ТЕРМОХІМІЯ СПЛАВОУТВОРЕННЯ ФЕРУМУ З ПРАЗЕОДИМОМ ТА НЕОДИМОМ: УДК 541.11

Н. Усенко; Н. Котова; М. Іванов; Н. Головата

Автор(и)

Н. Усенко, канд. хім. наук Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Н. Котова, канд. хім. наук Київський національний університет імені Тараса Шевченка
М. Іванов, канд. хім. наук Інституту проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича
Н. Головата, канд. хім. наук Київський національний університет імені Тараса Шевченка

Ключові слова:

ферум, празеодим, неодим, високотемпературна калориметрія, ентальпії змішування, модель "оточеного атому"

Анотація

Методом високотемпературної калориметрії в ізопериболічному режимі визначено термохімічні властивості рідких сплавів подвійних систем Fe-(Pr, Nd). Дослідження парціальних ентальпій змішування для лантаноїдів виконано при 1829 К та при 1550 К – для феруму. Показано, що вивчені рідкі сплави цих систем утворюються із незначним виділенням теплоти і характеризуються дуже малими екзотермічними теплотами змішування. Ентальпії змішування в системі Fe-Pr мають також знакозмінний характер. Ці факти свідчать про слабку хімічну взаємодію між компонентами у розплавах феруму з легкими лантаноїдами. Ентальпії, змодельовані за моделлю "оточеного атому", задовільно узгоджуються з отриманими експериментально.

Посилання

1. Buschow K.H.J. On the crystallisation behaviour of amorphous alloys of rare-earths and 3d transition metals / K.H.J. Buschow and A.G. Dirks // J. Phys. D: Appl. Phys. – 1980. – 13. – P. 251–256.

2. Zhang W. The Fe-Pr (Iron- Praseodymium) System / W. Zhang, C. Li, and X. Su // J. Phase Equilib. – 1999. – 20, No. 2. – P. 158–162.

3. Nikitin S.A. Magnetocaloric effect in compounds of rare-earth metals with iron / S.A. Nikitin, E.V. Talalaeva, L.A. Chernikova et al. // Zh. Eksp. Teor. Fiz. – 1973. – № 65. – P. 2058–2062.

4. New material for permanent magnets on a base of Nd and Fe / M. Sagawa, S. Fujimura, N. Togawa et al. // J. Appl. Phys. – 1984. – 55. – P. 2083.

5. Pr-Fe and Nd-Fe-based materials – a new class of high-performance permanent-magnets/ J.J. Croat, J.F. Herbst, R.W. Lee et al. // J. Appl. Phys. – 1984. – 55. – P. 2078–2082.

6. Lian F.Z. Investigation of Pr-Fe-B magnets with high performance / F.Z. Lian, F. Pourarian, S. Shimizu et al. // J. App. Phys. – 1994. – 75. – P. 6289.

7. Massalski T.B. (Ed.): Binary Alloy Phase Diagrams / Massalski T.B. – 1-st ed., ASM International, Metals Park, OH, 1986.

8. Marazza R. Critical assessment of iron binary systems with light rare earths La, Ce, Pr, and Nd / R. Marazza, P. Riani, G. Cacciamani // Inorg. Chim. Acta. – 2008. – 361. – P. 3800–3806.

9. Van Ende M.-A. Critical thermodynamic evaluation and optimization of the Fe–B, Fe–Nd, B–Nd and Nd–Fe–B systems / Marie-Aline Van Ende, In-Ho Jung // J. Alloys. Compd. – 2013. – 548. – P. 133–154.

10. Bär S. Thermodynamic properties of Cobalt–Praseodymium alloys / S. Bär, H.-J. Schaller // Thermochim. Acta. – 1998. – 314, N. 1–2. – P. 131–136.

11. Nagato T. Thermodynamic measurement of Nd–Fe system by double Knudsen cell mass spectrometry / T. Nagato, S. Shirai, M. Maeda // Thermochim. Acta. – 2011. – 516, N. 1–2. – P. 8–12.

12. Nikolaenko I. Some regularities in the thermochemistry of alloying rare earths with late 3d-transition metals / I. Nikolaenko // J. Alloys Compd. – 1995. – 225. – P. 474–479.

13. Colinet C. The thermodynamic properties of rare earth metallic systems / C. Colinet // J. Alloys Compd. – 1995. – 225, N 1–2. – P. 409–422.

14. Thermochemistry of binary liquid alloys of cooper with barium and lanthanide metals (Eu, Dy and Yb) / N.I. Usenko, M.I. Ivanov, V.M. Petiuh et al. // J. Alloys Compd. – 1993. – 190. – P. 149–155.

15. Usenko N.I. Mixing enthalpies of liquid Co-Ce and Co-Sm alloys / N.I. Usenko, M.I. Ivanov, V.V. Berezutski // J. Alloys Compd. – 2002. – 346. – P. L7–L10.

16. Alcock C.B. Vapour Pressure Equations for the Metallic Elements: 298–2500K / C.B. Alcock, V.P. Itkin, M.K. Horrigan // Can. Metall. Q. – 1984. – 23. – P. 309–315.

17. Ivanov M.I. Mixing enthalpies in liquid alloys of manganese with the lanthanides / M.I. Ivanov, V.V. Berezutski, N.I. Usenko // Int. J. Mater. Res. (formerly Z. Metallkd.). – 2011. – 102. – P. 277–281.

18. Dinsdale A.T. SGTE Data for pure elements / A.T. Dinsdale // Calphad. – 1991. – 15. – P. 317–425.

19. Bale C.W. Mathematical representation of thermodynamic properties in binary systems and solution of Gibbs Duhem equation / C.W. Bale, A.D. Pelton // Metall. Trans. – 1974. – 5. – P. 2323–2337.

20. Белобородова Е.А. Взаимодействие компонентов бинарных жид-ких сплавов германия с р-, d- и f-металлами периодической системы: Дис....докт. хим. наук: 02.00.04. – К., 1987. – 448 с.

21. Баталин Г. И. О применимости теории "окруженного атома" к описанию термодинамических свойств жидких алюминиевых сплавов / Баталин Г. И., Белобородова Е. А // ЖФХ. – 1971. – 45, № 8. – С. 1954.