Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Термодинамические характеристики моносилицида CrSi

30.05.2019

Температурная зависимость теплоемкости препаратов моносилицида хрома, выплавленных из весьма чистых компонентов, изучалась между 60 и 300° К Калишевичем и Кренцисом. Авторы показали, что в стандартных условиях Cр298,15 = 22,5 дж/ (г-атом*град), С298,15 = 22,50 дж/(г-атом*град) и АН0298,15 = 3810 дж/г-атом. Кроме того, выяснилось, что при всех температурах теплоемкости (а следовательно, и S и АН) оказываются несколько выше аддитивных их значений.

Характеристическая температура е-фазы, рассчитанная по данным о Cv (вычисленных с помощью формулы Нернста-Линдемана), оказалась относительно слабо меняющейся с изменением температуры: 0D60° = 477°К, 0D180° = 509°К и 0D300° = 463° К. Экстремальный вид зависимости Qv(T) возможно изменил бы свой характер, если бы в расчетах использовались данные о решеточной теплоемкости, определение которой, однако, требует сведений о Ce, т. е. изучения температурного хода теплоемкости в области хотя бы от 20° К.

Проверка правомочности пересчета Cp на Cy с помощью формулы Нернста-Линдемана осуществлялась в работе Калишевича и соавторов на примере изо-структурных моносилицидов хрома, марганца, железа и кобальта. С этой целью дополнительно использовалось термодинамическое уравнение
Термодинамические характеристики моносилицида CrSi

где V — средний грамм-атомный объем;

в— коэффициент объемного термического расширения;

— коэффициент всестороннего изотермического сжатия.

Зависимость V(P) определяли при комнатной температуре при избыточном давлении в 18*10в8 н/м2. Коэффициент термического расширения находили с помощью дилатометра Шевенера. Плотность препаратов рассчитывали по их структурным характеристикам (что практически совпадало с результатами пикнометрических измерений). Оказалось, что при комнатной температуре для изученного препарата е-фазы (содержащего менее 1% выделений Cr5Si3 и CrSi2): V=7,46*10в-6 м3/г-атом; в = 9,6*10в-6 град-1; н = 6,85*10в-12 м2/н и (Cр—Cy) = 0,27 дж/ (г-атом*град). Между тем использование формулы Нернста-Линдемана приводит к величине (Ср—Сv) = 0,43 дж/ (г-атом*град). Это говорит о невсегда достаточной точности этого соотношения. Однако при отсутствии данных, необходимых для применения термодинамического уравнения, его все же можно использовать, имея в виду, что для силицидов переходных металлов даже при комнатной температуре (Cр—Су) составляет величину, не превышающую 1—3% от Cр. С понижением же температуры это различие убывает по линейному закону.

Этальпию технически чистого сплава хрома с кремнием, по составу (36,55% Si) близкого к моносилициду (35,07% Si), в области температур от 0 до 1200°С изучал Давыдов. По его данным (без поправок на нестехиометричность образца):

Согласно Голутвину и Лян Цзинь-кую, теплоемкость моносилицида хрома, оцененная интерполяцией характеристик гетерофазных образцов между 0 и 600° С, описывается выражением

Однако оно, так же как и аналогичные для других силицидов, приводит к непомерно малым значениям стандартной теплоемкости — 19,3 дж/(г-атом*град) вместо 22,55 дж/(г-атом*град), по данным. Более тщательно зависимость AH(T) для достаточно чистых препаратов моносилицида изучалась Калишевичем и Путинцевым вплоть до 1700° К. Полученные данные удовлетворительно описываются выражениями:

Монотонность изменения Cр и АН в области температур от 54 до 1700° К позволяет говорить об отсутствии в CrSi превращений в этих условиях.

Сопоставление экспериментальных данных о теплоемкости CrSi с результатами расчета по правилу Коппа и Неймана говорит об их удовлетворительном согласии лишь примерно до 1000°K.

При более высоких температурах, как и в случае низших силицидов, Срадд начинает возрастать с повышением температуры немного быстрее, чем Cpэксп. Это еще раз подчеркивает, что в области высоких температур электронный вклад в теплоемкость хрома на много больше, чем в его силицидах.

Сведения о термодинамических характеристиках процесса инконгруэнтного плавления е-фазы отсутствуют.

Теплота образования CrSi из элементов (в стандартных условиях) изучалась лишь в работе Голутвина и Лян Цзинь-куя. Используя метод сжигания чистых компонентов и силицида, они нашли, что для реакции Crтв + Siтв = CrSiтв АН298,15 = -(35560+4180) дж/г-атом.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: