ТЕРМОДИНАМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ТА ФАЗОВІ РІВНОВАГИ В СПЛАВАХ СИСТЕМИ Nd–Ni

Анотація

Методом ізопериболічної калориметрії вперше визначено ентальпії змішування рідких сплавів подвійної системи Nd–Ni в інтервалах 0 < x_Ni < 0,5 при 1733 K і 0,55 < x_Ni < 1 при 1773 K. Розплави подвійної системи Nd–Ni характеризуються значними від’ємними ентальпіями змішування з мінімумом –33,9 ± 0,8 кДж/моль при х_Ni = 0,63 і 1750 K. У дослідженому температурному інтервалі (1733–1773 K) інтегральні ентальпії змішування розплавів описано поліномом ΔH = x_Ni (1-x_Ni) • (-75,32 - 103,41x_Ni + 273,45x²_Ni  - 817,02x³_Ni  + 548x⁴_Ni)^,За моделлю ідеального асоційованого розчину (ІАР) розраховано активності компонентів, мольні частки асоціатів, енергії Гіббса та ентропії змішування. Для розрахунку використано визначені нами значення ∆Н, відомі з літератури ентальпії утворення нікелідів, а також діаграми стану системи Nd–Ni. Усі проміжні фази вважалися стехіометричними, з нульовою надлишковою теплоємністю. Для розрахунку обрано п’ять асоціатів: Nd₂Ni, NdNi, NdNi₂, NdNi₃, NdNi₅. Більшість з них збігаються за складом з інтерметалідами у цій системі. Лише один iз них не існує у твердому стані. Це асоціат Nd₂Ni, який близький за складом до інтерметаліду Nd₇Ni₃. Встановлено, що активності компонентів розплавів Ni з Nd виявляють великі від’ємні відхилення від ідеальних розчинів. У розплавах переважають асоціати найпростішого складу — NdNi та NdNi₂. Ентропії змішування рідких сплавів Ni з Nd є від’ємними (мінімальне значення близьке до –6,4 Дж/моль • К). Усі одержані нами термодинамічні властивості свідчать про сильну енергію взаємодії між Ni та Nd. На основi отриманих параметрів моделі ІАР розраховано криву ліквідуса для системи Nd–Ni.