DOI: 10.15330/pcss.18.1.58-63

Н.Ю. Філоненко

Фізичні та термодинамічні властивості боридів

Державний заклад «Дніпропетровська медична академія МОЗ України», вул. Володимира Вернадського, 9, 49044 Дніпропетровськ, Україна, e-mail: natph2016@gmail.com

У роботі досліджено фізичні властивості та термодинамічні функції боридів Х₂В (Х = W, Mo, Mn, Fe, Co, Ni та Cr) з урахуванням флуктуаційних процесів. Для визначення фізичних властивостей сплавів використовували мікроструктурний, рентгеноструктурний та дюрометричний аналізи. В роботі було визначено фазовий склад сплавів та фізичні властивості боридів. Вперше визначено термодинамічні функції боридів з використанням моделі Хіллерта і Стеффансона та з урахуванням першого ступеня наближення високотемпературного розвинення термодинамічного потенціалу бінарних сплавів. Для боридів Х₂В (Х = W, Mo, Mn, Fe, Co, Ni та Cr)отримано залежності від температури таких термодинамічних функцій, як енергія Гіббса, ентропія, ентальпія й теплоємність Ср, а також визначено їх значення при температурі утворення. Використаний у даній роботі підхід дає можливість надати найбільш повний з термодинамічної точки зору опис боридів, що утворюються з рідини. Отримані результати розрахунків термодинамічних функцій боридів добре узгоджуються з експериментальними даними та даними інших авторів.
Ключові слова: бориди, енергія Гіббса, ентропія, ентальпія, теплоємность, флуктуаційний процес.

Література

[1] A. Friedrich, B. Winkler, E.A. Juarez-Arellano, L. Bayarjargal, Materials 4, 1648 (2011).
[2] Г.В. Самсонов, Т.И. Серебрякова, В.А. Неронов, Бориды (Атомиздат, Москва, 1999).
[3] Ю.Б. Кузьма, Кристаллохимия боридов (Вища школа, Київ, 1983).
[4] C.T. Zhou, J.D. Xing, B. Xiao, J. Feng, X.J. Xie, Y.H. Chen, Computational Materials Science 44, 1056 (2009).
[5] M. Sekar, N.V. Chandra, S. Shekar, G. Shwetha, G. Vaitheeswaran, V. Kanchana, Journal of Alloys and Compounds 654, 554 (2016).
[6] B. Halemans, P. Wollemans, J.R. Roos, Metallkd 85(10), 676 (1994).
[7] Weihua Sun, Yong Du, Shuhong Liu, Baiyun Huang, and Chao Jiang, Journal of Phase Equilibria and Diffusion 31(4), 357 (2010).
[8] P.K. Liao and K.E. Spear, Bulletin of Alloy Phase Diagrams 9(4), 452 (1988).
[9] H. Duschanek and P. Rogl, Critical Journal of Phase Equilibria 16(2), 150 (1995).
[10] O.Teppa and P. Taskinen, Materials Science and Technology 9, 205 (1993).
[11] Edmund Storms and Barbara, Journal of Physical Chemistry 8(4) 318 (1977).
[12] B. Xiao, J. Feng, C.T. Zhou, J.D. Xing, X.J. Xie, Y.H. Cheng, R. Zhou, DFT theory Physica B. 405, 1274 (2010).
[13] С.В. Твердохлебова, Вісник Дніпропетров. нац. ун-ту. Сер. Фізика. Радіоелектроніка (12/1), 100 (2007).
[14] А.С. Помельникова, М.Н. Шипко, М.А. Степович, Поверхность. Рентгеновские, синхронные и нейтронные исследования 3, 99(2011).
[15] M. Hillert, L. Staffonsson, Acta Chemica Scandinavica 24(10), 3618 (1970).
[16] М.И. Шахпаронов, Введение в молекулярную теорию растворов (Госуд. изд-во технико-теорит. лит, Москва, 1956).
[17] Л. Жирифалько, Статистическая физика твердого тела (Мир, Москва, 1975).
[18] Richard A. Roble and David R. Waldbaum Thermodynamic Properties of Minerals and Related Substances at 298.15°K (25.0°C) and One Atmosphere (1.013 Bars) Pressure and at Higher Temperatures Orton memorial library the OHIO State University 155 S. Oval Drive. 1970, p. 262.
[19] SGTE data for pure elements A T Dinsdale NPL Materials Centre, Division of Industry and Innovation, National Physical Laboratory, Teddington, Middlesex, TW11 0LW, UK. P. 174.
[20] Y.Q. Liua, X.S. Zhao, J. Yanga, J.Y. Shenb, Journal of Alloys and Compounds 509, 4805 (2011).
[21] K.E. Spear and P.K. Liao, System Alloy Phase Diagrams 9(4) 457 (1988).
[22] Y. Yang, Y.A. Chang, Intermetallics 13, 121 (2005).
[23] Yongcheng Liang, Zheng Zhong, Wenqing Zhang, Computational Materials Science 68, 222 (2013).
[24] Tatsuya Tokunaga, Hiroshi Ohtani; and Mitsuhiro Hasebe, SystemMaterials Transactions 46(6) 1193 (2005).
[25] Wei-Hua Sun, Yong Du, Yi Kong, Hong-HuiXu, Wei Xiong, Shu-Hong Liu Int. J. Mat. Res. (formerly Z. Metallkd.) 100, 59 (2009).
[26] J. Miettinen, G. Vassilev, Metallurgy and materials 59(2) 601 (2014).
[27] P.K. Liao and K.E. Spear, Bulletin of Alloy Phase Diagrams 7(6), 543 (1986).
[28] Н.Ю. Філоненко, Фізика і хімія твердого тіла 12(2), 370 (2011).
[29] Hiroshi Ohtani, Mitsuhiro Hasebe, and Taiji Nishizawa, Ternary Phase Diagram. Transactions ISIJ. 28, 1043 (1988).
[30] Y.Q. Liua, X.S. Zhao, J. Yanga, J.Y. Shenb, Journal of Alloys and Compounds 509, 4805 (2011).
[31] P.K. Liao and. K.E Spear, Bulletin of Alloy Phase Diagrams 7(3) 232 (1986).
[32] J. Miettinen, G. Vassilev, Archives of metallurgy and materials 59(2) 601 (2014).
[33] И.П. Базаров, Термодинамика (Высшая школа, Москва, 1991).
[34] Bing Wang, Li Xiang, Xu Yuan Wang, and Yu Feitu, J. Phys. Chem. C. 115, 2142935 (2011).
[35] S. Sato and O. J Kleppa, Metallurgical Transactions B-Process Metallurgy 13(2), 251 (1982).
[36] M. Mihalkovic, M. Widom, Physical Review 70(14), 144107 (2004).
[37] B.V. Mikhajlovskij, V.I. Goryacheva, I.B. Kutsenok, Zhurnal Fizicheskoj Khimii 73(4). 763 (1999).
[38] Bing Wang, De Yu Wang, Zhenxiang Cheng, Xiaolin Wang and Yuan Xu Wang Chem. Phys. Chem. 14, 1245 (2013).
[39] Raju S. et al., Asian Nuclear Prospects 1 (2012).
[40] Konga Yi, Xiongb Wei, Haibo Guoc, Weihua Suna, Yong Dua, Yichun Zhoud CALPHAD: Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry 34, 245(2010).