1 / 25

СОЗДАНИЕ ФАЗОВЫХ ПОРТРЕТОВ ВЕЩЕСТВА – НОВОЕ НАПРАВЛЕНИЕ ОПИСАНИЯ ЕГО СТРУКТУРНЫХ СОСТОЯНИЙ

СОЗДАНИЕ ФАЗОВЫХ ПОРТРЕТОВ ВЕЩЕСТВА – НОВОЕ НАПРАВЛЕНИЕ ОПИСАНИЯ ЕГО СТРУКТУРНЫХ СОСТОЯНИЙ CREATION OF PHASE PORTRAITS OF MATTER AS A NEW WAY TO DESCRIBE ITS STRUCTURAL STATES М . А . Михайлов Иркутск, Институт геохимии им А.П. Виноградова СО РАН

della
Download Presentation

СОЗДАНИЕ ФАЗОВЫХ ПОРТРЕТОВ ВЕЩЕСТВА – НОВОЕ НАПРАВЛЕНИЕ ОПИСАНИЯ ЕГО СТРУКТУРНЫХ СОСТОЯНИЙ

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. СОЗДАНИЕ ФАЗОВЫХ ПОРТРЕТОВ ВЕЩЕСТВА – НОВОЕ НАПРАВЛЕНИЕ ОПИСАНИЯ ЕГО СТРУКТУРНЫХ СОСТОЯНИЙ CREATION OF PHASE PORTRAITS OF MATTER AS A NEW WAY TO DESCRIBE ITS STRUCTURAL STATES М.А. Михайлов Иркутск, Институт геохимии им А.П. Виноградова СО РАН Irkutsk, A.P. Vinogradov Institute of Geochemistry SB RAS

  2. Фазовый портрет вещества – описаниелокального, фазового и текстурного уровней организации структуриз ионов, составляющихэто вещество, при измене- нии одного параметра среды (например, Т ) и постоянстве другого (Р). Полныйфазовый портретвещества для опре-деленного Р - описание формирования фаз на всех трех уровнях в солидусной и надликви-дусной областях при постоянстве Р (т.е. от возни-кновения новообразованных фаз ниже Тпл. до Тпл. и выше ее ).

  3. Частные фазовые портреты субсолидусной области надликвидусной области фазового уровня текстурного уровня локального уровня Мгновенныйфазовый портрет - отвечающий определенным Т и Р

  4. Объект (0bject):бериллиевый индиалит (БИ) =beryllian indi- alite(BI) - кольцевой силикат со структурой берилла. Стехиометричный (БИст, BIst) – Mg2BeAl2Si6O18, MgO6 - SiO4 (Al,Be)O4 в) а) б) В составе БИ ионы Mg2+и Al3+ могут менять КЧ (координационное число):. Mg2+ - ион-хозяин октаэдра, Al3+ – ион-хозяин 2/3 межкольцевых тетраэдров. г)

  5. Метод проявления структуры расплава ТплБИст = 1360 С

  6. Схема расположения областей в системах, склонных к стеклообразованию Области: 1 – расплава; 2 – стеклообразования; 3 –метастабильных фаз; 4 – равновесной фазы.

  7. Расплав - Mg2ВеAl2Si6O18 (БИст) Melt - Mg2ВеAl2Si6O18(BIst) Текстурный уровень (Texture level) а б г в 15 мкм 15 мкм 15 мкм ΔТ+ : 350о (перегрев)~(overheating) 40о 150о ячеистая cellular капельная drop cтолбчатая (columnar) ликвация liquation +

  8. Фазовый портрет субсолидусной областиMg2ВеAl2Si6O18 Phase portrait of subsolidusdomain of Mg2ВеAl2Si6O18(BIst) Соотношение продуктов твердофазного процесса в смеси 2MgО • ВеО •Al2О3• 6SiО2 энстатит хризоберилл БИст(BIST) Обозначения: 1 - БИст 2 - форстерит 3 - энстатит 4 - хризобер. 5 – ФСП (PSP) ФСП ФСКРБ ? 6 ФСКРБ? ФСП(PSP) Локальный уровень - маятниковыймеханизмтрансформа- ции КЧМgивекторный– КЧAl: MgO6 (форст., энст.) +AlO6 (корунд) MgO4+i(ФСП,ФСКРБ) + AlO4 (ФСП,ФСКРБ)MgO6 + AlO4 БИ форстерит 6

  9. [Мамонтова и др.,2010]

  10. К фазовому портрету субсолидусной областиMg1.81Ве1.09Al2.27Si5.84O18 (золь-гель методика)~ To phase portrait of subsolidusdomain Mg1.81Ве1.09Al2.27Si5.84O18(sol-gel method) Текстурный уровень(Texture level) 1015o 900o 1337o ФСКВ (PSQu) (примеси ФСП, БИ) БИ(BI) (примеси ФСП, ФСКВ) ФСП(PSP) (примеси ФСКВ, БИ) (николи скрещены) ~ (nicols crossing) (фото Деминой Т.В.)

  11. phase with beryl structure phase with petalite structure phase with β-quartz structure ФСКВ-донор блока [Si6O18]-12для структуры ФСП. ФСП - донор блока [Si6O18]-12 для структурыБИ

  12. Кристаллизация расплаваMg1.81Ве1.09Al2.27Si5.84O18(атм.Ar) Crystallization of melt Mg1.81Ве1.09Al2.27Si5.84O18(atmosph. Ar) стекло (закален- ный расплав) glass (quenched melt) монокристалл БИ ~ monocrystal BI затравка(кордие-рит) ~ seed (cordi-erite) стекло (Mg1.73Cr0.01Al0.26)(Вe1.09Al2.14Si5.78)O18Na0,03;(•) ан.20-22 БИ (Mg1.75Al0.25)(Вe1.05Al2.21Si5.75)O18; (•) ан.51-52 Аншлиф монокристалла БИкп1 (для РСМА) ~ Polished sectionof the mono-crystal BIKP1 (for EРMA) 3 мм

  13. Кристаллизация расплаваMg1.81Ве1.09Al2.27Si5.84O18 (воздуш.атм.) Crystallization of meltMg1.81Ве1.09Al2.27Si5.84O18(air atmosphere) 1 Локальный уровень: векторныймеханизмизмененияКЧМg: MgO6(БИ) +AlO4(БИ) MgO4(ФСКВ)+AlO4(ФСКВ) + MgO4(ФСП)+ AlO4(ФСП) 1 Затравка (кордиерит) 1 -

  14. ФСКВ2+ФСП ФСКВ2 ФСКВ1 стекло ФСКВ1+ФСП 0.1 мм 3 мм ФСП К фазовому портрету расплаваMg1.81Ве1.09Al2.27Si5.84O18(возд. атм) To phase portrait of melt Mg1.81Ве1.09Al2.27Si5.84O18(air atmosphere) Вид кристаллов ФСКВ и ФСП (николи скрещены) Image of PSQu and PSP crystals (nicols crossing) ФСКВ1 (PSQu1): Mg1.64Ве1.09Al2.24Si5.95O18 Na0.02~ (Mg0.18Ве0.12Al0.25Si0.66)Σ=1.21O2Na0,002 ФСКВ2(PSQu2): Mg1.74Cr0.01Ве1.09Al2.34Si5.81О18Na0,07~(Mg0.19Cr0.001Ве0.12Al0.26Si0.66)Σ=1.23O2Na0.01

  15. К фазовому портрету расплаваMg1.81Ве1.09Al2.27Si5.84O18 To phase portrait of melt Mg1.81Ве1.09Al2.27Si5.84O18 Атмосфера Ar (Ar atmosphere) Воздушная атмосфера(air atmosphere) расплав (Be1.00Si0.01)(Al1.44Cr0.54Mg0.01)O4 100 μm (Al1.73Mg0.27)(Ве2.68Al0.35Si5.97)O18 50 μm 100 μm расплав 100 μm хризоберилл ФСКВ2 Формы выделения примеси бе- рилла (темное) в БИКП1 (РСМА) ФСКВ1 20μm 50 μm

  16. Полный фазовый портрет БИнест (Mg1.81Be1.09Al2.27Si5.84O18) Full рhase portraitofMg1.81Be1.09Al2.27Si5.84O18 То ФСКВ (фаза со структурой β-кварца) PSQu (phase with β-quartz structure) ФСП (фаза со структурой петалита) PSP (phase with petalite structure) БИКП1 (Mg1.81Be1.09Al2.27Si5.84O18) Тпл ФСП (фаза со структурой петалита) ~PSP (phase with petalite structure) ФСКВ(фаза со структурой β-кварца)~PSQu (phase with β-quartz structure Источник SiO2 - ТЭОС Периклаз MgO Корунд Al2O3 Бромеллит BeO bc

  17. Выводы (Resume): 1. Значительное различие фазовых портретов надликвидусных областей над бериллиевыми индиалитами разного состава говорит о неоднородности поля формирования этого соединения из рас- плава на фазовом и локальном уровнях. Над расплавом (по Т) стехиометричного БИ (БИст) преобладают ассоциации из тетра- эдров BeO4, MgO4, AlO4, и SiO4,, отвечающие структуре петалита (ФСП), а при обогащении прекурсора Al2O3 и ВеО с обеднением по SiO2 главенствует образование из тех же полиэдров, собран- ных в ансамбли типа β-кварца (ФСКВ). 2. При твердофазныхсинтезах радикальное отличие фазовых составов промежуточных метастабильных продуктов, формиру- ющих стабильные бериллиевые индиалиты разного состава, ука- зывает на множественность путей реализации этих процессов. Здесь выявлена определяющая роль метастабильных четырехком- понентных фаз со структурами петалита (ФСП) и кристобалита (ФСКРБ) в формировании бериллиевого индиалита.

  18. ТФС Мр7

  19. Дополнительный материал

  20. Роль расплава при ТФС БИ РФА: ДТА- эффекты плавления Роль расплава при ТФ

  21. РФА продуктов ТФСКП1 (золь-гель прекурсор) 1340оС 1015оС - БИ - ФСП 900оС - ФСКВ

More Related