Термодинамические свойства сплавов и диаграмма состояния системы Ce—Si

Abstract

Из критически проанализированных данных выведены энтальпии смешения жидких сплавов системы Ce—Si, которые также определены методом изопериболической калориметрии в узком концентрационном интервале (0<xSi<0.3). Эти данные согласуются с литературными. Термодинамические свойства жидких сплавов рассчитаны в полном концентрационном интервале с использованием модели идеального ассоциированного раствора. Установлено, что активности компонентов расплавов системы Ce—Si проявляют значительные отрицательные отклонения от идеального поведения, а энтальпии смешения указывают на большие экзотермические эффекты. Минимум энтальпии смешения составляет –74.0 ± 2.2 кДж/моль при xSi=0.53. Оптимизирована диаграмма состояния системы Ce—Si с учетом современных литературных экспериментальных данных. В отличие от других оценочных диаграмм состояния она хорошо согласуется с этими данными в полном концентрационном интервале. Только для области плавления соединения CeSi₂ наблюдается некоторое несогласование, что, вероятно, может свидетельствовать о фазовых переходах этого соединения.

З критично проаналізованих даних виведено ентальпії змішування рідких сплавів системи Ce—Si, які також визначено методом ізопериболічної калориметрії в інтервалі 0<xSi<0.3 при 1870 K. Ці дані узгоджуються з літературними. Термодинамічні властивості рідких сплавів розраховані в повному концентраційному інтервалі з використанням моделі ідеального асоційованого розчину. Установлено, що активності компонентів розплавів системи Ce—Si виявляють значні від’ємні відхилення від ідеальних розчинів і вказують на великі екзотермічні ефекти. Мінімум ентальпії змішування складає –74.0 ± 2.2 кДж/моль при xSi =0.53. Оптимізована діаграма стану системи Ce—Si із використанням сучасних літературних даниx. На відміну від інших оціночних діаграм стану вона добре узгоджується з цими даними в повному концентраційному інтервалі. Лише для області плавлення сполуки CeSi₂ спостерігається певне неузгодження, що, імовірно, може вказувати на фазові переходи цієї сполуки.

Enthalpies of mixing of liquid alloys of the Ce—Si system were derived from critically analysed data. Also they are determined by the calorimetry method at 1870 K over the range 0<xSi<0.3, and our results confirm the data in literature. Thermodynamic properties of liquid alloys were calculated over the whole concentration range using the model of ideal associated solution. It was found that the activities of components of the Ce—Si melts have significant negative deviations from ideal behaviour; and the enthalpies of mixing show large exothermic effects. Minimum value of mixing enthalpy is –74.0 ± 2.2 kJ/mole at xSi =0.53. The phase diagram of the Ce—Si system was optimized with the use of the most up-to-date experimental data. Unlike the other assessed phase diagrams of this system found in literature, it agrees with these data in the whole concentration range. Only within the CeSi₂ compound melting region, there are some disagreements, which may probably indicate on some phase transitions of this compound.