cvmetИзвестия вузов. Цветная металлургияIzvestiya. Non-Ferrous Metallurgy0021-34382412-8783НИТУ МИСИС10.17073/0021-3438-2013-5-35-41cvmet-115Research ArticleМеталлургия редких и благородных металловMetallurgy of Rare and Precious MetalsВЛИЯНИЕ МЕХАНОАКТИВАЦИИ ОКСИДОВ РЗЭ НА УДЕЛЬНУЮ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ БОРАТНЫХ РАСПЛАВОВTHE EFFECT OF MECHANICAL ACTIVATION OF RARE EARTH ELEMENT OXIDES ON ELECTRICAL RESISTIVITY OF BORATE MELTSИстоминС. А.IstominS. A.

докт. техн. наук, гл. науч. сотр. ИМЕТ УрО РАН (620016, г. Екатеринбург, ул. Амундсена, 101). Тел.: (343) 267-89-31

istomin@imet.mplik.ruИвановА. В.IvanovA. V.

аспирант ИМЕТ УрО РАН. Тел.: (343) 232-90-31

fair_spirit@list.ruРябовВ. В.RyabovV. V.

науч. сотр. ИМЕТ УрО РАН. Тел.: (343) 267-89-31

rjabov_46@mail.ruХохряковА. А.KhokhryakovA. A.

докт. хим. наук, вед. науч. сотр. ИМЕТ УрО РАН. Тел.: (343) 232-90-60

khokhryakov@e1.ruИнститут металлургии (ИМЕТ) УрО РАН, г. ЕкатеринбургRussian Federation201328022015053541Copyright © Истомин С.А., Иванов А.В., Рябов В.В., Хохряков А.А., 20132013Истомин С.А., Иванов А.В., Рябов В.В., Хохряков А.А.Istomin S.A., Ivanov A.V., Ryabov V.V., Khokhryakov A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://cvmet.misis.ru/jour/article/view/115

Изучено влияние механоактивации оксидов M2O3 (La2O3, Ce2O3, Nd2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb2O3, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Yb2O3, Lu2O3) на удельную электрическую проводимость (æ) расплавленных систем B2O3–M2O3. Предположено, что основными носителями тока в этих расплавах могут быть протоны, которые попадают в расплавы вследствие гидратации B2O3. Изменение величины æ боратных расплавов для разных содержаний M2O3 объясняется соответствующим изменением строения структурных единиц в результате диссоциации борокислородных групп, в состав которых входят группы OH. С повышением температуры энергия активации удельной электропроводности в расплавах B2O3–M2O3 увеличивается вследствие распада надструктурных единиц: [B3O4,5] и B3O3O3/2OH. Найдена зависимость величины æ от порядкового номера лантаноида, которая в ряду расплавов B2O3–La2O3 → B2O3–Lu2O3 подчиняется внутрирядной периодичности, зависящей от энергии стабилизации основных термов ионов редкоземельных элементов (РЗЭ).

The effect of mechanical activation of M2O3 (La2O3, Ce2O3, Nd2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb2O3, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Yb2O3, Lu2O3) oxides on the electrical conductivity (æ) of the B2O3–M2O3 molten systems has been studied. It is supposed that protons can be the major current carriers in the melts, which enters the melt because of B2O3 hydration. The æ value change of borate melts for various M2O3 content is explained by the corresponding structure variation of the structural units as a result of dissociation of boron-oxygen groups consisting of OH groups. When temperature grows, the activation energy of electrical conductivity in the B2O3–M2O3 melts increases due to decomposition of superstructural units: [B3O4,5] and B3O3O3/2OH. The dependence of æ value against the serial number of lanthanide in series of B2O3–La2O3 → B2O3–Lu2O3 melts have been found to be subject to the intranuclear periodic sequence, which depends on the stabilization energy of the basic terms of rare earth ions.

расплавоксид бораоксиды РЗЭудельная электропроводностьмеханоактивацияструктуракластерыmeltboron oxideoxides of rare earth elementselectrical conductivitymechanical activationstructureclustersReferencesKrogh-Moe J. // J. Non.-Cryst. Solids. 1969. Vol. 1. P. 269.Krogh-Moe J. // J. Non.-Cryst. Solids. 1969. Vol. 1. P. 269.Walrafen G.E., Samanta S.R., Krishnau P.N. // J. Chem. Phys. 1980. Vol. 72, № l. P. 113.Walrafen G.E., Samanta S.R., Krishnau P.N. // J. Chem. Phys. 1980. Vol. 72, № l. P. 113.Хохряков А.А., Яковлев О.Б., Кожевников Г.Н. // Расплавы. 2001. № 5. C. 60.Хохряков А.А., Яковлев О.Б., Кожевников Г.Н. // Расплавы. 2001. № 5. C. 60.Хохряков А.А., Михалева М.В. // Физическая химия и технология в металлургии: Cб. cт. Екатеринбург: НИСО УрО РАН, 2005. C. 168.Хохряков А.А., Михалева М.В. // Физическая химия и технология в металлургии: Cб. cт. Екатеринбург: НИСО УрО РАН, 2005. C. 168.Аввакумов Е.Г. // Механические методы активации химических процессов. Новосибирск: Наука, 1986. C. 305.Аввакумов Е.Г. // Механические методы активации химических процессов. Новосибирск: Наука, 1986. C. 305.Арсентьев П.П., Яковлев В.В., Крашенинников М.Г. и др. // Физико-химические методы исследования металлургических процессов. М.: Металлургия, 1988. C. 511.Арсентьев П.П., Яковлев В.В., Крашенинников М.Г. и др. // Физико-химические методы исследования металлургических процессов. М.: Металлургия, 1988. C. 511.Ломаева С.Ф. // Деформация и разрушение материалов. 2005. № 3. C. 9.Ломаева С.Ф. // Деформация и разрушение материалов. 2005. № 3. C. 9.Кочедыков В.А., Закирьянова И.Д., Корзун И.В. // Аналитика и контроль. 2005. Т. 9, № 1. C. 58.Кочедыков В.А., Закирьянова И.Д., Корзун И.В. // Аналитика и контроль. 2005. Т. 9, № 1. C. 58.Хохряков А.А., Истомин С.А., Рябов В.В. и др. // Расплавы. 2011. № 5. С. 8.Хохряков А.А., Истомин С.А., Рябов В.В. и др. // Расплавы. 2011. № 5. С. 8.Голубков В.В. // Физика и химия cтекла. 1992. Т. 18, № 2. C. 14.Голубков В.В. // Физика и химия cтекла. 1992. Т. 18, № 2. C. 14.Голубков В.В. // Там же. 1996. Т. 2, № 3. C. 238.Голубков В.В. // Там же. 1996. Т. 2, № 3. C. 238.Соколов И.А., Мурин И.В., Нараев В.Н., Пронкин А.А. // Там же. 1999. Т. 25, № 5. C. 593.Соколов И.А., Мурин И.В., Нараев В.Н., Пронкин А.А. // Там же. 1999. Т. 25, № 5. C. 593.Нараев В.Н. // Там же. 2004. Т. 30, № 5. C. 499.Нараев В.Н. // Там же. 2004. Т. 30, № 5. C. 499.Кочедыков В.А., Закирьянова И.Д. // Cб. науч. тр. XI Росс. конф. «Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов». Екатеринбург — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004. Т. 3. С. 196.Кочедыков В.А., Закирьянова И.Д. // Cб. науч. тр. XI Росс. конф. «Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов». Екатеринбург — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004. Т. 3. С. 196.Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М.: Высш. шк., 1981.Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М.: Высш. шк., 1981.Ионова Р.В., Вохмин В.Г., Спицын В.И. Закономерности изменения свойств лантаноидов и актиноидов. М.: Наука, 1990.Ионова Р.В., Вохмин В.Г., Спицын В.И. Закономерности изменения свойств лантаноидов и актиноидов. М.: Наука, 1990.

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