Моделювання термодинамічних властивостей розплавів потрійної системи Sn―Zr―Co

Анотація

Критично проаналізовано літературні дані по фазових рівновагах в сплавах подвійних систем Sn―Zr, Sn―Co, Zr―Co та їх термодинамічних властивостях в рідкому стані. Показано, які із наявних літературних даних є найбільш достовірні, та використано їх у розрахунках. Екстраполяція експериментальних даних для розплавів системи Sn―Zr на весь інтервал складів дозволила встановити мінімальне значення ентальпії змішування ∆_fН (–55 кДж/моль за умови х_Zr = 0,6). Це корелює з Δ_fH сполуки Zr₅Sn₃, яка є більш екзотермічною (–71,2 кДж/моль). Аналіз всіх відомих термохімічних властивостей розплавів системи Sn―Co показав, що найбільш достовірними є ті, які встановлені в останній за часом роботи. Дослідження в цій роботі виконано методом калориметрії (ΔH_min = –1,3 кДж/моль за умови х_Co = 0,55). Це корелює із тим, що Sn та Co утворюють декілька не дуже тугоплавких сполук (одна, яка конгруентно плавиться за температури 1553 К, а дві ― інконгруентно). Мінімальна ентальпія змішування розплавів системи Co―Zr за температури 1800 К дорівнює –38 кДж/моль за умови x_Zr = 0,45. Це корелює із поведінкою цих сплавів у твердому стані. Згідно з діаграмами стану системи Co―Zr, її компоненти утворюють п’ять проміжних фаз. Розраховано ентальпії змішування розплавів потрійної системи Sn―Zr―Co за різними “геометричними” і “аналітичною” моделями. Згідно з розрахунками по всіх моделях, мінімальна ентальпія змішу¬вання припадає на сполуку Zr₅Sn₃. Встановлено, що розраховані ентальпії змішування розплавів потрійної системи Sn―Zr―Co корелюють з діаграмою стану.