Расплавы, 2024, № 4

РА С П Л А В Ы
№ 4    2024    Июль–Август
Журнал основан в 1987 году
Выходит 6 раз в год
Журнал издается под руководством
Отделения химии и наук о материалах РАН
Главный редактор Б.Р. Гельчинский
Е.В. Никитина (ответственный секретарь)
А.А. Ремпель (зам. главного редактора)
Ю.П. Зайков (зам. главного редактора)
Редакционная коллегия:
В.В. Бражкин, Г.П. Вяткин, К.В. Григорович, С.А. Кузнецов, Х.Б. Кушхов,
Л.И. Леонтьев, А.Г. Морачевский, П.В. Поляков, П.С. Попель, В.П. Степанов,  
С.В. Станкус, В.В. Стегайлов, В.А. Хохлов, D. Brahma, D.J. Gonzalez, F. Demmel,  
Sh. Hosokawa, PeiJie Li, S. Mladenovic, S. Mudry, A. Navrotsky, O. Ostrovski,  
W.-Ch. Pilgrim, M. Pirdashti, J.-F. Wax, M. Zinigrad
Адрес редакции: 620137 Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 18
Телефон: (343) 374-05-54
The Journal is issued under the supervision
of Department of chemistry and materials science of RAS
Editor-in-chief B.R. Gel’chinsky
A.A. Rempel (editor-in-chief deputy)
Yu.P. Zaykov (editor-in-chief deputy)
E.V. Nikitina (secretary-in-charge)
Editorial Board:
V.V. Brazhkin, G.P. Vyatkin, K.V. Grigorovich, S.A. Kuznetsov, Kh.B. Kushkhov,  
L.I. Leontiev, A.G. Morachevsky, P.V. Polyakov, P.S. Popel, V.P. Stepanov, S.V. Stankus, 
V.V. Stegailov, V.A. Khokhlov, D. Brahma, D.J. Gonzalez, F. Demmel, Sh. Hosokawa,  
PeiJie Li, S. Mladenovic, S. Mudry, A. Navrotsky, O. Ostrovski, W.-Ch. Pilgrim,  
M. Pirdashti, J.-F. Wax, M. Zinigrad
Москва 
ФГБУ «Издательство «Наука»
© Российская академия наук, 2024
© Редколлегия журнала “Расплавы” 
     (cоставитель), 2024

РАСПЛАВЫ 
 
 
 
№4,  2024
С О Д Е Р Ж А Н И Е
Третья Всероссийская конференция «Электрохимия в распределенной  
и атомной энергетике» 
335
Термический анализ и моделирование фазовых равновесий в  системе 
NaCl–NaBr–Nа2WO4
Н.Н. Вердиев, А.В. Бурчаков, З.Н. Вердиева, А.Б. Алхасов, М.М. Магомедов, 
И.М. Кондратюк, Л.С. Мурадова 
336
Прогнозирование теплофизических свойств аморфных сплавов никеля Ni2B, 
Ni44Nb56, Ni62Nb38 по данным о компонентах
С. В. Терехов 
351
Использование межфазных энергий для оценки коэффициентов растекания 
органических жидкостей по твердой поверхности политетрафторэтилена
М.П. Дохов 
365
Стационарное и импульсное электроосаждение кремния в расплаве 
LiCl–KCl–CsCl–K2SiF6
Ю. А. Парасотченко, А. В. Суздальцев, Ю. П. Зайков 
377
3D модель стабильного треугольника LiF–NaВr–KВr четырехкомпонентной 
взаимной системы Li+, Na+, K
+ || F-, ВrА.В. Бурчаков, И.К. Гаркушин, Е.М. Дворянова, У.А. Емельянова,  
 
 
А.А. Финогенов 
391
Исследование коррозионного поведения сплава 29НК в расплаве 
 
 
LiCl–KCl при 500 оС в зависимости от содержания Li2О и LiOH 
от 0 до 2 мол. %
К.Е. Селиверстов, Е.В. Никитина, Э.А. Карфидов, А.А. Филатов,  
 
 
А.Е. Дедюхин 
405
Расчет коэффициентов распределения кислорода при кристаллизации 
из расплава фторидов RF3 (R = La, Gd) со структурой тисонита
Н. И. Сорокин 
417
Вязкость титанистого шлака разделительной электроплавки 
металлизованной смеси перовскитового и ильменитового концентратов
А.С. Вусихис, С.Н. Тюшняков, Л.Ю. Удоева, С.Н. Агафонов, К.В. Пикулин 
430
Моделирование растворения трифторида церия в смеси LiF–NaF–KF
Д.О. Закирьянов 
442
Отработка режимов лазерного оплавления газо-термического покрытия
И.С. Бахтеев, К.И. Олейник, А.В. Шак, Е.Л. Фурман, Р.М. Валиев,  
 
 
А.А. Вопнерук 
451
Владимиру Юрьевичу Шишкину – 75 лет 
466
Владимиру Михайловичу Ивенко – 75 лет 
468

C O N T E N T S
Third All-Russian Conference “Electrochemistry in Distributed and Nuclear Energy” 
335
Thermal analysis and modeling of phase equilibria in the NaCl–NaBr–Na2WO4 system
N.N. Verdiev, A.V. Burchakov, Z.N. Verdieva, A.B. Alkhasov, M.M. Magomedov, 
I.M. Kondratyuk, L.S. Muradova 
336
Prediction of the thermal-physical properties of amorphous nickel alloys Ni2B, Ni44Nb56, 
Ni62Nb38 according to component data
S. V. Terekhov 
351
The use of interphacial energies to estimate the spreading coefficients of organic liquids  
by the solid polymer surface of polytetrafluoroethylene
M. P. Dokhov 
365
Stationary and pulsed electrodeposition of silicon in LiCl–KCl–CsCl–K2SiF6 melt
Yu. A. Parasotchenko, A. V. Suzdaltsev, Yu. P. Zaikov 
377
3D model of a stable triangle LiF-NaBr-KBr four-component reciprocal system Li+, 
 Na+, K
+ || F-, ВrA.V. Burchakov, I.K. Garkushin, E.M. Dvoryanova, U.A. Emelyanova, A.A. Finogenov 
391
Investigation of the corrosion behavior of 29NC alloy in LiCl–KCl melt at 500оC  
depending on the content of Li2O and LiOH from 0 to 2 mol.%
K.E. Seliverstov, E.V. Nikitina, E.A. Karfidov, A.A. Filatov, A.E. Dedyukhin 
405
Calculation of oxygen distribution coefficients of RF3 (R = La, Gd) fluorides with 
 the tysonite structure during their crystallization from a melt
N.I. Sorokin 
417
Viscosity of titanium slag in separating electric melting of a metallized mixture 
 of perovskite and ilmenite concentrates
A.S. Vusikhis, S.N. Tyushnyakov, L.Y. Udoeva, S.N. Agafonov, K.V. Pikulin 
430
Simulation of dissolution of cerium trifluoride in a mixture of LiF–NaF–KF
D.O. Zakiryanov 
442
 Development of laser felling modes of gas-thermal coating
I.S. Bakhteev, K.I. Oleinik, A.V. Shak, E.L. Furman, R.M. Valiev, A.A. Vopneruk 
451
Vladimir Yuryevich Shishkin is 75 years old 
466
Vladimir Mikhailovich Ivenko is 75 years old 
468

РАСПЛАВЫ        
     2024, № 4,  с.  335
 
ТРЕТЬЯ ВСЕРОССИЙСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ 
«ЭЛЕКТРОХИМИЯ В РАСПРЕДЕЛЕННОЙ И АТОМНОЙ 
ЭНЕРГЕТИКЕ»
25–30 июня 2024 года совместно Институтом высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской академии наук (г. Екатеринбург), 
Кабардино-Балкарским государственным университетом им. Х.М. Бербекова 
(г. Нальчик), АО «Прорыв» и АО ТВЭЛ ГК Росатом (г. Москва) была проведена Третья Всероссийская конференция «Электрохимия в распределенной 
и атомной энергетике». Конференция проходила в Приэльбрусье, на базе 
Эльбрусского учебно-научного комплекса, пос. Эльбрус, Кабардино-Балкарская республика.
В работе конференции приняли участие 116 человек из 38 научно-исследовательских организаций, высших учебных заведений и предприятий.
В ходе работы конференции были представлены актуальные результаты 
научных исследований и технологических разработок в области электрохимии 
в приложении к вопросам энергетики (как в виде устных секционных и пленарных очных докладов, так и дистанционно в формате видеоконференции) 
в секциях по следующим направлениям: Атомная энергетика: прикладные 
аспекты и переработка отработавшего ядерного топлива; Водородная энергетика: вопросы и решения; Функциональные материалы для распределенной 
энергетики: фундаментальный и практический аспект.
По результатам работы конференции подготовлен сборник трудов, 
в котором опубликовано 112 научных работ по востребованным вопросам, рассматривающим применение электрохимических подходов в современной распределенной и атомной энергетике. Библиографическая 
ссылка на сборник: Электрохимия в распределенной 
и атомной энергетике. Сборник трудов Третьей Всероссийской конференции, 25–30 июня 2024 г., Нальчик. Издательский Дом «Ажур» – Екатеринбург, 2024, 315 с. 
(ISBN978-5-91256-656-1). Скачать электронный вариант 
сборника можно используя QR-код.
В рамках конференции также были проведены круглые 
столы «Робототехника в атомной энергетике нового поколения» и «Технология получения кальция. Направления оптимизации», где представители 
реального сектора экономики совместно с учеными обсуждали реализуемые 
и будущие проекты.
Четвертая Всероссийская конференция «Электрохимия в распределенной 
и атомной энергетике» будет проводиться в 2025 г. (июнь) в пос. Эльбрус на 
базе ЭУНК КБГУ.
Приглашаем всех читателей принять участие в конференции в будущем году!

РАСПЛАВЫ        
     2024,  № 4,  с. 336–350
 
УДК:  544.344.4+543.572.3
ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ФАЗОВЫХ 
РАВНОВЕСИЙ В СИСТЕМЕ NaCl–NaBr–Na2WO4
© 2024 г.   Н. Н. Вердиев1, *, А. В. Бурчаков2, З. Н. Вердиева1, 
А. Б. Алхасов1, М. М. Магомедов1, И. М. Кондратюк1, Л. С. Мурадова1
1 Институт проблем геотермии и возобновляемой энергетики – филиал Объединенного института высоких температур Российской академии наук, 
пр. И. Шамиля, 39а, Махачкала, Россия
2 Самарский государственный технический университет, ул. Молодогвардейская, 224, Самара, Россия
*е-mail: verdiev55@mail.ru
Поступила в редакцию 22.01.2024
После доработки 27.05.2024
Принята к публикации 06.06.2024
С использованием экспериментальных и теоретических методов впервые исследован фазовый комплекс трехкомпонентной системы из хлоридов, бромидов и вольфраматов натрия. Установлено, что поверхность 
ликвидуса системы состоит из полей кристаллизации NaBr, Na2WO4, 
соединения Na3ClWO4 и твердых растворов NaClxBr1–x. Дифференциальным термическим методом физико-химического анализа (ДТА), выявлены составы и температуры плавления эвтектик в квазибинарной и 
трехкомпонентной системах NaBr–Na3ClWO4 и NaCl–NaBr–Na2WO4 
соответственно. Для установления характера физико-химического 
взаимодействия в системе во вторичном треугольнике NaCl–NaBr–
Na3ClWO4 методом ДТА исследованы три состава. На кривых ДТА этих 
составов не зафиксированы термоэффекты третичной кристаллизации, 
что является доказательством отсутствия нонвариантного состава в симплексе NaCl–NaBr–Na3ClWO4. Для определения состава и температуры 
плавления нонвариантного состава, расположенного в симплексе NaBr–
Na2WO4–Na3ClWO4, исследован политермический разрез, находящийся в поле кристаллизации бромида натрия, и нонвариантный разрез, 
выходящий из полюса кристаллизации бромида натрия, проходящий 
через точку совместной кристаллизации хлорида натрия и соединения, 
с постоянным уменьшением содержания бромида натрия в исследуемых составах до наступления нонвариантного процесса кристаллизации. 
В мольных процентах определен состав трехкомпонентной эвтектики ЕΔ, 
кристаллизующейся при 560оС, при следующем содержании компонентов: 7.5% NaCl; 38.5% NaBr; 54% Na2WO4. На основе данных о температурах плавления исходных солей, составах и температурах кристаллизаций двух- и трехкомпонентной систем с использованием теоретических 
методов сформирована 3D-модель фазового комплекса «состав – температура» в диапазоне температур 500–700оС. На базе модели построены 
изотермы поверхности ликвидуса и Т-х диаграмма политермического разреза, для которого проводились экспериментальные исследования. Также, 

ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ФАЗОВЫХ...              337
в качестве примера использования 3D-модели, произведен расчет состава 
равновесных фаз, выделяющихся при охлаждении произвольно выбранной 
фигуративной точки в диапазоне температур от 700 до 500оС.
Ключевые слова: дифференциальный термический анализ, эвтектика, 
3D-модель, твердые растворы, ликвидус, изотермические и политермические сечения, диаграмма материального баланса. 
DOI: 10.31857/S0235010624030091
ВВЕДЕНИЕ
Ионные расплавы солевых систем востребованы во многих технологических 
процессах. Определяющими факторами для использования солевых расплавов 
в технологических целях являются: температура кристаллизации, энтальпия 
плавления, устойчивость к воздействию внешней среды и ряд других специфичных свойств. Эти свойства, в свою очередь, зависят от компонентного 
состава системы. Отличительной особенностью солевых расплавов является 
наличие широкого температурного интервала кристаллизации, что позволяет 
выбрать необходимый температурный диапазон. Подбор оптимального состава 
для создания композиций на их основе требует всестороннего исследования 
физико-химических и теплофизических свойств.
Объектом исследования является система NaCl–NaBr–Na2WO4, которая 
ранее не исследовалась. Выбор данной системы обоснован тем, что галогениды щелочных металлов легкодоступны, широко распространены в природе, 
обладают высокими значениями энтальпии фазовых превращений, востребованы в гелио- и ядерной энергетике в качестве теплонакопителей и теплоносителей  [1–14], а вольфраматы щелочных металлов являются основой для 
выращивания монокристаллов, синтеза высокодисперсных порошков, сегнетоэлектриков, электрохимического осаждения вольфрамовых бронз [15–20].
Целями исследования являются выявление фазовых равновесий в системе 
из хлоридов, бромидов и вольфраматов натрия и поиск низкоплавких смесей, 
способных аккумулировать тепловую энергию. Эти солевые составы могут 
быть использованы и в качестве расплавляемых электролитов химических 
источников тока.
Двухкомпонентные системы, ограняющие исследуемый объект, исследованы 
ранее и имеют следующие характеристики: NaCl–NaBr – непрерывный ряд 
твердых растворов (NaClxBr1-x) с минимумом при 731оC и 72 мол.% NaBr  [21]; 
NaCl–Na2WO4 – в системе образуется соединение Na3ClWO4 конгруэнтного 
плавления и две эвтектики при 630 и 662 оC, содержащие 19 и 64.4 мол.% 
NaCl соответственно [22]; NaBr–Na2WO4 – образуется эвтектика при 569оC 
и 40  мол.%NaBr [23].

ВЕРДИЕВ и др.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
В исследованиях использованы предварительно обезвоженные реактивы 
квалификации «ч.» с содержанием основного компонента не менее 99 масс. %. 
Температуры плавления исходных реактивов соответствовали справочным данным [1, 2]. Фазовые равновесные состояния выявлялись дифференциальным 
термическим методом (ДТА) физико-химического анализа [24]. ДТА проводили 
на установке синхронного термического анализа «STA 449 F3 Phoenix фирмы 
Netzsch» в среде аргона. Скорость нагрева (охлаждения) образцов составляла 
10оC/мин, точность измерения температуры – ±1.5оC. В исследованиях использованы платиновые тигли и платина-платинородиевые сенсоры, индифферентное вещество – Al2O3 марки «ч. 
д. 
а.». Масса навесок – 0.1000–0.2000 г. 
Навески образцов взвешивались на аналитических весах «Shimadzu AUX 220». 
Градуировку сенсора ДТА проводили по температурам полиморфных превращений следующих солей квалификации «ос.ч.»: KNO3; RbNO3; K2CrO4; KClO4; 
SrCO3; Ag2SO4; CsCl; BaCO3. Полученные экспериментальные данные обрабатывались с использованием стандартного пакета программ Proteus analysis [25].
Эксперимент планировался в соответствии с общими правилами проекционнотермографического метода (ПТГМ) [26]. 3D-модель фазового комплекса системы 
NaCl–NaBr–Na2WO4 построена в программе КОМПАС-3D [27]. Составы выражены в молекулярных процентах, температуры – в градусах Цельсия.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Соединение конгруэнтного плавления Na3ClWO4 разбивает систему NaCl–NaBr–
Na2WO4 на два симплекса: NaCl–NaBr–Na3ClWO4 и NaBr–Na2WO4–Na3ClWO4 
с общей квазибинарной системой Na3ClWO4–NaBr.
680
L
650
L + Na3ClWO4
e2615
L + NaBr
Температура, ˚С
Na3ClWO4 + NaBr 
600
50
70
Na3ClWO4 
NaBr
10
30
мол. %
Рис. 1. Т–х диаграмма квазибинарной системы Na3ClWO4–NaBr. 

ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ФАЗОВЫХ...              339
NaBr
747˚С
min 731˚С
А
В
n
s•
m•
e1 569˚С
e2615˚С
EΔ560˚С
p•
e3 630˚С
e4 662˚С
Na3ClWO4
695˚C
NaCl
800˚C
Na3ClWO4
680˚C
Рис. 2. Проекция фазового комплекса системы NaCl–NaBr–Na2WO4 и расположение политермических разрезов АВ и NaBr – n → EΔ. 
Система Na3ClWO4–NaBr исследована авторами, определены характеристики 
эвтектической точки при 33.3 мол.% NaBr и 615оC (рис. 1).
Данные теоретического анализа ограняющих элементов исследуемой системы 
NaCl–NaBr–Na2WO4 (рис.2) означают как возможность распада твердых 
растворов NaClxBr1-x в симплексе NaCl–NaBr–Na3ClWO4 с образованием 
эвтектической точки, так и, при отсутствии распада, образование нонвариантного 
состава только в симплексе NaBr–Na2WO4–Na3ClWO4. Для установления характера физико-химического взаимодействия в системе во вторичном треугольнике NaCl–NaBr–Na3ClWO4 ДТА исследованы составы s, m, p, с содержанием 
компонентов соответственно:
s: 45% NaCl, 45% NaBr, 10% Na2WO4;
m: 45% NaCl, 35% NaBr, 20% Na2WO4;
p: 60% NaCl, 10% NaBr, 30% Na2WO4 .
На кривых ДТА этих составов не зафиксированы термоэффекты третичной 
кристаллизации, что является доказательством отсутствия нонвариантного 
состава в симплексе NaCl–NaBr– Na3ClWO4.
Для определения состава и температуры плавления нонвариантного состава, 
расположенного в симплексе NaBr–Na2WO4–Na3ClWO4, методом ДТА исследован 
одномерный политермический разрез AB (рис.2), расположенный в поле 
кристаллизации бромида натрия. Точке А соответствует состав, содержащий 
60%NaBr+20%NaCl+20%Na2WO4; точке B – 60%NaBr+40%Na2WO4. Выбор 
разреза проводился в соответствии с общими правилами ПТГМ [26].
На разрезе выявлена точка n, являющаяся центральной проекцией трехкомпонентной эвтектики ЕΔ (рис.2, 3). Состав трехкомпонентной эвтектики 
ЕΔ, кристаллизующейся при 560оC при следующем содержании компонентов: 
7.5% NaCl; 38.5% NaBr; 54% Na2WO4,–  выявлен исследованием методом ДТА 
разреза NaBr → n → ЕΔ, проходящего из полюса кристаллизации бромида натрия 
через точку n до наступления нонвариантного процесса (рис.2, 4).

ВЕРДИЕВ и др.
L
654
632
L + NaBr
L + NaBr + Na2WO4
615
600
570
560˚С
L + NaBr + Na3ClWO4
n
Температура, ˚С
550
NaBr + Na3ClWO4 + Na2WO4 
А
В
60% NaBr
60% NaBr
20% NaСl
50
сост., мол.%
40% Na2WO4
20% Na2WO4
Рис. 3. Т–х диаграмма политермического разреза AB.
750
700
L
650
L + NaBr
600
Температура, ˚С
560˚С
EΔ
550
NaBr + Na3ClWO4 + Na2WO4 
80
60
мол.% NaBr
38.5% NaBr
NaBr
7.5% NaCl
54% Na2WO4
Рис. 4. Т–х диаграмма политермического разреза NaBr → n → ЕΔ.
Таким образом, установлено, что в системе NaCl–NaBr–Na2WO4 образуется 
одна эвтектическая точка, находящаяся в симплексе NaBr–Na2WO4–Na3ClWO4.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ФАЗОВОГО КОМПЛЕКСА СИСТЕМЫ 
NACLNABRNA2WO4
На основании данных об элементах огранения, таких как температура плавления индивидуальных веществ и соединения Na3ClWO4, состав и температура 
плавления двойных эвтектик и точки минимума, а также тройной эвтектики, 
для системы NaCl–NaBr–Na2WO4 построена 3D-модель фазового комплекса 

ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ФАЗОВЫХ...              341
в координатах «состав–температура» (рис.5). Построение модели выполнено 
в программе КОМПАС 3D по координатам точек с использованием предложенных методик [27–30]. Компьютерная модель наглядно демонстрирует фазовые 
превращения в системе. С помощью модели можно прогнозировать процессы 
кристаллизации для любого состава системы [31]. 3D-модель фазового комплекса позволила спрогнозировать поверхность ликвидуса с изотермами (шаг 
25оC), представленными на рис. 6.
Также для сравнения результатов и оценки погрешности между экспериментом и расчетом при помощи 3D-модели спрогнозирован экспериментально изученный политермический разрез АВ. Результаты сравнения показали хорошую 
сходимость результатов. На диаграмме (рис.7) сплошными линиями изображены линии фазовых равновесий, полученные теоретическим моделированием, 
пунктирными линиями показаны результаты эксперимента. Рассчитано относительное отклонение экспериментальных значений температуры в градусах 
Цельсия и Кельвина от теоретически полученных. Данные сведены в табл. 1.
В данном случае для линии ликвидуса величины относительных погрешностей весьма малы, так как абсолютные величины погрешности находятся в области точности экспериментальных исследований ±1.5оC. Для линии вторичной кристаллизации наблюдаются достаточно большие величины абсолютных 
погрешностей, которые не укладываются в точность эксперимента, и на рис. 7 
линия вторичной кристаллизации имеет вогнутость в сторону фазовой области L+NaBr+Na3ClWO4, что, видимо, связано с незначительной склонностью 
к переохлаждению составов. Построенная линия вторичной кристаллизации, 
с точки зрения теории, является более правильной. Однако этот факт не повлиял 
на точность нахождения состава нонвариантной точки в исследуемой системе.
Еще одним примером использования модели является возможность 
описания материального баланса процессов, происходящих при кристаллизации 
NaBr
747
min 731
Na3ClWO4
680
NaCl
800
Na2WO4
695 
e1 569
e2 615
E 560
e3 630
e4 662
Рис. 5. 3D-модель системы NaCl–NaBr–Na2WO4.