Термодинамічні властивості рідких сплавів потрійних систем Al-Cu-Si, Al-Fe-Si та Al-Fe-Ge

 

Таблиця 1

Інтегральні ентальпії змішування в розплавах Al-Cu, Al-Si, Fe-Si та Fe-Ge, кДж/моль

xFe Fe-Si, 1765 К,

наші дані Fe-Si, 1873 К,

Chart T. G. xCu Al-Cu,

1590 К xAl Al-Si,

1750 К xFe Fe-Ge,

1750 К

0, 0 0 0 0, 0 0 0, 0 0 0, 0 0

0, 1 -9, 6  0, 5 -10, 25 0, 1 -3, 6  0, 6 0, 1 -0, 8  0, 1 0, 1 -1, 9  0, 3

0, 2 -18, 7  0, 9 -19, 83 0, 2 -7, 0  0, 8 0, 2 -2, 3  0, 3 0, 2 -4, 1  0, 7

0, 3 -27, 0  1, 0 -28, 03 0, 3 -10, 2  1, 1 0, 3 -3, 7  0, 4 0, 3 -6, 7  1, 0

0, 4 -33, 5  1, 2 -34, 39 0, 4 -13, 2  1, 3 0, 4 -4, 6  0, 5 0, 4 -9, 6  1, 0

0, 5 -37, 5 1, 3 -37, 87 0, 5 -15, 5  1, 1 0, 5 -4, 9  0, 6 0, 5 -12, 6 1, 3

0, 6 -38, 0  1, 6 -37, 87 0, 6 -17, 0 1, 1 0, 6 -4, 3  0, 7 0, 6 -15, 0  1, 6

0, 7 -34, 2  2, 3 -33, 39 0, 7 -16, 9  1, 8 - - - -

 

Сплави Fe-Si вивчалася для апробації калориметричної установки, оскільки ентальпії змішування в цій системі на даний час досліджені досить детально. Порівняння одержаних даних з літературними [Chart T. G. // High. Temp. – High Pres. – 1970. – V. 2. – P. 461-470] свідчить про їх узгодженість, що підтверджує достовірність наших калориметричних експериментів. Необхідність вивчення сплавів Al-Cu, Al-Si та Fe-Ge обумовлена розбіжністю величин ентальпії змішування в цих системах, які наводяться в літературі різними авторами.

Система Al-Cu-Si. Калориметричне дослідження системи Al-Cu-Si проведено при 1750 К. Вивчено п’ять променевих перерізів з постійним співвідношенням мольних часток силіцію та міді 0, 15/0, 85; 0, 3/0, 7; 0, 5/0, 5; 0, 65/0, 35 та 0, 85/0, 15 (табл. 2). З таблиці видно, що парціальні величини HAl приймають від’ємні значення в дослідженій області концентрацій. Парціальна ентальпія змішування алюмінію при нескінченному розведенні поступово зменшується за абсолютною величиною при збільшенні вмісту силіцію у вихідному подвійному сплаві. Для кожного перерізу абсолютні значення HAl зменшуються при зростанні мольної частки алюмінію.

 

Таблиця 2

Парціальні ентальпії змішування алюмінію в системі Al-Cu-Si при 1750 К, кДж/моль

xAl xSi / xCu

0, 15/0, 85 0, 3/0, 7 0, 5/0, 5 0, 65/0, 35 0, 85/0, 15

0, 0 -45, 6  4, 3 -30, 3  2, 8 -23, 6  6, 0 -20, 8  3, 7 -14, 0  2, 4

0, 1 -35, 2  2, 0 -23, 1  1, 8 -16, 5  2, 5 -16, 8  2, 0 -10, 0  0, 9

0, 2 -25, 1  1, 8 -17, 0  1, 1 -14, 0  2, 1 -14, 7  1, 4 -8, 1  0, 9

0, 3 -17, 3  1, 2 -12, 1  0, 8 -11, 9  1, 5 -11, 4  1, 1 -7, 3  0, 7

0, 4 -12, 2  1, 0 -8, 3  0, 7 -8, 7  1, 3 -7, 7  0, 8 -6, 8  0, 5

0, 5 -9, 3  0, 7 -5, 3  0, 6 -4, 3  0, 9 -5, 3  0, 6 -6, 2  0, 5

0, 6 -7, 6  0, 5 -3, 1  0, 5 -0, 5  1, 1 -5, 1  0, 5 -5, 2  0, 7

 

Система Al-Fe-Si. Результати калориметричного дослідження системи Al-Fe-Si при 1750 К наведені в табл. 4.

 

Таблиця 4

Парціальні ентальпії змішування алюмінію в системі Al-Fe-Si при 1750 К, кДж/моль

xAl xSi / xFe

0, 3/0, 7 0, 4/0, 6 0, 5/0, 5 0, 7/0, 3 0, 85/0, 15

0, 0 -26, 8  6, 6 -22, 2  3, 1 -25, 2  3, 5 -24, 0  4, 2 -20, 5  11, 2

0, 1 -28, 4  3, 0 -17, 9  1, 5 -14, 6  1, 6 -13, 8  1, 8 -12, 8  5, 0

0, 2 -25, 7  2, 4 -14, 9