Preview

Izvestiya. Non-Ferrous Metallurgy

Advanced search

VISCOSITY OF HIGH-ENTROPY MELTS IN CU–SN–PB–BI–GA, CU–SN, CU–PB, CU–GA, AND CU–BI EQUIATOMIC COMPOSITIONS

https://doi.org/10.17073/0021-3438-2015-2-9-13

Abstract

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.

About the Authors

O. A. Chikova
Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, г. Екатеринбург
Russian Federation


V. S. Tsepelev
Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, г. Екатеринбург
Russian Federation


V. V. V’yukhin
Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, г. Екатеринбург
Russian Federation


References

1. Chung-Chin Tung, Jien-Wei Yeh, Tao-tsung Shun et al. // Mater. Lett. 2007. Vol. 61. P. 1—5.

2. Wang X.F., Zhang Y., Qiao Y., Chen G.L. // Intermetallics. 2007. Vol. 15. P. 357—362.

3. Chung-Jin Tong, Yu-Liang Chen, Swe-Kai Chen et al. // Metal. Mater. Trans. A. 2005. Vol. 36A, № 4. Р. 881—893.

4. Фирстов С.А., Горбань В.Ф., Крапивка Н.А., Печковский Э.П. // Композиты и наноматериалы. 2011. № 2. С. 5—20.

5. Соболь О.В., Андреев А.А., Горбань В.Ф. и др. // Письма в ЖТФ. 2012. Т. 38, № 13. С. 41—48.

6. Островский О.И., Григорян В.А., Вишкарев А.Ф. Свойства металлических расплавов. М.: Металлургия, 1988.

7. Глазов В.М., Айвазов А.А. Энтропия плавления металлов и полупроводников. М.: Металлургия, 1980.

8. Зинер К. // Устойчивость фаз в металлах и сплавах. М.: Мир, 1970. С. 96—110.

9. .Баум Б.А., Хасин Г.А., Тягунов Г.В. и др. Жидкая сталь. М.: Металлургия, 1984.

10. Баум Б.А. Металлические жидкости. М.: Наука, 1979.

11. Коржавина (Чикова) О.А. и др. // Расплавы. 1991. № 1. С. 10—17.

12. Попель П.С., Чикова О.А., Бродова И.Г., Поленц И.В. // Физика металлов и металловедение. 1992. № 9. С. 111—115.

13. Тягунов Г.В., Цепелев В.С., Кушнир М.Н., Яковлев Г.Н. // Зав. лаб. 1980. № 10. С. 919—920.

14. Пат. 2386948 (РФ). Способ бесконтактного измерения вязкости высокотемпературных металлических расплавов /А.М. Поводатор, В.В. Конашков, В.В. Вьюхин, В.С. Цепелев. Опубл. 20.04.2010. Бюл. № 11.

15. Пат. 104721 (РФ). Устройство для исследования высокотемпературных металлических расплавов / А.М. Поводатор, В.В. Конашков, В.В. Вьюхин, В.С. Цепелев. Опубл. 25.05.2011. Бюл. № 14А.

16. Бродова И.Г., Попель П.С., Барбин Н.М., Ватолин Н.А. Исходные расплавы как основа формирования структуры и свойств алюминиевых сплавов. Екатеринбург: УрО РАН, 2005.


Review

For citations:


Chikova O.A., Tsepelev V.S., V’yukhin V.V. VISCOSITY OF HIGH-ENTROPY MELTS IN CU–SN–PB–BI–GA, CU–SN, CU–PB, CU–GA, AND CU–BI EQUIATOMIC COMPOSITIONS. Izvestiya. Non-Ferrous Metallurgy. 2015;(2):9-13. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0021-3438-2015-2-9-13

Views: 849


ISSN 0021-3438 (Print)
ISSN 2412-8783 (Online)