热熔计算

相图分析中的热熔计算是研究材料相变行为和热力学性质的核心方法，主要用于确定物质在升温过程中吸收或释放的热量变化，为理解材料熔化、凝固等相变过程提供定量依据。热熔计算通常基于热力学第一定律，通过积分比热容（Cp）曲线获得焓变（ΔH），并结合差示扫描量热法（DSC）实验数据进行校准。在计算模拟层面，可采用分子动力学（MD）模拟跟踪原子动能和势能的变化，通过温度-能量曲线确定熔点附近的焓变；或基于密度泛函理论（DFT）计算不同相的自由能差，结合准谐近似（QHA）考虑晶格振动对热熔的贡献。对于合金体系，CALPHAD（相图计算）方法通过建立热力学数据库，整合形成焓、混合焓等参数，预测多元系统的液相线和固相线温度。现代技术结合机器学习势函数和高通量计算，能够高效筛选高/低热熔材料（如高温合金的熔点和共晶盐的相变潜热），并分析杂质或缺陷对热熔行为的影响。该技术在航空航天材料开发（如超高温陶瓷的熔融特性）、能源存储（相变材料的筛选优化）和电子封装（焊料合金的润湿性控制）等领域应用广泛。