Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

A thermodynamic lattice theory on melting curve and eutectic point of binary alloys. Application to fcc and bcc structure

100%

Hung N. , Tran D. , Toan N. , Kirchnner B.

|

nr 1

222-229

EN

A thermodynamic lattice theory has been developed for determination of the melting curves and eutectic points of binary alloys. Analytical expressions for the melting curves of binary alloys composed of constituent elements with the same structure have been derived from expressions for the ratio of root mean square fluctuation in atomic positions on the equilibrium lattice positions and the nearest neighbor distance. This melting curve provides information on Lindemann’s melting temperatures of binary alloys with respect to any proportion of constituent elements, as well as on their eutectic points. The theory has been applied to fcc and bcc structure. Numerical results for some binary alloys provide a good correspondence between the calculated and experimental phase diagrams, where the calculated results for Cu1−x Nix agree well with the measured ones, and those for the other alloys are found to be in a reasonable agreement with experiment.

2

Structural and Electronic Properties of the BN, BP and BAs in the Different Phases of Zinc-Blende, NaCl and CsCl

75%

Bencherif K. , Yakoubi A. , Mebtouche H.

Acta Physica Polonica A

|

2017

|

tom 131

|

nr 2

209-212

EN

In this work we used the first ab initio calculations to study the stability of the binary alloys BN, BP and BAs and their behavior in the different phases of zinc-blende, Nacl and CsCl. The full potential linearized augmented plane wave method was employed within density functional theory. Our results show the difference in the calculated structural properties and the band structure is obtained for the zinc-blende structure. We have investigated the lattice parameters and band gap energies. We also give the valence charge density at a high pressure and the analysis of the density of states.

3

A Study of Thermodynamic Properties of Dilute Fe-Au Alloys by the ⁵⁷Fe Mössbauer Spectroscopy

75%

Konieczny R. , Idczak R. , Chojcan J.

Acta Physica Polonica A

|

2017

|

tom 131

|

nr 2

255-258

EN

The room temperature Mössbauer spectra of ⁵⁷Fe were measured for Fe_{1-x}Au_x with the gold concentration ranging from 1 at.% till 4.8 at.%. They were analysed in terms of hyperfine parameters of their components related to unlike surroundings of the iron probes, determined by different numbers of gold atoms existing in the neighbourhood of iron atoms. Basing on the intensities of the spectrum components we determined binding energy E_b between two gold atoms in the studied materials. The latter was done for properly annealed samples using the extended Hrynkiewicz-Królas idea. It was found that the binding energy is positive or Au atoms interact repulsively. The extrapolated value of E_b for x =0 was used for computation of an enthalpy of solution of Au in Fe. Finally the obtained value of the enthalpy was used to predict the mixing enthalpy for the Fe-Au solid solutions. The results were compared with both the corresponding values resulting from the cellular atomic model of alloys by Miedema and those derived from experimental calorimetric data given in the literature.

4

Reconstruction of the boundary condition in the problem of the binary alloy solidification

75%

Słota D.

|

tom Vol. 56, iss. 2

278-285

EN

The solution of the inverse problem involving the designation of the boundary condition in the problem of the binary alloy solidification for known temperature measurements at a selected point of the cast is presented. In the discussed model, the temperature distribution is described by means of the Stefan problem with varying in time temperature corresponding to the beginning of solidification and depending on the concentration of the alloy component. Whereas to describe the concentration, the Scheil model was used.

PL

W pracy przedstawiono rozwiązanie zagadnienia odwrotnego polegającego na określeniu warunku brzegowego w zagadnieniu krzepnięcia stopu dwuskładnikowego, gdy znane są pomiary temperatury w wybranym punkcie odlewu. W rozważanym modelu rozkład temperatury opisany został zagadnieniem Stefana ze zmienną w czasie temperaturą odpowiadającą początkowi procesu krzepnięcia, zależną od stężenia składnika stopowego. Do opisu stężenia wykorzystano model Scheila.

5

Thermodynamic properties of dilute Co-Fe solid solutions studied by 57Fe Mössbauer spectroscopy

75%

Konieczny R. , Idczak R.

Nukleonika

|

2017

|

tom Vol. 62, No. 2

109--115

EN

The Co1–xFex alloys where x ranges from 0.01 to 0.06 were measured at room temperature using transmission Mössbauer spectroscopy (TMS). The analysis of the obtained data allowed the determination of the short-range order (SRO), the binding energy Eb between two iron atoms in the studied materials using the extended Hrynkiewicz-Królas idea and the enthalpy of solution HCo-Fe of Fe in Co. The results showed that the Fe atoms dissolved in a Co matrix interact repulsively and the estimated value of HCo-Fe = –0.166(33) eV/atom. Finally, values of the enthalpy of solution were used to predict the enthalpy of mixing for the Co-Fe system. These findings were compared with corresponding data given in the literature, which were derived from calorimetric experiments and from the cellular atomic model of alloys described by Miedema.

6

Modelling of the binary alloys solidification process with constitutional undercooling condition

63%

Węgrzyn-Skrzypczak E. , Skrzypczak T.

Prace Naukowe Instytutu Matematyki i Informatyki Politechniki Częstochowskiej

|

2007

|

tom Vol. 6, nr 1

261-267

EN

In the paper mathematical and numerical model of binary alloy solidification process is proposed. The metal alloy is viewed as mixture of basic component and solute. The approach basing on moving, sharp phase interface between liquid and solid region isintroduced. Constitutional undercooling phenomenon is taken into consideration.

7

Phase transitions in binary alloys: nanoparticles and nanowires

63%

Wautelet M. , Shirinyan A.

|

2006

|

tom Vol. 51, iss. 4

540-545

EN

The phase diagram of nanosystems is known to be a function of their size and shape. The variation with temperature depends on the surface tensions involved in the phase transitions. When looking at the nucleation process in nanoparticles, it turns out that it is necessary to take into account the fact that the reservoir of matter is limited. In a nanosystem, the total amount of one of the chemical components may be too small for the synthesis of the critical nucleus. This gives rise to three possibilities: phase separation, prohibition of decomposition, formation of metastable phases. A new effects arise for phase transformations in binary and multicomponent nanosize systems with change of composition – finite depletion effect. It is shown theoretically that the usual concept of phase diagram has to be re-formulated when dealing with multicomponent nanosystems. The liquidus and solidus lines are shifted due to size effects. Moreover, it turns out that it is required to differentiate the solidus and liquidus curves and equilibrium curves after the first order phase transition. In this work, we study how the phase transitions of binary nanoalloys are treated in the case of nanoparticles and nanowires.

PL

Wykres fazowy nanoukładów zależy od wielkości i kształtu cząstek. Temperaturowe zmiany zależą od napięć powierzchniowych faz wystepujących podczas przejść fazowych. Rozpatrując proces zarodkowania w układach z nanocząstkami musimy uwzględnić fakt, że zasób materii w otoczeniu jest ograniczony. W nanoukładzie, całkowita ilość jednego ze składników może być zbyt mała dla syntezy krytycznego zarodka. To prowadzi do trzech mozliwości: separacji faz, uniemożliwienia rozpadu lub formowania faz metastabilnych. Pojawiają się nowe efekty związane ze zmianą składu podczas transformacji fazowych w podwójnych lub wieloskładnikowych układach w skali nano – efekt krańcowego wyczerpania. Teoretycznie wykazano, że powszechna koncepcja układu fazowego powinna być sformułowana na nowo przy rozpatrywaniu wieloskładnikowych nanosystemów. Linie likwidusu i solidusu ulegają przesunięciu związanemu z efektem wymiarowym. Poza tym, należy rozrózniać linie likwidusu i solidusu i krzywe równowagowe po transformacji fazowej pierwszego rzedu. W tej pracy, pokazano jak należy rozpatrywać transormacje fazowe podwójnych nanostopów w przypadku nanocząstek i nanodrutów.

8

Teoria domieszkowania w badaniach struktury defektów i własności transportowych tlenków i siarczków metali przejściowych

63%

Grzesik Z.

|

tom nr 11

534--537

PL

W pracy przedstawiono teoretyczne podstawy oraz weryfikację eksperymentalną nowatorskiej metody określania stężenia i ruchliwości dominujących defektów punktowych w tlenkach i siarczkach metali przejściowych. Istota proponowanej metody sprowadza się do badania struktury defektów i własności transportowych tlenków i siarczków metali na drodze pośredniej, tj. badając wpływ różnowartościowych domieszek na kinetykę powstawania tych związków. Wykazano, że analiza wyników utleniania odpowiednio dobranych stopów dwuskładnikowych pozwala na wyznaczenie entalpii i entropii powstawania i migracji defektów. W oparciu o te dane istnieje możliwość obliczenia stężenie defektów oraz ich ruchliwość w czystych, tzn. niedomieszkowanych materiałach tlenkowych, co przedstawiono na przykładzie niestechiometrycznego tlenku niklu, Ni1-yO.

EN

The theoretical basis and experimental verification of novel method, enabling the calculation of point defect concentration and their mobility in transition metal oxides and sulphides have been presented. The idea of proposed method consists in determination of the defect structure and transport properties of metal oxides and sulphides in indirect way, i.e. in studying the influence of aliovalent metallic additions on the oxidation kinetics of a given metal. It has been shown that from the results of oxidation kinetics of binary alloys, the enthalpy and entropy of defect formation and their migration can be calculated. These data, in turn, can be used for the calculation of defect concentration and defect mobility in pure, undoped oxides. Such a possibility has been illustrated on the example of nonstoichiometric nickel oxide, Ni1-yO.

9

ThermoCalc Application for the Assessment of Binary Alloys Non-Equilibrium Solidification

63%

Zyska A. , Konopka Z. , Łągiewka M. , Kordas P.

Archives of Foundry Engineering

|

2017

|

tom Vol. 17, iss. 1

163--168

EN

The paper presents the possibility of application of the developed computer script which allows the assessment of non-equilibrium solidification of binary alloys in the ThermoCalc program. The script makes use of databases and calculation procedures of the POLY-3 module. A solidification model including diffusion in the solid state, developed by Wołczyński, is used to describe the non-equilibrium solidification. The model takes into account the influence of the degree of solute segregation on the solidification process by applying the so-called back-diffusion parameter. The core of the script is the iteration procedure with implemented model equation. The possibility of application of the presented calculation method is illustrated on the example of the Cr-30% Ni alloy. Computer simulations carried out with use of the developed script allow to determine the influence of the back-diffusion parameter on the course of solidification curves, solidus temperature, phase composition of the alloy and the fraction of each phase after the solidification completion, the profile of solute concentration in liquid during solidification process, the average solute concentration in solid phase at the eutectic temperature and many other quantities which are usually calculated in the ThermoCalc program.

10

Lead-free soldering materials.

51%

Moser Z. , Gąsior W. , Pstruś J.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

tom R. XXIII, nr 2

65-69

EN

One of the trends in the studies on Pb-free solders is to correlate surface tension obtained both experimentaly and by modelling and wettability by means of Young-Dupre relation. In the previous studies surface tension has been measured with the maximum bubble pressure method for pure liquid components: Sn, Bi, In, Ag, Pb; for binary liquid alloys: Pb-Sn, Ag-Sn (the most promising candidate to replace Pb-Sn eutectic or near-eutectic alloys), Ag-In, In-Sn, Bi-Sn and for the eutectic Ag-Sn alloy with Zn, In, Bi or Cu additions (ternary systems). Surface tension measurements were performed in wide range of temperature, and the range of concentration depending upon the investigated system. For binary alloys measurements were performed in the entire concentration range, and only for small ternary additions to the eutectic (Sn-3,5 weight % Ag) alloys to confirm the change of the surface tension in relation to the binary eutectic. Recently, studies of the Ag-Sn-In and Ag-Sn-Bi ternary systems have been completed, and the influence of the Bi and In additions on the surface tension of (Sn-Ag)eut+(Bi, In) alloys has been discussed regarding the wetting tests.

PL

Jednym z kierunków badań nad bezołowiowymi materiałami do lutowania jest określanie korelacji pomiędzy napięciem powierzchniowym z pomiarów eksperymentalnych i z modelowania opartego o własności termodynamiczne rozpatrywanych stopów a zwilżalnością z wykorzystaniem zależności Younga-Dupre. W naszym Instytucie zostały przerowadzone pomiary napięcia powierzchniowego dla ciekłych metali: Sn, Bi, In, Ag, oraz Pb; dla ciekłych dwuskładnikowych stopów: Pb-Sn, Ag-Sn (najpoważniejszy kandydat do zastąpienia stopów Pb-Sn eutektycznych lub około-eutektycznych), Ag-In, In-Sn oraz Bi-Sn a także stopów (Ag-Sn)eut z dodatkami takich metali jak Zn, In, Bi oraz Cu. Pomiary napięcia powierzchniowego prowadzono w szerokim zakresie temperatury, a zakresy stężeń zależały od charakteru badanego układu. Dla stopów dwuskładnikowych badania prowadzono w całym zakresie stężeń, a w przypadku układów trójskładnikowych pomiary ograniczono do stopów zawierających niewielkie ilości cytowanych wcześniej dodatków metali do eutektyki dwuskładnikowej Ag-Sn. Celem tych badań było potwierdzenie zmian napięcia powierzchniowego w stosunku do eutektyki podwójnej Sn-Ag i skorelowanie go z temperaturą topnienia otrzymaną z odrębnych informacji pochodzących z wykresów fazowych. Dotychczas zostały zakończone badania dla dwóch trójskładnikowych stopów: Ag-Sn-In oraz Ag-Sn-Bi, w których przeanalizowano zmiany napięcia powierzchniowego związane z dodatkami indu lub bizmutu do dwuskładnikowej eutektyki Ag-Sn, a prezentowanymi w literaturze wynikami badań nad zwilżalnością.