资源描述
热力学在计算中的应用1.燃料电池电动势的计算燃料电池电动势的计算2.CVD制备制备AlN薄膜薄膜热力学在计算中的应用燃料电池电动势的计算一、燃料电池电动势的计算一、燃料电池电动势的计算一、燃料电池电动势的计算固体氧化物燃料电池工作原理固体氧化物燃料电池工作原理固体氧化物燃料电池工作原理电动势电动势CathodeAnodedT=0,dp=0电动势CathodeAnodedT=0,dp=0不同温度下的开路电压计算不同温度下的开路电压计算ExampleofanBPGcomponentBPG by Gasification of Rice Husk ExampleofanBPGcomponentBPGCompositionofBPGCompositionofBPGCathodeAnodedT=0,dp=02.TheoreticalapproachCathodeAnodedT=0,dp=02.TheorChemicalReactionsinBPGChemicalReactionsinBPG设定温定压下，气体多化学反应体系的状态方程为F（n1,n2,ni,nk）=0则体系的总自由能为ni为第i种物质(mi)的摩尔数，i为其化学势设定温定压下，气体多化学反应体系的状态方程为F（n1,n2当体系为封闭体系时，则体系要遵守原子数守恒的限制，即aji为i物质化学式中第j种元素的原子个数，bj是整个体系中第j种元素的总原子摩尔数当体系为封闭体系时，则体系要遵守原子数守恒的限制，即自由焓最小化方法来计算平衡组成将复杂化学平衡计算作为受线性约束条件制约的某一目标函数的极值化问题来处理。具体采用拉各朗日待定乘子法。在定温、定压条件下对ni求导，且令它为零(极值条件)，得或自由焓最小化方法来计算平衡组成将复杂化学平衡计算作为受线性根据化学势表达式式中 是纯物质i的生成自由焓 ，于是得现在有k个含n1,n2,nk个未知数和m个含j未知数的关系式故方程式有定解。根据化学势表达式式中是纯物质i的生成自由焓，OrEquationsOrEquationsSolvingequationsTaylor expansion linear system of equations Newton iteration;700-1200KMATLAB SolvingequationsTaylorexpansFuelCompositionH2(%)CO(%)CH4(%)CO2(%)H2O(%)N2(%)BPG10.709.751.0515.44063.06Humidifiedhydrogen9700030Humidifiedmethane0097030FuelCompositionH2(%)CO(%)CH4EquilibriumcomponentforBPGfuelEquilibriumcomponentforBPGe.m.f.forcellswithpureionicconductinge.m.f.forcellswithpureionicconductingelectrolyteselectrolytese.m.f.forcellswithpureioniComposition effect on e.m.f.Compositioneffectone.m.f.Humidification effect on e.m.f.Humidificationeffectone.m.fe.m.f.for YSZ and doped ceria electrolytes e.m.f.forYSZanddopedceriaOpen-circuitVoltagesOpen-circuitVoltages二、CVD法制备AlN薄膜二、CVD法制备AlN薄膜CVD制备装置CVD制备装置影响因素系统压强系统压强系统温度系统温度NH3分压分压AlBr3分压分压载气流量载气流量影响因素系统压强系统温度NH3分压AlBr3分压载气流量可能的反应2NH3=3H2+N2可能的反应2NH3=3H2+N气相物种AlBr3NH3N2HBrBr2AlBrH2Al2Br6气相物种AlBr3反应平衡方程式反应平衡方程式质量守恒质量守恒系统压强不变1.反应方程（反应方程（4）2.质量守恒（质量守恒（2）3.氨裂解（氨裂解（1）4.系统压强（系统压强（1）5.独立物种（独立物种（8）系统压强不变反应方程（4）生长速率MAlN,分子量分子量S，衬底面积，假设消耗掉的，衬底面积，假设消耗掉的AlBr3全部用于全部用于AlN膜生长膜生长rAlN，生长速率，单位，生长速率，单位 m/min生长速率MAlN,分子量反应自由能反应自由能温度温度AlBr3分压AlBr3分压NH3分压NH3分压系统压力系统压力生长速率生长速率相平衡热力学在计算中的应用CVD概述课件相平衡热力学在计算中的应用CVD概述课件
展开阅读全文