Взаимодействие лития с алюминием и редкоземельными металлами и разработка сплавов на их основе

Муслимов, Имомали Шохимардонович

Взаимодействие лития с алюминием и редкоземельными металлами и разработка сплавов на их основе тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.04 ВАК РФ

Муслимов, Имомали Шохимардонович АВТОР

кандидата химических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Душанбе МЕСТО ЗАЩИТЫ

2010 ГОД ЗАЩИТЫ

02.00.04 КОД ВАК РФ

Диссертация по химии на тему «Взаимодействие лития с алюминием и редкоземельными металлами и разработка сплавов на их основе»

Автореферат диссертации на тему "Взаимодействие лития с алюминием и редкоземельными металлами и разработка сплавов на их основе"

484U9D3

МУСЛИМОВ Имомали Шохимардонович

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЛИТИЯ С АЛЮМИНИЕМ И РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫМИ МЕТАЛЛАМИ И РАЗРАБОТКА СПЛАВОВ НА ИХ ОСНОВЕ

02.00.04 - физическая химия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата химических наук

¿^F/* 1 7 MAP 2011

Душанбе-2011

4840969

Работа выполнена на кафедре «Металлургия цветных металлов» Таджикского технического университета им.акад. М.С.Осими.

Научные руководители: доктор химических наук, профессор

Джурасв Тухтасун Джураевич

кандидат технических наук Гаиисва Наргнс Иинуллоевна

Официальные оппоненты: Заслуженный деятель науки и техники

Республики Таджикистан, доктор химических наук, профессор Солиев Лутфулло

кандидат технических наук, доцент Сафаров Ахрор Мирзоевич

Ведущая организация: Государственное научно-экспериментальное

и производственное учреждение АН Республики Таджикистан

Защита состоится « 16 » марта 2011 года в Ю00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 047.003.01 при Институте химии им. В.И. Никитина АН Республики Таджикистан по адресу: 734063, г.Душанбе, ул. Айни, 299/2. E-mail: gulchera@list.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института химии им. В.И. Никитина АН Республики Таджикистан.

Автореферат разослан « 14 » февраля 2011 года.

Учёный секретарь диссертационного совета, кандидат химических наук

Касымова Г.Ф.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Создание сверхлёгких материалов с высокой удельной прочностью и повышенной пластичностью является в настоящее время одной из основных задач науки, обусловленной развитием современной техники. В этой связи большой интерес представляют сплавы, легированные литием. Вопрос об использовании лития в качестве легирующего элемента лёгких сплавов давно привлекает внимание металловедов. Дополнительное легирование и модифицирование этого класса сплавов щелочноземельными (стронцием) и редкоземельными металлами (РЗМ) и изучение их взаимодействия позволяет создать на их основе новые сплавы. Кроме того, в Таджикистане имеются месторождения минералов, содержащих алюминий, литий, стронций и РЗМ, и налажено производство этих металлов, что представляется важным для развития экономики и промышленности республики.

Поиск и создание новых сплавов с заранее заданными свойствами не возможен без систематического анализа диаграмм состояния. Изучение характера взаимодействия в системах лития с щелочными (ЩМ), редкоземельными и некоторыми переходными металлами (ПМ) с привлечением статистических критериев, термодинамической оценки и методов физико-химического анализа имеет важное значение, т.к. диаграммы состояния указанных систем до сих пор не изучены или изучены частично.

Исходя из этого, актуальность темы заключается в получении результатов теоретических и практических разработок, направленных на применение расчётных методов по построению двойных и тройных диаграмм состояния на основе лития с другими элементами и определению термодинамических параметров их взаимодействия с помощью заранее составленных программ на ЭВМ с использованием минимального количества экспериментальных данных.

Целью работы явилось построение двойных диаграмм состояния лития с щелочными, редкоземельными и некоторыми переходными металлами, а также разработка сплавов на основе системы А1-Ы-Сс1 с высокими механическими и акустодемпфирующими свойствами.

Для достижения поставленной цели в работе решены следующие основные задачи:

- систематизированы виды взаимодействия лития с элементами периодической системы и выявлены в них общие закономерности фазовых равновесий;

- спрогнозированы типы взаимодействия компонентов в расслаивающихся системах на основе лития с применением статистических и термодинамических критериев;

- построены с применением уравнений двухзонной модели и теории регулярных растворов расчётные диаграммы состояния двойных систем на основе лития;

- определены термодинамические свойства сплавов в двойных и тройных системах с участием лития.

Научная новизна работы состоит в том, что:

- впервые рассчитаны параметры взаимодействия (энергия взаимообмена, энергия связи одноимённых, разноимённых частиц и степень ближнего порядка) лития с элементами периодической системы;

- методами прогноза и расчёта построена 21 диаграмма состояния систем на основе лития;

- в приближении теории регулярных растворов получены уравнения и рассчитаны термодинамические активности компонентов в двойных и тройных системах 1л-ЩМ, А1-ЩЗМ, П-РЗМ, А1-ЩЗМ-ЩМ и А1-Ы-РЗМ;

- экспериментально изучен фазовый состав и построены диаграмма состояния квазибинарной системы АЮ-АЬОс! и поверхность ликвидуса тройной диаграммы состояния системы А1-А11л-АЬОс1.

Практическая значимость. Полученные сведения по построенным диаграммам состояния и термодинамическим свойствам сплавов лития способствуют более широкой научно-обоснованной разработке технологии по получению и применению этих сплавов в современных областях науки и техники. Определение термодинамических характеристик сплавов лития с алюминием, щелочноземельными и редкоземельными металлами пополнит банк термодинамических величин новыми данными.

Предложенные оптимальные составы сплавов системы А1-1л-0(1 с высокими акустодемпфирующими и механическими свойствами могут быть использованы в авиа-, ракето- и машиностроении в качестве конструкционных и акустодемпфирующих материалов. Результаты данной работы используются и могут быть применены в научных исследованиях и в учебном процессе в Таджикском национальном университете, Таджикском техническом университете, Институте химии АН и других вузах Республики Таджикистан. Результаты диссертации внедрены в учебный процесс курса «Физическое металловедение», «Металлургия лёгких и редких металлов» и «Моделирование процессов и объектов в металлургии» на кафедре «Металлургия цветных металлов» Таджикского технического университета им.акад.М.С.Осими.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены на Международной научно-практической конференции, посвященной 80-легию со дня рождения одного из основателей ТТУ Сулейманова А.С. (Душанбе, 1998 г.); Юбилейной научно-практической конференции, посвященной 40-летию химического факультета и 65-летию профессора Якубова Х.М. «Проблемы современной химической науки и образования» (Душанбе, 1999 г.); Конференции молодых учёных, посвященной 80-летию академика АН РТ М.С.Осими «Химия в начале ХХ1-века» (Душанбе, 2000 г.); Республиканской конференции «Достижения в области химии и химической технологии» (Душанбе, 2001 г.); 1-ой Международной научно-технической конференции «Генезис, теория и технология литых материалов» (гг. Владимир-Суздаль, Россия, 2002 г.),- Международной научно-практической конференции «16 сессия Шурой Оли РТ (12 созыва) и её историческая значимость в развитии науки и образования» (Душанбе, 2002 г.); Межвузовской научно-практической конференции, посвященной 80-легиям г.Душанбе и Министерству образования РТ «Достижения в области металлургии и машиностроения РТ» (Душанбе, 2004 г.); 11-ой и IV-ой Международных научно-практических конференциях «Перспективы развития науки и образования в XXI веке» (Душанбе, 2006, 2010 гг.).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 3 статьи и 12 тезисов доклада.

Вклад автора в работу, выполненную в соавторстве, состоял в систематизации литературных данных по проблеме тематики с целью выявления закономерностей, проведении расчётов на ЭВМ, получении экспериментальных данных, анализе и обобщении результатов, формулировке основных выводов и положений диссертации.

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, выводов, списка литературы из 125 наименований библиографических ссылок. Работа изложена на 125 страницах машинописного текста, включая 23 таблицы, 35 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, отражены научная и практическая значимость работы.

В первой главе приведён литературный обзор, включающий в себя сведения об особенностях взаимодействия в двойных и тройных системах А1-1л, А1-РЗМ и А1-1Л-РЗМ.

Вторая глава посвящена систематизации видов взаимодействия в двойных системах лития с элементами периодической системы, анализу их степени изученности и прогнозу строения их диаграмм состояния с помощью существующих статистических критериев.

В третьей главе приводятся результаты расчётов параметров взаимодействия лития с элементами периодической системы, диаграмм фазового равновесия лития с щелочными, редкоземельными и некоторыми переходными металлами, а также термодинамических характеристик сплавов систем А1-1Л, А1-ЩЗМ, АЬБг-ЩМ и АШ-РЗМ.

Четвёртая глава посвящена экспериментальному изучению и построению фазового равновесия сплавов тройной системы А1-1Л-вд в области богатой алюминием и исследованию их механических и акустодемпфирующих свойств с целью разработки оптимальных алюминиево-литиевых составов, легированных гадолинием.

Диссертационная работа завершается общими выводами и списком цитированной литературы.

СИСТЕМАТИЗАЦИЯ И ПРОГНОЗ ВИДОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЛИТИЯ С ЭЛЕМЕНТАМИ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ (ПС)

Систематизация видов взаимодействия лития с другими элементами. Обобщение и систематизация сведений о диаграммах состояния и характере взаимодействия элементов являются весьма полезными в практическом и теоретическом отношении. По двойным системам лития такие обобщения уже проводились, они в определенной мере послужили этапами развития изучения этого металла и его сплавов. Однако в настоящее время требуется более полная систематизация информации, появившейся за последние два десятка лет в периодической литературе. В этом разделе приводятся новые обобщённые нами данные о взаимодействии лития с элементами периодической системы (ПС).

Установлено, что элементы IA группы ПС (Н, Na, К, Rb, Cs, Fr) характеризуются несмешиваемостью с литием как в жидком, так и в твёрдом состояниях. Весьма ограниченная взаимная растворимость в жидком и твёрдом состояниях обнаружена только в системе лития с натрием.

Литий с элементами НА группы ПС (Mg, Са, Sr, Ва, Ra) образует ограниченные твёрдые растворы, механические смеси и соединения, кроме системы с бериллием, где обнаружена несмешиваемость компонентов как в жидком, так и в твёрдом состояниях.

Данные о взаимодействии лития с элементами IIIA группы ПС (Sc, Y, La, лантаноиды, Ас и актиноиды) почти отсутствуют.

Элементы IVA (Ti, Zr, Hi), VA (V, Nb, Та), VIA (Cr, Mo, W) и VIIA (Mn, Tc, Re) групп ПС с литием предположительно образуют несмешивающиеся системы. Такой тип взаимодействия установлен в системах лития с титаном, ниобием и марганцем.

Анализ литературных данных показал, что литий с элементами VIIIA (Rh, Ni, Pd и Pt) группы ПС при взаимодействии образует весьма ограниченные твёрдые растворы, механические смеси и соединения, кроме системы лития с никелем, где установлено расслаивание компонентов как в жидком, так и в твёрдом состояниях. Взаимодействие лития с элементами этой же группы, такими как Fe, Ru, Os и Со не изучено.

Диаграммы состояния лития с элементами IB (Си, Ag, Au), IIB (Zn, Cd, Hg), ШВ (B, AI, Ga, In, Tl), IVB (C, Si, Ge, Sn, Pb), VB (N, P, As, Sb, Bi), VIB (O, S, Se, Те, Po) групп ПС более или менее изучены и построены. Они характеризуются наличием ограниченных областей взаимных твёрдых растворов, механических смесей и соединений. Следует отметить, что диаграммы состояния систем лития с бором, фосфором, мышьяком, сурьмой, кислородом, серой, селеном, теллуром и полонием не построены.

Обобщение диаграмм состояния двойных систем лития показало недостаточный объем изучения взаимодействия лития с другими элементами. В литературе опубликовано сравнительно мало диаграмм состояния систем с участием лития, что составило 35% от их общего количества. В большинстве случаев построенные диаграммы состояния подлежат уточнению с использованием более чистых исходных материалов и современных методов анализа.

Прогноз взаимной растворимости лития с другими элементами в жидком и твёрдом состояниях. Согласно теории металлических сплавов, на тип диаграммы состояния оказывают влияние физико-химические факторы, зависящие от положения элементов в периодической системе: электронное строение элементов, их валентность, атомный радиус, электроотрицательность, ионизационный потенциал, теплота испарения, энтропия, температура плавления и кипения, коэффициент всестороннего сжатия, тип кристаллической решетки, объем элементарной ячейки и другие факторы. Ни одно из этих свойств в отдельности не является достаточным для определения характера взаимодействия элементов. Все они взаимно связаны.

В данной работе рассматриваются критерии, определяющие характер физико-химического взаимодействия в каждом конкретном случае:

1) смешиваемость или расслаивание в жидком состоянии;

2) взаимная растворимость металлов в твердом состоянии;

3) образование металлических соединений;

4) образование нонвариантных превращений и нонвариантных точек и возможность предсказания на их основе типа диаграмм состояния.

Для оценки случая (1) применили критерий Гильдебранда, Мола и Воздвиженского; для случая (2) - графические методы Юм-Розери, Даркена-Гурри и Воздвиженского; для случаев (3) и (4) -

графические методы Воздвиженского, где учитывались структурный, размерный, электрохимический и температурный факторы с учётом поверхностного натяжения и ионизационных потенциалов компонентов.

Анализ взаимодействия показал, что по фактору Гильдебранда из 83 элементов при нормальной температуре с У полностью должны смешиваться всего 28 элементов: Р, 8, 2п, Оа, Аэ, Бе, Сс1, 1п, Бп, БЬ, Те, Ьа и лантаноиды, Т1, РЬ, В! и Ас. Остальные элементы в системах с литием не смешиваются. Количество элементов, смешивающихся в жидком состоянии при температуре плавления 1л, увеличивается до 35, в число которых входят: Се, 8г, У, Ей, УЬ, Щ и ТЬ.

Вероятность прогноза по числу Мотта увеличивается в 2-2.5 раза, т.е. теперь должны смешиваться 52 элемента при комнатной температуре, а при температуре плавления лития - 56. Однако расчёты показали, что число Мотта, вычисленное при температуре плавление металла-основы (Ы), приводит к незначительному увеличению точности прогноза по сравнению с расчётом при комнатной температуре.

Для более точного прогноза взаимодействия лития с другими элементами в жидком состоянии, используя совместный учёт температурного (пт) и объединённого (поверхностного натяжения и ионизационного потенциала) (п^,,) факторов, нами установлено, что смешиваемость в жидком состоянии сплавов на основе 1л должна наблюдаться в системах с 33 элементами 1А (№, Рг), ПА (Ве, Mg, Са, Ва, Яа), ША (Ей, УЬ, и, Кр, Ри), УША (Рй), ИВ (2п, Сё, Hg)) ШВ (А1, ва, 1п, Т1), 1УВ (С, ве, Бп, РЬ), УВ (Р, Аб, БЬ, ВО и У1В (в, 8е, Те, Ро) групп периодической системы. К расслаивающимся системам в жидком состоянии относятся системы лития с 47 элементами 1А (К, ЯЪ, Се), ПА (Бг), ША (Бс, У, Ьа, Се, Рг, N(1, Рш, Бш, Сс1, ТЬ, Иу, Но, Ег, Тт, Ьи, Ас, Ра, Ат), 1УА (Т1, Ъх, НО, УА (V, Мэ, Та), У1А (Сг, Мо, Щ, УПА (Мп, Тс, 11с), У1ИА (Ре, Яи, Ов, Со, ЯЪ, 1г, №, РО, 1В (Си, А& Аи), ШВ (В), УВ (Ы) групп ПС.

Прогноз растворимости компонентов друг в друге в твёрдом состоянии анализировался построением статистических графиков Даркена-Гурри («эллипсы растворимости») по следующей методике. Относительно рассматриваемого элемента строятся два эллипса, оси которых соответствуют условиям образования неограниченных, широких, и весьма ограниченных областей твёрдых растворов с

большими осями эллипса размерами (с разницами в атомных радиусах) ±15% и ± 0.4 единиц электроотрицательности и малыми -±8% и ±0.2 единиц электроотрицательности. Изоморфные элементы, расположенные внутри малого эллипса, должны обладать неограниченной растворимостью в рассматриваемом элементе. Ширина областей гомогенности твёрдых растворов с элементами, находящимися внутри большого и малого эллипсов, должна превышать 5%. Растворимость остальных элементов незначительна. В случае полиморфных металлов подобные графики строятся для каждой модификации с соответствующим просчётом атомного радиуса.

Таким образом, построение графика Даркена-Гурри показало, что в благоприятной зоне образования диаграмм состояния с неограниченной областью твердых растворов в двойных системах 1л не имеется ни одного элемента. В зоне между малым и большим эллипсами находятся три элемента - Mg, N(1 и Ри, растворимость которых в литии должна превышать 5%. Находящиеся за пределами эллипсов растворимости элементы должны образовывать ограниченные твёрдые растворы и химические соединения с литием. Учёт влияния электроотрицательностей элементов показал, что с увеличением сё разности наблюдается уменьшение области твёрдых растворов и увеличение возможностей образования химических соединений в системах лития с элементами 1А-УША и 1В-У1В.

На основе перечисленных положений теории образования металлических сплавов и анализа известных диаграмм состояния можно отметить, что литий, взаимодействуя с элементами П1А группы, образует простые диаграммы состояния с наличием несмешиваемости в жидком состоянии и ограниченной растворимости в твёрдом состоянии.

Для редкоземельных металлов по мере возрастания порядкового номера уменьшается значение размерного фактора, а также уменьшаются различия электрохимических свойств в ряду электроотрицательности. Отсюда можно ожидать, что весьма ограниченная растворимость 1л с редкоземельными элементами в твёрдом состоянии по мере возрастания порядкового номера редкоземельного элемента должна увеличиваться, что связано с явлением лантаноидного сжатия.

Используя методику Воздвиженского нами построен график зависимости температурного и объёмного факторов для У, согласно которого непрерывные жидкие и твёрдые растворы должны образовываться в системах 1л с 16 элементами 11А ()У^), IIIА (Ри, Ир), УА (Та), ПВ (2п, Сс1, Не), ШВ (А1, Са, 1п), 1УВ (Бп, РЬ), УВ (вЬ, ВО, У№ (Бе, Те) ПС. Однако для них не выполняется условие изоструктурности, и поэтому ставится под сомнение образование непрерывных твёрдых растворов в системах лития с вышеуказанным! элементами.

Образование металлических соединений в системах лития с другими элементами определяется рядом условий, главными из которых являются объёмный фактор, разность электроотрицательностей, а также различие химических свойств взаимодействующих компонентов.

С учётом данных факторов установлено, что образование промежуточных фаз с различными типами структур для систем лития возможно с 10 элементами 1УА СП, Zr), УА (V), УНА (Мп), УША (Ре), ПВ (СМ, Нё), ШВ (1п, Т1), У1В (Ро) групп периодической системы. Для лития с элементами 1-ША групп характерен монотекгический тип взаимодействия, где интерметаллические соединения не образуются или взаимодействие между компонентами вовсе отсутствует.

Образование нонвариантных превращений и нонвариантных точек в системах лития с другими элементами периодической системы можно предугадывать по значениям температур плавления и объёмного фактора взаимодействующих компонентов.

Установлено, что для систем на основе 1л наблюдается большее влияние температурного фактора по сравнению с объёмным фактором. По изменению величины температурного фактора можно проследить гносеологическое развитие вида диаграмм состояния на основе 1л. С элементами ПА, 1В-УШВ групп литий образует сложные диаграммы состояния с эвтектическими и перитектическими реакциями с образованием химических соединений.

Фазовые равновесия, соответствующие перитектическому и эвтектическому значениям (простые системы), образуются в системах лития с 39 элементами ПА (М§), ША (Бс, У, Се, Рт, N(1, Бт, Сй, ТЬ, Ву, Но, Ег, Тщ, Ьи, ТЬ, Ра, и, Ир, Ри), ГУА СП, 7х), УА (V, Та), У1А (Сг), УША (11Ь, Р<1, Р1), 1В (А& Аи), ПВ Сс1, Нё), ШВ (А1, Са), 1УВ (Се, 5п), УВ (Аз, вЬ), VI (Те) групп ПС.

Системы с инконгруэнтно плавящимися интерметаллидами и перитектическими превращениями образуются между литием с 16 элементами 1А (Ыа, К, Шэ, Сб, Бг), 11А (Ве, Са, Бг, Ва, Яа), ША (Ей, УЬ), ШВ (1п) и У1В (8, 8е, Ро) групп ПС, а с конгруэнтно плавящимися соединениями и эвтектическими превращениями - с 8 элементами ША (1л, Ас), УША (Бе, Со, №), 1В (Си), 1УВ (РЬ), У11В (Вг) групп ПС.

Следует отметить, что на основании полученных прогнозов с использованием вышеуказанных критериев не возможно однозначно классифицировать системы лития с элементами ПС по типу фазового равновесия. По-видимому, это связано со сложностью их электронного строения, в связи с чем наблюдается малое влияние вышеуказанных критериев на вид взаимодействия в изучаемых системах лития. Например, экспериментально в системах лития с благородными металлами установлено образование интерметаллидов, что, вопреки прогнозу, говорит о полной смешиваемости в жидком состоянии. При учёте же совместного влияния трёх факторов - температурного, объёмного и энтропийного - для систем лития с 9 элементами 1А (N3, К, Шэ, Се, Бг) и IIIА (По, Ег, Тт, Ьи) групп ПС установлено полное отсутствие взаимодействия и монотектический тип взаимодействия с перитектическим превращением со стороны легкоплавкого компонента, соответственно, что подтверждает имеющиеся эксперименты.

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЛИТИЯ С ЭЛЕМЕНТАМИ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ЕГО АКТИВНОСТЬ И РАСТВОРИМОСТЬ В ЖИДКОМ АЛЮМИНИИ

Расчёт параметров взаимодействия в системах лития с другими элементами и построение их диаграмм состояния. Оценка взаимодействие лития с другими элементами показывает, что существующие статистические критерии не позволяют провести чёткое разделение диаграмм фазовых равновесий с расслаиванием на системы с монотектическим типом взаимодействия и на системы, где компоненты кристаллизуются из собственных расплавов (они практически не растворимы друг в друге в твердом состоянии), что можно оценить с помощью термодинамических представлений.

На основании расчёта и анализа значений энергии взаимообмена ((Зп, кДж/г-ат.) установлено, что все системы лития с другими элементами делятся на два различных класса: 1) с энергией взаимообмена р!2 < 0; 2) с энергией взаимообмена СЬ2 > 0.

В соответствии с квазихимической теорией при (Зп < 0 сплав между компонентами 1-2 может существовать. Вид диаграммы фазового равновесия таких систем характеризуется образованием жидких и твёрдых растворов и наличием промежуточных фаз. К ним относятся системы лития с элементами ПА, 1-У1В и УША Б с, "Л, Мп, Бе, Со, №, Мо, Тс, Яи, ЯЬ, Рс1, Ее, Оя, 1т, П) и (Си, 2п, Оа, ве, Ая, Бе, Ag, Сё, Ъх\, Яп, 8Ь, Те, Аи, Hg, РЬ, В1) подгрупп периодической системы Д.И. Менделеева.

В случае С))2 > 0 компоненты 1-2 в системе (литий-элемент) не смешиваются в жидком состоянии. К ним относятся системы лития с элементами: 1-ПА (№, К, Шэ, Сэ, Ве, Са, Б г, Ва, Ла) и 1-У1 В (У, 7л, М>, Ьа, Се, Рг, Ей, УЬ, Щ Та, ТЬ, Ра, и, Ри) групп ПС.

Можно показать характерное (¿и > 0, которое для всего набора видов диаграмм состояния с расслаиванием является недостаточным критерием и носит качественный характер. Для этого в работе нами была использована в качестве дополнительного критерия - степень ближнего порядка (ац).

Таким образом, на примере систем, включающих литий, было показано, что полному расслаиванию соответствуют значения > 0 и аи «-1 (<712 ^0), а монотектическому равновесию - > 0 и о = 1.

Используя данный критерий, установлено, что к системам лития, имеющим СЬ2> 0 и стц = 1, относятся системы 1л с Ве, 1Ча, Са, Бг, У, 7л, Ва, Ьа, Се, Рг, Ей, УЬ, Щ Та, Ра, и, Ыр и Ри (табл.1). Они характеризуются расслаиванием компонентов в жидком состоянии и образованием ограниченных растворов в твёрдом состоянии, т.е. в них проявляется нонвариантное монотектическое равновесие.

К системам лития с другими элементами, имеющим СЬ2> 0 и а « -1 относятся системы лития с К, ЛЬ, N1), Се и ТЬ (табл.1). Это указывает на преобладающее образование обособленных группировок одноименных атомов. В этих системах при охлаждении расплава происходит последовательная кристаллизация каждого из компонентов в зависимости от их температур плавления.

Таблица 1

Значения энергии взаимообмена (СЬг, кДж/г-ат.) и степени ближнего порядка (а) 2 при Т = 1273 К) для систем литий-элемент, имеющих

(Ъ>о

Система 012 ®12 Система <ъ 012 Система (Ь 012

1л-Ве 90.1 0.90 Ы-Се 4.20 0.99 и-и 74.8 0.99

1л-№ 29.1 0.59 1Л-Рг 1.97 0.98 1л-Ыр 69.3 0.98

П-Са 16.0 0.88 1л -Ей 16.2 0.77 и-Ри 41.6 0.98

Ы-вг 38.4 0.80 Ы-Но 13.9 0.88 1Л-К 113 -0.23

и -У 2.30 0.99 1Л-Ш 143 0.99 1Л-Ю> 157 -0.66

и-7х 13.1 0.65 и-Та 24.3 0.86 и-М) 91.7 -0.05

Ы-Ва 41.3 0.70 155 0.97 и-Се 207 -0.89

[л- Ьа 6.59 0.99 Ы-Ра 56.3 0.99 и-ть 10.9 -0.99

Сделанные предсказания согласуются с выводами и имеющимися расчётными и экспериментальными данными.

Расчёт взаимной растворимости компонентов в системах А1-РЗМ. Ы-РЗМ и построение диаграмм состояния двойных систем с расслаиванием на основе лития. Отсутствие экспериментальных данных по растворимости в системах А1-РЗМ для ряда редкоземельных элементов (имеются сведения лишь для систем алюминия со скандием, самарием, гадолинием, диспрозием, эрбием) побудило нас, используя расчётные методы, восполнить этот пробел. С этой целью были использованы уравнения двухзонной модели твёрдых растворов и получены с помощью ЭВМ значения предельной растворимости компонентов друг в друге как в жидком, так и в твёрдом состояниях для систем А1-РЗМ и Ы-РЗМ, которые дают возможность использовать их при изучении трёхкомпонентных систем А1-1л-РЗМ. В системах П-РЗМ расчёт температур превращений производился по методу Шредера-Ван-Лаара с учётом образования твёрдых и жидких растворов, а координат критического распада в этих системах - по методу Б.П. Бурылёва.

На основании этих расчетов нами были впервые построены диаграммы состояния лития с редкоземельными металлами, которые представляют собой системы монотектичсского типа с наличием областей гомогенности.

Во всех системах лития с РЗМ (кроме систем лития с гольмием, эрбием, тулием и лютецием, где образуются перитектические равновесия) со стороны ординаты легкоплавкого компонента наблюдаются эвтектические превращения.

В приближении теории регулярных растворов нами были также рассчитаны и построены диаграммы состояния систем лития с другими щелочными (К. ЛЬ, Се и Рг) и некоторыми переходными (М> и ТЬ) металлами. Они характеризуются полной несмешиваемостью компонентов, как в жидком, так и в твёрдом состояниях.

Термодинамическая активность компонентов в двойных и тройных системах 1л-РЗМ и А1-5г-ЩМ. В приближении теории регулярных растворов нами получены уравнения концентрационной зависимости коэффициента активности компонентов в системах литий-РЗМ и показано, что в системах наблюдаются большие положительные отклонения от закона Рауля, а в области низких концентраций обоих компонентов эти отклонения являются небольшими.

В работе получено уравнение зависимости избыточной энергии Гиббса от концентрации в системах 1л-РЗМ и показано, что согласно теории сплавообразования сплавление лития с РЗМ происходит со значительным поглощением тепла. Эти данные хорошо согласуются с характером фазового равновесия систем литий-РЗМ. Поэтому их можно рекомендовать для оценки термодинамических свойств сплавов систем литий-РЗМ, для которых отсутствуют результаты экспериментов, а для существующих опытных данных могут служить теоретическим подтверждением.

Для оценки легирующей способности щелочных металлов (1ЦМ) в сплавах алюминия со стронцием (эффективным модификатором алюминиевых сплавов) были получены уравнения, которые указывают на сильное химическое взаимодействие между компонентами. Зная энергию смешения компонентов для бинарных систем, составляющих трёхкомпонентную, можно рассчитать влияние третьего компонента на активность двух других.

В результате анализа двойных диаграмм состояния, составляющих тройную систему А1-8г-ЩМ, получены выражения для расчёта коэффициента активности стронция в тройных сплавах А1-8г-ЩМ (см.табл.2) при 1273К.

Таблица 2

К расчёту термодинамических свойств в тройных сплавах Бг-АМЦМ

Система 8г-А1-ЩМ (Ъ Оа Уравнения

кДж/г-ат.

Зг-АШ 37.6 -71.4 18а5г=1вх5г+3.61хи-4.19хи'

Бг-АШа -12.7 24.4 ^ аЧг= х8г+3.09х№-1.40х№2

Эг-ЛЬК 8.40 253 1йа8г=1ях5г+15.1хк- 14.2хк2

8г-А1-М> 22.7 383 а3г= х5г+21.6х№- 22.6хкь2

5г-А1-С8 26.5 512 а5г= х5г+28.5хся- 29.4хс/

Результаты анализа и расчётов по полученным уравнениям с учётом а = Г • х для 1273К показали, что при добавке ЩМ, кроме лития, наблюдается небольшое влияние их на активность стронция в алюминиевом расплаве. Однако, при добавке лития в расплав наблюдается резкое увеличение активности стронция.

Влияние редкоземельных металлов на коэффициент активности и растворимость лития в жидком алюминии. В приближении теории регулярных растворов получены уравнения и рассчитаны зависимости коэффициента активности лития от концентрации третьего (легирующего) компонента в тройном расплаве алюминия при температуре эвтектики 875К. При этом показано, что активность 1Л в А1 в присутствии РЗМ повышается, т.к. РЗМ имеют большее сродство к алюминию нежели к литию.

На основе проведенной оценки термодинамических свойств сплавов лития, стронция и алюминия с ЩМ и РЗМ следуют очень важные практические выводы:

1) при использовании ЩМ - только 1л и РЗМ (кроме европия и иттербия) имеют значение в качестве легирующих компонентов лёгких литейных алюминиевых сплавов, содержащих ЩЗМ;

2) для легирования, модифицирования и раскисления литейных алюминиевых сплавов использование комплексных тройных лигатур А1-8г-1л и А1-1Л-РЗМ должны показать лучшие результаты, чем использование двойных лигатур из сплавов А1-8г и А1-1Л, так как активность стронция и лития в расплавах тройных систем выше, чем в двойных, соответственно.

Влияние редкоземельных металлов на растворимость лития в жидком алюминии. Получены уравнения, позволяющие рассчитывать кривые равновесия жидкого алюминия с литием в трёхкомпонентных системах А1-1Л-РЗМ.

Полученные зависимости показывают, что редкоземельные металлы (кроме европия и иттербия) понижают его растворимость в алюминии. Эти металлы при взаимодействии с литием образуют диаграммы состояния с разрывом растворимости в жидком состоянии, а элементы европий и иттербий, являющиеся кристаллохимическими аналогами ЩЗМ, повышают растворимость лития в жидком алюминии. Имеющиеся в литературе экспериментальные данные подтверждают сделанные нами выводы.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ, МЕХАНИЧЕСКИХ И АКУСТОДЕМПФИРУЮЩИХ СВОЙСТВ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ АМЛ-Сс)

Исходные материалы. Методика приготовления сплавов. Сплавы для исследования получали прямым сплавлением компонентов в среде инертного газа (гелия) под давлением 0.5 МПа на установке марки ВДТА-8М конструкции Института металлофизики АН Республики Украина с использованием корундовых тиглей.

Преимуществом данного метода является то, что он позволяет получать сплавы в одну стадию и, главное, до проведения дифференциального термического анализа (ДТА), исключается какой-либо их контакт с воздухом. Синтез сплавов на установке ВДТА даёт возможность следить за термическим процессом, который происходит при взаимодействии чистых компонентов между собой.

Взвешивание шихты (весом 10 г) производили на лабораторных весах марки ВЛК-500 с точностью до 0.05 г по результатам расчёта. Сплавы исследуемой системы были приготовлены из металлов следующей чистоты: алюминий -99.995%, А995; литай - 98.0%, Л-1; гадолиний - 99.7%, ГаМ-2.

Полученные таким образом сплавы подвергались микроструктурному, дифференцильно-термическому и

рентгенофазовому анализам.

Для изучения механических и демпфирующих свойств алюминиево-литиевые (6 % лития) сплавы, легированные гадолинием, получали в шахтных лабораторных печах сопротивления типа СШОЛ в интервале температур 700-900°С из

алюминия марки А8 с добавлением алюминиево-литиевой лигатуры (6 % литая) и гадолиния чистотой 99.7 % (по массе). Лигатура предварительно синтезировалась в вакуумной печи сопротивления типа СНВ.

Далее из полученных сплавов отливали в графитовую изложницу образцы с круглым сечением диаметром 10 мм и длиной 40 мм (для механических испытаний) и образцы в виде пластинки прямоугольной формы размером 50*50*5 мм (для испытания акустодемпфирующих свойств). Полученные таким образом образцы подвергались механической обработке резанием и доводились до размера: диаметр рабочей части с!о = 6 мм и длина рабочей части Ь0= 10х<1о по ГОСТ 1497-84.

Методика исследования микроструктуры, дифференциально-термического анализа и демпфирующей способности сплавов. Микроструктуры сплавов системы А1-1л-Сс1 исследовались на металлографическом микроскопе «Кеор1кЛ-21» при 100-400 кратном увеличении.

Для выявления структуры образцы подвергались травлению различными травителями в зависимости от состава сплавов. Образцы с большим содержанием алюминия травились смесью трёх кислот: фтористо-водородной (5 мл), соляной (2 мл) и азотной (4 мл) на 100 мл дистиллированной воды.

С целью выявления фазовых переходов и построения поверхности ликвидуса проводили дифференциально-термический анализ сплавов. ДТА проводили на установке ВДТА-8М с использованием корундовых тиглей в среде гелия марки ВЧ с содержанием основного газа 99.985 об. % и кислорода не более 0.002 об. %.

В качестве датчика температуры использовали вольфрам-вольфрам-рениевые (\¥Л¥+20%11е) термопары. Термограммы записывались в координатах «температура образца» - «разность температур образца и эталона».

В качестве регистрирующего прибора использовали двухкоординатный самопишущий потенциометр типа ПДС-021М. Линейное повышение и понижение температуры печи установки осуществляли электронным программным устройством Р-133.

Скорость нагрева и охлаждения в зависимости от состава сплава варьировали в пределах от 20 до 40 град, в мин., давление инертного газа в камере - (0.02-3.03) • 105Па.

При реитгенофазовом анализе отожжённые образцы исследовали методом порошка. Дифрактограммы снимали на рентгеновском дифрактометре ДРОН-1.5 с использованием медного К-а излучения. Порошок сплава для исследования изготавливали в агатовой ступке под вакуумным маслом ВМ-1. После приготовления каждого образца для удаления пыли и жира промывали ступку ацетоном, а затем спиртом. При анализе дифрактограмм учитывали относительную интенсивность линий.

Для определения акустодемпфирующих свойств исследуемых сплавов использовалась установка ТТУ-1 - прототип установки МИСиС-2, разработанная профессором Хакдодовым М.М.

Надёжность экспериментальных данных обеспечивалась постоянством формы и размеров образцов. Толщина пластины должна быть не менее чем в пять раз меньше других размеров. Применявшиеся образцы отвечали этому условию. Звукоизлучение возбуждённого образца фиксировалось микрофонным капсулем МК-102, расположенным под центром образца на расстоянии 100 мм, что обусловлено допустимым соотношением между прямыми и отражёнными сигналами, которые должны равняться 10:1.

Исследование фазового равновесия системы А1-1л-Ос1. Для установления фазового равновесия в системе А1-Ы-Оё (рис. а) нами предварительно рассматривалось строение квазибинарной системы ЛЬвё-АЛл. При этом использовали как расчётные, так и экспериментальные методы исследования.

Для расчёта положения эвтектической точки и линии ликвидуса использовалось уравнение Шредера-Ван-Лаара. В целях применения данного уравнения нами экспериментально были определены выборочно температуры превращений в тройной системе. Сплавы для исследования получали из чистых металлов. Химический состав расположения экспериментальных точек приведён в табл. 3.

Процесс взаимодействия компонентов между собой начинался при 580°С и продолжался до 1300°С (для составов А1б2,51^12,56625). С увеличением количества лития в составе сплавов наблюдалось сужение температурного интервала взаимодействия от 720°С до 100°С. По-видимому, это связано с химической активностью этих металлов.

Таблица 3

Химический состав некоторых сплавов системы алюминий-литий-гадолиний

Содержание компонентов в сплаве

мол.% ат.% % (по массе)

А12Сс1 А11д А1 1л А1 и

75 25 62.5 12.5 25.0 54.3 42.3 3.4

50 50 58.3 25.0 16.7 37.0 61.2 1.8

25 75 54.2 37.5 8.30 27.0 72.2 0.8

15 85 52.5 42.5 5.00 24.1 75.4 0.5

10 90 51.7 45.0 3.30 22.8 76.8 0.4

5,0 95 50.8 47.5 1.70 21.6 78.1 0.3

1,0 99 50.2 49.5 0.30 20.8 79.1 0.1

По расчётным данным эвтектика сплава содержит 99.4 моль.% А11л и 0.6 моль.% А12Сс1. Результаты термического анализа сплавов системы АИл-АЬОс! подтверждаются данными их металлографического исследования.

Полная диаграмма состояния сплавов системы А1-1л-Ос1 не построена. По результатам рентгенофазового анализа составов сплавов в части диаграммы состояния богатой алюминием, которые приведены в табл.4, установлено, что в системе с алюминиевым твёрдым раствором в рановесии находятся интерметаллические соединения АДОё, АДОё и АИл.

В результате дифференциального и микроструктурного анализов изучен и построен политермический разрез А12Сс1-А11л (рис. б). Это позволило нам построить проекцию поверхности ликвидуса системы А1-А12Сс1-А11л (рис. в). Координаты нонвариантных равновесий системы А1-А12Сс1-А1Ы приведены в табл. 5.

Таблица 4

Химический и фазовый составы сплавов системы АЬАЬОё-АЦл

п/п Химический состав Фазовый состав

ат.% % (по массе)

А1 и вс! А1 и

1 75.0 10.0 15.0 64.6 33.2 2.2 аА1 + А1зОс1 + А11л

2 65.0 10.0 25.0 60.3 35.7 4.0 А130<1 + А11л

3 61.0 10.0 29.0 58.3 36.9 4.8 А13Сс1 + А12СС! + А1Ы

4 56.7 10.0 33.3 56.1 38.2 5.7 АЫЗсН А1П

Исследование влияния гадолиния на механические и акустодемпфирующие свойства алюминиево-литиевых сплавов. Испытание образцов алюминиево-литиевых сплавов, легированных гадолинием, производили на разрывной машине типа Р-5 в пределах измерения 1000-10000 кгс. Машина Р-5 предназначена для испытания образцов из металлов на растяжение по ГОСТ 1497-81, а также на сжатие и изгиб по требованиям ГОСТ 7855-84.

Таблица 5

Характеристики нонвариантных равновесий _в системе А1- АЬСМ-АШ_

Нонва- Концентрация , О

риантные Равновесие компонентов, ат.% о И «

точки 2 & 1) г» Н 5

А1 1л вй о,

С1 Ж^М + Мгвй 98.0 - 2.00 650

с2 Ж<-+А1 + АИЛ 73.7 26.3 - 596

с3 Ж«->АДл + А120<1 50.2 49.64 0.16 695

Е, Ж«->А1 + А11Л + А12Ос1 70.0 28.5 1.50 590

Р1 Ж + А12СС1 *-> АИЛ + АШё 60.0 37.5 2.50 640

Конструкция машины выполнена по принципу разрывных машин с электромеханическим приводом активного захвата и рычагомаятниковым силоизмерителем. Данные, полученные при испытании механических свойств сплавов, приведены в табл. 6, из которой видно, что добавка 6% (по массе) лития резко повышает механические свойства алюминия.

Отмечен рост прочности. Относительное удлинение при этом уменьшилось. Твёрдость сплава увеличилась, т.к. этот показатель изменяется прямопропорционально величине прочности.

Таблица 6

Механические и акустодемпфирующие свойства алюминиево-литиевых [6 % (по массе) 1л] сплавов, легированных гадолинием

Содержание гадолиния, % (по массе) Ов, МПа 5,% нв Скорость затухания звука, дБ/мс

100% А1 48.1 49.0 15-17 -

А1 + 6%1л 52.5 45.0 22.0 5.97

0.005 вс! 55.4 43.0 28.0 6.36

0.025 вс! 67.1 31.6 42.8 7.38

0.050 вс1 76.3 23.8 52.0 7.85

0.075 С(1 70.0 25.5 51.5 7.35

0.100 62.0 31.5 46.5 6.60

Микродобавки гадолиния до 0.05% (по массе) положительно влияют на механические свойства алюминиево-литиевых сплавов, а дальнейшие концентрации снижают отдельные показатели свойств.

В качестве характеристики демпфирующей способности алюминиево-литиевых сплавов, легированных гадолинием, измеряли скорость затухания звука, пропорциональную коэффициенту потерь при ударном возбуждении образца. Результаты исследования приведены в табл. 6.

Проведён анализ зависимости акустодемпфирующих и механических свойств от содержания гадолиния в алюминиево-литиевых сплавах. В результате установлено, что сплавы с максимальными значениями механических и акустодемпфирующих свойств приходятся на оптимальный состав: 6 % (по массе) 1л; 0.050 % (по массе) Сс1; остальное - А1.

Таким образом, получены оптимальные составы сплавов системы А1-1л-(}(1 с высокими акустодсмпфирующими и механическими свойствами. Они составили: для лития - 6 % (по массе); для гадолиния 0.025-0.050 % (по массе) и для алюминия -93.975-93.95 % (по массе).

А^ 20 40 60 80 Л\1л

А1У, мол.%

Рис. Фазовое равновесие в системе АНл-вб при 400°С (а), политермическое сечение сплавов системы АДОё-АЦл (б) и проекция поверхности ликвидуса сплавов системы А1-А11л-А12Ос1 (в)

выводы

1. Составлена систематическая таблица по методу Корнилова И.И., в которой приведены сведения о взаимодействии лития с 91-им элементом периодической системы. Установлено, что полностью построено 33 диаграммы состояния на основе лития, что составляет всего 35 % от их общего количества.

2. Выявлены общие закономерности взаимодействия лития с элементами ПС и установлено, что литий не образует диаграмм состояния с неограниченной растворимостью ни с одним элементом; с элементами I, IV-VIIА групп, а также Ве и N1 наблюдается полное отсутствие взаимодействия; с элементами ПА, УША и 1-"У1В групп литий образует ограниченные твёрдые растворы, механические смеси и химические соединения.

3. Впервые рассчитаны параметры взаимодействия (энергия взаимообмена, энергия связи одноимённых и разноимённых частиц, а также степень ближнего порядка) лития с элементами периодической системы.

4. Впервые построена 21 расчётная диаграмма состояния двойных систем на основе лития с применением уравнений двухзонной модели и теории регулярных растворов.

5. Получены уравнения и рассчитаны термодинамическая активность и растворимость компонентов в двойных и тройных системах 1Л-1ЦМ, А1-ЩЗМ, 1Л-РЗМ, А1-ЩЗМ-ЩМ и АШ-РЗМ в приближении теории регулярных растворов.

6. Экспериментально изучено фазовое равновесие в системе А1-АИл-АЬОс!, построены квазибинарная диаграмма состояния АПл-АЬОс! и поверхность ликвидуса тройной системы А1-А11Л-А12(И.

7. Получены оптимальные составы сплавов системы А1-1л-Ос1 с высокими акустодемпфирующими и механическими свойствами, которые составили: для лития - 6 % (по массе); гадолиния -0.025-0.050 % (по массе) и алюминия - 93.975-93.950 % (по массе).

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОТРАЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ:

1. Джураев Т.Д., Муслимов И.Ш. Расчет параметров взаимодействия и диаграмм фазового равновесия литая с элементами периодической системы / Материалы Международной конференции, посвященной 80-летию Сулейманова А. Душанбе, 1998. С. 67.

2. Джураев Т.Д., Ганиев И.Н., Муслимов И.Ш. Взаимная предельная растворимость РЗМ и лития в твердом и жидком состояниях / Материалы Международной конференции, посвященной 80-летшо Сулейманова А. Душанбе, 1998. С. 71.

3. Джураев Т.Д., Муслимов И.Ш., Бобоев К.С. Оценка взаимодействия лития с элементами периодической системы Д.И.Менделеева в жидком состоянии / Материалы научно-практической конференции, посвященной 40-летию химического факультета ТГНУ и 65-летию профессора Якубова Х.М. Душанбе, 1999. С. 32-33.

4. Джураев Т.Д., Муслимов И.Ш., Викторова А.В. Расчет координат критического распада на диаграммах состояния систем литий-РЗМ / Материалы научно-практической конференции, посвященной 40-летию химического факультета ТГНУ и 65-летию профессора Якубова Х.М. Душанбе, 1999. С. 37-38.

5. Муслимов И.Ш. Особенности взаимодействия литая с элементами периодической системы Д.И.Менделеева / Материалы конференции молодых учёных "Химия в начале XXI века", посвященной 80-ти летию академика АН РТ М.С.Осими. Душанбе, 2000. С. 19.

6. Джураев Т.Д., Муслимов И.Ш. Оценка параметров и видов взаимодействия лития с элементами Периодической системы Д.И.Менделеева / Материалы республиканской конференции "Достижения в области химии и химической технологии". Душанбе, 2002. С.44-46.

7. Джураев Т.Д., Муслимов И.Ш., Ганиев И.Н., Назаров Х.М. Система алюминий-литий-гадолиний в области, богатой алюминием II Вестник Педагогического университета. Душанбе, 2002. С.61-64.

8. Джураев Т.Д., Муслимов И.Ш., Ганиев И.Н. Оценка легирующей способности щелочных металлов в сплавах алюминия со стронцием // Доклады АН Республики Таджикистан, 2002. Т. 45, № 1-2. С.55-59.

9. Джураев Т.Д., Муслимов И.Ш., Набиев З.Ш. Диаграммы состояния несмешивающихся систем на основе лития / Материалы I Международной научно-технической конференции "Генезис, теория и технология литых сплавов". Владимир, 2002. С.178-180.

10. Джураев Т.Д., Муслимов И.Ш. Разновидности диаграмм состояния расслаивающихся систем на основе лития / Материалы Международной научно-практической конференции "16 сессия Шурой Оли Республики Таджикистан (12 созыва) и ее историческая значимость в развитии науки и образования". Душанбе, 2002. С. 108.

11. Джураев Т.Д., Муслимов И.Ш., Газизова Э.Р., Набиев З.Ш. О диаграммах состояния систем лития с другими щелочными металлами / Материалы Межвузовской научно-практической конференции "Достижения в области металлургии и машиностроения РТ", Душанбе, 2004. С.72-74.

12. Джураев Т.Д., Муслимов И.Ш., Газизова Э.Р. О диаграммах фазового равновесия лития с другими щелочными металлами // Доклады АН Республики Таджикистан, 2005. Т. 48, № 2. С.42-45.

13. Джураев Т.Д., Муслимов И.Ш., Газизова Э.Р. Диаграммы состояния расслаивающихся систем на основе лития с ниобием и торием / Материалы П Международной научно-практической конференщга «Перспективы развития науки и образования в XXI веке». Душанбе: ЭР-граф, 2006. С. 278-280.

14. Джураев Т.Д., Муслимов И.Ш., Сангинов Д.Г. Статистический прогноз и расчёт диаграмм состояния расслаивающихся систем на основе лития с некоторыми редкоземельными металлами // Вестник Таджикского технического университета. Душанбе, 2011, № 1 (13). С.61-64.

15. Муслимов И.Ш., Ганиева Н.И., Джураев Т.Д., Газизова Э.Р., Акрамов М.Б. Термодинамическая оценка взаимодействия лития с элементами периодической системы Д.И.Менделеева / Материалы Республиканской научно-методической конференции, посвященной «Году образования и технических знаний» и 70-летию заведующего кафедрой «Теоретическая и экспериментальная физика» ТГПУ имени С.Айни к.т.н., доцента Нуриддинова Зиёдулло. Душанбе, 2010. С.151-154.

Разрешено к печати 26.01.2011 г. Сдано в печать 10.02.2011 г.

Бумага офсетная. Формат А5. Печать на ризографе. Заказ № 62/11. Тираж 100 экз.

ООО «Новые системы и технологии», Полиграфия «Vector»

734025, Таджикистан, г.Душанбе, ул.Турдыева-26

Тел.: +992 (37) 227 33 55, (44) 601 33 55

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата химических наук, Муслимов, Имомали Шохимардонович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ОСОБЕННОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЛИТИЯ С ЭЛЕМЕНТАМИ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ Д.И.МЕНДЕЛЕЕВА (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР).

1.1. Кристаллохимические свойства лития.

1.2. Получение и применение металлического лития.

1.3. Диаграммы состояния двойных систем А1-1Л, А1-РЗМ и 16 1Л-РЗМ.

1.4. Фазовые равновесия в тройных системах А1-Ы-РЗМ.

ГЛАВА II. СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ВИДОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЛИТИЯ С ЭЛЕМЕНТАМИ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ.

2.1. Систематизация видов взаимодействия лития с другими элементами.

2.2. Прогноз взаимной растворимости лития с другими элементами в жидком и твёрдом состояниях.

2.3. Образование металлических соединений в системах лития с другими элементами.

2.4. Образование нонвариантных превращений и нонвариантных точек в системах лития с другими элементами.

ГЛАВА III. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЛИТИЯ С ЭЛЕМЕНТАМИ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ЕГО АКТИВНОСТЬ И РАСТВОРИМОСТЬ В ЖИДКОМ АЛЮМИНИИ.

3.1. Расчёт параметров взаимодействия в системах лития с другими элементами.

3.2. Расчёт взаимной растворимости компонентов в системах А1-РЗМ, Ы-РЗМ и расчёт диаграмм состояния двойных систем с расслаиванием на основе лития.

3.3. Термодинамическая активность компонентов в двойных и тройных системах Ы-РЗМ и А1-8г-ЩМ.

3.4. Влияние редкоземельных металлов на коэффициент активности и растворимость лития в жидком алюминии

ГЛАВА IV. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

ДИАГРАММ СОСТОЯНИЯ, МЕХАНИЧЕСКИХ И АКУСТОДЕМПФИРУЮЩИХ СВОЙСТВ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ А1-1л-Са.

4.1. Исходные материалы. Методика приготовления сплавов.

4.2. Методика исследования микроструктуры, дифференциально-термического анализа и демпфирующей способности сплавов.

4.3. Исследование фазового равновесия системы А1-1л-Ос1.

4.4. Исследование влияния гадолиния на механические и акустодемпфирующие свойства алюминиево-литиевых сплавов.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертация по химии, на тему "Взаимодействие лития с алюминием и редкоземельными металлами и разработка сплавов на их основе"

Актуальность темы. Создание сверхлёгких материалов с высокой удельной прочностью и повышенной пластичностью является в настоящее время одной из актуальных задач науки, обусловленной развитием современной техники. Применение подобных сплавов позволяет снизить вес конструкций и приборов, увеличить их жёсткость и улучшить эксплуатационные характеристики. Повышение пластичности делает процессы обработки давлением этих сплавов более экономичными. В этой связи большой интерес представляют сплавы, легированные литием. Вопрос об использовании лития в качестве легирующего элемента лёгких сплавов давно привлекает внимание металловедов. Однако лишь в последние годы расширились исследовательские работы по использованию лития в качестве легирующего элемента в сплавах на основе алюминия. Дополнительное легирование и модифицирование этого класса сплавов щелочноземельными (стронцием) и редкоземельными металлами (РЗМ) и изучение их физико-химического взаимодействия позволяет на их базе создать новые сплавы. Кроме того, в Таджикистане имеются месторождения минералов, содержащих литий, стронций и РЗМ, и налажено производство этих металлов, что представляется важным для развития экономики и промышленности республики.

Представленная работа выполнена на кафедре «Металлургия цветных металлов» Таджикского технического университета им. акад. М.С.Осими.

Целью работы явилось построение двойных диаграмм состояния лития с щелочными, редкоземельными и некоторыми переходными металлами, а также разработка сплавов на основе системы А1-1л-Сс1 с высокими механическими и акустодемпфирующими свойствами.

Для достижения поставленной цели в работе решены следующие основные задачи:

- систематизированы виды взаимодействия лития с элементами периодической системы с целью выявления общих закономерностей фазовых равновесий в двойных системах;

- оценены типы взаимодействия компонентов в расслаивающихся системах на основе лития с применением статистических и термодинамических критериев;

- определены термодинамические свойства сплавов в двойных и тройных системах с участием лития.

Научная новизна работы состоит в том, что:

- методами прогноза и расчёта построено 21 диаграмма состояния систем на основе лития;

- в приближении теории регулярных растворов получены уравнения и рассчитаны термодинамические активности компонентов в двойных и тройных системах Ы-ЩМ, А1-ЩЗМ, 1Л-РЗМ, А1-ЩЗМ-ЩМ и А1-1Л-РЗМ;

- экспериментально изучен фазовый состав и построены диаграмма состояния квазибинарной системы А11л-А12Ос1 и поверхность ликвидуса тройной диаграммы состояния системы А1-А11Л-А12Ос1. Практическая значимость. Полученные сведения по построенным диаграммам состояния и термодинамическим свойствам сплавов лития способствуют более широкой научно-обоснованной разработке технологии по получению и применению этих сплавов в современных областях науки и техники. Определение термодинамических характеристик сплавов лития с алюминием, щелочноземельными и редкоземельными металлами пополнит банк термодинамических величин новыми данными. Предложенные оптимальные составы сплавов системы А1-1л-Ос1 с высокими акустодемпфирующими и механическими свойствами могут быть использованы в авиа-, ракето- и машиностроении в качестве конструкционных и акустодемпфирующих материалов. Результаты данной работы используются и могут быть применены в научных исследованиях и в учебном процессе в Таджикском национальном университете, Таджикском техническом университете, Институте химии АН и других вузах Республики Таджикистан. Результаты диссертации внедрены в учебный процесс курса «Физическое металловедение», «Металлургия лёгких и редких металлов» и «Моделирование процессов и объектов в металлургии» на кафедре «Металлургия цветных металлов» Таджикского технического университета им.акад.М.С.Осими.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены на Международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию со дня рождения одного из основателей ТТУ Сулейманова A.C. (Душанбе, 1998 г.); Юбилейной научно-практической конференции, посвященной 40-летию химического факультета и 65-летию профессора Якубова Х.М. «Проблемы современной химической науки и образования» (Душанбе, 1999 г.); Конференции молодых учёных, посвященной 80-летию академика АН РТ М.С.Осими «Химия в начале XXI-века» (Душанбе, 2000 г.); Республиканской конференции «Достижения в области химии и химической технологии» (Душанбе, 2001 г.); 1-ой Международной научно-технической конференции «Генезис, теория и технология литых материалов» (Владимир, Россия, 2002 г.); Международной научно-практической конференции «16 сессия Шурой Оли РТ (12 созыва) и её историческая значимость в развитии науки и образования» (Душанбе, 2002 г.); Межвузовской научно-практической конференции, посвящённой 80-летиям г.Душанбе и Министерству образования РТ «Достижения в области металлургии и машиностроения РТ» (Душанбе, 2004 г.); П-ой и IV-ой Международной научно-практической конференции «Перспективы развития, науки и образования в XXI веке» (Душанбе, 2006, 2010 гг.).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 3 статьи и 12 тезисов доклада.

Заключение диссертации по теме "Физическая химия"

выводы

1. Составлена систематическая таблица по методу Корнилова И.И., в которой приведены сведения о взаимодействии лития с 91 -им элементом периодической системы. Установлено, что полностью построено 33 диаграммы состояния на основе лития, что составляет всего 35 % от их общего количества.

2. Выявлены общие закономерности взаимодействия лития с элементами ПС и установлено, что литий не образует диаграмм состояния с неограниченной растворимостью ни с одним элементом; с элементами I, ГУУПА групп, а также Ве и N1 наблюдается полное отсутствие взаимодействия; с элементами ПА, УША и 1-У1В групп литий образует ограниченные твёрдые растворы, механические смеси и химические соединения.

3. Впервые рассчитаны параметры взаимодействия (энергия взаимообмена, энергия связи одноимённых, разноимённых частиц и степень ближнего порядка) лития с элементами периодической системы.

4. Впервые построена 21 расчётная диаграмма состояния двойных систем на основе лития с применением уравнений двухзонной модели и теории • -регулярных растворов.

5. Получены уравнения и рассчитаны термодинамическая активность и растворимость компонентов в двойных и тройных системах 1л-ЩМ, А1-ЩЗМ, П-РЗМ, А1-ЩЗМ-ЩМ и А1-1Л-РЗМ в приближении теории регулярных растворов.

6. Экспериментально изучено фазовое равновесие в системе А1-А1Ы-А12Ос1, построены квазибинарная диаграмма состояния АИл-А^вс! и поверхность ликвидуса тройной системы А1-А11л-А12Сс1.

7. Получены оптимальные составы сплавов системы А1-1л-Ос1 с высокими акустодемпфирующими и механическими свойствами, которые составили: для лития - 6 % (по массе); гадолиния - 0.025-0.050 % (по массе) и алюминия - 93.975-93.95 % (по массе).

114

Список источников диссертации и автореферата по химии, кандидата химических наук, Муслимов, Имомали Шохимардонович, Душанбе

1. Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. - М.: Мир, 1971, т. 1, 560 с.

2. Ефимов Ю.В., Барон В.В., Савицкий Е.М. Ванадий и его сплавы. — М.: Наука, 1969, 254 с.

3. Корнилов И.И., Матвеев Н.М., Пряхина Л.И., Полякова P.C. Металлохимические свойства элементов Периодической системы. -М.: Наука, 1966, 351 с.

4. Зеликман А.Н., Коршунов Б.Г. Металлургия редких металлов. — М.: Металлургия, 1991, 431 с.

5. Ганиев И.Н., Назаров Х.М., Бадалов М.Д. Особенности взаимодействия лития с редкоземельными металлами. Металлы, 1998, №6, с. 109.

6. Хансен А., Андерко К. Структуры двойных сплавов. — М.: Металлургия, 1971, т. 1 -2.

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

8. Шанк Ф.А. Структура двойных сплавов. — М.: Металлургия, 1979, 639 с.

9. Дриц М.Е., Зусман Л.Л. Сплавы щелочных и щелочноземельных металлов. — М.: Металлургия, 1986, 386 с.

10. Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1979, т. 1-9.

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

12. Диаграммы состояния металлических систем на основе алюминия и магния. М.: Наука, 1977, 228 с.

13. Мондольфо Л.Ф. Структура и свойства алюминиевых сплавов. — М.: Металлургия, 1979, 639 с.

14. Шуберт К. Кристаллические структуры двухкомпонентных фаз. Под ред. Н.А.Горюновой. -М.: Металлургия, 1971, 532 с.

15. Пирсон У. Кристаллохимия и физика металлов и сплавов. Пер. с англ. С.Н.Горина. Ч. 1 и 2. -М.: Мир, 1977, 424 и 472 с.

16. Химия и периодическая система. Пер. с японск. Под ред. К.Сайто. -М.: Мир, 1982, 320 с.

17. Parthe Е. Crystal chemistry of tetrahedral sructures. N.Y.-Lnd.: Gordon and Breach, 1964, 176 p.

18. Goryunova N., Parthe E. A scheme for the deri nation of the composition of gernal ternary inorganic semiconductors. Materials sciense and engineering, 1967, v.2, № 1, p. 1-13.

19. Costas L. P., Marshall R.P. The solubility of lithium in aluminum. -Transactions of A1 ME. 1962, v. 224, p. 970-974.

20. Levine E.D., Ropperpat E. J. The Aluminum-Lithium phase diagram. -US Atomic Energy. Commission. Division of Technical information. 1962, 6 Feb.

21. Podloucky R., Jansen J.F., Guo X.Q., Fpeeman A.J. First-principles electronic-structure approach for phase diagrams of binary alloys. -Phys.Reo.Bi.condes Matter, 1988, v. 37, № 10, c. 5478-5482.

22. Liu D.R., Williams D.B. Determination of the 5'solvus line in Al-Li alloys by measurement of the 5'volome fraction. Ser.ment., 1988, v. 22, №9, p. 1361-1365.

23. Masalski T.B. Binary alloy phase diagrams. American Society for metals Park. Ohio, 1988, v. 1-2, 2224 p.

24. Джураев Т.Д., Ганиев И.Н., Муслимов И.Ш. Взаимная предельная растворимость РЗМ и лития в твердом и жидком состояниях. Материалы Международной конференции, посвященной 80-летию Сулейманова А. 1998, с. 71.

25. Муслимов И.Ш. Особенности взаимодействия лития с элементами периодической системы Д.И.Менделеева. Материалы конференции молодых учёных "Химия в начале XXI века", посвящённой 80-ти летаю академика АН РТ М.С.Осими. 2000; с.19.

26. Дриц М.Е., Пядежнова Е.М., Рохлин Л .Л. Лёгкие сплавы; содержащие литий. М.: Наука, 1982, 141 с.29; Дриц М.Е. и др. Диаграммы состояния сплавов на основе алюминия и магния. Под ред. Н.Х. Абрикосова. М.: Металлургия, 1989,348 с.

27. Курнаков Н.С. Избранные труды./ Отв.ред. Звягинцева>О.Е. М.: Изд. АН СССР, т. I; II и III, 1960, 1961 и 1963, 595, 611 и 567 с.

28. Шамсиддинов А.Д. Диаграммы состояния и физико-химические свойст-ва сплавов систем А1-1л-8с (У, Ьа, Се, Рг, N(1). Диссертация кандидата химических наук. Душанбе: Институ т химии АН РТ, 1993, 127 с.

29. Крипьякевич П.И., Залуцкий И.И. Соединения редкоземельных металлов с алюминием и их кристаллические структуры. В сб.: Вопросы теориш и применения редкоземельных металлов; М.: Наука, 1964, с. 144-145.

30. Buschow К. and Van Vucht. Sistematic arrangement of the binary rare-earth aluminium sistems.- J. Philips. Res. Repts, 1967, v. 22, № 1, p. 233-235.

31. Тейлор К. Интерметаллические соединения редкозебмельных металлов. М.: Мир, 1974, 221 с.

32. Воздвиженский В.М. Прогноз двойных диаграмм состояния. М.: Металлургия, 1975, 224 с.

33. Kordes Е. Die evtektische Gefriezpunkt-sernied-zingung in Binary Gemischen. — Z. anorg. und allgem Chem., 1927, Bd 167, № 2, s. 97112.

34. Сейфер Г.JI., Остроухова З.М. Статистический прогноз состава эвтектик. — Журн. неорг. химии, 1962, № 1, с. 203-205.

35. Васильев М.В. Расчёт эвтектической концентрации двойных металлических систем. Журн. физ. химии, 1970, № 9, с. 21702174.

36. Джураев Т.Д. Расчётные и экспериментальные исследования взаимодействия щелочноземельных металлов с элементами Периодической системы. Дис.канд.хим.наук. Донецк, 1972, 234с.

37. Курнаков Н.С. Введение в физико-химический анализ. М.: АН СССР, 1940, 546 с.

38. Юм-Розери У. Факторы, влияющие на стабильность металлических фаз. В кн.: Устойчивость фаз в металлах и сплавах. -М.: Мир, 1970, 408с.

39. Даркен Л.С., Гурри Р.В. Физическая химия металлов. М.: Металлургиздат, 1960, 256 с.

40. Вахобов A.B., Вигдорович В.Н., Джураев Т.Д. Общие закономерности в строении диаграмм состоянии металлических систем. — М.: Наука, 1973, с. 121-123.

41. Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. — М.: Наука, 1977, 194 с.

42. Mott B.W. Licuid immiscibility in metals sistems. Philos, Magasin, 1975, v.8, № 2, p. 259-283.

43. Mott В., Jones H. The theory of the properties of Metalls and Alloys. -Lnd.: 1936, 362 p.

44. Полинг JI.К. Природа химической связи. М.-Л.: Госхимиздат, 1947, 160 с.

45. Miedema A.R. The electronegativity parameter for transition Metals heat of formation and charge tranater in alloys. J.less-Common metals, 1973, v.32, № 1, p. 117-138.

46. Kubaschevesky O. The physical chamistry of metallic solutions and intarmetallic compounds. L.: Asad. Press, 1959, 306 p.

47. Гшнейдер В.А. Сплавы редкоземельных металлов. — М.: Мир, 227с.

48. Watson R.E., Bennett L.H. Volum effect in transition-metal alloying. Acta Metall., 1982, v.30, № 10, p. 1941-1955.

49. Кауфман Л., Бернстейн X. Расчёт диаграмм состояния с помощью ЭВМ. М.: Мир, 1972, 326 с.

50. Диаграммы фаз в сплавах. Кн. под ред. Л.Беннета, Т.Массалский и Б.Гиссена. М.: Мир, 1986, 273 с.

51. Теслюк М.Ю. Металлические соединения со структурами фаз Лавеса. -М.: Наука, 1969, 136 с.

52. Hildebrand I.H., Scott R.I. The solibility of nonelectrlystes. N.Y.: Reinhold publ, 1950, 3 rd ed., 488 p.

53. Machlin E.S. Correction terms to pair potencial model values of the energy of formation for transition elements polyvalent element phases. CalPHad, 1982, v.5, № 1, p. 1-17.

54. Hillert M. Empirical-method of predicting and representing termodinamic properties of ternary solution phases. CalPHad, 1980, v.4, № 1, p. 1-12.

55. Делингер У. Теоретическое металловедение. М.: Металлургия, 1960, 286 с.

56. Захаров А.М1. Диаграммы состояния двойных и тройных систем. — М.: Металлургия, 1978, 292 с.

57. Вахобов A.B., Джураев Т.Д., Вигдорович В.Н. О растворимости элементов периодической системы в барии и стронции в твёрдом состоянии. — Изв. АН Тадж.ССР. Отд.физ.-мат. и геол.-хим.наук, 1971, т.42, № 64, с. 43-50.

58. Вахобов A.B., Вигдорович В.Н., Джураев Т.Д. К расчёту гипотетических диаграмм состояния двойных систем. В кн.: Общие закономерности в строении диаграмм состояния металлических систем. -М.: Наука, 1973, с.98-100.

59. Вахобов A.B., Джураев Т.Д. Двойные системы кальция с редкоземельными элементами и термодинамические свойства их сплавов. Журн. физ. химии, 1974, т.48, № 6, с. 1608.

60. Вахобов A.B., Джураев Т.Д., Бурылёв Б.П. и др. Исследование взаимодействия стронция и бария с алюминием и редкоземельными металлами. В кн: Фазовые равновесия в металлических расплавах. -М.: Наука, 1981, с.97-100.

61. Хайридинов С.Х., Джураев Т.Д. Диаграммы состояния щелочноземельных металлов с железом и кобальтом. ВИНИТИ АН СССР, № 2056-83. Деп. от 19.04.1983.

62. Пинес Б.Я. К расчёту простейших диаграмм равновесия бинарных сплавов. ЖЭТФ, 1943, № 11, с. 411-417.

63. Данилов В.И., Каменецкая Д.С. О влиянии межмолекулярного взаимодействия на равновесие фаз в бинарных системах. Журн. физ. химии, 1948, № 1, с. 81-89.

64. Аптекарь И.Л., Исаева Л.Г. Анализ возможных типов диаграмм состояния двухкомпонентных систем. — Журн. физ. химии, 1977, № 9, с. 2353-2355.

65. Джураев Т.Д., Вахобов A.B. Степень ближнего порядка -критерий для определения разновидностей расслаивающихся систем. Докл. АН Тадж.ССР, 1986, т. 29, № 1, с. 32-35.

66. Джураев Т.Д., Муслимов И.Ш., Набиев З.Ш. Диаграммы состояний несмешивающихся систем на основе лития. — Материалы I Международной научно-технической конференции "Генезис, теория и технология литых сплавов". 20-24 мая 2002 г., Г.Владимир, с. 178.

67. Физико-химические свойства элементов. Под ред. Г.В.Самсонова. Киев: Наукова думка, 1965, 807 с.

68. Славинский М.П. Физико-химические свойства элементов. М.: Металлургиздат, 1952, 764 с.

69. Куликов И.С. Термическая диссоциация соединений. М.: Металлургия, 1969, 369 с.

70. Бескровный А.К. Определение границ растворимости в сплавах. — Ростов-на-Дону: Ростовский университет, 1964, 37 с.

71. Бескровный А.К. К расчёту температур плавления металлов. В кн:: Применение новых материалов в сельскохозяйственном машиностроении. — Ростов-на-Дону: Ростовский, университет, 1966, с. 32-33.

72. Эшонов К.К., Джураев Т.Д., Вахобов А.В. О двойных диаграммах состояния бария с редкоземельными элементами. — Изв. АН Тадж.ССР, Отд. физ.-мат. и геол.хим.наук, 1976, № 3, с. 100.

73. Эддисон У. Аллотропия химических элементов: М.: Мир, 1966, 207 с.

74. Джураев Т.Д., Муслимов И.Ш., Газизова Э.Р. О диаграммах» фазового равновесия лития с другими щелочными; металлами; —-Доклады АН РТ, том XLVIII, № 2, 2005, с.42-45.

75. Niessen А.К., de Boer F.R., Boom R. and all. Calphad. 1983, v. 7, p. 51-70.

76. Джураев? Т.Д. Диаграмма состояния и термодинамические свойства системы барий-лантан Докл. АН ТадССР, 1989, т. 32, № 11, с. 7541

77. Бурылёв Б.П: Термодинамика металлических растворов внедрения, Ростов-на-Дону: Ростовский университет, 1984, 160 с.

78. Бурылёв Б.П. О применении теории регулярных растворов к жидким сплавам кремния с элементами II и V периодов. Изв. вузов, чёрная металлургия, 1963, № 8, с. 35-40.

79. Джураев Т.Д., Муслимов И.Ш. Термодинамические свойства компонентов в системах литий РЗМ. — Материалы научно-практической конференции, посвящённой 40-летию химического факультета ТГНУ и 65-летию профессора Якубова Х.М. Душанбе, 1999. С. 32-33.

80. Вахобов A.B., Джураев Т.Д., Вигдорович В.Н. Исследование давления пара над сплавами системы алюминий-стронций. — Журн.физ.химии, 1974, т. 38, № 9, с. 2204.

81. Ганиев И.Н., Вахобов A.B., Джураев Т.Д. Исследование фазового равновесия и анализ межмолекулярного взаимодействия некоторых квазибинарных разрезов тройной системы барий-алюминий-кремний. Журн. физ. химии, 1976, т. 50, № 12, с. 3115-3118.

82. Ганиев И.Н., Вахобов A.B., Джураев Т.Д. Термодинамическая оценка степени взаимодействия компонентов в системе стронций-алюминий-кремний. Докл. АНТадж.СССР, 1979, № 12, с." 745.

83. Hultgren R., Desai P.D., Hawkins D.T., Gleiser M. and Kelley K.K. Selected values for the termodinamic properties of Binary Alloys. -Amer. Soc. Met., Metals Park. OH, 1973, 1078 p.

84. Kubashewsky O., Cottrell J.A. Termochemical data of Alloys. Pergamon Press. Lnd.: 1956, 452 p.

85. Лебедев В.А. Термодинамика интерметаллических соединений редкоземельных металлов. В кн.: Термодинамические свойства интерметаллических фаз. Киев: 1982, с. 38-47.

86. Плотников Ю.В., Вахобов A.B., Вигдорович В.Н. Исследование давления паров над сплавами алюминий-барий. Журн. физ.химии, 1972, т.36, № 6, с. 1426.

87. Бурылев Б.П. Расчёт термодинамических свойств окисных систем из диаграмм состояния. Журн.физ.химии, 1969, т. 43, № 12, с. 3034-3037.

88. Бурылёв Б.П. Термодинамические свойства сплавов кальция. В кн.: Термодинамические и термические константы веществ. — М.: Наука, 1969, с. 51-54.

89. Бурылёв Б.П. Расчёт диаграмм состояния с областью несмешиваемости и промежуточными соединениями. В кн.: Теоретические и экспериментальные метода исследования диаграмм состояния металлических систем. М.: Наука, 1969, с. 87-94.

90. Джураев Т.Д., Вахобов A.B. Активность и теплота смешения щелочноземельных металлов с кремнием. — Докл. АН Тадж.ССР, 1982, №5, с. 289-291.

91. Эшонов К.К., Джураев Т.Д. Расчёт термодинамической активности компонентов в системе ЩЗМ-алюминий. Докл. АН Тадж.ССР, 1976, № 3, с. 35-37.

92. Нагибина JI.E., Вахобов A.B., Джураев Т.Д. Расчёт термодинамической активности компонентов в жидких* сплавах стронция. — Журн. физ. химии, 1976, № 3, с. 806.

93. Эшонов К.К., Вахобов A.B., Джураев Т.Д. Расчёт термодинамической активности компонентов в жидких сплавах бария. Журн. физ. химии, 1976, № 3, с. 896.

94. Эшонов К.К., Джураев Т.Д., Вахобов A.B. Термодинамические свойства жидких сплавов системы стронций-неодим. Докл. АН Тадж.ССР, 1977, № 9, с. 33-35.

95. Бурылёв Б.П. Энергия взаимообмена — главный критерий образования смешанных кристаллов. Изв. ВУЗ СССР, Химия и химическая технология, 1969, т. 12, № 4, с.412-415.

96. Кубо Р. Термодинамика. М.: Мир, 1970, 304 с.

97. Джураев Т.Д., Вербицкая H.A., Вахобов A.B. Оценка энтальпии образования интерметаллидов состава АВ3 с участием ЩЗМ. — Журн. физ.химии, 1987, № 61, с. 462.

98. Плотников Ю.В., Вахобов A.B., Гусев Е.В. Новое в технологии получения барий-алюминиевых сплавов. — Цветная металлургия, Цветметинформация, 1971, № 23, с. 41.

99. Джураев Т.Д. Влияние элементов периодической системы на активность и растворимость щелочноземельных металлов в алюминии. Докл. АН Тадж.ССР, 1990, т. 33, № 1, с. 32-35.

100. Джураев Т.Д., Муслимов И.Ш., Ганиев И.Н. Оценка легирующей способности щелочных металлов в сплавах алюминия со стронцием. Докл. АН РТ, т. 45, № 1-2, 2002, с. 55.

101. Мальцев М.В. Модифицирование структуры металлов и сплавов. -М.: Металлургия, 1964, 214 с.

102. Ганиев И.Н., Вахобов A.B., Джураев Т.Д., Каляева В.Г. Модифицирование алюминиево-кремниевых сплавов стронцием. — Литейное производство, 1975, № 1, с. 33-34.

103. Джураев Т.Д., Трубнякова Э.Д., Вахобов A.B. Влияние РЗМ на активность и растворимость ЩЗМ в алюминии Докл. АН Тадж.ССР, 1985, т. 28, № 11, с. 644.

104. Moelwyn-Hughes Е.А. Physical chemistry. L.-N.Y.-P.: Pergamon Press, 1961, 1151 p.

105. Prigogine I., Defay R. Chemical thermodynamics. L.-N.Y.-T.: Longmans Greens and CO, 1954, 510 p.

106. Свелин P.A. Термодинамика твёрдого состояния. — M.: Металлургия, 1968, 315 с.

107. Беккерт М., Клем X. Справочник по металлографическому травлению. — М.: Металлургия, 1979, 136 с.

108. Коваленко B.C. Металлографические реактивы. — М.: Металлургия, 1973, 155 с.

109. Кочержинский Ю.А., Безштонько H.H. Высокотемпературный дифференциальный термоанализатор. Известия СО АН СССР, 1974, №9, с. 32.

110. Ковба JI.M. Рентгенофазовый анализ. М.: Изд. Мосгосуниверситета, 1976, 232 с.

111. Берг А.Г. Введение в термографию. М.: Металлургия, 1969. 295 с.

112. Джураев Т.Д., Муслимов И.Ш., Ганиев И.Н., Назаров Х.М. Система алюминий-литий-гадолиний в области, богатой алюминием. Вестник Педагогического университета. Душанбе, 2002, с.61-64.

113. Хакдодов М.М. Разработка акустодемпфирующих композиционных материалов. Душанбе: НПИЦентр, 2001, 156 с.

114. Парфёнов A.A. К методике определения акустических характеристик металлических материалов. — Труды МИСиС. 1981, № 127, с. 75.

115. Алюминиевые сплавы (свойства, обработка, применение). Под ред. М.С.Дрица и Л.Х.Райтберга. — М.: Металлургия, 1979, 678 с.

116. Шувалов В.Н. Качество и эффективность технологических машин. -Л: ЛГУ, 1977, 237 с.

117. Авдеев Б.А. Техника определения механических свойств металлов. М.: Металлургиздат, 1976, 352 с.

118. Большую роль в успешном осуществлении программы исследований сыграли постоянное внимание со стороны профессоров Анвара Вахобовича Вахобова, Виленина Наумовича Вигдоровича и Холмурода Мариповича Назарова.