Statistical thermodynamics of liquid metallic solutions

• Published in: Acta metallurgica 1957-01, Vol.5 (9), p.496-501
• Main Authors: Shimoji, Mitsuo, Niwa, Kichizo
• Format: Article
• Language: English
• ISSN: 0001-6160
• DOI: 10.1016/0001-6160(57)90088-3

A cell model with a generalized potential field is applied to the liquid metallic solutions, since the interatomic energy in liquid metal does not obey the inverse sixth-power law. First, a model of a rigid sphere with attractive force is used, and second, a model of repulsive and attractive forces which is assumed to be Morse type. The bond energy between unlike atoms is explained in terms of the electronegativities. The result of calculations shows that the excess quantity depends upon the differences of the electronegativities and of the interaction energies of pure liquid metals, as well as upon the disparity of atomic radii. The examples of the observed excess heat of liquid copper alloys agree qualitatively with the prediction of the present theory, in spite of the crude approximation. Finally, some comparisons with other theories of liquid metallic solution are offered. Un modèle à cellule avec un champ de potentiel généralisé est appliqué aux solutions liquides métalliques, étant donné que l'énergie interatomique dans le métal liquide n'obéit pas à la loi de l'inverse de la sixième puissance. On utilise d'abord un modèle d'une sphère rigide avec force attractive et ensuite un modèle de forces répulsives et attractives supposé du type Morse. L'énergie de liaison entre atomes dissemblables est expliquée en fonction des électronégativités. Le résultat des calculs montre que la quantité en excès dépend des différences des électronégativités et des énergies d'interaction des métaux liquides purs, aussi bien que de la différence des rayons atomiques. Les exemples de la chaleur eu excès observée dans les alliages de cuivre liquide s'accordent qualitativement avec les prévisions de la présente théorie, malgré l'approximation grossière. Finalement, quelques comparaisons avec d'autres théories des solutions liquides métalliques sont présentées. Ein Zellenmodell mit verallgemeinertem Potential wird auf flüssige metallische Lösungen angewandt, da die Wechselwirkungsenergie der Atome in flüssigen Metallen nicht das r −6-Gesetz befolgt. Zuerst wird ein Modell starrer, sich anziehender Kugeln benutzt und danach ein Modell mit abstoβenden und anziehenden Kräften nach Morse. Die Bindungsenergie zwischen ungleichen Atomen wird auf der Grundlage der Elektronegativität erklärt. Das Resultat der Rechnungen zeigt, daβ die Mischungsgr öβen von der Differenz in Elektronegativität und Wechselwirkungsenergie reiner flüssiger Metalle abhängen, und auch von den Unterschieden