Вісник Львівського університету. Серія фізична 60 (2023) с. 157-165 DOI: https://doi.org/10.30970/vph.60.2023.157 Електрофізичні властивості підсистеми Cu–Pb високоентропійного сплаву Bi–Cu–Ga–In–Sn–Pb В. Повержук, Ю. Плевачук, Л. Ромака

Основні проблеми у дослідженнях багатокомпонентних високоентропійних сплавів пов'язані з високими температурами плавлення елементів, що входять до їхнього складу. Тому нерідко вивчають подібні багатокомпонентні сплави, що складаються з елементів з нижчими температурами плавлення, а також їхні підсистеми з меншою кількістю компонентів. Відповідно до концепції багатокомпонентного високоентропійного сплаву, висока ентропія змішування може стабілізувати утворення твердих розчинів під час кристалізації (проста ОЦК або ГЦК кристалічна структура). Стабілізація твердого розчину і запобігання утворенню інтерметалічних фаз під час процесу кристалізації забезпечується високою ентропією змішування в твердому і рідкому станах. Такі сплави мають підвищену міцність, високу твердість, термічну стабільність у поєднанні зі стійкістю до окислення та корозії. Ці властивості дозволяють значно розширити сферу їхнього застосування; зокрема, останнім часом такі сплави почали інтенсивно досліджувати як матеріали для низькотемпературних припоїв. Більшість досліджень фізико-хімічних і механічних характеристик високоентропійних сплавів виконано на зразках у твердому стані. Водночас дані про структуру в рідкому стані та її трансформацію під час охолодження, а також про механізми та послідовності структурно-фазових перетворень під час кристалізації практично відсутні, хоча саме в рідкому стані відбуваються процеси утворення атомарних розчинів, і, отже, саме в цьому початковому випадку зародження структури найлегше вплинути і змінити її формування в потрібному напрямі. У пропонованій праці досліджено мікроструктуру, питомий електричний опір і термоЕРС бінарних сплавів системи Cu–Pb, які є складовою підсистеми низькотемпературного високоентропійного сплаву Bi–Cu–Ga–In–Pb–Sn, у широкому діапазоні температур твердого та рідкого станів.

Текст статті (pdf)

1. Gao M. C. High Entropy Alloys. Fundamentals and Applications / M. C. Gao, J.-W. Yeh, P. K. Liaw, Y. Zhang. -- Switzerland, Springer International Publishing, 2016. -- 516 p.
2. Liu Y. A high-entropy alloy as very low melting point solder for advanced electronic packaging / Y. Liu, L. Pu, Y. Yang, Q. He, Z. Zhou, C. Tan, X. Zhao, Q. Zhang, K. N. Tu // Materials Today Advances. – 2020. – Vol. 7. – P. 100101. doi: 10.1016/j.mtadv.2020.100101.
3. Luo D. High Entropy Alloys as Filler Metals for Joining / D. Luo, Y. Xiao, L. Hardwick, R. Snell, M. Way, X. S. Morell, F. Livera, N. Ludford, C. Panwisawas, H. Dong, R. Goodall // Entropy. – 2021. – Vol. 23. – P. 78. doi: 10.3390/e23010078.
4. Plevachuk Yu. Electrophysical measurements for strongly aggressive liquid semi-conductors / Yu. Plevachuk, V. Sklyarchuk // Meas. Sci. Technol. – 2001. – Vol. 12. – P. 23--26. doi: 10.1088/0957-0233/12/1/303.
5. Zu F-Q. Electrical resistivity of liquid Sn–Sb alloy / F-Q. Zu, R-R. Shen, Y. Xi, X-F. Li, G-H. Ding, H-M. Liu // J. Phys.: Condens. Matter. – 2006. – Vol. 18. – P. 2817--2823. doi: 10.1089/0953-8984/18/10/007.
6. Massalski T. B. Binary Alloy Diagrams, Second Edit. / T. B. Massalski. -- Metals Park, OH, USA, ASM International, 1990. -- 3589 p.
7. Chaib C. Electrical Resistivity and Structure of Liquid Cu-Pb Alloys / C. Chaib, J-G. Gasser // Zeitschrift fur Physikalische Chemie Neue Folge. – 1988. – Vol. 156. – P. 483--487. doi: 10.1524/zpch.1988.156.Part\_2.483.
8. Chaib C. Electrical resistivity and absolute thermoelectric power of liquid copper–lead alloys / C. Chaib, J-G. Gasser, J. Hugel, L. Roubi // Physica B. – 1998. – Vol. 252. – P. 106--113. doi: 10.1016/S0921-4526(97)00675-3.