Термодинамическое моделирование диаграмм состояния двойных и тройных оксидных систем, принадлежащих к системе FeO‒MgO‒MnO‒Al2O3


https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-6-47-50

Полный текст:




Аннотация

Проведено термодинамическое моделирование диаграмм состояния систем FeO‒MnO, MnO‒MgO, MnO‒Al2O3, FeO‒MgO‒MnO, FeO‒MnO‒Al2O3, MgO‒MnO‒Al2O3. Определены энергетические параметры теорий регулярных ионных растворов и субрегулярных ионных растворов, используемых при моделировании. Методика расчета, использованная в данной работе, позволила оценить энтальпию (170000 Дж/моль) и энтропию (49,56 Дж/(моль·К)) образования галаксита MnAl2O4 из компонентов оксидного расплава.

Об авторах

Г. Г. Михайлов
ФГАОУ ВО «ЮУрГУ (НИУ)»
Россия
Д. т. н.


Л. А. Макровец
ФГАОУ ВО «ЮУрГУ (НИУ)»
Россия


О. В. Самойлова
ФГАОУ ВО «ЮУрГУ (НИУ)»
Россия
к. х. н.


Список литературы

1. El-Faramawy, H. Manganese distribution between FeO‒MnO‒SiO2‒CaO‒MgO‒Al2O3 slags and molten iron / H. El-Faramawy, A. Fathy, E. Ewais [et al.] // Steel Research. ― 2003. ― Vol. 74, № 4. ― P. 195‒200.

2. Samoilova, O. V. Thermodynamic modeling of phase equilibria in the FeO‒MgO‒Al2O3 system / O. V. Samoilova, L. A. Makrovets // Materials Science Forum. ― 2020. ― Vol. 989. ― P. 3‒9.

3. Самойлова, О. В. Термодинамическое моделирование фазовой диаграммы системы Cu2O‒Na2O‒K2O / О. В. Самойлова, Л. А. Макровец, Е. А. Трофимов // Вестник Московского университета. Серия 2: Химия. ― 2018. ― Т. 59, № 3. ― С. 196‒204.

4. Samoilova, O. V. Thermodynamic simulation of the phase diagram of the Cu2O‒Na2O‒K2O system / O. V. Samoilova, L. A. Makrovets, E. A. Trofimov // Moscow University Chemistry Bulletin. ― 2018. ― Vol. 73, № 3. ― P. 105‒110.

5. Kubaschewski, O. Metallurgical Thermochemistry / O. Kubaschewski, C. B. Alcock. ― Oxford : Pergamon Press Ltd Publ., 1979. ― 392 p.

6. Darken, L. S. The system iron–oxygen. II. Equilibrium and thermodynamics of liquid oxide and other phases / L. S. Darken, R. W. Gurry // J. Am. Chem. Soc. ― 1946. ― Vol. 68. ― P. 798‒816.

7. Wicks, C. E. Thermodynamic properties of 65 elements: their oxides, halides, carbides, and nitrides / C. E. Wicks, F. E. Block // U.S. Dep. of the Interior. Bureau of Mines. Bulletin. ― 1963. ― Vol. 605. ― 146 p.

8. Schenck, H. Das system MnO(–FeO)–MgO(–CaO) und seine Verteilungsgleichgewichte mit flüssigem Mangan und Eisen-mangan-legierungen / H. Schenck, M. G. Frohberg, R. Nünninghoff // Archiv für das Eisenhüttenwesen. ― 1964. ― Bd. 35, № 4. ― S. 269‒277.

9. Romero-Serrano, A. Thermodynamic analysis of binary and ternary silicate systems by a structural model / A. Romero-Serrano, A. D. Pelton // ISIJ International. ― 1999. ― Vol. 39, № 5. ― P. 399‒408.

10. Glasser, F. P. The ternary system MgO‒MnO‒SiO2 / F. P. Glasser, E. F. Osborn // J. Am. Ceram. Soc. ― 1960. ― Vol. 43, № 3. ― P. 132‒140.

11. Fischer, W. A. Die Manganverteilung zwischen Eisenschmelzen und eisen(II)–oxydschlacken im MnO– tiegel bei 1520 bis 1770 °C / W. A. Fischer, H. J. Fleischer // Archiv für das Eisenhüttenwesen. ― 1961. ― Bd. 32, № 1. ― S. 1‒10.

12. Wu, P. Critical evaluation and optimization of the thermodynamic properties and phase diagrams of the CaO‒FeO, CaO‒MgO, CaO‒MnO, FeO‒MgO, FeO‒MnO, and MgO‒MnO systems / P. Wu, G. Eriksson, A. D. Pelton // J. Am. Ceram. Soc. ― 1993. ― Vol. 76, № 8. ― P. 2065‒2075.

13. Liu, T. S. Fabrication and plastic behavior of singlecrystal MgO‒NiO and MgO‒MnO solid-solution alloys / T. S. Liu, R. J. Stokes, C. H. Li // J. Am. Ceram. Soc. ― 1964. ― Vol. 47, № 6. ― P. 276‒279.

14. Panda, S. K. Critical evaluation and thermodynamic modeling of the Mg–Mn–O (MgO–MnO–MnO2) system / S. K. Panda, I.-H. Jung // J. Am. Ceram. Soc. ― 2014. ― Vol. 97, № 10. ― P. 3328‒3340.

15. Riboud, P. V. Melting relations of CaO-manganese oxide and MgO-manganese oxide mixtures in air / P. V. Riboud, A. Muan // J. Am. Ceram. Soc. ― 1963. ― Vol. 46, № 1. ― P. 33‒36.

16. Eriksson, G. Critical evaluation and optimization of the thermodynamic proprties and phase diagrams of the MgO‒Al2O3, MnO‒Al2O3, FeO‒Al2O3, Na2O‒Al2O3 and K2O‒Al2O3 systems / G. Eriksson, P. Wu, A.D. Pelton // CALPHAD: Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry. ― 1993. ― Vol. 17, № 2. ― P. 189‒205.

17. Jacob, K. T. Revision of thermodynamic data on MnO‒Al2O3 melts / K. T. Jacob // Canadian Metallurgical Quarterly. ― 1981. ― Vol. 20, № 1. ― P. 89‒92.

18. Navarro, R. C. S. Heat capacity of stoichiometric Al2MnO4 spinel between 2 and 873 K / R. C. S. Navarro, A. M. S. Gomez, R. R. de Avillez // CALPHAD: Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry. ― 2012. ― Vol. 37. ― P. 11‒17.

19. Ленёв, Л. М. Диаграмма состояния системы MnO‒Al2O3 и термодинамические свойства MnAl2O4 / Л. М. Ленёв, И. А. Новохатский // Изв. АН СССР. Металлы. ― 1966. ― № 3. ― С. 75‒78.

20. Fischer, W. A. Die Gleichgewichte zwischen mangan-, aluminium- und sauerstoffhaltigen Eisenschmelzen und ihren schlacken im mangan(II)–oxydtiegel bei 1530 bis 1700 °C / W. A. Fischer, P. W. Bardenheuer // Archiv für das Eisenhüttenwesen. ― 1968. ― Bd. 39, № 9. ― S. 637‒643.

21. Барзаковский, В. П. Диаграммы состояния силикатных систем : cправочник. Выпуск четвертый. Тройные окисные системы / В. П. Барзаковский, В. В. Лапин, А. И. Бойкова [и др.]. ― Л. : Наука, 1974. ― 514 с.

22. Slag Atlas : 2-nd ed. ― Düsseldorf : Verlag Stahleisen, 1995. ― 492 p.

23. Zhao, Y. Thermodynamic properties of the MgAl2O4‒ MnAl2O4 spinel solid solution / Y. Zhao, K. Morita, N. Sano // Metallurgical and Materials Transactions B. ― 1995. ― Vol. 26, № 5. ― P. 1013‒1017.

24. Bruschini, E. The elasticity of MgAl2O4‒MnAl2O4 spinels by Brillouin scattering and an empirical approach for bulk modulus prediction / E. Bruschini, S. Speziale, G. B. Andreozzi [et al.] // American Mineralogist. ― 2015. ― Vol. 100, № 2/3. ― P. 644‒651.

25. Oelsen, W. Die Reaktionen zwischen Eisen-manganschmelzen und den Schmelzen ihrer Aluminate / W. Oelsen, G. Heynert // Archiv für das Eisenhüttenwesen. ― 1955. ― Bd. 26, № 10. ― S. 567‒575.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Михайлов Г.Г., Макровец Л.А., Самойлова О.В. Термодинамическое моделирование диаграмм состояния двойных и тройных оксидных систем, принадлежащих к системе FeO‒MgO‒MnO‒Al2O3. Новые огнеупоры. 2020;(6):47-50. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-6-47-50

For citation: Mikhailov G.G., Makrovets L.A., Samoilova O.V. Thermodynamic modeling of phase diagrams of binary and ternary oxide systems belonging to the FeO‒MgO‒MnO‒Al2O3 system. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2020;(6):47-50. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-6-47-50

Просмотров: 515

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


ISSN 1683-4518 (Print)