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

0, 3 -20, 5  2, 0 -12, 7  1, 3 -3, 5  1, 2 -6, 5  1, 2 -10, 8  2, 2

0, 4 -14, 5 1, 3 -10, 7  0, 8 -1, 2  0, 8 -5, 9  0, 8 -7, 8  1, 1

0, 5 -8, 9  1, 0 -8, 7  0, 6 -0, 1  0, 6 -5, 7  0, 5 -2, 9  1, 1

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

 

З таблиці видно, що парціальні ентальпії змішування алюмінію в дослідженій області концентрацій від’ємні. Для більшості перерізів вони досягають екстремуму в граничній подвійній системі Fe-Si та зменшуються за абсолютною величиною при зростанні концентрації алюмінію.

З використанням інтерполяційного методу І встановлено, що ентальпії змішування в системі Al-Fe-Si описуються рівнянням, кДж/моль:

 . (12)

У відповідності з інтерполяційним методом ІІ Н описується залежностями:

 , (13)

HAl-Fe=xFe (1-xFe) (-63, 15-60, 86 (1-xFe) +14, 62 (1-xFe) 2-193, 85 (1-xFe) 3+108, 98 (1-xFe) 4), (14)

HFe-Si = xFe  (1 – xFe)  (– 99, 44 – 60, 46 xFe – 177, 15 xFe2 + 191, 06 xFe3), (15)

 . (16)

Для HAl-Si, як і в попередній потрійній системі, використовувався вираз (8).

Методом електрорушійних сил досліди проводили в інтервалі температур 970-1150 К. Вивчено три сплави, які знаходяться на променевому перерізі, що поєднує евтектичну точку в системі Al-Si з залізним кутом концентраційної діаграми. Як видно з табл. 5, рідкі сплави Al-Fe-Si в алюмінієвому куті концентраційного трикутника близькі до ідеальних розчинів, але при збільшенні мольної частки заліза в системі з’являються невеликі від’ємні відхилення від закону Рауля.

 

Таблиця 5

Термодинамічні властивості рідких сплавів Al-Fe-Si при 1040 К, xAl / xSi = 0, 879/0, 121

xFe aAl Al GAl GxsAl HAl SAl SxsAl

кДж/моль Дж/мольК

0, 0249 0, 9080, 005 1, 059 -0, 830, 05 0, 50 -0, 70, 8 0, 10, 8 -1, 2

0, 0353 0, 8380, 006 0, 988 -1, 530, 07 -0, 11 0, 81, 5 2, 31, 4 0, 9

0, 0512 0, 8020, 006 0, 962 -1, 910, 07 -0, 34 -0, 22, 4 1, 72, 2 0, 2

 

Система Al-Fe-Ge. Рідкі сплави цієї системи досліджувалися калориметричним методом при 1740 К вздовж п’яти променевих перерізів з постійним співвідношенням мольних часток германію та заліза (xGe / xFe = 0, 3/0, 7; 0, 4/0, 6; 0, 5/0, 5; 0, 7/0, 3 та 0, 85/0, 15) та одного перерізу з еквімолярним співвідношенням германію та алюмінію. З табл. 6 видно, що парціальні ентальпії змішування алюмінію є від’ємними у всій дослідженій області концентрацій та зменшуються за абсолютною величиною при збільшенні вмісту алюмінію.

Таблиця 6

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

xAl xSi / xFe, HAl xGe / xFe, HFe

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

0, 0 -31, 5  2, 1 -31, 4  3, 8 -28, 0  6, 2 -32, 9  5, 1 -28, 5  3, 0 -39, 3  7, 1

0, 1 -25, 5  1, 7 -23, 7  2, 4 -19, 9  2, 8 -23, 3  2, 1 -20, 0  1, 9 -40, 8  3, 9

0, 2 -20, 2  1, 4 -17, 3  1, 5 -14, 9  2, 4 -17, 9  1, 4 -13, 4  1, 1 -39, 4  2, 8

0, 3 -15, 4  1, 1 -12, 1  1, 1 -11, 8  2, 1 -14, 9  1, 3 -8, 4  0, 8 -35, 6  3, 0

0, 4 -11, 4  0, 8 -8, 1  1, 0 -9, 7  1, 4 -13, 1  0, 9 -4, 8  0, 7 -30, 2  3, 1

0, 5 -7, 9  0, 5 -5, 1  0, 9 -7, 9  1, 1 -11, 5  0, 8 -2, 4  0, 6 -23, 8  2, 9

0, 6 -5, 0  0, 3 -2, 9  0, 7 -6, 2  1, 2 -9, 4  0, 5 -0, 9  0, 5 -

 

Інтерполяційні рівняння для інтегральної ентальпії змішування при 1740 К, які одержані за методами І та ІІ, мають вигляд (кДж/моль) :

 , (17)

 , (18)

де HGe-Fe = xFe (1