ТЕРМОДИНАМИКА МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ АМОРФНЫХ СПЛАВОВ: СРАВНЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ПОДХОДОВ

1Б.Б. Хина, 2Г.Г. Горанский

1Физико-технический институт НАН Беларуси, г. Минск, Беларусь 2Белорусский Национальный технический университет, г. Минск, Беларусь

Теоретически исследована термодинамика многокомпонентного аморфного сплава на основе железа с помощью полуэмпирической модели Миедемы и модели Шао, связанной с CALPHAD-подходом. В рамках двух моделей определен химических потенциал и парциальная молярная энтальпия элемента-основы сплава (Fe). Выполнено сравнение данных, полученных в обеих моделях, между собой и с экспериментальными измерениями. Выявлены причины расхождения результатов и показаны недостатки обоих подходов.
Ключевые слова: : аморфный сплав, термодинамические свойства, химический потенциал, парциальная молярная энтальпия, энтропия несоответствия атомных размеров, модель Миедемы, CALPHAD-подход, модель Шао

E-mail: khina@tut.by

1. Miller M., P. Liaw P. (editors). Bulk Metallic Glasses: An Overview. New York, NY, Springer, 2008, 237 p.
2. Suryanarayana C. Mechanical Alloying and Milling. New York, NY, Marcel Dekker, Inc., 2004, 466 p.
3. de Boer F. R., Boom R., Mattens W.C.M., Miedema A.R., Niessen A.K. Cohesion and Structures. Vol. 1: Cohesion in Metals: Transition Metal Alloys. Amsterdam, Elsevier, 1988; 758 p.
4. Gallego L. J., Somoza J. A., Alonso J. A. Glass formation in ternary transition metal alloys. Journal of Physics: Condensed Matter, 1990, vol. 2, pp. 6245–6250.
5. Zhang B., Jesser W. A. Formation energy of ternary alloy systems calculated by an extended Miedema model. Physica B: Condensed Matter, 2002, vol. 315, iss. 1–3, pp. 123–132.
6. Kutsenok I. B., Solomonova I. V., Tomilin I. A. Thermodynamic stability of amorphous metallic alloys. Russian Journal of Physical Chemistry A: Focus on Chemistry, 1992, vol. 66, iss. 12, pp. 3198–3204.
7. Khina B. B., Goranskiy G. G. Thermodynamic properties of multicomponent amorphous alloys in systems Fe–Si–B–Ni and Fe–Si–B–Ni–Co–Cr–Mo. Advanced Materials and Technologies, 2016; iss. 2, pp. 8–15.
8. Shao G. Prediction of amorphous phase stability in metallic alloys. Journal of Applied Physics, 2000, vol. 88, iss. 7, pp. 4443–4445.
9. Liu Y. Q., Shao G., Homewood K. P. Prediction of amorphous phase stability in the metal-silicon systems. Journal of Applied Physics, 2001, vol. 90, iss. 2, pp. 724–727.
10. Shao G. Thermodynamic and kinetic aspects of intermetallic amorphous alloys. Intermetallics, 2003, vol. 11, iss. 4, pp. 313–324.
11. Lukas H. L., Fries S. G., Sundman B. Computational Thermodynamics: The Calphad Method. Cambridge, U.K., Cambridge University Press, 2007, 313 p.
12. Miedema A. R., de Chatel P. F., de Boer F. R. Cohesion in alloys — fundamentals of a semi-empirical model. Physica B, 1980, vol. 100, pp. 1–28.
13. Weeber A. W., Loeff P. I, Bakker H. Glass-forming range of transition metal-transition metal alloys prepared by mechanical alloying. Journal of the Less-Common Metals, 1988, vol. 145, pp. 293–299.
14. Van der Kolk G. J., Miedema A. R., Niessen A. K. On the composition range of amorphous binary transition metal alloys. Journal of the Less-Common Metals, 1988, vol. 145, pp. 1–17.
15. Dinsdale A. T. SGTE data for pure elements. Calphad, 1991, vol. 15, iss. 4, pp. 317–425.
16. Mansoori G. A., Carnahan N. F., Starling K. E., Leland T. W., jr. Equilibrium thermodynamic properties of the mixture of hard spheres. Journal of Chemical Physics, 1971, vol. 54, pp. 1523–1525.
17. Takeuchi A., Inoue A. Calculations of mixing enthalpy and mismatch entropy for ternary amorphous alloys. Materials Transactions JIM, 2000, vol. 41, pp. 1372–1378.
18. Poletti M. G., Battezzati L. Assessment of the ternary Fe–Si–B phase diagram. Calphad, 2013, vol. 43, pp. 40–47.
19. Miettinen J. Approximate thermodynamic solution phase data for steels. Calphad, 1998, vol. 22, pp. 275–300.


Образец цитирования для русскоязычных изданий:
Хина, Б. Б. Термодинамика многокомпонентных аморфных сплавов: сравнение различных подходов / Б. Б. Хина, Г. Г. Горанский // Современные методы и технологии создания и обработки материалов : сб. научных трудов. В 3 кн. Кн. 1. Материаловедение / редкол.: А. В. Белый (гл. ред.) [и др.]. — Минск: ФТИ НАН Беларуси, 2017. — С. 262–272.

Образец цитирования для международных изданий:
Khina B. B., Goranskiy G. G. Termodinamika mnogokomponentnyh amorfnyh splavov: sravnenie razlichnyh podhodov [Termodynamics of multicomponent amorphous alloys: comparison of different approaches] / Sovremennye metody i tekhnologii sozdaniya i obrabotki materialov [Advanced Methods and Technologies of Materials Development and Processing]. Collection of scientific papers, Minsk, FTI NAN Belarusi [PTI NAS Belarus], A.V. Byeli (ed.), 2017, vol. 1, pp. 262–272. (in Russian)  

СКАЧАТЬ СТАТЬЮ