Как взаимодействуют атомы Sr и Sm

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов Sr и 10 моль атомов Sm 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 Sr + 10 Sm298–1659 K10 Sm_-a;-b + 10 Sr_-a;-g

10 Sr + 10 Sm1659–2065 K10 Sm_-a;-b + 10 Sr (gas)

10 Sr + 10 Sm2065–3000 K10 Sm (gas) + 10 Sr (gas)

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий Sm и Sr*

Анализ термодинамического равновесия системы стронция и самария указывает на отсутствие склонности данных элементов к образованию устойчивых интерметаллических соединений в исследуемом температурном интервале. В области низких и средних температур компоненты сосуществуют в конденсированном состоянии, что свидетельствует о недостаточном химическом сродстве между щелочноземельным металлом и лантаноидом для преодоления энергетического барьера образования новых фаз.

С ростом температуры наблюдается последовательный переход веществ в газовую фазу, что продиктовано существенной разницей в их летучести. Сначала происходит испарение стронция, который обладает более высокой интенсивностью испарения по сравнению с самарием. Лишь при значительном повышении температуры система полностью переходит в состояние смеси индивидуальных газов. Отсутствие продуктов взаимодействия говорит о том, что вклад конфигурационной энтропии в свободную энергию системы превалирует над возможным выигрышем в энтальпии от формирования химических связей между Sr и Sm.

С точки зрения материаловедения такие результаты позволяют сделать вывод о высокой термодинамической стабильности чистых фаз в данной бинарной системе. Подобные расчеты критически важны при моделировании процессов физического осаждения из паровой фазы или проектировании высокотемпературных сплавов, так как они позволяют точно определить температурные окна, в которых компоненты будут находиться в определенном агрегатном состоянии, не вступая в нежелательные химические реакции.



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