Научная статья на тему 'ПРОГНОЗ И ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ BE-DY'

ПРОГНОЗ И ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ BE-DY Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
35
8
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СТАТИСТИКА / ТЕРМОДИНАМИКА / ДИАГРАММА СОСТОЯНИЯ / ДВУХКОМПОНЕНТНАЯ СИСТЕМА / МОНОТЕКТИКА / ЭВТЕКТИКА / ОБЛАСТЬ ГОМОГЕННОСТИ

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Халимова Мавджуда Искандаровна, Джураев Тухтасун Джураевич

В данной статье изучен прогноз построения диаграммы состояния системы Be-Dy. Согласно статистическим и термодинамическим прогнозам, в системе Be-Dy происходят нонвариантные монотектики со стороны тугоплавкого и эвтектики со стороны легкоплавкого компонентов и появляются области гомогенного сплавообразования.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Халимова Мавджуда Искандаровна, Джураев Тухтасун Джураевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

FORECAST AND CHART DIAGRAM THE STATE OF THE BE-DY SYSTEM

This article examines the forecast of the Be-Dy system state diagram. According to statistical and thermodynamic forecasts, non-invariant monotectic processes occur in the Be-Dy system from the refractory side and eutectic processes from the low-melting component side, and regions of homogeneous alloy formation appear.

Текст научной работы на тему «ПРОГНОЗ И ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ BE-DY»

ЛИТЕРАТУРА

1. Дульнев Г.Н., Заричняк Ю.П. Теплопроводность смесей и композиционных материалов. - Л.: Энергия, 1974.

2. Деревенко В.В., Масликов В. А. Теплоемкость и теплопроводность мицелл подсолнечного масла// Изв. ВУЗов СССР. Пищевая технология -1983.- №4-122с.

3. Маджидов Х., Сияхаков С.М., Зубайдов С. Теплопроводность подсолнечного масла в зави-симости от массовой Н-гексана в широком интервале температуры и давления Материалы республиканской Научно-методической конференция «Проблемы и перспективы развития образования и естественных наук в Таджикистане». (24-25 декабря 2010г) - Душанбе. ТГПУ им. Садриддина Айни, 2010.218 с.

4. Сияхаков С.М., Маджидов Х., Неъматов А., Сафаров М.М. Методика получения уравнения состояния растворов. Материалы Девятой Международной теплофизической школы, 6 - 11 октября 2014г. Таджикистан. «Теплофизические исследования и измерения при контроле качества веществ, материалов и изделий». Душанбе-Москва-Тамбов. С. 295-299

5. Сафаров М.М. Абдухамидова З., Сияхаков С.М. Влияние растворителя на изменения теплофизических свойств подсолнечного масла. Тез. науч. прак. конф. 28-30 октября 1993, Душанбе, С.66.

ЗАВИСИМОСТИ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ РАСТВОРОВ СИСТЕМЫ ПОДСОЛНЕЧНОГО МАСЛА И Н-ГЕКСАНА ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ И ДАВЛЕНИЯ

Исследование теплофизических свойств растворов, в том числе масел, в широком диапазоне температур, при различных давлениях и концентрациях основных компонентов в их составе, имеет важное научное прикладное значение.

Систематические исследования, теплопроводность свойств жидких растворов, весьма важны для познания и развития физико- жидкого состояния вещества. Одним из важных теплофизических свойств растворов является теплопроводность, что является необходимым для калориметрического расчета процесса, отражающая особенности термодинамических свойств.

Ключевые слова: теплопроводность, система, подсолнечного масла, концентрации н-гексан, растворитель

DEPENDENCE OF THERMAL CONDUCTIVITY OF SOLUTIONS OF THE SYSTEM OF SUNFLOWER OIL AND N-HEXANE ON TEMPERATURE AND PRESSURE

The article deals with the the study of thermo physical properties of fluids, including oils, in a wide range of temperatures, at different pressures and concentrations of the main components in their composition, has important scientific value.

A systematic study of the conductivity properties of liquid solutions, it is highly important for learning and development physics of liquid state substance. One of the important thermo physical properties offluids is the conductivity, which is necessary for calorimetric calculation process that reflects the peculiarities of the thermodynamic properties.

Keywords: thermal conductivity, system, sunflower oil, the concentration of N-hexane, solvent Сведения об авторе:

Сияхаков Сафарали Мирзоевич - окончил ДГПИ им.Т.Г. Шевченко (1989), дотсент кафедры теоретической физики Таджикского государственного педагогического университета имена Садриддина Айни, тел.: (+992) 934087746. E-mail: safar-1965@mail.ru About the Authors:

Siyahakov Safarali Mirzoevich - Associate Professor of the Department of Theoretical Physics of Tajik State Pedagogical University named after Sadriddin Ami, tel: (+992) 934087746. E-mail: safar-1965@mail.ru

УДК 669.017.12. ПРОГНОЗ И ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ

СИСТЕМЫ Be-Dy

Халимова М.И., Джураев Т.Д.

Таджикский технический университет имени акад. М.С.Осими

Анализ литературных данных по системам бериллия с другими элементами периодической системы Д.И. Менделеева показал, что диаграмма состояния бериллия с диспрозием не построена [1]. В системе установлено существование соединения DyBe13, имеющего ГЦК структуру типа NaZn13 (симол Пирсона cF112, пр.гр. Fm3c). Значения параметра в элементарной ячейке составляют 1,0238 нм, 1,0233и 1,024 нм [1]. Соединение получено как путем непосредственного сплавления Be с Dy, так и предварительным восстановлением окиси Dy бериллием с последующим сплавлением компонентов.

Однако, согласно статистическим и термодинамическим прогнозам [2-3], в системе Be-Dy происходят нонвариантные монотектики со стороны тугоплавкого и эвтектики со стороны

легкоплавкого компонентов и появляются области гомогенного сплавоообразования, (см. рис.1) о чём в работах [1] не приведено никаких данных.

В связи с этим, перед нами стояла задача по уточнению координат узловых точек областей гомогенности на диаграмме состояния Ве^у и её окончательному построению.

Для этого мы выбрали расчетный метод, который приведён в работах [4-6].

Согласно теории двухзонной модели твердых растворов первые и вторые концентрационные границы компонентов в двойных системах определяли выражениями:

а1 =

а2 —

(Р1 - Р2 )2 • К^ к • К2

(Р1 - Р2 )2 • Я2Я13

и X,

х.

100

а +1

(1)

100

(2)

к • я2 и 2 ^ +1

где Р1 - внутренний потенциал компонентов, Я - атомные радиусы, k - предельная энергия электронов.

Величину внутренних (контактных) потенциалов (Р) можно вычислить по равенству (3):

2

Р —

И2

3п

л

(3)

2т V 8п у

где ^постоянная Планка, п-удельная плотность электронов, т-масса электрона. Предельная энергия k определяется из выражения:

к=1 бтг е( С ) (4)

где е - элементарный заряд, - предельная электронная концентрация металла -растворителя, z - число свободных электронов на атом.

Температуры нонвариантных равновесий со стороны бериллия определялись по известному уравнению Шредера-Ван-Лаара с учётом образования твёрдых и жидких растворов:

Т =

т Э

т

/

ЯТ1пл 1п

х.

л

/ АН

V

х.

у

, (5)

где Т1 - температура плавления основного компонента; хтв и хж - значения концентраций твёрдых и жидких растворов; АН - теплота фазового перехода и R - газовая постоянная.

Используя вышеуказанную методику, нами рассчитаны координаты узловых точек прогнозируемой диаграммы состояния.

Исходные данные для расчетов приняты по справочным данным, которые приведены в таблице 1. Следует отметить, что значения k определены из опытных данных по существующим диаграммам состояния бериллий-РЗМ [1]. Результаты расчетов по уравнениям (1-4) значений узловых точек диаграммы состояния системы бериллий-диспрозий приведены в таблице 2. На основании этих данных на рисунке 2 приведена построенная полная диаграмма состояния системы Be-Dy. Можно видеть, что система характеризуется не смешиваемостью компонентов в жидком состоянии и весьма ограниченной растворимостью в твёрдом состоянии. Со стороны блока тугоплавкого компонента ^у) наблюдается образование монотектики, а со стороны блока легкоплавкого компонента (Be) -эвтектика. На диаграмме состояния с понижением температуры при 2440°С наблюдается распад гомогенного раствора на две жидкие фазы (ЖВе+Ж

Таблица 1 - Исходные данные к расчету диаграммы состояния

№ Элемент Р, эв. Я, А к108, эв. . ог щь С АН, Дж/гат.

1 Ве 8,91 1,13 0.240 1289 11723

2 Dy 3,66 1.77 0.240 1412 17165

3

1

Таблица 2 - Координаты узловых точек диаграммы состояния двухкомпонентной системы __бериллий-диспрозий__

Система Концентрация второго компонента, % ат. Температура

Х1 Х2 хз х1» Х2» хз» ta, °С t °С ЧУЬ С

Be- Dy 0.08 0.13 1.85 86.9 96.9 99.7 945 1246

СрВеЗ

5 -- 1A s: s

г f s Жда,} +" Жцу 1412e

t r, -I-" Ж" Д

1289 J ---' 1 \ \

f< (cxJJoi et ь 3 99,7 \ (aBe) X

CßDy) 1382°

Ве ат.%

Рисунок 2 - Диаграмма состояния двойной системы бериллия с диспрозием Следует отметить, что при расчетах не учтены низкотемпературные аллотропные переходы для диспрозийом, так как они не влияют на общий вид диаграммы состояния. Полученные результаты имеют как теоретическое, так и прикладное значение при научно-обоснованной разработке новых сплавов. Все расчеты выполнены на ЭВМ по заранее составленной программе.

ЛИТЕРАТУРА

1. Диаграммы состояния двойных металлических систем / Под ред. ак. РАН Н.П. Лякишева. - М.: Машиностроение, 2001. - т.1 -3, 970, 1024, 992 с.

2. Воздвиженский, В.М. Прогноз двойных диаграмм состояния / В.М.Воздвиженский. - 1975.- 224 с.

3. Халимова М.И. взаимодействие бериллия с элементами периодической таблицы и разработка сплавов с его участием: диссертация кандидата химических наук: 02.00.04 /Халимова Мавджуда Искандаровна. - Д., 2015. -118 с.

4. Бескровный А.К. Определение границ растворимости в сплавах. - Ростов-на-Дону: Ростовский университет. - 1964. - С. 37

5. Джураев Т.Д. К расчету взаимной растворимости щелочноземельных и редкоземельных металлов в твердом состоянии // Докл. АН. ТаджССР. - 1989. - Т. 32. - №>10. - С. 681-684.

6. Джураев Т.Д., Алтынбаев Р.А., Вахобов А.В. Оценка взаимодействия алюминия с РЗМ // Докл. АН. ТаджССР. - 1987. - Т. 30. - №1. - С. 41-43.

7. Эллиот Р.П. Структуры двойных сплавов. - М.: Металлургия, 1970, т.1-2. 456, 472 с.

ПРОГНОЗ И ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ

СИСТЕМЫ Be-Dy

В данной статье изучен прогноз построения диаграммы состояния системы Be-Dy. Согласно статистическим и термодинамическим прогнозам, в системе Be-Dy происходят нонвариантные монотектики со стороны тугоплавкого и эвтектики со стороны легкоплавкого компонентов и появляются области гомогенного сплавообразования.

Ключевые слова: статистика, термодинамика, диаграмма состояния, двухкомпонентная система, монотектика, эвтектика, область гомогенности.

FORECAST AND CHART DIAGRAM THE STATE OF THE Be-Dy SYSTEM

This article examines the forecast of the Be-Dy system state diagram. According to statistical and thermodynamic forecasts, non-invariant monotectic processes occur in the Be-Dy system from the refractory side and eutectic processes from the low-melting component side, and regions of homogeneous alloy formation appear.

Keywords: statistics, thermodynamics, state diagram, two-component system, monotectic, eutectic, homogeneous boundaries.

Сведения об авторах:

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Халимова Мавджуда Искандаровна -1973 год рождения, выпускница Национального технического университета Украины (КПИ) (1998) кх.н., доцент кафедры «Металлургия» ТТУим. акад. М.С. Осими. E-mail: halimova_m@list.ru. Телефон: (+992) 987-29-28-53

Джураев Тухтасун Джураевич — 1945 год рождения, выпускник ТГНУ (1968),д.х.н., профессор кафедры «Металлургия» ТТУ им. акад. М.С. Осими. Автор более 500 научных методических работ. E-mail:mcm45@mail.ru. Телефон: (+992) 919-94-89-24 About the Authors:

Halimova Mavdzhuda Iskandarovna -Ph.D., Associate Professor of the Department of Metallurgy, TTUnamed after acad. M.S. Osimi. E-mail: halimova_m@list.ru. Phone: (+992) 98729-28-53

Dzhuraev Tukhtasun Dzhuraevich -Doctor of Chemical Sciences, Professor of the Department of Metallurgy, TTU named after acad. M.S. Osimi. E-mail: mcm45@mail.ru. Phone: (+992) 919-94-

УДК. 536.12.24

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОЕМКОСТИ, ТЕПЛОПРО-ВОДНОСТИ ИЗОБАРНАЯ, АДБСОРБЦИОННЫЙ И ИХ РАСТВОРОВ

Гуломов М.М.

Таджикский государственный педагогический университет имени С. Айни

Данная конструкция калориметра даёт возможность измерять теплоемкости жидкостей в режиме монотонного разогрева; наличие промежуточного ядра в виде радиатора (5) позволяет полностью исключить такой фактор как влияние теплопроводности жидкости на измерения при заданном режиме.

Исследование имеет следующий порядок. В калориметр заливаем изучаемую жидкость (8) и медный цилиндр помещаем в смесь воды и льда (3). Необходимо продержать калориметр в течение часа при температуре тающего льда, что позволит достичь состояния термодинамического равновесия. Далее включаем нагреватель (4) калориметра и одновременно запускаем графопостроитель Н-306 (2). На оси х графопостроителья получим развертку процесса по времени, а по оси у изменение температуры калориметра.

Полученная зависимость время - температура изучаемого образца при постоянной мощности нагревателя наглядно вырисовывается на графопостроителе (рисунок 2.2).

Рисунок 1. Экспериментальная установка для измерения удельной теплоемкости жидкостей и растворов (временная зависимость температуры полученная при постоянном атмосферном

давлении)[45].

89-24

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.