Топология многокомпонентных гетерофазных систем из молибдатов, вольфраматов и других солей щелочных металлов

• Автор: Кочкаров, Жамал Ахматович
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Нальчик
• Количество страниц: 306 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Глава 1. ОБЗОР ЛИРЕРАТУРЫ
1.1. Физико-химический анализ МКС - теоретическая основа совре-менного материаловедения
1.2. Качественное описание МКС
1.3. Количественное описание МКС
1.3.1. Расчетные и расчетно-экспериментальные методы исследова- ^ ния МКС
1.3.2. Экспериментальные методы исследования МКС
Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. Развитие методологии МКС
2.2. Априорный прогноз древ кристаллизации многокомпонентных вза-имных систем
2.3. Реализация метода прогноза древа кристаллизации
2.3.1. Постановка задачи
2.3.2. Базовая входная информация
2.3.3. Выявление количества и типа точек нонвариантного равнове- ^ сия
2.4. Описание химических реакций в элементах огранения шестиком-

понентной взаимной системы Na, K//F, Cl, С03, Мо04, W
2.4.1. Трехкомпонентные взаимные системы
2.4.2. Четырехкомпонентные системы
2.4.3. Пятикомпонентные взаимные системы
2.5. Количественное описание фазового комплекса МКС
2.5.1. Расчетно-экспериментальное исследование фазового комплекса трехкомпонентных систем с простой эвтектикой, конгруэнтны- 117 ми и инконгруэнтными соединениями
2.5.2. Расчетно-экспериментальное исследование фазового комплекса МКС 135 Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 153 Глава 4. ОСОБЕННОСТИ ТОПОЛОГИИ ИЗУЧЕННЫХ МКС.
ПРИКЛАДНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ "'
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы
Общепризнанно, что научно-технический прогресс определяется созданием новых материалов, теоретической основой которого является изучение фазовых диаграмм «состав-свойство». Диаграммы состояния в свою очередь являются теоретическим инструментом физико-химического анализа (ФХА), одним из важных направлений которого является развитие существующих и разработка новых фундаментальных методов исследования фазовых диаграмм, позволяющих интенсифицировать сложный многостадийный процесс выявления характера взаимодействия составляющих многокомпонентных систем (МКС).
Большинство работ по физико-химическому анализу МКС посвящено различным приемам экспериментального и теоретического исследования, однако эти методы, как правило, разрабатывались в отрыве друг от друга, что затрудняло создание рациональных способов их изучения, сложилась ситуация, когда существующие методы расчета практически не оказывают реальной помощи экспериментатору, что объясняется отсутствием способов априорного прогноза древ кристаллизации МКС.
Для аппроксимации фазовых равновесных состояний аналитическими или термодинамическими моделями необходимо иметь информацию о сходящихся поверхностях совместной кристаллизации (п-2) фаз, о количестве и локализации в фазовых единичных блоках (ФЕБах) нонвариантных точек (НВТ), реализуемых в системе, в противном случае экспериментатор обречен на получение заведомо большой избыточной информации.
Преодоление кризиса возможно только через разработку надежных универсальных методов априорного прогноза древ кристаллизации МКС, приложимых к системам любой мерности независимо от характера взаимодействия исходных компонентов, в связи с этим актуальной проблемой является разработка новых эффективных способов исследования МКС на базе экспериментальных и расчетных методов, доступных для широкого практического применения.
выбор объектов исследования - систем с участием галогенидов, карбонатов, молибдатов и вольфраматов щелочных металлов обусловлен как теоретическими задачами, так и возможностью их использования в практических целях.
В настоящее врем актуально получение из расплавленных электролитов металлического молибдена, вольфрама, кроме того солевые композиции из галогенидов представляют большой интерес в качестве электролитов химических источников тока и энергоемких фазопереходных теплоаккумулирующих материалов.
Работа посвящена оптимизации и интенсификации процесса изучения МКС на основе использования новых методов и приемов качественного и количественного описания фазового комплекса для эффективного решения научных и прикладных задач.
Исследования выполнены в соответствии с координационными планами научных советов РАН по направлениям «Неорганическая химия», «Физическая химия ионных расплавов и твердых электролитов».
Цель и задачи работы.
Целью настоящей работы является совершенствование методологии исследования МКС на основе новых методов и приемов качественного и количественного описания фазового комплекса и их использование для изучения объектов, ценных в прикладном отношении.
Реализация поставленной цели предусматривает решение следующих теоретических и экспериментальных задач:
1. Создание метода априорного прогноза древа кристаллизации МКС и его реализация на объектах, включающих все типы фазовых диаграмм состояния.
2. Разработка методики расчетно-экспериментального метода изучения фазового комплекса МКС .

Анализируя исторически сложившуюся методологию экспериментального исследования следует отметить большой цикл теоретических работ, связанных с установлением качественной информации по МКС. Большую роль в формировании теоретической базы априорного выявления фазового комплекса и химизма в МКС сыграли основополагающие работы Н.С. Курнакова, В.Н. Радищева. Их идеи были плодотворно развиты исследованиями Н.С. Домбровской, Е.А. Алексеевой, В.И. Посыпайко, А.Г. Бергманом, Г.А. Бухаловой, А.Г. Краевой и другими. Отдавая должное вышеуказанным теоретическим разработкам и не анализируя достоинства каждой из них, отметим, что методология собственно экспериментального исследования оставалось без существенных изменений.
В связи с нерациональностью традиционного подхода к экспериментальному изучению МКС создана методология на принципиально новой основе. Стержневой идеей этого направления является проведение эксперимента в особых элементах МКС, изучение которых позволяет извлечь необходимую информацию в соответствии с поставленной задачей и сократить избыточную информацию на данном уровне. Эта идея достаточно убедительно обоснована теоретически в работах [17-23, 40].
Комплексная методология изучения МКС [23, 40] является совокупностью оптимальных алгоритмов, позволяющих проводить исследования с минимумом избыточной информации (табл. 1.1). С целью минимизации эксперимента введено понятие информационных уровней. Решен ряд вопросов топологии МКС: разбиение, описание химизма. Для реализации каждого информационного уровня разработаны алгоритмы.