О связях энтальпий плавления и испарения у металлов IV–VI групп

Показано, что использование функций эффективных параметров, включающих энергии ионизации атомов, числа электронов связей, позволяют оценить энтальпии плавления и испарения у металлов IV-VI групп....

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2009
1. Verfasser:	Осипов, А.Д.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України 2009
Schriftenreihe:	Вопросы атомной науки и техники
Schlagworte:	Физика и технология конструкционных материалов
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/90792
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	О связях энтальпий плавления и испарения у металлов IV–VI групп / А.Д. Осипов // Вопросы атомной науки и техники. — 2009. — № 6. — С. 273-274. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-90792
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-907922016-01-05T03:02:11Z О связях энтальпий плавления и испарения у металлов IV–VI групп Осипов, А.Д. Физика и технология конструкционных материалов Показано, что использование функций эффективных параметров, включающих энергии ионизации атомов, числа электронов связей, позволяют оценить энтальпии плавления и испарения у металлов IV-VI групп. Показано, що використання функцій ефективних параметрів, що включають енергії іонізації атомів, числа електронів зв’язку, дозволяє оцінити ентальпії плавлення і випаровування у металів IV-VI груп. It is shown, that the use functions of effective parameters, including energies of ionization atoms, the numbers of electrons connections allow estimating enthalpies of melting and evaporation in metals of IV-VI groups. 2009 Article О связях энтальпий плавления и испарения у металлов IV–VI групп / А.Д. Осипов // Вопросы атомной науки и техники. — 2009. — № 6. — С. 273-274. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 1562-6016 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/90792 669:548.736 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	Физика и технология конструкционных материалов Физика и технология конструкционных материалов
spellingShingle	Физика и технология конструкционных материалов Физика и технология конструкционных материалов Осипов, А.Д. О связях энтальпий плавления и испарения у металлов IV–VI групп Вопросы атомной науки и техники
description	Показано, что использование функций эффективных параметров, включающих энергии ионизации атомов, числа электронов связей, позволяют оценить энтальпии плавления и испарения у металлов IV-VI групп.
format	Article
author	Осипов, А.Д.
author_facet	Осипов, А.Д.
author_sort	Осипов, А.Д.
title	О связях энтальпий плавления и испарения у металлов IV–VI групп
title_short	О связях энтальпий плавления и испарения у металлов IV–VI групп
title_full	О связях энтальпий плавления и испарения у металлов IV–VI групп
title_fullStr	О связях энтальпий плавления и испарения у металлов IV–VI групп
title_full_unstemmed	О связях энтальпий плавления и испарения у металлов IV–VI групп
title_sort	о связях энтальпий плавления и испарения у металлов iv–vi групп
publisher	Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
publishDate	2009
topic_facet	Физика и технология конструкционных материалов
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/90792
citation_txt	О связях энтальпий плавления и испарения у металлов IV–VI групп / А.Д. Осипов // Вопросы атомной науки и техники. — 2009. — № 6. — С. 273-274. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.
series	Вопросы атомной науки и техники
work_keys_str_mv	AT osipovad osvâzâhéntalʹpijplavleniâiispareniâumetallovivvigrupp
first_indexed	2025-07-06T18:59:38Z
last_indexed	2025-07-06T18:59:38Z
_version_	1836925195208622080
fulltext	УДК 669:548.736 О СВЯЗЯХ ЭНТАЛЬПИЙ ПЛАВЛЕНИЯ И ИСПАРЕНИЯ У МЕТАЛЛОВ IV–VI ГРУПП А.Д. Осипов Национальный научный центр « Харьковский физико-технический институт», Харьков, Украина, тел. +38(057)335-62-93 Показано, что использование функций эффективных параметров, включающих энергии ионизации ато- мов, числа электронов связей, позволяют оценить энтальпии плавления и испарения у металлов IV-VI групп. При получении материалов высокой чистоты, изучении влияния различных примесей на их свой- ства, в частности у изделий ядерной энергетики, необходимо учитывать вклады многих факторов, их особенностей, а именно, энтальпий образования различных соединений, вакансий, фазовых превра- щений, растворимости примесей и др. [1, 2]. Для многих отмеченных характеристик материа- лов известны значительно отличающиеся данные, что затрудняет расчёты реакций при получении ма- териалов, изучение влияния термических и радиа- ционных воздействий и др. [3, 4]. Известны различные выражения для определе- ния энтальпий и температур фазовых превращений, которые включают много величин, подгоночные параметры [2-6]. В работе [5] получено выражение для определе- ния теплоты испарения 1Тλ материалов: 1Тλ = RTln (1+ )+ PΔV + LVV /Δ aVσ / α r, (1) где – объём, занимаемый жидкостью; ΔV – ска- чок объёма; Р – давление; LV σ – коэффициент по- верхностного натяжения; – объём, занимаемый атомами; aV α – коэффициент упаковки; r - радиус атома, молекулы, иона. Аналогичные величины используются также для определения теплоты плавления [6]. В ряде случаев при использовании известных выражений трудно получить достаточно хорошие приближения к экспериментальным данным, опре- делить наиболее важные факторы. Представляет интерес определение связей эн- тальпий фазовых превращений с функциями потен- циалов межатомных взаимодействий, учёт наност- руктурных факторов. Во многих формулах содержатся характеристи- ки, которые можно выразить через более фундамен- тальные величины. В работе [7] при изучении тем- пературных особенностей, связанных с хрупкопла- стичным переходом у тугоплавких металлов, их силицидов применяли эффективные параметры, со- держащие функции ряда атомных величин. Анало- гичные эффективные параметры их функций можно использовать также для определения других харак- теристик материалов. Цель данной работы - определение связей между функциями эффективных параметров, содержащих энергии ионизации атомов, другие величины, и эн- тальпиями плавления и испарения у металлов IV- VI групп. При использовании функций параметров, анало- гичных применяемым в работе [7], расчётные эн- тальпии испарения ΔH у многих элементов мож- но определить из выражения: th исп ΔH = H (C E VI /E )F (d i )P (z)F (x i ) - H P , (2) th исп С1 1V VO D Z X HZ HZ где H - постоянная, кДж/моль; C E VI С1 1V ≈C E i + E ; E i - i-я энергия ионизации атомов, эВ [8]. E VO =1 эВ; F (d 1V 2V D і) = d + d /d01 0 і, d i – кратчайшее межатомное расстояние, нм; d = 0,1 нм. P (z) = F (Z )F (Z ), F (Z b ) = Z +Z b ; F (Z ) = Z +Z /Z+Z /Z b ; 0 Z zb b Z a zb 1b Z a 01 02 α α ≈ 0,7; Z , Z – числа электронов связей и зарядовые чис- ла атомов. b a В табл. 1 приведены энтальпии испарения, вы- численные по формуле (2), и их известные значения для металлов IV-VI групп. При вычислениях ΔH у рассматриваемых элементов принимаются следующие значения вели- чин в (2): H th исп 1C= H = 770 Дж/моль, F (x i ) = Z = 1, Z /Z , Z , d ; C E , H P – малые величины; C E = C E , C = 0,5 для Cr, для других элементов C =1. CH X 01 02 a 1b 01 2V 2V HZ HZ 1V 1V 1V 7 1V 1V Таблица 1 Рассчитанные по формуле (2) и известные [8] энтальпии испарения элементов -ΔНисп., кДж/моль Элемент (2) [8] δ,% Ti 430 471 -10 Zr 440 600 -36 Hf 550 621 -14 V 560 515 9 Nb 570 722 -27 Ta 650 780 -2- Cr 360 397 -10 Mo 670 663 1 W 760 852 -12 ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2009. №6. Серия: Вакуум, чистые материалы, сверхпроводники (18), с. 273-274. 273 Величины Zb соответствуют номеру группы эле- ментов. Расчётные энтальпии плавления ΔH th оп- ределяются выражением, аналогичным (2). При этом H = 35 Дж/моль. Другие величины имеют такие же значения, как и при вычислениях ΔH . пл С1 th исп В табл. 2 приведены расчётные энтальпии плав- ления – ΔH th пл и их известные значения [6]. Таблица 2 Рассчитанные по формуле (2) и известные [6] энтальпии плавления элементов -ΔНпл, кДж/моль Элемент (2) [6] δ,% Ti 20 20,9 -5 Zr 20 23 -15 Hf 25 25,5 -2 V 25 23,1 8 Nb 25 27,2 -8 Ta 30 31,4 -5 Cr 16 21 -31 Mo 30 27,6 9 W 35 35,2 1 Как видно из табл. 1 и 2, имеются соответствия расчётных и экспериментальных данных. Можно отметить, что использование выражений, аналогич- ных (2), позволяет определить также некоторые дру- гие свойства материалов. Таким образом, показано, что имеются опреде- ленные связи с комплектами функций эффективных параметров энтальпий испарения и плавления у ряда металлов IV-VI групп. Наблюдаемые корреляции могут свидетельствовать о том, что используемые параметры, содержащие энергии ионизации атомов и другие величины, в значительной мере определя- ют рассмотренные характеристики у исследованных элементов. ЛИТЕРАТУРА 1. В.Ф. Зеленский, И.М. Неклюдов, Т.П. Черняе- ва. Радиационные дефекты и распухание металлов. Киев: « Наукова думка», 1988, 294 с. 2. Н. Марч, В. Кон, П. Вашишта и др. Теория не- однородного электронного газа / Под ред. С. Лундк- виста и Н. Марча / Пер. с англ. М.: «Мир», 1987, 400 с. 3. Г.В. Самсонов, Л.А. Дворина, Б.М. Рудь. Си- лициды. М.: «Металлургия», 1979, 272 с. 4. В.Е. Иванов, Е.П. Нечипоренко, В.М. Криво- ручко, В.В. Сагалович. Кристаллизация тугоплав- ких металлов из газовой фазы. М.: «Атомиздат», 1974, 264 с. 5. А.А. Собко. Вычисление малярной теплоты испарения // ДАН. 2006, т. 407, № 3, с. 325-328. 6. А.А. Собко. Вычисление малярной теплоты плавления // ДАН. 2007, т. 412, № 3, с. 328-333. 7. А.Д. Осипов. Хрупкопластичный переход у силицидов тугоплавких металлов // Порошковая металлургия. 1992, № 9, с. 88-91. 8. Свойства элементов. В двух частях. Ч.1. Фи- зические свойства: Справочник. М.: «Металлур- гия», 1976, 600 с. Статья поступила в редакцию 23.10.2009 г. ПРО ЗВ’ЯЗКИ ЕНТАЛЬПІЙ ПЛАВЛЕННЯ І ВИПАРОВУВАННЯ У МЕТАЛІВ IV-VI ГРУП А.Д. Осипов Показано, що використання функцій ефективних параметрів, що включають енергії іонізації атомів, чи- сла електронів зв’язку, дозволяє оцінити ентальпії плавлення і випаровування у металів IV-VI груп. ABOUT ENTHALPIES OF MELTING AND EVAPORATION IN METALS OF IV-VI GROUPS A.D. Osipov It is shown, that the use functions of effective parameters, including energies of ionization atoms, the numbers of electrons connections allow estimating enthalpies of melting and evaporation in metals of IV-VI groups. 274

О связях энтальпий плавления и испарения у металлов IV–VI групп

Institution

Ähnliche Einträge