МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СИСТЕМЫ SrO-TiO2-HfO2

Виктор Алексеевич Ворожцов1, Андрей Леонидович Шилов2, Валентина Леонидовна Столярова3, Сергей Игоревич Лопатин4, Анна Викторовна Федорова5
Филиал Федерального государственного бюджетного учреждения «Петербургский институт ядерной физики имени Б. П. Константинова Национального исследовательского центра “Курчатовский институт” — Институт химии силикатов имени И. В. Гребенщикова», Санкт-Петербург, Россия
Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
Ключевые слова: масс-спектрометрия, оксидные системы, термодинамические свойства, моделирование
Страницы: 244-251
Аннотация
Масс-спектрометрическим эффузионным методом Кнудсена определен состав газовой фазы и парциальные давления молекулярных форм пара над образцами систем SrO-TiO2, SrO-HfO2, TiO2-HfO2 и SrO-TiO2-HfO2. По измеренным величинам парциальных давлений молекулярных форм пара рассчитаны активности наиболее летучего компонента в каждой из систем. На основе обобщенной решеточной теории ассоциированных растворов проведено моделирование термодинамических свойств системы SrO-TiO2-HfO2 при температуре 2 300 К, в результате получены концентрационные зависимости активностей оксидов стронция, титана и гафния. Для сечения исследуемой системы при TiO2:HfO2 = 1:1 (мол. дол.) рассчитаны концентрационные зависимости относительных чисел связей различного типа с учетом второй координационной сферы в модельной решетке, иллюстрирующие связь избыточной энергии Гиббса с ассоциацией структурных элементов. На примере изученной системы SrO-TiO2-HfO2 показано, что величины энергетических параметров решеточной модели, получаемые при оптимизации бинарных оксидных систем, могут быть использованы для оценки термодинамических свойств трехкомпонентных систем, состоящих из тех же компонентов.