陶东平
发布时间:2014-10-16

 

     陶东平,男,汉族,1960年生于昆明,祖籍宣威。中共党员,工学博士,博士生导师,教授二级现任本校“冶金熔体溶液物理化学”创新团队负责人。1982年本校有色冶金专业学士、1985年硕士、2000年博士。1994年破格为副教授、1997年破格为教授、2004年遴选为博士生导师。1995年获云南省科技进步三等奖;2008年获本校伍达观杰出教师奖;2009年获云南省自然科学一等奖和云南省政府特殊津贴。

自1985年至今,先后讲授专业英语、普通冶金学、有色冶金原理、钢铁冶金原理、冶金原理、冶金动力学、冶金热力学、冶金熔体物理化学和材料热力学等课程。长期致力于冶金熔体相平衡的分子热力学和流-固反应的动力学研究。

针对冶金熔体热力学模型的不足,将化工热力学领域的Wilson方程应用于多元金属熔体、熔渣、熔锍和熔盐体系的热力学性质预测。针对液态分子的非随机移动,提出了液体及其混合物的正则配分函数和局部配位数的表达式,建立了分子相互作用体积模型(MIVM)和分子实体空隙模型(MEVM)以及液态金属的配位数方程。该模型在特殊条件下可分别还原为溶液热力学的Flory- Huggins方程、Wilson方程和NRTL方程,并且仅用二元参数即可预测多元金属熔体和熔渣的热力学性质及其相平衡。针对固态原子的非随机振动,建立了固溶体的分子相互作用空隙模型(MIVM),并应用于多元金属和氧化物固溶体的预测。

针对多孔固体反应物的复杂形貌,采用分形几何建立了流-固反应动力学的界面化学反应和孔扩散的分形模型,揭示了这类反应存在的用规则几何难以客观描述的多孔介质表面形貌和孔道结构与反应动力学之间的定量关系,该模型在规则几何条件下可还原为传统的收缩核模型,并为焦炭的气化反应动力学实验所证实。基于Mandelbrot面积-体积关系, 推导出一个新方程,结合热分析技术,提出了测量多孔固体粗糙表面分形维数的活化-非等温吸附法(被引用者称为热重法),并在活性炭和焦炭表面分形维数的测量中证实是简便可靠的。

建立了收缩核的等温过程液膜扩散模型以及非等温过程的动力学模型,能简便有效地分析多相反应在线性和非线性升温过程中的速率,在澄清和阐述氧化锡还原机理的研究中起了重要作用,并提出了氧化锡的还原-歧化机理,获得了氧化亚锡歧化还原反应的动力学模型。 

目前,采用关键词MIVM附加热力学术语(如活度系数activity coefficient、热力学thermodynamic等),就可以在学术搜索中查到MIVM的应用研究。例如,麻省理工学院的D.R. Sadoway研究组将其用于Ca基熔体的热力学研究(J. Am. Chem. Soc., 2013, 135(22), pp 8260–8265)、昆明理工大学的杨斌研究组将其用于Pb-Sn的真空蒸馏(Metall. Mater. Trans. B, 2012, 43B(6), pp 1649-1656)以及清华大学的蒋光锐等将其用于多元金属熔体活度系数计算方法的改进(金属学报, 2007, 43(5), pp 503-508)等。

现已完成国家及云南省的自然科学基金各3项,正在承担(第二承担单位)国家基金重大项目(钒钛资源冶金过程有价组元强化迁移规律及分离理论)子课题:钒钛资源冶金过程基础数据库及相关计算物理化学模型的建立(72万元);国家基金地区基金项目:渣-金-气相平衡的分子热力学研究(48万元)。

发表论文70多篇,其中40多篇为SCI收录、12篇发表于Metallurgical and Materials Transactions,出版学术专著1部,代表性论著有:.

[1] Mathematical Models of Kinetics of Dynamic Thermogravimetry, Thermochimica Acta,1989, 145(8), 165-72;

[2] An Assessment of Thermodynamic Properties of Liquid Quarternary Alloys, Metall. Trans. B1992, 23B(4), 526-8;

[3]  A new method of determining the fractal surface dimension of porous media by TG-DTA technique, Thermochimica Acta, 1999,338,125-28.

[4] A Comparison of molecular interaction volume model with sub-regular solution

model in multicomponent liquid alloys. Metall. Mater. Trans. A2004, 35A, 419-24.

[5] Prediction of thermodynamic properties of the C-Fe-Co-Ni solid dilutions by binary infinite dilute activity coefficients, Mater. Sci .Engng. A,2005, 390 (1-2), 70-5.

[6] Prediction of the coordination numbers of liquid metals, Metall. Mater.Trans. A2005,36A:3495-7.

[7] Molecular Entity Vacancy Model, Fluid Phase Equilibria, 2006, 250: 83-92.

[8] Prediction of activities of all components in the lead-free solder systems

 Bi-In-Sn and Bi-In-Sn-Zn,J. Alloys and Compounds,457, 124-30.

[9] A Chemical Approach of the Molecular Entity Vacancy Model to the CaO-Al2O3-SiO2 Ternary Silicate Melt, Steel Research Int.2011,82(3), 277–86.

[10] A Pseudo-Multicomponent Approach to Important Ternary Silicate Melts,

Metallurgical and Materials Transactions B2012, 43B(6), 1247-61.

[11] Prediction Expressions of Component Activity Coefficients in Si-Based

 Melts, Metallurgical and Materials Transactions B,2014,45B, pp.142-9.

[12] Prediction of All Component Activities in Iron-Based Liquid TernaryAlloys

Containing Phosphorus, Titanium, and Vanadium, Metall. Mater. Trans. B, Published online: 04/September 2014.

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