Термодинамическое моделирование фазовых равновесий с оксидными системами, содержащими РЗМ. Сообщение 3. Диаграммы состояния оксидных систем с Ce 2O 3 и CeO 2
Автор: Михайлов Геннадий Георгиевич, Макровец Лариса Александровна, Смирнов Леонид Андреевич
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия @vestnik-susu-metallurgy
Рубрика: Физическая химия и физика металлургических систем
Статья в выпуске: 4 т.15, 2015 года.
Бесплатный доступ
Изучены двойные и тройные оксидные системы, содержащие в качестве независимых компонентов оксиды церия (III и IV). Установлен вид двойных и тройных диаграмм состояния, сопряженных с областью существования жидкой металлической фазы на основе железа. При расчете координат линий ликвидус для двойных диаграмм состояний систем Ce 2O 3-MgO, CeO 2-MgO, Ce 2O 3-СaO, CeO 2-СaO, Ce 2O 3-SiO 2, CeO 2-SiO 2, Ce 2O 3-Al 2O 3, CeO 2-Al 2O 3 подобраны энергетические параметры теории субрегулярных ионных растворов. Установлены термодинамические зависимости констант равновесия реакций образования алюминатов (Ce 2O 3•Al 2O 3, Ce 2O 3•11Al 2O 3) и силикатов (Ce 2O 3•SiO 2, 7Ce 2O 3•9SiO 2, Ce 2O 3•2SiO 2) церия из компонентов ионных расплавов. На основании термодинамических данных об образовании сложных оксидных соединений, теплот плавления оксидов, составляющих изучаемые системы, значений энергетических параметров теории субрегулярных растворов впервые построены диаграммы состояний тройных оксидных систем FeO-CeO 2-SiO 2, FeO-Ce 2O 3-SiO 2, CeO 2-Ce 2O 3-SiO 2. При расчете координат линий ликвидус для тройных систем FeO-Ce 2O 3-CeO 2, FeO-Ce 2O 3-CaO, FeO-CeO 2-CaO, CeO 2-Ce2O 3-CaO, FeO-Ce 2O 3-MgO, FeO-CeO 2-MgO, CeO 2-Ce 2O 3-MgO использовалась теория совершенных ионных растворов. Уточнены и пересчитаны диаграммы состояний систем FeO-Ce 2O 3, Ce 2O 3-CeO 2, FeO-Ce 2O 3-CeO 2, FeO-Ce 2O 3-Al 2O 3.
Термодинамика, фазовые равновесия, диаграммы состояния, оксиды церия
Короткий адрес: https://sciup.org/147156976
IDR: 147156976 | УДК: 669.1.017.11 | DOI: 10.14529/met150401
Thermodynamic simulation of phase equlibria of oxide systems containing rare-earth metals. Report 3. Phase diagrams of oxide systems with Ce 2O 3 and CeO 2
Binary and ternary oxide systems, containing cerium oxides (III and IV) as independent components have been researched. The forms of binary and ternary phase diagrams, conjugated with the region of iron-based liquid metal phase existence were established. The calculation of liquidus curve coordinates for binary phase diagrams of Ce 2O 3-MgO, CeO 2-MgO, Ce 2O 3-СaO, CeO 2-СaO, Ce 2O 3-SiO 2, CeO 2-SiO 2, Ce 2O 3-Al 2O 3, CeO 2-Al 2O 3 systems was carried out using selected energy parameters of theory of subregular ionic solutions. Thermodynamic dependencies of equilibrium constants of reactions of cerium aluminates (Ce 2O 3•Al 2O 3, Ce 2O 3•11Al 2O 3) and silicates (SiO 2, 7Ce 2O 3•9SiO 2, Ce 2O 3•2SiO 2) formation from ionic melt components were defined. Phase diagrams of ternary oxide systems FeO-CeO 2-SiO 2, FeO-Ce 2O 3-SiO 2 were created for the first time on the basis of thermodynamic data on oxide compounds, melting heat of oxides forming the systems researched, values of energy parameters of theory of subregular ionic solutions. The calculation of liquidus curve coordinates for ternary systems FeO FeO-Ce 2O 3-CeO 2, FeO-Ce 2O 3-CaO, FeO-CeO 2-CaO, CeO 2-Ce 2O 3-CaO, FeO-Ce 2O 3-MgO, FeO-CeO 2-MgO, CeO 2-Ce 2O 3-MgO is based on the theory of ideal ionic solutions. Phase diagrams of FeO-Ce 2O 3, Ce 2O 3-CeO 2, FeO-Ce 2O 3-CeO 2, FeO-Ce 2O 3-Al 2O 3 systems were re-determined and re-calculated.
Список литературы Термодинамическое моделирование фазовых равновесий с оксидными системами, содержащими РЗМ. Сообщение 3. Диаграммы состояния оксидных систем с Ce 2O 3 и CeO 2
- Рябчиков, И.В. Модификаторы и технологии внепечной обработки железоуглеродистых сплавов/И.В. Рябчиков. -М.: ЭКОМЕТ, 2008. -400 с.
- Perry, D.L. Handbook of Inorganic Compounds/D.L. Perry. -Second Edition. -CRC Press, 2011 -581 p.
- Михайлов, Г.Г. Фазовые равновесия в жидкой стали при введении церия/Г.Г. Михайлов, Л.А. Макровец//Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». -2013. -Т. 13, № 2. -С. 16-20.
- Саркисов, Ю.С. Диаграммы состояния двухкомпонентных систем. Методические указания/Ю.С. Саркисов, И.А. Курзина -Томск: Изд-во Томского архитектурно-строительного университета, 2001. -38 с.
- Высокотемпературная химия церия в сплавах оксида церия/А.И. Леонов, А.В. Андреева, В.Е. Швайко-Швайковский, Э.К. Келлер//Изв. АН СССР. Неорганические материалы. -1966. -Т. 2, № 3. -С. 517-529.
- Mizuno, M. Phase Diagram of the System Al2O3-Ce2O3 at Higt Temperature/M. Mizuno, T. Yamada, T. Noguchi//Yogyo-Kyokai-Shi. -1975. -Vol. 83, no. 2. -P. 90-96.
- Михайлов, Г.Г. Термодинамика металлургических шлаков: учеб. пособие/Г.Г. Михайлов, В.И. Антоненко. -М.: Издат. Дом МИСиС, 2013. -173 с.
- Лопато, Л.М. Фазовые отношения в системах окись магния -окислы РЗЭ цериевой группы/Л.М. Лопато, Л.И. Лугин, А.В. Шевченко//Журнал неорганической химии. -1971. -Т. 16, № 1. -С. 254-257.
- Bochvar, N. Ce-Mg-O (Cerium-Magnesium-Oxygen)/N. Bochvar, Y. Liberov, O. Fabrichnaya//Non Ferrous Metal Ternary Systems. 2007. -p. 230-236.
- Tas, A.C. Phase Relations in the System Ce2O3-Ce2Si2O7 in the Temperature Range 1150 to 1970 °C in Reducing and Inert Atmospheres/A.C. Tas, M. Akinc//J. Am. Ceram. -1994. -Vol. 77, no. 11. -P. 2953-2960.
- Kaufman, L. Calculation of quasibinary and quasiternary oxynitride systems/L. Kaufman, F. Hayes, D. Birnie//High Temp. -High Pressures 1982. -Vol. 14. -P. 619-631.
- Zhang, Y. Enhanced oxidation resistance of hydrothermally-encapsulated CdS nanoparticle in SiO2-CeO2 matrices/Y. Zhang, D. Zeng, P. Rao et al./Journal of Ceramic Society of Japan, 2008. -Vol. 116, no. 11. -P. 1228-1231.
