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

 

 , (20)

 . (21)

HAl-Fe в рівнянні (18) описуються формулою (14).

Електрохімічним методом досліджено 19 сплавів, які знаходяться на чотирьох променевих перерізах з постійним співвідношенням мольних часток Ge та Fe.

Парціальні та інтегральні термодинамічні характеристики рідких сплавів Al-Fe-Ge, які розраховані з електрохімічних даних для 1173 К, наведені в табл. 7.

 

Таблиця 7

Термодинамічні властивості рідких сплавів Al-Fe-Ge при 1173 К 

xGe / xFe xAl aAl - GAl - G - HAl - H SAl S

кДж/моль Дж/мольК

0, 85/

0, 15 0, 1 0, 02250, 0001 37, 010, 04 11, 27 21, 71, 4 7, 9  0, 2 13, 01, 2 2, 7

0, 3 0, 08780, 0003 23, 730, 03 15, 21 14, 60, 7 10, 2  0, 2 7, 80, 6 4, 1

0, 5 0, 25700, 0005 13, 260, 02 16, 01 8, 00, 4 10, 5  0, 2 4, 50, 4 4, 6

0, 6 0, 3730, 002 9, 610, 04 15, 08 4, 61, 0 9, 6  0, 2 4, 30, 9 4, 5

0, 8 0, 6390, 003 4, 370, 04 10, 84 2, 51, 4 6, 6  0, 7 1, 61, 2 3, 6

0, 70/

0, 30 0, 1 0, 01600, 00005 40, 310, 03 16, 40 28, 30, 8 14, 4  0, 3 10, 30, 6 2, 0

0, 3 0, 07530, 0003 25, 220, 04 19, 73 17, 71, 1 16, 3  0, 3 6, 41, 0 3, 1

0, 4 0, 1400, 001 19, 200, 07 20, 06 13, 81, 7 16, 2  0, 3 4, 61, 5 3, 5

0, 5 0, 24200, 0006 13, 820, 02 19, 46 10, 30, 7 15, 5  0, 3 3, 00, 6 3, 5

0, 6 0, 3600, 003 9, 950, 07 17, 92 6, 92, 1 14, 1  0, 4 2, 61, 8 3, 3

0, 8 0, 6400, 002 4, 350, 03 12, 35 2, 80, 7 9, 5  0, 5 1, 30, 6 2, 5

0, 60/

0, 40 0, 1 0, 01400, 00006 41, 610, 04 19, 17 30, 81, 2 17, 4  0, 3 9, 21, 0 1, 4

0, 3 0, 07230, 0004 25, 620, 05 22, 07 18, 51, 5 19, 0  0, 3 6, 01, 3 2, 5

0, 55 0, 3030, 001 11, 660, 04 20, 59 8, 51, 3 17, 1  0, 5 2, 71, 1 3, 0

0, 8 0, 6350, 002 4, 430, 03 13, 29 3, 00, 8 10, 8  0, 6 1, 20, 7 2, 1

0, 55/

0, 45 0, 1 0, 01260, 00006 42, 630, 04 20, 27 32, 61, 4 18, 5  0, 3 8, 61, 2 1, 4

0, 3 0, 06010, 0003 27, 420, 06 23, 24 20, 81, 7 20, 3  0, 4 5, 71, 5 2, 4

0, 55 0, 2950, 001 11, 910, 04 21, 71 9, 31, 6 18, 4  0, 5 2, 31, 4 2, 7

0, 8 0, 6300, 002 4, 500, 03 13, 88 3, 20, 8 11, 7  0, 6 1, 10, 7 1, 9

 

В результаті застосування інтерполяційних методів І та ІІ, інтегральні надлишкові енергії Гіббса змішування при 1480 К за даними електрохімічного дослідження описуються рівняннями (22) та (23) відповідно (кДж/моль) :

 , (22)

 , (23)

де  , (24)

GxsGe-Fe = xFe (1 – xFe)  (- 11, 02 – 48, 38xFe). (25)

 , (26)

 . (27)

Величини Н та Sxs за даними методу ЕРС апроксимували за методом І:

  (28)

 , (29)

У четвертому розділі проведено обговорення одержаних результатів.

Система Al-Cu-Si. Як видно з рис. 1а, інтегральні ентальпії змішування, які одержані інтерполяцією експериментальних даних за методом І (суцільні ізолінії), за методом ІІ (пунктирні ізолінії) та H, які розраховані за методом Боньє-Кабо (штрихові ізолінії) добре між собою. Лише на екстрапольованих ділянках (xAl  0, 6) результати методу ІІ краще узгоджуються з інтегральними ентальпіями змішування, що оцінені за геометричною моделлю. Різниця між експериментальними та розрахованими за Боньє-Кабо інтегральними ентальпіями змішування (9) змінюється від -1 до 1, що є в межах похибки експерименту. Таким чином, при температурі нашого калориметричного дослідження інтегральні ентальпії змішування в рідких сплавах Al-Cu-Si майже повністю визначаються взаємодією компонентів в граничних подвійних системах. Цей висновок узгоджується з діаграмою стану системи Al-Cu-Si [Ternary Alloys. – Weinheim: Verlagsgesellschaft. – 1992. – V. 5], яка характеризується відсутністю потрійних сполук.