Реєстраційний номер
0826U001140, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
08-06-2026
Статус
Захищена
Назва роботи
Термодинамічні властивості розплавів подвійних та потрійних сплавів бісмуту, плюмбуму або германію з лантаноїдами
Здобувач
Шевчук Володимир Анатолійович,
Керівник Судавцова Валентина Савеліївна
Опонент Роїк Олександр Сергійович
Опонент Агравал Павло Гянович
Рецензент Бондар Анатолій Адольфович
Рецензент Корнієнко Оксана Анатоліївна
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича Національної академії наук України
Опис
В дисертаційній роботі методом калориметрії досліджені і розраховані за відомими моделями термодинамічні властивості розплавів подвійних та потрійних розплавів бісмуту, плюмбуму, германію з деякими лантаноїдами, Al та Cu. Для цілеспрямованого вибору легуючих елементів і оптимального складу сплавів, а також з метою забезпечення високого рівня властивостей матеріалів використовуються як діаграми стану систем, так і термодинамічні властивості різних
фаз.
У вступі обговорюється необхідність дослідження термодинамічних властивостей розплавів дво– та трикомпонентних систем, що містять Bi, Pb або Ge з деякими лантаноїдами (Ln), тому що вони проявляють термоелектричні, магнітні, напів– та надпровідні властивості. Також серед них є легко– та тугоплавкі
сплави. Тому для науково обгрунтованого отримання нових матеріалів та розробки методів прогнозування термодинамічних властивостей різних фаз вказаних систем необхідно знати ентальпії змішування розплавів, які до цього часу досліджені в обмеженому інтервалі складів або не визначені взагалі.
В розділі 1 викладено сучасний стан досліджень термодинамічних властивостей розплавів подвійних систем, що містять Bi, Pb, Ge з лантаноїдами. Проведено критичний аналіз термодинамічних властивостей досліджених різними авторами розплавів цих систем. Показано, що перші парціальні термодинамічні властивості розплавів систем Bi–Ln та Pb–Ln досліджені в основному методом ЕРС при 800–1000 К в області розведених розчинів з малим вмістом Ln. Причому перші парціальні термодинамічні властивості розплавів систем Bi–Ln різних робіт в межах експериментальних похибок узгоджуються між собою.
Крім того, різними варіантами методу калориметрії визначено ентальпії утворення сполук LnPb3 та інших. Розраховані також термохімічні властивості розплавів систем Bi(Pb)–Ln по моделі Мієдеми, значення яких значно менш екзотермічні, ніж ентальпії утворення проміжних фаз LnnBim, які змінюються від −100 до −140 кДж/моль.
В розділі 2 описані теоретичні основи методу калориметрії, методику проведення експериментів та обробки результатів. Наведено схему калориметричної комірки, рівняння, які викорисовувались при чисельно-аналітичній обробці експериментальних даних, приклад термічної кривої. Відмічено переваги методу калориметрії.
В розділі 3 представлено опис моделі ідеального асоційованого розчину (ІАР), декількох «геометричних» моделей і «аналітичну» модель Редліха –Кістера – Муджіану. Вказано переваги і недоліки кожної моделі, наведено формули і схеми, необхідні для виконання обчислень.
В розділі 4 наведено результати експериментальних і теоретичних досліджень вивчених розплавів подвійних і потрійних систем Bi–Ln (Ln=La, Ce, Pr,
Eu, Tm) Bi–Cu–Еu, Pb–Eu(Yb), Еu–Ge і Al–Eu–Ge. В дисертаційній роботі вперше визначено термохімічні властивості розплавів вказаних подвійних і потрійних
систем в широкому інтервалі складів при 1200–1440 К. Вперше встановлено, що мінімальні ентальпії змішування розплавів подвійних систем Bi–Lа (Ce, Pr) є
приблизно такими ж, як і ΔfH фаз LnBі. Ентальпії змішування розплавів подвій них систем Bi–Еu(Tm) є менш екзотермічними, вони в мінімумі дорівнюють
−61,5 і −75 кДж/моль відповідно.
В розділі 5 узагальнено термохімічні властивості розплавів і сполук систем Bi(Sb)–Ln. Ці дані представлено на залежностях різних властивостей від порядкового номера Ln. Встановлено, що вони обумовлені в основному розмірним фактором, а для розплавів і сполук систем Sb–Ln вони більш екзотермічні. Вперше встановлені термохімічні властивості подвійних систем Bi–Lа (Ce, Pr) в широкому інтервалі складів представлені у вигляді залежностей від порядкового номера Ln, з урахуванням літературних даних. ΔfH і Тпл. сполук LnBi. Подібні залежності побудовані і для різниць мольних об'ємів компонентів. Виявилось, що ці залежності симбатні між собою. Це вказує на те, що основний внесок в енергію взаємодії між різнойменними атомами цих розплавів і сполук спричиняється розмірним фактором.
Дата реєстрації
2026-04-21
Додано/оновлено в НРАТ
2026-04-21 / 2026-07-02
