О механизмах образования электропроводных фаз при электротермоактивации железосодержащих карбонатов

Рейтинг:   / 0
ПлохоОтлично 

Authors:

В.В.Соболев, д-р техн. наук, проф., orcid (http://orcid.org/): 0000-0003-1351-6674, Государственное высшее учебное заведение «Национальный горный университет», г. Днепр, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Н.В.Билан, канд. геол. наук, доц., orcid (http://orcid.org/): 0000-0002-4086-7827, Государственное высшее учебное заведение «Национальный горный университет», г. Днепр, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

А.В.Халимендик, канд. техн. наук, orcid (http://orcid.org/): 0000-0002-1311-1135, Государственное высшее учебное заведение «Национальный горный университет», г. Днепр, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Abstract:

Цель. Исследовать механизм образования электропроводной фазы в карбонатах на примере сидерита, и установить зависимость температуры ее образования от содержания кремния при нагреве и одновременном воздействии слабого электрического поля.

Методика. Анализ и обобщение результатов экспериментальных исследований. Физико-химические аналитические исследования с использованием электронной и оптической микроскопии, петрографического и рентгенофазового анализа, термогравиметрического анализа и дифференциальной сканирующей калориметрии, газовой хроматографии. Оценка состояния фазовых равновесий в системе „оксиды железа – углерод – оксиды углерода“ с использованием данных о стандартном изменении энергии Гиббса.

Результаты. Исследован механизм образования электропроводных фаз в сидерите. Установлены зависимости образования новых фаз от температуры нагрева и величины напряженности электрического поля, закономерности изменения пороговых температур фазовых переходов в пробах сидерита и кальцита, содержащих примеси кремния.

Научная новизна. За счет термостимулированного увеличения концентрации подвижных носителей электрических зарядов в межзерновом пространстве сидерита возрастает роль электрического поля точечных зарядов в формировании конечного продукта химических реакций. Дополнительное воздействие электрического тока на возрастающую степень дестабилизации химических связей между поверхностными атомами приводит к образованию и переносу ионов, снижению энергетического барьера образования вблизи активных центров „зародышей“ электропроводной фазы. Скачкообразное увеличение электропроводности обусловлено спонтанным характером образования „зародышей“ новой фазы и переходом ионной электропроводности на смешанный или преимущественно электронный тип. В результате электротермоактивации сидерита формируется композитный полупроводник, состоящий из матрицы-полупроводника, представляющей исходный минерал и насыщенной параллельно ориентированными токовыми нитями высокой электропроводности.

Практическая значимость. Экспериментальные результаты свидетельствуют о том, что в условиях земной коры подобные процессы, протекающие в горных породах, вполне реальны, а физические значения термодинамических величин (факторов метаморфизма) при интерпретации тех или иных геологических событий иногда оказываются значительно завышенными.

References

1. Soboliev, V., Bilan, N. and Samovik, D., 2013. Magnetic stimulation of transformations in coal. Annual Scientific Technical Collection – Mining of Mineral Deposits. Leiden: CRC Press/Balkema, pp. 221–225.

2. Glasmacher, U.A., Lang, M., Keppler, H., Langenhorst, F., Neumann, R., Schardt, D., Trautmann, C. and Wagner, G.A. Phase Transitions in Solids Stimulated by Simultaneous Exposure to High Pressure and Relativistic Heavy Ions. Phys. Rev. Lett. [e-journal] 96(19), id. 19570. 10.1103/PhysRevLett.96.195701 [Accessed 11 November 2016].

3. Salnikov, V.N. and Potylitsyna, Ye. S. Geology and self-organization of life on the Earth. [e-book] Tomsk: STT. Available at:: <http://www.lib.tpu.ru/fulltext3/m/ 2008/m8.pdf.> [Accessed 11 November 2016].

4. Ruzina, M.V., Tereshkova, O.A., Yatsyna, D.V. and Dodatko, A.D., 2013. Listvenite-beresites from the Middle Predniprovie megablock of the Ukrainian shield and its ore content. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 1, pp. 24‒32.

Files:
04_2017_Soboliev
Date 2017-09-05 Filesize 1.51 MB Download 14

Посетители

1518541
Сегодня
За месяц
Всего
1100
48789
1518541

Гостевая книга

Если у вас есть вопросы, пожелания или предложения, вы можете написать их в нашей «Гостевой книге»

Регистрационные данные

ISSN (print) 2071-2227,
ISSN (online) 2223-2362.
Журнал зарегистрирован в Министерстве юстиции Украины.
 Регистрационный номер КВ № 17742-6592ПР от 27.04.2011.

Контакты

49000, г. Днепропетровск,
пр. К. Маркса 19, корп. 3, к. 24а
Тел.: 47-45-24
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Вы здесь: Главная Главная RusCat Архив журнала 2017 Содержание №4 2017 Физика твердого тела, обогащение полезных ископаемых О механизмах образования электропроводных фаз при электротермоактивации железосодержащих карбонатов