Как взаимодействуют атомы W и Ir

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов W и 10 моль атомов Ir 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 W + 10 Ir298–3000 K10 Ir + 10 W

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий Ir и W*

Анализ термодинамического равновесия системы вольфрама и иридия в газовой фазе указывает на отсутствие спонтанного образования новых химических соединений в широком температурном интервале от 298 до 3000 К. Сохранение исходного состава системы свидетельствует о высокой термодинамической устойчивости индивидуальных атомов данных металлов по отношению друг к другу при заданном давлении. С точки зрения физической химии, такая инертность объясняется спецификой электронного строения переходных элементов шестого периода и значительной энергией связи в чистых фазах, что делает синтез интерметаллических газообразных комплексов энергетически невыгодным.

Вероятно, изменение энергии Гиббса для любых возможных реакций между W и Ir остается положительным, что препятствует протеканию взаимодействия даже при экстремальном нагреве до 3000 К, когда энтропийный фактор обычно начинает играть доминирующую роль в определении направления процесса. Подобные расчеты имеют принципиальное значение при проектировании процессов вакуумного напыления или разработке жаропрочных материалов для экстремальных условий эксплуатации, поскольку они позволяют исключить риск образования нежелательных летучих фаз. Стоит отметить, что в то время как в газовом состоянии система демонстрирует выраженную химическую пассивность, взаимодействие компонентов в конденсированной фазе может протекать иначе за счет механизмов взаимной диффузии и формирования твердых растворов или интерметаллидов, которые обладают иной термодинамической стабильностью по сравнению с газообразными продуктами.



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