA),得到Ni-Al体系FCC相在1 173~1 373 K时SPS电流作用下扩散后的成分距离曲线(即Al含量分布曲线),并采用Sauer-Freise方法与经验公式计算扩散系数,同时基于无外场影响下的原子移动性参数模拟无电流作用的成分距离曲线并计算扩散系数。将模拟的成分距离曲线与实验得到的成分距离曲线进行对比。结果表明,电流对Ni-Al合金原子扩散存在促进作用。电流方向对Ni-Al合金扩散无明显影响,不同电流方向下的成分距离曲线与扩散系数重合度高,故电迁移对Ni-Al合金扩散的影响可忽略。施加电流对扩散频率因子影响不大,但使扩散激活能明显降低。

关键词： SPS 扩散偶 Ni-Al 扩散系数原子移动性参数电迁移

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数学建模在材料领域的应用初探

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广东化工 2016年第14期43卷 272-272,268页

作者：谭立璘宋胜重都昌发中南大学数学与统计学院湖南长沙410000

文章探讨了数学建模的主要方法,针对材料的不同应用、用途、评价等实际中采用不同的建模方法,有效的评价材料更加直观、形象和接近事实,为材料应用的工程、实际问题提供较强理论分析和应用的价值。

关键词：数学建模材料应用

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Cr-Al和Cr-V体系BCC相的扩散动力学研究

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粉末冶金材料科学与工程 2021年第5期26卷 396-403页

作者：靳有良刘钰玲杜勇刘辉新文诗艺闵倩辉都昌发张书彦初铭强中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083 中南大学数学与统计学院长沙410083 东莞材料基因高等理工研究院东莞523808

实验制备Cr/Cr-Al和Cr/Cr-V扩散偶,结合电子探针显微分析技术,通过Sauer-Freise方法计算获得Cr-Al和Cr-V体系体心立方相(BCC相)在1 273~1473 K温度范围内随成分变化的互扩散系数,并利用误差传递公式计算互扩散系数的误差区间。同时基于... 详细信息

实验制备Cr/Cr-Al和Cr/Cr-V扩散偶,结合电子探针显微分析技术,通过Sauer-Freise方法计算获得Cr-Al和Cr-V体系体心立方相(BCC相)在1 273~1473 K温度范围内随成分变化的互扩散系数,并利用误差传递公式计算互扩散系数的误差区间。同时基于文献报道的Cr-Al和Cr-V体系的热力学参数、自扩散和杂质扩散原子移动性参数以及实验获得的互扩散系数,采用CALPHAD(calculation of phase diagrams)方法在DICTRA(diffusion controlled transformation)软件中优化获得Cr-Al和Cr-V体系BCC相的原子移动性参数,并进一步预测扩散偶在不同条件下扩散退火后的互扩散系数和成分距离曲线。通过将预测结果与实验数据进行对比,发现预测的互扩散系数和成分距离曲线与实验数据具有较好的一致性。结果表明,利用DICTRA软件优化获得的原子移动性参数可靠,可以很好地预测Cr-Al和Cr-V体系BCC相在不同温度下的扩散过程。本文对Cr-Al和Cr-V体系BCC相扩散动力学的研究结果丰富了钛基合金的动力学数据库。

关键词：扩散动力学原子移动性参数 CALPHAD Cr-Al Cr-V 互扩散系数

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广义分数阶Allen-Cahn相场方程的数值模拟研究

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数学理论与应用 2020年第2期40卷 1-15页

作者：吴函宇都昌发刘雨婷郑洲顺中南大学数学与统计学院长沙410083

相场既是一种应用模型也是一种研究方法,在材料微结构演化等实际问题中有广泛应用.本文首先建立广义分数阶Allen-Cahn相场方程模型,并采用有限差分方法在时间和空间上对模型进行离散,得到相应的离散格式;其次分别对整数阶、分数阶和广... 详细信息

相场既是一种应用模型也是一种研究方法,在材料微结构演化等实际问题中有广泛应用.本文首先建立广义分数阶Allen-Cahn相场方程模型,并采用有限差分方法在时间和空间上对模型进行离散,得到相应的离散格式;其次分别对整数阶、分数阶和广义分数阶的Allen-Cahn方程进行数值模拟,通过数值结果验证本文所建立的广义分数阶模型的有效性;最后探讨界面宽度对Allen-Cahn相场方程的数值解的影响.本文从广义分数阶基本原理出发,拓宽了相场方程的研究范围,对材料微结构演化研究有重要意义.

关键词：广义分数阶相场方法有限差分法材料微结构演化

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Electrospinning organic solvent resistant preoxidized poly(acrylonitrile)nanofiber membrane and its properties

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Chinese Journal of Chemical Engineering 2023年第1期53卷 289-299页

作者： Zhiwei du Jinxue Cheng Qinglin Huang Mingxing Chen changfa Xiao State Key Laboratory of Separation Membranes and Membrane Processes/National Center for International Joint Research on Separation Membranes Tianjin 300387China Department of Material Science and Engineering Tiangong UniversityTianjin 300387China College of Textile and Garments Hebei University of Science and TechnologyShijiazhuang 050018China Fiber Materials Research Center Shanghai University of Engineering ScienceShanghai 201620China

A high performance preoxidized poly(acrylonitrile)(O-PAN)nanofiber membrane with excellent solvent resistance,thermal stability and flexibility was fabricated by the preoxidation of electrospun PAN nanofiber *** performance of resultant O-PAN nanofiber membrane was optimized by altering the PAN concentration and preoxidation *** results showed that the O-PAN nanofiber membrane which made from PAN concentration of 14%(mass)and preoxidation temperature of 250.0℃ have a more optimal comprehensive *** the long-term separation test of SiO2 particle(1 μm)in DMAc suspension,the permeate flux of O-PAN nanofiber membrane stabilized at 227.91 L·m^(-2)·h^(-1)(25℃,0.05 MPa)while the SiO2 rejection above 99.6%,which showed excellent solvent resistance and separation *** order to further explore the application of the O-PAN nanofiber membrane,the OPAN nanofiber membrane was treated with fluoride and used in oil/water separation *** O-PAN nanofiber membrane after hydrophobic treatment showed excellent hydrophobicity and good oil/water separation performance with the permeate flux about 969.59 L·m^(-2)·h^(-1)while the separation efficiency above 96.1%.The O-PAN nanofiber membrane exhibited a potential application prospect in harsh environment separation.

关键词： Poly(acrylonitrile)(PAN) Preoxidation Nanofiber membrane Solvent resistance Oil/water separation

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班公湖——怒江结合带西段沙木罗组底砾岩的新发现及地质意义

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地质论评 2017年第2期63卷 302-310页

作者：邓金火袁振国余江杜昌法唐宗源孙社良吕鑫钟文万川钟俊靖江西省地质调查研究院南昌330030 吉林大学地球科学学院长春130061

沿班公湖—怒江结合带中西段出露的上侏罗统—下白垩统沙木罗组,创名于革吉县盐湖区南部的沙木罗,定义为一套较稳定环境下形成的晚侏罗统—早白垩世滨浅海相沉积。之后众多学者在结合带不同地区分解出"木嘎岗日群"和"沙木罗组",但二者... 详细信息

沿班公湖—怒江结合带中西段出露的上侏罗统—下白垩统沙木罗组,创名于革吉县盐湖区南部的沙木罗,定义为一套较稳定环境下形成的晚侏罗统—早白垩世滨浅海相沉积。之后众多学者在结合带不同地区分解出"木嘎岗日群"和"沙木罗组",但二者地层序列划分一直沿革岩性组合差异或粒序变化特征,未获得角度不整合接触的确凿证据。作者于改则地区沙木罗组底部首次发现底砾岩及下伏木嘎岗日群顶部粘土质风化壳,并据此确定该区沙木罗组与下伏木嘎岗日群为角度不整合接触关系。该底砾岩的发现对研究新特提斯洋构造演化、古地理环境、沙木罗组地层地质时代下限及沉积相具有重要地质意义。

关键词：班公湖-怒江结合带沙木罗组底砾岩角度不整合接触

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Fabrication and characterization of novel foaming polyurethane hollow fiber membrane

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Chinese Journal of Chemical Engineering 2019年第4期27卷 935-943页

作者： Yanjie Wu changfa Xiao Hailiang Liu Qinglin Huang School of Textiles and State Key Laboratory of Separation Membranes and Membrane Processes Tianjin Polytechnic University

Foam-like materials had attracted great interest as promising absorbent. In this study, thermoplastic polyurethane(TPU) block sponge was synthesized. Polyester(PET) braid tubular reinforced polyurethane(PU) spongy hollow fiber membrane was prepared by a concentric circular spinning method. The method was woven from an outer coated water-blown PU separation layer and inner PET braid tubular. We have developed a simple and useful preparation technique for the PU spongy hollow fiber membrane. For the first time, the PU spongy hollow fiber membrane was prepared using a coating and controlled foaming technique. The influence of toluene isocyanate index on the physical properties, morphology, and structure of flexible PU sponge was discussed in terms of water contact angle(CA), pure water flux(PWF), Fourier Transform Infrared Analysis(FTIR),pressure-responsive property, and pull-out strength. The morphologies of the membranes were investigated by scanning electron microscopy. We have characterized the foams from an intuitive point of view and demonstrated that the dimensional morphology of the membrane was closely related to isocyanate index. The result showed that the surface cell size of the PU sponge hollow fiber membrane gradually decreased with an increase of the isocyanate index. due to the elasticity of PU at room temperature, the pressure responsive characteristic of the membrane was prepared. When isocyanate index was 1.05, the interface bonding strength of PU spongy hollow fiber membranes reached as high as 0.37 MPa, porosity and PWF were 71.5% and 415.5 L·m^-2·h^-1,respectively.

关键词： Polyurethane (PU) Spongy Hollow fiber membrane Pressure responsive Foaming

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