[发明专利]三元合金相图中间化合物形成预报系统的实现方法

摘要

一种三元合金相图中间化合物形成预报系统的实现方法，首先按三个金属元素的所属类型分成四类体系，四类金属系皆采用每个组成元素的电负性，电子云密度，原子半径和价电子数作为变量，三个元素按参数的大小排序，使一个体系只有一种排列，以形成和不形成中间化合物为类别整理成训练样本集。然后分别对各个子样本集做模式识别分析，得到若干二维最佳投影图直至能把两类样本完全分开。最后根据多级最佳投影图上的各个矩形边界，提取中间化合物形成规律，并据此建立专家系统。本发明可用于三元合金系中间化合物形成的自动判断，并能推广应用到其它合金系甚至其它相图体系的各种特性预报。

主权项

1、一种三元合金相图中间化合物形成预报系统的实现方法，其特征在于包括如下具体步骤：1)金属元素即原子参数的排序：按照三个金属元素的所属类型分成四类体系，并对三个金属元素按照价电子数和电负性等原子参数的大小进行排序，使一个体系只有一种排列，即(1)三个元素都是非过渡金属的体系中，三个金属元素首先按价电子数的升序排列，价电子数相等时，用电负性的升序排列，如果电负性还相等，则按原子序数的升序来排列；(2)二个是非过渡金属一个是过渡金属的体系中，第一个是过渡金属元素，后面两个是非过渡金属，两个非过渡金属首先按价电子数的升序，然后按电负性的升序和原子序数的升序来排列；(3)一个是非过渡金属二个是过渡金属的体系中，前面两个为过渡金属，后面一个为非过渡金属；两个过渡金属元素又按价电子数的降序排列，如果价电子数相等，则依次按电负性升序、原子序数的升序来排；(4)三个都是过渡金属元素的体系中，三个过渡金属元素按价电子数的降序排列，如果价电子数相等，则依次按电负性的升序和原子序数的升序来排；2)划分子样本集：四类金属系皆采用三个元素的电负性(Φ)，电子云密度(nws1/3)，原子半径(R)和价电子数(Z)共12个参数作为变量，以形成和不形成中间化合物为类别整理成训练样本集，各体系按其中参数分为几个子样本集，(1)三个元素都是非过渡金属的体系中，按第三个金属元素的价电子数Z3值按Z3≤3，Z3＝4和Z3＝5分割成三个子样本集；(2)二个非过渡金属一个过渡金属的体系中，按照过渡金属分为前过渡金属、后过渡金属和介于两者之间的锰(Mn)族元素分为3个子样本集；(3)一个非过渡金属二个过渡金属的体系中，按过渡金属分为含有Mn族元素、两个后过渡元素、一个后过渡一个前过渡元素、两个都是前过渡元素等4个子集；(4)三个都是过渡金属元素的体系中，分为含Mn族元素、含Cu族元素、既不含Mn族元素也不含Cu族元素等3个子集；3)分别对各子样本集挖掘三元化合物形成的规律：分别对各个子样本集做模式识别分析，得到若干二维投影图，对每个二维投影图用一个矩形包含所有的“1”类样本并包含尽量少的“2”类样本，或者用一个矩形包含所有的“2”类样本并包含尽量少的“1”类样本，然后挑选其中所含不同类样本最少的矩形或多面体所代表的二维图，作为最佳投影，其中，“1”类样本为有中间化合物生成的合金系，“2”类样本为没有中间化合物生成的合金系；4)检查最佳投影图中矩形或多边形中包含的非同类样本是否超过某个设定值，如果没有超过，说明该子样本集的分类结果已经满足误报率要求，可以由此得到该类型的中间化合物形成规则，如果超过设定值，说明此时的分类结果误报率太大，把矩形或多边形中包括的所有样本单独提取出来做新一级的分类投影，即作为一个新的子样本集，再重复步骤3和4的操作，直到满足误报率的要求，然后得到规则；5)集成多级最佳投影图上的各个矩形边界，提取中间化合物形成的规律，得到判断三元中间化合物形成的判据，并据此形成专家系统，用来预报相同类型的未知体系的中间化合物形成情况。