blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2022-3-188-189blackmet-2274Research ArticleФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВPHYSICO-CHEMICAL BASICS OF METALLURGICAL PROCESSESИсследование фазовых превращений и термодинамических свойств оксидных системPhase transformations and thermodynamic properties of oxide systemsДеревянкоМ. С.DerevyankoM. S.

Максим Сергеевич Деревянко, аспирант кафедры физической химии, инженер научно-исследовательского центра «Термохимия материалов»

119049, Москва, Ленинский пр., 4

Maksim S. Derevyanko, Postgraduate of the Chair “Physical Chemistry”,Engineer of the Scientific Research Center “Thermochemistry of Materials”

4 Leninskii Ave., Moscow 119049

 

maksim.derevyanko.96@mail.ruКондратьевА. В.Kondrat’evA. V.

Александр Владимирович Кондратьев, к.т.н., старший научный сотрудник научно-исследовательского центра «Термохимия материалов»

119049, Москва, Ленинский пр., 4

Aleksandr V. Kondrat’ev, Cand. Sci. (Eng.), Senior Researcher of theScientific Research Center “Thermochemistry of Materials”

4 Leninskii Ave., Moscow 119049

a_kondratiev@misis.ruНациональный исследовательский технологический университет «МИСиС»РоссияNational University of Science and Technology “MISIS”Russian Federation202208042022653188189Copyright © Деревянко М.С., Кондратьев А.В., 20222022Деревянко М.С., Кондратьев А.В.Derevyanko M.S., Kondrat’ev A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/2274

Новый подход к получению аморфных оксидов исследован как теоретически, так и экспериментально с использованием методов рентгеновской дифракции (XRD) и электронно-зондового микроанализа (EPMA). В работе традиционный золь-гель метод мо- дифицирован добавлением яблочной кислоты в качестве окислителя и успешно применен для получения двух оксидов Al2O3 и Fe2O3 с аморфной структурой. Сравнение результатов, полученных модифицированным золь-гель методом, с результатами, полученными при термическом разложении соответствующих солей, показало преимущество усовершенствованной методики. Термическая стабильность аморфных оксидов исследована методом дифференциальной сканирующей калориметрии. Обнаружено, что аморфный Al2O3 стабилен до 790 – 810 °C, в то время как аморфный Fe2O3 рекристаллизуется примерно при 160 – 180 °C в зависимости от скорости нагрева.

A new approach to obtain amorphous oxides was investigated both theoretically and experimentally using X-ray diffraction (XRD) and electron probe microanalysis (EPMA) techniques. In this work, the conventional sol-gel method was modified by the addition of malic acid as an oxidizing agent and successfully applied to obtain two oxides Al2O3 & Fe2O3 with the amorphous structure. The results of the modified sol-gel method were compared to those obtained by thermal decomposition of corresponding salts, and the advantage of new technique was clearly demonstrated. Thermal stability of the obtained amorphous oxides was examined by the differential scanning calorimetry (DSC). It was found that amorphous Al2O3 is stable up to 790 – 810 °C, while amorphous Fe2O3 recrystallises at about 160 – 180 °C, depending on the heating rate.

золь-гель процессоксид алюминия (III)оксид железа (III)аморфная структураsol-gel processaluminum oxide (III)iron oxide (III)amorphous structureReferencesChen W., Mofarah S., Hanaor D.A.H., Koshy P., Chen H.-K., Jiang Y., Sorrell C.C. Enhancement of Ce/Cr codopant solubility and chemical homogeneity in TiO2 nanoparticles through sol–gel versus Pechini syntheses // Inorganic Chemistry. 2018. Vol. 57. No. 12. P. 7279–7289. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.8b00926Chen W., Mofarah S., Hanaor D.A.H., Koshy P., Chen H.-K., Jiang Y., Sorrell C.C. Enhancement of Ce/Cr codopant solubility and chemical homogeneity in TiO2 nanoparticles through sol–gel versus Pechini syntheses // Inorganic Chemistry. 2018. Vol. 57. No. 12. P. 7279–7289. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.8b00926Turova N., Turevskaya E., Kessler V., Yanovskaya M. The Chemistry of Metal Alkoxides. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 2002.Turova N., Turevskaya E., Kessler V., Yanovskaya M. The Chemistry of Metal Alkoxides. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 2002.Elliott S.R. Medium-range structural order in covalent amorphous solids // Nature. 1991. Vol. 354. No. 6353. P. 445–452. https://doi.org/10.1038/354445a0Elliott S.R. Medium-range structural order in covalent amorphous solids // Nature. 1991. Vol. 354. No. 6353. P. 445–452. https://doi.org/10.1038/354445a0Anthony J., Bideaux R., Bladh K., Nichols M. Corundum. Handbook of Mineralogy. III Halides, Hydroxides, Oxides. US: Mineralogical Society of America, 1997.Anthony J., Bideaux R., Bladh K., Nichols M. Corundum. Handbook of Mineralogy. III Halides, Hydroxides, Oxides. US: Mineralogical Society of America, 1997.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.