• Acquire
Hide↑
Journals →  Цветные металлы →  2011 →  #3 →  Back

Пирометаллургия: теория и практика
ArticleName Определение активностей компонентов в металлических расплавах, содержащих Cu, Ni, Co, Fe, с применением расчетных методов
ArticleAuthor Цымбулов Л. Б., Колосова Е. Ю., Цемехман Л. Ш.
ArticleAuthorData Л. Б. Цымбулов, гл. науч. сотр. лаб. пирометаллургии, тел. (812)-335-32-87, ООО «Институт Гипроникель»; Е. Ю. Колосова, ассистент Санкт-Петербургского политехнического университета; Л. Ш. Цемехман, зав. лаб. пирометаллургии, ООО «Институт «Гипроникель». Работа выполнена под научным руководством д-ра техн. наук, проф. каф. физической химии Санкт-Петербургского политехнического университета А. Г. Морачевского.
Abstract
В настоящее время данные по термодинамическим свойствам металлических расплавов, содержащих медь и металлы подгруппы железа, весьма ограниченны. Экспериментальное определение активностей компонентов в металлических расплавах при высоких температурах требует больших затрат труда. При этом далеко не всегда удается получить результат с высокой степенью точности. Поэтому в ряде случаев более целесообразным является применение различных расчетных методов, с помощью которых на основании известных термодинамических свойств двойных систем могут быть получены характеристики тройных и даже более сложных систем. В работе представлены результаты расчетов активностей и коэффициентов активности компонентов в расплавах тройных систем Cu—Ni—Fe, Cu—Ni—Co, Cu—Fe—Co и Fe—Ni—Co. Показано хорошее соответствие результатов расчетов с результатами надежных экспериментальных исследований. Представлены результаты расчетов активностей и коэффициентов активности для ряда составов системы Cu—Ni—Fe—Co.
keywords Термодинамический анализ, активность, коэффициент активности, расплавы, медь, никель, кобальт, железо, металлический расплав, энергия Гиббса.
References

1. Lee B. J. Revision of thermodynamic description of Fe—Cr and Fe—Ni liquid phases // CALPHAD. 1993. Vol. 17, N 3. P. 251–268.
2. Kubaschewski O., Geider K.-H., Hack K. The thermochemical properties of iron-nickel alloys // Z. Metallkunde. 1977. Bd. 68, N 5. S. 337–341.
3. Conard B. R., McAneney T. B., Sridhar R. Thermodynamics of iron-nickel alloys by mass-spectrometry // Met. Trans. B. 1978. Vol. 9B, N 9. P. 463–468.
4. Rammensee W., Fraser D. G. Activities in solid and liquid Fe—Ni and Fe—Co alloys determined by Knudsen cell mass-spectrometry // Ber. Bunsengesel. Phys. Chem. 1981. Bd. 85. S. 588–592.
5. Fernandez Guillermet A. Assesment of the thermodynamic properties of the Ni—Co system // Z. Metallkunde. 1987. Bd. 78, N 9. S. 639–647.
6. Tomiska J., Nowotny H., Erdelyi L., Neckel A. Thermodinamische Untersuchungen am System Kobalt-Nickel. Massenspektrometrische Aktivitätsmessungen in der flüssigen und festen Phase und Berechnung des Schmelzdiagramms // Ber. Bunsengesel. Phys. Chem. 1979. Bd. 83. S. 1035–1042.
7. Баталин Г. И. Термодинамика жидких сплавов на основе железа. — Киев : Выща школа, 1982. — 132 с.
8. Fernandez Guillermet A. Critical evaluation of the thermodynamic properties of iron-cobalt system // High Temper. — High Pressures. 1987. Vol. 19, N 5. P. 477–499.
9. Belton G. R., Fruehan R. J. The determination of activities by mass-spectrometry. 1. The liquid metallic system ironnickel and iron-cobalt // J. Phys. Chem. 1967. Vol. 71, N 5. P. 1403–1409.
10. Tomiska J., Neckel A. Knudsenzellen — Massenspektrometrie : Die thermodinamischen Mischungsfunktionen flüssiger Eisen-Kobalt-Legierungen // Z. Metallkunde. 1986. Bd. 77, N 10. S. 649–653.
11. Баталин Г. И., Судавцова В. С. Термодинамические свойства жидких сплавов железо—медь // Изв. АН СССР. Металлы. 1980. № 2. С. 45–49.
12. Березуцкий В. В., Лукашенко Г. М. Термодинамические свойства жидких сплавов никеля с медью // Укр. хим. журн. 1987. Т. 53, № 10. С. 1029–1032.
13. Турчанин М. А., Порохня С. В., Белевцов Л. В., Кохан А. В. Термодинамические свойства жидких сплавов медь—никель // Расплавы. 1994. № 4. С. 8–12.
14. Taskinen P. Activities and thermodynamic properties of molten Co—Cu alloys // Z. Metallkunde. 1982. Bd. 73. N 7. S. 445–450.
15. Timberg L., Toguri J. M., Azakami T. Thermodynamic study of copper-iron and copper-cobalt liquid alloys by mass spectrometry // Met. Trans. B. 1981. Vol. 12B, June. P. 275–279.
16. Морачевский А. Г., Воронин Г. Ф., Гейдерих В. А., Куценок И. Б. Электрохимические методы исследования в термодинамике металлических систем. — М. : ИКЦ «Академкнига», 2003. — 334 с.
17. Морачевский А. Г., Федорова Н. А., Цымбулов Л. Б., Цемехман Л. Ш. Термодинамические свойства жидких сплавов системы никель—медь—железо // Журн. прикл. химии. 2002. Т. 75, № 11. С. 1801–1805.
18. Морачевский А. Г., Цемехман Л. Ш., Цымбулов Л. Б., Федорова Н. А. Термодинамические свойства жидких сплавов системы железо—никель—кобальт // Там же. 2003. Т. 76, № 11. С. 1779–1784.
19. Морачевский А. Г., Цымбулов Л. Б., Колосова Е. Ю., Цемехман Л. Ш. Термодинамические свойства жидких сплавов системы никель—медь—кобальт // Там же. 2005. Т. 78, № 1. С. 59–65.
20. Морачевский А. Г., Цымбулов Л. Б., Колосова Е. Ю., Цемехман Л. Ш. Термодинамические свойства жидких сплавов системы железо—медь—кобальт // Там же. 2005. Т. 78, № 7. С. 1074–1079.
21. Морачевский А. Г., Колосова Е. Ю., Цымбулов Л. Б., Цемехман Л. Ш. Термодинамические свойства расплавов системы Cu—Ni—Co—Fe // Журн. физ. xимии. 2006. № 11.
22. Jakob K. T., Fitzner K. This estimation of the thermodynamic properties of ternary alloys from binary data using the shortest distance composition path // Thermochim. Acta. 1977. Vol. 18. P. 197–206.
23. Морачевский А. Г., Цымбулов Л. Б., Колосова Е. Ю. Активность меди в жидких сплавах системы никель—медь—железо // Журн. прикл. химии. 2004. Т. 77, № 9. С. 1438–1441.
24. Darken L. S. Application of the Gibbs-Duhem equation to ternary and multicomponent systems // J. Amer. Chem. Soc. 1950. Vol. 72, N 7. P. 2909–2914.
25. Fujita Y., Pagador R. U., Hino M., Azakami T. Thermodynamic Investigation on Molten Cu—Ni—Fe Alloys by the Double Knudsen Cell-Mass Spectrometer System. J. Japan Inst. Metals. 1997. Vol. 61, N 7. P. 619–624.

26. Velisek J., Vrestal J., Stransky K. Thermodynamic activities in the ternary system Fe—Ni—Co at 1500 K // Kovove Materialy. 1976. Vol. 14, N 2. P. 121–136.
27. Fraser D. G., Rammensee W. Activity measurements by Knudsen cell mass spectrometry – the system Fe—Ni—Co and implications for condensation processes in the solar nebula // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1982. Vol. 46. P. 549–556.
28. Цемехман Л. Ш., Алексеева Н. Н., Паршукова Л. Н. Активности компонентов в системе Fe—Ni—Co // Металлы. 2000. № 1. С. 25–29.
29. Цемехман Л. Ш., Алексеева Н. Н., Паршукова Л. Н. Равновесие пар—расплав и активности компонентов в системе Fe—Ni—Co // Новые процессы в металлургии никеля, меди и кобальта. Теория и практика : Тр. АО «Институт Гипроникель». 2000. С. 205–213.
30. Tomiska J. Z. Ternary thermodynamics by computer-aided Knudsen cell mass spectrometry : fcc solid Fe—Ni—Co alloys // Z. Metallkunde. 2004. Bd. 95, N 3. S. 136–141.
31. Tomiska J. Computer-aided thermodynamics of liquid ternary Fe—Ni—Co alloys by Knudsen cell mass spectrometry // Journal of Alloys and Compounds. 2004. — М., 1973. P. 142–150.
Language of full-text russian
Full content Buy
Back