Моделювання термодинамічних властивостей розплавів потрійної системи Ge-Mn-Gd

Головата, Н., Котова, Н., & Усенко, Н. (2019). Моделювання термодинамічних властивостей розплавів потрійної системи Ge-Mn-Gd. Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Хімія, 1(56), 18-22. https://doi.org/10.17721/1728-2209.2019.1(56).4

Проаналізовано наявні та розраховано термодинамічні властивості рідких сплавів граничних подвійних систем, що утворюють потрійну Ge-Mn-Gd; визначено енергії Гіббса змішування рідких сплавів системи Ge-Mn-Gd. Для визначення активностей компонентів, енергій Гіббса змішування та ентальпій змішування рідких сплавів систем Ge-Mn(Gd), сплавоутворення яких супроводжується значним виділенням тепла, було застосовано модель ідеального асоційованого розчину. Для розплавів системи Mn-Gd, взаємодія в яких характеризується доволі незначними екзотермічними ефектами, використано модель регулярних розчинів. На базі отриманих для граничних подвійних систем концентраційних залежностей енергій Гіббса змішування визначено поверхню енергії Гіббса змішування розплавів потрійної системи Ge-Mn-Gd за моделлю регулярного розчину із залученням методу Редліха – Кістера – Муггіану. Проведено порівняння отриманої топології проекцій ізоліній енергій Гіббса із визначеними нами раніше термохімічними властивостями рідких сплавів цієї системи. Порівняльний аналіз вигляду цих поверхонь у системі Ge-Mn-Gd дозволив зробити висновок, що поверхні ΔG і ΔmH монотонно зменшуються у напрямку від манганового кута діаграми до сторони трикутника Ge-Gd. Мінімальному значенню термодинамічних характеристик змішування потрійних рідких сплавів відповідає склад, що збігається зі складом найбільш стійкого тугоплавкого інтерметаліду в системі Ge-Gd. З ходу ізоліній енергій Гіббса та інтегральних ентальпій змішування можна зробити також висновок про вплив упорядкування, яке існує в системі Ge-Mn при мольній частці мангану більше 0,7, на властивості потрійних розплавів, розташованих поблизу цієї бінарної системи. Таким чином, топологія ізоліній та великі екзотермічні значення отриманих термодинамічних величин дозволяють зробити обґрунтований висновок про збереження в рідких сплавах системи Ge-Mn-Gd сильної міжчастинкової взаємодії між різнойменними компонентами, яка властива системі Ge-Gd у твердому стані.