<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">cvmet</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия вузов. Цветная металлургия</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Izvestiya. Non-Ferrous Metallurgy</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">0021-3438</issn><issn pub-type="epub">2412-8783</issn><publisher><publisher-name>НИТУ МИСИС</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.17073/0021-3438-2019-6-39-47</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">cvmet-1067</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Металловедение и термическая обработка</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>Physical Metallurgy and Heat Treatment</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Построение неравновесной диаграммы состояния системы галлий–олово и ее анализ</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title></trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Александров</surname><given-names>В. Д.</given-names></name></name-alternatives><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Зозуля</surname><given-names>А. П.</given-names></name></name-alternatives><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Фролова</surname><given-names>С. А.</given-names></name></name-alternatives><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff xml:lang="ru" id="aff-1"><institution>Донбасская национальная академия строительства и архитектуры</institution><country>Russian Federation</country></aff><pub-date pub-type="collection"><year>2019</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>19</day><month>02</month><year>2020</year></pub-date><volume>0</volume><issue>6</issue><fpage>39</fpage><lpage>47</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Александров В.Д., Зозуля А.П., Фролова С.А., 2019</copyright-statement><copyright-year>2019</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Александров В.Д., Зозуля А.П., Фролова С.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Александров В.Д., Зозуля А.П., Фролова С.А.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://cvmet.misis.ru/jour/article/view/1067">https://cvmet.misis.ru/jour/article/view/1067</self-uri><abstract><p>Методами термического анализа изучены переохлаждения сплавов в системе галлий–олово в нормальных условиях. Для этого были исследованы следующие образцы: Ga (I ); два доэвтектических сплава – 95 % Ga + 5 % Sn (II ) и 90 % Ga + 10 % Sn (III ); эвтектический сплав 96,3 % Ga + 13,7 % Sn (IV ); пять заэвтектических сплавов с содержанием Sn 20 % (V ), 35 % (VI ), 50 % (VII ), 80 % (VIII ) и чистое олово (IX ). Построена неравновесная диаграмма состояния этой системы. При этом состав эвтектики не меняется, а эвтектическая температура уменьшается до 5,5 °C, т.е. на 26 град ниже температуры трехфазного эвтектического равновесия. Эвтектическая температура практически не меняется при изменении скоростей охлаждения эвтектектического сплава в пределах от 0,06 до 60 °C/мин. Установлено, что в доэвтектической области намечается небольшое понижение переохлаждений, тогда как в заэвтектической области – их увеличение при приближении состава сплава к эвтектическому. Рассчитаны активности и коэффициенты активностей компонентов на линиях равновесного и неравновесного ликвидуса. Показано, что активности компонентов как на линии равновесного, так и на линии неравновесного ликвидуса в целом закономерным образом уменьшаются, а коэффициенты активностей возрастают по мере приближения состава к эвтектическому. На диаграммах состояния показаны концентрационные пути равновесной и неравновесной кристаллизации.</p></abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>галлий</kwd><kwd>олово</kwd><kwd>сплавы</kwd><kwd>диаграмма состояния</kwd><kwd>плавление</kwd><kwd>кристаллизация</kwd><kwd>термический анализ</kwd><kwd>ликвидус</kwd><kwd>солидус</kwd><kwd>эвтектика</kwd><kwd>переохлаждение</kwd><kwd>активности</kwd><kwd>пути кристаллизации</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Liang Zhao, Yuming Xing Ze, Wang Xin Liu. The passive thermal management system for electronic device using low-melting-point alloy as phase change material. Appl. Therm. Eng. 2017. Vol. 125. P. 317—327. DOI: doi. org/10.1016/j.applthermaleng.2017.07.004.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Liang Zhao, Yuming Xing Ze, Wang Xin Liu. The passive thermal management system for electronic device using low-melting-point alloy as phase change material. Appl. Therm. Eng. 2017. Vol. 125. P. 317—327. DOI: doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2017.07.004.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Краюхин В.И. Состав материалов для приготовления упрочняющих паст: Пат. С09К3/10 (РФ). 2009.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Krayukhin V.I. The composition of materials for the preparation of hardening pastes: Pat. С09К3 / 10 (RF). 2009 (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Roy Ch.K., Bhavnani S., Hamilton M.C., Wayne J.R., Knight R.W., Harris D.K. Thermal performance of low melting temperature alloys at the interface between dissimilar materials. Appl. Therm. Eng. 2016. Vol. 99.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Roy Ch.K., Bhavnani S., Hamilton M.C., Wayne J.R., Knight R.W., Harris D.K. Thermal performance of low melting temperature alloys at the interface between dissimilar materials. Appl. Therm. Eng. 2016. Vol. 99. P. 72—79. DOI: doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2016.01.036.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">P. 72—79. DOI: doi.org/10.1016/j.applthermaleng. 2016.01.036.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chentsov V.P., Shevchenko V.G., Mozgovoi A.G., Pokrasin M.A. Density and surface tension of heavy liquid metal coolants. Gallii i indii. Perspektivnye materialy. 2011. No. 3. P. 46—52 (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ченцов В.П., Шевченко В.Г., Мозговой А.Г., Покрасин М.А. Плотность и поверхностное натяжение тяжелых жидкометаллических теплоносителей. Галлий и индий. Персп. материалы. 2011. No. 3. С. 46—52.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ivanova A.G., Gerasimov S.F. Dependence of the phase transition temperature of the eutectic alloy Ga—Zn on its morphology. Izmeritel’naya tekhnika. 2009. No. 1. P. 34—37 (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Иванова А.Г., Герасимов С.Ф. Зависимость температуры фазовых переходов эвтектического сплава Ga— Zn от его морфологии. Измер. техника. 2009. No. 1. С. 34—37.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Diagrams of the state of double metallic systems: Reference. Vol. 2. Ed. N.P. Lyakishev. Moscow: Mashinostroenie, 1997. P. 657—658 (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник. В 3 т. Т. 2. Под общ. ред. Н.П. Лякишева. М.: Машиностроение, 1997. С. 657—658.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Puschin N.A., Stepanoviĉ S., Stajiĉ V. Über die Legierungen des Galliums mit Zink, Cadmium, Quecksilber, Zinn, Blei, Wismut und Aluminium. Z. Anorg. Allgem. Chem. 1932. Vol. 209. Iss. 3. P. 329.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Puschin N.A., Stepanoviĉ S., Stajiĉ V. Über die Legierungen des Galliums mit Zink, Cadmium, Quecksilber, Zinn, Blei, Wismut und Aluminium. Z. Anorg. Allgem. Chem. 1932. Vol. 209. Iss. 3. P. 329.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Predel B. Zustandsdiagramm und eigenschaften von Gallium-Zinn-Legierungen. J. Less Common Metals. 1964. Vol. 7. Iss. 5. P. 347—355.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Predel B. Zustandsdiagramm und eigenschaften von Gallium-Zinn-Legierungen. J. Less Common Metals. 1964. Vol. 7. Iss. 5. P. 347—355.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Trebuhov A.A., Sarmurzina R.K., Sokolskii D.V. Study of the physicochemical properties of the gallium-tin system. Zhurnal fizicheskoi khimii. 1985. No. 8. P. 2065—2067 (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Требухов А.А., Сармурзина Р.К., Сокольский Д.В. Исследование физико-химических свойств системы галлий—олово. Журн. физ. химии. 1985. No. 8. С. 2065— 2067.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Brekharya G.P. Influence of the cooling rate on supercooling of metals and alloys and structure formation: Abstract of the dissertation of PhD. Dnepropetrovsk: DGU, 1976 (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Брехаря Г.П. Влияние скорости охлаждения на переохлаждения металлов и сплавов и структурообразование: Автореф. дис. … Кандидат технических наук. Днепропетровск: ДГУ, 1976.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Aleksandrov V.D. Kinetics of nucleation and mass crystallization of supercooled liquids and amorphous media. Donetsk: Donbass, 2011 (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Александров В.Д. Кинетика зародышеобразования и массовой кристаллизации переохлажденных расплавов и аморфных сред. Донецк: Донбасс, 2011.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Aleksandrov V.D., Postnikov VA, Frolova S.O., Prokof’ev S.V. Method of compatible cyclic and differential thermal analysis: Pat. 83721 (Ukraine). 2008 (In Ukr.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Александров В.Д., Постніков В.А., Фролова С.О., Прокоф’ев С.В. Спосіб сумісного циклічного та диференційного термічного аналізу: Пат. 83721 (Україна). 2008.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Perepezko J.H. Nucleation in undercooled liquids. Mater. Sci. Eng. 1984. Vol. 65. Iss. 1. P. 125—135.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Perepezko J.H. Nucleation in undercooled liquids. Mater. Sci. Eng. 1984. Vol. 65. Iss. 1. P. 125—135.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shestak Ya. Theory of thermal analysis. Moscow: Mir, 1987 (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шестак Я. Теория термического анализа. М.: Мир, 1987.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">GOST Р532933-2009. Identification of substances and materials (heating and cooling curves for TA, DTA, DSC, TGA) (In Russ).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">ГОСТ Р532933-2009. Идентификация веществ и материалов (кривые нагревания и охлаждения по ТА, ДТА, ДСК, ТГА).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Aleksandrov V.D., Frolova S.A. Effect of the overheating of the gallium melt on its supercooling during solidification. Russ. Metallurgy (Metally). 2014. No. 1. P. 14—19. DOI: 10.1134/S0036029514010042.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Александров В.Д., Фролова С.А. Влияние перегрева расплава галлия на его переохлаждение при кристаллизации. Металлы. 2014. No. 1. С. 19—24. DOI: 10.1134/S0036029514010042.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Aleksandrov V.D., Frolova S.A. The effect of thermal processing of the liquid phase on the crystallization of alloys in the Sn—Bi system. Rasplavy. 2003. No. 3. P. 14—21 (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Александров В.Д., Фролова С.А. Влияние термовременной обработки жидкой фазы на кристаллизацию сплавов в системе Sn—Bi. Расплавы. 2003. No. 3. С. 14—21.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Aleksandrov V.D., Barannikov V.D. Study of the influence of thermal history of tin and lead drops on their crystallization by cyclic thermal analysis. Khimicheskaya fizika. 1998. Vol. 17. No. 10. P. 140—147 (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Александров В.Д., Баранников В.Д. Исследование влияния термической предыстории капель олова и свинца на их кристаллизацию методом циклического термического анализа. Хим. физика. 1998. Т. 17. No. 10. С. 140—147.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Aleksandrov V.D., Frolova S.A., Amerkhanova Sh.K. Solidification of the eutectic Ga—Sn alloy. Russ. Metallurgy (Metally). 2016. No. 5. P. 437—442. DOI: 10.1134/S0036029516050025.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Александров В.Д., Фролова С.А., Амерханова Ш.К. Особенности кристаллизации эвтектического сплава в системе галлий—олово. Металлы. 2016. No. 3. С. 47—52. DOI: 10.1134/S0036029516050025.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Er-Guang Jia, Ai-Qing Wu, Li-Jun Guo, C.S. Liu, WenJun Shan, Zhen-Gang Zhu. Experimental evidence of the transformation from microheterogeneous to microhomogeneous states in Ga—Sn melts. Phys. Lett. A. 2007. Vol. 364. Iss. 6. P. 505—509. DOI: doi.org/10.1016/j.physleta.2006.12.048.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Er-Guang Jia, Ai-Qing Wu, Li-Jun Guo, C.S. Liu, WenJun Shan, Zhen-Gang Zhu. Experimental evidence of the transformation from microheterogeneous to microhomogeneous states in Ga—Sn melts. Phys. Lett. A. 2007. Vol. 364. Iss. 6. P. 505—509. DOI: doi.org/10.1016/j.physleta.2006.12.048.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zhao Xiaolin, Bian Xiufang, Wang Changchun, Li Yunfang. The evolution of coordination structure in liquid GaSn alloy. Chinese J. Phys. 2018. Vol. 56. Iss. 6. P. 2684—2688. DOI: doi.org/10.1016/j.cjph.2018.10.025.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit22"><label>22</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zhao Xiaolin, Bian Xiufang, Wang Changchun, Li Yunfang. The evolution of coordination structure in liquid GaSn alloy. Chinese J. Phys. 2018. Vol. 56. Iss. 6. P. 2684—2688. DOI: doi.org/10.1016/j.cjph.2018.10.025.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Stromberg A.G., Semchenko D.P. Physical chemistry. Moscow: Vysshaya shkola, 1973 (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit23"><label>23</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Стромберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия. М.: Высш. шк., 1973.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Стромберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия. М.: Высш. шк., 1973.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
