The B-Li System. Calorimetric and Theoretical Studies

Dębski, A.; Braga, M. H.; Gąsior, W.

doi:10.1515/amm-2015-0407

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

The B-Li System. Calorimetric and Theoretical Studies

Autorzy

Dębski A. , Braga M. H. , Gąsior W.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

DOI

10.1515/amm-2015-0407

Warianty tytułu

Układ B-Li. Badania kalorymetryczne i teoretyczne

Języki publikacji

Abstrakty

The standard enthalpy of formation of the B₇₈Li₂₂ alloy was measured with the use of the water reaction calorimetric method at 25 °C (298 K). An X-ray diffraction study of the prepared sample was conducted. The obtained diffraction pattern was different from the patterns for the B3Li and B₁₄Li₃ phases. The standard enthalpy of formation obtained for the B₇₈Li₂₂ alloy was -39.0 ± 0.7 kJ/mole of atoms. This value corresponds well with the formation enthalpies of the phases from the boron-lithium system. Theoretical calculations of the standard enthalpy of formation were conducted for the B₇₈Li₂₂ alloy and the phases from B-Li system, which were investigated earlier. A discussion of the deviations observed between both sets of data (experimental and calculated) was performed. Additionally, DTA studies were performed for 14 alloys of the concentrations from 40 to 100 at. % of Li.

Standardowa entalpia tworzenia stopu B78Li22 została zmierzona metodą kalorymetrii reakcyjnej wodnej. Próbka stopu po wyżarzaniu była poddana badaniom strukturalnym metodą dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego. Uzyskany dyfraktogram jest inny od dyfraktogramów dla faz B3Li ora B14Li3. Zmierzona standardowa entalpia tworzenia stopu B78Li22 wyniosła -39.0 ± 0.7 kJ/mol atomów. Wartość ta dobrze koreluje z entalpią tworzenia faz z układu bor-lit. Przeprowadzone zostały również obliczenia teoretyczne standardowej entalpii tworzenia dla stopu B78Li22 oraz faz z układu B-Li, wcześniej badanych. Zaobserwowane rozbieżności między teoretycznymi i eksperymentalnymi wartościami entalpii tworzenia zostały przedyskutowane. Ponadto, wykonano pomiary DTA dla 14 stopów o stężeniach od 40 do 100 % at. Li.

Słowa kluczowe

phase diagrams thermodynamic and thermochemical properties ab initio calculations calorimetry

diagram fazowy właściwości termodynamiczne właściwości termochemiczne badania kalorymetryczne

Wydawca

Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences
Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences

Czasopismo

Archives of Metallurgy and Materials

Rocznik

2015

Tom

Vol. 60, iss. 4

Strony

2513--2520

Opis fizyczny

Bibliogr. 40 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dębski A.

Institute of Metallurgy and Materials Science, Polish Academy of Sciences, 30-059 Kraków, Reymonta Street 25, Poland

autor

Braga M. H.

CEMUC, Physics Engineering Department, Engineering Faculty of The University of Porto, R. Dr. Roberto Frias S/N, 4200-465 Porto, Portugal

autor

Gąsior W.

gasior@imim.pl

Institute of Metallurgy and Materials Science, Polish Academy of Sciences, 30-059 Kraków, Reymonta Street 25, Poland

Bibliografia

[1] L. Andrieux A. Barbetti, Compt. Rend 194, 1573 (1932).
[2] L. W. Rupp Jr and D. J. Hodges, J. Phys. Chem. Solids, 35, 617 (1974).
[3] D. R. Secrist, USAEC Rep. KAPL-2182, 33 (1962).
[4] D. R. Secrist, J Am Ceram Soc. 50, 520 (1967).
[5] J. Cassanova French Patent No. 1 461-878 (1965), (H. Okamoto, Bull Alloy Phase Diagr. 1910, 230 (1989).
[6] L. E. DeVries, L. D. Jackson, S. D. James,. J. Electrochem. Soc., 12, 993 (1979).
[7] S. Dallek, D. W. Ernst, B. F. Larrick, J. Electrochem. Soc., 126, 866 (1979).
[8] S. D. James, L. E. DeVries, J. Electrochem. Soc., 123, 321 (1976).
[9] F. E. Wang, M. A. Mitchell, R. A. Sutula, J. R. Holden, J Less- Common Met 61, 237 (1978).
[10] V. P. Sorokin, P. I. Gavritov, E. V. Levakov, Zh. Neorg. Khim., 22, 595 (1977) (in Russian); TR: Russ. J. Inorg. Chem., 22, 329 (1977).
[11] M. A. Mitchell, R. A. Sutula, J. Less-Common. Met., 57, 161 (1978).
[12] G. Mair, H. G. Von Schnering, M. Wörle, R. Nesper, Z. Anorg. Allg. Chemie., 625, 1207 (1999).
[13] G. Mair, R. Nesper, H. G. Von Schnering, J. Solid State Chem., 75, 30 (1988).
[14] F. E Wang, M. A. Mitchell, R. A. Sutula, J. R. Holden. J. Less- Common. Met., 61(2), 237 (1978).
[15] M. Kobayashi, I. Higashi, H. Matsuda, K. Kimura, J .Alloys Compd., 221, 20 (1995).
[16] F. E. Wang,. Metall. Trans. A ,10, 343 (1979).
[17] P. Sanchez, C. Belin, Compt. Rend. Acad. Sci. Paris Ser. II, 307, 2027 (1988).
[18] P. Sanchez, C. Belin G. Crepy, A. De Guibert, J. Mater. Sci., 27, 240 (1992).
[19] D. Ernst, J. Electrochem. Soc., 129, 1513 (1982).
[20] A. Meden, J. Mavri, M. Bele, S. Pejovnik, J. Phys. Chem., 99, 4252 (1995).
[21] S. Zhang, W. Duan, Z. Liu, Z. Li, X. Qu, Z. Youse. Jinshu Xuebao, 9, 7 (1999), as reported in Chem. Abstr. 134, 299178w (2000).
[22] Z. Liu, Z. Li, W. Duan, X. Qu, B. Huang. J. Mater. Sci. Technol., 16, 581 (2000).
[23] T.I. Serebryakova, V.I. Lyashenko, V.D. Levandovskii. Poroshk. Metall., 1-2, 54. (1994).
[24] Z. J. Liu, B. Y. Huang, Z. Y. Li. Acta Metal. Sinica., 17, 667. (2004).
[25] H. Okamoto, Bull. Alloy Phase Diagr., 10, 230 (1989).
[26] H. B. Borgstedt, C. Gumiński, J. Phase Equilib., 24, 572 (2003).
[27] T. Marcac, P. Bukovec, N. Bukovec, Thermochim. Acta, 133, 305 (1988).
[28] S. Aydin, J. Alloys Compd., 569, 118 (2013).
[29] A. Hermann, A. Mc Sorley, N. W. Ashcroft, R. Hoffmann, J. Am. Chem. Soc., 134, 18606 (2012).
[30] W. Gąsior, A. Dębski, R. Major, Ł. Major, A. Góral, Intermetallics, 24, 120 (2012).
[31] W. Gąsior, A. Dębski, R. Major. Arch. Metall. Mater., 59, 297 (2014).
[32] Powder Diffraction File (ICDD), PDF-4+.
[33] P. Hohenberg, W. Kohn, Phys. Rev. B, 136, 864 (1964).
[34] J. P. Perdew Y. Wang, Phys. Rev. B, 45, 13244 (1992).
[35] P. E. Blochl, Phys. Rev. B, 50, 17953 (1994).
[36] J. P. Perdew, K. Burke, M. Ernzehof, Phys. Rev. Lett., 77, 3865 (1996).
[37] G. Kresse, J. Furthmuller, Phys. Rev. B, 54, 11169 (1996).
[38] K. Parlinski, Z. Q. Li, Y. Kawazoe, Phys. Rev. Lett., 78, 4063 (1997).
[39] R. C. Weast, M. J. Astle, W. H. Beyer, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 66th Edition 1985-1986.
[40] I. Barin, O. Knacke Thermochemical properties of inorganic substances, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, Verlag Stahleisen m.b.H. Düsseldorf, 1975.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-7d461553-f56f-4a37-a7c4-985f63b65300