Au-Pd-Zr合金的相图计算及实验验证.pdf

第42卷 第3期 稀有金属材料与工程 Vbl．42．No．3 ENGINEERING March2013 2013年 3月 RAREMET八LMATERL气LSAND Au．Pd．Zr合金的相图计算及实验验证 陈守东，刘琳静，陈敬超，吕连灏 (昆明理工大学稀贵及有色金属先进材料教育部重点实验室云南省新材料制备与加工重点实验室，云南昆明650093) 相平衡以及凝固过程。利用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪对该合金的室温平衡相组成进行了验证。结果表明，相平 Pd3Zr+ZrAu2+ZrAu3。 关键词：相图计算：Pandat软件：Au．Pd．Zr相图：36Au．36Pd一28zr合金 中图法分类号：TGll3．14 文献标识码：A 文章编号：l002．185x(2013)03—0541一04 贵金属由于其具有特殊性质在国防、科研、国民 1．1 Au．Pd．zr三元合金的各相热力学模型 经济建设和人民生活中得到了广泛的应用，在社会生 1．1．1 纯组元的Gibbs自由能 产发展中占有非常重要的位置。人们称其为“现代工业 Themodata 中的维生素”和“现代新金属”。Pd．zr系合金越来越受采用SGTE【15](Science Group Europe)数 到关注是因为其具有良好的储氢性能[12】、强的玻璃形据库中的表达式，即： 成能力，而且具有较宽过冷液相区的无定形合金【3巧】。 Gy(丁)=G?(r)一H?腿 (1) 无定形合金Au—Zr系的应用在于对CO加氢催化剂的 使用和氧化锆的非晶金合金构成辅助动力【6，7】。 K下和1个大气压下的标准焓，Gi4为纯组元在一定温 然而目前国内外对于贵金属相图的研究十分匮乏， 对于稀贵金属合金相图也远远达不到工业生产的要求。 由能与温度的关系为： Au—Pd合金具有较高的熔点，硬度不高，延展性较好， G?，≯=口+6丁+c丁ln(f)十d丁2+Pr3+刀一1(2) 易于加工。研究发现[8J41，添加少量合金元素可提高合 式中，日，6，c，吐P，．厂…．．为拟合待定系数。 金的弹性模量和强度，添加V，Cr，Fe等有利于提高合1．1．2固溶体相的热力学模型 金的电学性能，所形成的多元合金是高强度和高电阻率 材料。高Au含量的合金可以有很高的耐蚀性，可制作 固溶体模型描述，其表达式为： 为坩埚器皿和牙科合金；Au一(5～30at％)Pd合金和以 G9=∑‘J t1n(‘)+“G9‘… (3) 工?掣+R，∑‘‘‘J Au—Pd为基的改进型合金可以作用中温测温热电偶原 f．Au，Pd，Zr i-Au。Pd，Zi 件、电接触材料和不同电阻率的精密电阻材料；此外， Au—Pd还是优良的钎料、氢气净化和催化材料等。 摩尔分数，“G?表示剩余自由能，其表达式为 本实验以Au-Pd—Zr三元合金系为研究对象，运用相图 计算软件Palldat计算了Au．Pd．Zr系合金相图，研究了合Redlich．尉ster多项式【1司： 金的相平衡以及凝固过程。同时利用光学显微镜、扫描电 镜、能谱仪对该合金的室温平衡相组成进行了验证，为合 “G’=‰粕∑(‰一‰)剐’‰d+ J=0，l 金成分设计及以后的工业应用提供必要的理论依据。 上 (4)