Топохимические реакции протекают в ходе образования многих технически важных материалов. В настоящее время к топохимическим принято относить гетерогенные реакции, в которых участвует по крайней мере одно твердое вещество и образуется один твердый продукт. Примером подобного процесса может быть реакция образования шпинелей: АО+В₂О₃=АВ₂О₄ (где А - Zn²⁺ или Co²⁺, В - Cr³⁺ и/или Fe³⁺). Топохимические реакции характеризуются сложным механизмом и протекают с участием большого количества промежуточных стадий. Данная работа посвящена изучению механизма образования сложных твердых растворов со структурой шпинели из оксидов.

Твердые растворы состава МFe_2-xCr_xO₄ (М - Со, Zn) были синтезированы по керамической технологии из оксидов соответствующих металлов при температуре 900 ^оС. Полноту синтеза контролировали с помощью рентгеновского анализа. Все синтезированные образцы имели структуру кубической шпинели.

В процессе термообработки наблюдали образование твердого раствора оксида железа в оксиде хрома по реакции: (2-y)Fe₂O₃ + yCr₂O₃ = = 2Fe_2-yCr_yO₃; в составах, близких к «чистым» ферриту и хромиту двухвалентных металлов указанный твердый раствор не образуется, процесс синтеза проходит по реакциям: МO + Fe₂O₃ = МFe₂O₄, МO + Cr₂O₃ = = МCr₂O₄ (М - Со, Zn). Для твердых растворов с параметром состава 0,4≤х≤1,6 процесс формирования однофазной структуры шпинели усложняется: Fe_2-yCr_yO₃ + МO = МFe_2-yCr_yO₄, yМFe₂O₄ + (2-y)МCr₂O₄ = = МFe_yCr_2-yO_4, хМFe_2-yCr_yO₄ + (2-x)МFe_yCr_2-yO₄ = МFe_2-xCr_xO₄. Это приводит к снижению значений величины коэффициента диффузии в указанных интервалах концентраций.