Термодинамическое моделирование поверхности ликвидус диаграммы состояния системы Cu 2O-Al 2O 3-ZrO 2

Проведен расчёт линий ликвидус диаграмм состояния бинарных систем Cu 2O-Al 2O 3, Cu 2O-ZrO 2 и Al 2O 3-ZrO 2, а также расчёт поверхности ликвидус диаграммы состояния тройной системы Cu 2O-Al 2O 3-ZrO 2. В процессе термодинамического моделирования перечисленных систем было использовано приближение теории субрегулярных ионных растворов. В ходе моделирования были подобраны значения модельных параметров Q, уточнены термодинамические характеристики (температура плавления, теплота и энтропия плавления) соединения CuAlO 2, а также значения констант процессов перехода Cu 2O, Al 2O 3, ZrO 2 и CuAlO 2 из твердого состояния в жидкое. Помимо построения диаграмм состояния, в ходе настоящей работы были рассчитаны активности компонентов расплавов систем Cu 2O-Al 2O 3 и Cu 2O-ZrO 2 для условий, при которых существует оксидный расплав. В рассмотренных интервалах активности характеризуются отрицательными отклонениями от закона Рауля. Полученные в результате расчёта значения активности оксида алюминия хорошо совпадают с литературными экспериментальными данными. Построение поверхности ликвидус для тройной системы Cu 2O-Al 2O 3-ZrO 2 позволило определить координаты точек нонвариантных превращений, реализующихся в системе. Результаты термодинамического моделирования показывают, что в тройной системе реализуется равновесие «оксидный расплав - чистый твердый оксид меди - чистый твердый оксид алюминия», которое нехарактерно для бинарной системы Cu 2O-Al 2O 3. Результаты работы могут быть использованы в ходе анализа производства циркониевых бронз, а также для анализа поведения шлаков индустрии меди и сплавов на ее основе в ходе взаимодействия таких шлаков с футеровкой печей.