Фазовые равновесия в системах Pd-Cu-Sn и Pd-Au-Sn - экспериментальное исследование и термодинамический расчет (1105451)
Текст из файла
Московский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваХимический факультетКафедра общей химииНа правах рукописиКарева Мария АлександровнаФазовые равновесия в системах Pd–Cu–Sn и Pd–Au–Sn:экспериментальное исследование и термодинамический расчетСпециальность 02.00.01 – Неорганическая химияДиссертация на соискание ученой степеникандидата химических наукНаучный руководитель:ведущий научный сотрудник,кандидат химических наукКузнецов Виктор НиколаевичМосква – 20162ОГЛАВЛЕНИЕI.ВВЕДЕНИЕ ................................................................................................................. 5II.ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР .........................................................................................
9II.1.Двухкомпонентные системы.................................................................................. 9II.1.1.Система Au–Pd ................................................................................................... 9II.1.2.Система Au–Sn................................................................................................. 12II.1.3.Система Cu–Pd .................................................................................................
14II.1.4.Система Cu–Sn ................................................................................................. 17II.1.5.Система Pd–Sn ................................................................................................. 19II.2.Трехкомпонентные системы ................................................................................ 24II.2.1.Система Pd–Cu–Sn ...........................................................................................
24II.2.2.Система Pd–Au–Sn ........................................................................................... 26II.3.Кристаллические структуры фаз, реализующихся в двойных системах Au–Sn,Cu–Pd, Cu–Sn и Pd–Sn .......................................................................................... 28II.3.1.Фазы семейства NiAs .......................................................................................
28II.3.2.Упорядочение ГЦК- и ОЦК-твердых растворов ............................................ 32II.3.2.1. Структуры на основе ГЦК-решетки ........................................................... 32II.3.2.2. Структуры на основе ОЦК-решетки ..........................................................
33II.4.Метод термодинамического расчета фазовых равновесий ................................ 35II.4.1.Общие принципы метода CALPHAD ............................................................. 35II.4.2.Термодинамические модели фаз ..................................................................... 37II.4.2.1. Термодинамические модели неупорядоченных фаз .................................. 38II.4.2.2. Многоподрешеточные модели твердых фаз ..............................................
39II.4.2.3. Модели для описания упорядоченных фаз ................................................ 41II.4.3.II.5.III.Термодинамическое моделирование многокомпонентных систем ............... 45Заключение по литературному обзору ................................................................ 48ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ..........................................................................
49III.1.Методика эксперимента ....................................................................................... 49III.1.1. Исходные материалы ....................................................................................... 49III.1.2. Приготовление сплавов ................................................................................... 49III.1.3. Методы исследования...................................................................................... 49III.1.3.1.Микроструктурный анализ ......................................................................... 49III.1.3.2.
Энергодисперсионный микроанализ (ЭДМА) ........................................... 50III.1.3.3.Метод рентгеновской дифракции на порошке ........................................... 50III.1.3.4.Метод рентгеновской дифракции на монокристалле ................................ 51III.1.3.5.Дифференциально-термический анализ (ДТА) ......................................... 513III.1.3.6.Программы, использованные при расчете диаграмм состояния ............... 51III.2.Экспериментальное исследование фазовых равновесий в системах Pd–Sn,Pd–Cu–Sn и Pd–Au–Sn.......................................................................................... 53III.2.1. Система Pd–Sn .................................................................................................
53III.2.2. Система Pd–Cu–Sn ........................................................................................... 58III.2.2.1.Изотермическое сечение системы Pd–Cu–Sn при 500 ˚С .......................... 59III.2.2.2.Изотермическое сечение системы Pd–Cu–Sn при 800 ˚С .......................... 76III.2.2.3.Структурные исследования тройных фаз системы Pd–Cu–Sn .................. 87III.2.2.4.Определение температур плавления сплавов системы Pd–Cu–Sn,принадлежащих области ГЦК-твердого раствора .....................................
92III.2.3. Система Pd–Au–Sn ........................................................................................... 93III.2.3.1.Изотермическое сечение системы Pd–Au–Sn при 500 ˚С .......................... 94III.2.3.2.Изотермическое сечение системы Pd–Au–Sn при 800 ˚С ........................ 107III.2.3.3.Исследование области гомогенности фазы γ-Pd2-xSn .............................. 116III.2.3.4.Определение температур плавления сплавов системы Pd–Au–Sn,принадлежащих области ГЦК-твердого раствора ................................... 119III.3.Термодинамическое моделирование фазовых равновесий в системах Au–Pd,Cu–Pd, Cu–Sn, Pd–Sn, Pd–Cu–Sn и Pd–Au–Sn ................................................... 121III.3.1.
Модели фаз для термодинамического описания двойных и тройных систем121III.3.1.1.Модель описания расплава ....................................................................... 121III.3.1.2.Модель описания твердых растворов....................................................... 121III.3.1.3.Модель описания интерметаллических соединений ............................... 122III.3.2. Двойные системы Au–Sn, Cu–Pd, Cu–Sn и Pd–Sn ........................................ 122III.3.2.1.Система Au–Pd ..........................................................................................
123III.3.2.2.Система Cu–Pd .......................................................................................... 124III.3.2.3.Система Cu–Sn .......................................................................................... 126III.3.2.4.Система Pd–Sn ........................................................................................... 129III.3.3. Тройные системы Pd–Cu–Sn и Pd–Au–Sn..................................................... 134III.3.3.1.Система Pd–Cu–Sn .................................................................................... 134III.3.3.2.Система Pd–Au–Sn ....................................................................................
139IV.ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ........................................................................... 143V.ВЫВОДЫ ................................................................................................................ 155VI.БЛАГОДАРНОСТИ ................................................................................................
156VII.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ....................................................................................... 157VII.ПРИЛОЖЕНИЕ ...................................................................................................... 1704Используемые обозначенияПГСпространственная группа симметриисистемаSBDобозначенийкристаллическихStrukturbericht DesignationДТАдифференциально-термический анализДСКдифференциально-термическая калориметрияГЦКгранецентрированная кубическая решеткаОЦКобъемноцентрированная кубическая ярешеткаΔfHэнтальпия образованияΔmixHэнтальпия смешения∆парциальная энтальпия смешенияпарциальная энтальпия растворения Pd в условиях°Δструктурбесконечно разбавленных растворовaAu̅(термодинамическая активность компонента (Au)̅)парциальная энергия Гиббса компонента (Sn)парциальная избыточная энергия Гиббса5I.ВВЕДЕНИЕАктуальность темы исследования и степень ее разработанности.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.