Везде

RAS Chemistry & Material ScienceРасплавы Melts

  • ISSN (Print) 0235-0106
  • ISSN (Online) 3034-5715

Prediction of the thermal-physical properties of amorphous nickel alloys Ni2B, Ni44Nb56, Ni62Nb38 according to component data

You can
PII
10.31857/S0235010624040011-1
DOI
10.31857/S0235010624040011
Publication type
Article
Status
Published
Authors
S. V. Terekhov
  • Affiliation: Donetsk Institute of Physics and Technology A.A. Galkina
Volume/ Edition
Volume / Issue number 4
Pages
351-364
Abstract
The replacement of traditional materials with amorphous alloys and the operation of products made from them are determined by the structural, temporal and temperature stability of disordered environments. In particular, the thermal stability of an amorphous alloy directly depends on its thermophysical characteristics. Therefore, the article demonstrates the applicability of the rule of mixing components and the use of their data on thermophysical properties in the crystalline state to evaluate similar characteristics of alloys from the metal – metalloid and transition metal – transition metal groups in the amorphous phase. It has been established that for the transition metal – transition metal group, the assessment of the heat capacity of amorphous nickel alloys gives a better approximation to the experimentally established values than for an alloy from the metal – metalloid group. The reasons for the discrepancy between the assessment and experimental data for an alloy from the metal – metalloid group are possibly the covalency of the atomic bonds in contrast to the metallic bond for alloys from the transition metal – transition metal group, the smaller size of the metalloid atoms, its greater mobility and the effect on the refinement of alloy grains. The possibility of an amorphous alloy inheriting some properties of one of the components is indicated, which requires experimental verification.
Keywords
аморфные сплавы никеля теплоемкость коэффициент теплового линейного расширения теплопроводность температуропроводность
Date of publication
15.08.2024
Year of publication
2024
Number of purchasers
0
Views
44

References

  1. 1. Шелудяк Ю.Е., Кашпоров Л.Я., Малинин Л.А., Цалков В.Н. Теплофизические свойства компонентов горючих систем. М.: НПО «Информация и технико-экономические исследования», 1992.
  2. 2. Бабичев А.П., Бабушкина Н.А., Братковский А.М. и др. Физические величины: Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1991.
  3. 3. Терехов С.В. Тепловые свойства металлов.: Справочник. Донецк: ДонФТИ им. А.А. Галкина. 2023.
  4. 4. Панова Г.Х., Хлопкин М.Н., Черноплеков Н.А., Шиков А.А. Влияние аморфизации на электронную и колебательную теплоемкость сплава Ni2B // Физика твердого тела. 2002. 44. № 7. С. 1168‒1173.
  5. 5. Панова Г.Х., Сырых Г.Ф., Хлопкин М.Н., Шиков А.А. Колебательные и электронные свойства аморфных систем Ni44Nb56, Ni62Nb38 и Cu33Zr67 (из измерений теплоемкости) // Физика твердого тела. 2003. 45. № 4. С. 577–581.
  6. 6. Гавричев К.С., Горбунов В.Е., Шарпатая Г.А. и др. Термодинамические свойства сплава Ni0.333Zr0.667 в аморфном и кристаллическом состояниях // Неорганические материалы. 2004. 40. № 6. С. 703‒708.
  7. 7. Гавричев К.С., Голушина Л.Н., Горбунов В.Е. и др. Теплоемкость и абсолютная энтропия сплавов Ni-Zr // Доклады Академии наук. 2003. 393. № 5. С. 639‒643.
  8. 8. Smith J.F., Jiang Q., Lück R., Predel B. The heat capacities of solid Ni‒Zr alloys and their relationship to the glass transition // Journal of Phase Equilibria. 1991. 12. № 5. P. 538‒545.
  9. 9. Терехов С.В. Прогнозирование теплофизического поведения аморфных сплавов Ni0.333Zr0.667 и La80Al20 по свойствам металлов // Расплавы. 2023. № 5. С. 479‒490.
  10. 10. Герасимов Я.И., Гейдерих В.А. Термодинамика растворов. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1980.
  11. 11. Kontogeorgis G., Folas G. Thermodynamic Models for Industrial Applications: From Classical and Advanced Mixing Rules to Association Theories. Wiley. 2010.
  12. 12. Кингери У.Д. Введение в керамику. М.: Стройиздат, 1967.
  13. 13. Попель П.С., Сидоров В.Е., Бродова И.Г. и др. Влияние термической обработки исходного расплава на структуру и свойства кристаллических слитков или отливок // Расплавы. 2020. № 1. С. 3‒36.
  14. 14. Попель П.С., Сидоров В.Е., Кальво-Дальборг М. и др. Влияние термической обработки жидкого сплава на его свойства в расплавленном состоянии и после аморфизации // Расплавы. 2020. № 3. С. 223‒245.
  15. 15. Бельтюков А.Л., Русанов Б.А., Ягодин Д.А. и др. Релаксация в аморфизирующемся расплаве Al–La // Расплавы. 2022. № 5. С. 485‒493.
  16. 16. Русанов Б.А., Сидоров В.Е., Петрова С.А. и др. Влияние редкоземельных металлов на плотность сплава Co–Fe–Si–B–Nb в кристаллическом и жидком состояниях // Расплавы. 2021. № 4. С. 432‒440.
  17. 17. Успенская И.А., Дружинина А.И., Жирякова М.В. и др. Задачи практикума по физической химии. Расчет термодинамических функций по результатам измерений теплоемкости методом адиабатической вакуумной калориметрии. М.: МГУ, 2019.
  18. 18. Павлов П.В., Хохлов А.Ф. Физика твердого тела. М.: Высшая школа, 2000.
  19. 19. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. М.: Физматлит, 2002.
  20. 20. Рехвиашвили С.Ш. К вопросу о теплоемкости нанокристаллических веществ // Письма в ЖТФ. 2004. 30. № 22. С. 65‒69.
  21. 21. Кузнецов В.М., Хромов В.И. Фрактальное представление теории Дебая для исследования теплоемкости макро- и наноструктур // ЖТФ. 2008. 78. № 11. С. 11‒16.
  22. 22. Алиев И.Н., Резник С.В., Юрченко С.О. О фрактонной модели тепловых свойств наноструктур // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2008. № 4. С. 54‒61.
  23. 23. Рехвиашвили С.Ш. Теплоемкость твердых тел фрактальной структуры с учетом ангармонизма колебаний атомов // ЖТФ. 2008. 78. № 12. С. 54‒58.
  24. 24. Dorogokupets P.I., Sokolova T.S., Danilov B.S., Litasov K.D. Near-absolute equations of state of diamond, Ag, Al, Au, Cu, Mo, Nb, Pt, Ta, and W for quasi-hydrostatic conditions // Geodyn. & Tectonophys. 2012. 3. № 2. P. 129‒166.
  25. 25. Gamsjӓger H., Bugajski J., Gajda T. et al. Errata for the 2005 review on the chemical thermodynamics of nickel. In: Mompean F.J., Illemassune M. (Eds.) Chemical Thermodynamics. Vol. 6. Nuclear Energy Agency Data Bank, Organisation for Economic Cooperation and Development. The Netherlands. Amsterdam: Elsevier. 2005.
  26. 26. Брандт Н.Б., Кульбачинский В.А. Квазичастицы в физике конденсированного состояния. М.: Физматлит. 2005.
  27. 27. Ходаковский И.Л. О новых полуэмпирических уравнениях температурной зависимости теплоемкости и объемного коэффициента термического расширения минералов // Вестник ОНЗ РАН. 2012. 4. NZ9001.
  28. 28. Saunders N., Miodownik A.P. CALPHAD (calculation of phase diagrams): a comprehensive guide, V. 1. Pergamon: Elsevier Science Ltd. 1998.
  29. 29. Lukas H.L., Fries S.G., Sundman B. Computational Thermodynamics: The Calphad Method. Cambridge: Cambridge University Press. 2007.
  30. 30. Гилев С.Д. Малопараметрическое уравнение состояния алюминия // Теплофизика высоких температур. 2020. 58. № 2. C. 179‒187.
  31. 31. Терехов С.В. Термодинамическая модель размытого фазового перехода в металлическом стекле Fe40Ni40P14B6 // Физика и техника высоких давлений. 2018. 28. № 1. С. 54‒61.
  32. 32. Терехов С.В. Тепловые свойства вещества // Физика и техника высоких давлений. 2022. 32. № 3. С. 21‒34.
  33. 33. Терехов С.В. Расчет базисной линии теплоемкости вещества в модели двухфазной области при отсутствии фазовых и других переходов // Неорганические материалы. 2023. 59. № 4. С. 468‒472.
  34. 34. Зиновьев В.Е. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах. М.: Металлургия. 1989.
  35. 35. Новицкий Л.А., Кожевников И.Г. Теплофизические свойства материалов при низких температурах. Справочник. М.: Машиностроение. 1975.
  36. 36. Термодинамические свойства индивидуальных веществ. ChemNet (Россия). Доступ: https://www.chem.msu.su/Zn/ (дата обращения 27.06.2024).
  37. 37. NIST-JANAF Thermochemical Tables. NIST Standard Reference Database 13. Available at: https://janaf.nist.gov/ (accessed 27.06.2024). https://doi.org/10.18434/T42S31.
  38. 38. Пелецкий В.Э., Чеховской В.Я., Бельская Э.А. и др. Теплофизические свойства титана и его сплавов: Справочник. М.: Металлургия. 1985.
  39. 39. Спивак Л.В. Калориметрические эффекты при кристаллизации аморфного сплава Nb60Ni40 // Вестник Пермского университета. 2015. № 1(29). С. 60–64.
  40. 40. Спивак Л.В., Щепина Н.Е. Калориметрические эффекты при структурно-фазовых превращениях в металлах и сплавах // Физика металлов и металловедение. 2020. 121. № 10. С. 1059–1087.
  41. 41. Стась Н.Ф. Справочник для изучающих общую и неорганическую химию. Ротапринт. Томск: ТПУ. 1998.
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library