Thermodynamic stabilities of complex phases and their assemblages in Ag-Te, Ag-Bi-S and Ag-Cu-S systems

Julkaisun otsikon käännös: Kompleksifaasien termodynaamiset stabiilisuudet systeemeissä Ag-Te, Ag-Bi-S ja Ag-Cu-S

Fiseha Tesfaye

    Tutkimustuotos: Doctoral ThesisCollection of Articles

    Abstrakti

    Suurin osa nykyisin saatavilla olevista sulfidisista malmeista ovat heikkolaatuisia ja entistä kompleksisempia. Kompleksiset sulfidimalmilaadut sisältävät hivenainejäämiä sekä merkittäviä mineraalipitoisuuksia, kuten tellurideja, sulfideja ja sulfosuoloja. Näistä mineraaleista hopeapohjaiset telluridit ja sulfosuolat esiintyvät yleisimmin perus- ja jalometallien valmistusprosesseissa. Toisin kuin binääristen sulfidien tapauksessa, näiden mineraalien termodynaamiset ominaisuudet ovat vielä huonosti tunnettuja. Hiljattain hopeapohjaiset kalkogenidit ovat osoittautuneet lupaavaksi tutkimuskohteeksi etsittäessä uusia funktionaalisia materiaaleja erilaisiin teknisiin sovelluksiin. Tässä väitöstyössä tutkittujen hopeapohjaisten kalkogenidien termodynaamisten ominaisuuksien määrittäminen on näin ollen tärkeää monilla prosessimetallurgian ja fysikaalisen metallurgian osa-alueilla. Hopeapohjaisten kalkogenidien tarkkojen termodynaamisten ominaisuuksien määrittämiseksi käytettiin EMF-menetelmää. Kyseinen menetelmä on kehitetty termodynaamisen datan tarkkaan mittaamiseen ja se soveltuu myös haastavien helposti haihtuvien aineiden tutkimukseen. Tässä väitöstyössä on käytetty nykyistä huipputasoa edustavaa tutkimuslaitteistoa ja galvaanisten kennojen kokoamiseen on käytetty uutta menetelmää. Tutkimusmenetelmä perustuu uudenlaiseen koejärjestelyyn, jolla voidaan hallita galvaanisen EMF-kennon lämpötilagradientin käyttäytymistä. Tutkittujen faasien termodynaamisten ominaisuuksien mittaukset on tehty alle 700 K lämpötilassa. Ag-Te-systeemin faasitasapainokoostumuksien termodynaamiset ominaisuudet kaksifaasialueella on määritetty selkeästi. Systeemistä saatiin uutta kokeellista tietoa ja väitöstyössä on määritetty eutektoidinen hajoamispiste sekä systeemin faasimuutoslämpötilat. Ag-Bi-S-systeemissä pavoniitin, matildiitin ja schapbaciitin termodynaamiset ominaisuudet vismutin ja rikin saturaatio-olosuhteissa määriteltiin kokeellisesti. Ennen tätä tutkimusta rikki- ja vismutti-saturaation vaikutukset ternäärisen systeemin faasien termodynaamisten ominaisuuksien kannalta eivät ole olleet selkeästi tiedossa. Lisäksi saatiin uutta kokeellista termodynaamista tietoa ternäärisen systeemin faaseista laajalla lämpötila-alueella. Myös muiden mielenkiinnon kohteena olevien hopeapohjaisten faasien, kuten stromeyriitin ja (Ag,Cu)2Sss kiinteän liuoksen termodynaamisia ominaisuuksia on tutkittu. Tämän kiinteän liuoksen termodynaamisia ominaisuuksia on tutkittu kokeellisesti ensimmäistä kertaa. Tässä väitöstyössä saatu kokeellinen sekä kirjallisuudesta valittu tieto ovat mahdollistaneet 36 valitun tasapainoreaktion termodynaamisten funktioiden määrittämisen.
    Julkaisun otsikon käännösKompleksifaasien termodynaamiset stabiilisuudet systeemeissä Ag-Te, Ag-Bi-S ja Ag-Cu-S
    AlkuperäiskieliEnglanti
    PätevyysTohtorintutkinto
    Myöntävä instituutio
    • Aalto-yliopisto
    Valvoja/neuvonantaja
    • Taskinen, Pekka, Vastuuprofessori
    • Taskinen, Pekka, Ohjaaja
    Kustantaja
    Painoksen ISBN978-952-60-5763-7
    Sähköinen ISBN978-952-60-5764-4
    TilaJulkaistu - 2014
    OKM-julkaisutyyppiG5 Artikkeliväitöskirja

    Tutkimusalat

    • hopea-pohjaiset faasit
    • kiinteä liukoisuus
    • tasapainotila
    • sähkökemia
    • termodynaamiset ja kemialliset ominaisuudet

    Sormenjälki

    Sukella tutkimusaiheisiin 'Kompleksifaasien termodynaamiset stabiilisuudet systeemeissä Ag-Te, Ag-Bi-S ja Ag-Cu-S'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

    Siteeraa tätä