【摘要】：使用Fact Sage商業(yè)軟件重新評估Fe-O-U三元體系。在考慮了已發(fā)表文獻中的固液相變溫度、不變平衡溫度和熱力學(xué)性質(zhì)數(shù)據(jù)之后,得到了一組自洽的Fe-O-U三元體系熱力學(xué)參數(shù)。本評估覆蓋了體系中的所有成分和溫度范圍。計算所得相圖和熱力學(xué)性質(zhì)與可信賴的試驗數(shù)據(jù)較好吻合。
【圖文】：

90上海金屬第39卷計算結(jié)果與實際情況也更接近。同時還優(yōu)化了BCC_A2→FCC_A1的相變溫度，使之為1185．1K，相比于NUCL10的計算結(jié)果，更吻合試驗結(jié)果1185K。還計算了Fe-O二元系的不變平衡溫度和成分、各個溫度下隨氧氣含量變化的氧氣活度、COＲUNDUM(Fe2O3)和SPINEL(Fe3O4)相的熱容、焓值等熱力學(xué)性質(zhì)，結(jié)果顯示都能與試驗數(shù)據(jù)良好吻合。優(yōu)化后的O-U二元相圖見圖1(b)，圖中實線為本文計算結(jié)果，虛線為NUCL10數(shù)據(jù)庫計算結(jié)果，可見兩者基本保持一致，只是降低了FCC_C1+GAS相的下邊界。雖然此處并沒有相關(guān)試驗數(shù)據(jù)點，但在2006年，Cheynet［8］的Nuclear數(shù)據(jù)庫說明，F(xiàn)e-O二元系的不變平衡數(shù)據(jù)中，GAS→FCC_C1的轉(zhuǎn)變溫度為2125．9K，比NUCL10數(shù)據(jù)庫的計算結(jié)果2250K低了很多，所以本文以文獻［8］為準(zhǔn)，將該轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)化至2100K，誤差在可接受范圍內(nèi)。此外，還計算了O9U4、O8U3、O2U1的定壓熱容Cp值，計算結(jié)果與試驗數(shù)據(jù)保持一致。在圖1(c)的Fe-U二元系中，本文在2010年Kurata的基礎(chǔ)上，作了部分區(qū)域的優(yōu)化。與Fe-O二元系相同，對Fe-U二元系也優(yōu)化了BCC_A2向FCC_A1的磁性轉(zhuǎn)變溫度，使之為1179．8K，相較于NUCL10數(shù)據(jù)庫，更接近于實際值1184．9K。此外，還擴大了BCC_A2相區(qū)域，使之與試驗數(shù)據(jù)保持一致。而在相圖的其他區(qū)域，本文計算結(jié)果也能與試驗數(shù)據(jù)良好吻合。圖1本文計算得到的(a)Fe-O、(b)O-U、(c)Fe-U二元系相圖與NUCL10試驗數(shù)據(jù)的比較Fig．1Comparisonofphasediagramsof(a)Fe-O，(b)O-U，(c)Fe-UbinarysystemscalculatedinthisworkandfromNUCL10database根據(jù)COＲPHAD試驗關(guān)于FeO-UO2偽二元系的結(jié)果，本文重新優(yōu)化了FeO-UO2偽二元相圖，結(jié)果如圖2所示�？梢姳疚�?

優(yōu)化了BCC_A2向FCC_A1的磁性轉(zhuǎn)變溫度，使之為1179．8K，相較于NUCL10數(shù)據(jù)庫，更接近于實際值1184．9K。此外，還擴大了BCC_A2相區(qū)域，使之與試驗數(shù)據(jù)保持一致。而在相圖的其他區(qū)域，本文計算結(jié)果也能與試驗數(shù)據(jù)良好吻合。圖1本文計算得到的(a)Fe-O、(b)O-U、(c)Fe-U二元系相圖與NUCL10試驗數(shù)據(jù)的比較Fig．1Comparisonofphasediagramsof(a)Fe-O，(b)O-U，(c)Fe-UbinarysystemscalculatedinthisworkandfromNUCL10database根據(jù)COＲPHAD試驗關(guān)于FeO-UO2偽二元系的結(jié)果，本文重新優(yōu)化了FeO-UO2偽二元相圖，結(jié)果如圖2所示�？梢姳疚膬�(yōu)化結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好。其中，共晶點溫度為1621．02K，成分為95．96%FeO，F(xiàn)eO在FCC_C1中的溶解度極限為17．46%。至今還未有科研機構(gòu)做過關(guān)于FeO1．5-UO2偽二元相圖的試驗，因此，該相圖計算結(jié)果的準(zhǔn)確與否，只有和其他商業(yè)軟件的計算結(jié)果比較才可知。圖3比較了本文數(shù)據(jù)庫與TDnucl商業(yè)版數(shù)據(jù)庫的計算結(jié)果�？梢�，兩者的相變溫度和各相位置關(guān)系基本一致。由此證明，本文獲得的FeO1．5-UO2相關(guān)相互作用參數(shù)可以用以建立準(zhǔn)確的FeO1．5-UO2偽二元相圖。其中，共晶點溫度為1562．83K，成分為40．81%UO2。而TDnucl的計算結(jié)果中，共晶點溫度為1530．58K，成分為40．67%UO2，兩者誤差≤2%，，在可接受的誤差范圍內(nèi)。圖2本文計算得到的FeO-UO2偽二元相圖與COＲPHAD試驗結(jié)果比較Fig．2Comparisonofpseudo-binaryphasediagramofFeO-UO2calculatedinthisworkandfromCOＲPHADdatabase
【作者單位】： 上海大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;上海核工程研究設(shè)計院;
【基金】：上海核工程設(shè)計研究院(No.D71-0110-14-030)資助
【分類號】：TG111.3

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本文編號：2542896