ТЕЗИ. Ясин ДЖАБАЛАЛА МОДЕЛЮВАННЯ РІДКИХ І НЕСТОХІОМЕТРИЧНИХ ТВЕРДИХ РОЗЧИНІВ ДВОЙНИХ І ТРІХОВІХ СПЛАВІВ

ДЕМОКРТИЧНА ТА ПОПУЛЯРНА МОВА РЕСПУБЛІКА Міністерство вищої освіти та наукових досліджень Університет Ель-Хаджа Лахдера BTN РЕЗУЛЬТАТ Представлений на кафедрі фізики Факультет наук Для отримання диплому ДОКТОР В НАУКАХ ФІЗИКИ Варіант: Фізика матеріалів Ясин ДЖБЛЛХ СТОХІОМЕТРИЧНІ РІДКІ ТВЕРДІ РІШЕННЯ ДВІЙНИХ ТЕРМАЛЬНИХ СВІТІВ Захищений 13.12.25, перед присяжними: Президент: Noureddine BOUOUDJ Професор У. Сетіф Доповідач: issa BELGCEM-BOUZID Професор У. Батна Екзанайтери: Каель ЛОБУЧІ MCU MCU Batna Fouzia BOUHRKET MCU Batna Khaled MELKMI MCU Biskra

ясин

РОЗДІЛ IV ОПТИМІЗАЦІЯ ТА ЕЛЮЦІЯ ТЕРНАРНИХ СИСТЕМ РОЗДІЛ IV ОПТИМІЗАЦІЯ ТА ЕЛЮЦІЯ ТЕРНАРНИХ СИСТЕМ ПІДХОД IV.1. ВСТУП. 113 IV.2. Л ПРАВИЛО СЕГМЕНТІВ СПІЛКИ. 114 IV.3. ІНТЕГРАЦІЯ ІЗОБРЕ-ІЗОТЕРМИЧНОГО РІВНЕННЯ ГІББС-ДЮХЕМА В ТЕРМІНАЛЬНУ СИСТЕМУ. 116 IV.4. ТЕРМОДИНМІЧНІ ОСНОВИ КЛУКАЦІЇ ТЕРНАРНИХ ЦИФР. 118 IV.5. МОДЕЛЮВАННЯ НАДЗВИЧАЙНОЇ ЕНТЛПІЇ ТЕРМІНАЛЬНИХ РІШЕНЬ. 122 IV.5.1. Ідеальне рішення і регулярне рішення. 122 IV.5.2. Поліноальна модель у трикомпонентному розчині. 123 IV.5.3. Екстраполяція потрійних теродинамічних величин з бінарних файлів. 124 IV.6. МЕТОД ОПТИМІЗАЦІЇ. 127 IV.7. ОПТИМІЗАЦІЯ КОНТЕЙНОЇ СИСТЕМИ (Ga-P-In). 127 IV.7.1. Теродинічна інформація. 127 IV.7.1.1. Двійкові системи. 127 IV.7.1.2. Трійчаста система. 127 IV.7.2. Результати оптимізації. 128 ЗАГАЛЬНИЙ ВИСНОВОК. 134 ДОДАТОК . 139 БІБЛІОГРФІЯ. 148-134-

Джосія Віллард Гіббс 1839-193 - 3 -

РОЗДІЛ I СВІТКИ, L ТЕРМОДИНМІКА ТА КІФРИ ФАЗ

РОЗДІЛ I Сплави, теродинаміка та фазові діаграми Рисунок I.2: Двійкова фазова діаграма, що показує загальну збірність. У площині (T, x) фазової діаграми є дві спряжені криві (рис. I.3), які обмежують однофазну (α або β) та одну двофазну області. Будь-який сплав, фігуральна точка якого знаходиться всередині цієї області, являє собою суміш кристалів α та кристалів β. Ці два види кристалів легко розрізнити під мікроскопом. кожен з твердих розчинів α та β відповідає гілці ліквідусу та гілці солідуса. Дві гілки ліквідусу перетинаються в точці P. Ця трифазна температура знаходиться в рівновазі - рідинний розчин, представлений точкою P, і два твердих розчини, представлені точками S 1 і S 2 [64GUI]. T T Рідина L + α S 1 S 2 P L + β T B α α + β β B Рисунок I.3: Двійкова перитектична фазова діаграма. - 9 -

ГЛАВА I Сплави, термодинаміка та фазові діаграми Для β-фази ми повинні записати при температурі, посилаючись на визначений стандартний стан: β β β G x G + xb GB + G = G (I-54) B β Де і G - вільні ентальпії фазової зміни α β при температурі T. Умови рівноваги між двома фазами виражаються правилом подвійної дотичної: G x G x α α G = x G = x α α β β G x G = x β β (I-55) Ці два рівняння дозволяють визначати при кожній температурі концентрації α α liites x,. x B Рисунок I.29: Криві вільних ентальпій при різних температурах для двофазного розчину та відповідної діаграми рівноваги. - 41-

ГЛАВА I Сплави, теродинаміка та фазові діаграми Рисунок I.3: Криві вільної ентальпії при різних температурах для евтектичної реакції та відповідної діаграми рівноваги. Рисунок I.31: Криві вільних ентальпій за різних температур для перитектичної реакції та відповідної діаграми рівноваги. - 42-

РОЗДІЛ II СПОСІБ CLPHD ДЛЯ МОДЕЛЮВАННЯ ЦИФР БАЛАНСУ ДВОЙНИХ ФАЗ

РОЗДІЛ II: Метод Олделяції діаграм рівноваги бінарних фаз Для обчислення Е ми припускаємо, що внутрішня енергія кристала - це така енергія взаємодії між найближчими сусідами, і що енергія взаємодії пари сусідніх ато є константою, яка залежить лише за їх природою. Якщо два ато однієї природи, енергія, яка їх пов'язує (V або V BB), відрізняється від енергії, яка з'єднує два ато різної природи (V B). Виходячи з цих припущень, .h. Коттрелл [67COT] встановив таке співвідношення: V + V = xv + (1 x) v + 2x (1 x) V 2 1 BB E NZ (II-7) BB B 2 N - кількість ато, що міститься в кристалі, n кількість ато і Nn - кількість ато В. x дорівнює відношенню n/n, а Z - кількості найближчих сусідів. Отже, внутрішня енергія розчину вища чи менша, ніж енергія змішування фаз відповідно до знака третього тер у виразі в дужках. Можна виділити три випадки: V V V B V + VBB> внутрішня енергія розчину більша, ніж енергія суміші 2 чистих складових. B V + VBB (реактивний розчин) N B B> N