.j В монографии развит метод триангуляции Н. С. Курнакова применительно к твердым растворам оксидов, кристаллическая структура которых содержит неэквивалентные кристаллографические позиции. Рассмотрены области однофазного существования твердых растворов оксидов в системах типа Мег—Ме2—Fe—О, границы их устойчивости, равновесные давления кислорода при диссоциации, а также концентрационные зависимости ряда физико-химических свойств. На основе этих зависимостей проведена триангуляция областей твердых растворов на частные (вторичные) концентрационные треугольники. С привлечением методов химического анализа железа, марганца, кобальта различных степеней окисления подтверждена правомерность предложенной
триангуляции.
Монография рассчитана на научных работников и специалистов в области
материаловедения.
Табл. 21. Ил. ПО. Библиогр. 239 назв.
ВВЕДЕНИЕ
Потребности практики (комплексное использование металлургического сырья, химия катализаторов, огнеупорная промышленность, радиоэлектроника, автоматика, вычислительная техника и т. п.) обусловливают все более интенсивнее исследования структуры и свойств сложных твердых растворов оксидов металлов. Усилия специалистов привели к тому, что к настоящему времени проведены систематические исследования оксидов металлов и их свойств в бинарных и некоторых трехкомпонентных системах типа Mei—О и Me,—Ме2—О [1—8]. Это позволило в целом ряде случаев осуществить направленный синтез материалов. В гораздо меньшей степени исследованы четырехкомпонентные системы Mei—Ме2—Мез—О (Mei, Мб2, Мез — ионы металлов разного сорта).
Важный класс оксидов в этих системах составляют феррошпинели — ценные технические материалы с общей формулой МезО4. Именно эти оксиды в основном и рассматриваются в предлагаемой работе. В качестве метода изучения использован физико-химический анализ, предмет которого, согласно Н. С. Курнакову,— исследование соотношений между составом и измеримыми свойствами равновесных систем, результатом чего является построение соответствующей диаграммы состав—свойство [9, 10].
Расположение материала в монографии характеризуется следующими особенностями. Сначала обсуждается некоторые понятия физико-химического анализа применительно к исследованию концентрационных зависимостей свойств твердых растворов оксидов металлов. Рассмотрены'вопросы триангуляции систем на вторичные концентрационные треугольники (гл. 1).
Отсутствие систематических исследований зависимостей состав—свойство в широком интервале концентраций твердых растворов феррошпине-лей привело к необходимости провести экспериментальное исследование условий синтеза, взаимной растворимости, структурных характеристик фер-рошпинелей в системах Me,—Ме2—Fe—О, где Me, = Mg, Mn, Co, Ni, Си; Ме2 = Ti, V, Мп. Выбор систем предопределял весьма разнообразные фазовые соотношения и свойства феррошпинелей. Среди перечисленных имеются системы с одним ионом металла переменной валентности — это системы Me—Ti—Fe—О (Me = Mg, Ni), двумя Me—Ti—Fe—О (Me = Mn, Co) и тремя — Си—Мп—Fe—О. Здесь образуются твердые растворы фер-рошпинелей как с неограниченной, так и ограниченной взаимной растворимостью (Ni—Ti—Fe—О), с малыми отклонениями от стехиометрического
3
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ......................... 3
Глава 1
Физико-химический анализ оксидов металлов............ 5
1.1. Основные положения................... 5
1.2. Триангуляция трехкомпонентных оксидных систем....._. . . . 8
1.3. Химический анализ оксидов на основе металлов переменной валентности ........................ Ю
Глава 2
Синтез оксидов в системах 'Me,—Me2—Fe—О............ 14
2.1. Системы Me—Ti—Fe—0 (Me = Mg, Mn, Co, Ni)......... 15
2.2. Система Си—Mn—Fe—О................. 36
2.3. Системы Me—V—Fe—О (Me = Mn, Mg)............ 40
Глава 3
Последовательность изменения валентного состояния ионов металлов при
диссоциации и восстановлении оксидов.............. 49
3.1. Системы Me—Fe—О................... 50
3.2. Система Mg—Ti—Fe—О ................. 54
3.3. Система Mn—Ti—Fe—О ................. 65
3.4. Система Со—Ti—Fe—О.................. 75
3.5. Система Ni—Ti—Fe—О.................. 83
3.6. Система Си—Mn -Fe—О................. 88
3.7. Связь равновесного давления кислорода с последовательностью кристал-лохимических превращений при диссоциации оксидов....... 95
Глава 4
Триангуляция концентрационных треугольников твердых растворов оксидов
на основе металлов переменной валентности ............ 112
4.1. Топография ионов металлов в оксидах систем Ме>—Мв2—Fe—О .... 112
4.2. Химико-аналитическое обоснование вариантов триангуляции..... 157
Заключение ....................... 158
Литература ....................... 159
Цена: 150руб.
