Thermodynamic modeling of the NiO–SiO2, MgO–NiO, CaO–NiO–SiO2, MgO–NiO–SiO2, CaO–MgO–NiO and CaO–MgO–NiO–SiO2 systems

Woo, Dae-Hee; Lee, Hae-Geon; Jung, In‐Ho

doi:10.1016/j.jeurceramsoc.2010.08.019

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“…Compositional inhomogeneities are further very unlikely to be observed as it has been shown experimentally that NiO and MgO are fully miscible, typically forming a homogeneous Ni x Mg 1−x O solid solution2425. A calorimetric investigation as well as thermodynamic modelling of the NiO-MgO system report a negative enthalpy of mixing describing a tendency towards atomic ordering rather than clustering2627. The microstructural homogeneity and high-quality epitaxial growth of the Ni x Mg 1−x O is evident from the HRTEM images showing a defect-free Ni x Mg 1−x O/MgO interface and suggesting single-domain epitaxial growth without evidence of either ordering or clustering (cf.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Band gap bowing in NixMg1−xO

Niedermeier

Råsander

Rhode

et al. 2016

Sci Rep

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Epitaxial transparent oxide NixMg1−xO (0 ≤ x ≤ 1) thin films were grown on MgO(100) substrates by pulsed laser deposition. High-resolution synchrotron X-ray diffraction and high-resolution transmission electron microscopy analysis indicate that the thin films are compositionally and structurally homogeneous, forming a completely miscible solid solution. Nevertheless, the composition dependence of the NixMg1−xO optical band gap shows a strong non-parabolic bowing with a discontinuity at dilute NiO concentrations of x < 0.037. Density functional calculations of the NixMg1−xO band structure and the density of states demonstrate that deep Ni 3d levels are introduced into the MgO band gap, which significantly reduce the fundamental gap as confirmed by optical absorption spectra. These states broaden into a Ni 3d-derived conduction band for x > 0.074 and account for the anomalously large band gap narrowing in the NixMg1−xO solid solution system.

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Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Band gap bowing in NixMg1−xO

Niedermeier

Råsander

Rhode

et al. 2016

Sci Rep

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“…Este trabalho considerou um erro experimental de ±0.05mV na medida da força eletromotriz [7]. Woo et al realizaram a otimização do sistema MgO-NiO através do emprego do modelo quase-químico modificado para as fases líquida e sólida [5]. A fase sólida foi modelada como solução subregular e a fase líquida como solução regular.…”

Section: Sistema Mgo-niounclassified

“…Prostakova et al, em 2012, estudaram o sistema MgO-NiO através do equilíbrio de misturas de NiO e MgO com níquel metálico em diferentes pressões de oxigênio controladas através da mistura de CO/CO2 [4]. Neste trabalho foi realizada a otimização dos parâmetros termodinâmicos deste sistema através do emprego do modelo quase-químico modificado para as fases líquida e sólida como complemento ao trabalho de Woo et al [5]. A fase líquida foi modelada como solução ideal e a fase sólida como solução subregular.…”

Section: Sistema Mgo-niounclassified

MODELAGEM TERMODINÂMICA DO SISTEMA MgO-NiO

Farina¹,

Neto²

2017

Anais Do Congresso Anual Da ABM

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ResumoO sistema MgO-NiO é um dos importantes sistemas para o entendimento das reações metal-escória na elaboração das ligas de à base níquel. As ligas à base de níquel usualmente apresentam adições de magnésio com o intuito de melhoria da plasticidade destas o que permite o seu processamento através de processos de conformação mecânica. Neste trabalho foi realizada a modelagem termodinâmica deste sistema utilizando o modelo de células de Kapoor-Frohberg-Gaye e o módulo PARROT ® do pacote Thermo-Calc ® com objetivo de complementar o banco de dados SLAG ® . Como resultado foi obtido um conjunto de parâmetros termodinâmicos que descrevem as fases deste sistema. Palavras-chave: Modelagem termodinâmica; MgO-NiO; Thermo-Calc ® ; KapoorFrohberg-Gaye. THERMODYNAMIC ASSESSMENT OF MgO-NiO SYSTEM AbstractMgO-NiO system is one of the more important systems to understand metal-slag reactions during the elaboration process of Ni-based alloys. Ni-based alloys usually present additions of magnesium intended to improve the hot workability of these alloys and it allows their processing thru thermomechanical processing. This work presents the thermodynamic assessment of MgO-NiO system using KapoorFrohberg-Gaye model coupled with PARROT ® module from Thermo-Calc ® package. This model was used with objective to complement SLAG ® thermodynamic database. As a result of the present work there were obtained the thermodynamic parameters to describe the phases of MgO-NiO system.

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“…Consequentemente, o conhecimento das características termodinâmicas dos sistemas contendo NiO é de fundamental importância para o modelamento de processo envolvendo a fase escória, incluindo aí o processo de refusão por eletroescória (ESR), usual em ligas à base de Ni. Prostakova et al [1] e Woo et al [7] o processo pirometalúrgico de produção de Ni e FeNi a partir de minérios lateríticos. Apesar de o sistema NiO-CaO já ter sido modelado termodinamicamente por Prostakova et al [1] utilizando, para a escória líquida, o modelo quase-químico modificado por Pelton [5][6], os dados não são compatíveis com o banco de dados SLAG, usado no Thermo-Calc ® que utilizado, para a fase escória líquida, o modelo quase-químico de células de Kapoor-Frohberg-Gaye.…”

Section: Introductionunclassified

MODELAMENTO TERMODINÂMICO DO SISTEMA NiO-CaO USANDO O MODELO QUASE-QUÍMICO DE CÉLULAS DE KAPOOR-FROHBERG-GAYE

Neto¹,

Farina²

2017

Anais Do Congresso Anual Da ABM

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ResumoO conhecimento das características termodinâmicas do sistema NiO-CaO é de fundamental importância no modelamento do equilíbrio metal-escória-refratário para a elaboração de ligas à base de níquel em fornos elétricos a arco assim como para o desenvolvimento de base de dados consistente para a extração de níquel de minérios lateríticos. O modelamento existente para a escória líquida, baseado no modelo quase-químico modificado por Pelton e Blander, não pode ser utilizado diretamente na base de dados SLAG usada pelo programa Thermo-Calc pois utiliza um outro modelo termodinâmico para a fase escória. O presente trabalho apresenta o modelamento do sistema NiO-CaO usando o modelo quase-químico de células de Kapoor-Frohberg-Gaye para a fase escória líquida. Os dados utilizados neste modelamento foram atividades das espécies químicas nas fases sólidas, composições solvus em várias temperaturas e parâmetros magnéticos da fase NiO. A otimização foi feita com o módulo PARROT ® do programa Thermo-Calc ® . Os resultados obtidos da otimização ajustaram-se bem aos dados experimentais apresentados na literatura. Palavras-chave: sistema CaO-NiO system, otimização termodinâmica, KapoorFrohberg-Gaye. THERMODYNAMIC ASSESSMENT OF THE CaO-NiO SYSTEM USING THE QUASI-CHEMICAL CELL MODEL OF KAPOOR-FROHBERG-GAYE AbstractThe knowledge of the thermodynamic features of the NiO-CaO system is of fundamental importance to the modelling of metal-slag-refractory equilibrium of Nibased alloys melting process in electric arc furnaces as well as for development a selfconsistent multi-component thermodynamic database for nickel extraction from laterite ores. The existing assessment for liquid slag, based on the quasichemical model modified by Pelton and Blander cannot be in the SLAG database used by ThermoCalc software which is based on a different thermodynamic model to slag phase. The present work presents the modelling of CaO-NiO using the quasichemical cell model of Kapoor-Frohberg-Gaye for the liquid slag phase. The data utilized for this modelling were activities, solvus compositions as well as magnetic parameters of the phase NiO. The optimization was performed with the PARROT ® module of Thermo-Calc ® software. The results obtained, the phase diagram and the activities diagrams, are in good agreement with the literature data.

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Thermodynamic modeling of the NiO–SiO2, MgO–NiO, CaO–NiO–SiO2, MgO–NiO–SiO2, CaO–MgO–NiO and CaO–MgO–NiO–SiO2 systems

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Band gap bowing in NixMg1−xO

Band gap bowing in NixMg1−xO

MODELAGEM TERMODINÂMICA DO SISTEMA MgO-NiO

MODELAMENTO TERMODINÂMICO DO SISTEMA NiO-CaO USANDO O MODELO QUASE-QUÍMICO DE CÉLULAS DE KAPOOR-FROHBERG-GAYE

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