1、Thermo-CalcUsers GuideVersion PThermo-Calc Software ABStockholm Technology ParkBjrnnsvgen 21SE-113 47 Stockholm, SwedenCopyright 1995-2003 Foundation of Computational ThermodynamicsStockholm, Sweden目 录第 1 部分 一般介绍 .131.1 计算热力学 131.2 Thermo-Calc 软件/数据库/ 界面包 131.3 致谢 141.4 版本历史 141.5 Thermo-Calc 软件包的通用
2、结构 141.6 各类硬件上 Thermo-Calc 软件包的有效性 151.7 使用 Thermo-Calc 软件包的好处 15第 2 部分 如何成为 Thermo-Calc 专家 .152.1 如何容易地使用本用户指南 162.2 如何安装和维护 Thermo-Calc 软件包 172.2.1 许可要求 .172.2.2 安装程序 .172.2.3 维护当前和以前版本 .172.2.4 使 TCC 执行更方便 .172.3 如何成为 Thermo-Calc 专家 172.3.1 从 TCSAB 与其世界各地的代理获得迅速技术支持 182.3.2 日常使用各种 Thermo-Calc 功能
3、.182.3.3 以专业的和高质量的标准提交结果 .182.3.4 通过各种渠道相互交换经验 .18第 3 部分 Thermo-Calc 软件系统 183.1 Thermo-Calc 软件系统的目标 183.2 一些热力学术语的介绍 193.2.1 热力学 .193.2.2 体系、组元、相、组成、物种(System, component, phases, constituents and species ) 193.2.3 结构、亚点阵和位置 .203.2.4 成分、构成、位置分数、摩尔分数和浓度(composition, constitution, site fractions, mole
4、fractions and concentration)203.2.5 平衡态和状态变量 .203.2.6 导出变量 .233.2.7 Gibbs 相规则 .263.2.8 状态的热力学函数 .273.2.9 具有多相的体系 .273.2.10 不可逆热力学 .283.2.11 热力学模型 .283.2.12 与各种状态变量有关的 Gibbs 能 .283.2.13 参考态与标准态 .293.2.14 溶解度范围 .303.2.15 驱动力 .303.2.16 化学反应 .303.2.17 与平衡常数方法相对的 Gibbs 能最小化技术 .303.2.18 平衡计算 .313.2.19 介稳平
5、衡计算 .313.2.20 局域或部分平衡计算 .313.2.21 相图 .313.2.22 性质图 .323.3 热力学数据 323.3.1 数据结构 .323.3.3 数据估价 .343.3.6 数据加密 .353.4 用户界面 363.4.1 普通结构 .363.4.2 缩写 .373.4.3 过程机制(history mechanism) 373.4.4 工作目录和目标目录(Working directory and target directory) 373.4.5 参数转换为命令 .383.4.6 缺省值 .383.4.7 不理解的问题 .383.4.8 帮助与信息 .383.4.
6、9 出错消息 .393.4.10 控制符 .393.4.11 私人文件 .393.4.12 宏工具 .393.4.13 模块性 .393.5 Thermo-Calc 中的模块 393.5.1 基本模块 .393.7 Thermo-Calc 编程界面 423.7.1 Thermo-Calc 作为引肇 .423.7.2 Thermo-Calc 应用编程界面:TQ 和 TCAPI.423.7.3 在其它软件包中开发 Thermo-Calc 工具箱 .453.7.4 材料性质计算核材料工艺模拟的应用 .463.8 Thermo-Calc 的功能 473.9 Thermo-Calc 应用 47第 4 部
7、分 Thermo-Calc 数据库描述 484.1 引言 484.2 Thermo-Calc 数据库描述形式 48第 5 部分 数据库模块(TDB) 用户指南 .585.1 引言 585.2 TDB 模块中用户界面 595.3 开始 595.3.1 SWITCH-DATABASE595.3.2 LIST-DATABASE ELEMENT .595.3.3 DEFINE_ELEMENTS.595.3.4 LIST_SYSTEM CONSTITUENT.595.3.5 REJECT PHASE595.3.6 RESTORE PHASE 595.3.7 GET_DATA.595.4 所有 TDB 监
8、视命令的描述 595.4.1 AMEND_SELACTION.595.4.2 APPEND_DATABASE.605.4.3 BACK.605.4.4 DATABASE_INFORMATION 605.4.5 DEFINE_ELEMENTS.615.4.6 DEFINE_SPECIES615.4.7 DEFINE_SYSTEM615.4.8 EXCLUDE_UNUSED_SPECIES .615.4.9 EXIT.625.4.10 GET_DATA.625.4.11 GOTO_MODULE625.4.12 HELP625.4.13 INFORMATION625.4.14 LIST_DATABA
9、SE635.4.15 LIST_SYSTEM645.4.16 MERGE_WITH_DATABASES645.4.17 NEW_DIRECTORY_FILE .645.4.18 REJECT655.4.19 RESTORE655.4.20 SET_AUTO_APPEND_DATABASE.665.4.21 SWITCH_DATABASE .665.5 扩展命令 67第 6 部分 数据库模块(TDB) 管理指南 .686.1 引言 686.2 TDB 模块的初始化 686.3 数据库定义文件语法 706.3.1 ELEMENT .706.3.2 SPECIES 706.3.3 PHASE .71
10、6.3.4 CONSTITUENT 716.3.5 ADD_CONSTITUENT726.3.6 COMPOUND_PHASE 726.3.7 ALLOTROPIC_PHASE 726.3.8 TEMPERATURE_LIMITS .726.3.9 DEFINE_SYSTEM_DEFAULT726.3.10 DEFAULT_COMMAND 736.3.11 DATABASE_INFORMATION 736.3.12 TYPE_DEFINITION .736.3.13 FTP_FILE 746.3.14 FUNCTION746.3.15 PARAMETER766.3.16 OPTIONS.776
11、.3.17 TABLE.776.3.18 ASSESSED_SYSTEMS 776.3.19 REFERENCE_FILE 796.3.20 LIST_OF_REFERENCE .796.3.21 CASE 与 ENDCASE .806.3.22 VERSION_DATA .806.4 DICTRA 扩展到数据库定义文件语法 .806.4.1 PARAMETER806.4.2 DIFFUSION.816.4.3 ZERO_VOLUME_SPECIES.816.5 数据库定义文件实例 816.5.1 例 1:一个小的钢数据库 816.5.2 例 2:Sb-Sn 系个人数据库 .83第 7 部分
12、制表模块(TAB) .857.1 引言 857.2 一般命令 867.2.1 HELP867.2.2 GOTO_MODULE867.2.3 BACK.867.2.4 EXIT.877.2.5 PATCH.877.3 重要命令 877.3.1 TABULATE_SUBSTANCE .877.3.2 TABULATE_REACTION 907.3.3 ENTER_REACTION.917.3.4 SWITCH_DATABASE .927.3.5 ENTER_FUNCTION.937.3.6 TABULATE_DERIVATIVES 957.3.7 LIST_SUBSTANCE977.4 其它命令
13、977.4.1 SET_ENERGY_UNIT.977.4.2 SET_PLOT_FORMAT977.4.3 MACRO_FILE_OPEN 977.4.4 SET_INTERACTIVE 997.5 绘制表 99第 8 部分 平衡计算模块(POLY) 998.1 引言 998.2 开始 1008.3 基本热力学 1018.3.1 体系与相 .1018.3.2 组元(Species ) .1018.3.3 状态变量 .1018.3.4 组分 .1038.3.5 条件 .1038.4 不同类型的计算 1048.4.1 计算单一平衡 .1048.4.2 性质图的 Steping 计算 .1048.
14、4.3 凝固路径模拟 .1058.4.4 仲平衡与 T0 温度模拟 .1058.4.5 相图的 Mapping 计算 1068.4.6 势图计算 .1078.4.7 Pourbaix 图计算 1078.4.8 绘制图 .1078.5 相图 1078.5.1 二元相图 .1078.5.2 三元相图 .1088.5.2 准二元与准三元相图 .1098.5.4 更高阶相图 .1108.5.5 性质图 .1108.6 普通命令 1108.6.1 HELP1108.6.2 INFORMATION1108.6.3 GOTO_MODULE1118.6.4 BACK.1118.6.5 SET_INTERACT
15、IVE 1128.6.6 EXIT.1128.7 基本命令 1128.7.1 SET_CONDITION 1128.7.2 RESET_CONDITION .1138.7.3 LIST_CONDITIONS.1138.7.4 COMPUTE_EQUILIBRIUM 1148.7.6 DEFINE_MATERIAL.1148.7.6 DEFINE_DIAGRAM 1178.8 保存和读取 POLY 数据结构的命令 .1188.8.1 SAVE_WORKSPACES 1188.8.2 READ_WORKSPACES1208.9 计算与绘图命令 1208.9.1 SET_AXIS_VARIABLE
16、.1208.9.2 LIST_AXIS_VARIABLE1218.9.3 MAP .1218.9.4 STEP_WITH_OPTIONS .1218.9.5 ADD_INITIAL_EQUILIBRIUM1248.9.6 POST1258.10 其它有帮助的命令 1258.10.1 CHANGE_STATUS1258.10.2 LIST_STATUS 1268.10.3 COMPUTE_TRANSITION.1278.10.4 SET_ALL_START_VALUES 1288.10.5 SHOW_VALUE 1298.10.6 SET_INPUT_AMOUNTS .1298.10.7 SET
17、_REFERENCE_STATE .1308.10.8 ENTER_SYMBOL 1308.10.9 LIST_SYMBOLS 1318.10.10 EVALUATE_FUNCTIONS1328.10.11 TABULATE.1328.11 高级命令 1328.11.1 AMEND_STORED_EQUILIBRIA.1328.11.3 DELETE_INITIAL_EQUILIBRIUM1338.11.4 LIST_INITIAL_EQUILIBRIA1338.11.5 LOAD_INITIAL_EQUILIBRIUM1338.11.6 DELETE_SYMBOL1348.11.7 DEFI
18、NE_COMPONENTS 1348.11.8 MACRO_FILE_OPEN 1348.11.9 REINITIATE_MODULE 1358.11.10 SELECT_EQUILIBRIUM.1358.11.11 SET_NUMERICAL_LIMITS1358.11.12 SET_START_CONSTITUTION.1368.11.13 SET_START_VALUE 1368.11.14 PATCH.1378.11.15 RECOVER_START_VALUE.1378.11.16 SPECIAL_OPTIONS.1378.12 水溶液 1408.13 排除故障 1408.13.1
19、第一步 .1408.13.2 第二步 .1418.13.3 第三步 .1418.14 频繁提问的问题 1428.14.1 程序中为什么只得到半行? .1428.14.2 在已经保存之后为什么不能绘图? .1428.14.3 为什么 G.T 不总是与-S 相同? 1428.14.4 如何获得组元偏焓 .1428.14.5 为什么 H(LIQUID) 是零而 HM(LIQUID)不是零 .1438.14.6 即使石墨是稳定的为什么碳活度小于 1? 1438.14.7 如何获得过剩 Gibbs 能? .1438.14.8 当得到交叉结线而不是混溶裂隙时什么是错的? .1438.14.9 怎么能直接计
20、算最大混溶裂隙? .143第 9 部分 后处理模块(POST) .1449.1 引言 1449.2 一般命令 1459.2.1 HELP1459.2.2 BACK.1459.2.3 EXIT.1459.3 重要命令 1459.3.1 SET_DIAGRAM_AXIS 1459.3.2 SET_DIAGRAM_TYPE1469.3.3 SET_LABEL_CORVE_OPTION1479.3.5 MODIFY_LABEL_TEXT.1489.3.6 SET_PLOT_FORMAT1489.3.7 PLOT_DIAGRAM.1509.3.8 PRINT_DIAGRAM .1519.3.9 DUMP
21、_DIAGRAM .1519.3.10 SET_SCALING_STATUS 1529.3.11 SET_TITLE1529.3.12 LIST_PLOT_SETTINGS 1539.4 实验数据文件绘图命令 1539.4.1 APPEND_EXPERIMENTAL_DATA 1539.4.2 MAKE_EXPERIMENTAL_DATAFILE1539.4.3 QUICK_EXPERIMENTAL_PLOT 1549.5 其它命令 1549.5.1 ENTER_SYMBOL 1549.5.2 LIST_SYMBOLS 1559.5.3 SET_AXIS_LENGTH .1559.5.4 SE
22、T_AXIS_TEXT_STATUS1559.5.5 SET_AXIS_TYPE .1569.5.6 SET_COLOR .1569.5.7 SET_CORNER_TEXT 1569.5.8 SET_FONT 1579.5.9 SET_INTERACTIVE_MODE 1579.5.10 SET_PLOT_OPTION1579.5.11 SET_PREFIX_SCALING1589.5.12 SET_REFERENCE_STATE .1589.5.13 SET_TIELINE_STATE.1589.5.14 SET_TRUE_MANUAL_SCALING .1599.5.15 TABULATE
23、.1599.6 奇特的命令 1599.6.1 PATCH_WORKSPACE1599.6.2 RESTORE_PHASE_IN_PLOT .1599.6.3 REINIATE_PLOT_SETTINGS 1599.6.4 SET_AXIS_PLOT_STATUS 1599.6.5 SET_PLOT_SIZE 1609.6.6 SET_RASTER_STATUS 1609.6.8 SUSPEND_PHASE_IN_PLOT .1609.7 3D 图标是:命令与演示 .1609.7.1 CREATE_3D_PLOTFILE.1629.7.2 在 Cortona VRML Client 阅读器中查看
24、 3D 图 163第 10 部分 一些特殊模块 .16410.1 引言 16410.2 特殊模块生成或使用的文件 16510.2.1 POLY3 文件 16510.2.2 RCT 文件 .16510.2.3 GES5 文件 .16610.2.4 宏文件 .16610.3 与特殊模块的交互 16610.4 BIN 模块 .16610.4.1 BIN 模块的描述 16610.4.2 特定 BIN 模块数据库的结构 17110.4.3 特定 BIN 计算的演示实例 .17210.5 TERN 模块 17210.5.1 TERN 模块的描述 .17210.5.2 特殊 TERN 模块数据库的结构 17
25、510.5.3 TERN 模块计算的演示实例 17710.6 POT 模块 17710.7 POURBAIX 模块 17710.8 SCHAIL 模块 17710.9 REACTOR 模块 .177第 11 部分 Gibbs 能系统模块(GES) .17711.1 引言 17711.2 热化学 17811.2.1 一些术语的定义 .17811.2.2 元素与物种(Elements and species) .17811.2.3 大小写模式 .17811.2.4 相 .17911.2.5 温度与压力的函数 .17911.2.6 符号 .18011.2.7 混溶裂隙 .18011.3 热力学模型
26、18011.3.1 标准 Gibbs 能 .18111.3.2 理想置换模型 .18111.3.3 规则溶体模型 .18111.3.4 使用组元而不是元素 .18211.3.5 亚点阵模型 化合物能量公式 .18211.3.6 离子液体模型,对具有有序化趋势的液体 .18311.3.7 缔合模型 .18311.3.8 准化学模型 .18311.3.9 对 Gibbs 能的非化学贡献(如铁磁) .18311.3.10 既有有序-无序转变的相 .18311.3.11 CVM 方法:关于有序/无序现象 .18311.3.12 Birch-Murnaghan 模型:关于高压贡献 18311.3.13
27、理想气体模型相对非理想气体/气体混合物模型 18311.3.14 DHLL 和 SIT 模型:关于稀水溶液 18311.3.15 HKF 和 PITZ 模型:对浓水溶液 18311.3.16 Flory-Huggins 模型:对聚合物 .18311.4 热力学参数 18311.5 数据结构 18511.5.1 构造 .18511.5.2 Gibbs 能参考表面 .18611.5.3 过剩 Gibbs 能 .18611.5.4 存储私有文件 .18611.5.5 加密与不加密数据库 .18611.6 GES 系统的应用程序 18611.7 用户界面 18711.7.1 模块性和交互性 .1871
28、1.7.2 控制符的使用 .18711.8 帮助与信息的命令 18711.8.1 HELP18711.8.2 INFORMATION18711.9 改变模块与终止程序命令 18811.9.1 GOTO_MODULE18811.9.2 BACK.18811.9.3 EXIT.18811.10 输入数据命令 18911.10.1 ENTER_ELEMENT 18911.10.2 ENTER_SPECIES .18911.10.3 ENTER_PHASE 19011.10.4 ENTER_SYMBOL 19011.10.5 ENTER_PARAMETER.19211.11 列出数据的命令 19411
29、.11.1 LIST_DATA 19411.11.2 LIST_PHASE_DATA19411.11.3 LIST_PARAMETER .19411.11.4 LIST_SYMBOL.19511.11.5 LIST_CONSTITUENT19611.11.6 LIST_STATUS 19611.12 修改数据命令 19611.12.1 AMEND_ELEMENT_DATA .19611.12.2 AMEND_PHASE_DESCRIPTION 19711.12.3 AMEND_SYMBOL 20011.12.4 AMEND_PARAMETER.20111.12.5 CHANGE_STATUS2
30、0211.12.6 PATCH_WORKSPACES20311.12.7 SET_R_AND_P_NORM .20311.13 删除数据的命令 20311.13.1 REINITIATE20311.13.2 DELETE.20311.14 存储或读取数据的命令 20311.14.1 SAVE_GES_WORKSPACE .20311.14.2 READ_GES_WORKSPACE.20411.15 其它命令 20511.15.1 SET_INTERACTIVE 205第 12 部分 优化模块(PARROT) .20512.1 引言 20512.1.1 热力学数据库 .20512.1.2 优化方
31、法 .2061 2.1.4 其它优化软件 20612.2 开始 20612.2.1 试验数据文件:POP 文件 20712.2.2 图形试验文件:EXP 文件 20912.2.3 系统定义文件:SETUP 文件 20912.2.4 工作文件或存储文件:PAR 文件 21012.2.5 各种文件名与其关系 .21012.2.6 交互运行 PARROT 模块 .21012.2.6.3 绘制中间结果 21112.2.6.4 实验数据的选择 21112.2.6.6 优化与连续优化 21212.2.7 参数修整 .21212.2.8 交互完成的变化要求编译 .21312.3 交替模式 21312.4 诀
32、窍与处理 21312.4.1 冲突的数据 .21312.4.2 缺乏数据与坏数据 .21312.4.3 时间估计 .21312.4.4 参数量 .21312.5 命令结构 21312.5.1 一些项的定义 .21312.5.2 与其它模块连接的命令 .21312.5.3 用户界面 .21312.6 一般命令 21312.7 最频繁使用的命令 21412.8 其它命令 215第 13 部分 编辑-实验模块( ED-EXP) .215第 14 部分 系统实用模块(SYS) .21514.1 引言 21514.2 一般命令 21514.2.1 HELP21514.2.2 INFORMATION216
33、14.2.4 BACK.21714.2.5 EXIT.21714.2.6 SET_LOG_FILE21714.2.7 MACRO+FILE_OPEN21814.2.8 SET_PLOT_ENVIRONMENT .21914.3 Odd 命令 .21914.3.1 SET_INTERACTIVE_MODE 21914.3.2 SET_COMMAND_UNITS21914.3.4 LIST_FREE_WORKSPACE.22014.3.5 PATCH.22014.3.6 TRACE.22014.3.7 STOP_ON_ERROR.22014.3.8 OPEN_FILE.22014.3.9 CLOS
34、E_FILE.22014.3.10 SET_TERMINAL22014.3.11 NEWS 22014.3.12 HP_CALCULATOR22014.4 一般信息的显示 221第 15 部分 数据绘图语言(DATAPLOT) 228第 1 部分 一般介绍1.1 计算热力学在近十年内与材料科学与工程相联系的计算机计算与模拟的研究与发展已经为定量设计各种材料产生了革命性的方法,热力学与动力学模型的广泛结合使预测材料成分、各种加工后的结构和性能。产品开发与工程控制的数学模型的重要性已经证明对热力学计算和动力学模拟的高需求,先进材料的现代定量计算设计已从计算热力学与动力学中得到了惊人的益处。用 Th
35、ermo-Calc 进行的热力学计算和用 DICTRA 进行的动力学模拟可戏剧性地加强制造过程的设计能力、热处理温度的选择能力、过程收益的优化能力等,这些易于理解的软件/数据库/ 界面包已经在世界范围内证明是最有力和最有柔性的排除昂贵和费时的实验、改进质量性能和控制环境影响的工程工具。1.2 Thermo-Calc 软件/数据库/界面包Thermo-Calc 是所有各种热力学和相图计算的通用和柔性的软件包,是建立于强大的 Gibbs 能最小化基础之上的。它是多于 30 年和 100 人年的劳动以及很多各种项目的国际合作的结果。Thermo-Calc 软件可使用多种热力学数据库,特别是热力学数据
36、库的国际合作组织 Scientific Group Thermodata Europe(SGTE)开发的数据库。TCC(传统的 Thermo-Calc)和其姊妹软件 DICTRA(扩散控制相转变)已经在瑞典斯德哥尔摩皇家工学院(KTH )的材料科学与工程系开发出来,Thermo-Calc 的第一个版本发布于 1981 年,以后几乎每年更新,最新的版本 P 发布于 2002 年 11 月。Thermo-Calc 和 DICTRA 以及相关数据库的产权属于非赢利组织斯德哥尔摩的计算热力学基金会(STT ) ,从 1997 年起,市场化、销售、技术支持以和所有其它有关 Thermo-Calc 与 D
37、ICTRA 软件包的活动都有 STT 拥有的 Thermo-Calc Software AB(TCSAB)公司管理。Thermo-Calc 已获得世界性的计算多元相图最好软件的荣誉,今天遍及世界得多与 600 家安装了该软件,包括科技的和非科技的研究院所,在技术文献上是一个很好的参考。它是仅有的计算在一个非常复杂的多元不均匀系中有多于 5 个独立变量的任意相图断面的软件,也有计算很多其它类型图的工具,如 CVD 沉积、Scheil-Gulliver 凝固模拟、Pourbaix 图、气体分压等。在 Thermo-Calc 例子中给出了很多应用实例,这些实例也可从 TCSAB 的 web 地址中找
38、到。任何现代 PC 机和 UNIX 工作站都可用于运行 Thermo-Calc 软件/数据库/ 界面包,然而,从 TCCP 起,将不能在 SUN Spare, HP, IBM, AIX 和 DEC Alpha OSF1 上运行。若无精确的和有效的数据库,热力学软件包是无用的。Thermo-Calc 允许体系中各相采用不同模型来使用不同来源的数据库,如来自 SGTE、CAMPADA、 TremoTech、MIT、UES Software、Theoretical Geochemistry Group 等。这样的数据库覆盖了包括钢、合金、陶瓷、熔体、熔渣、玻璃、硬材料、半导体、超导体、焊料、气体/流
39、体、水溶液、有机物、聚合物、核材料、土壤材料以及地球化学于环境体系等大量材料,用于研究和开发工业工程和自然体系。KTH 的 Thermo-Calc 小组已经开始并参与很多国际项目,以便创建通用而有效的数据库。Thermo-Calc Software AB 现在正积极的地致力于开发面各种工业意义的数据库,世界上也有很多科研机构核工业公司的用户在建立自己的数据库和在 Thermo-Calc 软件包的辅助下的数据库。Thermo-Calc 也提供给用户一个独特的工具(PARROT 模块 )来进行实验数据如态密度 EOS、相平衡、相图等基础上的严格估价,由这些模块用户可有效地扩展某些数据库或可靠地创建
40、各种数据库或某些特定材料和用途的数据库。在各种所有传统版本中,Thermo-Calc 具有交互用户界面、扩展文件和在线帮助工具,Thermo-Calc软件包的通用的图形用户界面(GUI-driven)版本 TCW 已经发行,允许各类 Thermo-Calc 计算在微软视窗下操作,这个通用的图形用户界面版本不久将开发适于在 UNIX 和 Linus 环境运行Thermo-Calc 也有为面向应用编程的两个第三参与者编程界面 TQ 和 TCAPI,这两者是为在各种材料性质模型和复杂材料过程模拟中应用而设计的。有 Thermo-Calc 引肇驱动,这样的界面提供复杂性质模型化和过程模拟中其它面向应用
41、程序或软件包需要的热力学量和局域平衡与驱动力的各种类型计算,最成功的例子是易于理解的 DICTRA 软件包。同时进行计算与实验同纯粹实验试错方法相比,可使材料与工艺开发获得了更快更可靠的进步,通过 Thermo-Calc 软件、数据库和界面的具有意义的开发,热力学计算方法的全部潜力正在被更好地利用,软件包以发展到这样的程度,即在冶金、和仅开发、材料科学、半/超导体、化学、化工、地球化学、能量转换、粉末生产、食品工业、核燃料废物仓储,环境控制等领域进行实际计算。Thermo-Calc 主要目的之一是用于计划和减少新的高成本实验的需要。通过计算可以预测实验结果,这可限制最终必须作的实验的树木。甚至
42、可以发现单独的计算结果就是足够可靠的,足以直接应用。不论现在还是将来,TCSAB、STT 和 KTH-MSE 都在更加致力于开发 Thermo-Calc 软件和它的姊妹软件 DICTRA,以及为各种材料与工艺的各种数据库和界面程序。与很多国际上的研发参与者以及世界各地 Thermo-Calc 和 DICTRA 用户的连续而紧密的合作确保了这种开发的成功。1.3 致谢1.4 版本历史1.5 Thermo-Calc 软件包的通用结构Thermo-Calc 软件由七个基本模块组成,TDB 负责数据库修补和管理,GES 负责热力学模型处理和各种相的数据处理,TAB 负责相和反应的热力学性质制表,POL
43、Y 负责多元异质平衡计算和步进/图形(stepping/mapping)计算,POST 负责各种相图和性质图的后处理,PARROT 负责参数优化,ED_EXP负责实验点编辑和平衡计算。这些所有模块通常都是进行热力学计算或模拟所必需的。进一步讲,这些模块内部相互连接,但各自具有自己的工作空间(如 SYS、GES、POLY 和 PARROT) 。POST 模块通常被称为 POLY 模块的子模块,同时处在 PARROT 与 ED_EXP 之间。也有一个连接 TAB 和 POST 模块的桥。软件包中也有一些为特定计算和模拟设计的特定的模块或称易于使用模块,如二元相图的 BIN,三元相图的 TERN,势
44、图的 POT,Pourbaix 图的 POURBAIX,Scheil-Gulliver 凝固模拟的 SCHEIL 以及稳定态反应模拟的 REACTOP。这些模块以特定方式设计,用户不需要与基本模块直接接触,而是仅回答一些需要回答的问题。软件/ 数据库系统自动进行计算和模拟,然后以搞职业标准给出图形形式结果。最近将把更多的这样具有特定用途的模块加到 Termoc-Calc 软件包中。Termo_Calc 软件总是 以 SYS 模块开始,该模块为每台计算机及其环境设置所设计(即与各种操作系统交互) 。该模块通常也作为一种可访问所有基本和特定的模块的通信中枢。除了这些基本的和特定的模块之外,两个应用
45、编程界面 TQ 和 TCAPI 与 Thermo-Calc 软件/ 数据库系统随意地内部连接。这些界面是为要自己编程进行其他类型材料性质计算与材料工艺模拟的用户而设计,强大的 Thermo-Calc 引肇提供准确、可靠和快速热力选计算,其界面也服务于其他软件包中与 Thermo-Calc 软件 /数据库相关的工具箱(如 MATLAB 软件包中 TC-工具箱)以便将热力学计算与模拟用于很多不同领域。通过各种编程界面利用 Thermo-Calc 引肇可建立自己的程序。图 1-2 Thermo-Calc 相关的软件、数据库和界面图 1-3 Thermo-Calc 软件包的一般结构图 1-4 使用 T
46、hermo-Calc 引肇可建立自己的程序通过这些基本和特定模块,所有用户都可经常使用热力学计算与模拟以及进行自己的估价工作,也大力鼓励用户在各种研发活动中使用应用程序界面。1.6 各类硬件上 Thermo-Calc 软件包的有效性1.7 使用 Thermo-Calc 软件包的好处Thermo-Calc 是计算热力学领域中最强大和最柔性的软件包之一,已广泛用于所有各种复杂异质相平衡和多元相图的热力学计算。大多数平台可以使用,所以 Thermo-Calc 软件提供以基本热力学必需品,如多元系平衡计算、相与性质图、热力学因素(驱动力) 。Thermo-Calc 由平衡计算、相与性质图计算、热力学量
47、制表、数据库管理、模型参数估价、试验数据处理和专业图形表达的后处理等几个基本和特定模块。Thermo-Calc 能够通过在各种试验信息基础上严格估价来有效地建立自己可靠数据库。Thermo-Calc 提出了具有最快和最稳定数学和热力学解的标准热力学计算引肇,要求精确计算热力学量的任何其它软件(用户编写应用程序或第三方的软件包)可便利地和有效地插入 Thermo-Calc 引肇。目前有两个有力的应用编程界面(即 TQ 和 TCAPI)和 MATLAB 软件(即 TC-MATLAB 界面)中一个全面的热力学计算工具箱。Thermo-Calc 的优点是其多重用途,同一公司、研究所或大学的几个部门可将
48、软件包用于不同目的,已通过包括通信、航空、运输和制造业的应用实例证明。使用 Thermo- Calc 提供的工具,可优化材料工艺来以更低成本产生更高产出,更好产品。第 2 部分 如何成为 Thermo-Calc 专家TCSAB 与其伴随产品极大感激使用和改进 Thermo-Calc 和 DICTRA 软件系列的各种软件/数据库/界面产品的信息。这样的信息包括连续评说、出版物、报告、意见和改进建议。所有合适的信息鼓励新的和改进的特性用于将来的软件/ 数据库/ 界面产品和服务。此外,提供的技术支持和咨询服务来帮助用户成为 Thermo-Calc 和 DICTRA 专家。本部分提供一些有效使用 Th
49、ermo-Calc 的提示,包括: 如何容易地使用 Thermo-Calc 用户指南; 如何适当地安装和维护 Thermo-Calc 软件/ 数据库/界面软件包; 在研发活动中如何使用 Thermo-Calc 软件/ 数据库/界面软件包; 如何迅速从 TCSAB 与其伴随产品中获得各种支持和咨询服务; 如何建设性地帮助 TCSAB 进一步改进各种软件/数据库 /界面产品。2.1 如何容易地使用本用户指南本用户指南是 Thermo-Calc 手册的第一部分,应于第二部分(Thermo-Calc 实例)一起使用。当前的手册版本主要基于 2002 年 11 月发行的版本 P。本手册具有部分-节-亚节结构,整个文件有 18 个独立的部分 ,其中,前 4 部分给出 Thermo-Calc 软件/数据库/界面的总体介绍和可能使用的数据库的详细描述。 接下来的 11 部分主要给出各种 Thermo-Calc 模块和工具,最后 3 部分提供一些主要参考、有用的附录和有帮助的索引。模型/数据处理、计算/模拟或结果展示的每个特定模块从为方便用户的所有执行命令栏开始。不熟悉 Thermo-Calc 的人应从第 2 和第 3 部分开始。已经具有一些经验的人可从特定模块(如 5-15部分)开始。也推荐回顾第 1-4 部分找到更新信息。第 1 部分给出 Thermo-C