Как взаимодействуют атомы Sn и Er

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов Sn и 10 моль атомов Er 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 Sn + 10 Er298–2893 K10 Er + 10 Sn_I,white(tetra

10 Sn + 10 Er2893–3000 K10 Er + 10 Sn (gas)

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий Er и Sn*

Анализ термодинамического равновесия системы эрбий-олово в газовой фазе указывает на отсутствие выраженного химического сродства между данными элементами в исследуемом температурном диапазоне. Отсутствие образования интерметаллических соединений свидетельствует о том, что свободная энергия Гиббса для возможных бинарных фаз Er-Sn при заданном давлении не является достаточно отрицательной, чтобы сместить равновесие в сторону синтеза новых веществ. В результате система ведет себя как смесь химически инертных друг другу компонентов.

Особый интерес представляет фазовое поведение олова: до температуры 2893 K оно стремится перейти в конденсированное состояние, что обусловлено его более высокой склонностью к конденсации по сравнению с эрбием. При достижении температурного порога в 2893 K наблюдается полный переход олова в газообразную фазу, что соответствует термодинамическому пределу испарения данного элемента при атмосферном давлении.

С точки зрения материаловедения такие результаты крайне важны при проектировании процессов вакуумного напыления или со-испарения металлов, так как они позволяют оценить вероятность нежелательного химического взаимодействия компонентов в паровой фазе. Стоит отметить, что даже если некоторые соединения Er-Sn теоретически стабильны в твердом состоянии, высокая энтропия газовой фазы при экстремальных температурах препятствует их образованию, стабилизируя чистые элементы и делая взаимодействие между ними кинетически и термодинамически маловероятным в данных условиях.



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