Введение к работе
Актуальность работы. В связи с широким применением многокомпонентных сплавов в последние годы наблюдается тенденция воэростания исследований по изучению термодинамических свойств и фазовых диаграмм четырехкомпонентных металлических систем. Усовершенствуются экспериментальные методы для определения термодинамических функций жидких сплавов. Например использование твердых электролитов при измерении ЭДС жидких металлических систем. Существенно возрос интерес к разработке методов расчета и аппроксимации термодинамических функций и фазовьпс диаграмм четырехкомпонентных металлических систем.
Среди металлических систем заслуживают внимание трех- и четыр-
ехкомпонентныа легкоплавкие сплавы на основе свинца, олова, кадмия
и висмута. Эвтектические сплавы на их основе используются в качес
тве припоев. Кроме этого, сплавы системы с 40масс/1іі
представляют собой переспективные материалы для изготовления легко
плавких тепловых датчиков пожарных извещателей. Сведения об их
термодинамических свойствах и фазовых диаграммах, необходимы для
определения условий вакуумного и электрохимического рафинирования
сплавов и получения сверхчистых металлов.
Помимо практической значимости, система ld~Bl~PI>-Sfl с эвтектической фазовой диаграммой при образовании твердых растворов и пери-токтической фагы может быть использована в качестве модели для апробации новых расчетных методов четырехкомпонентных систем.
Цель работы. Определение термодинамических функций смешения .жидких сплавов системы Со ві-Ро~5п с использованием твордого электролита, развитие и апробация на ней, а также на граничных тройных системах методов прогнозирования эвтектик,- расчета и аппроксимации ликвидуса и термодинамических свойств жидких сплавов.
Научная новизна работы.
впервые метод ЭДС с твердым электролитом использован для определения парциальных термодинамических функций жидких сплавов четырехкомпонентной системы;
проведено развитие расчетного метода Хагемарка, основанного на положениях статистической термодинамики, применительно к четырехкомпонентной системе;
получены уравнения для однозначного расчета координат четверной эвтектики по данным граничных систем.
Практическая ценность. Термодинамические Функции свинца вместе с ранее определенными парциальными термодинамическими функциями кадмия системы Cd Bt РЬ—Sn могут быть включены * справочники и использованы для выбора оптимальных условий процессов рафинирования металлов.
Предложенные методы расчета термодинамических функций и диаграмм плавкости могут быть использованы для планирования экспериментов при исследовании многокомпонентных систем.
Систематизированы исследования по определению термодинамических функций смешения жидких тройных и четверных металлических систем до 1992 года и составлен соответствующий библиографический указатель со ссылками на оргинальные работы. На защиту выносятся:
— новая экспериментальная информация о парциальных термодинами
ческих функциях смешения свинца для жидких сплавов системы
Cd-Bi-PbSn;
способ расчета избыточной свободной энергии смешения четырехкомпонентной скстемн э терминах статистической термодинамики;
способ однозначного расчета координат четверной овтектики;
результаты апробации методов расчета диаграмм плавкости в тройных системах.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены ' на I Всесоюзной конференции "Жидкофазные иатериалы" (Иваново,1989) У Всесоюзное совещание "Диаграммы состояния металлических систем" (Москва,1989), Международном симпозиуме по калориметрии и химической термодинамике (Москва,1991), Научной конференции аспирантов Академии наук Азербайджана (Ваку,1991), По результатам работы опубликовано четыре работы.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка цитируемой литературы (154 наименования), содержит 35 рисунков и И таблиц. Основной текст составляет \Щ страниц.