ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В ТРЕХКОМПОНЕНТНЫХ ОКСИДНЫХСИСТЕМАХ Ln-Mn-O (Ln=РЗМ) НА ВОЗДУХЕ И  ПРИ ПЕРЕМЕННОМ ДАВЛЕНИИ КИСЛОРОДА.

В.Ф.Балакирев, А.М.Янкин,  Ю.В.Голиков, Л.Б.Ведмидь, О.М.Федорова

Институт Металлургии УрО РАН, Россия, 620016, г.Екатеринбург, ул. Амундсена, 101,  E-mail: elarisa100@mail.ru

На основе рентгенофазового анализа гомогенных фаз и гетерогенных композиций, полученных керамическим синтезом, впервые построены субсолидусные фазовые диаграммы систем Ln-Mn-O (Ln=Ce, Sm,…Lu, Y) на воздухе в температурном интервале 850-1400С и выполнен их сравнительный анализ.
Тем самым, завершено построение диаграмм этого типа для всего класса редкоземельный элемент – марганец – кислород. Сравнительный анализ построенных диаграмм, показал, что доминирующим фактором, определяющим кристаллическую структуру оксидов RMnO3 (R- редкоземельный элемент), является радиус трехвалентного катиона редкоземельного элемента. Построены зависимости температуры термической диссоциации бинарных оксидов RMn2O5 на воздухе от порядкового номера, входящего в них редкоземельного элемента, числа f- электронов катиона R(III), числа неспаренных электронов в нем и его ионного радиуса. Установлена взаимосвязь между температурами термической диссоциации оксидов RMn2O5 и верхними температурами термической устойчивости кубических модификаций оксидов R2O3 на воздухе.
Обоснована необходимость экспериментального исследования областей гомогенности этих оксидов как по кислороду, так и по металлическим компонентам в зависимости от температуры синтеза.
Статическим методом исследования гетерогенных равновесий  в сочетании с рентгенофазовым анализом (ДРОН-2.0, CuK) изучен процесс термической диссоциации соединений RMnO3 и RMn2O5 (R=Sm, Tb, Dy, Ho - Lu). Проведен термодинамический анализ фазовых равновесий, обнаруженных в  условиях проведения эксперимента. На основании полученных данных построены Р-Т-х диаграммы этих систем, представленные   в виде проекций в различных координатах.

Работа выполнена при финансовой поддержке Совета по грантам Президента РФ и государственной поддержки научных школ, грант НШ-408.2008.3, на оборудовании ЦКП “Урал-М“ ГУ ИМЕТ УрО РАН.