Отправить статью по E-mail 
Парообразование и термодинамические свойства расплавов системы BaO-Al2O3-SiO2
- Авторы: Балабанова Е.А.1, Лопатин С.И.1, Тюрнина Н.Г.1, Тюрнина З.Г.1, Шугуров С.М.1,2, Полякова И.Г.1, Репин Д.А.1,2
-
Учреждения:
- НИЦ «Курчатовский институт» - Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН
- Санкт-Петербургский государственный университет
- Выпуск: Том 50, № 5 (2024)
- Страницы: 416-427
- Раздел: Статьи
- URL: https://rjsvd.com/0132-6651/article/view/679497
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0132665124050058
- EDN: https://elibrary.ru/NSPQVU
- ID: 679497
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Аннотация
Методом высокотемпературной дифференциальной масс-спектрометрии изучены процессы парообразование и термодинамические свойства расплавов системы BaO-Al2O3-SiO2 в области концентраций от 90 до 10 мол. % BaO и мольном соотношении x(Al2O3) : у(SiO2), равном 3 : 2, 1 : 1 и 1 : 2. 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 отрицательным отклонением от идеального поведения.
Полный текст
Об авторах
Е. А. Балабанова
НИЦ «Курчатовский институт» - Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: balabanova.e.a@yandex.ru
Россия, Санкт-Петербург
С. И. Лопатин
НИЦ «Курчатовский институт» - Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН
Email: balabanova.e.a@yandex.ru
Россия, Санкт-Петербург
Н. Г. Тюрнина
НИЦ «Курчатовский институт» - Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН
Email: balabanova.e.a@yandex.ru
Россия, Санкт-Петербург
З. Г. Тюрнина
НИЦ «Курчатовский институт» - Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН
Email: balabanova.e.a@yandex.ru
Россия, Санкт-Петербург
С. М. Шугуров
НИЦ «Курчатовский институт» - Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН; Санкт-Петербургский государственный университет
Email: balabanova.e.a@yandex.ru
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург
И. Г. Полякова
НИЦ «Курчатовский институт» - Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН
Email: balabanova.e.a@yandex.ru
Россия, Санкт-Петербург
Д. А. Репин
НИЦ «Курчатовский институт» - Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН; Санкт-Петербургский государственный университет
Email: balabanova.e.a@yandex.ru
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург
Список литературы
- 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.
- Cass R. B. Fiber Reinforced Ceramic Radome Material with Improved Resistance to Thermal Shock. High Temperature and Erosion. Advanced Cerametrics, Inc. 2006. Р. 1–7.
- Hyatt M. J., Bansal N. P. Crystal growth kinetics in BaO˙Al2O3˙2SiO2 and SrO˙Al2O3˙2SiO2 glasses. // J. Mater. Sci. 1996. V. 31. N 1. Р. 172–184.
- Sung Y.-M. Crystallization characteristics of SrO-Al2O3-SiO2-B2O3 glass. // J. Mater. Sci. Let. 2001. V. 20. N 24. Р. 2235–2237.
- Yu F., Ortiz-Longo C. R., White K.W., Hunn D.L. The microstructural characterization of in situ grown Si3N4 whisker-reinforced barium aluminum silicate ceramic matrix composite. // J. Mater. Sci. 1999. V 34. N 6. P. 2821–2835.
- Cass R., Eadon G., Wentzel P. Processing and properties of fiber reinforced barium aluminosilicate composites for high temperature radomes. Advanced Cerametrics, Inc. 2009. P. 179–187.
- 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)].
- Торопов Н.А., Галахов Ф.Я. Фазовая диаграмма системы BaO – Al2O3. // Докл. АН СССР. 1952. Т. 82. № 1. С. 69-70. [Toropov N.A., Galakhov F.Ya. Phase diagrams of the system BaO – Al2O3. // Dokl. Akad. Nauk SSSR. 1952. Vol. 82. N 1. P. 69–70].
- Торопов Н.А., Барзаковский В.П., Лапин В.В., Курцева Н.Н. Фазовые диаграммы силикатных систем. Л.: Наука, 1969. 820 С. [Toropov N.A., Barzakovskii V.P., Lapin V.V., Kurtseva N.N. Phase diagrams of the silicate systems. Leningrad: Nauka, 1969. 820 p.].
- Диаграммы состояния силикатных систем. Т. 1. / Под ред. В.П. Барзаковского. Л.: Наука, 1969. 784 с. [Phase diagrams of silicate systems. Vol. 1. / Ed. V.P. Barzakovsky. L.: Nauka, 1969. 784 p.
- 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 system. // Ogneupory. 1995. N 8. P. 11–14].
- Торопов Н.А., Барзаковский В.П., Лапин В.В., Курцева Н.Н., Байкова А.И. Диаграммы состояния силикатных систем. Справочник. Вып. 3. Тройные системы. Л.: Наука, 1972. 448 с. [Toropov N.A., Barzakovskii V.P., Lapin V.V., Kurtseva N.N., Baikova A.I. Phase diagrams of silicate systems. Is. 3. Triple systems. Leningrad: Nauka, 1969. 448 p.]
- Gebert W. BaAl2SiO6 - eine neue Verbindung in System BaO−Al2O3−SiO2. // Naturwissenschaften. 1968. V. 55. P. 387–387.
- Шабанова Г.Н., Тараненкова В.В., Казьмина Н.В. Исследования связующих свойств тройных соединений в системе BaO−Al2O3−SiO2. // Вестник Харьковского гос. Политехн. Университета. 1999. Вып. 90. С. 37-39. [Shabanova G.N., Taranenkova V.V., Kazmina N.V. Studies of binding properties of ternary compounds in the system BaO−Al2O3−SiO2. // Vestnik Kharkov Gos. Polytechn. Uni1999. Is. 90. P. 37–39].
- Тюрнина З.Г., Лопатин С.И., Шугуров С.М., Столярова В.Л. Термодинамические свойства силикатных стекол и расплавов. I. Система BaO-SiO2. // ЖОХ. 2006. Т. 76. Вып. 10. С. 1588-1596. [Tyurnina Z.G., Lopatin S.I., Shugurov S.M., Stolyarova V.L. Thermodynamic properties of silicate glasses and melts. // Rus. J. Gen.Chem. 2006. V. 76. N 10. P. 1522–1530].
- 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.
- 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].
- 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. N 1–2. P. 43–46.
- Toropov N.A., Koeler E.K., Leonov A.I., Rumyantsev P.F. High-temperature microscope Bulletin of the Academy of Sciences of the USSR. 1962. No. 3 p. 46–48.
- Dear P.S. Sub-Liquidus Equilibria for the Ternary System SrO-Al2O3-SiO2 // Bull. Virginia Polytechnic Institute, Blacksburg. 1957. V. 50. N 11. P. 3–13.
- 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. 1988. V. 17. Suppl. 1. P. 1–861.
- Тюрнина З.Г., Столярова В.Л., Лопатин С.И., Плотников Е.Н. Масс-спектрометрическое исследование процессов испарения и термодинамических свойств компонентов системы BaO-SiO2. // Физика и химия стекла. 2006. Т. 32. № 5. С. 729–741. [Tyurnina Z.G., Stolyarova V.L. Lopatin S.I., Plotnikov E.N. Mass spectrometric study of evaporation processes and thermodynamic properties of BaO-SiO2 system components. // Glass Phys. Chem. 2006. V. 32. N 5. P. 533–542.].
- 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. // Inorgan. Mater. 2005. V. 41. N 4. P. 362–369].
- Mann J.B. Ionization cross-section of the elements calculated from mean-square radii of atomic orbitals. // J. Chem. Phys. 1967. V. 46. P. 1646–1651.
- Drowart J., Chatillon C., Hastie J., Bonnell D. High-temperature mass spectrometry: Instrumental techniques, ionization cross-sections, pressure measurements, and thermodynamic data, Pure Appl. Chem. 2005. V. 77. P. 683–737.
- Zeifert P.L. Measurement of vapor pressure of refractories, in: I.E. Kempbell (Ed.), High Temperature Technology, John Wiley, New York, 1956. P. 485–496.
- Tyurnina N.G., Lopatin S.I., Shugurov S.M., Tyurnina Z.G., Polyakova I.G., Balabanova E.A. Thermodynamic properties of the BaO-Al2O3 system. // J. Alloys Compd. 2023. V. 969. December. 172266.
Дополнительные файлы
