1996–1999 гг. «Исследование теплофизических и физико-химических свойств жидких сплавов в процессах их взаимодействия между собой и формой»
Номер госрегистрации 0197U001603
Руководитель к.х.н., доц. Турчанин М.А.
Исполнители инж. Белоконенко И.В., инж. Агравал П.Г., инж. Сафронов Л.А., инж. Приходько О.В., инж. Бондар В.К.
РЕФЕРАТ
Отчет содержит 160 страниц, 25 таблиц, 79 источников, 53 рисунка, 1 приложение
Целью проделанной работы является: исследование методом высокотемпературной калориметрии теплот образования жидких сплавов кобальта, никеля и меди с титаном, цирконием и гафнием; установление на основе полученных результатов и имеющихся в литературе данных закономерностей энергетики сплавообразования в жидком состоянии; сопоставление термодинамических свойств с видом диаграммы состояния; установление набора наиболее достоверной термодинамической информации, и ее представление в виде, удобном для хранения в компьютерном банке термодинамических данных; моделирование температурно-концентрационной зависимости термодинамических свойств сплавообразования; выделение основных факторов, обусловливающих высокую склонность расплавов данных систем к аморфизации закалкой.
Исследования теплот образования металлических расплавов были проведены при помощи высокотемпературного изопериболического калориметра собственной конструкции.
Для решения поставленных задач авторы предприняли калориметрическое исследование теплот образования сплавов в бинарных системах: кобальт-титан, кобальт-цирконий, кобальт-гафний, никель-титан, никель-цирконий, никель-гафний, медь-титан, медь-цирконий, медь-гафний. Все полученные результаты описаны уравнениями концентрационных зависимостей и представлены в виде, удобном для хранения в компьютерном банке данных.
Установленные закономерности энергетики сплавообразования коррелируют с особенностями электронного строения компонентов расплава. Показано преобладающее влияние электрохимического фактора на характер взаимодействия компонентов изученных систем.
Проведены модельные расчеты температурно-концентрационной зависимости термодинамических функций смешения исследованных расплавов в рамках теории идеального ассоциированного раствора.
На основе полиномов Лежандра разработана математическая модель, описывающая термодинамические свойства бинарных сплавов в широком интервале температур и концентраций. Приведен пример расчета параметров модели для системы медь-цирконий.
На основе анализа характера изменения термодинамических свойств жидких переохлажденных расплавов и фаз, способных принимать участие в ходе равновесной и изоконцентрационной кристаллизации, высказано предположение о возможных причинах высокой аморфизационной способности соответствующих расплавов.
Результаты работы могут быть использованы в справочных изданиях, банках термодинамических данных, в работе специалистов в области направленного поиска материалов, обладающих определенным комплексом физико-химических свойств. Результаты работы также представляют интерес в теоретическом плане, так как позволяют понять природу взаимодействия компонентов расплавов на основе переходных металлов.
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА, ЭНТАЛЬПИИ СМЕШЕНИЯ, ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ КАЛОРИМЕТРИЯ, МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ РАСПЛАВЫ, СПЛАВЫ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ, ЭНЕРГЕТИКА СПЛАВООБРАЗОВАНИЯ, ЭЛЕКТРОННОЕ СТРОЕНИЕ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ, ТЕОРИЯ ИДЕАЛЬНОГО АССОЦИИРОВАННОГО РАСТВОРА, СКЛОННОСТЬ РАСПЛАВОВ К АМОРФИЗАЦИИ
Содержание отчета (.pdf)