ТЕРМОДИНАМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ АМОРФОУТВОРЮЮЧИХ ТРИКОМПОНЕНТНИХ РІДКИХ СПЛАВІВ (Fe, Co, Ni, Cu)–Ti–Zr
II. ТЕМПЕРАТУРНО-КОНЦЕНТРАЦІЙНА ЗАЛЕЖНІСТЬ ТЕРМОДИНАМІЧНИХ ФУНКЦІЙ ЗМІШУВАННЯ І ХІМІЧНЕ ВПОРЯДКУВАННЯ В РІДКИХ СПЛАВАХ

Анотація

Розглянуто залежність термодинамічних властивостей аморфоутворюючих рідких сплавів систем (Fe, Co, Ni, Cu)–Ti–Zr від складу та температури. Як розрахунковий інструмент використано модель асоційованого розчину (МАР). Результати розрахунків відповідають експериментальним даним з інтегральної ентальпії змішування, представленим в першій частині роботи, і розкривають закономірності зміни інших термодинамічних функцій та особливості взаємодії компонентів у цих рідких сплавах. Встановлено, що надлишкові термодинамічні функції змішування в кожній системі мають від’ємні значення, які визначаються парними взаємодіями між Fe, Co, Ni, Cu як акцепторами електронів і Ti, Zr як донорами електронів. Тренд зміни мінімальних значень надлишкових термодинамічних функцій змішування показує збільшення їх абсолютних величин при переході від систем з залізом до систем з нікелем і суттєве зменшення для систем з міддю, що відповідає зміні акцепторної здатності металів кінця перехідної серії. Температурна залежність термодинамічних функцій змішування полягає у збільшенні від’ємних відхилень від ідеальності і зростанні інтенсивності взаємодії компонентів при зниженні температури. Утворення аморфоутворюючих рідких сплавів з чистих металів супроводжується підвищенням термодинамічної стабільності рідкої фази, що відображається у від’ємних значеннях енергії Гіббса змішування. В інтервалі 800–1873 К функція Δ_mG рідких еквіатомних сплавів розглянутих систем демонструє значення на рівні –20…–35 кДж/моль. В рамках МАР, з використанням сумарної мольної частки асоціатів як кількісної оцінки ступеню ближнього хімічного порядку, показано, що рідким сплавам систем Ме–Ti–Zr властиве значне хімічне впорядкування, яке зростає зі зниженням температури. З використанням емпіричного правила були інтерпретовані відомі з експерименту склади аморфних сплавів для систем Cu–Ti–Zr та Ni–Ti–Zr і прогнозовані концентраційні області аморфізації рідких сплавів для систем Fe–Ti–Zr та Co–Ti–Zr.