Расчет линий солидуса бинарных эвтектических систем с низкой растворимостью компонентов

Abstract

Предложен алгоритм расчета предельной растворимости и построения линий солидуса бинарных эвтектических систем с низкой растворимостью примесей в твердом состоянии на участке от нулевой концентрации второго компонента до точки эвтектического превращения 0 ≤ xLB ≤ xВЕ ат.%. В основу расчета положено сочетание термодинамических закономерностей фазовых равновесий и математического анализа линий ликвидуса диаграмм состояния. Приведены примеры использования предложенной методики для построения линий солидуса отдельных конкретных систем на основе кадмия, цинка и теллура. Для системы Zn-Sn выявлена ретроградная растворимость второго компонента в твердом состоянии. Определена температура и максимальная растворимость при ретроградном характере линий солидуса в системе Zn-Sn, а также предельные растворимости компонентов в точке эвтектических превращений в системах Cd-Sb, Te-Al, Zn-Sn.

Запропоновано алгоритм розрахунку граничної розчинності та побудови ліній солідуса бінарних евтектичних систем з низькою розчинністю домішок у твердому стані на ділянці від нульової концентрації другого компонента до точки евтектичного перетворення 0 ≤ xLB ≤ xВЕ ат.%. В основу розрахунку покладено поєднання термодинамічних закономірностей фазових рівноваг і математичного аналізу ліній ліквідусa діаграм стану. Наведено приклади використання запропонованої методики для побудови ліній солідуса окремих конкретних систем на основі кадмію, цинку і телуру. Для системи Zn-Sn виявлена ретроградна розчинність другого компонента в твердому стані. Визначені температура і максимальна розчинність при ретроградному характері ліній солідуса в системі Zn-Sn, а також граничні розчинності компонентів у точці евтектичних перетворень у системах Cd-Sb, Te-Al, Zn-Sn.

The calculation procedure of the maximum solubility and construction of solidus lines of metal systems with a low solubility of components in the solid phase in the range from zero concentration of the second component up to the eutectic point 0 ≤ xLB ≤ xВЕ at.% was proposed. The calculation is based on a combination of the thermodynamic laws of phase equilibria and mathematical analysis of the liquidus on the phase diagrams. The examples of the use of proposed method for the constructing solidus lines of the some specific systems based on cadmium, zinc and tellurium have been provided. The retrograde solubility was revealed for Sn-Zn system of the second component in the solid state. The temperature and the maximal solubility at the retrograde nature of the solidus in the system Zn-Sn, as well as the limiting solubility of components at the point of eutectic in Cd-Sb, Te-Al, Zn-Sn systems have been determined.