Научный журнал

Научное обозрение. Химические науки

• Авторы
• Резюме
• Файлы

Ендржеевская-Шурыгина В.Ю, Жереб В.П, Скориков В.М

Феррит висмута Bi25FeO39 с кристаллической структурой силленита представляет интерес для магнитооптики, однако сложность получения монокристаллов этого соединения из расплава определяет необходимость изучения механизма его твердофазного синтеза. В работе исследовано твердофазное взаимодействие оксидов висмута и железа (III) как в смеси состава 25:1, так и контактным отжигом диффузионных пар Bi2O3 и Fe2O3 в интервале температур от 893 до 1013 К от 1 до 8 суток. Экспериментально установлено оптимальное давление прессования Bi2O3 и Fe2O3, обеспечивающее преимущественно объемный характер диффузии Bi2O3 через реакционную зону. В работе использованы методы свободной поверхности и радиоактивных изотопов, а также рентгенофазовый и локальный рентгеноспектральный анализы. Контактный отжиг диффузионных пар Bi2O3 и Fe2O3 показал, что в системе преобладает односторонний перенос Bi2O3, связанный, по-видимому, с большей склонностью Bi2O3 к диссоциации молекул, чем Fe2O3. Это согласуется с величиной энергии диссоциации связей Bi-O и Fe-O: 342,6 и 463,3 кДж/моль соответственно. Используя представления о микромеханизме диффузии, предположено, что ионы висмута, входя в ячейку Fe2O3, вступают с ней в химическое взаимодействие в ближнем порядке, не нарушая однофазности оксида железа. И только по достижении ионами висмута концентрации, соответствующей стехиометрическому составу Bi25FeO39 или BiFeO3, возникает новая фаза, а граница (Bi2O3, Fe2O3) постепенно смещается в объем Fe2O3. Установлено, что твердофазный синтез феррита висмута с КСС осуществляется в диффузионном режиме за счет преимущественного массопереноса составных частей оксида висмута.

Статья в формате PDF

226 KB

Библиографическая ссылка