Evaporation processes and thermodynamic properties of glass-forming melts of the Bi2O3-P2O5-SiO2 system

Abstract

Актуальность исследования стеклообразующих расплавов системы Bi2O3-P2O5-SiO2 обусловлена широким спектром областей применения материалов на её основе. Цель настоящей работы заключалась в изучении процессов испарения и термодинамических свойств образцов указанной системы методом высокотемпературной масс-спектрометрии. Установлено, что в образцах системы Bi2O3-P2O5-SiO2 при температуре 950 К наблюдается избирательное испарение Bi2O3, который переходит в газовую фазу преимущественно с диссоциацией до атомарного висмута и кислорода. Активности Bi2O3 образцов изученной системы при температуре 950 К были определены методом дифференциальной масс-спектрометрии. Избыточные энергии Гиббса в системе Bi2O3-P2O5-SiO2 были оценены по методу Даркена. Показано, что термодинамические свойства исследуемой системы могут быть рассчитаны полуэмпирическим методом Колера.

Urgency of the study of glass-forming melts in the Bi2O3-P2O5-SiO2 system is accounted for by a wide spectrum of application areas of materials based on this system. The purpose of the present work was the investigation of vaporization processes and thermodynamic properties of samples in the system considered using high-temperature mass spectrometric method. It was found that the Bi2O3 selective vaporization accompanied by almost complete dissociation into bismuth and oxygen in the samples of the Bi2O3-P2O5-SiO2 system at the temperature 950 K was observed. The Bi2O3 activities of samples in the system under study were determined by differential mass spectrometry at the temperature 950 K. Excess Gibbs energies in the Bi2O3-P2O5-SiO2 system were estimated by the Darken method. It was shown that the thermodynamic properties of the system studied may be calculated using the semi-empirical Kohler method.