ТЕРМОДИНАМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ТА ФАЗОВІ РІВНОВАГИ В СПЛАВАХ СИСТЕМИ Nd–Ni

 
М.О.Шевченко,
  
В.Г.Кудін,
  

Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України , вул. Омеляна Пріцака, 3, Київ, 03142, Україна
Порошкова металургія - Київ: ІПМ ім.І.М.Францевича НАН України, 2019, #09/10
http://www.materials.kiev.ua/article/2989

Анотація

Методом ізопериболічної калориметрії вперше визначено ентальпії змішування рідких сплавів подвійної системи Nd–Ni в інтервалах 0 < xNi < 0,5 при 1733 K і 0,55 < xNi < 1 при 1773 K. Розплави подвійної системи Nd–Ni характеризуються значними від’ємними ентальпіями змішування з мінімумом –33,9 ± 0,8 кДж/моль при хNi = 0,63 і 1750 K. У дослідженому температурному інтервалі (1733–1773 K) інтегральні ентальпії змішування розплавів описано поліномом ΔH = xNi (1-xNi) • (-75,32 - 103,41xNi + 273,45x2Ni  - 817,02x3Ni  + 548x4Ni),За моделлю ідеального асоційованого розчину (ІАР) розраховано активності компонентів, мольні частки асоціатів, енергії Гіббса та ентропії змішування. Для розрахунку використано визначені нами значення ∆Н, відомі з літератури ентальпії утворення нікелідів, а також діаграми стану системи Nd–Ni. Усі проміжні фази вважалися стехіометричними, з нульовою надлишковою теплоємністю. Для розрахунку обрано п’ять асоціатів: Nd2Ni, NdNi, NdNi2, NdNi3, NdNi5. Більшість з них збігаються за складом з інтерметалідами у цій системі. Лише один iз них не існує у твердому стані. Це асоціат Nd2Ni, який близький за складом до інтерметаліду Nd7Ni3. Встановлено, що активності компонентів розплавів Ni з Nd виявляють великі від’ємні відхилення від ідеальних розчинів. У розплавах переважають асоціати найпростішого складу — NdNi та NdNi2. Ентропії змішування рідких сплавів Ni з Nd є від’ємними (мінімальне значення близьке до –6,4 Дж/моль • К). Усі одержані нами термодинамічні властивості свідчать про сильну енергію взаємодії між Ni та Nd. На основi отриманих параметрів моделі ІАР розраховано криву ліквідуса для системи Nd–Ni.


ЕНТАЛЬПІЯ ЗМІШУВАННЯ, КАЛОРИМЕТРІЯ, МОДЕЛЬ ІДЕАЛЬНОГО АСОЦІЙОВАНОГО РОЗЧИНУ, НЕОДИМ, НІКЕЛЬ