Взаимодействие в системе Li+,Na+,K+||F,Cl и 3D-модель стабильного треугольника LiF–NaCl–KCl

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Построена 3D-модель фазовых равновесных состояний квазитройной системы LiF–NaCl–KCl, являющейся стабильным треугольником четырехкомпонентной взаимной системы Li+,Na+,K+||F,Cl. На основе 3D-модели впервые построены политермические и изотермические разрезы, политермы кристаллизации фаз. На двух политермических разрезах показано наличие областей граничных твердых растворов на основе хлоридов натрия и калия. На изотермическом разрезе при 620°С разграничены поля сосуществующих фаз. Политерма кристаллизации представлена тремя полями кристаллизующихся фаз: фторида лития и граничных твердых растворов на основе NaCl и KCl. Стабильный характер треугольника LiF–NaCl–KCl подтвержден термодинамическим расчетом для нескольких температур взаимодействия веществ, входящих в нестабильный треугольник LiCl–NaF–KF. Экзотермический характер реакции обмена подтвержден экзоэффектом на кривой ДТА нагрева порошкообразной смеси 50 мол. ٪ LiCl + 25 мол. % NaF + 25 мол. % KF. Образующиеся после реакции фазы — LiF, граничные твердые растворы на основе NaCl и KCl — определены методом рентгенофазового анализа. На концентрационном треугольнике выделена низкоплавкая область от температуры плавления тройной эвтектики 604°С до изотермы 650°С, смеси которой могут быть использованы в качестве функционального материала различного назначения.

Об авторах

А. В. Бурчаков

Самарский государственный технический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: turnik27@yandex.ru
Россия, ул. Молодогвардейская, 244, Самара, 443100

И. К. Гаркушин

Самарский государственный технический университет

Email: turnik27@yandex.ru
Россия, ул. Молодогвардейская, 244, Самара, 443100

Е. М. Егорова

Самарский государственный технический университет

Email: turnik27@yandex.ru
Россия, ул. Молодогвардейская, 244, Самара, 443100

У. А. Емельянова

Самарский государственный технический университет

Email: turnik27@yandex.ru
Россия, ул. Молодогвардейская, 244, Самара, 443100

А. А. Финогенов

Самарский государственный технический университет

Email: turnik27@yandex.ru
Россия, ул. Молодогвардейская, 244, Самара, 443100

Список литературы

  1. Васина Н.А., Грызлова Е.С., Шапошникова С.Г. Теплофизические свойства многокомпонентных солевых систем. М.: Химия, 1984. 112 с.
  2. Чернеева Л.И., Родионова Е.К., Мартынова Н.М. и др. Энтальпия плавления солевых эвтектик. Обзоры по теплофизическим свойствам веществ. М.: ИВТ АН СССР, 1980. № 3. 56 с.
  3. Yuan K., Shi J., Aftab W. et al. // Adv. Funct. Mater. 2020. V. 30. Р. 1904228. https://doi.org/10.1002/adfm.201904228
  4. Бабаев Б.Д. // Теплофизика высоких температур. 2014. Т. 52. № 4. С. 568.
  5. Вердиева З.Н., Вердиев Н.Н., Мусаева П.А., Сириева Я.Н. // Химическая термодинамика и кинетика. Сб. Матер. XI Междунар. научн. конф. Великий Новгород: Изд-во Новгородск. гос. ун-та им. Ярослава Мудрого, 2021. С. 51.
  6. Химические источники тока: Справочник / Под ред. Коровина Н.В., Скундина А.М. М.: Изд-во МЭИ, 2003. 740 с.
  7. Коровин Н.В. Электрохимическая энергетика. М.: Энергоатомиздат, 1991. 264 с.
  8. Баталов Н.Н. // XI Междунар. конф. по физ. химии и электрохимии расплавленных и твердых электролитов: Тез. докл. Екатеринбург, 1998. Т. 1. С. 3.
  9. Гаркушин И.К., Бурчаков А.В., Сидоров А.А. Пат. RU2791927. Электролит для химического источника тока. Опубликовано 14.03.2023. Бюл. № 8.
  10. Блинкин B.Л., Новиков В.Н. Жидкосолевые ядерные реакторы. M.: Атомиздат, 1978. 111 с.
  11. Делимарский Ю.К., Барчук Л.П. Прикладная химия ионных расплавов. Киев: Наук. думка, 1988. 192 с.
  12. Бабиков Л.Г., Баранов М.В., Бекетов А.Р., Васин Б.Д. и др. Пат. RU2492532. Топливо энергетического реактора на быстрых нейтронах с активной зоной в виде солевого расплава для конверсии тория-232 в уран-233. Опубликовано 27.06.2013. Бюл. № 18.
  13. Гаркушин И.К. // Термический анализ и фазовые равновесия. Пермь: Пермск. гос. ун-т, 1984. С. 101.
  14. Делимарский Ю.К. Химия ионных расплавов. Киев: Наук. думка, 1980. 323 с.
  15. Khokhlov V., Ignatiev V., Afonichkin V. // J. Fluorine Chem. 2009. V. 130. № 1. P. 30.
  16. Sangster J., Pelton A.D. // J. Phase Equilibria. 1991. V. 12. P. 511.
  17. Минченко В.И., Степанов В.П. Ионные расплавы: упругие и калориметрические свойства. Екатеринбург: УрО РАН, 2008. 340 с.
  18. Janz G.J. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1988. V. 17. № 2. P. 319.
  19. Трифонов К.И., Заботин И.Ф., Катышев С.Ф., Никифоров А.Ф. // Расплавы. 2017. № 6. С. 512.
  20. Trifonov K.I., Zabotin I.F., Krotov V.E., Nikiforov A.F. // Russ. Metallurgy. 2019. № 8. Р. 838.
  21. Шашков М.О., Гаркушин И.К. // Журн. неорган. химии. 2019. Т. 64. № 2. С. 206.
  22. Peschl J., Malinovský M. // Chem. Zvesti. 1978. V. 32. № 6. P. 755. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:203693736
  23. Chartrand P., Pelton A.D. // Metall. Mater Trans. 2001. V. 32. P. 1417. https://doi.org/10.1007/s11661–001–0231–6
  24. Емельянова У.А., Гаркушин И.К., Бурчаков А.В. // Междунар. науч. форум “Наука и инновации – современные концепции”. М.: Инфинити, 2023. C. 69.
  25. Бурчаков А.В., Гаркушин И.К., Емельянова У.А. // Журн. неорган. химии. 2023. Т. 68. № 7. С. 952.
  26. Fu T., Zheng Z., Du Y. et al. // Comput. Mater. Sci. 2019. V. 159. P. 478. https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2018.12.036
  27. Бурчаков А.В. Дис. … канд. хим. наук. Самара: СамГТУ, 2015. 195 с.
  28. Ганин Н.Б. Проектирование и прочностной расчет в системе КОМПАС-3D V13. М.: ДМК Пресс, 2011. 320 с.
  29. Kang J. // Mater. Sci. Eng. 2019. V. 3. P. 38.
  30. Babanly M.B., Chulkov E.V., Aliev Z.S. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2017. V. 62. № 13. P. 1703. https://doi.org/10.1134/S0036023617130034
  31. Imamaliyeva S.Z., Babanly D.M., Tagiev D.B. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2018. V. 63. № 13. P. 1704. https://doi.org/10.1134/S0036023618130041
  32. Гаркушин И.К., Истомова М.А., Гаркушин А.И., Егорцев Г.Е. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2020. Т. 63. № 4. С. 55. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20206304.6159
  33. Диаграммы плавкости солевых систем. Тройные взаимные системы / Под ред. Посыпайко В.И., Алексеевой Е.А. М.: Химия, 1977. 392 с.
  34. Диаграммы плавкости солевых систем. Многокомпонентные системы / Под ред. Посыпайко В.И., Алексеевой Е.А. М.: Химия, 1977. 216 с.
  35. Посыпайко В.И. Методы исследования многокомпонентных систем. М.: Наука, 1978. 255 с.
  36. Козырева Н.А. // Докл. РАН. 1992. Т. 325. № 3. С. 530.
  37. Barin I. Thermochemical Data of Pure Substances. Weinheim: VCH, 1995. 1117 р.
  38. Термические константы веществ. Справочник / Под ред. Глушко В.П. М.: ВИНИТИ, 1981. Вып. X. Ч. 1. 300 с.
  39. Термические константы веществ. Справочник / Под ред. Глушко В.П. М.: ВИНИТИ, 1981. Вып. X. Ч. 2. 300 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2024