Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2025(16))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 1. С. 244-251 Transactions of the Kola Science Centre of r A s . Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 1. P. 244-251 Научная статья УДК 544.31 doi:10.37614/2949-1215.2025.16.1.043 МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СИСТЕМЫ SrO-TiO 2 -HfO 2 Виктор Алексеевич Ворожцов1, Андрей Леонидович Шилов2, Валентина Леонидовна Столярова3, Сергей Игоревич Лопатин4, Анна Викторовна Федорова 5 1-5Филиал Федерального государственного бюджетного учреждения «Петербургский институт ядерной физики имени Б. П. Константинова Национального исследовательского центра “Курчатовский институт” — Институт химии силикатов имени И. В. Гоебенщикова», Санкт-Петербург, Россия 3 4 5Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия 1v.vorozhcov@rambler.ru, https://orcid.org/0000-0002-6931-1865 2naskalinen@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-2386-9759 3v.stolyarova@spbu.ru, https://orcid.org/0000-0001-7798-4405 4s.lopatin@spbu.ru, https://orcid.org/0000-0002-6060-5349 5a.v.fedorova@spbu.ru, https://orcid.org/0000-0001-8242-5608 Аннотация Масс-спектрометрическим эффузионным методом Кнудсена определен состав газовой фазы и парциальные давления молекулярных форм пара над образцами систем SrO-TiO 2 , SrO-HfO 2 , TiO 2 -HfO 2 и SrO-TiO 2 -HfO 2 . По измеренным величинам парциальных давлений молекулярных форм пара рассчитаны активности наиболее летучего компонента в каждой из систем. На основе обобщенной решеточной теории ассоциированных растворов проведено моделирование термодинамических свойств системы SrO-TiO 2 -HfO 2 при температуре 2 300 К, в результате получены концентрационные зависимости активностей оксидов стронция, титана и гафния. Для сечения исследуемой системы при TiO 2 :HfO 2 = 1:1 (мол. дол.) рассчитаны концентрационные зависимости относительных чисел связей различного типа с учетом второй координационной сферы в модельной решетке, иллюстрирующие связь избыточной энергии Гиббса с ассоциацией структурных элементов. На примере изученной системы SrO-TiO 2 -HfO 2 показано, что величины энергетических параметров решеточной модели, получаемые при оптимизации бинарных оксидных систем, могут быть использованы для оценки термодинамических свойств трехкомпонентных систем, состоящих из тех же компонентов. Ключевые слова: масс-спектрометрия, оксидные системы, термодинамические свойства, моделирование Благодарности: авторы выражают благодарность Российскому научному фонду за финансовую поддержку, грант № 23-13-00254, ресурсным центрам Научного парка СПбГУ «Рентгенодифракционные методы исследования» и «Геомодель» за проведение фазового и химического анализа образцов, а также криогенному отделу Научного парка СПбГУ за поставки жидкого азота для масс-спектрометра. Финансирование: Российский научный фонд, грант № 23-13-00254. Для цитирования: Масс-спектрометрическое изучение и моделирование термодинамических свойств системы SrO-TiO 2 -HfO 2 / В. А. Ворожцов [и др.]. // Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 1. С. 244-251. doi:10.37614/2949-1215.2025.16.1.043. Original article МАББ SPECTROMETRIC STUDY AND MODELING OF THE THERMODYNAMIC PROPERTIES OF THE SrO-TiO 2 -HfO 2 SYSTEM ViktorA. Vorozhtcov1, Andrey L. Shilov2, Valentina L. Stolyarova3, Sergey I. Lopatin4, Anna V. Fedorova 5 1-5I. V. Grebenshchikov Institute of Silicate Chemistry of NRC “Kurchatov Institute”, Saint Petersburg, Russia 3,4,5Saint Petersburg State University, Saint Petersburg, Russia 1v.vorozhcov@rambler.ru, https://orcid.org/0000-0002-6931-1865 2naskalinen@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-2386-9759 3v.stolyarova@spbu.ru, https://orcid.org/0000-0001-7798-4405 4s.lopatin@spbu.ru, https://orcid.org/0000-0002-6060-5349 5a.v.fedorova@spbu.ru, https://orcid.org/0000-0001-8242-5608 244 © Ворожцов В. А., Шилов А. Л., Столярова В. Л., Лопатин С. И., Федорова А. В., 2025