Как взаимодействуют атомы Al и Lu

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов Al и 10 моль атомов Lu в газовой фазе, с учётом следующих допущений:

  • Приведён равновесный состав системы в указанном интервале температур при давлении 1 атм.
  • Каждое вещество рассматривается как индивидуальная фаза.
  • Фаза каждого конкретного газа-продукта не образует газовых растворов с другими фазами.
10 Al + 10 Lu298–2769 K10 Al + 10 Lu

10 Al + 10 Lu2769–3000 K10 Lu + 10 Al (gas)

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий Lu и Al*

Анализ термодинамического поведения системы Al–Lu в газовой фазе указывает на высокую степень химической инертности компонентов по отношению друг к другу в широком температурном диапазоне. Отсутствие новых продуктов взаимодействия до температуры 2769 К свидетельствует о том, что энергия связи в гипотетических газообразных молекулах или кластерах алюминия и лютеция недостаточна для того, чтобы перевесить вклад энтропийного фактора. В газовой фазе стремление системы к максимизации беспорядка доминирует над энтальпией образования возможных соединений, что делает существование стабильных газообразных интерметаллидов энергетически невыгодным.

Переход, наблюдаемый в интервале 2769–3000 К, вероятно, отражает изменение фазового состояния одного из компонентов или достижение условий, при которых летучесть алюминия становится определяющим фактором равновесия. Стоит отметить, что хотя в твердой фазе алюминий и лютеций способны образовывать устойчивые интерметаллические соединения с высокой энергией кристаллической решетки, в условиях свободного объема газа эти взаимодействия подавлены. Подобные результаты имеют существенное значение для материаловедения, в частности при расчете процессов вакуумного напыления или физического осаждения паров, так как они позволяют определить температурные пороги, при которых элементы будут вести себя как независимые компоненты, не образуя промежуточных соединений в паровой фазе.



* Из-за большого количества расчетных данных, анализ расчетов осуществлялся нейросетью. В выводах могут присутствовать ошибки. Если вы обнаружили спорные моменты, напишите нам.