ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ
ВАНТ. Серия: Ядерно-реакторные константы


Расширенное продолжение серии: Ядерные константы c 1971 года

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ, ПРОИСХОДЯЩИХ В СИСТЕМЕ РАСПЛАВЛЕННЫЙ СПЛАВ ВУДА – ПАР

Аннотация

Проведены исследования расплава Bi-Pb-Sn-Cd, при 300-3000 К и давлении 1 атм., методом термодинамического моделирования применяя программный комплекс TERRA и модель идеального раствора продуктов взаимодействия. Рассчитаны концентрационные и температурные зависимости содержания компонентов расплава. Определен состав паровой фазы и парциальное давление компонентов пара над расплавом. В состав расплава входят конденсированные Bi, Pb, Sn, Cd, а так же двойные и тройные интерметаллиды. При 1500 К концентрация интерметаллидов Cd3Bi2, Pb3Bi4, Bi2Sn3, Sn2Bi4, Bi7Pb, Sn4Bi2, Bi7Pb3, Sn5Bi меньше 10-5 мольных долей. Интерметаллиды BiPb, PbSn, Pb3Bi, SnBi, PbSn3, CdSn, Sn3Bi,PbBi2Sn2 присутствуют в металлическом расплаве, и их концентрация уменьшается вследствии термической диссоциации. В температурном интервале 800-1900 К происходит образование тройного интерметаллида Pb5Bi4Sn4, его концентрация увеличивается соответственно от 4,197×10-5 до 2,824×10-2 мольных долей. В составе газовой фазы учтены пары Pb, Bi, Cd, Sn, Pb2, Bi2, Bi3, Bi4, Sn2, Cd2, электронный газ, ионизированные пары свинца, висмута, кадмия и олова. При 800 К парциальное давление паров Cd составляет 1,5×10-5 атм. При 1000 К парциальное давление паров Pb составляет 10-5 атм.При 1030 К парциальное давление паров Bi составляет 10-5 атм. При 1700 К парциальное давление паров Sn составляет 3,1×10-5 атм.При 1100 К парциальное давление Bi2 составляет 10-5 атм. При 1400 К парциальное давление Bi3 составляет 1,5×10-5 атм. При 1700 К парциальное давление Bi4 составляет 1,7×10-5 атм. При 1450 К парциальное давление Pb2 составляет 10-5 атм. При 2000 К парциальное давление Sn2 составляет 10-5 атм. При 1600 К парциальное давление Cd2 составляет 10-5 атм.

Ключевые слова
термодинамическое моделирование, сплав Вуда, Bi, Pb, Sn, Cd, расплав, пар, интерметаллиды, парциальное давление

Полная версия статьи (PDF)

Список литературы

УДК 621.039.534.6

Вопросы атомной науки и техники. Cер. Ядерно-реакторные константы, 2014, вып. 1, 1:7