Температурное поведение вязкости квазикристаллообразующих расплавов Al–Cu–Fe

Исследованы температурные и временные зависимости вязкости квазикристаллообразующих расплавов Al–Cu–Fe в области стехиометрии i-фазы (Al62Cu25.5Fe12.5) при изменении концентрации меди от 15.5 до 35.5 ат.% Сu и железа от 2.5 до 22 ат.% Fe, а также в области концентраций, в которой i-фаза зарождается первой из расплава Al59.5+xCu35.5-xFe5 (x = 0–15). Показано, что для исследованных сплавов сразу после плавления в условиях вискозиметрического эксперимента наблюдаются длительные релаксационные процессы (2 ч и более), которые необходимо учитывать при измерении температурных зависимостей вязкости. Политермы вязкости в равновесных термодинамических условиях монотонны, совпадают в режимах нагрева и охлаждения и хорошо описываются экспоненциальной зависимостью. Энергия активации вязкого течения в зависимости от состава изменяется от 18 до 36 кДж/моль.

Ключевые слова

Источник финансирования

Работа выполнена по теме НИР (№ АААА– А16–116021010084–2) и при частичной поддержке проекта Фундаментальных исследований УрО РАН (№ 15–17–2–9).

Получено

26.12.2018

Дата публикации

26.12.2018

Цитировать Скачать pdf Для скачивания PDF необходимо авторизоваться

ГОСТ	Камаева Л. В. , Корепанов А. Ю. , Ладьянова В. И. Температурное поведение вязкости квазикристаллообразующих расплавов Al–Cu–Fe // Теплофизика высоких температур – 2018. – Tом 56. – Номер 4 C. 527-532 [Электронный ресурс]. URL: http://ras.jes.su/tvt/s207751800000038-0-1 (дата обращения: 29.04.2024). DOI: 10.31857/S004036440002717-2
MLA	Kamaeva, L., Korepanov, A., Ladyanova, V. "Temperature behavior of the viscosity of quasicrystal-forming Al – Cu – Fe melts." Teplofizika vysokikh temperatur 56.4 (2018):527-532. DOI: 10.31857/S004036440002717-2
APA	Kamaeva L., Korepanov A., Ladyanova V. (2018). Temperature behavior of the viscosity of quasicrystal-forming Al – Cu – Fe melts. Teplofizika vysokikh temperatur 56(4), pp.527-532 DOI: 10.31857/S004036440002717-2

Размещенный ниже текст является ознакомительной версией и может не соответствовать печатной.

всего просмотров: 1209

Оценка читателей: голосов 0

1. Huttunen-Saarivirta E. Microstructure, Fabrication and Properties of Quasicrystalline Al–Cu–Fe Alloys // J. Alloys Compd. 2004. V. 363. P. 150.

2. Векилов Ю.Х., Черников М. А. Квазикристаллы // УФН. 2010. Т. 180. № 6. С. 561.

3. Tsai A.-P., Inoue A., Masumoto T. A Stable Quasicrystal in Al–Cu–Fe System // Jpn. J. Appl. Phys. 1987. V. 26. P. L1505.

4. Holland-Moritz D., Lu I.-R., Wilde G., Schroers J., Grushko B. Melting Entropy of Al-based Quasicrystals // J. Non-Cryst. Solids. 1999. V. 250–252. P. 829.

5. Yokoyama Y., Fukaura K., Sunada H., Note R., Hiraga K., Inoue A. Production of Single Al64Cu23Fe13 Icosahedral Quasicrystal with the Czochralski Method // Mater. Sci. Eng. A. 2000. V. 294–296. P. 68.

6. Шулятев Д. А. Рост монокристаллов квазикристаллических фаз // Кристаллография. 2007. Т. 52. № 6. С. 973.

7. Tsai A.- P. Icosahedral Clusters, Icosaheral Order and Stability of Quasicrystals – a View of Metallurgy // Sci. Technol. Adv. Mater. 2008. V. 9. P. 013008.

8. Simonet V., Hippert F., Audier M., Bellissent R. Local Order in Liquids Forming Quasicrystals and Approximant Phases // Phys. Rev. B. 2001. V. 65. P. 024203.

9. Dmitrienko V.E., Astaf’ev S.B., Kleman M. Growth, Melting, and Clustering of Icosahedral Quasicrystals: Monte Carlo Simulations // Mater. Sci. Eng. A. 2000. V. 294–296. P. 413.

10. Ishikawa R., Ishikawa T., Okada J. T., Maski T., Watanabe Y., Nano S. Thermophysical Properties of the Melts of AlPdMn Icosahedral Quasicrystal // Philos. Mag. 2007. V. 87. P. 2965.

11. Tian X.-L., Shen J., Sun J.- F., Li Q.-Ch. A New Model for Microstructure of Liquid Metals // Chin. Phys. Lett. 2004. V. 21. № 4. P. 700.

12. Перкул А.Ф., Щеголихина Н. И., Гайдученко А. Б., Грушевский К. И. Сравнительное исследование теплоемкости икосаэдрических квазикристаллов в твердом и жидком состояниях // ФТТ. 2011. Т. 53. № 10. С. 1885.

13. Haiou Qin, Haoran Geng, Zhenyuan Li. Quasicrystal Al63Cu25Fe12 Melting nearby Resistivity and Viscosity Properties Research // Appl. Mech. Mater. 2011. V. 55– 57. P. 913.

14. Стерхова И.В., Камаева Л. В., Ладьянов В. И. Исследование вязкости расплавов Fe–Cr в области от 2 до 40 ат.% хрома // ТВТ. 2014. Т. 52. № 6. С. 836.

15. Бельтюков А.Л., Меньшикова С. Г., Ладьянов В. И. Вязкость легированных железом заэвтектических расплавов на основе алюминия // ТВТ. 2015. Т. 53. № 4. С. 517.

16. Смирнов А.Л., Талуц С. Г., Ивлиев А. Д., Горбатов В. И., Полев В. Ф., Коршунов И. Г. Температуропроводность сплавов цирконий–ниобий при высоких температурах // ТВТ. 2017. Т. 55. № 3. С. 396.

17. Бельтюков А.Л., Ладьянов В. И. Автоматизированная установка для измерения вязкости металлических расплавов // ПТЭ. 2008. Т. 51. № 2. С. 155.

18. Олянина Н.В., Бельтюков А. Л., Ладьянов В. И. Об особенностях измерения вязкости жидких металлов методом крутильных колебаний // Вестн. Казанск. технол. ун-та. 2014. Т. 17. № 24. С. 88.

19. Лепинских Б.М., Киташев А. А., Белоусов А. А. Окисление жидких металлов и сплавов. М.: Наука, 1979. 116 с.

20. Molina J.M., Voytovych R., Louis E., Eustathopoulos N. The Surface Tension of Liquid Aluminium in High Vacuum: The Role of Surface Condition // Int. J. Adhes. Adhes. 2007. V. 27. P. 394.

21. Brillo Ju., Brooks R., Egry I., Quested P. Viscosity Measurement of Liquid Ternary Cu–Ni–Fe Alloys by an Oscillating Cup Viscometer and Comparison with Models // Int. J. Mat. Res. 2007. V. 98. № 6. P. 457.

22. Assael M.J., Kakosimos K., Banish R. M., Brillo Ju., Egry I., Brooks R., Quested P. N., Mills K. C., Nagashima A., Sato Yu., Wakeham W. A. Reference Data for the Density and Viscosity of Liquid Aluminum and Liquid Iron // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2006. V. 35. № 1. P. 285.

23. Assael M.J., Kalyva A. E., Antoniadis K. D., Banish R. M., Egry I., Wu J., Kaschnitz E., Wakeham W. A. Reference Data for the Density and Viscosity of Liquid Copper and Liquid Tin // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2010. V. 39. № 3. P. 033105–1.

24. Френкель Я. И. Кинетическая теория жидкостей. Л.: Наука, 1975. 592 с.

25. Raghavan V. Al–Cu–Fe (Aluminum–Copper–Iron) // J. Phase Equilib. Diffus. 2005. V. 26. № 1. P. 59.

26. Branda R.A., Voss J., Calvayrac Y. Dynamics in the Icosahedral Quasicrystal I-Al62Cu25.5Fe12.5: Phonons and Phasons // J. Non-Cryst. Solids. 2001. V. 287. P. 210.

27. Brand R.A., Coddens G., Chumakov A. I., Dianoux A.- J., Calvayrac Y. The Phonon Density of States in the Archetypical Icosahedral Quasicrystal Al62Cu25.5Fe12.5 // Mater. Sci. Eng. A. 2000. V. 294–296. P. 662.

28. Хуснутдинов Р.М., Мокшин А. В., Меньшикова С. Г., Бельтюков А. Л., Ладьянов В. И. Вязкостные и акустические свойства расплавов AlCu // ЖЭТФ. 2016. Т. 149. № 5. С. 994.