Изучение фазовых взаимодействий и процессов переноса в системе Bi2O3 – SiO2

 

 

 

Метастабильный образец содержанием SiO2 28 мол.% №5
Т, К	10-3/Т, 1/К	R´103,Ом	s ´ 10-4, См/см	- ln(s)
523	1,91	115,22	0,23	10,66
548	1,83	39,16	0,69	9,58
573	1,75	13,68	1,98	8,53
598	1,67	5,86	4,61	7,68
623	1,60	2,91	9,29	6,98
648	1,54	1,46	18,51	6,29
673	1,49	0,93	29,06	5,84

 

Таблица 2.

Данные по электропроводности d - Bi₂O₃

Т, К	10-3/Т, 1/К	s ´ 10-4, См/см	- ln(s)
573	1,75	0,78	9,46
623	1,60	6,05	7,41
673	1,49	33,46	5,70
698	1,43	62,20	5,08
748	1,34	202,42	3,90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 2

Расчет погрешностей измерения электропроводности

ВЫВОДЫ

 

1. В ходе преддипломной практики были изучены фазовые взаимодействия в системе Bi₂O₃ – SiO₂ в диапазоне концентраций SiO₂ 12 – 28 мол.%.
2. Установлено, что при концентрациях 22 – 28 мол% SiO₂ из расплава кристаллизуется метастабильная фаза d^* - Bi₂O₃ независимо от температуры начала охлаждения.
3. По результатам ДТА установлено, что полученная метастаьильная фаза устойчива до температуры 888К.
4. Рассчитаны коэффициент химической диффузии и энергия активации метастабильной фазы d^* - Bi₂O₃. Они составили соответственно 4,2*10-5 см2/с и 100 кДж/моль. Такое большое значение коэффициента химической диффузии и малая величина энергии активации дают возможность предположить, что метастабильная фаза d^* - Bi₂O₃ является хорошим ионным проводником.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Каргин Ю.Ф., Жереб В.П., Скориков В.М. Стабильные и метастабильные равновесия в системе Bi₂O₃ – SiO₂. //ЖНК. 1991. Т. 36. №10.
2. Шиманский А.Ф., Кирик С.Д., Корягина Т.И., Цурган Л.С. Получение керамических материалов с ионной проводимостью. //Новые материалы и технологии./ Композиционные, керамические, порошковые материалы и покрытия: Тез. докл. Российской научн.-техн. конф. М.: МГАТУ им. К.Э. Циолковского, 1994.
3. Каргин Ю.Ф., Ендржеевская В.Ю., Скориков В.М. Взаимодействие оксидов висмута и германия (кремния) в твердой фазе. //Неорганические материалы. 1991. Т.27. №3. С. 530-533.
4. Жереб В.П. Физикохимия метастабильных состояний в оксидных висмутсодержащих системах: автореф. дис. док. хим. наук. – Красноярск: 2001. – 45 с.
5. Sillen L.G. X-Ray Studies of Bismuth Trioxide //Arc. F. Kemi. Mineral Geol. 1937. B. 12A. №18.
6. Craig D.C., Stephenson N.C. Structural Studies of Some Body-Centered Cubic Phases of Mixed Oxides Involving Bi₂O₃: The Structures of Bi₂₃FeO₄₀ and Bi₃₈ZnO₆₀. // J. Sol. State Chem. 1975. V.15. P. 1-8.
7. Сафронов Г.М., Батог В.Н., Красилов Ю.И. и др. Некоторые физико-химические свойства силикатов и германатов висмута силенит-типа. //Неорганические материалы. 1970. Т.4. №2. С. 284-288.
8. Клипко А.Т., Котляр П.Е., Нежовенко Е.С. и др. Пространственно-временные модуляторы света на монокристаллах Bi₁₂SiO₂₀ и Bi₁₂GeO₂₀. //Автометрия. 1976. №4. С. 34-43.
9. Lenzo P.V., Sperser E.G., Ballman A.A. Photoactivity in Bismuth Germanium Oxide. //Phys. Rev. Lett. 1967. V.19. №11.
10. Lenzo P.V., Light- and Electric Field – Depended Oscillation of Space-charge-limited Current in Bi₁₂GeO₂₀. //J. Appl. Phys. 1972. V.43. №3. P. 1107-1111.
11. Аврвменко В.П., Клименко Д.П., Кудзин А.Ю. и др. Прыжковая проводимость монокристалла германата висмута. //ФТТ. 1977. Т.19. №4. С. 1201-1204.
12. Кудзин А.Ю., Панченко Г.В., Соколянский Г.Х. Механизм электропроводности кристаллов силико-силленита. //Физика диэлектриков и новые области их применения: Тез. докл. Караганда. 1978. С. 127.
13. Гудаев О.А. О типе основных носителей в кристаллах германата висмута. //Автометрия. 1980. №1. С. 106-107.
14. Чмырев В.И., Скориков В.М., Цисар И.В. и др. Оптические, фотоэлектрические и электрические свойства монокристаллов Bi₁₂SiO₂₀, легированных Cd и Mo. //Высокочистые вещества. 1991. №2. С. 88-92.
15. ц
16. Гусев В.А. Деменко С.И., Детименко В.А. и др. Влияние отжига в кислороде на фотоэлектрические свойства монокристаллов Bi₁₂SiO₂₀. //Неорганические материалы. 1986. №12. С. 2070-2072.
17. Antonov V.A., Arsenyev P.A., Linda L.G. Far Stendiker Point Defect in Single Crystals of Bismuth Germanate. //Kristall. Und. Technik/ 1973. V.10. №7. P. k59-k62.
18. Панченко Т.В., Костюк В.Х., Копылова С.Ю. Локальные центры в кристаллах Bi₁₂SiO₂₀ нестехиометрического состава. //ФТТ. 1996. Т.38. №11. С. 155-165.
19. Гудаев О.А., Гусев В.А., Пауль Э.Э. Индуцированное светом перераспределение полей в силленитах (Bi₁₂SiO₂₀ и Bi₁₂GeO₂₀). //ФТТ. 1986. Т.28. №64. С. 1110-1114.
20. Каргин Ю.Ф., Каргин В.Ф., Скориков В.М. Изоморфизм фаз со структурой эвлитина. //Неорганические материалы. 1991. Т.27. С. 563-565.
21. Bismuth based oxides structure and ionic conductivity. N.M. Sammes, G.A. Tompsett, H Nafe and F. Aldinger. J.   European Ceramic Society.1999
22. Сахаров А.И. Весы в физико-химических исследованиях. М.: Наука, 1968.
23. Hagemark R. and Broli M. Equilibrium Oxygen Pressures Over the Nonstoichehiometric Uranium Oxides UO_2-x and U₃O_8-z of Higher Temperatures. – J. Inorganic Chem., 1966, vol. 28, p. 2837-2850.