О равновесных коэффициентах распределения примесей в ниобии и тантале
При использовании параметров, содержащих энергии ионизации атомов, числа электронов связи, определены равновесные коэффициенты распределения ряда примесей металлов в ниобии и тантале. При этом применяются выражения, аналогичные известным, но без введения температур плавления элементов....
Збережено в:
| Дата: | 2004 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2004
|
| Назва видання: | Вопросы атомной науки и техники |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/81261 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | О равновесных коэффициентах распределения примесей в ниобии и тантале / А.Д. Осипов, Б.М. Широков // Вопросы атомной науки и техники. — 2004. — № 6. — С. 63-64. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-81261 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-812612015-05-14T03:02:09Z О равновесных коэффициентах распределения примесей в ниобии и тантале Осипов, А.Д. Широков, Б.М. Чистые материалы и вакуумные технологии При использовании параметров, содержащих энергии ионизации атомов, числа электронов связи, определены равновесные коэффициенты распределения ряда примесей металлов в ниобии и тантале. При этом применяются выражения, аналогичные известным, но без введения температур плавления элементов. При використанні параметрів, включаючих енергії іонізації атомів, числа електронів зв′язку, визначено рівноважні коефіцієнти розподілу ряду домішок металів в ніобії і танталі. При цьому використовуються вирази, аналогічні відомим, але без включення температур плавлення елементів. The parameter involving atomic ionization energies, the number of bonding electrons vere used to determine equilibrium distribution coefficients for a variety of metallic impurities in niobium fnd tantalum. In so doing, expression similar to the krown ones, but without introducing melting of elements, were used. 2004 Article О равновесных коэффициентах распределения примесей в ниобии и тантале / А.Д. Осипов, Б.М. Широков // Вопросы атомной науки и техники. — 2004. — № 6. — С. 63-64. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 1562-6016 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/81261 669.018.537 ru Вопросы атомной науки и техники Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Чистые материалы и вакуумные технологии Чистые материалы и вакуумные технологии |
| spellingShingle |
Чистые материалы и вакуумные технологии Чистые материалы и вакуумные технологии Осипов, А.Д. Широков, Б.М. О равновесных коэффициентах распределения примесей в ниобии и тантале Вопросы атомной науки и техники |
| description |
При использовании параметров, содержащих энергии ионизации атомов, числа электронов связи, определены равновесные коэффициенты распределения ряда примесей металлов в ниобии и тантале. При этом
применяются выражения, аналогичные известным, но без введения температур плавления элементов. |
| format |
Article |
| author |
Осипов, А.Д. Широков, Б.М. |
| author_facet |
Осипов, А.Д. Широков, Б.М. |
| author_sort |
Осипов, А.Д. |
| title |
О равновесных коэффициентах распределения примесей в ниобии и тантале |
| title_short |
О равновесных коэффициентах распределения примесей в ниобии и тантале |
| title_full |
О равновесных коэффициентах распределения примесей в ниобии и тантале |
| title_fullStr |
О равновесных коэффициентах распределения примесей в ниобии и тантале |
| title_full_unstemmed |
О равновесных коэффициентах распределения примесей в ниобии и тантале |
| title_sort |
о равновесных коэффициентах распределения примесей в ниобии и тантале |
| publisher |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| publishDate |
2004 |
| topic_facet |
Чистые материалы и вакуумные технологии |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/81261 |
| citation_txt |
О равновесных коэффициентах распределения примесей в ниобии и тантале / А.Д. Осипов, Б.М. Широков // Вопросы атомной науки и техники. — 2004. — № 6. — С. 63-64. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
| series |
Вопросы атомной науки и техники |
| work_keys_str_mv |
AT osipovad oravnovesnyhkoéfficientahraspredeleniâprimesejvniobiiitantale AT širokovbm oravnovesnyhkoéfficientahraspredeleniâprimesejvniobiiitantale |
| first_indexed |
2025-07-06T05:46:17Z |
| last_indexed |
2025-07-06T05:46:17Z |
| _version_ |
1836875285801205760 |
| fulltext |
УДК 669.018.537
О РАВНОВЕСНЫХ КОЭФФИЦИЕНТАХ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
ПРИМЕСЕЙ В НИОБИИ И ТАНТАЛЕ
А.Д. Осипов, Б.М. Широков
Национальный научный центр «Харьковский физико-технический институт»,
61108, г. Харьков, ул. Академическая, 1, Украина
При использовании параметров, содержащих энергии ионизации атомов, числа электронов связи, опре-
делены равновесные коэффициенты распределения ряда примесей металлов в ниобии и тантале. При этом
применяются выражения, аналогичные известным, но без введения температур плавления элементов.
При изучении растворимости примесей в метал-
лах отмечаются зависимости от многих факторов,
таких как энергия кристаллической решетки, ва-
лентность, атомные и ионные разряды, зарядовые
числа примесей и др. [1,2].
Для характеристик растворимости примесей
установлены различные соотношения, корреляции,
например, в которых учитываются фактические и
гипотетические температуры плавления, энтальпии
возгонки, плавления и др. [2].
Известные выражния содержат много величин и
в ряде случаев трудно выделить наиболее суще-
ственные для данных систем металл-примесь.
Представляет интерес установить связи для ха-
рактеристик растворимости, зависимости их от
основных атомно-электронных величин, потенциа-
лов межатомных взаимодействий.
Важной характеристикой растворимости приме-
сей В в металле А является равновесный коэффици-
ент распределения примесей KA
OB, который опреде-
ляется выражением [2]:
KA
OB=СSB/CLB , (1)
где СSB, CLB - концентрация примесей в твердой и
жидкой фазах соответственно.
Для ряда систем металл-примесь установлены
различные корреляционные соотношения, в частно-
сти, имеющие вид [2]:
KA
OB=K1⋅exp(K2TОЦК
МВ), (2)
где К1 и К2 - постоянные, ТОЦК
МВ - температуры плав-
ления элементов примесей В для ОЦК-кристалла,
включая гипотетические температуры плавления
ТГ
МВ.
Значения постоянных в (2) сильно различаются
для разных металлов-растворителей.
Для ниобия в (2) К1=0,1623; К2=5,931⋅10-4 [2].
Для тантала зависимости аналогичные (2).
Ранее [3] были установлены зависимости от па-
раметров эффективного потенциала взаимодействий
РВ характеристик материалов, влияющих на хрупкое
разрушение.
Использование аналогичных параметров позво-
ляет также определить зависимости от атомно-элек-
тронных величин ряда других характеристик, в
частности, связанных с растворимостью примесей в
металлах.
Целью данной работы является установление со-
отношений между параметрами, содержащими энер-
гии ионизации атомов, зарядовые числа, и равновес-
ными коэффициентами распределения примесей в
ниобии и тантале.
При использовании параметров РВ, содержащих
энергии ионизации атомов и другие величины, с
учетом известных соотношений, получено выраже-
ние, определяющее равновесные коэффициенты рас-
пределения ряда примесей в ниобии КNb
OB без учета
введения температур плавления. Выделяя наиболее
существенные величины значения, КNb
OB можно
представить в виде, аналогичном (1):
KA
OB=KBPexp(CP1 PB
P), (3)
где PB
P ∼ EK (Zb+Z0,7); KBP, CP1 – постоянные, Zb -
число электронов cвязи, Z - зарядовое число.
EK≅Ei Ei - i-е значение энергии ионизации атомов
примеси [4].
Используя формулу (3), вычислены равновесные
коэффициенты распределения KNb
OB ряда примесей в
ниобии. Для металлов V - VI групп ПСЭ приняты
следующие значения величин в (3): ЕК = Е7 [4], Zb =
Nг, Nг - номер группы элементов в ПСЭ, для Сr Zb=3,
KBP=0,2, CP1=6,6⋅10-4.
В табл. 1 приведены значения KNb
OB, вычислен-
ные по формулам (2) из [2] - F1, (3) - F2 и экспери-
ментальные данные [2].
В табл. 2 изображены значения KTa
OB для тантала,
вычисленные по формуле, аналогичной (32) при сле-
дующих значениях величин: КВР=0,2; СР1=5,5⋅10-4,
ЕК=Е7, для хрома лучшее приближение получено
при Zb=3; ЕК=Е4.
Как видно из табл.1 и 2, имеются определенные
соответствия расчетных данных, вычисленных по
(2), и экспериментальных значений КА
ОВ. При этом
не используются параметры, содержащие темпера-
туры плавления элементов примесей. Выражения
для Nb и Ta определяются близкими величинами.
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2004. № 6.
Серия: Вакуум, чистые материалы, сверхпроводники (14), с.63-64.
63
Таблица 1
Расчетные и экспериментальные значения
равновесных коэффициентов распределения при-
месей в ниобии
Z Элемент Zb
KNb
OB
F1 F2 Exp[2]
24 Сr 3 0,59 0,74 0,82
42 Mo 6 0,90 1,1 0,73
74 W 6 1,44 1,61 1,4-1,61
23 V 5 0,6 0,81 0,8
41 Nb 5 0,83 0,91 1
73 Ta 5 1,13 1,24 1,23
Таблица 2
Расчетные и экспериментальные значения
равновесных коэффициентов распределения при-
месей в тантале
Z Элемент Zb
KТа
OB
F1 F2
24 Cr 3 0,28 0,33
42 Mo 6 0,83 0,8
74 W 6 1,14 1,25
23 V 5 0,72 0,4
41 Nb 5 0,67 0,9
73 Ta 5 0,99 1
Наблюдаемые корреляции могут свидетельство-
вать о том, что величины, введенные в (2), в значи-
тельной мере определяют равновесные коэффициен-
ты распределения примесей у рассмотренных си-
стем металл-примесь.
ЛИТЕРАТУРА
1. В.И.Трефилов, Ю.В.Мильман, С.А.Фирстов. Фи-
зические основы прочности тугоплавких метал-
лов Киев: «Наукова думка», 1975, 316 с.
2. М.Бартел, Э.Буринг, К.Хайн, Л.Кухарж / Пер.с
нем. Кристаллизация из расплавов: Справ. изд.
М.: «Металлургия», 1987, 320 с.
3. А.Д.Осипов. Хрупкопластичный переход у сили-
цидов тугоплавких металлов // Порошковая ме-
таллургия. 1992, №9, с.88-91.
4. Свойства элементов. В двух частях. Ч.1 Физиче-
ские свойства: Справочник. 2-е изд. М.: «Метал-
лургия», 1976, 600 с.
ПРО РІВНОВАЖНІ КОЄФІЦІЄНТИ РОЗПОДІЛУ ДОМІШОК
У НІОБІЇ І ТАНТАЛІ
О.Д.Осіпов, Б.М.Широков
При використанні параметрів, включаючих енергії іонізації атомів, числа електронів зв′язку, визначено
рівноважні коефіцієнти розподілу ряду домішок металів в ніобії і танталі. При цьому використовуються
вирази, аналогічні відомим, але без включення температур плавлення елементів.
ABOUT EQUILIBRIUM FACTORS OF IMPURITI DISTRIBUTION
IN NIOBIUM AND TANTALUM
A.D.Osipov, B.M.Shirokov
The parameter involving atomic ionization energies, the number of bonding electrons vere used to determine
equilibrium distribution coefficients for a variety of metallic impurities in niobium fnd tantalum. In so doing, ex-
pression similar to the krown ones, but without introducing melting of elements, were used.
64
О РАВНОВЕСНЫХ КОЭФФИЦИЕНТАХ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
ПРИМЕСЕЙ В НИОБИИ И ТАНТАЛЕ
А.Д. Осипов, Б.М. Широков
ЛИТЕРАТУРА
О.Д.Осіпов, Б.М.Широков
A.D.Osipov, B.M.Shirokov
|