Фазове розшарування рідких бінарних стопів перехідних та шляхетних металів

Abstract

Розраховано відносні інтеґральні термодинамічні функції: ентальпію, ентропію, Ґіббсову енергію стопів на основі 3d-перехідних і шляхетних металів у рідкій фазі. Електронами провідности вважаються лише s-електрони. Роль d-електронів частково заповненої d-оболонки зводиться до резонансного розсіяння s-електронів на d-станах. Взаємодія s-електронів з йонною підсистемою, яка не містить частково заповнених d-станів, описується нельокальним модельним псевдопотенціялом електрон-йонної взаємодії. Взаємодія s- і d-електронів описується потенціялом гібридизації s- і d-станів. Показано, що одержаний аналітичний вираз для відносної інтеґральної Ґіббсової енергії є функцією ріжниці величин однорідної частини електронної густини компонентів, величина якої є фактором, що визначає взаємну розчинність компонентів стопу.

The relative integral enthalpy, entropy, and Gibbs energy of liquid binary alloys of 3d-transition and noble metals are calculated. Only s-electrons are considered as conductivity electrons. The role of partially populated d-bands is reduced to resonance scattering of the s-electrons by d-states. The interaction of selectrons with the ion subsystem, which does not possess the partially populated d-states, is described using the nonlocal model pseudopotential of electron—ion interaction. The interaction of the s- and d-electrons is described by the hybridization potential of s- and d-states. As shown, the obtained analytical expression for relative integral Gibbs energy is a function of difference between the uniform parts of electron densities of the alloy components, and this difference is a factor, which determines mutual solubility of alloy components.

Рассчитаны относительные интегральные термодинамические функции: энтальпия, энтропия, энергия Гиббса сплавов на основе 3d-переходных и благородных металлов в жидкой фазе. Электронами проводимости считаются только s-электроны. Роль d-электронов частично заполненной d-оболочки сводится к резонансному рассеянию s-электронов на d-состояниях. Взаимодействие s-электронов с ионной подсистемой, которая не имеет частично заполненных d-состояний, описывается нелокальным модельным псевдопотенциалом электрон-ионного взаимодействия. Взаимодействие s- и d-электронов описывается потенциалом гибридизации s- и d-состояний. Показано, что полученное аналитическое выражение для относительной интегральной энергии Гиббса является функцией разности значений однородной части электронной плотности компонентов, величина которой является фактором, определяющим взаимную растворимость компонентов сплава.