D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1999.05.035 第21卷第5期 北京科技大学学报 Vol.21 No.5 1999年10月 Journal of University of Science and Technology Beijing 0ct.1999 二价稀土卤化物与碱金属卤化物相图 的模式识别评估 孙益民) 乔芝郁” 1)北京科技大学治金学院，北京1000832)安徽师范大学有机化学研究所，芜湖241000 摘要针对相图模式识别评估，给出了一种新方法来计算预报中间化合物的生成与否和中 间化合物的种类以及数量，利用构成二元系相图的纯组分的离子的微观参数（半径和电负性） 作为原始变量，经过特征变换和归一化处理，建立判别函数，计算并预报了二价稀土卤化物与 碱金属卤化物构成的二元系相图按中间化合物信息进行的结果， 关键词相图：模式识别：稀土：中间化合物 分类号0614.33：0642.4 近年来王学业、陈念贻等将模式识别技术 良好的发光特性，而且具有优良的导电性，这些 应用于相图的研究，以探索熔盐体系中形成中 特点使得它们可以作为高效的发光材料用来研 间化合物的规律，但判别仅限于体系形成和不 制特殊照明器具，基于二价稀土元素的特点， 形成某种中间化台物，本文提出的相图模式识 Sm,Eu和Yb可以形成二价卤化物，因此应该有 别评估方法，利用构成二元系相图的纯组份的 3×4×5(3个稀土RE、4个卤素X和5个碱金属 离子微观参数（半径和电负性）作为原始变量， A)=60个二价稀土卤化物与碱金属卤化物二 经过特征变换和归一化处理，建立判别函数，计 元体系.鉴于相图实验测定的工作量大，而 算并预报了二价稀土卤化物与碱金属卤化物构 CALPHAD技术目前尚不能预示体系中是否生 成的二元熔盐相图中中间化合物的生成与否和 成化合物，因此用相图的模式识别评估方法对 中间化合物的种类及数量. 二价稀土卤化物与碱金属卤化物构成的二元系 相图进行中间化合物的预报有着重要的理论和 1二价稀土卤化物相图研究概况 实际意义， 至今王世华等2.引实验测定了REI-AI(RE: 2相图模式识别评估中特征变量选 Yb,Sm,Eu:A:Li,Na,K,Rb,Cs)体系20个二元 相图，孙益民用CALPHAD(CALculation of 取 PHAse Diagram)技术对上述实验相图进行了系 本工作提出的相图评估原理是借助于构筑 列优化计算，获得了该体系的优化相图和与相 二元系（赝二元系）组分的微观参数，经过变换， 图自治的热力学参数，从而使上述体系有了较 构成4维特征变量空间，以优化或实验相图为 完善的热力学描述，研究表明在上述体系中存 目标，对其进行多类别模式识别，以期寻找出划 在一系列中间化合物，如在YbI-AI体系(A= 分目标的线性或非线性超平面.为了保证预报 Na,K,Rb和Cs)s-中发现了中间化合物NaYb:Is,, 的精确性，采用了“留-法(leave-.one-out)”,即每 KYbl,,RbYbl,CsYbl,,Rb.Ybl6,Cs2 YbI, 次只除去一个样本，其余样本作为训练集，并将 Cs,YbIs.对这些化合物性质的研究表明许多二 求得的判别函数对除去的样本进行预报，对多 价稀土卤化物与碱金属卤化物形成的复合化合 次预报的结果进行分析以最终确定判别函数)， 物具有比稀土卤化物本身更高的蒸汽压和具有 进行学习训练，计算量很大，但结果较可靠.为 了对相图按中间化合物种类和数量进行分类， 1999-06-10收稿孙益民男，45岁，博士 ·国家自然科学基金资助课题N0.59434080) 首先要对二元体系内可能生成的中间化合物的第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 、勺 二 价 稀 土 卤化 物 与碱金 属 卤化物相 图 的模 式 识 别 评估 孙益 民 ‘ · ， 乔 芝郁 ‘， 北 京 科技 大 学 冶 金 学 院 ， 北 京 安徽 师 范 大 学有 机化 学研 究 所 ， 芜 湖 摘 要 针 对 相 图模式 识 别 评 估 ， 给 出 了一 种新 方法 来计 算预 报 中间 化合 物 的生成 与否 和 中 间化 合 物 的种类 以及 数 量 利用 构成 二 元 系 相 图 的纯 组 分 的离子 的微 观 参数 半径 和 电负性 。 作 为 原始 变 量 ， 经 过 特征 变换 和 归 一 化 处 理 ， 建立 判 别 函 数 ， 计 算 并预报 了二 价稀土 卤 化物 与 碱金属 卤化 物构成 的二 元 系相 图按 中间 化 合 物信息进 行 的结果 关键词 相 图 模式识 别 稀 土 中 间化 合 物 分 类号 近 年来王 学业 、 陈念 贻等 ‘卫将 模式识 别技 术 应 用 于 相 图 的研 究 ， 以探 索熔 盐 体 系 中形 成 中 间化 合 物 的规 律 ， 但 判别 仅 限 于 体 系形 成 和 不 形 成 某 种 中 间 化 合 物 本 文 提 出 的相 图模 式 识 别评 估 方 法 ， 利 用 构成 一 二 元 系相 图 的纯 组 份 的 离 子 微 观 参 数 半 径和 电负性 作 为 原 始 变量 ， 经 过特征变 换和 归 一 化 处 理 ， 建 立 判 别 函数 ， 计 算并预报 了二 价稀 土 卤化物与碱 金 属 卤化物构 成 的 一 二 元熔 盐 相 图 中中间化合 物 的生 成 与 否 和 中间化 合 物 的种 类 及 数量 二 价 稀 土 卤化 物 相 图研 究概 况 至 今 王 世 华 等 ， ， ’ 〕 实 验 测 定 了 一 ， ， ， ， ， ， 既 体 系 个 二 元 相 图 ， 孙 益 民 ‘ ， 用 技 术对 上 述 实验 相 图进 行 了系 列优 化计 算 ， 获得 了该 体 系 的优 化 相 图和 与相 图 自洽 的热 力 学 参 数 ， 从 而 使上 述 体 系有 了较 完 善 的热 力 学 描 述 研 究 表 明在 上 述体 系 中存 在 一 系列 中间化 合 物 ， 如 在 犷 体 系 二 ， ， 和 〔，一 ，中发现 了 中 间化 合 物 ， ， ， ， ， 和 对 这 些 化 合 物性 质 的研 究表 明许 多二 价稀土 卤化物与碱 金属 卤化 物形 成 的复合化 合 物具有 比稀 土 卤化 物本身更 高 的蒸 汽 压 和 具 有 良好 的发 光特性 ， 而 且 具有优 良的导 电性 ， 这 些 特 点使得 它们 可 以作 为高效 的发光材料 用 来研 制 特殊 照 明器 具 基 于 二 价 稀 土 元 素 的特 点 ， ， 和 可 以形 成 二 价 卤化 物 ， 因 此应 该 有 巧 个 稀 土 、 个 卤素 和 个碱 金 属 个 二 价稀土 卤化 物 与 碱金 属 卤化物 二 元 体 系 鉴 于 相 图 实验 测 定 的 工 作 量 大 ， 而 技 术 目前 尚不 能预 示体 系 中是 否 生 成 化 合 物 ， 因 此用 相 图 的模式识 别 评 估方 法对 二 价 稀土 卤化物与碱金 属 卤化物构成 的二 元 系 相 图进行 中 间化合 物 的预 报 有着 重 要 的理 论和 实 际 意 义 一 一 收稿 孙 益 民 男 岁 ， 博 士 咖 国家 自然科学 基 金 资助 课 题 困 。 相 图模式 识 别 评 估 中特征 变量选 取 本工 作提 出 的相 图评 估 原理是 借助 于 构筑 二 元 系 度 二 元系 组 分 的微 观 参数 ， 经 过变换 ， 构成 维特 征 变量 空 间 ， 以优化或 实验相 图为 目标 ， 对其进行 多类别模式识别 ， 以期寻 找 出划 分 目标 的线 性 或 非 线性 超平 面 为 了保 证 预 报 的精确 性 ， 采 用 了 “ 留一法 一 一 ，， ， 即 每 次只 除去一 个样本 ， 其余样本作为训 练集 ， 并将 求得 的判 别 函 数对 除 去 的样 本进行 预报 ， 对 多 次预 报 的结 果进行 分析 以最 终确 定判别 函 数 ， 进行学 习 训 练 ， 计 算量 很 大 ， 但 结 果较可 靠 为 了对 相 图按 中间化 合物 种 类 和 数 量 进 行 分类 ， 首先 要 对 二 元 体系 内可 能生 成 的 中间化 合 物 的 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1999．05．035