В монографии рассматриваются различные методы определения термодинамических характеристик твердых растворов и прежде всего метод, основанный на анализе фазовых соотношений в оксидных системах. Даются алгоритмы расчета термодинамических функций смешения по данным о температурной зависимости пределов смесимости компонентов с использованием модельных представлений.
Книга рассчитана на специалистов в области физической химии.
БиблиогоЛбб назв. Ил.2П_
ВВЕДЕНИЕ
Сведения о фазовых диаграммах оксидных систем являются составной частью фундаментальных научных основ неорганического материаловедения. Особое место занимают данные о гетерогенных равновесиях в субсолидусной области в связи с тем, что производство большого числа современных оксидных материалов для полупроводниковой и ядерной техники, огнеупоров, люминофоров, катализаторов и др. ведется путем твердофазного синтеза. При этом, как правило, образуются твердые растворы на основе компонентов системы, которые не только оказывают влияние на ход твердофазного процесса, но и определяют или модифицируют некоторые характеристики получаемых материалов. Опыт применения изоморфных смесей как объектов с регулируемыми в широком диапазоне свойствами показал их значительное преимущество перед индивидуальными веществами. Вместе с тем данных о динамике твердофазного процесса, фазовых равновесиях в системе но достаточно для направленного синтеза материалов с заданным характеристиками. Требуется более подробное исследование природы изоморфизма и в первую очередь термодинамики оксидных твердых растворов.
Сведения о термодинамических свойствах не только позволяют прогнозировать в широком температурном интервале пределы изоморфной смесимости, но и дают возможность оценить величины таких параметров, как степень дальнего и ближнего упорядочения, которые, в свою очередь, определяют многие важные в практическом применении характеристики материала.
Количественную термодинамическую теорию оксидных твердых растворен нельзя считать к настоящему времени достаточно разработанной, а традиционные экспериментальные методы исследования позволяют найти значения свободной энергии, энтальпии и энтропии смешения лишь для относительно небольшого числа объектов. Из этого числа выпадают практически все изоморфные сме-
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ................................................ 3
Глава I. Методы определения термодинамических свойств твердых растворов .................................. 5
1.1. Определение энтальпии смешения .................
1.2. Определение энтропии смешения .................. II
1.3. Определение энергии Гиббса образования твердого раствора ....................................... 24
1.3.1. метод электродвижущих сил (метод э.д.с.) ....... 25
1.3.2. Метод гетерогенных равновесий .................. 30
1.3.3. Термодинамический анализ внутрикристаллических равновесий ..................................... 32
1.4. Определение теплоемкости твердого раствора ..... 35
Глава 2. Математические модели термодинамичесих функций
оксидных твердых растворов..................... 37
2.1. Феноменологические представления в термодина- ' мике твердых растворов......................... -
2.2. Модели термодинамических функций смешения, осно-. ванные на энергетических представлениях: в теории твердых растворов .............................. 42
2.3. Концентрационная зависимость энтропии смешения твердого раствора .............................. 48
Глава 3. Термодинамический анализ кривых распада твердых
растворов ...................................... 51
3.1. Проблема термодинамического анализа фазовых диаграмм .......................................... 52
3.2. Анализ на основе рекуррентных статистических методов ................'.......................... 58
3.2.1. Диаграммы состояния с двумя областями существования твердых растворов ........,................. 59
3.2.2. Диаграммы состояния с одной областью твердых растворов или сильной асимметрией кривых распада.. 69
3.3. Анализ на основе статистических схем обработки информации по полной выборке ................... 71
3.3.1. Диаграммы состояния с двумя областями существования твердых растворов ........................ 74
3.3.2. Диаграмм" состояния с одной областью твердых растворов или сильной асимметрией кривых распада..
Глава 4. Термодинамика некоторых групп оксидных твердых
растворов ...................................... 80
4.1. Йзовалентные твердые растворы.................. 81
4.1 Л. Твердые растворы в системах МеО - Me 0 ......... 83
4.1.2. Твердые растворы в системах МеОт 5 - Ме'Ог 5"«* 96
4.2. Гетеровалентные твердые растворы'.........!..... 99
Приложения ............................................... 104
Литература............................................... 128
139
Цена: 150руб.
