Термодинамический расчет формирования керамических покрытий на основе дикальцийфосфат дигидрата и октакальцийфосфата

А. А. Котяков, О. В. Баранов, А. Ю. Федотов, В. С. Комлев

Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН, Москва, Россия

Аннотация: Предложена предварительная термодинамическая модель и проведены предварительные расчеты полной энергии Гиббса для керамических покрытий на основе дикальцийфосфат дигидрата (CaHPO$_4$ $\cdot$ 2H$_2$O) и октакальцийфосфата (Ca$_8$H$_2$(PO$_4$)$_6$ $\cdot$ 5H$_2$O), полученных химической модификацией керамики на основе $\alpha$-трикальцийфосфата (Ca$_3$(PO$_4$)$_2$). Показано образование термодинамически выгодных фаз фосфатов кальция в процессе формирования покрытий. Расчеты проведены при помощи программного обеспечения “Medusa”. В качестве исходных компонентов системы использованы растворы ацетата натрия (CH$_3$COONa) и ортофосфорной кислоты (H$_3$PO$_4$). Согласно проведенным расчетам, при значении pH = 5.1, концентрации ионов Са$^{2+}$, равной 10$^{-2}$ М, и концентрации ионов РО$_4^-$, равной 0.45 М, формируется покрытие на основе дикальцийфосфат дигидрата, а при значении pH = 9 и концентрации ионов Са$^{2+}$, равной 10$^{-3}$ М, – покрытие на основе октакальцийфосфата.

Ключевые слова: дикальцийфосфат дигидрат, октакальцийфосфат, трикальцийфосфат, термодинамическая модель, покрытия.

Поступила в редакцию: 28.07.2022
Исправленный вариант: 17.04.2023
Принята в печать: 17.04.2023

DOI: 10.21883/PJTF.2023.12.55565.19325

Реферативные базы данных:

•