Термодинамический анализ возможности использования расплавов системы BaO–Na2O–Fe2O3 для выращивания кристаллов гексаферрита бария

Abstract

Представлены результаты проведенного исследования системы BaO–Na2O–Fe2O3. С учетом экспериментальных данных подобраны и оптимизированы самосогласованные наборы значений термодинамических параметров, позволяющие моделировать реализующиеся в этой системе фазовые равновесия. Сформирована пользовательская база данных, позволяющая проводить расчеты с помощью программного пакета FactSage. С помощью программного пакета FactSage рассчитаны фазовые диаграммы ряда оксидных систем. Результаты расчетов для систем BaO–Fe2O3, Na2O–Fe2O3, BaO–Na2O представлены в виде T–x диаграмм. Для системы BaO–Na2O–Fe2O3 результаты представлены в виде изотермических и политермических разрезов, а также в форме поверхности ликвидуса. Показано, что полученные результаты позволяют рационально подходить к выбору режимов выращивания кристаллов из расплава и, в частности, позволяют определять концентрационные и температурные интервалы, в которых процесс выращивания кристаллов будет наиболее эффективен. Анализ полученных результатов привел к выводу о том, что использование в качестве растворителя оксида натрия позволяет снизить температурный интервал выращивания кристаллов гексаферрита с 1351–1465 °С (в двойной системе) до 1116–1268 °С (на разрезе BaFe12O19–Na2O). Полученные результаты будут востребованы для рационального выбора режимов выращивания кристаллов гексагональных ферритов из оксидного расплава. The results of the BaO–Na2O–Fe2O3 system study are presented in the article. The thermodynamic parameters were selected and optimized for simulatig the phase equilibria realized in this system according to the experimental data. A user database for calculations using the software package “FactSage” has been produced. With that software package “FactSage” phase diagrams of oxide systems have been calculated. The results for the systems BaO–Fe2O3, Na2O–Fe2O3, BaO–Na2O are presented in the form of T–x diagrams. For the BaO–Na2O–Fe2O3 system, the results are presented in the form of isothermal and polythermal sections, and also in the form of a liquidus surface. It is shown that the results of the studies (concentrations and temperature ranges) can be used in crystal growth process. The obtained results will be in demand for a effective choice of the parameters for hexagonal ferrites crystals flux growth.