Measurements of the surface tension and density of TIN based Sn-Ag-Cu-Sb liquid alloys

• Autorzy: Gąsior W. , Moser Z. , Pstruś J.

Warianty tytułu

PL

Pomiary napięcia powierzchniowego i gęstości ciekłych stopów Sn-Ag-Cu-Sb na osnowie cyny

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The maximum bubble pressure method for the determination of the surface tension and dilatometric technique for density measurements were applied in the studies of liquid quaternary Sn-Ag-Cu-Sb alloys close to the ternary eutectic (Sn-Ag-Cu). The investigations of the density were conducted in the temperature range from 513 K to 1186 K and these of the surface tension from 513K to 1177 K. The experiments were carried out for the liquid alloy of composition close to the ternary eutectic (Sn3.3Ag0.76Cu) and for four quaternary liquid alloys (Sn-3.3Ag-0.76Cu) + Sb alloys (Xsb = 0.03, 0.06, 0.09, 0.12 molar fractions). It has been found that both surface tension and density show linear dependence on temperature. The relations describing the dependence of the surface tension and density on concentration were determined. The surface tension, density and molar volume isotherms calculated at 673 K and 1273 K have shown that the antimony addition to the ternary alloy (Sn-3.3Ag-0.76Cu) decreases the surface tension and the density while increase of the molar volume is observed. The maximal decrease of surface tension is slightly higher than 50 mN/m and that for density is about 0.15 g*cm3. The observed increase of molar volume is about 2.5 cm3 at the maximal Sb addition equal to 0.12 mole fraction.

PL

Stosując metodę maksymalnego cisnienia w pecherzykach gazowych dla pomiaru napięcia powierzchniowego oraz technikę dylatometryczna dla pomiaru gęstości wykonano badania dla ciekłych stopów czteroskładniokowych Sn-Ag-Cu-Sb bliskich eutektyce potrójnej Sn-Ag-Cu. Pomiary gestości przeprowadzono z wakresie temperatur 513K do 1186K, a dla napięcia powierzchniowego od 513 K do 1177K. pomiary wykomano dla ciekłych stopów o składzie wyjsciowym (Sn-3.3Ag-0.76Cu) i dla czterech stopów (Sn-3.3Ag-0.76Cu) + Sb (XSB=0.03, 0.06, 0.09 i 0.12 ułamka molowego). W pracy wykazano, że zarówno napięcie powierzchniowe jak i gestość cechują sie liniowa zależnościa od temperatury. Wyznaczono także zalezności napięcia powierzchniowego od stężenia. Izotermy napięcia powierzchniowego, gestości i objetości molowej obliczone dla temperatur 673 K i 1273 K wykazały, ze dodatek antymonu do stopu (Sn-3.3Ag-0.76Cu) obniża napiecie powierzchniowe i gęstość natomast podwyższa objetość molowa. Maksymalne obniżenie napiecia powierzchniowego jest nieco wyzsze od 50mN/m, a dla gestości wynosi około 0.15g/cm3. Wzrost objetości molowej wynosi ok. 2.5 cm3 przy maksymalnym dodatku antymonu 0.12 ułamka molowego.

Słowa kluczowe

EN

measurement of density; measurement of surface tension; Sn-Ag-Cu-Sb liquid alloys

PL

pomiar gęstości; pomiar napięcia powierzchniowego; stopy ciekłe Sn-Ag-Cu-Sb

• 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: 2004
• Tom: Vol. 49, iss. 1
• Strony: 155--167
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Gąsior W.

• Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej im. A. Krupkowskiego PAN, 30-059 Kraków, ul. Reymonta 25

autor

Moser Z.

• Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej im. A. Krupkowskiego PAN, 30-059 Kraków, ul. Reymonta 25

autor

Pstruś J.

• Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej im. A. Krupkowskiego PAN, 30-059 Kraków, ul. Reymonta 25

Bibliografia

• [1] Z. Moser, M. Kucharski, K. Rzyman, J. EIectrochem. Soc. 125, 692-697(1978).
• [2) Z. Moser, W. Gąsior, K. Rzyman, J. EIectrochem. Soc. 126, 1467-1470 (1979).
• [3] Z. Moser, W. Gąsior, K. Rzyman, J. EIectrochem. Soc. 129,502-506 (1982).
• [4] Z. Moser, W. Gąsior, J. Pstruś, Inżynieria Materiałowa 2, 65-68 (2002).
• [5] Z. Moser, W. Gąsior, J. Pstruś, W. Zakulski, I. Ohnuma, X. J. Liu, Y. Inohana, K. Ishida, J. Electron. Mater. 30, 1120-1128 (2001).
• [6] Z. Moser, W. Gąsior, J. Pstruś, J. Electron. Mater. 30, 1104-1111 (2001).
• [7] W. Gąsior, Z. Moser, J. Pstruś, J. Phase Equilibria. 2004 (in print)
• [8] Z. Moser, W. Gąsior, J. Pstruś, X. J. Liu, I. Ohnuma, K. Ishda, TMS 2003. 132 Annual Meeting & Exhibition, San Diego. USA, February 3-5, 2003, Technical program, p.350.
• [9] J. A. V. Butler, Proc. Roy. Soc. A 135. 348-375 (1932).
• [10] W. Gąsior, Z. Moser, J. Pstruś, J. Phase Equilibria 22. 20-25 (2001).
• [11] Z. Moser, W. Gąsior, J. Pstruś, J. Phase Equilibria 22, 254-258 (2001).
• [12] W. Gąsior, Z. Moser, J. Pstruś, B. Krzyżak, K. Fitzner, J.Phasc Equilibria 24, 21-39 (2003).
• [13] K.-W. Moon, W. J. Betlinger, U. R. Kattner, F. S. Biancaniello, C. A. Handwerker, J.Electron. Mater. 29. 1122-1236 (2000).
• [14] Ch.-S. Oh, J.-H. Shim, B.-J. Lee, D. N. Lee, J. Alloys and Compounds 238,154-166 (1966).
• [15] S. Sugden, J. Chcm. Soc. 124. 858-68 (1924).
• [16] T. Tanaka. T. Iida, Steel Research 65. 21-28 (1994).
• [17] T. Tanaka, K. Hack, T. Iida, S. Hara, Z. Metallkde 87. 380-389 (1996).
• [18] T. Tanaka, K. Hack, S. Hara, MRS Bulletin 24. 45-50 (1999).
• [19] O Redlich, A. T. Kisler, Ind. Eng. Chem. 24, 345-348 (1948).
• [20] B. Sundman, J. Agren, J.Phys.Chem.Solids 42, 297-310 (1981).
• [21] W. Volk: Applied Statistics for Engineers, 2-nd Edition. McGraw-Hill Book Comp.. 1969.
• [22] Z. Moser, W. Gąsior, J. Pstruś, J. Electron. Mater. 31, 1225-1229 (2002).
• [23] J.-H. Shim, C.-S. Oh, B.-J. Lee, D. N. Lee, Z. Metalkd. 87, 205-212 (1996).
• [24] R. Hultgren, P. Desai, D. T. Hawkins, M . Gleiser, K. K. Kelley, Selected Values Of the Thermodynamic Properties of Binary Alloys, American Society for Metals, Metals Park. Ohio 44073, 1973.
• [25] B. Jonsson, J. Agren, Mater. Scien. Tech. 2, 913-916 (1986).