На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов Sc и 10 моль атомов Lu в газовой фазе, с учётом следующих допущений:
Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.
Анализ термодинамического равновесия системы скандия и лютеция в газовой фазе указывает на отсутствие склонности данных элементов к образованию устойчивых бинарных соединений в широком температурном интервале от 298 до 3000 К. Такое поведение системы объясняется высокой степенью химического сходства этих металлов, которые относятся к одной группе периодической таблицы и обладают близкими значениями электроотрицательности и электронными конфигурациями.
Отсутствие термодинамического стимула для протекания реакции свидетельствует о том, что энергия Гиббса образования гипотетических интерметаллических кластеров или молекул в газовой фазе остается положительной или близкой к нулю. С точки зрения материаловедения, это подтверждает тенденцию редкоземельных элементов формировать твердые растворы с неограниченной взаимной растворимостью в конденсированном состоянии, а не стехиометрические соединения. Даже при экстремальном нагреве до 3000 К, когда кинетические барьеры обычно нивелируются, система остается смесью индивидуальных компонентов, что говорит о термодинамической нестабильности любых возможных продуктов взаимодействия.
Подобные расчеты имеют принципиальное значение при проектировании процессов вакуумного напыления или совместного испарения редкоземельных металлов. Понимание того, что компоненты не вступают в химическое взаимодействие в паровой фазе, позволяет с высокой точностью прогнозировать состав получаемых тонких пленок и контролировать гомогенность материалов, основанных на сплавах Sc-Lu, без опасения за появление нежелательных фаз в процессе конденсации.
* Из-за большого количества расчетных данных, анализ расчетов осуществлялся нейросетью. В выводах могут присутствовать ошибки. Если вы обнаружили спорные моменты, напишите нам.