Влияние оксида меди на степень стабилизации и температуру спекания ZrO₂ и Ce-ZrO₂

Методом рентгенофазового анализа исследовано влияние оксида меди на степень стабилизации оксида циркония, стабилизированного церием (Ce-ZrO₂). Показано, что введение небольших добавок CuO способствует снижению температури спекания, а также существенно повышает плотность керамики t-ZrO₂....

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2007
Hauptverfasser:	Кравчик, К.В., Белоус, А.Г., Пашкова, Е.В.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України 2007
Schriftenreihe:	Украинский химический журнал
Schlagworte:	Неорганическая и физическая химия
Online Zugang:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/185862
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Влияние оксида меди на степень стабилизации и температуру спекания ZrO₂ и Ce-ZrO₂ / К.В. Кравчик, А.Г. Белоус, Е.В. Пашкова // Украинский химический журнал. — 2007. — Т. 73, № 11. — С. 26-30. — Бібліогр.: 25 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-185862
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1858622025-02-09T13:21:59Z Влияние оксида меди на степень стабилизации и температуру спекания ZrO₂ и Ce-ZrO₂ Вплив оксиду міді на ступінь стабілізації і температуру спікання ZrO₂ та Ce-ZrO₂ Effect of copper oxide on the stabilization degree and sintering temperature of ZrO₂ and Ce-ZrO₂ Кравчик, К.В. Белоус, А.Г. Пашкова, Е.В. Неорганическая и физическая химия Методом рентгенофазового анализа исследовано влияние оксида меди на степень стабилизации оксида циркония, стабилизированного церием (Ce-ZrO₂). Показано, что введение небольших добавок CuO способствует снижению температури спекания, а также существенно повышает плотность керамики t-ZrO₂. Методом рентгенофазового аналізу досліджено вплив оксиду міді на ступінь стабілізації оксиду цирконію, стабілізованого церієм (Ce-ZrO₂). Показано, що введення невеликих домішок CuO сприяє зниженню температури спікання, а також суттєво підвищує щільність кераміки t-ZrO₂. The effect of copper oxide on the stabilization degree of cerium-stabilized zirconium dioxide (Ce-ZrO₂) has been investigated using X-ray powder diffraction. It has been shown that doping of small additives of copper oxide promotes decrease of sintering temperature and also significantly increases the density of ceramics t-ZrO₂. 2007 Article Влияние оксида меди на степень стабилизации и температуру спекания ZrO₂ и Ce-ZrO₂ / К.В. Кравчик, А.Г. Белоус, Е.В. Пашкова // Украинский химический журнал. — 2007. — Т. 73, № 11. — С. 26-30. — Бібліогр.: 25 назв. — рос. 0041–6045 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/185862 546.831’643 ru Украинский химический журнал application/pdf Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Неорганическая и физическая химия Неорганическая и физическая химия
spellingShingle	Неорганическая и физическая химия Неорганическая и физическая химия Кравчик, К.В. Белоус, А.Г. Пашкова, Е.В. Влияние оксида меди на степень стабилизации и температуру спекания ZrO₂ и Ce-ZrO₂ Украинский химический журнал
description	Методом рентгенофазового анализа исследовано влияние оксида меди на степень стабилизации оксида циркония, стабилизированного церием (Ce-ZrO₂). Показано, что введение небольших добавок CuO способствует снижению температури спекания, а также существенно повышает плотность керамики t-ZrO₂.
format	Article
author	Кравчик, К.В. Белоус, А.Г. Пашкова, Е.В.
author_facet	Кравчик, К.В. Белоус, А.Г. Пашкова, Е.В.
author_sort	Кравчик, К.В.
title	Влияние оксида меди на степень стабилизации и температуру спекания ZrO₂ и Ce-ZrO₂
title_short	Влияние оксида меди на степень стабилизации и температуру спекания ZrO₂ и Ce-ZrO₂
title_full	Влияние оксида меди на степень стабилизации и температуру спекания ZrO₂ и Ce-ZrO₂
title_fullStr	Влияние оксида меди на степень стабилизации и температуру спекания ZrO₂ и Ce-ZrO₂
title_full_unstemmed	Влияние оксида меди на степень стабилизации и температуру спекания ZrO₂ и Ce-ZrO₂
title_sort	влияние оксида меди на степень стабилизации и температуру спекания zro₂ и ce-zro₂
publisher	Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
publishDate	2007
topic_facet	Неорганическая и физическая химия
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/185862
citation_txt	Влияние оксида меди на степень стабилизации и температуру спекания ZrO₂ и Ce-ZrO₂ / К.В. Кравчик, А.Г. Белоус, Е.В. Пашкова // Украинский химический журнал. — 2007. — Т. 73, № 11. — С. 26-30. — Бібліогр.: 25 назв. — рос.
series	Украинский химический журнал
work_keys_str_mv	AT kravčikkv vliânieoksidamedinastepenʹstabilizaciiitemperaturuspekaniâzro2icezro2 AT belousag vliânieoksidamedinastepenʹstabilizaciiitemperaturuspekaniâzro2icezro2 AT paškovaev vliânieoksidamedinastepenʹstabilizaciiitemperaturuspekaniâzro2icezro2 AT kravčikkv vplivoksidumídínastupínʹstabílízacííítemperaturuspíkannâzro2tacezro2 AT belousag vplivoksidumídínastupínʹstabílízacííítemperaturuspíkannâzro2tacezro2 AT paškovaev vplivoksidumídínastupínʹstabílízacííítemperaturuspíkannâzro2tacezro2 AT kravčikkv effectofcopperoxideonthestabilizationdegreeandsinteringtemperatureofzro2andcezro2 AT belousag effectofcopperoxideonthestabilizationdegreeandsinteringtemperatureofzro2andcezro2 AT paškovaev effectofcopperoxideonthestabilizationdegreeandsinteringtemperatureofzro2andcezro2
first_indexed	2025-11-26T03:51:38Z
last_indexed	2025-11-26T03:51:38Z
_version_	1849823435481415680
fulltext	Material Science". -Katsyveli (Crimea), 1996. -P. 23. 19. Голдак О.С., Токайчук Я.О., Федорчук А.О., Мокра І.Р. // Вісн. Львів. ун-ту. Сер. Xім. -2004. -44. -С. 41—43. 20. Schwarzenbach D. LATCON: Refine Lattice Para- meters. -Lausanne, Switzerland: University of Lau- sanne, 1966. 21. Boultif A., L ouer D. // J. Appl. Crystallogr. -1991. -24. -P. 987—993. 22. Kraus W., Nolze G. PowderCell for Windows. -Berlin: Federal Institute for Materials Research and Testing, 1999. 23. Parthe E., Gelato L., Chabot B. et al. TYPIX. Stand- ardized Data and Crystal Chemical Characterization of Inorganic Structure Types. -Heidelberg: Springer- Verlag, 1993. -1–4. -1596 p. 24. Villars P., Cenzual K., Daams J.L.C. et al. Pauling File. Inorganic Materials Database and Design Sys- tem. Binaries Edition. -Bonn: Crystal Impact (Distri- butor), 2001. 25. Y oung R .A., Larson A .C., Paiva-Santos C.O. Rietveld Analysis of X-Ray and Neutron Powder Diffraction Patterns. -Atlanta (GA): School of Physics. Georgia Institute of Technology, 1998. 26. Sheldrick G.M . SHELX-97 - WinGX Version. Release 97-2. -Gottingen: University of Gottingen, 1997. 27. International Tables for Crystallography, Vol. A / Ed. T. Hahn. -Dordrecht: Kluwer, 2002. Львівський національний університет ім. Івана Франка Надійшла 25.02.2007 Лабораторія кристалографії, Женевський університет, Швейцарія УДК 546.831’643 К.В. Кравчик, А.Г. Белоус, Е.В. Пашкова ВЛИЯНИЕ ОКСИДА МЕДИ НА СТЕПЕНЬ СТАБИЛИЗАЦИИ И ТЕМПЕРАТУРУ СПЕКАНИЯ ZrO2 и Ce-ZrO2 Методом рентгенофазового анализа исследовано влияние оксида меди на степень стабилизации оксида цир- кония, стабилизированного церием (Ce-ZrO2). Показано, что введение небольших добавок CuO способст- вует снижению температури спекания, а также существенно повышает плотность керамики t-ZrO2. Материалы на основе тетрагонального диок- сида циркония находят широкое применение в качестве конструкционных [1] и функциональных [2—5] материалов. Тетрагональная модификация диоксида циркония может быть стабилизирована при введении небольших количеств оксидов ред- коземельных элементов, в частности, 3—6 % мол. Y2O3 [6] или 8—12 % мол. CeO2 [7]. Стабилизиро- ванный CeO2 диоксид циркония (Ce-ZrO2) харак- теризуется большей устойчивостью структуры во времени и при циклических нагреваниях по срав- нению с Y-ZrO2 [8]. Кроме этого, материалы на основе Ce-ZrO2 характеризуются более высокой вязкостью разрушения (>25 МПа•м1/2) и меньшей стоимостью [9]. Поэтому система ZrO2—CeO2 изу- чается в настоящее время как альтернативная си- стеме ZrO2—Y2O3. Однако одним из главных недостатков мате- риалов на основе ZrO2, в частности и Ce-ZrO2, яв- ляется их высокая температура спекания [8, 10]. Поэтому в последнее время ученые активно за- нимаются поиском новых модифицирующих до- бавок, которые бы понизили температуру спека- ния Ce-ZrO2-керамики. Так, было найдено [12, 13], что небольшие количества оксида меди снижают температуру спекания с 1600 до 1450 oС и способ- ствуют образованию плотной керамики на осно- ве ZrO2—CeO2 с малыми размерами зерен. Одна- ко несмотря на ряд проведенных исследований [12—14], влияние оксида меди на полиморфные превращения при термообработке и спекание ке- рамики на основе системы ZrO2—CeO2 исследо- вано не достаточно. Исходя из вышеизложенного, целью данной работы является исследование влияния меди на стабилизацию тетрагональной модификации ZrO2 и температуру спекания керамики на осно- ве ZrO2—CeO2. Исследовали порошкообразные и керамичес- кие образцы, отвечающие составам (1–x)ZrO2• xCuO (I), (1–x)(0.9ZrO2•0.1CeO2)•xCuO (II) ( x = 0, 0.0025, 0.005, 0.01, 0.03, 0.05, 0.1). Порошкооб- разные образцы подвергали термообработке в ин- тервале температур 870—1620 К и охлаждению с печью до комнатной температуры. Контроль и ре- гулирование температуры проводили с помощью © К.В. Кравчик, А.Г. Белоус, Е.В. Пашкова, 2007 26 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2007. Т. 73, № 11 терморегулятора РИФ-101 с точностью ± 1 oC. В качестве исходных солей использовали 2 М водные растворы ZrOCl2, Ce(NO3)4 и 0.15 М рас- твор (CH3COO)2Cu. Осаждение ZrO(OH)2 и Ce(OH)4 проводили концентрированным водным раство- ром аммиака. От маточного раствора осадок отмы- вали дистиллированной водой до отсутствия в промывных водах ионов Cl– и NO3 –. Рассчитан- ное количество раствора (CH3COO)2Cu прилива- ли в отмытый гидроксидный осадок при переме- шивании. Гомогенизировали на водяной бане и сушили в сушильном шкафу при 350 К. Термообработку полученного прекурсора пе- ред стадией прессования проводили при темпера- туре 1120 К/2 ч. При приготовлении пресс-порош- ка вводили 10 % пятипроцентного раствора поли- винилового спирта (ПВС). Прессовали таблетки диаметром 15 мм и высотой 5 мм на гидравли- ческом прессе при давлении 200 МПа. Спрессо- ванные образцы спекали при температуре 1670 К на протяжении 2 ч. Рентгеновские исследования проводили на ди- фрактометре ДРОН 4-07 (CuKα-излучение, 40 кВ, 20 мА). Дифрактограммы получали в интервале углов 2θ = 10—150o в дискретном режиме с интер- валом ∆2θ = 0.02o и экспозиции в каждой точке 10 с. В качестве внешних стандартов использова- ли SiO2 (стандарт 2θ) и сертифицированный стан- дарт интенсивности Al2O3 [15]. Для рентгенофа- зового анализа использовали базу данных JCPDS. Количественное содержание полиморфных моди- фикаций ZrO2 определяли в соответствиии с урав- нениями, приведeнными в работах [16, 17]. Рентгенографические исследования оксидов I показали, что образцы, не содержащие меди (x=0), после прокалки при температуре 770 К характе- ризуются однофазной структурой флюорита (Cm=0). Медьсодержащие образцы при этих же условиях термообработки содержат ≈80 %, а при температу- ре 1070 К — уже 100 % m-фазы (см. таблица, рис. 1). Полученные результаты указывают на то, что ок- сид меди не является стабилизатором с- и t-мо- дификаций ZrO2. Однако авторы [19], проводив- шие исследования систем CuO—ZrO2 и CuO—Y2O3 —ZrO2, полученных прокаливанием золь–гель осадков при температурах 770—870 К, считают, что CuO стабилизирует c-ZrO2. Как известно, для этих температур характерно сохранение метастабиль- ных форм за счет поверхностной энергии [20— 22]. Последняя определяется дисперсностью диок- сида циркония, влиянием примесей, дефектностью, упругими напряжениями в кристаллической ре- шетке. Поэтому практически в каждом экспери- менте получается свой критический размер крис- таллитов, при котором происходят превращения с-ZrO2 → m-ZrO2 или t-ZrO2 → m-ZrO2 [20]. Оче- видно, при условиях синтеза и термообработки образцов, применяемых в работе [19], оксид меди способствует увеличению удельной поверхности диоксида циркония и сохранению метастабиль- ных форм диоксида циркония (с-ZrO2 и t-ZrO2). Фазовый состав образцов I и II в зависимости от концентрации оксида меди и температуры прокаливания T , К (1–x )ZrO2•xCuO (I) (0.9ZrO2•0.1CeO2)•xCuO (II) x=0 x=0.005 x=0.01 x=0.05 x=0.1 x=0 x=0.0025 x=0.005 x=0.0075 x=0.01 x=0.05 x=0.1 870 C C+M C+M C+M C+M T T T T T T T 970 C+M C+M C+M C+M C+M 1070 C+M C+M М М М Т T+M T+M T+M T+M T+M T+M 1470 М М М М М T+M T+M T+M T+M T+M T+M T+M 1570 М М М М М T+M T+M T+M T+M T+M T+M+ +CuO T+M+ +CuO Рис. 1. Концентрационная зависимость количества мо- ноклинной модификации ZrO2 (Сm) образцов (1–x )⋅ ZrO2•xCuO от температуры прокаливания (Т): 1 — 770; 2 — 970; 3 — 1070 K. ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2007. Т . 73, № 11 27 Рентгенограммы прокаленных образцов (870 —1570 К), отвечающих формуле (0.9ZrO2•0.1CeO2)• xCuO (II), показали что во всем исследуемом тем- пературном интервале образуется тетрагональная фаза оксида циркония или смесь тетрагональной и моноклинной фаз (рис. 2). Полиморфный сос- тав образцов I и II в зависимости от количества CuO и температуры прокаливания представлен в таблице. Следует отметить, что свободные фазы оксидов меди на дифрактограммах прокаленных (Т=870—1570 К) образцов I—II в исследуемых ин- тервалах 0—0.1 мы наблюдали только для образ- ца II (x=0.05—0.1) при Т=1570 К (рис. 3). Концен- трационные зависимости моноклинной фазы (рис. 4) для образцов II указывают на то, что в процессе термообработки происходят сложные фи- зико-химические процессы. Метастабильная t- фаза сохраняется для всех составов при Т=870 К. При последующем нагревании появляется фаза m-ZrO2, содержание которой начинает медленно увеличиваться и достигает практически одина- ковой концентрации ≈15 % мол. при Т=1070 К для всех составов, за исключением базового состава, где реализуется полная стабилизация ZrO2 (Cm= =0). При дальнейшем повышении температуры в интервале 1070—1570 К зависимость Cm—х проходит через минимум для составов с x=0— 0.01 и максимум — для составов с x=0.01—0.1. Объемы кристаллической решетки t-ZrO2 (V) образцов II, прокаленных при 1370 и 1570 К, в за- висимости от x изменяются согласно правилу Ве- гарда. Причем при 1370 К происходит уменьше- ние (x=0—0.05) и увеличение (x=0.05—0.1), а при 1570 К — только увеличение объема кристалличе- ской решетки (рис. 5). Изменение наклона зависи- мости V—x для образцов, прокаленных при тем- пературе 1370 К, указывает на различие механиз- мов образования твердых растворов. В этих интер- Рис. 2. Рентгенограммы прокаленных при 1570 К об- разцов (1–x )(0.9ZrO2•0.1CeO2)•xCuO (II) с разным со- держанием CuO; x = 0 (1); 0.0025 (2); 0.005 (3); 0.0075 (4); 0.01 (5); 0.05 (6); 0.1 (7). Рис. 3. Рентгенограммы прокаленных при 1570 К об- разцов (1–x )(0.9ZrO2•0.1CeO2)•xCuO (II) с разным со- держанием CuO; x = 0.01 (1); 0.05 (2); 0.1 (3). Рис. 4. Температурная зависимость концентрации моно- клинной модификации ZrO2 (Cm) образцов (1–x)(0.9ZrO2• 0.1CeO2)•x CuO (II) от содержания CuO; x = 0 (1); 0.0025 (2); 0.005 (3); 0.0075 (4); 0.01 (5); 0.05 (6); 0.1 (7). Рис. 5. Концентрационная зависимость объeма кристал- лической решeтки (V) образцов состава (1–x ) (0.9ZrO2• 0.1CeO2)•xCuO (II) от температуры прокаливания (Т ): 1 — 1370; 2 — 1570 K. 28 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2007. Т. 73, № 11 валах составов серии II образуются твердые раст- воры замещения (x=0—0.05 (1370 К) и x=0—0.1 (1570 K)), а также замещения с внедрением (x=0.05 —0.1 (1370 К)) [23]. В работах [14, 24] было пока- зано, что CuO неустойчив и при термообработке в интервале температур 1290—1320 К начинает раз- лагаться на Cu2O и O2. Уменьшение V в интер- вале x=0—0.05 при 1370 К связано с замещением ионов Zr4+ (r Zr4+ к.ч.8 = 0.84 Ao ) и Ce3+ (r Ce3+ к.ч.8= =1.143 Ao ) [25]) в структуре базового состава 0.9ZrO2• 0.1CeO2 (r=0.870 Ao ) на ионы Cu2+ меньшего раз- мера (r Cu2+ к.ч.6 = 0.73 Ao [25]), а увеличение (x= =0—0.1 (1570 К)) — с преобладанием в криста- лической решeтке Ce-ZrO2 ионов Cu+ большего раз- мера по сравнению с размерами Cu2+ (r Cu+ к.ч.6= = 0.86 Ao [25]). При Т=1370 К, очевидно, только ма- лая часть двухвалентной меди переходит в одно- валентную. Вероятно, что количество ионов Cu+ увеличивается с увеличением количества меди (х ) и температуры прокаливания образцов II до 1570 К. Возможно, поэтому изменяется наклон зависимо- сти V—x для образцов, прокаленных при 1370 К в интервале x ≥ 0.05 и при 1570 К — во всем ин- тервале концентраций x . Увеличениe объема кри- сталлической решетки при 1370 K в интервале со- ставов (x=0.05—0.1), возможно, связано также с тем, что в составах, обогащенных оксидом меди, может происходить катионное замещение с внед- рением ионов Cu2+(Cu+) [23]. Введение добавок CuO способствует снижению температуры спека- ния до 1670 К, что на 100 oС ниже температуры спекания Ce-ZrO2, не содержащих CuO [12]. Результаты изменения плотности образцов II от состава (x=0—0.1) после спекания при 1670 К представлены на рис. 6. Видно, что зависимость плотности образцов II от их состава проходит че- рез максимум для составов, где x=0.075—0.01. Из- вестно, что незначительные добавки оксида меди (~0.3 % мол.) способствуют спеканию стабилизи- рованного оксида циркония за счет образования жидкой фазы (плавление Cu2O) [12, 13]. Согласно нашим результатам, увеличение плотности образ- цов II происходит для составов до 1 % мол. CuO (x ≤ 0.01). Уменьшение плотности керамических образцов для составов c x>0.01 (1570 К) (см. рис. 5) можно объяснить тем, что при больших кон- центрациях оксида меди процесс кипения жид- кой фазы Cu2O происходит интенсивнее, что вы- зывает разрыхление керамики. Кроме этого, воз- можно, при образовании твердых растворов внед- рения, внедрeнные ионы Cu2+ и особенно Cu+, занимающие свободные междоузлия, создают на- пряжения в кристаллической решeтке ZrO2, что вызывает уменьшение спекаемости керамики. Таким образом, исследовано влияние оксида меди на полиморфные превращения в системах (1–x )ZrO2•xCuO (I) и системах (0.9ZrO2•0.1CeO2)• xCuO (II). Показано, что в процессе термообра- ботки возможно образование двух типов твeрдых растворов — замещения и замещения с внедрени- ем ионов Cu2+(Cu+). Показано, что введение до- бавок CuO способствует снижению температуры спекания до 1670 К , что на 100 oС ниже темпе- ратуры спекания Ce-ZrO2, не содержащих CuO. Установлено, что оксид меди в количестве до 1 % мол. существенно повышает плотность керамики на основе ZrO2. Результаты данного исследования могут быть полезны при выборе оптимальных условий (коли- чества CuО и температурного режима) спекания ZrO2-керамики. РЕЗЮМЕ. Методом рентгенофазового аналізу до- сліджено вплив оксиду міді на ступінь стабілізації окси- ду цирконію, стабілізованого церієм (Ce-ZrO2). Пока- зано, що введення невеликих домішок CuO сприяє зни- женню температури спікання, а також суттєво підвищує щільність кераміки t-ZrO2. SUMMARY. The effect of copper oxide on the stabi- lization degree of cerium-stabilized zirconium dioxide (Ce- ZrO2) has been investigated using X-ray powder diffraction. It has been shown that doping of small additives of cop- per oxide promotes decrease of sintering temperature and also significantly increases the density of ceramics t-ZrO2. 1. Clough D.J. // J. Amer. Ceram. Soc. -1983. -9, № 9–10. -P. 1244. 2. Chiodelli G., Flor G., Scagliotti M . // Solid State Ionic. -1996. -91. -P. 109. 3. Lee, J. H., Kim, J., Kim, S .W . et al. // Ibid. -2004. -166. -P. 45. Рис. 6. Зависимость плотности спеченных при 1670 К образцов состава (1–x )(0.9ZrO2•0.1CeO2)•x CuO (II ) от содержания CuO. ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2007. Т . 73, № 11 29 4. Kawamura K., W atanabe K., Hiramatsu T . et al. // Ibid. -2001. -144. -P. 11. 5. Naito H., Sakai N., Otake T. et al. // Ibid. -2000. -135. -P. 669—673. 6. Ruiz L ., Readey M .J. // J. Amer. Ceram. Soc. -1996. -79, №. 9. -P. 2331—2340. 7. W ang J., Z heng X.H., S tevens R . // J. Mater. Sci. -1992. -27, № 19. -P. 5348—5356. 8. Duh J.G., Lee M.Y . // Ibid. -1989. -24. -P. 4467—4474. 9. Андриевская Е.Р., Герасимюк Г.И., Корниенко О.А . и др. // Порошк. металлургия. -2006. -№ 9/10. -С. 54—63. 10. Z hu H.Y . // J. Mater. Sci. -1994. -29. -P. 4351—4356. 11. Duh J.G., Dai H.T . // J. Amer. Ceram. Soc. -1988. -71, № 10. -P. 813—819. 12. Foschini C.R., Souza D.P., Filho P.I., Varela J.A . // J. Eur. Ceram. Soc. -2001. -21. -P. 1143—1150. 13. M aschio S ., Sbaizero O., M ariani S., Bischoff E. // J. Mater. Sci. -1992. -27. -P. 2734—2738. 14. Seidensticker J.R ., M ayo M .J . // J. Amer. Ceram. Soc. -1996. -79. № 9. -P. 401—406. 15. Certificate of Analysis: Standard Ref. Material 1976, Instrument Sensitivity Standard for X-Ray Powder Diffraction. -Gaithersburg: Natl. Inst. of Standards and Technology, 1991. -P. 1—4. 16. Чусовитина Т .В., Торопов Ю.С., Третникова М .Г. // Огнеупоры. -1991. -№ 6. -С. 14—16. 17. Белоус А .Г., Пашкова Е.В., Макаренко А .Н . и др. // Неорган. материалы. -2001. -37, № 3. -С. 314—319. 18. Накамото Н. Инфракрасные спектры неорганичес- ких и координационных соединений. -М .: Мир, 1966. 19. Dongare M .K., Dongare A.M ., T are V.B., Kemnitz E. // Solid State Ionics. -2002. -152–153. -P. 455—462. 20. Стрекаловский В.Н., Полежаев Ю.М ., Пальгуев С.Ф. Оксиды с примесной разупорядоченностью: состав, структура, фазовые превращения. -М .: Наука, 1987. 21. Krauth A., M eyer H. // Ber. Dt. Keram. Ges. -1965. -42, № 3. -S. 61—72. 22. Garvie R.C. // J. Phys Chem. -1965. -69, № 4. -P. 1238—1243. 23. Вест А . Химия твердого тела. Теория и прило- жения. -1988. -М .: Мир. -Т. 1. 24. Коттон Ф., Уилкинсон Дж. Современная неорга- ническая химия. -М .: Мир, 1969. 25. Shannon R.D., Prewitt C.T . // Acta Cryst. -1969. -25. -Р. 925—946. Институт общей и неорганической химии Поступила 23.02.2007 им. В.И . Вернадского НАН Украины, Киев УДК 546.289’57+546.289’623+546.289’59+546.28’57 А.В. Самсонников, В.П. Казимиров, А.С. Роик, В.Э. Сокольский CРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СТРУКТУРНЫХ МОДЕЛЕЙ ЖИДКИХ МЕТАЛЛОВ (Na, K, Al), ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДАМИ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКИ И ОБРАТНОГО МОНТЕ-КАРЛО С использованием методов молекулярной динамики (МД), обратного Монте Карло (RMC) и данных рентге- нодифракционного эксперимента получены структурные модели для жидких Na, K и Al. Потенциал межчас- тичного взаимодействия рассчитан по методу псевдопотенциала с учетом обменно-корреляционных взаи- модействий в электронном газе. Для всех металлов рассчитанные из полученных моделей кривые парного распределения атомов согласуются с экспериментальными. Установлено, что для жидких Na и K значения ко- эффициента сферичности, его среднеквадратичного отклонения и топологических индексов полиэдров Во- роного (n4n5n6) для моделей, полученных указанными методами и характеризующих локальную структуру атомов в расплаве, согласуются между собой с незначительными отклонениями в ту или иную сторону. Де- тальный анализ количества и типов политетраэдрических кластеров показывает, что RMC-модели дают бо- лее разупорядоченную картину распределения атомов, чем МД-модели. Дифракционный эксперимент является един- ственным и надежным методом получения инфор- мации о структуре вещества в конденсированном состоянии. Однако в случае неупорядоченных си- стем есть определенные сложности, обусловлен- ные как характером полученной дифракционной картины, так и методикой интерпретации полу- ченной информации с использованием кривых стру- ктурного фактора (СФ) и радиального распреде- ления атомов. Действительно, указанные кривые являются достаточно размытыми и, как следствие, слабо информативными, хотя они и являются един- ственным источником информации о структуре ис- следуемого объекта. Таким образом, повышения эф- фективности дифракционного метода примените- льно к неупорядоченным системам сводится, при © А.В. Самсонников, В.П . Казимиров, А.С. Роик, В.Э. Сокольский, 2007 30 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2007. Т. 73, № 11

Влияние оксида меди на степень стабилизации и температуру спекания ZrO₂ и Ce-ZrO₂

Institution

Ähnliche Einträge