CompuTherm
摩尔体积数据库
用户指南
版权© 2000-2020 美国 CompuTherm 有限责任公司
CompuTherm LLC Thermodynamic Databases
I
目 录
1. 铝基合金摩尔体积数据库 ............................................................................... 1
1.1 组元(34) ............................................................................................ 1
1.2 相 ..................................................................................................... 1
1.3 数据库验证 ......................................................................................... 1
2. 钴基合金摩尔体积数据库 ............................................................................... 3
2.1 组元 (18) ........................................................................................... 3
2.2 相 ..................................................................................................... 3
2.3 数据库验证 ......................................................................................... 3
3. 铜基合金摩尔体积数据库 ............................................................................... 5
3.1 组元(19) ............................................................................................ 5
3.2 相 ..................................................................................................... 5
3.3 数据库验证 ......................................................................................... 5
4. 铁基合金摩尔体积数据库 ............................................................................... 7
4.1 组元(27) ............................................................................................ 7
4.2 相 ..................................................................................................... 7
4.3 数据库验证 ......................................................................................... 7
5. 高熵合金(HEAs)摩尔体积数据库 .................................................................... 9
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II
5.1 组元 (15) ........................................................................................... 9
5.2 相 ..................................................................................................... 9
5.3 数据库验证 ......................................................................................... 9
6. 镁基合金摩尔体积数据库 ............................................................................. 11
6.1 组元(27) .......................................................................................... 11
6.2 相 ................................................................................................... 11
6.3 数据库验证 ....................................................................................... 11
7. 钼基合金摩尔体积数据库 ............................................................................. 14
7.1 组元(12) .......................................................................................... 14
7.2 相 ................................................................................................... 14
7.3 数据库验证 ....................................................................................... 14
8. 铌基合金摩尔体积数据库 ............................................................................. 16
8.1 组元(13) .......................................................................................... 16
8.2 相 ................................................................................................... 16
8.3 数据库验证 ....................................................................................... 16
9. 镍基合金摩尔体积数据库 ............................................................................. 18
9.1 组元(22) .......................................................................................... 18
9.2 相 ................................................................................................... 18
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III
9.3 数据库验证 ....................................................................................... 18
10. 钛基合金摩尔体积数据库 .......................................................................... 20
10.1 组元(20) .......................................................................................... 20
10.2 相 ................................................................................................... 20
10.3 数据库验证 ....................................................................................... 20
参考文献 ..................................................................................................... 22
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1
1. 铝基合金摩尔体积数据库
PanAl2020_MV 是铝基合金的摩尔体积数据库，与 PanAl2020_TH 热力学数据库兼容，
适用于模拟铝基合金的热物理性质，例如密度，热膨胀系数，凝固收缩率等。
1.1 组元(34)
Ag
Al
B
Be
Bi
Ca
Ce
Co
Cu
Fe
Gd
Ge
Hf
Li
Mg
Mn
Nb
Ni
Pb
Sb
Sc
Sn
Sr
Ti
W
Y
Zn
Zr
1.2 相
该版本的摩尔体积数据库涵盖了 PanAl2020_TH 数据库中所有评估的 857 个相。
1.3 数据库验证
下面给 出 了 一 系 列 计 算 的 铝 基 合 金 的 密 度 与 温 度 的 变 化 关 系 ， 以 验 证 当 前 的
PanAl2020_MV 数据库。
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2
图 1.1：Al-Cu 二元合金的密度[1]
图 1.2：Al-Si 二元合金的密度[2]
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3
2. 钴基合金摩尔体积数据库
PanCo2020_MV 是钴基合金的摩尔体积数据库，与 PanCo2020_TH 热力学数据库兼
容，适用于模拟钴基合金的热物理性质，例如密度，热膨胀系数，凝固收缩率等。
2.1 组元 (18)
Al
B
C
Co
Cr
Fe
Mn
Mo
Ni
Pt
Re
Si
Ta
W
Zr
2.2 相
该版本的摩尔体积数据库涵盖了 PanCo2020_TH 数据库中所有评估的 306 个相。
2.3 数据库验证
下面给 出 了 一 系 列 计 算 的 钴 基 合 金 的 密 度 与 温 度 的 变 化 关 系 ， 以 验 证 当 前 的
PanCo2020_MV 数据库。
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4
图 2.1：Co-Ni 合金的液相密度 [3]
图 2.2：Co-Si 二元合金中 Fcc 和 Hcp 相在 298K 时的摩尔体积[4]
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5
3. 铜基合金摩尔体积数据库
PanCu2020_MV 是铜基合金的摩尔体积数据库，与 PanCu2020_TH 热力学数据库兼
容，适用于模拟铜基合金的热物理性质，例如密度，热膨胀系数，凝固收缩率等。
3.1 组元(19)
Al
B
Bi
C
Cr
Fe
Mn
Ni
Pb
S
Sb
Se
Si
Ti
Zn
Zr
3.2 相
该版本的摩尔体积数据库涵盖了 PanCu2020_TH 数据库中所有评估的 330 个相。
3.3 数据库验证
下面给 出 了 一 系 列 计 算 的 铜 基 合 金 的 密 度 与 温 度 的 变 化 关 系 ， 以 验 证 当 前 的
PanCu2020_MV 数据库。
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6
图 3.1：Cu-Si 二元合金中 Fcc 和 Hcp 相在 298K 时的摩尔体积[4]
图 3.2： Cu-Ti 二元体系的液相密度 [5]
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7
4. 铁基合金摩尔体积数据库
PanFe2020_MV 是铁基合金的摩尔体积数据库，与 PanFe2020_TH 热力学数据库兼容，
适用于模拟铁基合金的热物理性质，例如密度，热膨胀系数，凝固收缩率等。
4.1 组元(27)
Al
As
B
C
Ca
Cr
Cu
Fe
Mn
Mo
N
Nb
Ni
Pb
S
Si
Ta
Ti
V
W
Y
Zr
4.2 相
该版本的摩尔体积数据库涵盖了 PanFe2020_TH 数据库中所有评估的 534 个相。
4.3 数据库验证
下面给 出 了 一 系 列 计 算 的 铁 基 合 金 的 密 度 与 温 度 的 变 化 关 系 ， 以 验 证 当 前 的
PanFe2020_MV 数据库。
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8
图 4.1：Fe-Ni 合金 Fcc 相的摩尔体积 [6, 7]
图 4.2：Fe-Si 二元合金中 Bcc 相在 298K 时的摩尔体积[4]
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9
5. 高熵合金(HEAs)摩尔体积数据库
PanFeHEA_MV 是高熵合金的摩尔体积数据库，与 PanHEA2020_TH 热力学数据库兼
容，适用于模拟高熵合金的热物理性质，例如密度，热膨胀系数，凝固收缩率等。
5.1 组元 (15)
Al
C
Co
Cr
Cu
Li
Mg
Mn
Ni
Si
Ti
V
Zr
5.2 相
该版本的摩尔体积数据库涵盖了 PanHEA2020_TH 数据库中所有评估的 434 个相。
5.3 数据库验证
下面给 出 了 CoCrFeNi 合 金 的 线 膨 胀 系 数 与 温 度 的 变 化 关 系 ， 以 验 证 当 前 的
PanHEA2020_MV 数据库。
图 5.1 所示为 CoCrFeNi 合金的线性热膨胀系数（CTE）的计算值，与文献[8]中的实验
结果非常吻合。图 5.2 所示计算的 Co-Cr-Fe-20Mn-20Ni (at.%)在 1000°C 时的密度等
值线相图。可以看到，在此等温截面中，稳定相区包括 Fcc 单相区和 Bcc+Fcc 两相区。
这些 HEA 合金在 1000°C 时的密度在 7.55~8.35 g/cm
3
之间变化。
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10
图 5.1：CoCrFeNi 高熵合金的线膨胀系数与实验数据的对比[8]
图 5.2：Co-Cr-Fe-20Mn-20Ni (at.%) 合金在 1000°C 时的密度等值线图
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11
6. 镁基合金摩尔体积数据库
PanMg2020_MV 是镁基合金的摩尔体积数据库，与 PanMg2020_TH 热力学数据库兼
容，适用于模拟镁基合金的热物理性质，例如密度，热膨胀系数，凝固收缩率等。
6.1 组元(27)
Ag
Al
Bi
C
Ca
Cu
Dy
Fe
La
Li
Mg
Mn
Nd
O
P
Pr
Se
Si
Sn
Sr
Y
Zr
6.2 相
该版本的摩尔体积数据库涵盖了 PanMg2020_TH 数据库中所有评估的 574 个相。
6.3 数据库验证
下面给 出 了 一 系 列 计 算 的 镁 基 合 金 的 密 度 与 温 度 的 变 化 关 系 ， 以 验 证 当 前 的
PanMg2020_MV 数据库。
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12
图 6.1：Al-Mg 二元合金中 Fcc 和 Hcp 相在 298K 时的摩尔体积[4, 9]
图 6.2：Mg-Al 二元合金在 298K 时的密度 [4, 9]
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13
图 6.3：Li-Mg 二元合金中 Bcc、 Fcc 和 Hcp 相在 298K 时的摩尔体积[4, 10]
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14
7. 钼基合金摩尔体积数据库
PanMo2020_MV 是钼基合金的摩尔体积数据库，与 PanMo2020_TH 热力学数据库兼
容，适用于模拟钼基合金的热物理性质，例如密度，热膨胀系数，凝固收缩率等。
7.1 组元(12)
Al
B
C
Cr
Fe
Mn
Mo
Re
Ti
Zr
7.2 相
该版本的摩尔体积数据库涵盖了 PanMo2020_TH 数据库中所有评估的 168 个相。
7.3 数据库验证
下面给 出 了 一 系 列 计 算 的 钼 基 合 金 的 密 度 与 温 度 的 变 化 关 系 ， 以 验 证 当 前 的
PanMo2020_MV 数据库。
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15
图 7.1：Ni-Mo 二元合金中 Fcc 相在 298K 时的摩尔体积[11, 12]
图 7.2：Ti-Mo 二元合金中 Bcc 相在 298K 时的摩尔体积[13]
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16
8. 铌基合金摩尔体积数据库
PanNb2020_MV 是铌基合金的摩尔体积数据库，与 PanNb2020_TH 热力学数据库兼
容，适用于模拟铌基合金的热物理性质，例如密度，热膨胀系数，凝固收缩率等。
8.1 组元(13)
Al
Cr
Fe
Hf
Mo
Re
Si
Ta
V
W
Zr
8.2 相
该版本的摩尔体积数据库涵盖了 PanNb2020_TH 数据库中所有评估的 131 个相。
8.3 数据库验证
下面给 出 了 一 系 列 计 算 的 铌 基 合 金 的 密 度 与 温 度 的 变 化 关 系 ， 以 验 证 当 前 的
PanMo2020_MV 数据库。
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17
图 8.1：Nb-Ti 二元合金中 B cc 相在 298K 时的摩尔体积[13]
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18
9. 镍基合金摩尔体积数据库
PanNi2020_MV 是镍基合金的摩尔体积数据库，与 PanNi2020_TH 热力学数据库兼容，
适用于模拟镍基合金的热物理性质，例如密度，热膨胀系数，凝固收缩率等。
9.1 组元(22)
Al
B
C
Co
Cr
Fe
Hf
Ir
Mo
N
Nb
Ni
Pt
Ru
Si
Ta
W
Zr
9.2 相
该版本的摩尔体积数据库涵盖了 PanNi2020_TH 数据库中所有评估的 149 个相。
9.3 数据库验证
下面给 出 了 一 系 列 计 算 的 镍 基 合 金 的 密 度 与 温 度 的 变 化 关 系 ， 以 验 证 当 前 的
PanNi2020_MV 数据库。
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19
图 9.1：Ni-Ta 合金液相摩尔体积[14, 15]
图 9.2：Ni-W 二元混合液相的密度[16]
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20
10. 钛基合金摩尔体积数据库
PanTi2020_MV 是钛基合金的摩尔体积数据库，与 PanTi2020_TH 热力学数据库兼容，
适用于模拟钛基合金的热物理性质，例如密度，热膨胀系数，凝固收缩率等。
10.1 组元(20)
Al
B
C
Cr
Cu
H
Mn
Mo
Nb
Ni
O
Si
Sn
Ti
V
W
10.2 相
该版本的摩尔体积数据库涵盖了 PanTi2020_TH 数据库中所有评估的 320 个相。
10.3 数据库验证
下面给 出 了 一 系 列 计 算 的 钛 基 合 金 的 密 度 与 温 度 的 变 化 关 系 ， 以 验 证 当 前 的
PanTi2020_MV 数据库。
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21
图 10.1： Ti-V 二元合金中 Bcc 和 Hcp 相在 298K 时的摩尔体积[13]
图 10.2：Ti- Zr 二元合金中 Hcp 相在 298K 时的摩尔体积[13]
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22
参考文献
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Temperatures up to 1400°C Determined by the Gamma Ray Technique.
High Temperature, 2013. 51(2): p. 197-205.
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Transactions A, 2001. 32(10): p. 2605-2613.
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Materials Science and Engineering B, 2006. 132: p. 174-178.
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Magnesium (Al-Mg) Alloys. Journal of Phase Equilibria, 2000. 21(2): p.
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23
10. Gasior, W., Z. Moser, and J. Pstrus, Densities and molar volumes of
solid Lithium-Magnesium (Li-Mg) alloys. Journal of Phase Equilibria, 1998.
19(6): p. 568-571.
11. Fang, L., Density of Liquid Ni-Mo Alloys Measured by a Modified Sessile
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16. Fang, L., et al., Measurement and analysis of density of molten Ni-W
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