Избыточная энтальпия жидких сплавов в системе Ag-Cu-Sn тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Олейник Ксения Игоревна

• Олейник Ксения Игоревна
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Олейник Ксения Игоревна

ВВЕДЕНИЕ

1 МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ТЕРМОДИНАМИКИ ЖИДКИХ СПЛАВОВ И ИЗВЕСТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ О СВОЙСТВАХ ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Экспериментальные исследования

1.1.1 Метод электродвижущих сил

1.1.2 Метод давления пара

1.1.3 Калориметрия

1.2 Модельное описание термодинамических свойств жидких металлических сплавов

1.2.1 Модель идеального раствора

1.2.2 Модель регулярного раствора

1.2.3 Модель субрегулярного раствора

1.2.4 Квазихимическое приближение модели субрегулярного

раствора

1.3 Анализ существующих данных по термодинамике тройной системы и образующих её двойных сплавов

1.3.1 Двойная система Си-Бп

1.3.2 Двойная система Си-А§

1.3.3 Двойная система А§-Бп

1.3.4 Тройная система А§-Си-Бп

1.4 Выводы и постановка задач исследования

2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Материалы для приготовления сплавов, калибровки калориметра и проведения опытов

2.2 Оценка загрязненности металлических образцов газами

2.3 Методики калориметрических измерений

2.3.1 Определение инкремента энтальпии чистого олова

2.3.2 Определение энтальпии смешения двойных систем Си-Бп, Си-Л§ и

Лв-Бп

2.3.3 Особенности определения энтальпии смешения в тройной системе

Лв-Си-Бп по линиям квазибинарных сечений

2.4 Выводы

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Инкремент энтальпии чистого олова

3.2 Система Си-Бп

3.2.1 Результаты двухстадийной калибровки калориметра

3.2.2 Результаты определения энтальпии смешения

3.3 Система Си-Л§

3.3.1 Результаты двухстадийной калибровки калориметра

3.3.2 Результаты определения энтальпии смешения

3.4 Система Лв-Бп

3.4.1 Результаты двухстадийной калибровки калориметра

3.4.2 Результаты определения энтальпии смешения

3.5 Система Лв-Си-Бп

3.5.1 Результаты определения энтальпии смешения тройной системы по

линиям квазибинарных сечений

3.6 Выводы

4 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ И ИХ АНАЛИЗ

4.1 Инкремент энтальпии чистого олова

4.2 Описание теплоты смешения двойных систем с помощью моделей растворов

4.3 Сравнение результатов калориметрии смешения двойных систем с данными других авторов

4.3.1 Энтальпия смешения двойных сплавов Си-Бп

4.3.2 Энтальпия смешения двойных сплавов Си-Л§

4.3.3 Энтальпия смешения двойных сплавов Лв-Бп

4.4 Энтальпия смешения тройных сплавов А§-Си-Бп

4.5 Выводы

5 РАСЧЁТ ВЯЗКОСТИ РАСПЛАВОВ Ав-Си-Бп ПО КАЛОРИМЕТРИЧЕСКИМ ДАННЫМ О ТЕПЛОТЕ СМЕШЕНИЯ

5.1 Определение вязкости системы А§-Си-Бп по уравнениям Мелвина-Хьюза и Козлова-Романова-Петрова

5.2 Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Избыточная энтальпия жидких сплавов в системе Ag-Cu-Sn»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность тематики исследования. В течение многих лет производителями электрического и электронного оборудования широко использовались в качестве соединительного материала припои Бп-РЬ вследствие низкой стоимости, хорошего смачивания, легкоплавкости и благоприятных механических свойств, несмотря на хорошо известный факт токсического воздействия на здоровье человека и серьезного загрязнения окружающей среды [1, 2]. Однако быстрое развитие конструкторских разработок и технологий в области микроэлектроники за последние десятилетия привело к многократному ускорению накопления РЬ-содержащих отходов электроники (то есть отработанных электротехнических и электронных устройств) и превратило загрязнение свинцом в одну из главных проблем [3]. Начиная с нулевых годов во многих странах мира стали вводиться законодательные ограничения на использование и размещение припоев РЬ-Бп (такие, например, как директива Европарламента и Совета Европы 2002/95/ЕС) [4]. С этого момента начался процесс постепенной замены традиционных припойных сплавов на альтернативные незагрязняющие материалы и было предложено большое число бессвинцовых составов для пайки [1, 4-12].

В этом ряду двойные и тройные сплавы Бп с Л§ и/или Си признаются наиболее перспективными материалами [6, 9, 13-15], но некоторые из их свойств, влияющих на работу, уступают аналогичным характеристикам обычных свинецсодержащих припоев [2, 3, 13, 16, 17]. Сплавы Лв-Си-Бп являются кандидатами для использования в качестве как индивидуальных бессвинцовых припоев, так и в качестве базы для создания более сложных композиций. Усовершенствование тройных бессвинцовых припоев может быть достигнуто путем добавления четвертого легирующего элемента (Мп, Се, N1, Т1, Со, Л1, Бе, В1, БЬ, 1п или Ли) [13, 16, 18, 19] или армирования припойных материалов углеродными наночастицами [20, 21].

В настоящий момент опубликовано много работ по изучению физико-химических, механических, электрических, технологических свойств тройной

системы, а также по исследованию зависимости этих свойств от добавляемого четвертого компонента из перечисленного выше ряда. Для разработки усовершенствованных четырехкомпонентных припоев весьма полезно расчётное описание их термодинамических свойств с целью прогнозирования фазовых диаграмм, фазового состава, а также трудосберегающей оценке ряда физических свойств. Например, вязкости, поверхностного натяжения и т.д., но для успешного решения данной задачи необходимы экспериментальные данные об энтальпии смешения всех подсистем, образующих многокомпонентный сплав.

Степень разработанности темы исследования. В прошлом процессы формирований всех жидких двойных сплавов, образующих тройную систему А§-Си-Бп, были изучены и другими авторами [6, 7], но условия измерений и, особенно, температура не были одинаковыми, тогда как для получения надежных данных очень важно проведение экспериментов со всеми составами в идентичных условиях, что и было сделано в настоящей работе. Что касается самой системы А§-Си-Бп в целом, то экспериментальными измерениями теплоты смешения тройных сплавов занимались только С. Luef с соавторами [5], но они делали это в ограниченном концентрационном диапазоне жидкого состояния (при температурах не выше 1173 К). Мы же проводили все эксперименты со сплавами Ag-Cи-Sn при температуре 1423 К, превышающей точки плавления всех чистых компонентов системы, и получили новую информацию об избыточной энтальпии смешения, которая может быть дополнением в существующую справочно-информационную базу данных о термодинамических свойствах бессвинцовых материалов для пайки (проект Евросоюза COST-Action 531), а так же даст более полное понимание характера межчастичных взаимодействий исследуемой системы и возможность предсказания области составов в которые наиболее благоприятны для легирования четвертым и последующими компонентами.

Объект исследования - бинарные и тройные жидкие сплавы системы А§-Си-Бп.

Предмет исследования - термодинамические и структурно-чувствительные свойства расплавов системы А§-Си-Бп.

Целью диссертационной работы является исследование избыточной энтальпии двойных и тройных жидких сплавов в системе Лв-Си-Бп, описание её концентрационной зависимости аналитической функцией и применение полученных результатов для прогнозирования вязкости системы.

В связи с целью работы поставлены следующие задачи

1. Методом дроп-калориметрии в идентичных условиях исследовать тепловые эффекты, сопровождающие процессы смешения двойных жидких сплавов систем Си-Л§, Си-Бп, Лв-Бп при 1423 К, сравнить полученные результаты с данными других авторов.

2. Используя результаты по двойным сплавам оценить энтальпию смешения АНсм тройной системы Лв-Си-Бп по линиям квазибинарных сечений Си0,5Л§0,5-Бп, Си0,5Бп0,5-Лв, Л§0,5Бп0,5-Си при 1423 К.

3. Выполнить совместный анализ всех полученных данных, найти и описать аналитической функцией распределение величин АНсм по концентрационному полю тройной системы.

4. Показать на примере расчёта вязкости расплавов возможность применения результатов термодинамических исследований системы Лв-Си-Бп для оценки практически значимых свойств материала.

Научная новизна работы

1. Определен инкремент энтальпии жидкого олова в температурном интервале от 822 до 1475 К.

2. В одинаковых условиях получены оригинальные экспериментальные данные по энтальпии смешения (АНсм) граничных двойных (Ag-Cи, Лв-Бп, Си-Бп) и избранных тройных (Л§0,5Си0,5-Зп, Си0,5Бп0,5-Лв, Л§0,5Бп0,5-Си) жидких сплавов системы Ag-Cи-Sn в зависимости от составов при температуре 1423 К.

3. Впервые целиком на основании собственных экспериментальных данных по АНсм двойных и тройных сплавов системы оценена и описана аналитическим выражением концентрационная зависимость избыточной энтальпии расплавов Ag-Cи-Sn в полном диапазоне составов при 1423 К.

4. На основе полученной концентрационной зависимости АНсм системы Ав-Си-Бп по уравнениям Мелвина-Хьюза и Козлова-Романова-Петрова оценена динамическая вязкость расплавов для всех составов системы.

Теоретическая и практическая значимость данной работы

Считается [5], что при любых условиях наличие термодинамической информации о процессах смешения бессвинцовых металлических сплавов для пайки открывает путь для время- и трудосберегающего системного конструирования улучшенных припоев путем легирования базовых систем дополнительными элементами. Экспериментальные данные об энтальпии смешения сплавов важны для термодинамической оптимизации фазовых диаграмм и оценки таких физических свойств, как поверхностное натяжение и смачивание. Данные об энтальпии смешения, полученные в настоящей работе, позволяют оценить различные свойства, например, вязкость жидких сплавов системы в широком интервале составов без проведения дополнительных измерений.

Методология и методы исследования. Все взвешивания материалов проводили на весах Баронш СРА225Э. Калориметрические измерения выполнялись методом дроп-калориметрии на многодетекторных высокотемпературных термоанализаторах БЕТАЕАМ МНТС и БЕТАЕАМ Calvet ЭС, Франция. Для определения возможного загрязнения образцов газами использовали метод горячей экстракции (метод восстановительного плавления), реализованный на анализаторе ELTRA «ОМН-2000». Исследование выполнено с использованием оборудования Центра коллективного пользования «Урал-М».

Положения, выносимые на защиту

1. Результаты калориметрического нахождения инкремента энтальпии жидкого олова при нагревании от комнатной температуры до 822-1475 К.

2. Экспериментальные изотермы энтальпии смешения двойных систем Ав-Си, Ав-Бп и Си-Бп при 1423 К.

3. Необходимость учета влияния наполненности аналитического тигля исследуемым материалом на чувствительность калориметра для получения

непрерывных концентрационных зависимостей энтальпии смешения двойных сплавов.

4. Экспериментальные изотермы энтальпии смешения тройной системы Ag-Cu-Sn по линиям квазибинарных сечений AgsoCuso-Sn, AgsoSnso-Cu и CusoSnso-Ag при 1423 K.

5. Результаты расчета параметров взаимодействия в полиномах Redlich-Kister и Redlich-Kister-Muggianu, описывающих энтальпию смешения двойных и тройных сплавов в системе Ag-Cu-Sn.

6. Обобщающее представление результатов исследований в зависимости от состава расплава в виде поверхности избыточной энтальпии системы Ag-Cu-Sn.

7. Результаты оценки вязкости расплавов Ag-Cu-Sn при 1423 К по данным об энтальпии смешения системы.

Достоверность полученных результатов обеспечивается применением современного профессионального термоаналитического лабораторного оборудования, использованием апробированных и хорошо зарекомендовавших себя экспериментальных методов, а также согласием ряда полученных данных с экспериментальными и теоретическими величинами, найденными другими исследователями.

Апробация работы. Основные результаты данной диссертационной работы были представлены на следующих российских и международных конференциях и семинарах: XV Международная конференция по термическому анализу и калориметрии в России RTAC-2oi6 (16-23 сентября 2016, Санкт-Петербург); XX Менделеевский съезд по общей и прикладной химии (26-30 сентября 2016, Екатеринбург); XIII Российский семинар «Компьютерное моделирование физико-химических свойств стекол и расплавов» (11-14 октября 2016, Курган); XXI International Conference on Chemical Thermodynamics in Russia RCCT-2oi7 (26-3o июня 2017, Новосибирск); XVI IUPAC Conference on High Temperature Materials Chemistry HTMC16 (2-6 июля 2018, Екатеринбург); XIV Российский семинар «Компьютерное моделирование физико-химических свойств сте^л и расплавов» (o9-12 октября 2018, Курган); International Conference «Melts» (12-18 сентября 2021, Екатеринбург).

Личный вклад автора. Описаные в работе результаты исследований получены автором или при его непосредственном участии. Автором выполнены: литературный обзор, измерения и расчеты. Экспериментальные лабораторные исследования, анализ и обсуждение полученных в рамках работы результатов, подготовка научных статей по теме исследования производились совместно с научным руководителем.

Публикации. Все основные результаты работы опубликованы в 11 научных трудах: 3 статьи в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ (в том числе 1 статья в зарубежном издании, индексируемом базами данных Web of Science и Scopus), 4 работы в сборниках научных трудов конференций и 4 в сборниках тезисов конференций.

Связь диссертации с планами НИР. Данное исследование выполнено в соответствии с темой научно-исследовательской работы ИМЕТ УрО РАН № АААА-А16-116021210195-3.

Соответствие содержания диссертации паспорту специальности, по которой она рекомендуется к защите. Представленная диссертационная работа соответствует паспорту специальности 1.4.4. Физическая химия в пунктах: п.2 «Экспериментальное определение термодинамических свойств веществ, расчет термодинамических функций простых и сложных систем, в том числе на основе методов статистической термодинамики, изучение термодинамических аспектов фазовых превращений и фазовых переходов»; п. 4 «Теория растворов, межмолекулярные и межчастичные взаимодействия. Компьютерное моделирование строения, свойств и спектральных характеристик молекул и их комплексов в простых и непростых жидкостях, а также ранних стадий процессов растворения и зародышеобразования».

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, списка литературы из 163 наименований. Она изложена на 123 страницы, содержит 13 таблиц и 29 рисунков.

1 МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ТЕРМОДИНАМИКИ ЖИДКИХ СПЛАВОВ И ИЗВЕСТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ О СВОЙСТВАХ ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

В настоящее время ведущие мировые специалисты выделяют 3 группы экспериментальных методов пригодных для термодинамических исследований высокотемпературных металлических расплавов [22, 23]. Это метод ЭДС, метод давления пара и калориметрические измерения.

1.1 Экспериментальные исследования

1.1.1 Метод электродвижущих сил

Наиболее распространенным эмпирическим методом накопления термодинамических данных является метод электродвижущих сил (метод ЭДС) [23-25], дающий возможность исследовать неорганические вещества [26-32] и химические реакции в металлических сплавах [33-34]. Основы метода были заложены на рубеже 18 и 19 веков и связаны с именами Гальвани, Вольта и Петрова, которые впервые совершили попытки исследовать электрохимические (гальванические) элементы [35].

Метод ЭДС позволяет определить энергии Гиббса различных реакций, происходящих в электрохимических ячейках, потенциалобразующих реакций, энтальпии и энтропии [36]. Информативность, простота оформления, достаточная надежность получаемых результатов позволяют широко использовать его для различных исследований.

Сам метод заключается в измерении ЭДС (Е) обратимой электрохимической цепи, потенциалообразующая реакция которой совпадает с исследуемой реакцией [37] и основным используемым уравнением для расчета ЭДС реакции является уравнение Нернста, которое выглядит как [38]:

Е = ^ • (1пах1 - ^^

где Я= 8,314 - универсальная газовая постоянная, Дж/(Кмоль);

Т - температура, К;

п - число молей электронов;

F = 96485 - постоянная Фарадея, Кл/моль;

ах1 и аХ - активности вещества реагентов Хх и продуктов реакции Х2 в растворе.

Можно отметить, что электродный потенциал является мерой изменения свободной энергии Гиббса (ЛО) в системе и поэтому указывает на направление протекания процесса реакции. При неизменных давлении и температуре изменение (убыль) стандартной энергии Гиббса ЛО° равна ЛЕ°п^, где п - является числом электронов на один перенесенный ион; ЛЕ° - является разностью стандартных потенциалов системы, В.

Корректность полученных результатов обеспечивается соблюдением некоторых условий: снятие численных значений методом ЭДС после их стабилизации (отсутствие численных колебаний) во времени; обеспечение отсутствия влияния подвода тепла (сверху или снизу) к ячейке на получаемые результаты измерений; достижение состояния равновесия.

На надежность получаемых результатов значительное влияние оказывает выбор электролита и температуры. Электролиты бывают жидкими, если включают в себя водные и неводные растворы, или твердыми, если состоят из оксидов, солей, кислот и полимеров [39].

В жидких электролитах несомненным достоинством является то, что практически отсутствует электронная и дырочная составляющие проводимости, но этому достоинству сопутствует ряд недостатков. Растворы имеют ограничения по температуре проведения эксперимента, так как лимитирующим фактором является температура кипения электролита. В связи с этим эксперимент приходится проводить при температуре далекой от той, при которой достигается равновесное состояние. Так же, для исследований необходимо выбирать такие электролит и электрод, чтобы исключить взаимодействие между ними. При взаимодействи на

границе электрод/электролит происходят процессы: коррозионные, гидролитические, реакции ионного обмена или растворения. Особо значимым моментом является выбор материала контейнера, который должен быть пассивен по отношению к электролиту и исследуемому металлу, находящемуся в нем. В противном случае, при взаимодействии с контейнером, электролит может изменять состав, что отрицательно скажется на его рабочих свойствах или, при взаимодействии с исследуемым образцом, изменится химический состав металла, что приведет недостоверным результатам [39].

Основоположниками метода ЭДС с использованием твердого электролита являются Киуккола и Вагнер [40], в работе которых была представлена возможность определения энергии Гиббса образования оксидов и халькогенида серебра. После чего начались активные исследования и накопление теоретических, методологических и экспериментальных знаний в этой области.

Электропроводность в твердых электролитах достигается движением заряженных ионов в кристаллической решетке при наличии дефектов.

Для термохимических экспериментов, твердый электролит должен иметь ионную проводимость свыше 10-5 Ом- ^см- 1, и число переноса более 0,99 [39]. Таким образом, только чистые ионные проводники на быстрых ионах подходят для измерений ЭДС [23]. За пределами чисто ионного режима электролита электронная или дырочная проводимость становится значительной. Достоверные электрохимические потенциалы могут быть получены, при условии, если известны числа переноса, но сделать эту корректировку достаточно сложно. Кроме того, наличие электронной проводимости позволяет реакции в ячейке протекать самопроизвольно, даже при разомкнутой внешней цепи. Это дает возможность переноса материала между электродами и зачастую исключает стабильные значения ЭДС.

Главным отличием твердых электролитов является униполярность, т.е. анионая или катионная проводимость [41]. Анионпроводящими материалами бывают: кислородпроводящие (оксидные), такие как пирохлоры, перовскиты и перовскитоподобные соединения [42, 43]; фторпроводящие, например, СаР2-ЫаР

[44], Сар2-УБ3 [45], Ме^пхБ2+х (Ме - Са, Ва, Бг, Lп - La, Се, Рг, Ш, Оё, ТЬ, Но, Тт, Lи) [46-49]; при проводимости по хлорид-иону [50, 51], так же проводимость по иону С22- [52], и по нитрид-иону (Ы 3- ) [53].

Классическими примерами электролитов с катионной проводимостью являются кислые соли, ионогенные полимеры, иодид серебра, твердые кислоты. Проводимость в таких электролитах обеспечивается протонами и катионами, чей заряд, количество вакансий для транспортировки катионов (на один катион), степень пространственной связанности этих факторов или пустот каркаса (изолированные пустоты, одномерные каналы, пересекающиеся каналы, слои с неплотной упаковкой анионов) вносят значительный вклад в данное свойство. Так же значительное влияние на проводимость оказывает высота энергетических барьеров для прохождения катионам при изменении одной стабильной позиции в другую [54].

Важнейшим условием для реализации метода ЭДС с твердым электролитом является установление равновесия в исследуемой электрохимической системе, в обоих электродах, электролите и на границе раздела фаз. При этом особо важно учитывать, что электроды обычно содержат от двух до четырех компонентов, которые образуют сложные фазовые смеси [39].

Примером исследования термодинамических свойств высокотемпературных растворов могут быть работы [55-57], но в них невозможно определить энтальпию смешения (ДЯсм) напрямую. В данных работах измеряют активности и изменение энергии Гиббса системы, а для определения ДЯсм необходимо провести преобразование непосредственно измеряемых величин. Таким образом данная методика обладает некоторыми особенностями [41]:

- Трудно оценить абсолютную энтропию продукта реакции.

- Методология составления и эксплуатации электрохимических цепей достаточно специфичны и требует специальных знаний.

- Электролит обязан иметь высокую проводимость только ионного типа.

- Очень маленьким (чтобы им можно было пренебречь) должно быть химическое взаимодействие электрода с электролитом.

- Отсутствовать контакт электрода и электролита с окружающей газовой фазой и транспортировка летучей состовляющей через газовую фазу от одного электрода к другому.

- Не все физико-химические величины возможно измерить напрямую, что изначально приводит к некоторой неточности определения энтальпии, которая накладывается на погрешность прибора (зависит от используемых устройств) и тем самым приводит к увеличению общей ошибки.

1.1.2 Метод давления пара

Большое влияние на зарождение метода давления пара оказали труды Мариотта [58], и Гей-Люссака [59], которые одними из первых провели исследования в области давления пара [60]. В 1910 году Кнудсен продемонстрировал, что давления в двух резервуарах, находящихся при различных абсолютных температурах и соединенных трубкой, ширина которой значительно меньше средней длины пути молекулы, не равны друг другу [60].

При использовании метода давления пара существует несколько основных уравнений для нахождения активностей веществ в растворе:

- уравнение для определения активности компонентов растворов [61]:

а = рг / Р0

где рг - давление пара компонента г над раствором;

р0 - давление пара чистого компонента г.

- уравнение для определения активности растворителя «1» для разбавленного раствора, выраженное аналогичным по форме соотношением [61]:

а = р1 / Р10 ,

но в этом случае р1 - давление пара растворителя;

р10 - давление пара чистого компонента-растворителя.

Активность растворенного вещества «2» для разбавленного раствора представлена в виде [61]:

а2 = г • р2 ,

где г - постоянная, которая находится из соотношения С2* = г • р2*;

р2 - давление пара растворенного вещества;

С2* и р2* - концентрация и упругость пара вещества «2» при значительно большем разбавлении.

При помощи методик измерения давлений пара можно определять термодинамические свойства [62-64] в различных соединениях как, например, в солях [65] или металлических расплавах [66-68]. Определять термодинамические величины можно в широком температурном интервале [69-72].

Существует несколько основных способов экспериментального определения значений давления: статический метод, динамический метод, метод насыщения движущегося газа, метод изучения изотерм, метод Лангмюра и метод Кнудсена [7375].

Статический метод основан на определении давления насыщенных паров, в находящегося в равновесии с конденсированной фазой при заданной температуре. Давление измеряется манометрами или другими приборами. К достоинствам метода относится возможность расчёта состав пара из получаемых экспериментальных данных по температурной зависимости давления ненасыщенного пара вещества, если отсутствует конденсированная фаза [76], а также простота конструкции. К недостаткам метода относят: высокую погрешность при определении упругости пара.

Суть динамического метода заключена в измерении температуры кипения жидкости под определенным давлением, которое можно задавать самостоятельно [60]. Достоинством метода является простота конструкции, а недостатками -небольшой диапазон измерения; при длительном измерении вещества возможность его выкипания.

Методом насыщения движущегося газа является метод, где через жидкое вещество неспешно пропускается инертный газ, насыщается ее парами и после отправляется на охлаждение, где поглощённые пары конденсируются. При наличии сведений о количестве протекшего газа, поглощенной жидкости и её молекулярный вес в паре можно определить упругость насыщенных паров жидкого вещества. Достоинства метода: дает хорошие результаты при определении малых упругостей паров [60]; можно использовать при достаточно невысоких температурах. Недостатки метода: можно исследовать вещества, давление которых не выше нескольких миллиметров ртутного столба, а в других случаях метод имеет большую погрешность полученных экспериментальных данных; необходимо точно знать молекулярный вес исследуемого вещества в паре.

В методе изучения изотерм исследуют зависимости между давлением и объемом ненасыщенного пара при постоянной температуре и графически выражают кривыми (изотермами), соответствующими одной определенной температуре. Достоинство метода - это получение точных результатов при высоких температурах. Недостатки метода: достаточно сложен в оформлении; непригоден для измерения многокомпонентных систем, величина температуры кипения у которых достоверно не известна [60]. Примеры использования метода приведены [77, 78].

Методом Лангмюра определяют давление насыщенного пара по скорости сублимации или испарения в вакууме с открытой поверхности, когда конденсация атомов пара происходит за счет соударений об стенки мишени (обычно инертная пластина) или печи. Важным фактором для реализации метода в случае многокомпонентных систем является разная летучесть элементов. То есть один из компонентов должен быть значительно менее летучим, чем другой и, соответственно, изменение массы будет полностью зависеть от второго [61]. Достоинством метода является высокая чувствительность, порядка 10-4 Па. Недостатками метода являются: необходимость подбора элементов, у которых бы была значительная разница в летучестях; метод Ленгмюра лучше подходит для чистых металлов, так как во время испарения при нагревании сплава происходит

обеднение поверхности ванны с легколетучим элементом. Примером использования методам может служить [79].

Методом Кнудсена измеряют давление пара по скорости его истечения через калиброванное отверстие при высоком вакууме [61]. Важным условием осуществления метода является то, что при истечении пара длина свободного пробега его молекул должна быть во много раз больше диаметра отверстия. Скорость истечения измеряется по изменению массы тигля с исследуемым веществом за время опыта или по увеличению массы мишени, которую крепят над отверстием, откуда истекает пар. Несомненным достоинством метода является возможность проводить измерение при очень низких давлениях (ниже 1 Па) [80], а к недостаткам относятся сложность конструкции установки, а также то, что после каждого измерения установку необходимо разгерметизировать, что может привести к окислению или иному изменению состава исследуемого вещества и, как следствие, к искажению полученных данных, а также сложность калибровки прибора. На основе метода Кнудсена в последнее время появляются методы с добавлением других вспомогательных средств, как например масс-спектрометр [81-83] или термовесы [84]. Примерами использования метода давления пара могут служить работы [85-87], в том числе по изучению особенностей смешения металлических сплавов, включая бессвинцовые припои - работы [88-92].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Олейник Ксения Игоревна, 2023 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Tian, F. Phase identification on the intermetallic compound formed between eutectic SnIn solder and single crystalline Cu substrate / F. Tian, Z.Q. Liu, P.J. Shang, J. Guo // J. Alloys Comp. - 2014. - V. 591. - P. 351-355.

2. Keller, J. Mechanical properties of Pb-free SnAg solder joints /J. Keller, D. Baither, U. Wilke, G.Schmitz // Acta Materialia. - 2011. - V. 59. - P. 2731-2741.

3. Herat, S. Green electronics through legislation and lead free soldering / S. Herat // Clean - Soil, Air, Water. - 2008. - V. 36. - P. 145-151.

4. Cheng, S. A review of lead-free solders for electronics applications / S. Cheng, C.M. Huang, M. Pecht // Microelectronics Reliability. - 2017. - V. 75. - P. 77-95.

5. Luef, C. Lead-free solder materials: experimental enthalpies of mixing in the Ag-Cu-Sn and Cu-Ni-Sn ternary systems / C. Luef, H. Flandorfer, H. Ipser // Zeitschrift fur Metallkunde. - 2004. - V. 95. - P. 151-163.

6. Mouas, M. Static structure and dynamic properties in liquid Sn96.2Ag3.8 lead free solder: Structure factor, diffusion coefficients and viscosity / M. Mouas, J.G. Gasser, S. Hellal, B. Grosdidier // Calphad. - 2014. - V. 44. - P. 102-107.

7. Hu, X. Developments of high strength Bi-containing Sn0.7Cu lead-free solder alloys prepared by directional solidification / X. Hu, Y. Li, Y. Liu, Z. Min // J Alloys and Comp. - 2015. - V. 625. - P. 241-250.

8. Yang, Y. Interface reaction between an electroless Ni-Co-P metallization and Sn-3.5Ag lead-free solder with improved joint reliability / Y. Yang, J.N. Balaraju, Y. Huang, H. Liu, Z. Chen // Acta Materialia. - 2014. V. 71. - P. 69-79.

9. Nazeri, M.F.M. Effect of polarizations on Sn-Zn solders alloys in alkaline electrolyte / M. F. M. Nazeri, A. B. Ismail, A. A. Mohamad // J. Alloys Comp. - 2014. -V. 606. - P. 278-287.

10. Öztürk, E. Experimental measurements of some thermophysical properties of solid CdSb intermetallic in the Sn-Cd-Sb ternary alloy / E. Öztürk, S. Aksöz, Y. Altintas, K. Ke§lioglu, N. Mara§li // J. Therm. Analysis Calorim. - 2016. - V. 126. - P. 10591065.

11. Wang, F. Effect of Sn-Ag-Cu on the improvement of electromigration behavior in Sn-58Bi solder joint / F. Wang, L. Zhou, Z. Zhang, J. Wang, X. Wang, M. Wu // J. Electronic Mater. - 2017. - doi:10.1007/s11664-017-5655-x.

12. Kotadia, H.R. A review: On the development of low melting temperature Pb-free solders / H.R. Kotadia, P.D. Howes, S.H. Mannan // Microelectronics Reliability. -2014. - V. 54. - P. 253-273.

13. Amin, N.A.A.M. Effect of Ag content and the minor alloying element Fe on the electrical resistivity of Sn-Ag-Cu solder alloy / N.A.A.M. Amin, D.A. Shnawah, S.M. Said, M.F.M. Sabri, H. Arof // J. Alloys Comp. - 2014. - V. 599. - P. 114-120.

14. Ho, C.Y. Bump height confinement governed solder alloy hardening in Cu/SnAg/Ni and Cu/SnAgCu/Ni joint assemblies / C.Y. Ho, M.T. Tsai, J.G. Duh, J.W. Lee // J. Alloys Comp. - 2014. -V. 600. - P. 199-203.

15. Huang, M.L. Drop failure modes of Sn-3.0Ag-0.5Cu solder joints in wafer level chip scale package / M.L. Huang, N. Zhao, S. Liu, Y.Q. He // Transactions Nonferrous Metals Soc. China. - 2016. - V. 26. - P. 1663-1669.

16. Shnawah, D.A. High-reliability low-Ag-content Sn-Ag-Cu solder joints for electronics applications / D.A. Shnawah, S.B.M. Said, M.F.M. Sabri, I.A. Badruddin, F.X. Che // J. Electronic Mater. - 2012. - V. 41. - P. 2631-2658.

17. Giuranno, D. Effects of Sb addition on the properties of Sn-Ag-Cu/(Cu, Ni) solder systems / D. Giuranno, S. Delsante, G. Borzone, R. Novakovic // J. Alloys Comp. - 2016. - V 689. - P. 918-930.

18. Drienovsky, M. Melting behavior and oxidation resistance of Ce-Sn alloy designed for lead-free solder manufacturing / M. Drienovsky, L. Rizekova Trnkova, M. Ozvold, I. Cernickova, M. Palcut, J. Janovec // J. Therm. Analysis Calorim. - 2016. - V. 125. - P. 1009-1015.

19. Li, Z. Calorimetric measurements of the ternary Ag-Au-Sn system / Z. Li, M. Dallegri, S. Knott // J. Alloys Comp. - 2008. - V. 453. - P.442-447.

20. Xu, S. Interfacial intermetallic growth and mechanical properties of carbon nanotubes reinforced Sn3.5Ago.5Cu solder joint under current stressing / S. Xu, Y.C. Chan, K. Zhang, K.C. Yung // J. Alloys Comp. - 2014. - V. 595. - P. 92-102.

21. Khodabakhshi, F. Lead free Sn-Ag-Cu solders reinforced by Ni-coated graphene nanosheets prepared by mechanical alloying: Microstructural evolution and mechanical durability / F. Khodabakhshi, R. Sayyadi, N. Shahamat Javid // Mater. Science Engineering A. - 2017. - V. 702. - P. 371-385.

22. Ipser, H. Experimental methods in high-temperature thermodynamics / H. Ipser // 16th IUPAC Conference on High Temperature Materials Chemistry (HTMC-XVI). Abstracts: - Russia, Ekaterinburg. 2018. - P. 8.

23. Stolen, S. Chemical Termodynamics of Materials. Macroscopic and Microscopic Aspects. / S. Stolen, T. Grande. - Print: John Wiley & Sons, Ltd., 2004. -395 p.

24. Бабанлы, М.Б. Метод электродвижущих сил в термодинамике сложных полупроводниковых веществ / М.Б. Бабанлы, Ю.А. Юсибов, В.Т. Абишов. - Баку: Изд-во БГУ, 1992. - 322 с.

25. Семиохин, И.А. Физическая химия / И.А. Семиохин. - Изд-во Московского университета, 2001. - 270 с.

26. Бабанлы, М.Б. Термодинамические свойства сульфидов мышьяка, полученные с использованием метода ЭДС / М.Б. Бабанлы, Г.В. Мурадова, Т. М. Ильяслы, Д. М. Бабанлы // Неорганические материалы. - 2011. - Т. 47. - № 3. - С. 276-279.

27. Melchakov, S.Yu. Thermodynamic characteristics of praseodymium in the gallium—aluminum eutectic melt / S.Yu. Melchakov, L.F. Yamshchikov, V.A. Ivanov, V.A. Volkovich, A.G. Osipenko, M.Sh. Ismailov // Russian Chemical Bulletin, International Edition. - 2018. - V. 67. - № 9. - P. 1601 - 1607.

28. Бабанлы, Д.М. Термодинамические функции селенидов мышьяка / Д.М. Бабанлы, Г.М. Велиева, С.З. Имамалиева, М.Б. Бабанлы // Журнал физической химии. - 2017. - Т. 91. - № 7. - С. 1098-1101.

29. Машадиева, Л.Ф. Термодинамическое исследование твердых растворов в системе SnTe-AgSbTe2 методом ЭДС с твердым электролитом Ag4RbI5 / Л.Ф. Машадиева, Ю.А. Юсибов, Дж. Кевсер, М.Б. Бабанлы // Журнал физической химии. - 2017. - Т. 91. - № 9. - С. 1479-1483.

30. Воронин, М.В. Стандартные термодинамические свойства Ag3Sb и Ag6Sb, определенные ЭДС-методом / М.В. Воронин, Е.Г. Осадчий // Неорганические материалы. - 2013. - Т. 49. - № 6. - С. 585-589.

31. Бурмакин, Е.И. Твердые литийпроводящие электролиты в системе Li3-4xGaxGeO4 / Е.И. Бурмакин, Г.Ш. Шехтман // Электрохимическая энергетика. -2012. - Т. 12. - №4. -С. 181-184.

32. Volkovich, V.A. Metallic systems consisting of two f-elements and two low-melting metals / V.A. Volkovich, D.S. Maltsev, E.V. Raguzina, A.S. Dedyukhin, A.V. Shchetinskiy, L.F. Yamshchikov // 16th IUPAC Conference on High Temperature Materials Chemistry (HTMC-XVI). Abstracts: - Russia, Ekaterinburg. 2018. - P. 10.

33. Melchakov, S.Yu. Thermodynamics of reaction of praseodymium with gallium-indium eutectic alloy / S.Yu. Melchakov, V.A. Ivanov, L.F. Yamshchikov, V.A. Volkovich, A.G. Osipenko, M.V. Kormilitsyn // Journal of Nuclear Materials. - 2013 -V. 437. - P. 66—69.

34. Мельчаков, С.Ю. Термодинамические характеристики празеодима в эвтектическом расплаве галлий—алюминий / С.Ю. Мельчаков, Л.Ф. Ямщиков, В.А. Иванов, В.А. Волкович, А.Г. Осипенко, М.Ш. Исмаилов // Известия Академии наук. Серия химическая. - 2018. - № 9. - С. 1601 - 1607.

35. Жерин, И.И. Основы электрохимических методов анализа / И.И. Жерин, Г.Н. Амелина, А.Н. Страшко, Ф.А. Ворошилов. - Изд-во Томского политехнического университета, 2013. 100 с.

36. Дамаскин, Б.Б. Основы теоретической электрохимии / Б.Б. Дамаскин, О.А. Петрий - М.: Изд-во «Высшая школа», 1978. 240 с.

37. Гаркушин, И.К. Электролиты для высокотемпературных химических источников тока: формирование и исследование систем, составы и свойства / И.К. Гаркушин, Т.В. Губанова, Е.И. Фролов, А.И. Гаркушин, Н. Н. Баталов // Электрохимическая энергетика. - 2015. - Т. 15. - № 4. - С. 180-195.

38. Бабтизманский, В.И. Основы научных исследований в черной металлургии / В.И. Бабтизманский, Г.А. Воловик, Б.И. Емлин, Ю.С. Паниотов, Ю.Н. Яковлев. - Киев-Донецк: ГИИО «Вища школа», 1985. 207 с.

39. Морачевский, А.Г. Электрохимические методы исследования в термодинамике металлических систем / А.Г. Морачевский, Г.Ф. Воронин, В.А. Гейдерих, И.Б. Куценок. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2003. 334 с.

40. Kiukkola, K. Measurements on galvanic cells involving solid electrolytes / K. Kiukkola, C. Wagner // J. Electrochem. Soc. - 1957. - №104. - P. 379-387.

41. Третьяков, Ю.Д. Твердофазные реакции / Ю.Д. Третьяков - М.: Изд.-во «Химия», 1978. 360 с.

42. Thangadurai, V. Recent progress in solid oxide and lithium ion conducting electrolytes research / V. Thangadurai, W. Weppner // Ionics. - 2006. - V. 12. - P. 8192.

43. Иванов-Шиц, А.К. Ионика твердого тела: в 2 т. / А.К. Иванов-Шиц, И.В. Мурин. - Изд-во СПбГУ, 2010. Т. 2. 1000 с.

44. Ure, R.W. Ionic conductivity of СаБ2 crystals / R.W. Ure // J. Chem. Phys. -1957. - V. 26. - № 6. - P. 1363-1373.

45. Cheetham, A.K. Defect structure of fluorite compaunds containing excess anions / A.K. Cheetham, B.E.F. Fender, D.Steele, R.I. Taylor, B.T.M. Willis // Solid State Communications. - 1970. - V. 8. - № 3. - P. 171-173.

46. Ivanov-Shitz, А.К. Specific features of ion transport in non-stoichiometric fluorite-type BaRF / А.К. Ivanov-Shitz, N.I. Sorokin, P.P. Fedorov, B.P. Sobolev // Solid State Ionics. - 1999. - V. 31. - № 4. - P. 269-280.

47. Grandjean, D. Anion-excess fluorite type solid solutions MF2NdF3 and MF2UF4 (M= Ca, Ba) conductivity and EXAFS spectroscopic study / D. Grandjean, T. Challier, D.J. Jones, P. Vitse // Solid State Ionics. - 1992. - V. 51. - № 3/4. - P. 297-303.

48. Ivanov-Schitz, A.K. // Specific features of ion transport in nonstoichiometric Sr1- xRxF2+x phases (R=La-Lu, Y) with the fluorite-type structure / A.K. Ivanov-Schitz, N.I. Sorokin, B.P. Sobolev, P.P. Fedorov // Solid State Ionics. - 1989. - V.31. - P. 253268.

49. Ivanov-Shits, A.K. Specific features of ionic transport in nonstoichiometric fluorite-type Ca1-xRxF2+x (R=La-Lu, Y, Sc) phases / A.K. Ivanov-Schitz, N.I. Sorokin, P.P. Fedorov, B.P. Sobolev // Solid State Ionic. - 1990. - V. 37. - P. 125-137.

50. Niizeki, Y. Ionic conductivity of polycrystalline PbCl2RbCl double salt / Y. Niizeki // Solid State Ionics. - 1993. - V. 66. - P. 49-52.

51. Мурин, И.В. Твердые электролиты с преимущественной проводимостью по хлору / И.В. Мурин, О.В. Глумов, Н.А. Мельникова // Электрохимия. - 2009. -Т. 45. - №4. - С. 438-444.

52. Coltters, R.G. High temperature thermodynamic properties of the chromium carbides &7C3 and Q3C2 determined using a galvanic cell technique / R.G. Coltters, , G.R. Belton // Met. Trans. B. - 1984. - V. 15. - № 3. - P. 517-521.

53. Francis, R.W. High Temperature Electrical Conductivity of Aluminum Nitride / R.W. Francis, W.L. Worrell // J. Electrochem. Soc. - 1976. - V. 123(3). - P. 430-433.

54. Иванов-Шиц, А.К. Ионика твердого тела: в 2 т. / А.К. Иванов-Шиц, И.В. Мурин - СПб.: Изд-во СПбГУ, 2000. Т. 1. 612 с.

55. Garzel, G. Thermodynamic properties of the liquid Ag-Bi-Cu-Sn lead-free solder alloys / G. Garzel, M. Kopyto, L.A. Zabdyr // J. Min. Metall. Sect. B-Metall. -2014. - V. 50. - №2. - P. 145-148.

56. Guo, Z. Thermodynamic properties of liquid Au-Bi-Sn alloys / Z. Guo, W. Yuan, M. Hindler, A. Mikula // J. Chem. Thermodynamics. - 2012. - V.48. - P. 201206.

57. Hindler, M. Lead-free solder alloys: Thermodynamic properties of the (Au + Sb + Sn) and the (Au + Sb) system / M. Hindler, Z. Guo, A. Mikula // J. Chem. Thermodynamics. - 2012. - V. 55. - P. 102-109.

58. Эдм Мариотт - Биография [Электронный ресурс]. URL:http://www.physchem.chimfak.rsu.ru/Source/History/Persones/Mariotte.html (обращение от 04.06.2019).

59. Гей-Люссак - Большая российская энциклопедия - электронная версия [Электронный ресурс]. URL: https://bigenc.ru/chemistry/text/2348125 (обращение от 04.06.2019).

60. Хвольсон, О.Д. Курс физики. Т. З.Изд. 5-е. / О.Д. Хвольсон. - Берлин: Гос. изд-во РСФСP, 1923. 751 c.

61. Линчевский, Б.В. Техника металлургического эксперимента / Б.В. Линчевский - М.: Металлургия, 1979. 255 с.

62. Shilov, A.L. A Knudsen Effusion High Temperature Assembly for a Quadrupole QMG-420 Mass Spectrometer / A.L. Shilov, L.E. Holappa, V.L. Stolyarova // Rapid communications in mass spectrometry. - 1997. - V. 11. - P. 1425-1429.

63. Zaitsev, A.I. Potentialities of Simultaneous Removal of Tin and Copper from Molten Iron through Evaporation / A.I. Zaitsev, N.E. Zaitseva, E.Kh. Shakhpazov, B.M. Mogutnov // ISIJ International. - 2004. - V. 44. - № 6. - P. 957-964.

64. Zaitsev, A.I. Evaporation of Copper from Iron Melts / A.I. Zaitsev, N.E. Zaitseva, E.Kh. Shakhpazov, B.M. Mogutnov // ISIJ International. - 2004. - V. 44. - № 4. - P. 639-646.

65. Stolyarova, L. Application of a QMG-420 mass spectrometer for high temperature studies / L. Stolyarova, D.U. Sichen, S. Seetharaman // Vacuum. - 1995. -V. 4. - № 8-10. - P. 871 - 874.

66. Бурабаева, Н.М. Давление пара составляющих над расплавами системы селен - теллур / Н.М. Бурабаева, В.Н. Володин, С.А. Требухов, Ф.Х. Тулеутай, А.А. Ерсайынова // Комплексное использование минерального сырья. - 2016. - №2 3. - С. 15-22.

67. Venugopal, V. Determination of partial pressures of Te, Te 2, Ag, Ag 2, AgTe and Ag 2Te gaseous species over Ag(s) + Ag 2Te(s) system / V. Venugopal, S.G. Kulkarni, A.A. Banerjee, G.A. Rama Rao, K.N. Roy, D.D. Sood // Journal of Nuclear Materials. - 1996. - V. 238. - P. 218-223.

68. Bardi, U. Gold assay with Knudsen effusion mass spectrometry / U. Bardi, F. Niccolai, M. Tosti, A. Tolstogouzov // International Journal of Mass Spectrometry. -2008. - V. 273. - P. 138-144.

69. Казенас, Е.К. Равновесные давления паров химических элементов / Е.К. Казенас, Ю.В. Цветков, Г.К. Астахова, В.А. Волченкова // Физика и химия обработки материалов. - 2014. - №6. - С. 80-83.

70. Stôber, D. Chemical transport reactions during crystal growth of PbTe and PbSe via vapour phase influenced by AgI / D. Stôber, B.O. Hildmann, H. Bôttner, S. Scheib,

K.H. Bachem., M. Binnewies // Journal of Crystal Growth. - 1992. - V. 121. - P. 656— 664.

71. Shilov, A.L. A High Temperature Mass Spectrometric Study of the Thermodynamic Properties of Cu-Mg Solid Alloys / A.L. Shilov, L.E. Holappa, V.L. Stolyarova // Rapid Commun. Mass Spectrom. - 1998. - V. 12. - P. 1133-1136.

72. Ciccioli, A. Vaporization behaviour and some thermodynamic properties of the Pd-In, Pd-Pb, Pd-Sn systems / A.Ciccioli, G. Balducci, G. Gigli, L.È. Perring, F.Ë. Bussy // Intermetallics. - 2000. - V. 8. - P. 195 - 201.

73. Харченко, П.М. Методы исследования давления насыщенных паров и экспериментальные установки / П.М. Харченко, В.П. Тимофеев, Д.С. Чижов // Научный журнал КубГАУ. - 2015. - Т. 106. - № 02. - С. 1-13.

74. Arabaci, A. Activity Measurements of Mg in the Ternary Cu-Mg-Si System Using Thermogravimetric Knudsen Effusion Method / A. Arabaci, I. Yusufoglu // Metallurgical and materials transactions A. - 2014. - V. 45A. - P. 1803—1812.

75. Ралис, Р.В. Определение давления насыщенного пара низколетучих веществ на основе изучения скорости испарения методом термогравиметрического анализа / Р.В. Ралис, Г.С. Яблонский, А.А. Слободов // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. - 2015. - Т. 15. - № 6. -С. 1072-1080.

76. Вигдорович, Е. Н. Исследование состава пара теллура статическим методом / Е.Н. Вигдорович // Известия вузов. Электроника. - 2018. - №23 (05). - С. 446-453.

77. Володин, В.Н. Давление насыщенного пара в системе таллий-кадмий / В.Н. Володин, В.Е. Храпунов, Р.А. Исакова // Журнал физической химии. - 2008. -Т. 82. - № 7. - С. 1221-1226.

78. Коклянов, Е.Б. Вычисление термодинамических свойств системы медь-цинк по данным измерения температур кипения / Е.Б Коклянов., Е.Б. Крицкая, Г.П.Мироевский, Б.П. Бурылев, Л.Ш. Цемехман // Журнал прикладной химии. -2003. - Т. 76. - № 5. - С. 742 - 746.

79. Старовойтов, Е.М. Определение давления паров и энтальпии сублимации меди / Е.М. Старовойтов // Теплофизика высоких температур. - 1987. - Т. 25. - № 5. - С. 1022-1024.

80. Santos, L.M.N.B.F. Development of the Knudsen effusion methodology for vapour pressure measurements of low volatile liquids and solids based on a quartz crystal microbalance / L.M.N.B.F. Santos, A.I.M.C. Lobo Ferreira, V.Stejfa, A.S.M.C. Rodrigues, M.A.A. Rocha, M.C. Torres, F.M.S. Tavares, F.S. Carpinteiro // J. Chem. Thermodynamics. - 2018. - V.126. - P. 171-186.

81. Nagai, T. Determination of Gibbs free energy of formation of Cr3P by double Knudsen cell mass spectrometry / T. Nagai, M. Miyake, H. Kimura, M. Maeda // J. Chem. Thermodynamics. - 2008. - V. 40. - P. 471-475.

82. Mendoza, D.G. Phase Relations and Activity of Antimony in Cu-Fe-S-Sb System at 1473K / D.G. Mendoza, M. Hino, K. Itagaki // Materials Transactions. - 2002. - V. 43. - №. 5. - P. 1166-1172.

83. Broz, P. Combination of Thermal Analysis and Knudsen Effusion Mass Spectrometry for Study of Metal Materials on Macro- and Nano-scale / P. Broz, J. Sopousek, J. Vrestal, J. Pinkas // ECS Transactions. - 2013. - V. 46 (1). - P. 69-76.

84. Zaj^czkowski, A. Thermodynamics of copper-rich liquid Cu-Fe-Bi alloys determined by vapour pressure measurements / A. Zaj^czkowski, A. Surulo // Calphad. -2019. - V. 64. - P. 272-277.

85. Seelig, J.B. Sorption of Ag and its vaporization from graphite at high temperatures / J.B. Seelig, T.K. Ghosh, N. Jacobson, J. Brockman, L. Carter, C.M. Greenlief, S.K. Loyalka // Journal of Nuclear Materials. - 2017. - V. 493. - P. 132 - 146.

86. Zakeri, A. Activity of silver in molten copper sulfide saturated with copper / A. Zakeri, M. Hino, K. Itagaki // Materials Transactions JIM. - 1998. - V. 39. - P. 11011107.

87. Гусаров, А.В. // О точности измерений давления пара методом высокотемпературной масспектрометрии / А.В. Гусаров // Теплофизика высоких температур. - 2013. - Т. 51. - № 2. - С. 318-320.

88. Zaj^czkowski, A. // Thermodynamics of liquid Sn-Pb alloys determined by vapour pressure measurements / A. Zaj^czkowski // Calphad. - 2018. - V. 60. - P. 5057.

89. Zaj^czkowski, A. Thermodynamics of the Cu-Bi system determined by vapour pressure measurements / A. Zaj^czkowski, J. Czernecki, A. Surulo // Calphad. - 2016. -V. 52. - P. 66-77.

90. Henriques, D. Experimental thermodynamic study of the Cu-Li-Sn system by Knudsen Effusion Mass Spectrometry / D. Henriques, V. Motalov, L. Bencze, S. Furtauer, H. Flandorfer, T. Markus // Journal of Alloys and Compounds. - 2016. - V. 687. - P. 306 - 311.

91. Bencze, L. Knudsen effusion mass spectrometric determination of mixing thermodynamic data of liquid Al-Cu-Sn alloy / L. Bencze, R. Milacic, R. Jacimovic, D. Zigon, L. Matyas, A. Popovic // International Journal of Mass Spectrometry. - 2010. -V. 289. - P. 11-29.

92. Zaj^czkowski, A. Activity of zinc in the liquid bi-In-Sn-Zn alloys determined by Knudsen method / A. Zaj^czkowski, W. G^sior, B. Onderka // Archives of metallurgy and materials. - 2012. - V. 57. - № 3. - P. 837 - 843.

93. Герасимов, Я.И. Курс физической химии / Я.И. Герасимов, В.П. Древинг, Е.Н. Еремин, А.В. Киселев, В.П. Лебедев, Г.М. Панченков, А.И. Шалыгин - М. Ленинград. Изд-во «Химия», 1964. 625 с.

94. Кальве, Э. Микрокалориметрия. Применение в физической химии и биологии / Э. Кальве, А. Прат - М.: Изд-во «Иностранная литература», 1963. 477 с.

95. Попов, М.М. Термометрия и калориметрия / М.М. Попов - Изд-во «Московский университет», 1954. 944 с.

96. Хеммингер, В. Калориметрия. Теория и практика/ В. Хеммингер, Г. Хенне - М.: Изд-во «Химия», 1989. 176 с.

97. Edwards, R.K. The thermodynamics of the liquid solutions in the triad Cu - Ag - Au. II. The Cu - Au system / R.K. Edwards, M.B. Brodsky // J. Amer. Chem. Soc. -1956. - V. 78. - P. 2983 - 2989.

98. Oriani, R.A. // Thermodynamics of liquid Ag - Au and Au - Cu alloys and the question of strain energy in solid solutions / R.A. Oriani // Acta Metallurgica. - 1956. -V. 4. - P. 15 - 25.

99. Bykov, A.S. A Calorimetry Study of Alloy Formation in Au-Cu and Au-In Systems / A.S. Bykov, E.A. Pastukhov // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry.

- 2000. - V. 60. - P. 845-850.

100. Topor, L. Thermochemistry of binary liquid gold alloys: the systems gold

- copper and gold - silver at 1379 K / L. Topor, O.J. Kleppa // Metallurgical Transactions A. - 1984. - V. 15A. - P. 203 - 208.

101. Neckel, V.A. Massenspektrometrische bestimmung thermodynamischer aktivitaten I. Das system gold - kupfer / V.A. Neckel, S.W Wagner // Berichte der Bunsengesellschaft. - 1969. - Bd. 73. - № 2. - P. 210 - 217.

102. Hager, J.P. Thermodynamic properties of the Cu - Sn and Cu - Au systems by mass spectrometry / J.P. Hager, S.M. Howard, J.H. Jones // Metallurgical and Materials Transactions B. - V. 1. - № 1. - P. 415 - 422.

103. Elmahfoudi, A. Enthalpy of mixing of liquid systems for lead free soldering: Ni-Sb-Sn system / A. Elmahfoudi, S. Furtauer, A. Sabbar, H. Flandorfer // Thermochimica Acta. - 2012. - V. 534. - P. 33- 40.

104. Saeed, U. Lead-free solders: Enthalpies of mixing of liquid alloys in the Ag-Ni and Ag-Ni-Sn systems / U. Saeed, H. Flandorfer, H. Ipser // J. Mater. Res. 2006. - V. 21. - № 5. - P. 1294 - 1304.

105. Hassam, S. Calorimetric investigations of Au-In, In-Sb and Au-In-Sb systems at 973 K / S. Hassam, D. Boa, J. Rogez // Journal of Alloys and Compounds. -2012. - V. 520. - P. 65- 71.

106. Barrachin, M. Critical evaluation of experimental data of solution enthalpy of zirconium in liquid aluminum / M. Barrachin, K. Gajavalli, A. Decreton, F. Virot, P. Bénigni, J. Rogez, G. Mikaelian, E. Fischer, M. Lomello-Tafin, C. Antion, A. Janghorban // J. Chem. Thermodynamics. - 2019. - V. 128. - P. 295-304.

107. Jendrzejczyk-Handzlik, D. Enthalpies of mixing of liquid Ag-Ga, Au-Ga and Ag-Au-Ga alloys / D. Jendrzejczyk-Handzlik // J. Chem. Thermodynamics. - 2017. - V. 107. - P. 114-125.

108. Luef, C. Enthalpies of mixing of metallic systems relevant for lead-free soldering: Ag-Pd and Ag-Pd-Sn / C. Luef, A. Paul, H. Flandorfer, A. Kodentsov, H. Ipser // Journal of Alloys and Compounds. - 2005. - V. 391. - P. 67-76.

109. Flandorfer, H. On the temperature dependence of the enthalpies of mixing in liquid binary (Ag, Cu, Ni)-Sn alloys / H. Flandorfer, C. Luef, U. Saeed // J. of Non-Crystalline Solids. - 2008. - V. 354. - P. 2953-2972.

110. Li D. The Effect of Sb Addition on Sn-Based Alloys for High-Temperature Lead-Free Solders: an Investigation of the Ag-Sb-Sn System / D. Li, S. Delsante, A. Watson, G. Borzone // Journal of Electronic materials. - 2012. - V. 41. - № 1. - P. 67 -85.

111. Plevachuk, Yu. The Enthalpies of Mixing of Liquid Ni-Sn-Zn Alloys / Yu. Plevachuk, A. Yakymovych, S. Furtauer, H. Ipser, H. Flandorfer // Journal of Phase Equilibria and Diffusion. - 2014. - V. 35. - № 4. - P. 359-368.

112. Pool, M.J. Application of the Sateram high temperature calorimeter for determination of mixing enthalpies of liquid alloys / M.J. Pool, B. Predel, E. Schultniess // Termochimica Acta. - 1979. - V. 28. - P. 349-358.

113. Meschel, S.V. Thermochemistry of some binary alloys of Samarium with the noble metals (Cu, Ag, Au) by high temperature direct synthesis calorimetry / S.V. Meschel, O.J. Kleppa // Journal of Alloys and Compounds. - 2006. - V. 416. - P. 93-97.

114. TN680 - MHTC96-Drop calorimetry-principles and applications -SETARAM Instrumentation [Электронный ресурс]. URL: https://www.setaram.com/application-notes/tn680-mhtc96-drop-calorimetry-principles-and-applications/ (обращение от 10.09.2019).

115. Уэндландт, У. Термические методы анализа / Уэндландт У. - М.: Изд-во «Мир», 1978. 528 с.

116. Глазов, В.М. Химическая термодинамика и фазовые равновесия / В.М. Глазов, Л.М. Павлова - М.: Изд-во «Металлургия», 1981. 336 с.

117. Глазов, В.М. Химическая термодинамика и фазовые равновесия. 2-ое издание, переработанное и дополненное / В.М. Глазов, Л.М. Павлова - М.: Металлургия, 1988. 560 с.

118. Пригожин, И. Химическая термодинамика. / И. Пригожин, Р. Дефэй -Новосибирск: «Наука». Сибирское отделение, 1966. 508 с.

119. Фаулер, Р. Статистическая термодинамика / Р. Фаулер, Э. Гуггенгейм -М.: ИЛ, 1949. 612 с.

120. Льюис, К. Химическая термодинамика материалов / К. Льюис - М.: Металлургия, 1989. 503 с.

121. Kleppa, 0.J. // Heat of formation of solid and liquid binary alloys of copperwith cadmium, indium, tin and antimony at 450 °C / 0.J. Kleppa // J. Phys. Chem. - 1956. - V. 60. - P. 852-858.

122. Iguchi, Y. Calorimetric Study of Heat of Mixing of Copper Alloys at 1120°C / Y. Iguchi, H. Shimoji, S. Banya, T. Fuwa // Tetsu To Hagane. - 1977. - V. 63. - P. 275284.

123. Itagaki, K. Heats of Mixing in Liquid Copper or Gold Binary Alloys / K. Itagaki, A. Yazawa // Trans. Jpn. Inst. Met. - 1975. - V. 16. - P. 679-686.

124. Lee, J.J. Calorimetric investigations of liquid Cu-Sb, Cu-Sn and Cu-Sn-Sb Alloys / J.J. Lee, B.J. Kim, W.S. Min // J. Alloys Comp. - 1993. - V. 202. - P. 237-242.

125. Flandorfer, H. Interfaces in lead-free solder alloys: Enthalpy of formation of binary Ag-Sn, Cu-Sn and Ni-Sn intermetallic compounds / H. Flandorfer, U. Saeed, C. Luef, A. Sabbar, H. Ipser // Thermochimica Acta. - 2007. - V. 459. - P. 34-39.

126. Miettinen, J. Thermodynamic Description of the Cu-Al-Sn System in the Copper-Rich Corner / J. Miettinen // Metall. Mater. Trans. A - Phys. Metall. Mater. -2002. - № 33. - P. 1639-1648.

127. Hultgren, R. Selected Values of Thermodynamic Properties of Metals and Alloys / R. Hultgren, R.L. Orr, P.D. Anderson, K.K. Kelley - John Wiley & Sons. New York, 1963. 963 p.

128. Fütauer, S. Calorimetric studies of Cu-Li, Li-Sn, and Cu-Li-Sn / S. Fütauer, E. Tserenjav, A. Yakymovych, H. Flandorfer // J. Chem. Thermodynamics. - 2013. - V. 61. - P. 105-116.

129. Li, D. The Cu-Sn phase diagram part II: New thermodynamic assessment / D. Li, P. Franke, S. Fürtauer, D. Cupid, H. Flandorfer // Intermetallics. - 2013. - V. 34. - P. 148 - 158.

130. Кубашевский, О. Металлургическая термохимия / О. Кубашевский, С.Б. Олкокк - М.: Металлургия, 1982. 392 с.

131. Fitzner, K. Enthalpies of liquid-liquid mixing in the systems Cu-Ag, Cu-Au and Ag-Au by using an in-situ mixing device in a high temperature single-unit differential calorimeter / K. Fitzner, Q. Guo, J. Wang, O.J. Kleppa // J. Alloys Comp. - 1999. - V. 291. - P. 190-200.

132. Kleppa, O.J. Thermochemistry of alloys of transition metals: Part III. Copper-Silver, -Titanium, Zirconium, and -Hafnium at 1373 K / O.J. Kleppa, S. Watanabe // Met. Trans. B. - 1982. - V. 13. - P. 391-401.

133. Witusiewicz, V.T. The Ag-Al-Cu system Part I: Reassessment of the constituent binaries on the basis of new experimental data / V.T. Witusiewicz, U. Hecht, S.G. Fries, S. Rex // Journal of Alloys and Compounds. - 2004. - V. 385. - P. 133-143.

134. Franke, P. Binary Systems. Part 5: Binary Systems Suppleement 1. Landolt-Börnstein - Group IV Physical Chemistry (Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology) / P. Franke, D. Neuschütz, Scientific Group Thermodata Europe (SGTE) // Springer, Berlin, Heidelberg. - 2017. V. 19B5. - P. 1 - 3.

135. European Union, Commission Decision of 8 June 2011 amending, for the for the purposes of adapting to technical progress, the Annex to Directive 2011/65/EU of the European Parliament and of the Council as regards exemptions for the restriction of the use of certain hazardous substances in electrical and electronic equipment. Official J. Eur. Union. - 2011. - V. 174. - P. 88 - 110.

136. Yakymovych, A. Enthalpy Effect of Adding Cobalt to Liquid Sn-3.8Ag-0.7Cu Lead-Free Solder Alloy: Difference between Bulk and Nanosized Cobalt / A.

Yakymovych, G. Kaptay, A. Roshanghias, H. Flandorfer, H. Ipser // J. Phys. Chem. C. -

2016. - V. 120. - P. 1881-1890.

137. Saeed, U. Lead-free solders: Enthalpies of mixing of liquid Ag-Cu-Ni-Sn alloys / U. Saeed, H. Flandorfer, H. Ipser // J. Mater. Res. - 2007. - V. 22. - № 11. - P. 3218 - 3225.

138. Олейник, К.И. Уточнение теплофизических свойств жидкого олова при высоких температурах / К.И. Олейник, А.С. Быков, Э.А. Пастухов // Расплавы. -

2017. - № 5. - С. 398-403.

139. Олейник, К.И. Калориметрическое исследование образования жидких сплавов Ag-Cu-Sn. Энтальпия смешения в граничных бинарных системах Cu-Ag, Cu-Sn и Ag-Sn при 1150°C / К.И. Олейник, А.С. Быков // Расплавы. - 2019. - №5.

- С. 12-17.

140. Быков, А.С. Дроп-калориметрия образования сплавов в системе Cu-Ag. Труды 14 Международной конференции по термическому анализу и калориметрии в России / А.С. Быков, В.В. Филиппов, Э.А. Пастухов - СПб.: Изд-во «Политехнический университет», 2013. C. 356-358.

141. Sharkey, R.L. Thermodynamic modeling of binary and ternary metallic solutions / R.L. Sharkey, M.J. Pool, M. Hoch // Metallurgical transactions. - 1971. - №2.

- P. 3039-3046.

142. Олейник, К.И. Энтальпии смешения жидких сплавов в системе Ag-Cu-Sn. Квазибинарное сечение Ag0,5Cu0,5-Sn при 1150 °С. Компьютерное моделирование физико-химических свойств стёкол и расплавов: труды XIV Российского семинара / К.И. Олейник, А.С. Быков - Курган: Курганский государственный университет, 2018. C. 26 - 28.

143. Flandorfer, H. Enthalpies of mixing of liquid systems for lead free soldering: Al-Cu-Sn system / H. Flandorfer, M. Rechchach, A. Elmahfoudi, L. Bencze, A. Popovic, H. Ipser // J. Chem. Thermodynamics. - 2011. - № 43. - P. 1612 - 1622.

144. Oleinik, K.I. Enthalpy Increment of Liquid Tin under High Overheating. XX Mendeleev Congress on General and Applied Chemistry. 26-30 September 2016. Ekaterinburg. Russia. Section 3 - Physical Chemistry of Metallurgical Processes. Five-

volumes book. V. 3: abstracts / K.I. Oleinik, A.S. Bykov, E.A. Pastukhov - Ekaterinburg: Ural Branch of the Russian Academy of Sciences. 2016. P. 179.

145. Dinsdale, A.T. SGTE Data for Pure Elements / A.T. Dinsdale // Calphad. -1991. - V. 15. - P. 317-425.

146. Олейник, К.И. Калориметрия смешения сплавов в системе Cu-Sn. Труды 15 Международной конференции по термическому анализу и калориметрии в России. 2016, СПб / К.И. Олейник, А.С. Быков, Э.А. Пастухов - Изд-во «Политехнический университет», 2016. С. 36-39.

147. Oleinik, K.I. Mixing enthalpy of Ag-Sn system at 1150 °C / K.I. Oleinik, A.S. Bykov, E.A. Pastukhov // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. - 2018. -V. 133. - № 2. - P. 1129-1134.

148. Верятин, У. Д. Термодинамические свойства неорганических веществ / У.Д. Верятин, В.П. Маширев, Н.Г. Рябцев. - М.: Атомиздат., 1965. 458 с.

149. Barin, I. Thermochemical properties of pure substances / I. Barin - VCh, 1993, in 2 parts. 1885 p.

150. Massalski, I.B. Binary alloy phase diagrams / I.B. Massalski, - ASM International, Materials Park, Ohio, 2nd ed. 1990. 1741 p.

151. Bencze, L. Determination of the Mixing Thermodynamic Properties of Liquid / L. Bencze, A. Popovic // The Open Thermodynamics Journal. - 2013. - № 7. -Р. 21- 34.

152. Decterov, S.A. Thermodynamic database / S.A. Decterov // Chimica Techno Acta. - 2018. - V. 5. - № 1. - Р. 16-48.

153. Romanowska, J. Determination of the thermodynamic properties of liquid Ag-Sb-Sn system by equilibrium saturation method / J. Romanowska, L. Bencze // Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. - 2011. - V. 48.

- №. 1. - Р. 41-51.

154. Корчемкина, В.Н. Структура и свойства расплавов меди с алюминием, оловом и свинцом / В.Н. Корчемкина, Э.А. Пастухов, Е.Н. Селиванов, В.П. Ченцов

- Екатеринбург: ООО "УИПЦ", 2014. 182 с.

155. Мелвин-Хьюз, А.Э. Физическая химия Т.2. / А.Э. Мелвин-Хьюз -М.:Изд. иностр. литературы, 1962. 1148 с.

156. Козлов, Я.Л. Прогнозирование вязкости многокомпанентных металлическиз расплаваоа / Я.Л. Козлов, Л.М. Романов, Н.Н. Петров // Изв. вузов. Черная металлургия. - 1983. - №3. - С. 7-11.

157. Белащенко, Д.К. Явления переноса в жидких металлах и полупроводниках / Д.К. Белащенко - М. Атомиздат, 1970. 400с.

158. Assael, M.J. Reference Data for the Density and Viscosity of Liquid Copper and Liquid Tin / A.E. Kalyva, K.D. Antoniadis, R.M. Banish, I. Egry, J. Wu, E. Kaschnitz, W.A. Wakeham // J. Phys. Chem. Ref. Data - 2010. - V. 39. - №. 3. - P. 033105-1-8.

159. Gerbhardt, E. Uber die Eigenschaften metalliscer Schmelzen / E. Gerbhardt, M. Becker, S. Schafter // Z. Metallunde. - 1952. - Bd. 43. - S. 292-296.

160. Budai, I. Analiysis of literature models on viscosity of binary liquid metallic alloys on the example of the Cu-Ag system / I. Budai, M.Z. Benko, G. Kaptay // Materials Science Forum. - 2005. - V. 473-474. - P. 309-314.

161. Brillo, J. Viscosity of liquid Ag-Cu alloys and the competition between kinetics and thermodynamics / J. Brillo, E. Arato, D. Giuranno, H. Kobatake, C. Maran, R. Novakovic, E. Ricci, D. Rosello // High Temperatures-High Pressures. - 2018. - V. 47. - P. 417-441.

162. Рожицина, Е. В. Динамическая вязкость чистого олова и эвтектических расплавов Sn-Ag, Sn-Cu, Sn-Ag-Cu / Е.В. Рожицина, С. Грюнер, И. Кабан, В. Хойер, В.Е. Сидоров, П.С. Попель // Расплавы. - 2010. - №2. - С. 26-31.

163. Gasior, W. // Viscosity modeling of binary alloys: Comparative studies / W. Gasior // CALPHAD: Compiter Coupling of Phase Diagrams and Termochemistry. -2014. - V.44. - P. 119-128.