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 RAS. Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 1. P. 244-251 Таблица 2 Молекулярные формы, идентифицированные в паре над исследованными образцами системы SrO-TiO 2 -HfO 2 при различных температурах № Содержание оксидов по синтезу, мол. % T, K Молекулярные формы в паре SrO TiO2 HfO2 1 90 10 1590-1845 Sr 1845-2050 Sr, TiO, TiO 2 2050-2285 TiO, TiO2 2 50 50 — 1844-2288 Sr, TiO, TiO 2 3 90 — 10 1560-2320 Sr >2800 HfO 4 50 — 50 1745-2325 Sr >2800 HfO 5 — 90 10 2150-2565 TiO, TiO2 >2700 HfO 6 — 50 50 2200-2670 TiO, TiO2 >2700 HfO 7 50 25 25 2149-2318 Sr, TiO, TiO 2 2613-2853 HfO В связи с тем, что летучести компонентов системы SrO-TiO 2 -HfO 2 значительно различаются, во всех образцах достоверно определена лишь активность компонента, испаряющегося при более низкой температуре. В образцах, содержащих SrO, определялась активность оксида стронция a(SrO), а в образцах системы ТЮ 2 -НГО 2 — активность оксида титана a(TiO 2 ) согласно следующим уравнениям: a (SrO) = P(SrO) = P15(Sr). (7) ( ) Po(SrO) P(j'5(Sr)’ ( ) 7(TiO 0 = Р(ТІ°2) = ' № ) (8) a (T lO ) = Po(Ti°2) = /o(Ti°+)- (8) В случае, когда атомарный стронций над образцом и стандартом одновременно не наблюдались, величина активности a (SrO) была получена с использованием парциального давления стронция над стандартом p 0 (Sr), которое было найдено из температурной зависимости p 0 (Sr) над стандартом. Кроме того, было проведено полное изотермическое испарение образцов №№ 1-6 и рассчитаны концентрационные зависимости активности наиболее летучего компонента. Следует отметить, что активность SrO в образце № 1, полученная для состава SrO:TiO 2 = 50:50, мол. %, в ходе полного испарения, соответствует результатам, полученным ранее в [8], но оказалась на 3 порядка выше, чем активность для того же состава в образце № 2. Одной из возможных причин этого может быть слишком высокая скорость и незначительное время испарения этого образца, из-за чего компоненты во время полного испарения образца № 1 не успевали прореагировать с образованием соединения SrTiO 3 с соответствующим уменьшением активности SrO. Именно по этой причине для дальнейшего моделирования были приняты во внимание только данные, полученные при изучении образца № 2. Моделирование Начиная с [9], ОРТАР успешно применялся для моделирования термодинамических свойств оксидных систем. Общий подход и описание метода можно найти в [6]. Наибольший интерес представляет возможность проведения оценочных расчетов термодинамических свойств многокомпонентной системы на основе параметров, полученных при моделировании составляющих ее бинарных систем. В настоящей работе этот подход тестируется сопоставлением активности a(SrO), полученной в трехкомпонентной системе SrO-TiO 2 -HfO 2 , с величиной, рассчитанной на основе ОРТАР по экспериментальным значениям a (SrO) в системах SrO-TiO 2 и SrO-HfO 2 и a(TiO 2 ) в системе ТЮ 2 -НГО 2 . Для моделирования была выбрана решетка с координационным числом 4, в узлах которой размещены структурные элементы SrO, ТЮ 2 и НГО 2 . Каждый структурный элемент занимает один узел решетки и имеет по две контактные точки атомов кислорода и по две контактные точки атома металла. © Ворожцов В. А., Шилов А. Л., Столярова В. Л., Лопатин С. И., Федорова А. В., 2025 247