用状态方程计算熔融态金属及其合金的密度

针对液体金属的特点,将变阱宽方阱链流体状态方程进行了简化。在将金属视为球状分子的前提下,简化后的状态方程包含3个分子参数:硬球直径、方阱阱深和对比阱宽。方程中硬球直径参数可直接采用金属原子本身的直径替代,方阱阱深和对比阱宽则可通过液态金属密度的实验数据回归得到。建立的两参数状态方程已被应用于包括熔融态碱金属、碱土金属、过渡金属等液态金属及其合金的密度计算中。结果表明,在较大的温度范围内,用简化的状态方程关联16种液态金属的密度,总的平均偏差为0.16%,结果令人满意,该方程还能预测高压下的密度。采用与温度无关的可调参数后,该方程能进一步计算合金在不同温度、压力和组成下的密度。