Как взаимодействуют атомы Tm и Yb

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов Tm и 10 моль атомов Yb 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 Tm + 10 Yb298–1469 K10 Tm + 10 Yb_-a;-a;-b

10 Tm + 10 Yb1469–2220 K10 Tm + 10 Yb (gas)

10 Tm + 10 Yb2220–3000 K10 Tm (gas) + 10 Yb (gas)

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий Yb и Tm*

Анализ термодинамического равновесия системы тулия и иттербия указывает на отсутствие выраженного химического сродства между данными редкоземельными элементами в газовой фазе. В исследуемом температурном интервале не наблюдается образования устойчивых бинарных соединений, что зачастую характерно для пар лантаноидов из-за их схожего атомного радиуса и электронной конфигурации, препятствующих созданию сильных химических связей с высокой энергией связи.

Основным фактором, определяющим эволюцию системы, выступает различие в летучести компонентов. Иттербий обладает значительно более высоким давлением насыщенного пара по сравнению с тулием, что приводит к его преимущественному переходу в газообразное состояние при средних температурах. Только при достижении критических значений температуры (выше 2220 К) происходит испарение тулия, приводящее к формированию смеси двух индивидуальных газов. Отсутствие промежуточных продуктов взаимодействия свидетельствует о низкой термодинамической стабильности возможных интерметаллидов в данной фазовой области.

Подобные расчеты имеют принципиальное значение при проектировании процессов вакуумного напыления или высокотемпературного синтеза сплавов, где необходимо точно контролировать стехиометрию состава за счет учета разности скоростей испарения металлов. С точки зрения кинетики, взаимодействие в газовой фазе будет ограничено высокой энергией активации при низких температурах и быстрым удалением более летучего компонента из зоны реакции при высоких, что делает вероятность образования сложных соединений еще ниже.



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