докт. физ.-мат. наук, проф. кафедры физики УрФУ (620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19)
докт. техн. наук., директор Исследовательского центра физики металлических жидкостей Института материаловедения и металлургии УрФУ. Тел.: (343) 375-44-49
ст. науч. сотр. того же центра
Исследованы температурные зависимости кинематической вязкости высокоэнтропийных расплавов (ВЭР) состава, ат.%: Cu–20Sn–20Pb–20Bi–20Ga, Cu–50Sn, Cu–50Pb, Cu–50Ga, Cu–50Bi в интервале температур от 1550 до 1300 °С. Показано, что перегрев расплав выше определенной температуры (tгом) приводит к появлению гистерезиса вязкости, что свидетельствует об изменении структурного состояния ВЭР. Значения tгом для всех изученных расплавов находятся в пределах 925–1185 °С. Обнаружено, что нагрев ВЭР до определенных температур (t*) ведет к изменению энергии активации вязкого течения (Е) и энтропийного множителя (A) в уравнении Аррениуса: v = Aexp[E/(RT)]. В рамках теории Эйринга проведена оценка величины энтропии вязкого течения (ΔS≠) для изученных ВЭР. Выявлено, что для 5-компонентного расплава Cu–Sn–Pb–Bi–Ga величина ΔS≠ в режиме охлаждения в 2,6 раза меньше, чем при нагреве. Обнаруженные реологические характеристики ВЭР позволяют рассматривать данные расплавы как перспективные функциональные материалы: припои, теплоносители электрические контакты.
Temperature dependences of kinematic viscosity of high-entropy melts (HEM) of the composition, at %: Cu–20Sn–20Pb–20Bi–20Ga, Cu–50Sn, Cu–50Pb, Cu–50Ga, and Cu–50Bi are investigated in a temperature range from 1550 to 1300 °C. It is shown that melt overheating above a definite temperature (thom) leads to the appearance of viscosity hysteresis, which indicates the variation in the structural state of the HEM. Values of thom for all studied samples are in limits of 925–1185 °C. It is found that heating of the HEM to definite temperatures (t*) leads to the variation in activation energy of viscous flow (Е) and entropy multiplier (A) in the Arrhenius equation: v = Aexp[E/(RT)]. Entropy of viscous flow (ΔS≠) for studied HEM is investigated in terms of the Airing theory. It is revealed that the magnitude of ΔS≠ for a five-component Cu–Sn–Pb–Bi–Ga melt in a cooling mode is smaller than during heating by a factor of 2,6. The found rheological characteristics of HEMs allow us to consider these melts as promising functional materials: solders, heat carriers, electric contacts.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.