Вибори директора
  1. Головна
  2. Структура
  3. Фізико-хімія і технології наноструктурних і функціональних матеріалів
  4. Публікація

Термодинамічні властивості розплавів систем Cu—Yb і Cu—In—Yb

Л.О.Романова 1,
 
В.Г.Кудін 2,
 
А.С.Дуднік 1,
 
М.І.Іванов 1,
 
В.С.Судавцова 1*
 

1 Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України , Київ
2 Київський національний університет ім. Т. Шевченка, Київ
sud.materials@ukr.net

Usp. materialozn. 2022, 4/5:87-98
https://doi.org/10.15407/materials2022.04-05.087

Анотація

Методом ізопериболічної калориметрії визначено парціальні та інтегральні ентальпії змішування розплавів в інтервалі складів 0 < xYb < 0,7 системи Cu—Yb і п’ятьох променевих перерізів системи Cu—In—Yb до x3 < 0,3 за температур 1453—1473 К. Встановлено, що вони утворюються з виділенням невеликої кількості теплоти: мінімальна ентальпія змішування розплавів ΔH = –9,7 ± 0,8 кДж/моль (за умови xCu = 0,67), що корелює з даними для цих розплавів, відомих з літератури в інтервалі складів 0 < xYb < 0,3 за температури 1453 К, а також інших систем Cu—РЗМ. З використанням моделі ідеальних асоційованих розчинів (МІАР) оптимізовано і розраховано всі термодинамічні властивості розплавів, асоціатів в розплавах і інтерметалідів системи Cu—Yb. Крива ліквідуса системи Cu—Yb, розрахована з використанням розробленої термодинамічної моделі, узгоджується з експериментальними даними. Мінімум ентальпії змішування розплавів системи Cu—In—Yb припадає на еквіатомний сплав підсистеми In—Yb (−36,5 ± 1,0) за температури 1453 К. З використанням ентальпії змішування подвійних розплавів систем Cu—In(Yb) і In—Yb розраховано аналогічні параметри для рідких сплавів потрійної системи Cu—In—Yb за “геометричними” та “аналітичною” моделлю Редліха—Кістера—Муджіану. Встановлено, що найкраще узгоджуються з експериментальними ентальпіями змішування розплавів системи Cu—In—Yb розраховані за вказаною моделлю без потрійного внеску.


Завантажити повний текст

CU, IN, YB, ІНТЕРМЕТАЛІДИ, КАЛОРИМЕТРІЯ, МОДЕЛЬ ІДЕАЛЬНИХ АСОЦІЙОВАНИХ РОЗЧИНІВ, МОДЕЛЬ РЕДЛІХА—КІСТЕРА—МУДЖІАНУ, РОЗПЛАВИ, ТЕРМОДИНАМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ, ФАЗОВІ РІВНОВАГИ

Посилання

1. Loeffert,A., Aigner,M.L., Ritter,F., Assmus,W.(1999). ElementsofthephasediagramofYbInCu4 .Cryst. Res. Technol.,vol.34, No. 2, pp. 267—271.doi: https://doi.org/10.1002/(SICI)1521-4079(199902)34:23.0.CO;2-I

2. Loeffert, A., Hautsch, S., Ritter, F., Assmus, W. (1999). The phase diagram of YbInCu4 . Phys. B (Amsterdam),vol.259—261, pp. 134—135.doi: https://doi.org/10.1016/S0921-4526(98)01067-9

3. Usenko,N.I., Ivanov,M.I., Petiuh,V.M., Witusiewicz,V.T. (1993). Thermochemistryofbinaryliquidalloysofcopperwithbariumandlanthanidemetals (europium, dysprosiumandytterbium).J. AlloysComp.,vol. 190, No.1,pp. 149—155.doi: https://doi.org/10.1016/0925-8388(93)90391-Y

4. Subramanian,P.R., Laughtin, D.E. (1988). The Cu—Yb (copper-ytterbium) system. J. Phase Equil. Diff., vol.9, No. 3a, pp. 398—403.

5. Zhang,L.G., Liu,L.B., Liu,H.S., Jin,Z.P. (2007). Thermodynamic assessment of Cu—Eu and Cu—Yb system. Computer. Coupling of Phase Diagrams Thermochemistry, vol. 31, pp. 264—268.doi: https://doi.org/10.1016/j.calphad.2006.11.003

6. Shevchenko, M.O., Ivanov, M.I., Berezutski, V.V., Sudavtsova, V. S.(2015). Thermodynamic properties of alloys in the binary Ca—Ge system. J. Phase Equilib. Diff., vol. 36, No. 6, pp. 554—572. doi: https://doi.org/10.1007/s11669-015-0408-0

7. Dinsdale, A.T. (1991).SGTE data for pure elements. CALPHAD, vol. 15, is. 4, pp. 319—427. doi: https://doi.org/10.1016/0364-5916(91)90030-N

8. Massalski, T.B. (ed). (1990).Binary Alloy Phase Diagrams. 2nd ed. Metals Park, OH: ASM International.

9. Fitzner, K., Kleppa, O.J. (1994). Thermochemistry of binary alloys of transition metals: The systems Cu—Ce, Me—Pr, and Me—Nd (Me — Cu, Ag, Au). Metall. Mater. Trans. A, vol. 25A, pp. 1495—1500.doi: https://doi.org/10.1007/BF02665481

10. Fitzner, K., Kleppa, O. J. (1997).Thermochemistry of binary alloys of transition metals: The systems Me—Gd, Me—Ho, and Me—Lu (Me — 5Cu, Ag, and Au). Metall. Mater. Trans. A, vol. 28A. No. 1, pp. 187—190.doi: https://doi.org/10.1007/s11661-997-0094-6

11. Meschel, S.V., Kleppa, O.J. (2005). Thermochemistry of some of binary alloys of copper with lantanide metals by high temperature direct synthesis calorimetry. J. All. Comp., vol. 388, No. 1. pp. 91—107.doi: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2004.08.062

12. Iandelli, A., Palenzona, A. (1971). The ytterbium-copper system. J. Less-Common Metals, vol. 25, pp. 333—335. doi: https://doi.org/10.1016/0022-5088(71)90158-5

13. Shevchenko, M.A., Ivanov, M.I., Berezutsky, V.V., Sudavtsova, V.S. (2016).Thermodynamic properties of alloys of the In—Yb binary system. J. Phys.Chem. Vol. 90, No. 6, pp.1287—1299.doi: https://doi.org/10.1134/S0036024416040270

14. Liu, H.S., Liu, X.J., Cui, Y., Wang, C.P., Ohnuma, I., Kainuma, R., Jin, Z.P., Ishida, K. (2002).Thermodynamic assessment of the Cu—In binary system. J. Phase Equil. Diff., vol. 23, No. 5, pp. 409—415. doi: https://doi.org/10.1361/105497102770331352

15. Kalychak, Ya. M.(1998). Isothermal cross sections of phase diagrams and crystal structure of the compounds for REM—Cu—In systems. Metall.Russ., No. 4, pp. 138—148.

Публікації