Scientific journal
Advances in current natural sciences
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,775

Personal portfolio

Talanov V.M. Shabelskaya N.P.
Топохимические реакции протекают в ходе образования многих технически важных материалов. В настоящее время к топохимическим принято относить гетерогенные реакции, в которых участвует по крайней мере одно твердое вещество и образуется один твердый продукт. Примером подобного процесса может быть реакция образования шпинелей: АО+В2О3=АВ2О4 (где А - Zn2+ или Co2+, В - Cr3+ и/или Fe3+). Топохимические реакции характеризуются сложным механизмом и протекают с участием большого количества промежуточных стадий. Данная работа посвящена изучению механизма образования сложных твердых растворов со структурой шпинели из оксидов.

Твердые растворы состава МFe2-xCrxO4 (М - Со, Zn) были синтезированы по керамической технологии из оксидов соответствующих металлов при температуре 900 оС. Полноту синтеза контролировали с помощью рентгеновского анализа. Все синтезированные образцы имели структуру кубической шпинели.

В процессе термообработки наблюдали образование твердого раствора оксида железа в оксиде хрома по реакции: (2-y)Fe2O3 + yCr2O3 = = 2Fe2-yCryO3; в составах, близких к «чистым» ферриту и хромиту двухвалентных металлов указанный твердый раствор не образуется, процесс синтеза проходит по реакциям: МO + Fe2O3 = МFe2O4, МO + Cr2O3 = = МCr2O4 (М - Со, Zn). Для твердых растворов с параметром состава 0,4≤х≤1,6 процесс формирования однофазной структуры шпинели усложняется: Fe2-yCryO3 + МO = МFe2-yCryO4, yМFe2O4 + (2-y)МCr2O4 = = МFeyCr2-yO4, хМFe2-yCryO4 + (2-x)МFeyCr2-yO4 = МFe2-xCrxO4. Это приводит к снижению значений величины коэффициента диффузии в указанных интервалах концентраций.