吉布斯自由能曲线的计算

目的: 学习计算某个体系或某相的吉布斯自由能曲线

模块: 相图模块

热力学数据库: AlMgZn.tdb

批处理文件:Example_#1.9.pbfx

图 1 是Al-Mg二元相图。本例将介绍如何计算体系的吉布斯自由能及每个相的吉布斯自由能随成分x(Mg)的变化,计算温度为300°C(红色虚线)。

图 1:  Al-Mg二元相图

计算方法1,从 “Property”菜单栏:

  • 调用 AlMgZn.tdb数据库,选择Al,Mg组元: 参见Pandat 用户手册: 调用数据库

  • 点击菜单栏 “Property” ,然后选择 “Thermodynamic Property”;

  • 设置计算条件,如图 2 所示。所选择的属性是G,将Al的参考态设置为Fcc,Mg的参考态设置为Hcp;系统将计算体系(每个成分范围中的稳定相)的吉布斯自由能曲线;结果如图 4所示;

  • 如果勾选了“Individual Phases”,则选择G(@*),计算每个相的吉布斯自由能随成分变化的曲线,结果如图 5 所示;

图 2:  从“Property”计算体系或每相的吉布斯自由能

计算方法2,从相图模块的线计算:

  • 调用 AlMgZn.tdb数据库,选择Al,Mg组元: 参见Pandat 用户手册: 调用数据库

  • 单击菜单栏 “PanPhaseDiagram” 选择 “Line Calculation”;

  • 设置计算条件,如图 3,勾选“Individual Phases”;

图 3:  通过线计算计算每一相的吉布斯自由能

计算后处理:

可获取的信息:

  • 图 4 所示为体系的吉布斯自由能随x(Mg)的变化关系,即每个成分的吉布斯自由能表示该成分下稳定相的吉布斯自由能;

  • 图 5 所示为每个单独相的吉布斯自由能曲线与x(Mg)的变化关系;

  • 在“thermodynamic property”表中可找到吉布斯自由能的详细信息;

图 4:  计算的体系的吉布斯自由能

图 5:  计算所得每个相的吉布斯自由能曲线