Журнал неорганической химии, 2023, T. 68, № 8, стр. 1090-1098

Коррекция компьютерной 3D-модели фазовой диаграммы системы LiCl–PrCl3–KCl по термограммам

В. П. Воробьева a*, А. Э. Зеленая a, В. И. Луцык a, М. Д. Парфенова a, В. Д. Балданов a

a Институт физического материаловедения СО РАН
670047 Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6, Россия

* E-mail: vvorobjeva@mail.ru

Поступила в редакцию 31.03.2023
После доработки 18.04.2023
Принята к публикации 19.04.2023

Аннотация

Построена трехмерная (3D) компьютерная модель изобарной фазовой диаграммы системы LiCl–PrCl3–KCl. Она собрана из 66 поверхностей и 27 фазовых областей, из них 31 поверхность и 14 фазовых областей вследствие ограниченной растворимости исходных хлоридов и их соединений вырождены в вертикали и вертикальные плоскости. Для улучшения качества 3D-модели использованы опубликованные экспериментальные изотермические разрезы и термограммы 33 солевых смесей. Полученные результаты можно использовать при совершенствовании технологии расплавно-солевого рафинирования отходов ядерного топлива.

Ключевые слова: фазовая диаграмма, компьютерное моделирование, трехмерная визуализация, хлорид лития, хлорид празеодима, хлорид калия

Список литературы

  1. Басин А.С., Каплун А.Б., Мешалкин А.Б. и др. // Журн. неорган. химии. 2008. Т. 53. № 9. С. 1611. https://doi.org/10.1134/S003602360809026X

  2. Жемчужный С., Рамбах Ф. // Изв. С.-Петербург. политехн. ин-та. 1909. Т. 12. № 1. С. 349.

  3. Elchardus E., Laffitte P. // Bull. Soc. Chim. Fr. 1932. V. 51. P. 1572.

  4. Бухалова Г.А., Бурлакова В.М. // Журн. неорган. химии. 1966. Т. 11. С. 164.

  5. Моисеенко Ж.Г., Акопов Е.К., Паниева Л.А. // Журн. неорган. химии. 1972. Т. 17. № 11. С. 3098.

  6. Сафонов А.А., Труш Ф.Ф., Нахшин М.Ю. и др. // Журн. неорган. химии. 1983. Т. 28. С. 1344.

  7. Бухалова Г.А., Ягубьян Е.С., Мирcоянова Н.Н. // Журн. неорган. химии. 1986. Т. 31. С. 279.

  8. Korin E., Soifer L. // J. Therm. Anal. 1997. V. 50. P. 347.

  9. Adachi A., Katayama Y., Miura T. et al. // J. Power Sources. 1997. V. 68. № 2. P. 348. https://doi.org/10.1016/S0378-7753(97)02587-1

  10. Shirai O., Iizuka M., Iwai T. et al. // J. Electroanal. Chem. 2000. V. 490. P. 31. https://doi.org/10.1016/S0022-0728(00)00193-5

  11. Laidler J.J., Battles J.E., Miller W.E. et al. // Prog. Nucl. Energy. 1997. V. 31. № 1–2. P. 131. https://doi.org/10.1016/0149-1970(96)00007-8

  12. Masset P., Konings R.J.M., Malmbeck R. et al. // J. Nucl. Mater. 2005. V. 344. P. 173. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2005.04.038

  13. Murakami T., Rodrigues A., Ougier M. et al. // J. Nucl. Mater. 2015. V. 466. P. 502. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2015.08.045

  14. Gutknecht T.Y., Fredrickson G.L. Thermal Characterization of Molten Salt Systems. Idaho National Laboratory, 2011. 86 p.

  15. Galashev A.Y. // Int. J. Energy Res. 2020. V. 45. № 8. P. 11459. https://doi.org/10.1002/er.6267

  16. Ding L., Yan Y., Smolenski V. et al. // Sep. Purif. Technol. 2021. V. 279. P. 119683. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2021.119683

  17. Li Z., Tang D., Meng S. et al. // Sep. Purif. Technol. 2021. V. 276. P. 119045. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2021.119045

  18. Kim I.S., Okamoto Y. // Japan Atomic Energy Research Institute JAERI-Research 99-033. 1999. 16 p.

  19. Qiao Z., Wang M., Zheng C. et al. // J. Chin. Rare Earth Soc. 1989. V. 7. P. 16.

  20. Qiao Z., Wang M., Zheng C. et al. // Acta Metall. Sin. B. 1989. V. 25. P. 234.

  21. Gong W., Gaune-Escard M., Rycerz L. // J. Alloys Compd. 2005. V. 396. P. 92. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2004.12.021

  22. Ghosh S. Thermochemical Studies of Alloys and Molten Halide Salts of Relevance to Pyrochemical Reprocessing of Metallic Fuel. PhD, Diss. Kalpakkam, Tamil Nadu, India. 2016. 201 p.

  23. Ghosh S., Ganesan R., Sridharan R. et al. // Thermochim. Acta. 2017. V. 653. P. 16. https://doi.org/10.1016/j.tca.2017.03.024

  24. Seifert H.J., Sandrock J., Uebach J. // Z. Anorg. Allg. Chem. 1987. V. 555. P. 143. https://doi.org/10.1002/zaac.19875551215

  25. Seifert H.J. // J. Therm. Anal. Calorim. 2002. V. 67. P. 789. https://doi.org/10.1023/A:1014341829611

  26. Gaune-Escard M., Rycerz L., Szczepaniak W. et al. // J. Alloys Compd. 1994. V. 204. № 1–2. P. 189. https://doi.org/10.1016/0925-8388(94)90090-6

  27. Nakamura K., Kurata M. // J. Nucl. Mater. 1997. V. 247. P. 309. https://doi.org/10.1016/S0022-3115(97)00099-8

  28. Lutsyk V.I., Vorob’eva V.P. // J. Therm. Anal. Calorim. 2010. V. 101. № 1. P. 25. https://doi.org/10.1007/s10973-010-0855-0

  29. Воробьева В.П., Зеленая А.Э., Луцык В.И. // Журн. неорган. химии. 2021. Т. 66. № 6. С. 798. https://doi.org/10.31857/S0044457X21060222

  30. Lutsyk V.I., Zelenaya A.E., Zyryanov A.M. // J. Int. Sci. Publ.: Mater. Methods Technol. 2008. V. 2. P. 176.

  31. Prince A. Alloy Phase Equilibria. Amsterdam–London–New York: Elsevier Publ. Comp., 1966. 290 p.

  32. Райнз Ф. Диаграммы фазового равновесия в металлургии. М.: Гос. научно-технич. изд-во лит-ры по черной и цв. металлургии, 1960. 369 с.

  33. Халдояниди К.А. Фазовые диаграммы гетерогенных систем с трансформациями. Новосибирск: ИНХ СО РАН, 2004. 382 с.

Дополнительные материалы

скачать ESM.mp4
Приложение 1. Видеофайл