Везде

ОХНМФизика и химия стекла Glass Physics and Chemistry

  • ISSN (Print) 0132-6651
  • ISSN (Online) 3034-6134

Парообразование и термодинамические свойства системы SrO–Al2O3–SiO2

Вы можете
Код статьи
10.31857/S0132665122600510-1
DOI
10.31857/S0132665122600510
Тип публикации
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Лопатин С. И.
  • Аффилиация: Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН
Том/ Выпуск
Том 49 / Номер выпуска 1
Страницы
47-59
Аннотация
Методом высокотемпературной дифференциальной масс-спектрометрии изучено парообразование и термодинамические свойства системы SrO–Al2O3–SiO2 в области концентраций от 90 до 10 мол. % SrO и мольном соотношении x(Al2O3)/x(SiO2), равном 1.5. Испарение образцов проводилось из эффузионных камер Кнудсена, изготовленных из вольфрама. Определены парциальные давления молекулярных форм пара, активности компонентов конденсированной фазы, энергии Гиббса и избыточные энергии Гиббса. Установлено, что изученная система характеризуется незначительным отрицательным отклонением от идеального поведения. Для муллита (Al6Si2O13) определена величина стандартной энтальпии образования. Методом высокотемпературной микроскопии установлены температуры плавления синтезированных образцов.
Ключевые слова
высокотемпературная масс-спектрометрия парообразование оксиды стронция алюминия и кремния активности энергии Гиббса температуры плавления
Дата публикации
16.09.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
5

Библиография

  1. 1. Чайникова А.С., Ваганова М.Л., Щеголева Н.Е., Лебедева Ю.Е. Технологические аспекты создания радиопрозрачных стеклокристаллических материалов на основе высокотемпературных алюмосиликатных систем (обзор) // Труды ВИАМ. 2015. № 11. С. 24–37. [Chainikova A.S., Vaganova M.L., Schegoleva N.E., Lebedeva Y.E. Technological aspects of the creation of radio–transparent glass–crystal materials based on high–temperature aluminosilicate systems (review). // Works of VIAM. 2015. № 11. P. 24–37].
  2. 2. Лисачук Г.В., Кривобок Р.В., Захаров А.В., Федоренко Е.Ю., Трусова Ю.Д. Перспективные радиопрозрачные керамические материалы для ракетной и космической техники. // Вестник НТУ. Серия: Химия, химическая технология и экология. 2014. № 28. С. 72–79. [Lisachuk G.V., Krivobok R.V., Zakharov A.V., Fedorenko E.Y., Trusova Y.D. Promising radio–transparent ceramic materials for rocket and space technology // Bulletin of NTU. Series: Chemistry, Chemical Technology and Ecology. 2014. № 28. P. 72–79].
  3. 3. Shabanova G.N., Taranenkova V.V., Korogodskaya A.N., Kristich E.V. Structure of the BaO–Al2O3–SiO2 system (review) // Glass and Ceramics. 2003. V. 60. № 1–2. P. 43–46.
  4. 4. Lisachuk G.V., Kryvobok R.V., Fedorenko E.Y., Zakharov A.V. Ceramic radiotransparent materials on the basis of BaO–Al2O3–SiO2 and SrO–Al2O3–SiO2 systems // J. Silicate Based Composite Mater. 2015. V. 67. № 1. P. 20–23.
  5. 5. Казенас Е.К., Цветков Ю.В. Испарение оксидов. М.: Наука. 1997. 543 с. [Kazenas E.K., Tsvetkov Yu.V. Evaporation of oxides. M.: Nauka, 1997. 543 p. (in Russian)].
  6. 6. Ye X.Y., Zhuang W.D., Wang J.F., Yuan W.X., Qiao Z.Y. Thermodynamic description of SrO–Al2O3 system and comparison with similar systems // J. Phase Equilibr. Diffus. 2007. V. 28. № 4. P. 362–368.
  7. 7. Гантис Ф., Чемекова Т.Ю., Удалов Ю.П. Система SrO–Al2O3 // ЖНХ. 1979. Т. 24. № 2. С. 471–475. [Gantis F., Chemekova T.Y., Udalov Y.P. SrO–Al2O3 system // Rus. J. Inorg. Chem. 1979. V. 24. № 2. P. 471–475.]
  8. 8. Lopatin S.I., Shugurov S.M., Tyurnina N.G., Tyurnina Z.G., Balabanova E.A. Vaporization and thermodynamic properties of the SrO–Al2O3 system studied by Knudsen effusion mass spectrometry // Rapid Commun. Mass Spectr. 2022. V. 36. e9298.
  9. 9. Диаграммы состояния силикатных систем. Т. 1. / Под ред. В.П. Барзаковского. Л.: Наука, 1969. 784 с. [Phase diagrams of silicate systems. V. 1. / Ed. V.P. Barzakovsky. L.: Nauka, 1969. 784 p.
  10. 10. Столярова В.Л., Лопатин С.И., Тюрнина Н.Г. Масс–спектрометрическое исследование процессов испарения и термодинамических свойств расплавов системы SrO–SiO2. // Докл. Академии Наук. 2006. Т. 411. № 2. С. 220–222. [Stolyarova V.L., Lopatin S.I., Tyurnina N.G. A mass spectrometric study of evaporation processes and thermodynamic properties of SrO–SiO2 melts // Doklady Physical Chemistry. 2006. V. 411. № 1. P. 309–311].
  11. 11. Лопатин С.И., Шугуров С.М., Столярова В.Л., Тюрнина Н.Г. Термодинамические свойства силикатных стекол и расплавов II. Система SrO·SiO2 // ЖОХ. 2006. Т. 76. Вып. 12. С. 1966–1973. [Lopatin S.I., Shugurov S.M., Stolyarova V.L., Tyurnina N.G. Thermodynamic properties of silicate glasses and melts: II. System SrO–SiO2 // Rus. J. Gen. Chem. 2006. V. 76. № 12. P. 1878–1884].
  12. 12. Staronka A., Pham H., Rolin M. Etude du systeme silicaalumine per la methode des courbes de refroidissement // Rev. Intern. Hautes Temp. Refr. 1968. V. 5. № 2. P. 111–115.
  13. 13. Стрелков К.К., Кащеев И.Д. Диаграмма состояния системы Al2O3–SiO2 // Огнеупоры. 1995. № 8. С. 11–14. [Strelkov K.K., Kascheev I.D. Phase diagram of the Al2O3–SiO2 sustem // Ogneupory. 1995. № 8. P. 11–14].
  14. 14. Holm J.L., Kleppa O.J. Thermodynamic Properties of Aluminium Silicates // Am. Miner. 1966. V. 51. № 11–12. P. 1608–1622.
  15. 15. Shornikov S.I., Stolyarova V.L., Shultz M.M. High Temperature Mass Spectrometric Study of 3Al2O3–2SiO2 // Rapid Commun. Mass Spectrom. 1994. V. 8. № 5. P. 478–480.
  16. 16. Шорников С.И., Столярова В.Л., Шульц М.М. Процессы испарения и термодинамические свойства муллита // Докл. АН. 1994. Т. 336. № 3. С. 368–371.
  17. 17. Зайцев А.И., Литвина А.Д., Могутнов Б.М. Термодинамические свойства муллита 3Al2O3–2SiO2 // Неорган. материалы. 1995. Т. 31. № 6. С. 768–772.
  18. 18. Bjorkvall J., Stolyarova V.L. A Mass Spectrometric Study of Al2O3–SiO2 Melts Using a Knudsen Cell // Rapid Commun. Mass Spectrom. 2001. V. 15. № 10. P. 836–842.
  19. 19. Aksay I.A., Pask J.A. Stable and Metastable Equilibria in the System SiO2–Al2O3 // J. Amer. Ceram. Soc. 1975. V. 58. № 11–12. P. 507–512.
  20. 20. Шорников С.И., Арчаков И.Ю., Шульц М.М. Процессы испарения и термодинамические свойства системы Al2O3–SiO2 // Докл. АН. 1999. Т. 364. № 5. С. 643–646. [Shornikov S.I., Archakov I.Y., Shiltz M.M. Vaporization processed and thermodynamic properties of the Al2O3–SiO2 system // Doklady Akademii Nauk. 1999. V. 364. № 5. P. 643–646.]
  21. 21. Shornikov S.I., Archakov I.Yu. Vaporization Processes and Phase Relations in the Al2O3–SiO2 System // Electrochem. Soc. Proceedings 1999. V. 99–38. P. 339–348.
  22. 22. Шорников С.И., Арчаков И.Ю., Чемекова Т.Ю. Масс–спектрометрическое исследование процессов испарения и фазовых равновесий в системе Al2O3–SiO2 // ЖФХ. 2000. Т. 74. № 5. С. 775–782. [Shornikov S.I., Archakov I.Y., Chemekova T.Y. A mass–spectrometric study of vaporization in the Al2O3–SiO2 system // Rus. J. Phys. Chem. 2000. V. 74. № 5. P. 775–782.]
  23. 23. Шорников С.И., Арчаков И.Ю. Масс-спектрометрическое определение термодинамических свойств расплавов системы Al2O3–SiO2 // ЖФХ. 2000. Т. 74. № 5. С. 783–788. [Shornikov S.I., Archakov I.Y. A mass spectrometric study of the thermodynamic properties of Al2O3–SiO2 melts // Rus. J. Phys. Chem. A. 2000. V. 74. № 5. P. 684–688.]
  24. 24. Шорников С.И., Арчаков И.Ю., Шульц М.М. Масс-спектрометрическое исследование термодинамических свойств твердых фаз системы Al2O3–SiO2 // ЖФХ. 2003. Т. 77. № 7. С. 1159–1165. [Shornikov S.I., Archakov I.Y., Shiltz M.M. A mass spectrometric study of the thermodynamic properties of solid phases in the Al2O3–SiO2 system // Rus. J. Phys. Chem. 2003. V. 77. № 7. P. 1159–1166.]
  25. 25. Шорников С.И., Арчаков И.Ю., Шульц М.М. Масс–спектрометрическое исследование термодинамических свойств муллита // ЖФХ. 2003. Т. 77. № 7. С. 1166–1173. [Shornikov S.I., Archakov I.Y., Shiltz M.M. A mass spectrometric study of the thermodynamic properties of mullite // Rus. J. Phys. Chem. 2003. V. 77. № 7. P. 1166–1174.]
  26. 26. Столярова В.Л., Лопатин С.И., Бондарь В.В. Масс-спектрометрическое исследование системы Al2O3–SiO2 // Докл. АН. 2004. Т. 399. № 5. С. 644–646. [Stolyarona V.L., Lopatin S.I., Bondar’ V.V. Mass-spectrometric study of system Al2O3–SiO2 // Doklady Akademii Nauk. 2004. V. 399. № 5. P. 644–646].
  27. 27. Бондарь В.В., Лопатин С.И., Столярова В.Л. Термодинамические свойства системы Al2O3–SiO2 при высоких температурах. // Неорган. материалы. 2005. Т. 41. № 4. С. 434–441. [Bondar’ V.V., Lopatin S.I., Stolyarona V.L. High–temperature thermodynamic properties of the Al 2O3–SiO2 system // Inorgan. Mater. 2005. V. 41. № 4. P. 362–369].
  28. 28. Диаграммы состояния силикатных систем. / Под. ред. Торопова Н.А. Т. 3 Тройные системы. Л.: Наука, 1972. 448 с. [Phase diagrams of silicate systems. / Ed. Toropov N.A. V. 3. Triple systems. L.: Nauka, 1972. 448 p].
  29. 29. Shukla A. Development of a critically evaluated thermodynamic database for the systems containing alkaline-earth oxides. Montreal. 2012. 349 p.
  30. 30. Lisachuk G.V., Kryvobok R.V., Zakharov A.V., Fedorenko E.Y., Prytkina M.S. Thermodynamic analysis of solid phase reactions in SrO–Al2O3–SiO2 system // Funct. Mater. 2016. V. 23. № 1. P. 71–74.
  31. 31. Dear P.S. Sub-Liquidus Equilibria for the Ternary System SrO–Al2O3–SiO2 // Bull. Virginia Polytechnic Institute, Blacksburg, 1957. V. 50. № 11. P. 3–13. Eng. Expt. Sta. Ser. 121.
  32. 32. Starczewski M. Treatise on solid-state reactions in the ternary system SrO–Al2O3–SiO2, Zesz. Nauk. Politech. Śląskiej 22. 1964. P. 5–75.
  33. 33. Термодинамические свойства индивидуальных веществ / Справочник под ред. В.П. Глушко. М.: Наука, 1978–1982. [Thermodynamic properties if individual substances. / Handbook (Ed. V.P. Glushko). M.: Nauka, 1978–1982].
  34. 34. Торопов Н.А., Келер Э.К., Леонов А.И., Румянцев П.Ф. Высокотемпературный микроскоп // Вестник АН СССР. 1962. № 3. С. 46–48. [Toropov N.A., Keler E.K., Leonov A.I., Rumyantsev P.F. High-temperature microscope // Vestnik AN SSSR. 1962. № 3. P. 46–48].
  35. 35. Лисачук Г.В., Кривобок Р.В., Захаров А.В., Федоренко Е.Ю., Прыткина М.С., Рябинин А.В. Космическая техника // Ракетное вооружение. 2015. Т. 74 № 3. [Lisachuk G.V., Krivobok R.V., Zakharov A.V., Fedorenko Ye.Yu., Prytkina M.S., Ryabinin A.V. Kosmicheskaya tekhnika. Raketnoye vooruzheniye. 2015. V. 74. № 3. (In Russian]).
  36. 36. Sidorov L.N., Lopatin S.I. High Temperature Chemistry Applications of Mass Spectrometry, Reference Module in Chemistry, Molecular Sciences and Chemical Engineering. Encyclopedia of Spectroscopy and Spectrometry (Third Edition). 2017. P. 95–102.
  37. 37. Lias S.G., Bartmess J.E., Liebman J.F., Holmes J.L., Levin R.D., Mallard W.G. Gas-phase ion and neutral thermochemistry. J. Phys. Chem. Ref. Data. Monogr. J. Phys. Chem. Ref. Data. 1988. V. 17. Suppl. 1. P. 1–861.
  38. 38. Zeifert P.L. Measurement of vapor pressure of refractories, in: I.E. Kempbell (Ed.), High Temperature Technology, John Wiley, N.Y., 1956. P. 485–496.
  39. 39. Shukla A. Development of a critically evaluated thermodynamic database for the systems containing alkaline-earth oxides. Montreal. 2012. 349 p.
  40. 40. Морачевский А.Г., Воронин Г.Ф., Гейдерих В.А., Куценок И.Б. Электрохимические методы исследования в термодинамике металлических систем. М.: ИКЦ “Академкнига”, 2003. 334 с. [Morachevskii A.G., Voronin G.F., Geiderikh V.A., Kutsenok I.B. Electrochemical methods of research in thermodynamics of metallic systems. IKTs: Moskow, 2003. 334 p. (in Russian)]
  41. 41. Карагедов Г.Р. Механохимически стимулированный синтез однофазного муллита. // Химия в условиях устойчивого развития. 1998. Т. 6. С. 161–163. [Karagedov G.R. Mechanochemically stimulated synthesis of single–phase mullite. // Chemistry in conditions of sustainable development. 1998. V. 6. P. 161–163. (in Russian)]
  42. 42. Балкевич В.Л. Техническая керамика. Стройиздат, Москва, 1984. 256 с. [Balkevich V.L. Technical ceramics. Stroyizdat: Moscow, 1984. 256 p.].
  43. 43. Chase M.W. NIST–JANAF Thermochemical Tables. 4-th Edition // J. Phys. Chem. Ref. Data. Monogr. 9. 1998. P. 1–1961.
  44. 44. Лопатин С.И., Семенов Г.А., Шугуров С.М. Термохимическое исследование газообразных солей кислородсодержащих кислот. XIII. Молибдаты и вольфраматы щелочноземельных металлов // ЖОХ. 2003. Т. 73. Вып. 2. С. 187–193. [Lopatin S.I., Semenov G.A., Shugurov S.M. Thermochemical Study of Gaseous Salts of Oxygen–containing Acids: XIII. Molybdates and Tungstates of Alkaline–Earth Metals // Rus. J. Gen. Chem. 2003. V. 73. № 2. P. 169–175.]
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека