ОСОБЛИВОСТІ ВЗАЄМОДІЇ КОМПОНЕНТІВ У РІДКИХ СПЛАВАХ ПОТРІЙНИХ СИСТЕМ Al-Ge-3d-Me (Me = Mn, Fe, Ni, Cu)
DOI: https://doi.org/10.17721/1728-2209.2020.1(57).9
Ключові слова:
алюміній, германій, манган, ферум, нікель, купрум, ентальпії змішуванняАнотація
Описано особливості взаємодії компонентів у рідких сплавах потрійних систем Al-Ge-3d-Me (Me = Mn, Fe, Ni, Cu), виявлені на основі сумісного аналізу концентраційних залежностей ентальпій змішування розплавів, отриманих авторами раніше методом високотемпературної калориметрії, фазових діаграм граничних бінарних систем і встановлення взаємозв'язку ентальпійного фактора з типом впорядкування у розплавах досліджених систем. Констатована наочна подібність топології проєкцій DmH розплавів систем Al-Ge-Fe(Ni, Cu) і принципово інший хід ізоентальпій змішування рідких сплавів системи Al-Ge-Mn. За абсолютною величиною значення DmHmin закономірно змінюються від системи до системи. Вони приблизно однакові для Al-Ge-Mn(Fe) (близько -20 кДж×моль-1), значно зростають у процесі переходу від Al-Ge-Fe до Al-Ge-Ni (–50 кДж×моль–1), і далі суттєво спадають під час переходу до Al-Ge-Cu (–15 кДж×моль–1). У розплавах систем Al-Ge-Mn(Fe, Ni, Cu) лінії екстремальної взаємодії розташовані в куті концентраційного трикутника, утвореному зазначеними 3d-металами, і поєднують концентрації, наближені за складом до найбільш стабільних інтерметалідів у подвійних системах Al(Ge)-Mn(Fe, Ni, Cu). Встановлені термохімічні властивості розплавів Al-Ge-Fe(Ni, Cu) передусім визначаються взаємодією компонентів у граничних бінарних системах Al-Fe(Ni, Cu) і Ge-Fe(Ni, Cu), причому вплив систем Al-Fe(Ni, Cu) превалює. Для системи Al-Ge-Mn визначальною є взаємодія компонентів у бінарній системі Ge-Mn. Cистеми Al-Ge-Mn(Fe, Cu) характеризуються значно меншими теплотами сплавоутворення порівняно з Al-Ge-Ni. Встановлені особливості взаємодії компонентів і відмінності у величині й характері термодинамічних функцій змішування в зазначених системах пояснюються особливостями та закономірними змінами електронної будови 3d металу у процесі переходу в 3d-ряду від Mn до Cu.
Посилання
1. Inoue A., Bizen Y., Kimura H.M., Masumoto T., Sakamoto M., J. Mater. Sci.,1988, 23, 3640–3647.
2. Inoue A., Yamamoto M., Kimura H.M., Masumoto T., J. Mater. Sci. Lett., 1987, 6, 194–196.
3. Yakovenko O.M., Roik O.S., Kazimirov V.P., Sokol'skii V.E., Golovataya N.V., Zelinskay G.M., Mika T.M., J. Non-Cryst. Sol., 2017, 455, 75–82.
4. Tsai A.-P., Inoue A., Masumoto T., Kataoka N., Jpn. J. Appl. Phys., 1988, 27, L2252–L2255.
5. Stadnik Z.M.,Stroink G., Phys. Rev.,1991, 43, 894–907.
6. Reisser R., Kronmüller H., J. Magn. Magn. Mater., 1991, 98(3), 261–272.
7. Yokoyama Y., Yamada Y., Fukaura K., Sunada H., Inoue A., Note R., Jpn. J. Appl. Phys., 1997, 36, 6470–6474.
8. Dubyna V.N., Beloborodova O.A., Zinevich T.N., Kotova N.V., Rasplavy, 2002, 4, 63–68. (In Russian).
9. Kanibolotsky D.S., Kotova N.V., Bieloborodova O.A., Lisnyak V.V., Z. Metallkd., 2003, 94(12), 1280–1292.
10. Sudavtsova V.S.,Kotova N.V., Zinevich T.N., Dubyna V.N., Zh. Fiz. Khim., 2005, 79(3), 422–426. (In Russian).
11. Kanibolotsky D.S., Kotova N.V., Bieloborodova O.A., Lisnyak V.V., J. Chem. Thermodyn., 2003, 35, 1763–1774.
12. McAlister A.J., Murray J.L., Bul. Alloy Phase Diagr., 1984, 5, Article number: 341.
13. Batalin G.I., Beloborodova E.A., Kazimirov V.P. Thermodynamics and structure of aluminum-based liquid alloys. Moscow, Metallurgy, 1983, 160 p. (in Russian).
14. Zhu J.-B., Wang S., Qiao M.-H., Wang W.-N., Fan K.-N., J. Non-Crystall. Sol., 2007, 353(27), 2638–2645.
15. Kotova N.V., Beloborodova E.A., Zinevich T.N., Dubina V.N., Sudavtsova V.S., Inorg. Mater., 2005, 41(2), 191–196.
16. Gokhale A.B., Abbaschian R., J. Phase Equil., 1990, 11, 460–468.
17. Al-Mn (Aluminum – Manganese), Phase Equilibria, Crystallographic and Thermodynamic Data of Binary Alloys. Landolt-Börnstein New Series IV/12A Supplement to IV/5A, 1–6.
18. Gel'd P.V., Baum B.A., Petrushevskij M.S. Melts offerroalloy production. Moscow, Metallurgy, 1973. (in Russian)
19. Vitusevich V.T. Thermodynamics of the liquid alloy formation of iron-silicon-carbon and iron-chromium-carbon systems. Avtoref. .... kand. him. nauk, Kуіv, 1986. (in Russian)
20. Okamoto H., J. Phase Equil. Diffus., 2008, 29, 292.
21. Han K., Ohnuma I., Kainuma R., J. Alloys Compd., 2016, 668, 97–106.
22. Kanibolots'kyj D., Bieloborodova O., Stukalo V., Dubyna V., Kotova N., Visnyk L'viv. un-tu. Seriia khim., 2002, 41, 93–100. (In Ukrainian).
23. Eljutin O.P., Hachatrjan M.H., Metalloved. Term. Obrab. Met., 1972, 11, 15–18. (In Russian).
24. Nash A., Nash P., Bull. Alloy Phase Diagr., 1987, 8, 255–264.
25. Ponweiser N., Lengauer C. L., Richter K. W., Intermetallics, 2011, 19(11), 1737–1746.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Н. Котова, Н. Усенко, Н. Головата
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
