ТЕРМОДИНАМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ТА ФАЗОВІ РІВНОВАГИ В СПЛАВАХ СИСТЕМИ Ba–Sn

Анотація

Методом ізопериболічної калориметрії визначено ентальпії змішування рідких сплавів системи Ba–Sn у всій області складів при 1300 К. Виявлено великі екзотермічні ефекти, які спостерігаються при утворенні цих розплавів (мінімум ΔН становить –54,8 ± 1,8 кДж/моль при х_Ва = 0,56), що вказує на сильну взаємодію між різнойменними компонентами і ближній порядок у зазначених рідких сплавах. За моделлю ідеального асоційованого розчину (ІАР), із залученням одержаних термохімічних властивостей розплавів і станідів барію, а також інформації про фазові рівноваги в сплавах системи Ba–Sn розраховано ентальпії і ентропії утворення станідів барію і асоціатів у рідких сплавах Ba_xSn_1–x та активності компонентів і мольні частки асоціатів. Для проведення розрахунків обрано два асоціати — BaSn і Ba₂Sn. Розраховані активності компонентів у розплавах даної системи проявляють дуже великі від’ємні відхилення від ідеальних розчинів, що корелює зі встановленими термохімічними властивостями розплавів. Максимальна концентрація кожного асоціату складає близько 0,65 при відповідних складах. Розраховані ентальпії утворення інтерметалідів Ba_mSn_n є досить великими екзотермічними величинами, які узгоджуються із літературними результатами для BaSn₃, а для Ba₂Sn — лише якісно. Ентальпії утворення асоціату та відповідного інтерметаліду BaSn збігаються, а ентальпія утворення асоціату Ba₂Sn — трохи менш екзотермічна, ніж аналогічна для відповідної сполуки. Це все вказує на те, що енергії зв’язку між різнойменними атомами у відповідних інтерметалідах і розплавах досить великі і близькі між собою. Ентропія утворення асоціату Ba₂Sn є меншою, а BaSn — більшою за абсолютним значенням. Все це демонструє різний ступінь упорядкування в асоціатах і інтерметалідах BaSn і Ba₂Sn, що може бути обумовлено різними змінами в частотах коливань атомів та інших факторів. Розрахована крива ліквідуса діаграми стану системи Ba–Sn узгоджується із даними для системи Sn–Sr.