Как взаимодействуют атомы Mo и W

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов Mo и 10 моль атомов W 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 Mo + 10 W298–3000 K10 Mo + 10 W

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий W и Mo*

Анализ термодинамического равновесия системы молибдена и вольфрама в газовой фазе указывает на отсутствие химического взаимодействия в широком температурном диапазоне от 298 до 3000 К. Подобное поведение обусловлено высокой степенью гомологии этих элементов. Будучи представителями шестой группы периодической системы, Mo и W обладают очень близкими электронными конфигурациями и атомными радиусами, что делает энергетически невыгодным синтез дискретных молекулярных комплексов или интерметаллидов в паровой фазе при атмосферном давлении.

С точки зрения термодинамики, доминирующим фактором здесь выступает высокая энтропия газообразного состояния, которая препятствует ассоциации атомов в устойчивые кластеры, если энергия связи между ними недостаточно велика для компенсации потерь в конфигурационной энтропии. В твердом состоянии эти металлы склонны к образованию непрерывных твердых растворов, однако условия газовой фазы не создают достаточного термодинамического стимула для формирования новых химических соединений.

Подобные расчеты имеют большое значение при проектировании процессов физического осаждения из паровой фазы (PVD) и создании тугоплавких сплавов. Они позволяют исследователю заранее определить фазовый состав системы и подтвердить, что в указанном температурном интервале компоненты будут вести себя как независимые фазы, не образуя промежуточных продуктов реакции. Это упрощает контроль над стехиометрией получаемых покрытий и материалов 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.