2022 № 2 Інтегровані технології та енергозбереження
Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/65762
Переглянути
Документ Термодинамічний аналіз хімічної стійкості керамічних матеріалів на основі системи RO-Al₂O₃-SiO₂(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Лісачук, Георгій Вікторович; Кривобок, Руслан Вікторович; Шумейко, Віта Миколаївна; Тур, Ю. І.; Волощук, Валентина ВасилівнаЕксплуатаційні властивості сучасних літальних та аерокосмічних пристроїв та їх технічні характеристики багато у чому зобов’язані радіотехнічним системам, які на них встановлено. Тому їх захист та вибір необхідного керамічного матеріалу, який забезпечить захист електронних приладів від взаємодії з зовнішнім середовищем, є важливим завданням сучасного матеріалознавства. Для обґрунтування вибору кристалічної фази, як основи радіопрозорого керамічного матеріалу який буде експлуатуватися в агресивних середовищах доцільним є проведення термодинамічних розрахунків, а саме змін вільної енергії Гіббса хімічних реакції взаємодії кристалічної фази з агресивним середовищем. Для проведення термодинамічних розрахунків реакцій хімічної стійкості була обрана трикомпонентна система RO-Al₂O₃-SiO₂(RО – SrО, BaО) та визначено кристалічні фази, які можуть існувати в їх межах. При виборі дослідних кристалічних фаз враховувався комплекс фізико-хімічних та експлуатаційних вимог до радіопрозорих матеріалів. З точки зору термодинаміки в роботі розглянуто корозійну поведінку обраних кристалічних фаз: цельзіану BaO·Al₂O₃·2SiO₂, славсоніту SrO·Al₂O₃·2SiO₂, SrO·SiO₂ та 2SrO·SiO₂. В роботі представлено результати термодинамічних розрахунків змін ентальпії, ентропії та вільної енергії Гіббса реакцій для визначення кислотостійкості (HСl, H₂SO₄, HNO₃) та лугостійкості (NaОН, Na₂CO₃) даних сполук в стандартних умовах. Встановлено, що усі розглянуті сполуки мають термодинамічну вірогідність корозійного супротиву до дії лужних реагентів. По відношенню до кислотного середовища за нормальних умов цельзіан та славсоніт проявляють кислотостійкість до соляної кислоти, найменш схильні до взаємодії з сірчаною кислотою, проте здатні активно взаємодіяти з HNO₃. Щодо досліджених бінарних сполук SrO·SiO₂ та 2SrO·SiO₂, всі розраховані реакції є термодинамічно вигідними, тобто відбувається взаємодія з кислотними реагентами. Проаналізовано одержані результати та наведено кореляцію розрахунків реакції цельзіану та хлоридної кислоти з експериментальними даними. Зроблено висновок, що раціонально планувати отримання керамічних виробів на основі цельзіану та славсоніту або їх гетерофазної суміші з мінімальним вмістом бінарних оксидів стронцію та барію.