Factsage的简介和各模块的功能

Factsage的简介和各模块的功能
⼀、FactSage简介
FactSage?，化学热⼒学领域中世界上完全集成数据库最⼤的计算系统之⼀，创⽴于2001年，是FACT-Win/F*A*C*T和ChemSage/SOLGASMIX两个热化学软件包的结合。

FactSage 是加拿⼤Thermfact/CRCT (加拿⼤，蒙特利尔)
www.crct.polymtl.ca 和GTT-Technologies (德国，阿亨) www.gtt-technologies.de超过20年合作的结晶。

⼆、FactSage优点
1、Windows平台下的软件，操作界⾯友好，所有命令与操作均可通过⿏标来完成
FactSage 软件运⾏于Microsoft Windows? 平台的个⼈计算机上，由⼀系列信息、数据库、计算及处理模块组成，这些模块使⽤各种纯物质和溶液数据库。

FactSage 已经拥有数百个⼯业、政府和学术领域的⽤户，应⽤范围包括材料科学、⽕法冶⾦、湿法冶⾦、电冶⾦、腐蚀、玻璃⼯业、燃烧、陶瓷、地质等。

同时，还应⽤于国际上⼤学⽣与研究⽣的教学与研究中。

2、数据库内容丰富，不仅提供了CRCT经过30年积累的氧化物等数据库，⽽且可以使⽤国际上其他知名数据库
FactSage可以使⽤的热⼒学数据包括数千种纯物质数据库，评估及优化过的数百种⾦属溶液、氧化物液相与固相溶液、锍、熔盐、⽔溶液等溶液数据库。

FactSage软件可以⾃动使⽤这些数据库。

这些评估过的氧化物、炉渣、锍等数据库是采⽤先进的模型技术对⽂献数据优化的结果，其中包括CRCT 所发展的模型。

FactSage 同时可以使⽤国际上SGTE的合⾦溶液数据库，以及The Spencer Group, GTT-Technologies 和CRCT所建⽴钢铁、轻⾦属和其他合⾦体系的数据库。

同时，FactSage提供了与著名的OLI Systems Inc. 的⽔溶液数据库的连接。

各种数据库更详细的信息参见Database Documentation.
3、计算功能强⼤，除多元多相平衡计算外，还可进⾏相图、优势区图、电位-pH图的计算与绘制，热⼒学优化、作图处理等。

利⽤FactSage，⽤户可以计算多种约束条件下的多元多相平衡条件，结算结果可以以图形或表格的形式输出。

例如，通⽤的N-元相图截⾯，可以通过坐标轴变量的多种选择很容易地得到；⼯业体系中的锍/⾦属/炉渣/⽓体/固体的平衡可以很精确地计算、列表以及作图；多元优势区图
以及电位-pH图也很容易作出；平衡或者⾮平衡凝固的历程也可以考察；复杂的热平衡也可以计算；如此等等。

三、Factsage的各种模块
模块简介：
1、数据库模块
(1)View Data（View Data Module）
⽤来检索各数据库并显⽰化合物的标准态热⼒学性质以及列出数据库中包含的溶液相
(2)Compound（Compound Module）
模块⽤于对⽤户个⼈化合物（纯物质）数据库中的数据进⾏拷贝，输⼊，编辑，列出以及存储。

换句话说，⽤户个⼈化合物数据库的建⽴也是通过这个模块实现。

(3)Solution（Solution Module）
模块⽤于输⼊、编辑、列出以及保存⽤户个⼈溶液数据库中的⾮理想性质。

2、计算模块
(1)Reaction模块
⽤于计算⼀个物种，⼏个物种的混合或⼀个化学反应的热⼒学⼴延量(H, G, V, S, Cp, A)的变化。

这⾥的物种可以为纯元素，计量化合物或者离⼦（等离⼦体离⼦或者⽔溶液离⼦均可）。

(2)Predom模块
⽤来计算与画出包含1个、2个以及3个⾦属的等温优势区图，计算所采⽤的数据来⾃化合物数据库。

(3)EpH模块
可以做出包含1个⾦属、2个⾦属或3个⾦属的复杂体系的等温电位Eh对pH的作图（Pourbaix图），计算采⽤的数据来⾃化合物数据
(4)Equilib模块
是FactSage的Gibbs⾃由能最⼩的主要部分，也是最常⽤的模块。

它⽤来计算给定元素或者化合物反应尤其是达到化学平衡时各物种的浓度。

⼤多数情况下，⽤户通过Equilib的Reactants Window（图2）和Menu Window（图3）所演⽰的三个步骤进⾏输⼊：
(5)Phase Diagram模块
是⼀个能够计算、画出和编辑单元、⼆元、三元或者多元相图的通⽤程序，相图坐标轴可以为T, P, V, 组成, 活度, 化学势等各种组合。

计算出的相图可以⾃动在Figure 模块中作图。

可以计算与画出的相图种类包括：经典的单元系温度-压⼒、⼆元系温度-组成、三元系等温等压Gibbs三⾓相图、多元系的⼆维截⾯，其中的坐标可以为T, P, V, 组成, 活度, 化学势等各种组合、优势区图，如Cu-Fe-Ni-S-O多元系中Pso2 对Po2作图，其中的各物相为真实溶液如冰铜、炉渣和合⾦等；倒易熔盐相图等。

(6)OptiSage 模块
⽤于从⼀组特定的实验数据获得⼀组互相⼀致的吉布斯能参数，在该体系中的各相吉布斯能数据均来⾃⼰经完善的数据库。

在优化过程中，尤其是对于⾮理想溶液体系，优化者(OptiSage的⽤户)必须⾃⼰做出最⼤限度的判断，以决定哪组参数应该固定下来，哪组参数还需要进⼀步优化，哪些新的参数需要引⼊。

⽤于优化的典型实验数据包括：
相图数据：转变温度和压⼒，以及平衡相的组成和数量。

量热数据：⽣成焓或相转变热，混合焓，热含量和⽐热测量值。

偏摩尔吉布斯能数据：蒸汽压或者EMF法测量获得的活度数据
容量性质的数据：膨胀测量，密度测量等。

优化获得的热⼒学参数保存在⽤户个⼈Compound 和Solution 数据库中，这些数据均能在其他模块(Equilib, Phase Diagram,等) 中使⽤。

3、处理模块
(1)Results模块
⽤于对Equilib模块(Equi*.res files) 的⼀组计算结果输出进⾏作图及后处理。

(2)Mixture 模块
⽤于编辑mixtures和streams以作为Equilib模块的输⼊。

mixture指⼀组化合物，通常作为Equilib模块中的反应物。

利⽤Mixture模块，⽤户可以输⼊⼀组反应物后存储为⼀个混合物⽂件(*.mix)，在Equilib 模块中通过Reactants Window将导⼊这些混合物⽂件(*.mix)作为相平衡计算的反应物。

(3)Figure
是⼀个通⽤作图程序，能够显⽰、编辑以及处理FactSage中所所⽣成的各种图形及相图(*.fig ⽂件)。

该程序尤其适合于Phase Diagram模块所计算获得的相图。