Как взаимодействуют атомы Ti и Dy

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов Ti и 10 моль атомов Dy 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 Ti + 10 Dy298–2809 K10 Dy_-a;-b + 10 Ti_-a;-b

10 Ti + 10 Dy2809–3000 K10 Ti_-a;-b + 10 Dy (gas)

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий Dy и Ti*

Анализ термодинамического равновесия системы титан — диспрозий указывает на отсутствие склонности данных элементов к образованию устойчивых бинарных соединений в широком температурном интервале при атмосферном давлении. Сохранение компонентов в виде раздельных конденсированных фаз вплоть до 2809 К свидетельствует о недостаточном химическом сродстве между переходным металлом IV группы и лантаноидом для спонтанного синтеза интерметаллидов в данных условиях. Вероятно, свободная энергия Гиббса образования возможных фаз Ti-Dy не обеспечивает их термодинамическую стабильность относительно смеси чистых элементов.

При достижении температуры 2809 К наблюдается качественное изменение состава системы, связанное с переходом диспрозия в газовую фазу. Это обусловлено разницей в летучести металлов и их давлениях насыщенного пара: диспрозий испаряется значительно легче титана, что приводит к его сегрегации в газовой фазе при сверхвысоких температурах.

Стоит отметить, что в области низких температур (близких к 298 К) взаимодействие компонентов в газовой фазе носит чисто теоретический характер и кинетически невозможно из-за крайне низкого парциального давления паров металлов. В реальности такие процессы протекают через диффузию в твердом состоянии, которая при комнатной температуре практически прекращена. Подобные расчеты имеют высокую ценность при проектировании процессов вакуумного напыления, планировании термической обработки редкоземельных сплавов и определении температурных пределов стабильности фазовых составов в материаловедении.



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