Phase Equilibria and Chemical Reactions in the Mn2O3–ZnO–SiO2, Mn3О4–ZnO–SiO2 и MnO–ZnO–SiO2 Systems

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The subject matter of this work was the triangulation of the Mn2O3–ZnO–SiO2, Mn3O4–ZnO–SiO2, and MnO–ZnO–SiO2 systems and the determination of phase transformations to yield Zn2 – 2хMn2хSiO4 solid solution. Equilibrium phase diagrams have been plotted taking into account the existence temperatures of each of the manganese oxides, phase compositions of the constituent binary systems, and checkup points, whose phase compositions helped us to determine the positions of secondary triangles. The phase compositions of reaction products of the terminal oxides and the phase transformation sequence during Zn2 – 2хMn2хSiO4 synthesis were monitored by X-ray powder diffraction and thermal analysis. Phase ratios in the MnOх–ZnO–SiO2 system are caused by the charge states of manganese ions changing in response to rising temperature. The triangulation of the Mn2O3–ZnO–SiO2 system at 800°С is determined by the ZnMn2O4–Zn2SiO4 tie-line and partitions the system to the ZnO–Zn2SiO4–ZnMn2O4, Zn2SiO4–ZnMn2O4–SiO2, and ZnMn2O4–SiO2–Mn2O3 simplex triangles. The Zn2 – 2хMn2хSiO4 solid solution with an extent limited to Zn1.6Mn0.4SiO4 is formed at temperatures above 1000°С. The triangulation of the MnO–ZnO–SiO2 ternary system is determined by the Zn1.6Mn0.4SiO4–ZnO–MnSiO3 simplex triangle.

Similar content being viewe

About the authors

N. A. Zaitseva

Institute of Solid-State Chemistry, Ural Branch, Russian Academy of Sciences; Ural State Mining University

Email: natalzay@yandex.ru
620990, Yekaterinburg, Russia; 620144, Yekaterinburg, Russia

R. F. Samigullina

Institute of Solid-State Chemistry, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: natalzay@yandex.ru
620990, Yekaterinburg, Russia

I. V. Ivanova

Institute of Solid-State Chemistry, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: natalzay@yandex.ru
620990, Yekaterinburg, Russia

T. I. Krasnenko

Institute of Solid-State Chemistry, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: natalzay@yandex.ru
620990, Yekaterinburg, Russia

References

  1. Wei Ch., Yu J., Qiu G. et al. // J. Alloys Compd. 2023. V. 938. P. 168554. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.168554
  2. Chen J., Zuo H., Wang Ch.-Q. et al. // Electrochim. Acta. 2022. V. 426. P. 140780. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2022.140780
  3. Ivanova I.V., Zaitseva N.A., Samigullina R.F. et al. // Solid State Sci. 2023. V. 136. P. 107110. https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2023.107110
  4. Samigullina R.F., Ivanova I.V., Zaitseva N.A. et al. // Opt. Mater. 2022. V. 132. P. 112788. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2022.112788
  5. Krasnenko T.I., Samigullina R.F., Zaitseva N.A. et al. // J. Alloys Compd. 2022. V. 907. P. 164433. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.164433
  6. Krasnenko T.I., Enyashin A.N., Zaitseva N.A. et al. // J. Alloys Compd. 2020. V. 820. P. 153129. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.153129
  7. Симонов М.А., Сандомирский П.А., Егоров-Тисменко Ю.К. и др. // Докл. АН СССР. 1977. Т. 237. № 3. С. 581.
  8. Петровых К.А., Кортов В.Г., Гапоненко Н.В. и др. // Физика тв. тела. 2016. Т. 58. № 10. С. 2062.
  9. Abo-Naf S.M., Marzouk M.A. // Nano-Structures & Nano-Objects. 2021. V. 26. P. 100685. https://doi.org/10.1016/j.nanoso.2021.100685
  10. Park K.W., Lim H.S., Park S.W. et al. // Chem. Phys. Lett. 2015. V. 636. P. 141. https://doi.org/10.1016/j.cplett.2015.07.032
  11. Huebner J.S., Sato M. // Am. Mineral. 1970. V. 55. P. 934.
  12. Bunting E.N. // J. Am. Ceram. Soc. 1930. V. 13. P. 5. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1930.tb16797.x
  13. Isomaki I., Zhang R., Xia L. et al. // Trans. Nonferrous Metals Soc. China. 2018. V. 28. P. 1869. https://doi.org/10.1016/S1003-6326(18)64832-0
  14. Samigullina R.F., Krasnenko T.I. // Mater. Res. Bull. 2020. V. 129. P. 110890. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2020.110890
  15. Driessens F.C.M., Rieck G.D. // J. Inorg. Nucl. Chem. 1966. V. 28. P. 1593. https://doi.org/10.1016/0022-1902(66)80056-8
  16. Nadherný L., Jankovsky O., Sofer Z. et al. // J. Eur. Ceram. Soc. 2015. V. 35. P. 555. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2014.09.008
  17. Glasser F.P. // Am. J. Sci. 1958. V. 256. P. 398. https://doi.org/10.2475/ajs.256.6.398
  18. Morris A.E., Muan A. // JOM. 1966. V. 18. № 8. P. 957. https://doi.org/10.1007/bf03378486
  19. Abs-Wurmbach I. // Contrib. Mineral. Petrol. 1980. V. 71. P. 393.
  20. Cao Q.-S., Lu W.-Zh., Zou Zh.-Y. et al. // J. Alloys Compd. 2016. V. 661. P. 196. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2015.11.198
  21. Троянчук И.О., Акимов А.И., Каспер Н.В. и др. // Физика тв. тела. 1994. Т. 36. № 11. С. 3263. https://journals.ioffe.ru/articles/16709
  22. Казенас Е.К., Звиададзе Г.Н., Больших М.А. // Изв. АН СССР. Металлы. 1984. № 2. С. 67.
  23. Грибченкова Н.А., Смирновa А.С., Сморчковa К.Г. и др. // Журн. неорган. химии. 2021. Т. 66. № 12. С. 1754. https://doi.org/10.31857/S0044457X21120047
  24. Fenner C.N. // J. Wash. Acad. Sci. 1912. V. 2. № 20. P. 471.
  25. Гырдасова О.И., Степанов А.Е., Наумов С.В. и др. // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. 2022. № 14. С. 583. https://doi.org/10.26456/pcascnn/2022.14.583
  26. Huang J.-H., Rosen E. // Phys. Chem. Miner. 1994. V. 21. P. 228.
  27. Liebau F., Sprung M., Thilo E. // Z. Anorg. Allg. Chem. 1958. V. 297. P. 213. https://doi.org/10.1002/zaac.19582970310
  28. Онуфриева Т.А., Красненко Т.И., Зайцева Н.А. и др. // Физика тв. тела. 2019. Т. 61. № 5. С. 908. Onufrieva T.A., Krasnenko T.I., Zaitseva N.A. et al. // J. Phys. Solid State. 2019. V. 61. № 5. P. 806. https://doi.org/10.1134/S1063783419050238
  29. Слободин Б.В., Красненко Т.И., Добрынин Б.Е. и др. // Журн. неорган. химии. 2001. Т. 46. №11. С.1922.
  30. Ахмедов Э.Дж., Алиев З.С., Бабанлы Д.М. и др. // Журн. неорган. химии. 2021. Т. 66. № 4. С. 498. https://doi.org/10.31857/S0044457X21040024

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (95KB)
3.

Download (123KB)
4.

Download (119KB)
5.

Download (999KB)
6.

Download (62KB)
7.

Download (64KB)
8.

Download (185KB)
9.

Download (74KB)

Copyright (c) 2023 Н.А. Зайцева, Р.Ф. Самигуллина, И.В. Иванова, Т.И. Красненко

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».