Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2022(13))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2022. Т. 13, № 1. С. 58-63. Transactions of the Kala Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2022. Vol. 13, No. 1. P. 58-63. a (Zr1_*Ce*)SiO4 = ( l — x ) ' a ZrSiO4 + x • a CeSiO4; a (Ce1_yZry)O2 = (1 - У ) • a CeO2 + У • « Z ^ (2) (3) раствора (Zr, Се) SiO4, ZrSiO4 и CeSiO4, твердого раствора (Ce, Zr) O 2 , ZrO 2 и CeO 2 соответственно. При этом были приняты следующие значения параметров а для крайних членов ряда: «ZrSiO4 = 0,66040 нм (PDF № 00-006-0266), a CeSiO= 0,69564 нм (PDF № 04-011-1984), a zrO2= 0,51280 нм (PDF № 00-049-1642) и a c eO2= 0,54230 нм (PDF № 00-067-0123). Для вычисления составов твердых растворов по уравнениям (2) и (3) могут быть также взяты параметры решеток а твердых растворов, которые рассчитываются методом Ритвельда. Для расчёта содержания церианита (Ce, Zr) O 2 в композиции с цирконом вводятся следующие параметры: где m(ZrSiO4) и m(CeSiO4) — мольные содержания ZrSiO4 и CeSiO4 в составе твердого раствора (Zr:-x, Cex) SiO4 в расчете на 1 моль суммы оксидов Zr02 и СеО 2 в композиции; m(ZrO 2 ) и m(СеО 2 ) — мольные содержания ZrO 2 и СеО 2 в составе твердого раствора (Ce 1 -yZry)O 2 в расчете на 1 моль суммы оксидов Zr 0 2 и СеО 2 в композиции. Следует отметить, что параметры p и q характеризуют составы твердых растворов (Zr 1 _x, Cex) SiO4 и (Ce 1 -yZry) O 2 соответственно : Значения p и q определяются по данным рентгеновской дифракции с использованием правила Вегарда (уравнения (2) и (3)). Поскольку сумма m(ZrSiO4), m(CeSiO4), m(ZrO 2 ) и m(СеО 2 ) равна 1, можно показать, что для указанного выше соотношения оксидов кремния, циркония и церия в композиции справедливы следующие соотношения: Для определения содержания фаз (каждого из двух твердых растворов) в композиции фактически надо решить систему четырех линейных уравнений (6)-(9) относительно четырех неизвестных — m(ZrSiO4), m(CeSiO4), m(ZrO 2 ) и m(СеО 2 ). В итоге, например, мольная доля церианита (Ce 1 -yZry) O 2 в смеси с цирконом равна: [m(ZrO2) + m(CeO2) + m(ZrSiO4) + m(CeSiO4)]' С использованием соответствующих молярных масс легко вычислить массовое содержание церианита в композиции (таблица). Расчёт содержания фаз в композиции по методу Ритвельда с учётом поправки на микроабсорбцию Определение содержания церианита в смеси с цирконом по методу Ритвельда проводили по двум вариантам: обычный расчет и с поправкой на микроабсорбцию. Для учета поправки использовали следующие соотношения [5]: р = m (Z r S iO 4)/ m (C e S iO 4); q = m (Z r O 2)/ m (C e O 2), (4) (5) р = (1 - х )/ х ; q = у / ( 1 - у ). m(ZrSiO4) = р * m(CeSiO4); m(CeO2) = 0,05 —m(CeSiO4); rn(ZrO2) = q * (0,05 —m(CeSiO4)); rn(CeSiO4) = (0,95 - 0,05 * q) / (p - q). (6) (7) (8) (9) [rn(ZrO2) + m(CeO2)] © Виноградов В. Ю., Калинкин А. М., 2022 60