第7章 两个重要的熔体模型之双亚点阵模型

1、双亚点阵模型双亚点阵模型o双亚点阵模型(Two sublattice model)是 20世纪 70年代开始应用的模型，并立即在间隙式固溶体(Interstitial solid solution)和线性化合物(Linear compound)的相平衡计算方面发挥了明显的优势。o模型虽然也把要处理的对象(固溶体或线性化合物)划分为两个亚点阵，但Bragg-Williams模型中亚点阵的含义完全不同。一是双亚点阵模型的两个亚点阵的结点数目可以相同，也可以完全不同；另一是两个亚点阵的性质完全不同，每种组元只能进入一种亚点阵，而不能进入另一种亚点阵。所以这种模型更像是由两类亚点阵组成的一种“化合物”

2、。一般用这样一个分子式MaNc来描述两个亚点阵所构成的“化合物”。这里Ma是一个亚点阵；而Nc是另一个亚点阵。a和c表示两个亚点阵的结点数的比例。双亚点阵模型双亚点阵模型o-Fe中溶解碳(C)的固溶体被称做铁素体。铁素体是体心立方(bcc)结构。o铁素体中的实体原子构成了一个亚点阵，可称为实体亚点阵(Entity sublattice)，或称为结点点阵(Site lattice)图中用大球表示。o铁素体中的八面体空隙构成了另一个亚点阵，可称为空隙亚点阵(Void sublattice)或称空隙点阵(Void lattice)。两种亚点阵的结点数之比是1：3，套用前面的双亚点阵的通式MaNc ，

3、即成为Fe1Va3；。Fe1为实体亚点阵，Va3为空隙亚点阵。bccfcc双亚点阵模型双亚点阵模型-成分描述成分描述 进入铁素体这种间隙式固溶体中的原子可以分成两类，每种元素只能进入一种亚点阵，进入的规律如下: (1)结点点阵 Fe及代位式溶质如Cr、Mn、Mo等进入这种亚点阵。 (2)空隙点阵 C及间隙式溶质如N、O、H等进入这种亚点阵，但会有大量的八面体空隙处于未填充的空位状态。 双亚点阵模型双亚点阵模型对间隙固溶体成分的描述对间隙固溶体成分的描述3双亚点阵模型双亚点阵模型对线性化合物成分的描述对线性化合物成分的描述双亚点阵模型双亚点阵模型的混合熵的混合熵仍以每种亚点阵各有两类结点的铁素体

4、为例对混合熵进行分析：o用“两类结点”，而不是用“两类原子”，是因为把未被填充的空隙也看做一类结点，也会对混合熵做出贡献。o实体原子亚点阵上是Fe和Cr，空隙亚点阵上是C和未填充的空隙，其具体的分子式为：(Fe,Cr)1(C,Va)3。o这类问题的通式是MaNc。两个亚点阵中都有两类结点，因此都要产生混合熵。o如前所述，固溶体的混合熵为两个亚点阵混合熵之和。双亚点阵模型双亚点阵模型的混合熵的混合熵双亚点阵模型双亚点阵模型的混合熵的混合熵双亚点阵模型双亚点阵模型的过剩自由能的过剩自由能下面仍以每种亚点阵各有两类结点的铁索体为例，o对过剩自由能进行分析，实体原子亚点阵上是Fe和Cr，空隙亚点阵上是C和未填充的空隙，其具体的“分子式”为 (Fe，Cr)1(C,Va)3。通式：MaNc。o两个亚点阵中都有两类结点，因此都将有过剩自由能出现。如果亚点阵中只有一种原子，其过剩自由能将为零。当亚点阵上有两种以上的结点时，可以按正规溶体近似计算其过剩自由能。双亚点阵模型双亚点阵模型的摩尔自由能的摩尔自由能双亚点阵模型