Термодинамическое моделирование фазовой диаграммы системы Cu2O-BaO-Fe2O3

Термодинамическое моделирование фазовой диаграммы системы Cu2O-BaO-Fe2O3

Автор: Самойлова Ольга Владимировна, Макровец Лариса Александровна

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия @vestnik-susu-metallurgy

Рубрика: Физическая химия и физика металлургических систем

Статья в выпуске: 2 т.18, 2018 года.

Бесплатный доступ

Выполнено термодинамическое моделирование диаграмм состояния двойных систем Cu2O-BaO, Cu2O-Fe2O3, BaO-Fe2O3, а также тройной системы Cu2O-BaO-Fe2O3. В ходе работы определены термодинамические модели и их параметры, необходимые для термодинамического описания активностей компонентов оксидного расплава в данных системах. Для расчета использовались приближения теории совершенных ионных растворов (для системы Cu2O-Fe2O3) и теории субрегулярных ионных растворов (для систем Cu2O-BaO, BaO-Fe2O3, Cu2O-BaO-Fe2O3). По результатам проведенного моделирования определены координаты точек нонвариантных превращений на фазовых диаграммах исследуемых двойных и тройной систем. Полученные результаты по термодинамическому моделированию координат линий ликвидуса фазовых диаграмм двойных систем Cu2O-BaO, Cu2O-Fe2O3, BaO-Fe2O3 были сопоставлены с разрозненными малочисленными литературными данными для исследуемых систем. В ходе работы впервые были определены области существования ферритов бария в тройной оксидной системе Cu2O-BaO-Fe2O3, а также построены изотермы на полной проекции поверхности ликвидуса диаграммы состояния системы Cu2O-BaO-Fe2O3. Используемая в работе методика моделирования позволила оценить энтальпии, температуры и энтропии плавления соединений оксида бария BaO с оксидом меди (I) (BaCu2O2); с оксидом железа (III) (Ba3Fe2O6, Ba2Fe2O5, BaFe2O4, BaFe12O19). Результаты моделирования, полученные в ходе выполнения настоящей работы, могут быть использованы для разработки технологических условий синтеза из оксидного расплава монокристаллов гексаферрита бария, в кристаллической решетке которого часть катионов железа замещена ионами меди.

Еще

Система cu2o-bao-fe2o3, термодинамическое моделирование, фазовые равновесия

Короткий адрес: https://sciup.org/147157135

IDR: 147157135   |   DOI: 10.14529/met180201

Список литературы Термодинамическое моделирование фазовой диаграммы системы Cu2O-BaO-Fe2O3

  • Gambino, R.J. Growth of Barium Ferrite Single Crystals/R.J. Gambino, F. Leonhard//J. Am. Ceram. Soc. -1961. -Vol. 44, no. 5. -P. 221-224 DOI: 10.1111/j.1151-2916.1961.tb15364.x
  • Barium Hexaferrite Nanoparticles: Synthesis and Magnetic Properties/K.S. Martirosyan, E. Galstyan, S.M. Hossain et al.//Mater. Sci. Eng. B. -2011. -Vol. 176, no. 1. -P. 8-13 DOI: 10.1016/j.mseb.2010.08.005
  • Pullar, R.C. Hexagonal Ferrites: A Review of the Synthesis, Properties and Applications of Hexaferrite Ceramics/Pullar R.C.//Prog. Mater. Sci. -2012. -Vol. 57, no. 7. -P. 1191-1334 DOI: 10.1016/j.pmatsci.2012.04.001
  • Development of Z-type Hexaferrites for High Frequency EMI Shielding Applications/S.B.S. Magham, M. Sharma, S.R. Shannigrahi et al.//J. Magn. Magn. Mater. -2017. -Vol. 441. -P. 303-309 DOI: 10.1016/j.jmmm.2017.05.066
  • Growth, Structural and Magnetic Characterization of Co-and Ni-substituted Barium Hexaferrite Single Crystals/D.A. Vinnik, D.A. Zherebtsov, L.S. Mashkovtseva et al.//J. Alloys Compd. -2015. -Vol. 628. -P. 480-484 DOI: 10.1016/j.jallcom.2014.12.124
  • Jamalian, M. Magnetic and Microwave Properties of Barium Hexaferrite Ceramics Doped with Gd and Nd/M. Jamalian, A. Ghasemi, Asl M.J. Pourhosseini//J. Electron. Mater. -2015. -Vol. 44, no. 8. -P. 2856-2861 DOI: 10.1007/s11664-015-3720-x
  • Cheng, Y. Enhanced Microwave Absorbing Properties of La3+ Substituting Barium Hexaferrite/Y. Cheng, X. Ren//J. Supercond. Nov. Magn. -2016. -Vol. 29, no. 3. -P. 803-808 DOI: 10.1007/s10948-015-3355-4
  • Structural, Magnetic and Microwave Absorption Properties of Ce-doped Barium Hexaferrite/Z. Mosleh, P. Kameli, A. Poorbaferani et al.//J. Magn. Magn. Mater. -2016. -Vol. 397. -P. 101-107 DOI: 10.1016/j.jmmm.2015.08.078
  • Kumar, S. Complex Permittivity, Permeability, Magnetic and Microwave Absorbing Properties of Bi3+ Substituted U-type Hexaferrite/S. Kumar, R. Chatterjee//J. Magn. Magn. Mater. -2018. -Vol. 448. -P. 88-93 DOI: 10.1016/j.jmmm.2017.06.123
  • Cu-substituted Barium Hexaferrite Crystal Growth and Characterization/D.A. Vinnik, A.Yu. Tarasova, D.A. Zherebtsov et al.//Ceram. Int. -2015. -Vol. 41, no. 7. -P. 9172-9176 DOI: 10.1016/j.ceramint.2015.03.051
  • Михайлов, Г.Г. Термодинамика металлургических процессов и систем/Г.Г. Михайлов, Б.И. Леонович, Ю.С. Кузнецов. -М.: Издат. Дом МИСиС, 2009. -520 с.
  • Михайлов, Г.Г. Фазовые равновесия в многокомпонентных системах с жидкими цветными металлами/Г.Г. Михайлов, Е.А. Трофимов, А.Ю. Сидоренко. -М.: Издат. Дом МИСиС, 2014. -158 с.
  • Термодинамическое моделирование поверхности ликвидус диаграммы состояния системы Cu2O-Al2O3-ZrO2/О.В. Самойлова, Г.Г. Михайлов, Л.А. Макровец и др.//Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия», 2015. -Т. 15, № 4. -С. 15-21 DOI: 10.14529/met150402
  • Самойлова, О.В. Термодинамическое описание фазовых равновесий в системе Cu2O-CeO2-Ce2O3-La2O3/О.В. Самойлова, Г.Г. Михайлов, Л.А. Макровец//Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». -2017. -Т. 17, № 1. -С. 16-23 DOI: 10.14529/met170102
  • Самойлова, О.В. Фазовые равновесия в жидком металле системы Cu-Al-Cr-O/О.В. Самойлова, Л.А. Макровец, Г.Г. Михайлов//Известия вузов. Цветная металлургия. -2017. -№ 5. -С. 19-27 DOI: 10.17073/0021-3438-2017-5-19-27
  • Химическая энциклопедия: в 5 т./под ред. И.Л. Кнунянца. -М.: Сов. энцикл., 1990. -Т. 2. -671 с.
  • Kubaschewski, O. Metallurgical Thermochemistry/O. Kubaschewski, C.B. Alcock. -Pergamon Press Ltd Publ., Oxford, 1979. -392 p.
  • Физико-химические свойства окислов. Справочник/под ред. Г.В. Самсонова. -М.: Металлургия, 1969. -456 с.
  • FactSage Thermochemical Software and Databases/C.W. Bale, P. Chartrand, S.A. Degterov et al.//Calphad. -2002. -Vol. 26, no. 2. -P. 189-228 DOI: 10.1016/S0364-5916(02)00035-4
  • Lindemer, T.B. The BaO-Cu-CuO System. Solid-Liquid Equilibria and Thermodynamics of BaCuO2 and BaCu2O2/T.B. Lindemer, E.D. Specht//Physica C. -1995. -Vol. 255, no. 1-2. -P. 81-94 DOI: 10.1016/0921-4534(95)00460-2
  • Goto, Y. Phase Diagram of the System BaO-Fe2O3/Y. Goto, T. Takada//J. Am. Ceram. Soc. -1960. -Vol. 43, no. 3. -P. 150-153 DOI: 10.1111/j.1151-2916.1960.tb14330.x
  • Sato, H. Liquidus Surface and Isothermal Section Diagram at 973 K in BaO-Fe2O3-(0-50 mol%) B2O3 Pseudo-ternary System/H. Sato//Mater. Trans., JIM. -1997. -Vol. 38, no. 10. -P. 858-864. https://doi.org/10.2320/Matertrans1989.38.858
  • Термодинамический анализ возможности использования расплавов системы BaO-Na2O-Fe2O3 для выращивания кристаллов гексаферрита бария/Д.А. Винник, Е.А. Трофимов, Д.П. Галкина и др.//Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». -2017. -Т. 17, № 3. -С. 34-45 DOI: 10.14529/met170305
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp