General Thermodynamic Approach to Describe the Kinetics of Thermal Effects in High-Entropy Metallic Glasses

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A method is proposed to calculate thermal effects induced by the heat treatment of high-entropy metallic glasses within the general thermodynamic approach. The experimental verification of the proposed method shows that the exothermic effect observed below the calorimetric glass transition temperature, the endothermic effect in the glass transition region, and the exothermic effect during the crystallization of a metallic glass can be quantitatively described using the general thermodynamic equation for the change in the entropy of the glass including the diaelastic effect.

About the authors

A. S. Makarov

Voronezh State Pedagogical University

Author for correspondence.
Email: a.s.makarov.vrn@gmail.com
Voronezh, 394043 Russia

References

  1. J. W. Yeh, S. K. Chen, S. J. Lin, J. Y. Gan, T. S. Chin, T. T. Shun, C. H. Tsau, and S. Y. Chang, Adv. Eng. Mater. 6, 299 (2004).
  2. B. Cantor, I. T. H. Chang, P. Knight, and A. J. B. Vincent, Mater. Sci. Eng. A 375-377, 213 (2004).
  3. E. P. George, D. Raabe, and R. P. Ritchie, Nat. Rev. Mater. 4, 515 (2019).
  4. Б. Р. Гельчинский, И. А. Балякин, А. А. Юрьев, А. А. Ремпель, Успехи химии 91, RCR5023 (2022)
  5. B. R. Gelchinski, I. A. Balyakin, A. A. Yuryev, and A. A. Rempel, Russ. Chem. Rev. 91, RCR5023 (2022).
  6. A. Takeuchi, N. Chen, T. Wada, W. Zhang, Y. Yokoyama, A. Inoue, and J. W. Yeh, Procedia Eng. 36, 226 (2012).
  7. Y. Chen, Z. W. Dai, and J. Z. Jiang, J. Alloys Compd. 866, 158852 (2021).
  8. S. F. Zhao, Y. Shao, X. Liu, N. Chen, H. Y. Ding, and K. F. Yao, Mater. Des. 87, 625 (2015).
  9. Y. Wang, Z. Zhu, A. Wang, and H. Zhang, J. Non-Cryst. Solids 577, 121323 (2022).
  10. A. Takeuchi, K. Amiya, T. Wada, K. Yubuta, W. Zhang, and A. Makino, Mater. Trans. 55, 165 (2014).
  11. Р. А. Кончаков, А. С. Макаров, А. С. Аронин, Н. П. Кобелев, В. А. Хоник, Письма в ЖЭТФ 115, 308 (2022)
  12. R. A. Konchakov, A. S. Makarov, A. S. Aronin, N. P. Kobelev, and V. A. Khonik, JETP Lett. 115, 280 (2022).
  13. Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц, Статистическая физика, Физматлит, М. (2002), ч. 1, 616 с.
  14. L. D. Landau and Е. М. Lifshitz, Statistical Physics., Butterworth-Heinemann, Oxford (1980), P. 1, 564 p.
  15. С. В. Немилов, ЖФХ 42, 391 (1968)
  16. S. V. Nemilov, Zh. Fiz. Khim. 42, 391 (1968).
  17. S. V. Nemilov, J. Non-Cryst. Solids 352, 2715 (2006).
  18. J. C. Dyre, N. B. Olsen, and T. Christensen, Phys. Rev. B 53, 2171 (1996).
  19. V. A. Khonik, Yu. P. Mitrofanov, S. A. Lyakhov, A. N. Vasiliev, S. V. Khonik, and D. A. Khoviv, Phys. Rev. B 79, 132204 (2009).
  20. J. C. Dyre, Rev. Mod. Phys. 78, 953 (2006).
  21. W. W. Wang, Prog. Mater. Sci. 57, 487656 (2012).
  22. V. A. Khonik and N. P. Kobelev, Metals 9, 605 (2019).
  23. C. A. Gordon and A. V. Granato, Mater. Sci. Eng. A 370, 83 (2004).
  24. A. Makarov, M. Kretova, G. Afonin, N. Kobelev, and V. Khonik, Metals 12, 1964 (2022).
  25. А. Н. Васильев, Ю. П. Гайдуков, УФН 141, 431 (1983)
  26. A. N. Vasil'ev and Yu. P. Gaidukov, Sov. Phys. Usp. 26, 952 (1983).
  27. H. Y. Ding, Y. Shao, P. Gong, J. F. Li, and K. F. Yao, Mater. Lett. 125, 151 (2014).
  28. T. Wada, J. Jiang, K. Yubuta, H. Kato, and A. Takeuchi, Materialia 7, 100372 (2019).
  29. L. T. Zhang, Y. J. Duan, T. Wada, H. Kato, J. M. Pelletier, D. Crespo, E. Pineda, and J. C. Qiao, J. Mater. Sci. Technol. 83, 248 (2021).
  30. Y. J. Duan, J. C. Qiao, D. Crespo, E. V. Goncharova, A. S. Makarov, G. V. Afonin, and V. A. Khonik, J. Alloys Compd. 830, 154564 (2020).
  31. А. С. Макаров, Е. В. Гончарова, Г. В. Афонин, Ц. Ч. Цзиао, Н. П. Кобелев, В. А. Хоник, Письма в ЖЭТФ 111, 691 (2020)
  32. A. S. Makarov, E. V. Goncharova, G. V. Afonin, J. C. Qiao, N. P. Kobelev, and V. A. Khonik, JETP Lett. 111, 586 (2020).
  33. A. S. Makarov, Yu. P. Mitrofanov, E. V. Goncharova, J. C. Qiao, N. P. Kobelev, A. M. Glezer, and V. A. Khonik, Intermetallics 125, 10691 (2020).
  34. A. V. Granato, Phys. Rev. Lett. 68, 974 (1992).
  35. A. V. Granato, Eur. J. Phys. 87, 18 (2014).
  36. E. V. Safonova, Yu. P. Mitrofanov, R. A. Konchakov, A. Yu. Vinogradov, N. P. Kobelev, and V. A. Khonik, J. Phys.: Cond. Matter. 28, 215401 (2016).
  37. Е. В. Гончарова, А. С. Макаров, Р. А. Кончаков, Н. П. Кобелев, В. А. Хоник, Письма в ЖЭТФ 106, 39 (2017)
  38. E. V. Goncharova, A. S. Makarov, R. A. Konchakov, N. P. Kobelev, and V. A. Khonik, JETP Lett. 106, 35 (2017).
  39. W. Ingle, R. C. Perrin, and H. R. Schober, J. Phys. F: Met. Phys. 11, 1161 (1981).
  40. C. Donati, J. F. Douglas, W. Kob, S. J. Plimpton, P. H. Poole, and S. C. Glotzer, Phys. Rev. Lett. 80, 2338 (1998).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Российская академия наук

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».