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回收利用锡、铅、锑冶炼和使用过程中产生的Pb-Sb、Pb-Sb-Sn合金意义重大。真空蒸馏分离技术具有流程短、无污染、金属回收率高等优点,已经广泛应用于二次资源回收等领域。利用真空蒸馏法处理Pb-Sb-Sn合金,能够一步分离得到Pb、Sb、Sn,但蒸馏过程中Pb-Sb、Pb-Sb-Sn合金的变化机理需要系统的深入的研究,一些现象仍需科学的解释,如Pb-Sb合金共沸,影响Pb与Sb的分离,因此,深入研究和认识Pb-Sb合金的结构性质、电子性质对Pb-Sb合金真空蒸馏的研究具有重要的科学价值。本文借助计算模拟手段,采用从头算分子动力学计算方法研究了Pb-Sb、Pb-Sb-Sn液态合金结构及性质,并通过Pb-Sb合金真空蒸馏实验研究进行了比较、验证。论文首先采用MIVM计算了Pb-Sb合金在不同温度(923K、973K、073K、1173K, 1273K、1373K)的活度系数,计算了合金分离系数和气液相平衡成分,热力学分析了真空蒸馏Pb-Sb合金的可行性;理论计算了压力为10Pa、温度为923-1373K条件下Pb-Sb合金的蒸发速率,预测了相应条件下的瞬时气相组成。其次采用从头算分子动力学方法对Pb-Sb二元合金液态结构、表面结构,Pb-Sb-Sn三元合金液态结构进行了动力学模拟。结果表明,压力为10Pa,温度为1073K、1173K、1273K、1373K时,Pb-Sb二元合金液态结构分别在Pb-22%Sb、Pb-15%Sb、Pb-20.5%Sb及Pb-11.8%Sb至Pb-17.7%Sb处(范围内)Pb-Pb、Sb-Sb及Pb-Sb原子间作用力最强,合金熔体稳定性最高,合金熔体稳定成分随温度变化而变化,在这些稳定成分时真空蒸馏难以分离Pb-Sb合金。压力为10Pa,温度为1073K时,Pb-Sb二元合金表面结构中Pb-22%Sb的稳定性高于Pb-17.7%Sb,与液态Pb-Sb合金模拟结果一致。温度为1223K、1373K时,Pb-Sb-Sn三元合金液态结构中Pb-Sb-Sn原子间,偏径向分布函数第一峰由2.11增至2.15,配位数由2.64增至2.72,结构因子第一峰由1.80降至1.68,扩散系数由0.95增至1.23,有序度降低,合金稳定性降低,Pb-Sb-Sn三元合金更容易分离;且温度不变时,随着合金中Pb原子数增加,合金熔体的稳定性呈增强趋势。温度为1073K时对气相团簇PbmSbn(m+n≤9)进行了结构优化,得到了稳定结构,并对稳定结构进行了从头算分子动力学模拟,结果表明:气相中Pb、Sb以Pb4Sb2(Pb-22.7%Sb)稳定团簇形式存在。在EAM势模型下构建了Pb、Sb、Pb-Sb合金的原子间势,并利用它们的晶格常数、结合能、未弛豫空位形成能、弹性常数、体弹性模量、平均剪切模量,以及各项异性比的实验数据作为输入物理量,获得了Pb、Sb、Pb-Sb合金的势参数,在原子层面上对合金的微观结构性能进行表达。最后对Pb-Sb合金进行真空蒸馏研究,温度为1073K时共沸点成分为Pb-16.5%Sb,温度为1173K时,共沸点成分为Pb-15%Sb和Pb-20%Sb之间,不同温度下,共沸点成分不同。