铅锑合金共沸及气液相平衡研究

徐俊杰^1,2,3，高晶宝^1,2,3，孔令鑫^1,2,3,4，游彦军^1,2,3，杨斌^1,2,3,4

1. 昆明理工大学真空冶金国家工程实验室2. 云南省有色金属真空冶金重点实验室3. 复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室4. 昆明理工大学冶金与能源工程学院

摘 要：根据气液相平衡理论设计了测定合金气液相平衡的试验设备并测定了铅锑合金气液相平衡数据。测定结果证实了铅锑合金存在共沸现象,共沸现象发生在铅锑合金中锑摩尔含量为10%～20%。采用分子相互作用体积模型计算了铅锑合金的活度组元的系数,平均相对偏差和平均标准偏差分别为±0.08%和±0.005,证明该模型适用于计算铅锑合金活度系数。结合气液相平衡理论,应用该模型计算并绘制了铅锑合金气液相平衡相图（T-x-y图）,计算结果并没有出现共沸现象并且与试验结果偏差很大。通过分析可知,纯金属的饱和蒸气压的准确性、金属挥发时分子形式、液态金属原子间结合力、液态金属表面张力和黏度等都会影响合金气液相平衡的计算结果,而目前的气液相平衡理论都没有考虑这些因素。本研究指出,下一步合金气液相平衡研究工作的重点是从试验角度测定纯金属的饱和蒸气压,在此基础上结合原子间结合力和分子挥发状态发展目前的气液相平衡理论,使其适用于计算共沸合金体系,从而更好地指导真空蒸馏。

关键词：铅锑合金;共沸;气液相平衡;