Neorganičeskie materialy

Методом Бриджмена получены монокристаллы твердого раствора Pb_0.75Sn_0.25Te с избытком до 1.0 ат. % свинца и исследованы их термоэлектрические свойства до и после термической обработки при 673 и 773 К в интервале ∼90–300 К. Выяснено, что избыточный свинец и режим термообработки существенно влияют на значения и температурные зависимости электропроводности, коэффициентов термо-ЭДС и теплопроводности исследованных образцов. Наибольшую термоэлектрическую эффективность при 300 К имеют кристаллы с избытком свинца 1.0 ат. %, отожженные при 773 К, что обусловлено достаточно высоким коэффициентом термо-ЭДС (160.1 мкВ/К) и малым значением решеточной теплопроводности (∼1.04 × 10^–2 Вт/(см К)).

Исследованы закономерности формирования наноструктурированных алюмосиликатов натрия с соотношением Si/Al от 1 до 5 из водной многокомпонентной системы. Получены данные по элементному составу, морфологии, термическому поведению и сорбционным свойствам синтезированных соединений по отношению к ионам Cs⁺ в статических условиях. Показано, что сорбционная емкость алюмосиликатов натрия (89.3–328.2 мг/г) выше по сравнению с некоторыми известными материалами, что открывает перспективу применения алюмосиликатов для очистки водных растворов от ионов Cs⁺.

На основе результатов измерений удельной электропроводности (σ), коэффициента Зеебека (S), термического расширения, теплоемкости и температуропроводности на воздухе в температурном диапазоне 300–1200 K определены теплопроводность (κ), фактор мощности (S²σ) и термоэлектрическая добротность (ZT = S²σT/κ) манганитов Ca_0.5−xSr_0.5Lu_xMnO_3−δ, где x = 0.05, 0.10, 0.15 и 0.20. Установлено, что наибольшие S²σ и ZT имеет состав Ca_0.45Sr_0.5Lu_0.05MnO_3−δ, благодаря высоким значениям S и низкой κ.

Контролируемой нитридизацией металлических пар Ti–V синтезированы керамические нитридные образцы заданных состава и формы. Установлены кинетические и вольтамперные зависимости взаимодействия металлических пар Ti–V с азотом. Для разных частей пары процесс азотирования характеризуется разными механизмами. Для чистых металлов формирование керамики, близкой к стехиометрическому составу, происходит через образование трех- и двухслойных градиентных структур. Нитридизация области спая, содержащего твердый раствор Ti–V, определяется химическим сродством титана и ванадия к азоту. Образование нитрида титана приводит к распаду твердого раствора Ti–V в спае и сепарации металлического ванадия на границах зерен. Скорость азотирования ванадия возрастает с уменьшением количества титана в твердом растворе. Проведена оценка величины термо-ЭДС системы Ti–V разной степени азотирования в интервале температур от –195.7 до +550°С. Установлены температурные зависимости термо-ЭДС и коэффициента Зеебека для металлокерамических и керамических структур. Для всех азотированных пар характерно монотонное увеличение термо-ЭДС во всем температурном интервале. Нитридизованные пары титан–ванадий заданного состава можно использовать в качестве керамических термоэлектрических преобразователей.

Методами КРС и ИК-спектроскопии исследованы хлоридно-оксидные расплавы, которые использовали для электросинтеза различных боридов кальция и РЗМ. На основании проведенных исследований и анализа литературных данных предложен механизм последовательного перехода твердых оксидов лантаноидов в расплаве хлорида кальция в ионную форму. С помощью хронопотенциометрического метода и циклической вольтамперометрии показано, что образование борида протекает в два этапа. Предложена суммарная реакция, описывающая процесс электрохимического синтеза боридов. Представленный механизм не противоречит законам химической термодинамики и позволяет описать предложенные обменные и электродные реакции.