Как взаимодействуют атомы Sn и Tm

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов Sn и 10 моль атомов Tm 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 Tm298–2220 K10 Sn_I,white(tetra + 10 Tm

10 Sn + 10 Tm2220–2893 K10 Sn_I,white(tetra + 10 Tm (gas)

10 Sn + 10 Tm2893–3000 K10 Sn (gas) + 10 Tm (gas)

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий Tm и Sn*

Анализ термодинамического равновесия системы олово-тулий указывает на отсутствие склонности данных элементов к образованию устойчивых интерметаллических соединений в исследуемом температурном диапазоне. Наблюдается выраженное фазовое разделение, при котором компоненты сохраняют свою индивидуальность. Отсутствие химического взаимодействия может быть обусловлено низким сродством между p-элементом 14-й группы и лантаноидом в условиях данной модели или высокой положительной энергией Гиббса образования возможных бинарных фаз, что делает их синтез термодинамически невыгодным.

Температурная зависимость состава характеризуется последовательным переходом компонентов в парообразное состояние. В интервале до 2220 К система остается стабильной в виде раздельных фаз, где олово представлено своей тетрагональной модификацией. При дальнейшем повышении температуры до 2893 К происходит селективное испарение тулия, в то время как олово продолжает оставаться в конденсированном состоянии. Полный переход системы в газовую фазу фиксируется лишь при достижении температуры 2893 К, что отражает существенную разницу в летучести и термодинамических потенциалах чистых веществ.

С точки зрения материаловедения, данные результаты свидетельствуют о том, что любые возможные соединения Sn-Tm будут нестабильны по отношению к смеси чистых элементов при указанном давлении. Это имеет принципиальное значение при проектировании процессов высокотемпературного синтеза или вакуумного напыления, так как указывает на вероятность разделения компонентов системы вследствие их различной интенсивности испарения до того, как будет достигнут порог возможного химического взаимодействия.



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