Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Phase Equilibria in the Bi-In-Sn-Zn System. Thermal Analysis vs. Calculations

Dębski A., Onderka B., Gąsior W., Gancarz T.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 4

1945--1955

EN

With the use of the differential thermal analysis (DTA), studies of the phase transitions were conducted for 90 of alloys from the quaternary Bi-In-Sn-Zn system and for the constant ratio of Bi:In and Bi:Sn. The studies were conducted for the alloys prepared from the purity metals (Bi, In, Sn, Zn = 99.999 mas. %) by way of melting in a graphite crucible in a glove-box filled with Ar, in which the impurities level was less than 0.1 ppm. After melting and thorough mixing, the liquid alloys were poured out into a graphite test mold. The phase transition temperature data obtained from the DTA investigations were next confronted with those determined from the calculations based on the binary and ternary optimized thermodynamic parameters available in the literature. It was found that the experimental and the calculated phase transition temperatures were in good agreement.

2

Thermodynamic Assessment Of The Bi-In-Zn System

Onderka B., Dębski A., Gąsior W.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 2A

567--575

EN

A thermodynamic description of the entire ternary Bi-In-Zn system was obtained by the CALPHAD modelling of the Gibbs energy of the liquid phase. The experimental data on the phase equilibria and the thermodynamic properties published and complemented by the authors’ own experiments were taken into account. In order to verify the phase equilibria in the Bi-In-Zn system, 15 different samples were studied in the temperature range of 300-900 K by the DTA technique during heating and cooling cycles. Coexisting phases and their composition were analyzed by the SEM and EDX techniques for 9 distinct samples after their thermal equilibration at 373 K and 473 K. Assessment and selected phase equilibrium calculations were performed with ThermoCalc and Pandat softwares, and compared with experimental data. The obtained results reproduce well the experimental data on both the phase equilibria and the thermodynamic properties in the optimized system.

PL

Z pomocą metody Calphad opracowano termodynamiczny model energii swobodnej Gibbsa fazy ciekłej w układzie fazowym Bi-In-Zn, co pozwoliło na termodynamiczny opis tego układu jako całości. Zastosowano własne i literaturowe dane eksperymentalne dotyczące równowag fazowych i właściwości termodynamicznych faz układu trójskładnikowego. W celu weryfikacji uzyskanego opisu wykonano pomiary DTA w zakresie temperatury 300-900 K dla 15 próbek stopów o różnych składach w kolejnych cyklach nagrzewania i studzenia. Równowagę fazową badano analizując technikami SEM i EDX skład fazowy i wzajemną rozpuszczalność składników wygrzewanych izotermicznie stopów w temperaturze 373 K i 473 K. Optymalizację parametrów modelowych i obliczenia termodynamiczne w układzie Bi-In-Zn wykonano za pomocą oprogramowania ThermoCalc i Pandat. Porównując obliczone równowagi fazowe i funkcje termodynamiczne z danymi doświadczalnymi stwierdzono bardzo dobrą zgodność wielkości eksperymentalnych z właściwościami topologicznymi i termodynamicznymi zoptymalizowanego układu.

3

Thermodynamic properties and phase equilibria in the ternary Cu-Pb-Fe system

Onderka B., Jendrzejczyk-Handzlik D, Fitzner K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 2

541--548

EN

Using experimental data available in the literature, two binary systems, namely Cu-Pb and Fe-Pb were recalculated. Next, accepting Cu-Fe phase diagram assessment as given by Ansara and Jansson, the ternary Cu-Fe-Pb system was analyzed. Calculated equilibrium lines and thermodynamic functions are compared with existing experimental data. Good agreement was found between the calculated diagram and the experimental results. Having the system optimized, functional dependences of the logarithms of the activity coefficients on temperature and concentrations for Cu, Fe and Pb in the liquid solution are given.

PL

Dwa układy podwójne Cu-Pb oraz Fe-Pb zostały powtórnie zoptymalizowane używając danych eksperymentalnych dostępnych w literaturze. Następnie, akceptując optymalizacje układu Cu-Fe opublikowana przez Ansare i Janssona, poddano analizie trójskładnikowy układ Cu-Pb-Fe. Obliczone linie równowagi faz oraz funkcje termodynamiczne zostały porównane z dostępnymi danymi eksperymentalnymi. Uzyskano dobrą zgodność pomiędzy policzonym układem a danymi eksperymentalnymi. Korzystając z wyników optymalizacji, zostały podane zalezności logarytmu współczynnika aktywności w funkcji temperatury oraz Cu, Fe i Pb w funkcji stężenia dla w roztworze ciekłym.

4

Activity of zinc in the liquid Bi-In-Sn-Zn alloys determined by Knudsen method

Zajączkowski A., Gąsior W., Onderka B.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

Vol. 57, iss. 3

838-843

EN

The Knudsen effusion method was used for measurements of mass loss rate of liquid Bi-In-Sn-Zn alloys, in the temperature range from 572 to 768 K. The studies were carried out for the alloys with the ratio of Bi:In:Sn equal 2:6:2, 2:2:6 and 8:1:1. The obtained results were used for the calculation of zinc vapour pressure over liquid Bi-In-Sn-Zn alloys and next the activity of zinc in the Bi-In-Sn-Zn liquid phase. It was found that for the investigated alloys the activity of zinc shows the considerable positive deviation from the Raoult's law.

PL

Stosując efuzyjna metodę Knudsena pomierzono szybkość ubytku masy cynku z ciekłych stopów Bi-In-Sn-Zn, w zakresie temperatur od 572 do 768 K. Badania zostały przeprowadzone dla stopów o stosunku zawartości molowych Bi:In:Sn równym 2:6:2, 2:2:6 oraz 8:1:1. Wyniki badań zostały wykorzystane do obliczenia równowagowej prężności par cynku nad ciekłymi stopami Bi-In-Sn-Zn, a następnie aktywności cynku. Stwierdzono, że dla zbadanych stopów aktywność cynku wykazuje znaczne dodatnie odstępstwa od prawa Raulta.

5

Heat Capacities of Some Binary Intermetallic Compounds in Al-Fe-Ni-Ti System

Onderka B., Sypień A., Wierzbicka-Miernik A., Czeppe T., Zabdyr L. A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2010

|

Vol. 55, iss. 2

435-439

EN

High- and low-temperature Cp measurements were carried out for binary: AlNi3, FeTi and Ni3Ti intermetallic compounds employing various DSC methods and equipment; two different sample preparation techniques were used as well. Low temperature interval ranged from 103 to 623 K, and high temperature range was spread from 313 to 873 K. Results were then fitted to Kelley equation: Cp = a + bźT + cźT-0.5 + dźT-1 + eźT-3 + fźT-2 and Cp vs T curves were presented as graphs.

PL

Przeprowadzono nisko- i wysokotemperaturowe pomiary ciepła właściwego dwuskładnikowych związków międzymetalicznych: AlNi3, FeTi oraz Ni3Ti za pomocą różnych metod i sprzętu różnicowej kalorymetrii skaningowej; zastosowano również dwie różne metody przy-gotowania próbek do badań. Pomiary niskotemperaturowe przeprowadzono w zakresie 103 do 623 K, natomiast zakres pomiarów wysokotemperaturowych leżał w granicach: 313 do 873 K. Wyniki badań opisano równaniem Kelley’a: Cp = a + bźT + cźT-0.5 + dźT-1 + eźT-3 + fźT-2 a krzywe Cp w funkcji temperatury przedstawiono na wykresach.

6

Thermodynamic properties of Sb2O3-SiO2 and PbO-Sb2O3–SiO2 liquid solutions

Kopyto M., Przybyło W., Onderka B., Fitzner K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2009

|

Vol. 54, iss. 3

811-822

EN

Thermodynamic properties of the liquid PbO-SiO2 and Sb2O3-SiO2 solutions were derived from the results of the electrochemical studies by the use of solid oxide galvanic cells with YSZ electrolyte. Activities of PbO in silicate melts were determined directly in the temperature range from 850 to 1025 K and for SiO2 mole fractions 0.2, 0.3, 0.4 and 0.5 from measured e.m.f.'s of the cell: Pb; PbO - SiO2 YSZ Ni; NiO relatively to Gibbs energy change of pure PbO formation. The thermodynamic properties of Sb2O3-SiO2 liquid solutions were derived indirectly from the measurements conducted with the cell of the type: Pb; PbO - Sb2O3 - SiO2 YSZ Ni; NiO in ternary PbO-Sb2O3-SiO2 liquid solutions in the temperature range from 1070 to 1280 K. Two pseudobinary phase diagrams, namely, PbO-SiO2 and PbO-Sb2O3 were optimized, and next using the obtained results the diagram of Sb2O3-SiO2 system, and the liquidus in the pseudoternary PbO-Sb2O3-SiO2 were predicted.

PL

Na podstawie badań elektrochemicznych z wykorzystaniem ogniw galwanicznych ze stałym elektrolitem cyrkonowym YSZ określono właściwości termodynamiczne ciekłych roztworów PbO-SiO2 i Sb2O3-SiO2. W zakresie temperatury od 850 do 1025 K dla stężeń molowych SiO2 0.2, 0.3, 0.4 i 0.5 wyznaczono aktywności PbO w żużlu krzemionkowym w odniesieniu do energii swobodnej Gibbsa tworzenia czystego PbO. Obliczenia wykonano bezpośrednio ze zmierzonych doświadczalnie sił elektromotorycznych ogniwa o schemacie: Pb; PbO - SiO2 YSZ Ni; NiO Właściwosci termodynamiczne ciekłych roztworów Sb2O3-SiO2 określono pośrednio z danych termodynamicznych otrzymanych z pomiarów dla ciekłych roztworów PbO-Sb2O3-SiO2. Zastosowane tu ogniwa typu: Pb; PbO - Sb2O3 - SiO2 YSZ Ni; NiO pracowały w zakresie temperatury 1070-1280 K. Zoptymalizowano dane termodynamiczne dla dwóch pseudopodwójnych układów fazowych PbO-SiO2 and PbO-Sb2O3 i wyznaczono ich diagram fazowe. Tak wyznaczone dane termodynamiczne zastosowano do oszacowania wykresu fazowego Sb2O3-SiO2 i określenia przewidywanego kształtu powierzchni likwidus w pseudopotrójnym układzie tlenkowym PbO-Sb2O3-SiO2.

7

Thrmodynamic analysis of distillation process of multicomponent cadmium alloys

Onderka B., Nowakowski J., Zadbyr L. A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 3

683-688

EN

Thermodynamic analysis was carried oul for evaporation process of components in muIticomponent cadmium alloys. Thermodynamic description was performed by binary formalism. basing on the available literature data, and for missing system Cd-TI. optimisation procedure by CALPHAD method was applied. Partial pressures of components were then calculated. confirming the efficient rate of cadmium evaporation from the alloy.

PL

Przeprowadzono analizę termodynamiczną procesu odparowania komponentów z wieloskładnikowych stopów kadmu. Opracowano opis termodynamiczny badanych stopów na podstawie dostępnych danych Iiteraturowych przy pomocy tzw. formalizmu dwójkowego, a brakujące dane dla stopów Cd-TI uzyskano, stosując metodę CALPHAD. Na podstawie tych informacji obliczono parcjalne prężności par składników rozpalrywanych stopów, co by to podstawą prognozowania efektywnego odparowania z nich kadmu.

8

Phase structure and texture of electrodeposited InSn alloys on copper substrate

Ozga P., Świątek Z., Michalec M., Onderka B., Bonarski J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 1

307-315

EN

The In-Sn alloys are interesting as the materials used in the lead-free interconnection technology and as the replacement materials for toxic cadmium layers. This work investi gated the indium-tin layers electrodeposited from the complex citrate solutions. The citrate electrolytic baths are especially attractive as the non-toxic baths for the electrodeposition of alloys. The depositions were conducted in various hydrodynamic conditions by means of the rotatin g disc electrode technique (RDE). It was observed that the applied potential, hydrodynamic conditions, pH, composition of solution and additional organic compounds have a strong effect on the chemical composition, the phase structure and the texture of the electrodeposited layers. The phase equilibria in the Cu-In-Sn ternary system were calculated and the isopleths of the phase diagram were presented. The X-ray structural investigations of the thermal stability of the deposits on the copper substrate were carried out in the temperature range from 25 to 400°C.

PL

Stopy In-Sn są interesujące jako materiały dla technologii połączeń bezołowiowych oraz jako materiały zastępujące toksyczne warstwy kadmowe. W pracy badano warstwy indowo-cynowe osadzone z kompleksowych roztworów cytrynianowych. Kąpiele cytrynianowe są szczególnie atrakcyjne jako nietoksyczne kąpiele dla elektrolitycznego osadzania stopów. Osadzanie prowadzono w różnych warunkach hydrodynamicznych przy zastosowaniu wirującej elektrody dyskowej (WED). Stosowany potencjał, warunki hydrodynamiczne, pH, skład rorzworu i dodatki składników organicznych miały silny wpływ na skład chemiczny, strukturę fazową i teksturę osadzonych warstw. Obliczono równowagi fazowe w układzie Cu-In-Sn i przedstawiono izoplety diagramu fazowego. W zakresie 25 do 400°C przeprowadzono badania termicznej stabilności osadów na podkładzie miedzianym przy zastosowaniu strukturalnej analizy rentgenowskiej.

9

Growth kinetics of the intermetallics formed in diffusion soldered interconnections

Wojewoda J., Zięba P., Onderka B., Filipek R., Romanów P.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2006

|

Vol. 51, iss. 3

345-353

EN

The In-48 at.% Sn eutectic alloy was used in order to make Cu/Cu interconnection in the joining process called diffusion soldering. The sequence of intermetalic phases formation and their growth kinetics were determined by means of the light microscopy and scanning electron microscopy. This allowed to calculate the growth rate constant k and exponential factor n in the equation: x = k · tn as well as to draw the diffusion path on the appropriate isotherm of Cu-In-Sn system. It was revealed that the η [Cu6(Sn,In)5] phase appeared as the first one in the solid-liquid reaction between the Cu and In-Sn liquid and possessed dual morphology of fine and coarse grains. The deep grooves separating particular scallops of the η phase were considered to be “fast diffusion paths” at the early stage of the process. The gradual disappearance of grooves during further soldering makes the volume diffusion to be predominant way of mass transport. The second intermetallic phase δ [Cu41(Sn,In)11] was formed in the solid-solid reaction between the copper and η phase. It was observed either at lower temperatures after longer annealing time (tens of hours) or after short time (minutes) at 300C and higher temperatures. This phase had rather regular interface and its growth was governed by the chemical reaction at the interface. The growth rate constant grew with the temperature and it was even three times higher then that one for the η phase. A short incubation time preceded the growth of this phase. The fundamentals of mathematical model enabling the description of the growth of intermetallic phases in multi-component systems were presented.

PL

Stop eutektyczny In-48 at.% Sn został zastosowany do utworzenia spoiny Cu/Cu w procesie lutowania dyfuzyjnego-niskotemperaturowego. Sekwencja tworzących się faz międzymetalicznych w spoinie oraz kinetyka ich wzrostu została opisana przy pomocy mikroskopii optycznej i skaningowej mikroskopii elektronowej. Pozwoliło to wyznaczyć stałą szybkości wzrostu oraz wykładnik potęgowy w równaniu: x = k · tn oraz wykreslić tzw. scieżkę dyfuzji w oparciu o przekroje izotermiczne układu Cu-Sn-In. Jako pierwsza tworzy sie faza η [Cu6(Sn,In)5] w reakcji między Cu i ciekłym stopem In-Sn. Posiada dwie morfologie różniące się wielkościami ziaren. Faza η w kontakcie z lutowiem tworzy charakterystyczne skalopki oddzielone od siebie wąskimi kanałami, które identyfikowane są jako ścieżki szybkiej dyfuzji w wczesnym stadium lutowania. Stopniowy zanik kanałów prowadzi do zwiększenia roli dyfuzji objętościowej jako czynnika kontrolującego kinetykę wzrostu faz w spoinie. Druga faza międzymetaliczna δ[Cu41(Sn,In)11] tworzy się podczas reakcji w stanie stałym między Cu i faza η. Jej wzrost obserwowano w niższych temperaturach po kilkudziesięciu godzinach wygrzewania lub po kilku minutach lutowania w temperaturze 300C i wyższych. Tworzenie się fazy η poprzedzone jest krótkim okresem inkubacyjnym a jej wzrost kontrolowany jest reakcją na granicy faz. Stała szybkości wzrostu fazy η wzrasta wraz ze wzrostem temperatury procesu i jest nawet trzy razy większa od stałej właściwej dla wzrostu fazy η. Przedstawiono podstawy modelu matematycznego dyfuzji w układach wieloskładnikowych, który może być wykorzystany do opisu wzrostu faz międzymetalicznych w spoinie.

10

Experimental determination of phase equilibria in the systems As-Ti, As-Zr, As-Cu-Ti and As-Cu-Zr

Romanowska J., Onderka B., Wnuk G., Wypartowicz J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2006

|

Vol. 51, iss. 4

587-592

EN

The present work analyses the thermodynamic properties of liquid solutions and the phase relations in the systems As-Ti, As-Zr, As-Cu-Ti and As-Cu-Zr. The determination of the compositions of phases existing in equilibrium under controlled arsenic pressure at the temperatures above the melting point of copper was carried out in two independent experiments. The compositions of phases were determined from X-ray microanalyses of quenched samples. On the basis of obtained results and the literature data the thermodynamic description of the system was carried out according to Calphad procedure. From the obtained results the activities of components in binary liquid solutions as well as the arsenic activity in ternary liquid phase were calculated. The provisional versions of metal-rich part of binary phase diagrams As-Ti and As-Zr as well as the isothermal sections of As-Cu-Ti and As-Cu-Zr systems were determined.

PL

Praca analizuje własności termodynamiczne ciekłych roztworów i zależności fazowe w układach As-Ti, As-Zr, As-Cu-Ti i As-Zr-Ti. Przy pomocy dwóch niezależnych eksperymentów określono składy faz pozostających w równowadze pod ustalonym ciśnieniem par arsenu w układzie w temperaturze powyżej punktu topnienia miedzi. Składy faz wyznaczono w schłodzonych próbkach metodą mikroanalizy rentgenowskiej. Na podstawie uzyskanych wyników i danych literaturowych opracowano termodynamiczną charakterystykę rozpatrywanych układów według procedury Calphad. Stąd obliczono aktywności składników ciekłych roztworów binarnych oraz aktywności arsenu w trójskładnikowej fazie ciekłej. Opracowano również wstępna wersję fragmentów o dużym stężeniu metalu układów równowag As-Ti i As-Zr oraz przekroje izotermiczne układów As-Cu-Ti i As-Cu-Zr.

11

Solubility of lead in liquid iron and the assessment of Fe-Pb system

Onderka B., Pomianek T., Romanowska J., Wnuk G., Wypartowicz J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2004

|

Vol. 49, iss. 1

143-153

EN

The solubility of lead in liquid iron was measured over the temperature range 1873-1953 K by simultaneous equilibration of molten iron samples with saturated lead vapour as well as liquid lead. The results were used in assessment of the Gibbs energy function for liquid Fe-Pb phase. The calculations were made with the use of ThermoCalc system. The excess Gibbs energy of liquid solution was presented by means of Redlich-Kister equation. The equilibrium lines of Fe-Pb phase diagram were also calculated, taking into account four phases: liquid solution, solid Pb and solid Fe (fee and bcc).

PL

Wyznaczono rozpuszczalność ołowiu w ciekłym zelazie w zakresie temperatur 1873-1953K poprzez doprowadzenie próbki ciekłego żelaza do równowagi zarówno z ciekłym ołowiem, jak i nasyconą parą ołowiu. Wyniki zostały użyte do obliczenia funkcji energii swobodnej Gibbsa dla ciekłej fazy Fe-Pb. Obliczenia zostały wykonane przy pomocy systemu ThermoCalc. Nadmiarowa energia swobodna Gibbsa fazy ciekłej została wyrażona przy pomocy równania Redlicha-Kistera. Obliczono również linie równowag wykresu fazowego Fe-Pb, uwzględniając cztery fazy: ciekły roztwór, stały Pb i stały Fe (fcc i bcc).

12

Thermodynamic analysis of SiO2 reduction with carbon aimed at solar--grade silicon production

Przybyło W., Kopyto M., Onderka B., Pawlas-Foryst E., Wypartowicz J., Fitzner K.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2001

|

Vol. 27, no. 2

155-166

EN

Production of silicon for solar cells application in metallurgical reactor under atmospheric pressure is possible only under conditions, which promote simultaneous formation of SiC. To assure appropriate in the presence of carbon as a fuel and reducing agent, the process has to proceed with gaseous as the intermediary product. Liquid silicon is finally obtained according to the reaction: 2 SiO(g) -> SiO2 + Si. In the present work the equilibrium between condensed phases and two-component gas phase (SiO + CO) has been evaluated for the system Si-C-O. Based on the literature data, the temperature dependencies of Gibbs free energy for five chemical reaction occuring in the system have been estimated. Next, the three-dimensional phase predominance diagram (Kellog's diagram) was constructed for temperature range 1800herm2300 K, in the coordinate system: PSiO3PCO3T. The domestic siliceous materials of the best purity available were used in the reduction tests. The experiments were carried out in small induction furnace, with various carbonaceous materials as the reducers. The products obtained were examined by means of X-ray microanalysis and phase analysis. It was found that silicon carbide and silicon are the final products of reduction process. On the basis of experimental results and thermodynamic considerations the directions of the process design have been outlined.

PL

Produkcja krzemu, przeznaczonego na ogniwa słoneczne w reaktorze metalurgicznym, pod ciśnieniem atmosferycznym jest możliwa jedynie z równoczesnym wytwarzaniem SiC. Aby zapewnić odpowiednie warunki otrzymywania krzemu, proces musi przebiegać za pośrednictwem gazowego SiO, jako produktu finalnego. Ciekły krzem powstaje ostatecznie w wyniku reakcji: 2 SiO(g) -> SiO2 + Si. W obecnej pracy dokonano charakterystyki stanu równowagi pomiędzy fazami skondensowanymi i dwuskładnikową fazą gazową (SiO + CO) w układzie Si-C-O. Na podstawie danych literaturowych wyznaczono zależności energii swobodnych Gibbsa od temperatury dla pięciu reakcji chemicznych przebiegających w układzie. Następnie skonstruowano trójwymiarowy diagram pierwszeństwa faz (diagram Kelloga) w układzie współrzędnych: Pso> POT, T dla przedziału temperatur 1800herm2300 K. Badaniom doświadczalnym redukcji poddano krajowe surowce o najwyższej dostępnej czystości. Próby wykonano w miniaturowym piecu indukcyjnym, przy użyciu różnych materiałów węglowych jako reduktorów. Produkty reakcji poddano mikroanalizie rentgenowskiej oraz analizie fazowej. Stwierdzono, że w wyniku redukcji otrzymuje się krzem krystaliczny oraz węglik krzemu. Na podstawie wyników eksperymentu oraz analizy termodynamicznej przedstawiono wytyczne do zaprojektowania tego procesu.

13

Studies on thermodynamics of As-Sn liquid solution

Onderka B., Wypartowicz J.

Archives of Metallurgy

|

2001

|

Vol. 46, iss. 2

181-188

EN

The activity of arsenic in liquid phase in the system As-Sn was studied by means of the isopiestic technique. The all-silica vertical cell sealed under vacuum was used in which two zones of temperature were maintained during the experiment. The arsenic vapour pressure in the system was set by solid arsenic in lower temperaturę zone, which temperature was varied in the range 585 - 790 K. The liquid As-Sn alloy was kept at the temperature 1173-1373 K. The equilibrium arsenic concentration in the alloy was determined from the mass balance. Next, the activities of arsenic in liquid solution referred to the pure liquid as a standard were calculated from the partial pressures of four arsenic species present in gas phase and the free energy change on melting. The experimental results regarding the excess free Energy of liquid solution were fitted to the Redlich-Kister formula with three parameters. The activities of both components of liquid solutions determined in the present work are low i.e. the solution shows strong negative deviation from ideal behaviour. These results agree well with these of Kaczmarczyk and Sukiennik, obtained by means of static method. However, two earlier publications suggested much weaker negative deviation from ideal behaviour.

PL

Zbadano aktywność arsenu w ciekłej fazie w układzie As-Sn za pomocą metody izopiestycznej. Zastosowano zamknięte pod próżnią naczynie pomiarowe ze szkła kwarcowego, w którym utrzymywano podczas eksperymentu dwie strefy temperatury. Ciśnienie par arsenu w układzie było zadawane przez stały arsen w strefie niższej temperatury, która była zmieniana w przedziale: 585-790 K. Temperatura ciekłego stopu As-Sn wynosiła 1173-1373 K. Równowagowe stężenie arsenu w ciekłym stopie określano z bilansu masy. Następnie obliczono aktywności arsenu w ciekłym roztworze względem czystego ciekłego arsenu jako stanu standardowego, posługując się wartościami ciśnień parcjalnych czterech rodzajów cząsteczek arsenu występujących w fazie gazowej oraz zmiany energii swobodnej topnienia. Wyznaczone z wyników pomiarów wartości nadmiarowej energii swobodnej dla ciekłego roztworu zostały opisane wzorem Redlicha-Kistera o trzech parametrach. Wartości aktywności obu składników ciekłego roztworu wyznaczone w obecnej pracy są niskie, a zatem roztwór wykazuje silne ujemne odstępstwo od zachowania idealnego. Wyniki te pozostają w dobrej zgodności z wynikami Kaczmarczyka i Sukiennika, którzy zastosowali statyczną metodę pomiaru ciśnienia pary arsenu. Dwie wcześniejsze publikacje sugerują natomiast znacznie słabsze odstępstwo od zachowania idealnego.

14

Determination of the stability of Al11.8FeMn1.6Si1.6 phase existing in the quaternary Al-Fe-Mn-Si system

Onderka B., Sukiennik M., Fitzner K.

Archives of Metallurgy

|

2000

|

Vol. 45, iss. 2

119-132

EN

Using regular solution model the thermodynamic stability of the phase Al11.8FeMn1.6Si1.6, was assessed in the temperature range 878—973 K. In order to calculate activities of components in the liquid phase remaining in equilibrium with the solid phase, experimentally determined liquidus composition were used together with literature data available for respective binary systems. It was assumed that in the limited range of concentrations thermodynamic properties of binary liquid solutions obey regular solution behaviour. Temperature dependence of the G i b b s free energy change derived for the reaction of formation of the Al11.8FeMn1.6Si1.6 phase using regular solution model takes the form: AG0 = -416.7 + 0.0654 T kJ/mol.

PL

Posługując się modelem roztworów regularnych do opisu właściwości termodynamicznych fazy ciekłej, określono stabilność termodynamiczną fazy stałej o składzie Al11.8FeMn1.6Si1.6 w zakresie temperatur 878—973 K. Celem obliczenia aktywności składników w roztworze ciekłym pozostającym w równowadze z fazą stałą użyto składów wyznaczonej doświadczalnie linii likwidus wraz z danymi literaturowymi odnośnie do termodynamiki poszczególnych układów podwójnych. Założono, że w roztworze ciekłym w ograniczonym zakresie stężeń własności termodynamiczne składników zachowują się zgodnie z modelem roztworów regularnych. Zależność temperaturowa zmiany energii swobodnej G i b b s a wyznaczonej dla reakcji tworzenia fazy stałej Al11.8FeMn1.6Si1.6 jest opisana równaniem: AG0 = -416.7 + 0.0654 T kJ/mol.