Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tính chất nhiệt động và cân bằng pha trong hệ Nickel-Lanthanum: Chuyển đổi của các dung dịch nóng chảy vào trạng thái vô định hình
Tóm tắt
Thành phần hơi và tính chất nhiệt động của các hợp kim lỏng và tinh thể Ni-La đã được nghiên cứu trên một dải nhiệt độ rộng, từ 685 đến 1854 K, và toàn bộ dải thành phần. Các phép đo được thực hiện bằng phương pháp thoát hơi tích hợp dưới các điều kiện chân không siêu cao không có dầu và khối phổ Knudsen. Để mở rộng dải phép đo về phía các nhiệt độ thấp hơn, một cách tiếp cận dựa trên việc khởi xướng và nghiên cứu cân bằng trong các phản ứng với các tạp chất LiF và MgF2, dẫn đến việc hình thành các sản phẩm tương tác dễ bay hơi, đã được sử dụng. Một tập hợp dữ liệu đại diện đã được thu thập, bao gồm hơn 1600 giá trị hoạt động thành phần tại các thành phần và/hoặc nhiệt độ khác nhau. Lần đầu tiên, một mô tả nhiệt động hoàn chỉnh và chính xác về tất cả các pha trung gian trong hệ Ni-La đã được thu được. Độ chính xác và độ tin cậy của các hàm nhiệt động tìm thấy đã được chứng minh bằng sự trùng khớp của các kết quả thu được bằng các phương pháp tính toán khác nhau trong việc nghiên cứu các mẫu có thành phần khác nhau dưới các điều kiện thí nghiệm khác nhau (các vật liệu lót của tế bào thoát hơi và khoang bên trong khác nhau) và sự đồng thuận với dữ liệu thí nghiệm độc lập về các chuyển tiếp pha. Các hàm nhiệt động của các dung dịch nóng chảy Ni-La đã được mô tả với độ chính xác không thua kém độ chính xác của các phép đo trên giả định hình thành các hợp chất của hai loại, NiLa và Ni2La. Các cách tiếp cận để xác định đóng góp của các loại tương tác hóa học giữa các thành phần khác nhau (covalent và kim loại) vào các hàm nhiệt động đã được phát triển. Các dữ liệu nhiệt động thu được và mô hình mô tả các dung dịch nóng chảy được đề xuất đã được sử dụng để tính toán cân bằng pha trong hệ Ni-La và xây dựng sơ đồ pha của nó. Khoảng chuyển đổi của các dung dịch nóng chảy Ni-La vào trạng thái vô định hình đã được dịch chuyển từ các thành phần có trật tự hóa học ngắn hạn tối đa gần Ni2La và trùng khớp với vùng có sự thống trị của các nhóm NiLa ít ổn định hơn nhiều, được đặc trưng bởi entropi hình thành âm cao hơn. Chính đặc điểm này đã xác định động lực thay đổi trạng thái cấu trúc của các dung dịch nóng chảy, ΔCp và ΔfusS, và do đó có thể được sử dụng để tạo ra các tiêu chí định lượng về xu hướng của kim loại lỏng trong việc hình thành các chất rắn vô định hình.
Từ khóa
#Ni-La alloys #thermodynamic properties #phase equilibria #vapor composition #melting transition #amorphous stateTài liệu tham khảo
Quasicrystals: An Introduction to Structure, Physical Properties, and Applications, Ed. by J.-B. Suck, M. Schreiber, and P. Haussler, Vol. 50 of Springer Series in Materials Science (Springer, Berlin, 2002).
A. I. Zaitsev, N. E. Zaitseva, et al., J. Phase Equilib. Diffusion 26(3), 240 (2005).
Z. P. Lu and C. T. Liu, Acta Mater. 50, 3501 (2002).
A. Inoue, T. Zhang, and T. Masumoto, Mater. Trans., Jpn. Inst. Met. 30(12), 965 (1989).
J. Dischinger and H.-J. Schaller, J. Alloys Compd. 312, 201 (2000).
T. N. Rezukhina and S. V. Kutsev, Zh. Fiz. Khim. 56(1), 7 (1983).
S. Watanabe and O. J. Kleppa, J. Chem. Thermodyn. 15, 633 (1983).
C. Chatillon-Colinet, H. Diaz, J. C. Mathieu, A. Percheron-Guegan, and J. C. Achard, Ann. Chim. (Paris) 4(8), 657 (1979).
C. Colinet and A. Pasturel, Inorg. Chim. Acta 94(1–3), 66 (1984).
A. Pasturel, F. Liautaud, C. Colinet, C. Allibert, A. Percheron-Guegan, and J. C. Achard, et al., J. Less-Common Met. 96, 93 (1984).
C. Colinet, A. Pasturel, A. Percheron-Guegan, and J. C. Achard, J. Less-Common Met. 134, 109 (1987).
K. N. Semenenko, R. A. Sirotina, and A. P. Savchenkova, Zh. Fiz. Khim. 53(1), 2373 (1979).
W. N. Hubbard, P. L. Rawlins, P. A. Connick, J. R. Stedwell, and P. A. G. O’Hare, J. Chem. Thermodyn. 15, 785 (1983).
A. L. Shilov, Zh. Fiz. Khim. 61(5), 1384 (1987).
H. Feufel, F. Schuller, J. Schmid, and F. Sommer, J. Alloys Compd. 257, 234 (1997).
A. I. Zaitsev, N. E. Zaitseva, V. V. Mal’tsev, Yu. P. Alekseeva, and S. F. Dunaev, Dokl. Akad. Nauk 395(1), 69 (2004) [Dokl. Phys. Chem. 395 (1–3), 67 (2004)].
A. I. Zaitsev, N. E. Zaitseva, E. Kh. Shakhpazov, and A. A. Kodentsov, Phys. Chem. Chem. Phys. 4(24), 6047 (2002).
A. I. Zaitsev and N. E. Zaitseva, Teplofiz. Vys. Temp. 40(2), 225 (2002) [High Temp. 40 (2), 197 (2002)].
L. V. Gurvich, Vestn. Akad. Nauk SSSR, No. 3, 54 (1983).
A. T. Dinsdale, CALPHAD: Comput. Coupling Phase Diagrams Thermochem. 15(4), 317 (1991).
A. I. Zaitsev, N. E. Shelkova, Yu. P. Alexeeva, S. F. Dunaev, and Yu. S. Nechaev, Phys. Chem. Chem. Phys. 5(19), 4185 (2003).
A. I. Zaitsev and B. M. Mogutnov, High Temp. Mater. Sci. 34(1–3), 155 (1995).
B. M. Mogutnov, I. A. Tomilin, and L. A. Shvartsman, Thermodynamics of Iron Alloys (Metallurgiya, Moscow, 1984) [in Russian].
L. Kaufman and H. Bernstein, Computer Calculation of Phase Diagrams (Mir, Moscow, 1972; Academic, New York, 1970).
V. R. Vogel, Z. Metallkd. 38, 97 (1947).
K. H. J. Buschow and H. H. V. Mal, J. Less-Common Met. 29, 203 (1972).
D. Zhang, J. Tang, and K. A. Gschneidner, Jr., J. Less-Common Met. 169, 45 (1991).
V. G. Ivanchenko, G. F. Kobzenko, and V. N. Svechnikov, Dokl. Akad. Nauk Ukr. SSR, Ser. A, No. 1, 83 (1982).
B. G. Qi, Z. Li, K. Itagaki, and A. Yazawa, Mater. Trans., Jpn. Inst. Met. 30(8), 583 (1989).
H. Okamoto, J. Phase Equilib. 12(5), 615 (1991).
Z. Du, D. Wang, and W. Zhang, J. Alloys Compd. 264, 209 (1998).
L. Liu and Z. Jin, Z. Metallkd. 91, 739 (2000).