Термодинамические свойства поверхностного слоя расплавов систем Ti—Cu и Zr—Cu

Abstract

Измерено поверхностное натяжение и плотность расплавов титан—медь и цирконий— медь в интервале температур 1000—1250 °С. Впервые обнаружены для металлических систем приблизительно линейные зависимости изотерм поверхностного натяжения. В сплавах наблюдается компрессия. Расплавы характеризуются отрицательным отклонением от идеального состояния. Рассчитаны адсорбция и термодинамическая активность компонентов, состав поверхностного слоя, энергии Гиббса образования раствора и их избыточные величины в поверхностном слое и объеме расплавов. Кривая адсорбции меди в обоих расплавах имеет пологий максимум. Состав поверхностного слоя мало отличается от объемного состава. В поверхностном слое образуются растворы с отрицательным отклонением от закона Рауля. Энергии Гиббса образования растворов и их избыточные величины в поверхностном слое во всем интервале концентраций отрицательны и меньше их значений в объеме.

Виміряно поверхневий натяг та густина розплавів титан—мідь і цирконій—мідь в інтервалі температур 1000—1250 °С. Уперше виявлено для металевих систем майже лінійні залежності ізотерм поверхневого натягу. У сплавах спостерігається компресія. Розплави характеризуються негативним відхиленням від ідеального стану. Розраховано адсорбцію і термодинамічну активність компонентів, склад поверхневого шару, енергії Гиббса утворення розчину і їхні надлишкові величини в поверхневому шарі й об’ємі розплавів. Крива адсорбції міді в обох розплавах має позитивний максимум. Склад поверхневого шару мало відрізняється від об’ємного складу. У поверхневому шарі утворюються розчини з негативним відхиленням від закону Рауля. Енергії Гиббса утворення розчинів і їхні надлишкові величини в поверхневому шарі у всьому інтервалі концентрацій негативні і менші їхніх значень в усьому об’ємі. Склад поверхневого шару мало відрізняється від об’ємного складу.

The surface tension and density of titanium—copper and zirconium—copper melts in temperature range from 1000 up to 1250 °С were measured. For the first approximately the linear dependences of surface tension isotherms of metal systems were established. The compression in alloys takes place. The melts are characterised by negative deviation from an ideal state. An adsorption and thermodynamic activity of components, composition of surface layer, Gibbs energy of solution formation and their excess values in surface layer and bulk of melts were calculated. The adsorption curve of copper for both melts has the slanting maximum. The composition of surface layer from a composition by bulk differs a little. The solutions, which one are formed in surface layer, have negative deviation from a Raoult’s law. In surface layer the Gibbs energy of solution formation and their excess values at all concentrations are negative. They are less than their values in bulk.