Термодинамический анализ процессов взаимодействия в системе Cu-Zr-O, реализующихся в условиях существования медного расплава

Выполнено термодинамическое моделирование процессов взаимодействия циркония и кислорода, растворенных в жидкой меди. Установлено, что компоненты системы Cu 2O-ZrO 2 сопряжены с жидким металлическим расплавом в системе Cu-Zr-O. С использованием данных о температурах и теплотах плавления оксидов Cu 2O и ZrO 2, а также положений субрегулярных ионных растворов и совершенных ионных растворов определены координаты линии ликвидус диаграммы состояния системы Cu 2O-ZrO 2. Расчет активностей оксида меди и оксида циркония показал, что и в области существования оксидного расплава имеют отрицательное отклонение от закона Рауля. Для интервала температур 1100-1300 °С построена поверхность растворимости компонентов в металле (ПРКМ) системы Cu-Zr-O. В ходе моделирования установлена температурная зависимость параметра взаимодействия первого порядка по Вагнеру в медном расплаве. Определены составы металлического расплава, равновесного с чистыми твердыми оксидами Cu 2O и ZrO 2, а также составы металлического расплава, равновесного с оксидным расплавом. Также определены линии трехфазных равновесий («жидкий металл - оксидный расплав - твердый оксид Cu 2O»; «жидкий металл - оксидный расплав - твердый оксид ZrO 2»; «жидкий металл - твердый оксид Cu 2O - твердый оксид ZrO 2») и точка четырехфазного равновесия «жидкий металл - оксидный расплав - твердый оксид Cu 2O - твердый оксид ZrO 2». На ПРКМ нанесены изотермы растворимости кислорода в жидкой меди и определен максимум раскислительной способности циркония. Установлена высокая раскислительная способность циркония в расплавах на основе меди.