Bruno Predel

Beitrag zur kenntnis thermodynamischer eigenschaften fester Magnesium Gallium-legierungen

Zusammenfassung Mit einem empfindlichen Differential-Scanning-Kalorimeter werden die Bildungsenthalpien extrem ubersattiger α-Mischkristalle und intermetallischer Verbindungen des Systems Magnesium Gallium bestimmt. Die Bildungsenthalpien sind negativ und haben betrachtliche Betrage. Sie weisen, ebenso wie die Kristallstrukturen der Verbindungen, auf merkliche heteropolare Bindungsanteile hin. In die gleiche Richtung deuten negative Uberschussentropien der Phasen Mg 5 Ga 2 , Mg 2 Ga, MgGa und MgGa 2 , die anhand der vorliegenden thermodynamischen Informationen gewonnen werden konnten. Ferner wird gezeigt, dass bei splat cooling-Experimenten α-Mischkristalle mit Konzentrationen bis zu 14 At.-% Ga erhalten werden konnen.

Zur Frage nach einem Nachschmelzeffekt bei den Metallen Indium und Zinn

Analog wie beim Gallium und bei der intermetallischen Verbindung Hg5Tl2 wurden auch an Indium und Zinn Untersuchungen zum Nachweis eines Nachschmelzeffektes durchgefuhrt. Sowohl bei Indium als auch bei Zinn ist nach den Ergebnissen der Differential-Thermoanalyse ein Nachschmelzeffekt zu erwarten, allerdings in wesentlich geringerem Mase als beim Gallium.

Die wichtigsten Symbole

Wo nicht anders erwahnt, werden die auf ein Mol bezogenen extensiven Zustandsfunktionen betrachtet, z.B. F, G, H, S und alle oben mit Δ gekennzeichneten Differenzgrosen (auser ΔT). Bei Gemischen allgemeiner Zusammensetzung stimmen sie mit den auf 1 g-Atom bezogenen Grosen uberein. Vorsicht ist geboten, wenn Molekule oder molekulahnliche Gebilde betrachtet werden, die durch genau definierte Stochiometrien gekennzeichnet sind. Hier mus zur Umrechnung von Grosen, die auf das Mol bezogen sind, in solche, die pro g-Atom angegeben werden, die molare Grose durch die Zahl der in der Formeleinheit vorhandenen Atome dividiert werden, denn in einem Mol sind bekanntlich 6,023 · 1023 Molekule, in einem g-Atom indessen 6,023 · 1023 Atome enthalten.

Phasengleichgewichte bei Beteiligung einer Dampfphase

Wie bereits in Abschnitt 2.2 dargelegt, ist bei einer vorgegebenen Temperatur T ein Teil der zu einem Festkorper oder zu einer Flussigkeit verbundenen Atome oder Molekule in der Lage, die kondensierte Phase zu verlassen. In einem abgeschlossenen System stellt sich ein bestimmter Dampfdruck p ein, der gemas Gl. (2.1 a) von der Temperatur abhangt. Gl. (2.1 a) gilt nur fur den Fall, das die Verdampfungsenthalpie ΔHV temperaturunabhangig ist. Dies trifft nicht allgemein zu. Zur Darstellung des Dampfdrucks als Funktion der Temperatur hat sich in solchen Fallen folgender Ausdruck bewahrt:

Phasengleichgewichte in Dreistoffsystemen und Vierstoffsystemen unter Ausschluß der Dampfphase

log(\frac{p}{{{p_0}}}) = \frac{a}{T} + b \cdot \log (\frac{T}{{{T_0}}}) + c \cdot T + d

Energetik heterogener Gleichgewichte

(6.1) Dabei hat die Konstante a die Dimension [K], c die Dimension [1/K]; b und d sind dimensionslos. Ferner ist p0 = 1 Pa und T0 = 1 K. In vielen Tabellenwerken ist die — nicht dimensionsgerechte — vereinfachte Gleichung

Phasengleichgewichte in Einstoffsystemen

\log p = \frac{a}{T} + b \cdot \log T + c \cdot T + d