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

Авторы

Барбин Н.М., Тикина И.В., Терентьев Д.И., Алексеев С.Г.

Организация

ФГБОУ ВПО «Уральский государственный аграрный университет», Екатеринбург, Россия

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