Как взаимодействуют атомы Ni и Re

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов Ni и 10 моль атомов Re 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 Ni + 10 Re298–3000 K10 Ni + 10 Re

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий Re и Ni*

Анализ термодинамического равновесия системы никель-рений в газовой фазе демонстрирует отсутствие химического взаимодействия в широком температурном диапазоне от 298 до 3000 К. Тот факт, что компоненты остаются в виде индивидуальных атомов, указывает на высокую термодинамическую нестабильность возможных молекулярных соединений Ni-Re в газовом состоянии при атмосферном давлении. Несмотря на то, что никель и рений обладают значительным сродством в конденсированных фазах, что позволяет создавать высокопрочные интерметаллиды и суперсплавы для экстремальных условий эксплуатации, формирование устойчивых газообразных кластеров или молекул затруднено.

С точки зрения физической химии, при повышенных температурах доминирующим фактором становится энтропия, которая способствует диссоциации любых гипотетических связей между атомами металлов в пользу одноатомного газа. В данной системе энергия связи возможных газообразных молекул недостаточно велика, чтобы компенсировать потерю конфигурационной энтропии при объединении атомов. Таким образом, взаимодействие данных элементов носит преимущественно физический характер в паровой фазе, а химические превращения становятся возможными лишь при переходе системы в жидкое или твердое состояние, где энергетически выгодным становится формирование плотных кристаллических структур с выраженными d-d взаимодействиями. Подобные расчеты имеют принципиальное значение для моделирования процессов вакуумного напыления и осаждения из паровой фазы (PVD), так как они позволяют определить условия, при которых компоненты будут осаждаться независимо друг от друга, не образуя промежуточных газообразных соединений.



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