D0I:10.13374/j.issm1001-053x.1985.02.007 北京钢铁学院学报 1985年第2期 具有不同电离趋势的熔 体的双亚晶格模型* Mats Hillert(北京钢铁院学名誉教授)，Bo Jansson,Bo Sundman and John Agren 乔芝郁译 摘 要 本文考察了解释在离子熔体中引入过量阳离予和阴离予的各种不同模型，并提出了一个描述熔体中当成分逐渐从纯金 属状态变化到完全电离状态时，热力学性质变化的新模型，该棋型以描述混合物位形熵的T©mkin表达式为基础，中性物质 和假想的带有诱发电荷的空位被引进了阴离子亚晶格中，诱发电荷的大小等于占据着阳离子亚晶格的物质的平均价。当电 离趋势弱时，新模型近似于替位模型，如果缔合体的概念是它们含有一个原子的电负性元素的话，那么新模型形式 上和缔合溶液模型相同，对于多元体系，新模型比缔合溶液模型含有较少的成分变盘和参数。 ·本文的六部分内容曾在1984年8月20~24日在丹支召开的欧洲熔盐化学会议上宣读， 前 言 在大多数固体和结品相中不同原子的排列是有序的，每一元素倾向于进人一种特殊类型 的晶格位置上。因此将品格细分为亚品格对于描述这种状态是方便的。例如结晶NCl有一个 简单的立方晶格，它可以分为两个交叉的面心立方亚晶格，一个为Na占据，另一个为CI占 据。在少数几种情况下，这种良好的有序排列在高温下被破坏，首先是由于少数原子进入错 误的晶格位置，然后两种亚晶格占据状态的区别完全消失。某些短程有序仍将存在，但当 温度逐新升高时，短程有序性也将降低。这种短程有序性可以用不同的原子变为次近膦的趋 势来描述。当一种在高温下不失去有序性的物质最终被熔化时，由于不能区别其中离得足够 远的属于相同或不同亚晶格的两种原子，因而其长程有序性将消失。这是由于熔化导致拓扑 无序造成的。但仍然有下述可能性，即化学有序大得足以使一种原子实际上被不相同的原子 所围绕。这可能对应于离子亚晶格的情形，通常用假设存在两个亚晶格（即一个属于阳离 子，一个属于阴离子)来解释。Temkin[1]在估计盐的混合物的位形熵时使用了这种概念， 即用假设所有的阳离子和阴离子都处在各自的无序混合状态来估计盐的混合物的位形熵。根 据这一模型对于纯盐而言，化学无序将对熔化熵没有贡献，而熔化状态形式上与含有完全长 程有序的结晶状态相同。 对于具有小的有序化趋势的熔融物质，使用一个能描述随温度和成分而变的有序化变量 69北 京 钥 铁 学 院 学 报 年 第 期 具有不同电离趋势的熔 体的双亚晶格模型 卡 北 京钢铁 院 学名 誉教授 ， ， 乔芝郁 译 摘 要 本文考察了解释在离子 熔体中引入过量阳离予和 阴离予的各种不 同模型 ， 并提 出了一个描述熔体中当成分逐渐从纯金 属状态 变化到完全 电离状态时 热力学性质 变化的新模型 该模型 以描述混合物位形嫡的 汤 表达式 为基础 中性物质 和 假想的带有诱发 电荷的空位被引进了阴离子亚晶格中 诱发 电荷的大小等于 占据着阳 离子 亚晶格的物质的平均价 。 当 电 离趋势弱 时 ， 新模型近 似于替位模 型 ， 如果缔合体的概念是 它们 含有一 个原子 的 电负性元素 的话 那 么 新 模型形式 上和缔合溶液模型相 同 对 于多元体系 ， 新 摸型 比缔合溶液模 型含有较少的成 分 变量和 参数 本文 的 大部分 内容 曾在 年 月 日在丹 麦召 开 的欧洲熔盐化学 会议 上宣读 前 一二‘ 一 口 在大 多数 固体和 结晶相 中不 同原子 的排列是 有序 的 ， 每一 元素倾 向于进人一种 特 殊类 型 的 晶格位置 上 。 因此将晶 格细分为亚 晶格对于描述这 种状态是方便的 。 例如 结晶 有一 个 简 单 的立方 晶 格 ， 它可 以分为两 个 交叉 的面心立方 亚晶 格 ， 一个 为 占据 ， 另一 个 为 占 据 。 在少数 几种情况下 ， 这种 良好的有序排列在高温 下被破 坏 ， 首先是 由于 少数原子进 入错 误 的 晶 格 位置 ， 然后 两种 亚 晶 格 占据状 态 的 区别完全消 失 。 某些短程有序仍将存在 ， 但 当 温 度逐 渐升 高时 ， 短 程 有序性 也将降低 。 这种 短 程 有序性可 以 用不 同的 原子 变为次近 嶙的趋 势来描述 。 当一种 在 高温 下不 失去 有序性 的物质最终被熔化时 ， 由于不能 区 别其 中离得足 够 远 的属 于相 同或 不 同亚晶 格 的两 种 原子 ， 因而其长 程 有序性将消 失 。 这是 由于 熔化导致拓 扑 无序造成的 。 但仍然 有下 述 可能性 ， 即化学 有序大得足以使一种 原子实际上被不相 同的原子 所 围绕 。 这可能 对 应于离子 亚晶 格的情形 ， 通常 用假设存在两个亚晶格 即一 个 属 于 阳 离 子 ， 一 个属于 阴离子 来解释 。 〔 〕在估计 盐的混合物 的位形 嫡时使 用了这种概念 ， 即 用假 设所 有的阳离子 和 阴离 子都处 在各 自的 无序混合状 态来估计 盐的混合物的位形 嫡 。 根 据这一模 型对于纯 盐而 言 ， 化 学 无 序将对 熔化 嫡没有贡献 ， 而 熔化状态形式上 与含有完全 长 程有序的结晶状 态相 同 。 对于具有小 的有序化趋势的熔融物 质 ， 使 用一 个能描述随温 度 和成分而 变 的 有序 化变量 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1985．02．007