Звіт про науково-дослідну роботу: ”Фазові рівноваги та діаграми стану систем на основі рідких земель як фізико-хімічна основа створення текстурованої кераміки багатофункціонального призначення "

Звіт про науково-дослідну роботу: ”Фазові рівноваги та діаграми стану систем на основі рідких земель як фізико-хімічна основа створення текстурованої кераміки багатофункціонального призначення "

Репозиторій DSpace/Manakin

Вхід

Звіт про науково-дослідну роботу: ”Фазові рівноваги та діаграми стану систем на основі рідких земель як фізико-хімічна основа створення текстурованої кераміки багатофункціонального призначення "

Керівник роботи: Корнієнко Оксана Анатоліївна , к.х.н., (Email:kornienkooksana@ukr.net )

URI: http://library.ipms.kiev.ua/handle/123/376

Дата: 2019

Анотація:

Проведено комплексне дослідження фазових рівноваг в подвійних системах La2O3-Ln2O3 (Ln = Sm, Eu, Gd, Er, Yb) та потрійних CeO2-La2O3-Ln2O3 (Ln = Sm, Eu, Gd, Er), La2O3-Y2O3-Ln2O3 (Ln = Eu, Er, Yb) системах в усьому інтервалі концентрацій. Вперше вивчено взаємодію фаз в потрійних системах CeO2-La2O3-Ln2O3(Ln=Sm, Eu, Gd) при температурі 1250 °С у всьому інтервалі концентрацій. Побудовано ізотермічні перерізи діаграм стану систем CeO2-La2O3-Sm2O3, CeO2-La2O3-Eu2O3, CeO2-La2O3-Gd2O3 при 1250 °С. Встановлено, що в системах утворюються тверді розчини на основі різних кристалічних модифікацій вихідних компонентів. Показано, що в досліджених системах у рівновазі знаходяться переважно фази кубічної симетрії: твердих розчинів із структурою типу флюориту F (Fm3m) і C типу оксидів РЗЕ (Ia3). Встановлено, що фазові рівноваги в системах La2O3-Ln2O3 характеризуються утворенням твердих розчинів на основі поліморфних модифікацій вихідних компонентів, а також впорядкованої фази типу перовскиту. Із зменшенням іонного радіусу лантаноїду спостерігається ускладнення будови діаграм стану систем за рахунок стабілізації кубічної фази С-Ln2O3, а також утворення впорядкованої фази типу перовскиту. Отримані результати досліджень можуть бути використані в практиці науково-дослідних та технологічних робіт в галузі оксидної кераміки і матеріалознавства конструкційних та функціональних оксидних матеріалів. Ряд результатів можуть бути використані у вищих навчальних закладах України в лекційних курсах таких, як фізична хімія, кераміка, матеріалознавство. КЛЮЧОВІ СЛОВА: фазові рівноваги, тверді розчини, перовскит, оксидна кераміка.

Опис:

СКОРОЧЕНИЙ ЗМІСТ ВИСНОВКІВ РЕЦЕНЗЕНТІВ. В результаті роботи вивчено фазові рівноваги та фізико-хімічні властивості твердих розчинів в подвійних системах La2O3-Ln2O3 (Ln = Sm, Eu, Gd, Er, Yb) та потрійних CeO2-La2O3-Ln2O3 (Ln = Sm, Eu, Gd, Er), La2O3-Y2O3-Ln2O3 (Ln = Eu, Er, Yb) системах в усьому інтервалі концентрацій. Встановлено, що для досліджених систем характерно утворення областей твердих розчинів на основі вихідних компонентів, а також впорядкованої фази типу перовскиту. Робота виконана у повному обсязі, згідно календарного плану на високому-технічному рівні та заслуговує високої оцінки. Вважаю, що звіт за темою необхідно затвердити, а роботи за даним напрямком продовжити. 2) В роботі проведено комплексне дослідження процесів фазоутворення в потрійних CeO2-La2O3-Ln2O3 (Ln = Sm, Eu, Gd, Er), La2O3-Y2O3-Ln2O3 (Ln = Eu, Er, Yb) та подвійних La2O3-Ln2O3 (Ln = Sm, Eu, Gd, Er, Yb) системах. Вперше побудовано елементи діаграм стану зазначених систем при температурах 1600, 1500 та 1250 °С. Встановлено закономірності утворення твердих розчинів С-типу оксидів РЗЕ у потрійних системах La2O3–Y2O3–Ln2O3 (Ln = Nd, Sm, Eu, Gd, Er) при 1500 та 1600 °С: розчинність Ln2O3 у твердих розчинах на основі С-Y2O3(Yb2O3) зі зменшенням іонного радіуса Ln3+ збільшується. Вперше встановлено закономірності утворення твердих розчинів на основі упорядкованої фази типу перовскиту (R). Показано, що область гомогенності R-фази у потрійних системах La2O3–Y2O3–Ln2O3 по ряду від Nd2O3 до Gd2O3 зменшується від 7 до 2 мол. % Ln2O3 тоді, як у системі з Yb2O3 утворюється неперервний ряд твердих розчинів на основі упорядкованої фази типу перовскиту, що обумовлено термодинамічною стабільністю фази LaYbO3 у подвійній системі La2O3–Yb2O3 (2040 °С). З використанням фактора толерантності за Гольдшмідтом проведено оцінку термічної стійкості твердих розчинів на основі фази LaLnO3 в широкому інтервалі температур і концентрацій для іонів різного розміру. Показано, що утворення твердих розчинів відбувається за механізмом ізовалентного заміщення, а стійкість упорядкованих фаз і твердих розчинів визначається геометричним фактором: великі іони Pr3+, Nd3+ заміщують La3+, менші іони РЗЕ церієвого ряду Sm3+, Eu3+, Gd3+ заміщують Y3+ і La3+, тоді як іони РЗЕ ітрієвого ряду заміщують виключно Y3+, що відповідає експериментальним даним. За результатами роботи авторами підготовлено 70 публікацій (35 статей у провідних вітчизняних та міжнародних виданнях та 35 тез). Робота виконана у повному обсязі, згідно календарного плану на високому-технічному рівні та заслуговує високої оцінки. Вважаю, що звіт за темою необхідно затвердити, а роботи за даним напрямком продовжити. ПРОПОЗИЦІЇ ПРО ПОДАЛЬШЕ ВИКОРИСТАННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ РОБОТИ. Отримані результати досліджень можуть бути використані в практиці науково-дослідних та технологічних робіт в галузі матеріалознавства конструкційних та функціональних матеріалів. Ряд результатів можуть бути використанні у вищих навчальних закладах України в лекційних курсах таких, як фізична хімія, технічна кераміка, матеріалознавство.

Показати повний запис статті