Дослідження концентраційних залежностей ентальпій змішування розплавів потрійних систем Si-Mn-Al, Ge-Mn-Al, Si-Ga-Y, Ge-Ga-Y та Al-Ga-Y. Розрахунок ентальпії, енергії Гіббса та ентропії змішування в потрійних системах у всьому інтервалі концентрацій.
Аннотация к работе
Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наукВ звязку з цим значний інтерес являє вивчення фізико - хімічних властивостей багатомпонентних металічних систем. Зокрема це стосується потрійних сплавів, утворених d - металом та двома р - металами. Останнім часом також значно зріс інтерес до сплавів ітрію з р - металами в звязку з цінними для матеріалознавства властивостями цих сплавів. · розрахувати ентальпії, енергії Гіббса та ентропії змішування в цих потрійних системах у всьому інтервалі концентрацій на основі модельних уявлень з використанням експериментальних даних для граничних подвійних систем. Вперше в широкій області складів калориметричним методом виміряно парціальні для алюмінію (в системах Si-Mn-Al та Ge-Mn-Al) та для ітрію (в системах Si-Ga-Y, Ge-Ga-Y та Al-Ga-Y) ентальпії змішування при температурі 1750 К і розраховано відповідні інтегральні величини; розроблено новий підхід до розрахунку термодинамічних властивостей трикомпонентних систем з використанням теорії регулярного асоційованого розчину в наближенні існування в них тільки подвійних асоціатів; вперше у всій концентраційній області розраховано ентальпії, ентропії та енергії Ґіббса змішування рідких сплавів Si-Mn-Al, Ge-Mn-Al, Si-Ga-Y, Ge-Ga-Y та Al-Ga-Y на основі модельних уявлень теорії асоціатів.Аналіз енергетики сплавоутворення і фазових рівноваг у системі Ga-Y виявляє в рідкому стані сильну міжатомну взаємодію ітрію та галію, що веде до утворення асоціатів. Всі досліджені потрійні системи характеризуються значними екзотермічними тепловими ефектами змішування, причому найбільші абсолютні значення теплот змішування характерні для системи Ge-Ga-Y, найменші - для системи Ge-Mn-Al. Аналіз форми ізоліній інтегральної ентальпії змішування підтверджує висновок про вирішальний вплив міжатомної взаємодії в системі Si-Mn на енергетику сплавоутворення потрійної системи Si-Mn-Al. З порівняння концентраційної залежності парціальної ентальпії змішування ітрію в потрійній системі Al-Ga-Y і в граничних подвійних системах Ga-Y та Al-Y і форми ізоліній інтегральної ентальпії змішування можна зробити висновок про те, що енергетика сплавоутворення в цій потрійній системі визначається взаємодією компонентів у граничних подвійних системах Al-Y та Ga-Y, причому вплив останньої є дещо більшим. Аналіз залежності парціальної ентальпії ітрію від складу, а також ходу ізоліній інтегральної ентальпії змішування в системі Ge-Ga-Y показує, що теплоти змішування розплавів Ge-Ga-Y, крім близьких за складом до сторони Ga-Y, визначаються взаємодією компонентів у системі Ge-Y.Вперше виявлено концентраційну залежність ентальпій змішування в пяти потрійних системах Ge(Si)-Mn-Al, Al(Ge, Si)-Ga-Y. На основі детального аналізу концентраційного ходу парціальних і інтегральних теплот змішування у вивчених потрійних і відповідних граничних подвійних системах висунуто гіпотезу, що енергетика сплавоутворення в потрійних системах визначається міжатомною взаємодією компонентів у розплавах граничних бінарних систем. Проведене моделювання термодинамічних властивостей розплавів бінарних систем Ge-Mn, Al-Y, Ga-Y, Si-Y і Ge-Y за теорією асоційованих розчинів та порівняння його результатів з експериментальними даними дозволило встановити, що термодинаміка сплавоутворення в цих системах з достатньою точністю описується в наближенні ідеального асоційованого розчину. Встановлено, що запропонована із застосуванням теорії асоціатів методика розрахунку термодинамічних властивостей потрійних розплавів дозволяє коректно оцінити ентальпії, а також енергії Гіббса та ентропії змішування, використовуючи лише експериментальні дані для граничних бінарних систем. Запропонована методика може бути поширена на інші системи, що містять два р - метали III i IV груп Періодичної системи і один d - метал.