Obrabotka Metallov 2018 Vol. 20 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 20 № 3 2018 76 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Рис. 3. Активности ( а ) и коэффициенты активно- сти (γ) компонентов Zn-Ag сплава при 823 К Fig. 3. Activity ( a ) and activity coefficients (γ) of Zn- Ag components alloy at 823 К котором сумма парциальных давлений цинка и серебра уравнивала внешнее давление (табл. 6, рис. 4, а ) [21–26]. Установлено, что при увеличении глубины вакуума переход из жидкой в газовую фазу про- исходит в более узком диапазоне температур и способствует разделению Zn и Ag: для полу- чения конденсата цинка при давлении 133 Па с содержанием серебра не более 8.5 ∙ 10 –8 доста- точно Т = 1100 К. При давлении не более 13 Па и температуре 960 К количество серебра в жид- кой фазе ( x Ag ) больше, чем при 13≤ Р ≤ 133 Па и 960 ≤ Т ≤ 1103 К, что свидетельствует о благо- приятном воздействии низкого остаточного давления в системе на эффективность возгонки цинка при заданной температуре. Для кубового остатка серебра ( x Ag ≥ 0.99, x Zn ≤ 0.01) по мере снижения давления Р = = 133/13.3/1.33 Па температура дистилляции также уменьшается до Т = 1103/961/852 К. Не- изменным при этом остается состав продуктов возгонки, а именно Zn-конденсат ( у Zn ≥ 0.99, у Ag ≤ 0.01) и кубовый остаток серебра ( x Ag ≥ 0.99, x Zn ≤ 0.01). При увеличении содержания цинка в сплаве ( x Zn = 0.01–0.99) и по мере снижения дав- ления Р = 133/13.3/1.33 Па исходная температу- ра возгонки металлов из состава Zn-Ag сплава закономерно снижается до 759/676/610 К, посте- пенно увеличиваясь по мере возгонки цинка и росте доли серебра в кубовом остатке. Определены значения относительного ( 1. ) 42 % i S  и квадратичного   * 7.54 i S  Ê от- клонений, между вычисленными и опытными значениями температур. Относительно невысо- кие абсолютные значения вычисленных сред- них отклонений свидетельствуют о построении адекватной модели процесса вакуумной дистил- ляции Zn-Ag сплава в исследованных интерва- лах изменения давления ( Р ) и температуры ( Т ). Расчет диаграмм « Р-х » подобен « Т-х » диа- граммам (рис. 4, б и табл. 7, 8). Значения γ Zn , γ Ag определяют для серии ве- личин х Zn при данной температуре системы, как и давление насыщенных паров * Zn p и * Ag p (см. табл. 1). Затем рассчитывают давление p систе- Т а б л и ц а 6 Ta b l e 6 Рассчитанные значения T liq , у Ag Zn-Ag сплавa для « Т-х» диаграмм Calculated values T liq , у Ag Zn-Ag alloy for “ T-x ” charts P , Па x Zn 0.01 0.03 0.05 0.90 0.95 0.97 0.99 133 Т liq , К 1103 1027.4 993.1 764.4 761 759.9 759 у Ag (85.2–3.2) ∙ 10 –8 ≤ 6.2 ∙ 10 –15 13,3 Т liq , К 961.1 902.7 876.4 681.5 678.3 677.4 676.6 у Ag (11.3–0.42) ∙ 10 –8 ≤1 ∙ 10 –15 1,33 Т liq , К 852.3 805.5 785.1 615.3 612.3 611.4 610.7 у Ag (15.3–0.56) ∙ 10 –9 ≤1  10 –16