Thermodynamic Modelling and Phase Equilibria in ZrO2-RE2O3-Y2O3-Al2O3 Materials Systems

ZrO2-RE2O3-Y2O3-Al2O3 材料体系的热力学建模和相平衡

• 批准号: 51503216
• 负责人: Professor Dr. Hans Jürgen Seifert
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Angewandte Materialien - Angewandte Werkstoffphysik (IAM-AWP)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2007-12-31 至 2010-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/51503216?language=en
• 关键词: Thermodynamic; Modelling; Phase; Equilibria; ZrO2

In diesem Forschungsantrag wird die umfassende thermodynamische Modellierung von Lösungsphasen mit dem Compound Energy Formalismus unter Berücksichtigung der Kristallstrukturen und der Besetzungsanteile der Strukturspezies vorgeschlagen. Im Mittelpunkt der geplanten Modellierungen stehen Selten-Erd-Zirkonate (Pyrochlor- und Fluorit-Struktur) und Selten-Erd-Aluminate (Perowskit-Struktur).Der vorgeschlagene integrierte Ansatz umfasst das Arbeitgebiet der „Computational Thermodynamics“ und experimentelle Untersuchungen der ZrO2-RE2O3-Y2O3-Al2O3 Systeme (RE sind hier die Seltenerd-Metalle La, Nd, Sm, Gd, Yb). Die Modellparameter werden auf der Grundlage von experimentellen Informationen für die Phasengleichgewichte und die thermodynamischen Daten optimiert. Die geplanten Extrapolationen von den binären Systemen in die ternären Systeme sind sehr nützlich, um Materialzusammensetzungen festzulegen, die experimentell untersucht werden sollen. Die Phasengleichgewichte werden dann studiert für die Systeme ZrO2-RE2O3-Y2O3 (RE = Nd, Sm) und RE2O3-Y2O3-Al2O3 (RE = La, Nd, Sm, Yb), um die thermodynamischen Rechnungen zu überprüfen. Die thermodynamischen Datenbanken für die Zirkoniumdioxid-basierten Systeme werden verwendet, um Phasengleichgewichtsdiagramme zu berechnen, die für das Verständnis der Reaktionen zwischen Schichten und Oxidlagen in Wärmedämmschichtsystemen wichtig sind. Außerdem können durch diese Rechnungen Aussagen für die Reaktionen von Kathodenmaterial mit dem Elektrolyten in Festkörper-Brennstoffzellen (Solid oxide fuel cells) gemacht werden. Die Effekte von Zusätzen weiterer Elemente auf die Stabilität und Langzeit-Lebensdauer der Wärmedämmschichten kann aus den thermodynamischen Simulationen der diffusionslosen Phasentransformationen in den ZrO2-Basis-Systemen abgeleitet werden.

[2] [3] [3] [3] [3] [3] [3] [3] [3] [3] [3] [3] [3] [4] [4] [4] [4] [4] [4] [4] [4] [4] [4]在Mittelpunkt der geplanten Modellierungen steen Selten-Erd-Zirkonate （pyrochlorand fluoritstrktur）和Selten-Erd-Aluminate （perowskit - strktur）。Der orgeschlagene整合了“计算热力学”和“实验热力学”下的tersuchungen Der ZrO2-RE2O3-Y2O3-Al2O3体系（RE）和更高级的seltended - metal La， Nd, Sm, Gd, Yb)。模具的模型参数是根据实验条件下的计算公式确定的。Die geplanten Extrapolationen von den binären Systemen in Die ternären Systeme sind sehr ntzlich, um Materialzusammensetzungen festzulegen, Die experimentale unsuterlen。ZrO2-RE2O3-Y2O3 （RE = Nd, Sm）和RE2O3-Y2O3-Al2O3 (RE = La, Nd, Sm, Yb)， um模具热力学chen Rechnungen zu berpre<e:1> fen。Die thermodynamicchen Datenbanken f<e:1>; Die zirkoniodioxide -basierten Systeme werden verwendet, um phasengleichgewictsdiagram zu berechnen; Die f<s:1> Reaktionen zwischen Schichten und oxidagen in Wärmedämmschichtsystemen .[1]。Außerdem können durch diese rechungen Aussagen f<e:1> r die Reaktionen von Kathodenmaterial mit dem Elektrolyten in Festkörper-Brennstoffzellen（固体氧化物燃料电池）gemacht werden。Die Effekte von Zusätzen weiterer element auf Die Stabilität and Langzeit-Lebensdauer der Wärmedämmschichten kann aus den热力学模拟扩散，相变，zro2 -基系统，abgelitet werden。