Modern methods in high temperature calorimetry

Abstract

High temperature calorimetric methods used in metallurgy are discussed. Two types of isoperibolic mixing calorimeters are presented. They allow to determine directly the enthalpy of mixing of liquid alloys as a function of concentration and temperature and to measure the derivative as a function of concentration for temperatures up to 1300 K and 2000 K, respectively. A high temperature solution calorimeter in which a liquid metal or alloy is used as the bath (maximum temperature 1800 K) can be used to determine the heat of formation of solid alloys and to measure the partial enthalpy of mixing at infinite dilution. With a drop calorimeter it is possible to measure the thermodynamic properties of highly reactive alloy systems. Thermodynamic measurements of high melting refractory metals and alloys for temperatures up to 4000 K can be achieved with levitation calorimetry.

Zusammenfassung

Kalorimetrische Hochtemperaturmethoden zur Anwendung in der Metallurgie werden diskutiert. Zwei isoperibole Mischungskalorimeter werden vorgestellt. Sie erlauben die direkte Bestimmung der Mischungsenthalpie flüssiger Legierungen in Abhängigkeit von der Konzentration und Temperatur und ihrer Ableitung nach der Zusammensetzung bei Temperaturen bis 1300 bzw. 2000 K. Ein Hochtemperatur-Lösungskalorimeter, in dem ein flüssiges Metall oder eine flüssige Legierung als Badflüssigkeit dient (Maximaltemperatur 1800 K), kann zur Bestimmung der Bildungswärme fester Legierungen und zur Messung der partiellen Mischungsenthalpie bei unendlicher Verdünnung verwendet werden. Mit einem Einwurf-Kalorimeter können thermodynamische Eigenschaften sehr reaktiver Legierungssysteme gemessen werden. Thermodynamische Messungen schwerschmelzbarer Metalle und Legierungen bei Temperaturen bis 4000 K sind möglich mit der Schwebe-Kalorimetrie.

резуме

Обсуждены высокотем пературные калориметрические м етоды, используемые в металлургии. металлургии. Представлено два тип а изопериболических калориметров, позвол яющих непосредствен но определять энтальпи ю смещения жидких спл авов в зависимости от конце нтрации и температур ы, а также измерять конц ентрационную зависи мость ее производной до темпе ратур, соответственн о, 1300 и 2000 К. Высокотемперату рный жидкостной кало риметр, где в качестве ванны используется ж идкий металл или спла в, может быть использован для опре деления теплоты образования твердых сплавов и для измерен ия парциальной энтальп ии смешения при беско нечном разбавлении. С капель ным калориметром пре дставляется возможным измерять т ермодинамические свойства очень реакц ионноспособных спла вов. Термодинамические и змерения высокоплавящихся ту гоплавких металлов и сплавов могут быть осуществл ены метдом поплавков ой калориметрии до темп ературы 4000 К.