国家自然科学基金(51104078) 作品数:16 被引量:32 H指数:3 相关作者: 陈秀敏 杨斌 卢勇 刘大春 郁青春 更多>> 相关机构: 昆明理工大学 云南省有色金属真空冶金重点实验室 真空冶金国家工程实验室 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 长江学者和创新团队发展计划 NSFC—云南联合基金 更多>> 相关领域: 冶金工程 理学 化学工程 一般工业技术 更多>>
基于人工鱼群算法的溶液热力学模型及其在真空蒸馏中的应用 被引量:1 2015年 鉴于传统的实验数据优化方法求解溶液热力学模型参数较为困难且效果较差,本文应用人工鱼群算法(AFSA)估算溶液热力学模型参数。采用Java软件编制AFSA下的正规溶液模型、分子相互作用体积模型(M]VM)的模型参数Ω_(ij)、B_(ij)和B_(ij)值的计算程序,以平均偏差S最小作为优化目标,求解了Cd-Zn、Ag-Pb、Bi-Tl、Pb-Sb和In-Sn等分属于强正、弱正、强负、弱负和混合偏差五种类型的真空蒸馏常见的二元合金体系的模型参数,并比较算法优化前后的活度系数预测值和文献值之间的差异。结果表明:AFSA优化后模型的拟合效果均有不同程度的提高,即该算法可合理有效地求解正规溶液模型的参数Ω_(ij)和MIVM的参数B_(ij)和B_(ij)值,提高其在二元合金体系中的适用程度。 周岳珍 卢勇 刘大春 陈秀敏 章新 李玮关键词:活度 人工鱼群算法 真空蒸馏 Calculation of interaction of AlCl, AlCl_2 and AlCl_3 on Al_4C_3(001) Al_4CO_4(001) and Al_2CO(001) planes 2015年 To make sure the intermediate products of the carbothermic reduction of Al2O3 process, such as Al4CO4, Al2CO and Al4C3,and the interaction of AlCl, AlCl2, AlCl3 with Al4CO4, Al2CO and Al4C3, respectively, thermodynamic analyses were used to study the chloride reaction production of them under the vacuum situation. The stable structures and electronic properties of AlCl, AlCl2 and AlCl3 adsorbed on Al4CO4, Al2CO and Al4C3 were calculated by first-principles calculations by the CASTEP module in the Materials Studio program. The results show that the AlCl3 and AlCl2 molecules have decomposed on the plane of Al4C3(001), while there are no obvious decomposition of AlCl3 and AlCl2 on Al4CO4(001) and Al2CO(001) planes. The adsorption of AlCl on the Al4CO4(001)and Al2CO(001) planes is stronger than that on the Al4C3(001) plane. The interaction strength of AlCl3, as well as AlCl2, with Al4CO4,Al2CO and Al4C3 is in the sequence of Al4CO4Al2CO〉Al4C3. 段少飞 陈秀敏 杨斌 郁青春 徐宝强 刘大春低价氧化铝真空碳热氯化反应机理研究 被引量:1 2015年 为研究低价氧化铝、三氯化铝以及碳在真空下反应的机理,对该反应进行热力学计算,计算结果表明反应在1760K,60 Pa的条件下可以进行。采用基于密度泛函框架下的第一性原理平面波赝势法,计算得到Al2O与C、Al Cl3与C以及Al2O与Al Cl3和C的稳定结构。并用从头算分子动力学的方法模拟了它们在1760 K,60 Pa的条件下的反应过程,结果表明Al2O、Al Cl3分别在C(001)表面时,Al2O更容易发生解离,同时在C表面时Al Cl3会先发生离解,最后有吸附态的Al Cl分子和CO分子生成。 卢勇 周岳珍 陈秀敏 董朝望 郁青春 刘大春 杨斌 徐宝强关键词:热力学 ALCL3 铜纳米液滴蒸发过程的分子动力学模拟 被引量:1 2016年 本文利用Material Studio软件成功地模拟了铜纳米液滴在真空条件下(10Pa),温度为1573~2073K的变化情况。通过研究铜液滴在蒸发过程中的均方位移(MSD),径向分布函数(RDF)及液滴直径大小的变化得出如下结论:随着模拟温度的升高,进入气相的铜原子越来越多,由于流体的各向同性,使液滴最终接近球形。当温度从1773K升温至1873K后,液滴的直径明显变小,这是因为在此温度区间体系从液相转变为气相,此时会有大量铜原子从液滴溢出进入气相,从而导致液滴变小。 孙淑红 刘英莉 陈秀敏 杨斌关键词:铜 真空 蒸发 分子动力学模拟 真空条件下硫蒸气的从头算分子动力学模拟 被引量:1 2015年 为研究硫在高温、真空下的结构、稳定性与蒸发性质,对气态硫中S1~8进行了高温、真空条件下反应的热力学计算,得到其在1273~2073 K,10 Pa的条件下可能发生反应的吉布斯自由能变。采用基于密度泛函理论中的广义梯度近似计算得到S2~8的基态结构,并采用从头算分子动力学的方法模拟其在高温、真空下经10.0 ps后的结构和稳定性的变化,并计算给出S2分子的蒸发性质。计算结果表明:硫蒸气在高温、真空下主要以S2分子形式存在;且随着温度的升高,较多原子组成的硫分子稳定性降低,更易于生成更少原子组成的硫分子;S2分子在高温、真空下的蒸发性质可近似作为硫蒸气对应蒸发性质实验数据的参考值。 周岳珍 卢勇 刘大春 陈秀敏 李玮 董艳奇关键词:热力学 高温 真空 001×7阳离子交换树脂吸附氟硅酸钠母液中的钠离子 被引量:4 2013年 研究了001×7阳离子交换树脂吸附氟硅酸钠母液中钠离子的过程。结果表明001×7阳离子交换树脂对氟硅酸钠母液中钠离子的吸附效果很好。测得吸附热力学参数ΔH=1.60kJ·mol-1,ΔS=15.98J·mol-1·K-1,ΔG296=-3.13kJ·mol-1。动力学研究表明吸附过程主要受颗粒扩散控制,等温吸附遵循Freundlich和Langmuir吸附等温曲线,理论静态饱和吸附量Q0=20.41mg·mL-1。 任新林 龙萍 吴鉴 陈秀敏 杨斌关键词:钠离子 离子交换 氮化铝真空热分解反应机理研究 被引量:1 2016年 为了研究氮化铝真空热分解反应机理,对该反应进行真空条件下热力学计算,结果表明反应在1960~2360 K,60Pa的条件下可以进行。利用基于密度泛函框架下的第一性原理平面波赝势法,对氮化铝真空热分解反应在1960~2360 K,60Pa的条件下分别进行了5 ps动力学模拟,并对模拟得到的Al N(1010)的结构、分波态密度和差分电荷密度进行计算和分析。模拟结果表明,部分Al-N键发生断裂,表面第一、二层间的Al-N键先发生断裂,然后是表层中的Al-N键断裂,有单质Al和Al-Al键的生成。 王家驹 卢勇 陈秀敏 李高峰 董朝望 郁青春 刘大春 杨斌 徐宝强关键词:ALN AL 热力学 动力学模拟 拜耳法生产氧化铝高压溶出温度对象模型的研究 被引量:1 2016年 在Matlab平台下,利用系统辨识方法中输出误差模型进行辨识建模,确定了氧化铝高压溶出温度模型。通过代数稳定判据验证了系统的稳定性。辨识结果表明,辨识所得二阶模型的阶跃响应曲线与现场采集的氧化铝高压溶出器在线温度记录曲线相符合,拟合度为86.27%;辨识模型是合理有效的,能为参数整定、优化控制提供模型依据,提高了系统的控制精度,提高了氧化铝溶出率,降低了生产能耗。 张矿伟 雷金辉 罗增勇 颜红明 赵盛萍 张玉忠关键词:拜耳法 氧化铝生产 溶出温度 对象模型 复杂锡精矿还原熔炼过程中元素在金属和渣相中的分布 被引量:4 2016年 实验研究了复杂锡精矿还原熔炼过程中还原温度和保温时间对Sn及杂质元素在金属和渣相中分布的影响.结果表明,Sn,Fe,Pb,Cu,Sb,Bi主要进入金属相,Al,Si,Ca,Mg主要进入渣中.随还原温度升高和保温时间延长,金属相中Fe分布率增大,Pb,Sb,Bi分布率缓慢减小,Cu分布率基本不变;Al,Si,Ca,Mg在渣相中的分布率随温度升高缓慢增加,保温时间基本无影响.Sn最佳还原温度和保温时间分别为1648 K和120 min,该条件下Sn,Fe,Pb,Cu,Sb,Bi,Al,Si,Ca,Mg在金属中分布率分别为93.97%,75.03%,63.11%,97.28%,50.59%,59.52%,1.09%,0.70%,0.69%,0.34%,在渣中分布率分别为1.20%,19.35%,2.42%,0.58%,14.81%,12.33%,96.93%,98.49%,95.23%,94.62%.升高温度利于Fe进入金属相,Sn和Fe有富集到金属相中不同区域的趋势;延长保温时间使Fe在金属相中的分布更分散. 李慧 龙萍 任新林 陈秀敏 杨斌关键词:锡精矿 碳热还原 熔炼 Sn_mAs_n(m+n≤6)团簇的密度泛函理论研究 2016年 采用密度泛函理论中的广义梯度近似对Sn_mAs_n(m+n≤6)团簇的各种可能构型进行了几何参数全优化,得到相应的基态结构;并对基态构型的平均结合能、Mulliken布居和偶极矩进行了系统研究。研究结果发现Sn_mAs_n二元团簇基态结构更倾向于形成Sn-As键数最多的构型,并且占有Sn原子比例大的最稳定结构类似于纯锡团簇的构型;掺杂偶数个As原子可以提高锡砷二元团簇的稳定性;Sn原子是电荷的捐赠者,而As原子则是电荷的接收者;二元Sn_mAs_n团簇均为极性分子,其中团簇SnAs偶极矩最大,极性最强,团簇Sn_4As_2的偶极矩最小,极性最弱。 王家驹 卢勇 周岳珍 陈秀敏 李玮 郁青春 刘大春 杨斌关键词:平均结合能 偶极矩 密度泛函理论