Как взаимодействуют атомы Dy и Bi

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов Dy и 10 моль атомов Bi 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 Dy + 10 Bi298–1910 K10 Bi + 10 Dy_-a;-b

10 Dy + 10 Bi1910–2809 K10 Dy_-a;-b + 10 Bi (gas)

10 Dy + 10 Bi2809–3000 K10 Bi (gas) + 10 Dy (gas)

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий Bi и Dy*

Анализ термодинамического поведения системы диспрозий-висмут указывает на отсутствие выраженного химического сродства между данными элементами в широком температурном диапазоне при атмосферном давлении. Отсутствие образования устойчивых интерметаллических соединений свидетельствует о том, что энергия Гиббса их формирования в данных условиях недостаточно отрицательна для смещения равновесия в сторону синтеза новых фаз. В результате система остается термодинамически инертной до достижения температур испарения компонентов.

Наблюдаемая последовательность фазовых превращений определяется прежде всего существенной разницей в летучести элементов. При достижении температуры около 1910 К начинается интенсивный переход висмута в газообразное состояние, что обусловлено его относительно низким давлением насыщенного пара по сравнению с редкоземельным металлом. В интервале от 1910 до 2809 К система представляет собой гетерогенную смесь, где висмут переходит в газовую фазу, в то время как диспрозий сохраняет свою структуру. Полная гомогенизация системы в виде смеси двух газов происходит лишь при температуре выше 2809 К, что соответствует точке кипения более тугоплавкого компонента.

Подобные расчеты имеют принципиальное значение для материаловедения, в частности, при проектировании процессов вакуумного напыления или создании многокомпонентных сплавов. Понимание температурных интервалов селективного испарения позволяет точно контролировать стехиометрический состав тонких пленок и избегать нежелательного изменения состава материала при высокотемпературной обработке.



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