Zur Fehlordnung und Phasenbreite des Wüstits

Abstract

AbstractDer gesamte Existenzbereich des Wüstits bis zum Schmelzpunkt läßt sich sehr gut beschreiben mit dem Fehlordnungsmodell von Leerstellen im Eisenteilgitter und an Eisenionen lokalisierten Defektelektronen, wenn man die vollständige Fehlordnungsgleichung zugrunde legt. Etwaige Abweichungen vom idealen Verhalten sind kleiner als die Unsicherheit der Phasengrenzen und Sauerstoffdrucke. Aus den Meßwerten vorliegender Untersuchungen werden Enthalpien und Entropien für die Bildung von stöchiometrischem FeO und von Leerstellen im Wüstit berechnet. Sie sind innerhalb der Fehlergrenzen unabhängig von Temperatur und Konzentration der Leerstellen, ihre Absolutwerte sind jedoch aus zwei Gründen noch unsicher: Die Temperaturabhängigkeit des Sauerstoffdrucks an der Phasengrenze zum Magnetit läßt sich nicht durch konstante Enthalpie‐ und Entropiewerte beschreiben, die in der Literatur angegeben werden. Eine empirische Näherungsgleichung für diese Sauerstoffdrucke wird unter Verwendung der Meßwerte von Darken und Gurry berechnet. Außerdem ist der Verlauf der Grenzlinie zum Eisen nicht genau genug bekannt. Insbesondere widerspricht die von Darken und Gurry beobachtete Zunahme der Leerstellenkonzentration an dieser Grenzlinie mit der Temperatur allen anderen Messungen.Eine Extrapolation der gemessenen Phasengrenzen zu tieferen Temperaturen zeigt, daß der Tripelpunkt Eisen‐Wüstit‐Magnetit wahrscheinlich näher an 560 als an 570 °C liegt. Eine Neubestimmung der Phasengrenze Wüstit‐Eisen, besonders im Bereich hoher Temperaturen und nahe dem Tripelpunkt, könnte die bestehenden Unsicherheiten in der Lage des Tripelpunktes und den thermodynamischen Daten wesentlich verringern.