Вышедшие номера
Фазово-полевая модель роста и растворения стехиометрической фазы в бинарном растворе
Коробейников С.А. 1,2, Лебедев В.Г. 2, Ладьянов В.И. 2
1Удмуртский государственный университет, Ижевск, Россия
2Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук, Ижевск, Россия
Email: sa.korobeynikov@yandex.ru
Поступила в редакцию: 4 апреля 2024 г.
В окончательной редакции: 1 июля 2024 г.
Принята к печати: 2 июля 2024 г.
Выставление онлайн: 20 сентября 2024 г.

Рассмотрен фазово-полевой подход описания роста и растворения фазы постоянного состава в бинарном растворе. Релаксационные уравнения для фазового поля и примеси в фазе переменного состава, учитывающие термодинамическую особенность компаундов, получены из условия неубывания энергии Гиббса. Показано, что уравнения, следующие из принципов неравновесной термодинамики и закона сохранения вещества в объеме, предполагают существование двух механизмов роста и растворения стехиометрий. Модель позволяет использовать произвольную бинарную систему со стехиометриями, для определенности, в рамках ее верификации использована бинарная система Si-Ti, описываемая экспериментально рассчитанными энергиями Гиббса фаз. Проведено одномерное численное моделирование процесса фазового перехода при различных начальных условиях, которое показывает качественное согласие с ожидаемым поведением процессов плавления-затвердевания. Ключевые слова: бинарный раствор, энергия Гиббса, плавление, затвердевание, фазовый переход.
  1. В.В. Мыльников, А.И. Пронин, М.В. Мыльникова, Е.А. Романова, Д.И. Шетулов. ЖТФ, 93 (1), 29 (2023). DOI: 10.21883/jtf.2023.01.54060.218-22 [V.V. Myl'nikov, A.I. Pronin, M.V. Myl'nikova, E.A. Romanova. Tech. Phys., 68 (1), 26 (2023). DOI: 10.21883/TP.2023.01.55436.218-22]
  2. D.M. Herlach, P.K. Galenko, D. Holland-Moritz. Metastable Solids from Undercooled Melts (Elsevier, Amsterdam, 2007)
  3. R. Naraghi, M. Selleby, J. Angstrem gren. Calphad, 46, 148 (2014). DOI: 10.1016/j.calphad.2014.03.004
  4. Y. Zheng, F. Wang, C. Li, J. Cheng, Y. Li. Mater. Sci. Engineer. A, 715, 194 (2018). DOI: 10.1016/j.msea.2018.01.001
  5. J.E. Spinelli, M.V. Cante, N. Cheung, N. Mangelinck-Noel, A. Garcia. Mater. Sci. Forum, 636--637, 465 (2010). DOI: 10.4028/www.scientific.net/msf.636-637.465
  6. A. Roy, A. Luktuke, N. Chawla, K. Ankit. J. Electronic Mater., 51 (7), 4063 (2022). DOI: 10.1007/s11664-022-09643-2
  7. A. Kunwar, J. Hektor, S. Nomoto, Y.A. Coutinho, N. Moelans. Intern. J. Mechan. Sci., 184, 105843 (2020). DOI: 10.1016/j.ijmecsci.2020.105843
  8. В.И. Ладьянов, С.Г. Меньшикова, А.Л. Бельтюков, В.В. Маслов. Изв. РАН. Сер. физическая, 74 (8), 1226 (2010). [V.I. Lad'yanov, S.G. Men'shikova, A.L. Bel'tyukov, B.B. Maslov. Bull. Russ. Acad. Sci. Phys., 74, 1176 (2010). DOI: 10.3103/S1062873810080423]
  9. LVMFlowCV | NovaFlow \& SolidCV. --- URL: https://lvmflow.ru/ (дата обр. 07.03.2024)
  10. M. Hillert. Phase Equilibria. Phase Diagrams and Phase Transformations (Cambridge University Press, NY., 2008)
  11. S.Y. Hu, J. Murray, H. Weiland, Z.K. Liu, L.Q. Chen. Calphad, 31 (2), 303 (2007). DOI: 10.1016/j.calphad.2006.08.005
  12. H. Miura. Phys. Rev. E, 98, 023311 (2018). DOI: 10.1103/PhysRevE.98.023311
  13. В.Г. Лебедев. Письма в ЖЭТФ, 115 (4), 256 (2022). DOI: 10.31857/S1234567822040085 [V.G. Lebedev. JETF Lett., 115 (4), 226 (2022). DOI: 10.1134/S0021364022040075]
  14. D. Kessler. J. of Crystal Growth, 224 (1-2), 175 (2001). DOI: 10.1016/S0022-0248(01)00814-4
  15. Д. Жоу, Х. Касас-Баскес, Д. Лебон. Расширенная необратимая термодинамика ( Регулярная и хаотическая динамика; Институт компьютерных исследований, Москва-Ижевск, 2006) [Пер. с англ.: D. Jou, J. Casas-Vazquez, G. Lebon Extended Irreversible Thermodynamics (Springer, NY., 2010)]
  16. A.A. Wheeler, W.J. Boettinger, G.B. McFadden. Phys. Rev. A, 45 (10), 7424 (1992). DOI: 10.1103/PhysRevA.45.7424
  17. I. Ansara. Definition of Thermochemical and Thermophysical Properties to Provide a Database for the Development of New Light Alloys: COST 507. Vol. 2: Thermochemical Database for Light Metal Alloys (Publ. of the Europ. Communities, Luxembourg, 1998)
  18. C.S. Nguyen, K. Ohno, T. Maeda, K. Kunitomo. ISIJ International, 57 (9), 1491, (2017). DOI: 10.2355/isijinternational.ISIJINT-2017-054
  19. P. Gustafson. Scandinavian J. Metallurgy, 14, 159, (1985)
  20. D. Goldberg, G.R. Belton. Metall Trans, 5 (7), 1643, (1974). DOI: 10.1007/BF02646337

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.