Термодинамика и аморфизация сплавов Ni-P, Cu-Zr и Al-La

• Автор: Алексеева, Юлия Петровна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 160 с. : ил.

ГЛАВА 1. Связь термодинамических и кинетических стимулов аморфизации с термодинамическими свойствами расплава
1.1. Модельное описание термодинамических свойств жидких и переохлажденных жидких сплавов
1.2. Влияние процессов ассоциации на термодинамические и кинетические стимулы аморфизации
ГЛАВА 2. Фазовые равновесия, термодинамические свойства и аморфизация сплавов Ni-P, Cu-Zr и Al-La
2.1. Диаграмма состояния системы Ni-P
2.2. Термодинамические свойства сплавов Ni-P в кристаллическом и жидком состояниях
2.3. Аморфизация сплавов Ni-P
2.4. Диаграмма состояния системы Cu-Zr
2.5. Термодинамические свойства сплавов Cu-Zr в кристаллическом и жидком состояниях
2.6. Аморфизация сплавов Cu-Zr
2.7. Диаграмма состояния системы Al-La
2.8. Термодинамические свойства сплавов Al-La в кристаллическом и жидком состояниях
2.9. Аморфизация сплавов Al-La
ГЛАВА 3. Методы измерения давления насыщенного пара
3.1. Эффузионный метод Кнудсена
3.2. Измерение давления насыщенного пара методом высокотемпературной масс-спектрометрии
ГЛАВА 4. Методы синтеза сплавов. Аппаратура и методика проведения измерений методом кнудсеновской масс-спектрометрии
4.1. Методы синтеза сплавов
4.2. Устройство и принцип работы масс-спектрометра МИ-1201В
4.3. Особенности методик исследования сплавов Cu-Zr и Al-La методом кнудсеновской масс-спектрометрии

4.4. Расшифровка масс-спектров
4.5 Расчет величин давлений пара, активностей компонентов и других
термодинамических функций
4.6. Статистическая обработка результатов измерений
4.7. Расчет фазовых равновесий
ГЛАВА 5. Термодинамические свойства, фазовые равновесия и аморфизация
сплавов №-Р
5.1. Термодинамические свойства кристаллических сплавов
5.2. Термодинамические свойства жидких сплавов
5.3. Фазовые равновесия
5.4. Аморфизация сплавов Ш-Р
5.5. Вязкость расплава
ГЛАВА 6. Термодинамические свойства, фазовые равновесия и аморфизация
сплавов Си-гг
6.1. Термодинамические свойства кристаллических сплавов
б. 2. Термодинамические свойства расплава
6.3. Фазовые равновесия
6.4. Аморф изац ия сплавов Си-2г
ГЛАВА 7. Термодинамические свойства, фазовые равновесия и аморфизация
сплавов А1-Ьа
7.1. Термодинамические свойства кристаллических сплавов
7.2. Термодинамические свойства расплава
7.3. Фазовые равновесия
7.4. Аморфизация сплавов А1-Ьа
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Металлические сплавы в аморфном состоянии обладают как особыми магнитными, электрическими, коррозионными, механическими свойствами, так и уникальным их сочетанием, например, композиции на основе алюминий-лантан, характеризуются низким удельным весом, высокой прочностью - более 980 МПа (100 кг/мм2), при хорошей пластичности и коррозионной стойкости [1]. Необходимые для аморфизации величины критической скорости охлаждения изменяются в широких пределах от сверхвысоких 107-108 К/с до 1-102 К/с, практически достигая значений этого параметра свойственного традиционным оксидным стеклам [2]. Реализация столь низких скоростей охлаждения позволяет получать массивные аморфные металлические материалы с поперечным сечением от единиц до десятков миллиметров. В настоящее время, помимо успешного применения в преобразователях с различной мощностью, магнитных и термочувствительных элементах, аморфные сплавы представляют широкие возможности для разработки новых перспективных коррозионностойких и каталитических материалов, являющихся основой для топливных элементов и фильтров, используемых в различных жестких средах [3]. Благодаря своей высокой прочности и твердости, а также относительной легкости, аморфные сплавы могут применяться в качестве конструкционных и композиционных материалов, в том числе в виде их компонентов в сочетании с полимерными, металлическими и керамическими матрицами для снижения массы и объема аппаратуры [3].
Однако, весь спектр аморфных материалов и возможных их свойств, до настоящего времени еще не раскрыт. Это обусловлено тем, что с момента открытия возможности аморфизации металлических сплавов до настоящего времени поиск новых составов, испытывающих превращение в стеклообразное состояние, производится, в основном, методом проб и ошибок с использованием большого числа косвенных, имеющих низкую предсказательную способность, критериев, которые можно условно разделить на термодинамические, кинетические, структурные и основанные на учете специфики химического взаимодействия между компонентами [4].
Термодинамические критерии базируются на таких характеристиках, как: положение ликвидуса, координаты глубокой эвтектики, энтальпия смешения,
Рис. 3. Диаграмма состояния системы А1-Ьа [146].
А12Ьа при 990 К в жидком алюминии, полученные величины кДж/моль)
составили: -165,1 и -59,8, соответственно, а рассчитанное значение молярной энтальпии образования А12Ьа при 298,15 К А/Н°=-162,5 кДж/моль. В других работах [42,43] для4й°(А12Ьа) найдены значения: -150 кДж/моль [42] и—181 кДж/моль [43].
Стандартные энтальпии образования кристаллических сплавов алюминия с лантаном, характеристики которых подтверждены рентгенофазовым анализом, согласно [38,40,43], представлены в табл.8.
Измерения низкотемпературной теплоемкости соединения А12Ьа методом адиабатической калориметрии выполнено в интервалах температур 8-300 К [148], и 2,5-20 К [149]. Рассчитана абсолютная энтропия А12Ьа в исследуемом диапазоне температур, величина которой для 298,15 К составила А£(А12Ьа, 298,15 К)=98,764 Дж/моль К [148]. В работе [149] при 3,29 К на температурной функции