Thermodynamic calculation and alloys characterization of the ternary systems based on germanium

[А.Ј. Ђорђевић]

PDF/A (116 listova)

У докторској дисертацији је извршен термодинамички прорачун равнотежних дијаграма стања и карактеризација легура тројних система на бази германијума. Експериментални део обухвата припрему легура за шест одабрана тројна система на бази германијума (Bi-Ge-In, Bi-Ge-Sn, Bi-Ga-Ge, Bi-Ge-Zn, Ge-In-Zn и Ga-Ge-Zn). Експерименталне технике као што су: диференцијална термијска анализа (DTA), скенирајућа електронска микроскопија (SEM) помоћу енергетски дисперзивне спектрометрије (EDS), рендгено дифрактометријска анализа (XRD), мерење тврдоће по Brinell методи и мерење електричне проводљивости коришћене су за експериментална истраживања. Температуре фазних трансформација, одређене помоћу DTA анализе, упоређене су са прорачунатим вертикалним пресецима (испитивана су по три вертикална пресека за сваки тројни систем). Резултати EDS анализе упоређени су са прорачунатим изотермалним пресецима. На основу добијених резултата одређене су карактеристичне температуре, састав и структура легура. Експериментално добијени резултати упоређени су са резултатима термодинамичког прорачуна фазних равнотежа коришћењем CALPHAD методе и софтверског пакета Pandat. Резултати обухватају вертикалне пресеке, изотермалне пресеке и ликвидус пројекције за све испитиване тројне системе на бази германијума.

The dissertation presents a performed thermodynamic calculation of equilibrium diagrams of the condition and characterisation of ternary alloys based on germanium. The experimental part includes a preparation of the alloy for six chosen ternaries on the basis of germanium (Bi-Ge-In, Bi-Ge-Sn, Bi-Ga-Ge, Bi-Ge-Zn, Ge-In-Zn and Ga-Ge-Zn). Experimental techniques, such as: differential thermal analysis (DTA), scanning electron microscopy (SEM) by energy dispersive spectroscopy (EDS), X-ray diffractometry analysis (XRD), hardness measurements by Brinell method and electrical conductivity measurements have been used for experimental research. The temperatures of phase transformations, determined through the DTA analysis, have been compared with the calculated vertical sections (each ternary has had three vertical sections examined). The EDS analysis results have been compared with the calculated isothermal sections. On the basis of the obtained results, the characteristic temperatures, composition and structure of the alloys have all been determined. Experimentally obtained results have been compared with the results of the thermodynamic calculation of phase equilibria, by using the CALPHAD method and Pandat software package. The results comprise vertical and isothermal sections, as well as liquidus projection for all examined ternaries based on germanium.

Bi-Ge-In систем, Bi-Ge-Sn систем, Bi-Ga-Ge систем, Bi-Ge- Zn систем, Ge-In-Zn систем, Ga-Ge-Zn систем, SEM-EDS анализа, DTA анализа, XRD анализа, вертикални пресеци, изоетмални пресеци, ликвидус површина, термодинамички прорачун.

Bi-Ge-In system, Bi-Ge-Sn system, Bi-Ga-Ge system, Bi-Ge-Zn system, Ge-In-Zn system, Ga-Ge-Zn system, SEM-EDS аnalysis, DTA аnalysis, XRD аnalysis, vertical sections, isothermal sections, liquidus projection, thermodynamic calculation.

Текст