Книга
← К списку книгЗагрузка разделов…
активнаАктивные записи участвуют в каталоге и синках. Неактивная книга скрыта, но не удалена из базы.
Книга
ПРЕДИСЛОВИЕ
Третий том справочника "Диаграммы состояния двойных металлических систем" включает описание равновесных диаграмм состояния от In—1г до Zn-Zr. Он составлен на основании оценки и обобщения имеющихся литературных данных.
При описании кристаллических решеток интерметаллических фаз указываетя символ Пирсона, который состоит из строчной буквы, обозначающей сингонию решетки, прописной буквы, характеризующей решетку по классификации Бравэ, и цифры, дающей число атомов в элементарной ячейке. В таблице приводятся возможные типы решеток Бравэ в символах Пирсона согласно справочнику [II].
Таблица. Типы кристаллических решеток в символах Пирсона
Символ Пирсона
Система
Символ решетки
аР
Триклинная (анортическая)
р
тР
Моноклинная
р
тС
Моноклинная базоцентрированная
с
оР
Ромбическая
р
оС
Ромбическая базоцентрированная
с
oF
Ромбическая гранецентрированная
F
ol
Ромбическая объемно-центрированная
/
tP
Тетрагональная
Р
И
Тетрагональная объемно-центрированная
I
НР
Гексагональная
Р
hR
Ромбоэдрическая
R
cP
Кубическая
Р
cF
Кубическаягранецентрироваиная
F
cl
Кубическая объемно-центрированная
/
При описании кристаллических структур также использовали следующие обозначения:
ОЦК - объемно-центрированная кубическая структура;
ГЦК - гранецентрированная кубическая структура;
ГПУ - гексагональная плотноупйкованная структура;
ДГПУ - двойная гексагональная плотноупакованная структура.
Следует обратить внимание на ряд обозначений, введенных в текст справочника:
Ограниченные твердые растворы на основе чистых компонентов, аллотропических форм чистых компонентов или соединений обозначаются соответствующими символами и заключаются в круглые скобки, например, (V), (aTh), (Si3Ni4).
Неограниченные твердые растворы между двумя компонентами обозначаются символами соответствующих компонентов и заключаются в круглые скобки, например, (РРг, Tm), (pPr, pTb), (Pt, Rh).
Если чистый компонент или соединение существуют в двух модификациях, то высокотемпературная модификация обозначается греческой буквой р или (ВТ): pZr, pPdSm или Ni3Sn(BT), а низкотемпературная модификация обозначается греческой буквой а или (НТ): aZr, aPdSm или Ni3Sb(HT).
Если чистый компонент или соединение существуют в трех модификациях, то высокотемпературная, среднетемпературная и низкотемпературная модификации обозначаются соответственно греческими буквами у, р, а или (ВТ), (СТ), (НТ): ySm, pSm, aSm, yPt3Pu, pPt3Pu, aPt3Pu или ZrO2(BT), ZrO2(CT), ZrO2(HT).
На диаграммах состояния указаны принятые в настоящее время наиболее достоверные значения температур плавления и температур полиморфных превращений чистых металлов. Значения этих температур указаны по Бюллетеню фазовых диаграмм сплавов [В].
Для указания повторяющихся ссылок на литературу, используемую во многих описаниях диаграмм состояния, применены следующие сокращения:
[X]- Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов. М.:
Металлургия, 1962. Т. 1,2. 1188 с.
[Э]- Эллиот Р.П. Структуры двойных сплавов. М.: Металлур
гия, 1970. Т. 1.456 с. Т.2. 472 с.
[Ш]- Шанк Ф.А. Структуры двойных сплавов. М.: Металлургия,
1973.760 с.■
[М]- Massalski Т.В. (Editor-in-Chief). Binary Alloys Phase Diag
rams. Ohio: American Society for Metals Metals Park, 1986, 1987. V. 1,2. 2224 р.
[М2]- Второе издание [М].
[P]
- Pearson W.B. A Handbook of Lattice Spacings and Structures of Metals and Alloys. Oxford, London, Edinburg, New York, Toronto, Sydney, Paris, Braunschweig: Pergamon Press, 1967. 1448 p.'
[P]
- Пирсон У. Кристаллохимия и физика металлов и сплавов. М.: Мир, 1977. Т. 1.420 с. Т. 2. 470 с.
[v-q
- Villars Р., Calvert L.D. Pearsons Handbook of Crystallographic Data for Intermetallic Phases. Ohio: Metals Park, 1985. V. 1,2,3.
[V-C2] - Второе издание [V-С].
[В]- Bulletin of Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. №6. Р. 601-602.
In—Ir. ИНДЙЙ—ИРИДИЙ
Получение сплавов в этой системе сталкивается с трудностями из- за значительного различия температуры плавления и летучести компонентов. Тем не менее согласно работе [1] удалось получить соединение Inlr3, которое находилось в равновесии с богатым In расплавом и фазой примерного состава In3Ir2. Соединение Inlr3 имеет тетрагональную ячейку с а = 0,699 нм, с = 0,720 нм со структурой, изотропной структуре соединения CoGa3, символ Пирсона ZP16, пр. гр. Р4п2. Структура фазы In3Ir2, состав расплава и температура, вероятно, перитектической реакции ее образования не установлены.
Литература
Schubert К., Lukas H.L., Meissner H.Y., Bhan S. // Z. Mettalkunde. 1959. Bd. 50. N 9. S. 534-540.
A.C. Адамова
In—К. ИНДИЙ—КАЛИЙ
Диаграмма состояния In—К (рис. 1) [1] построена в результате обобщения данных работ [2—4].
Сплавы получали в инертной среде сплавлением компонентов в герметичных контейнерах из Та [1]. Чистота исходных металлов: 99,99—99,999 % (по массе) In [3, 4] и 99,99—99,8 % (по массе) К.
Исследования выполняли методами термического [2, 3, 4], резистометрического [4] и рентгеноструктурного [5] анализов, измерением плотности и атомного объема сплавов [2].
Установлено образование двух соединений: In39K22(In13K7) и 1п4К. Соединение 1п39К22 плавится конгруэнтно при 478 ± 6 °C, а соединение 1п4К образуется по перитектической реакции при 422 ± 5 °C. Нонвариантные реакции в системе приведены в табл. 1.
К. % (am.)
Рис. 1. In-К
Таблица 1 . Нонвариантные реакции в системе In—К [1]
Реакция
Содержание К в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Ж - (In) + 1п4К
Ж + 1п39К32 - 1п4К Ж; " 1пздК22 + ^2
Ж - 1пздК22 + (К)
-0;0;20
19;36;20
-58;36;-90
-100;36;100
156,6 422±5 436±5
63,7
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 2.
Таблица 2. Кристаллическая структура соединений системы In—К
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
с
1п4К
Л14Ва
(ПО, /4/ттт
- 0,4835
1,271
[5]
1^39^22
—
—
—
—
[11
Неточная стехиометрия, может быть предложена формула 1п13К7.
Хотя структура соединения In3gK22 не определена, авторы работы [1] предполагают, что она подобна орторомбической структуре (оР44) соединения La3gNa22-
Литература
Pelton A.D., LaroseS. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 3. P. 232-236.
Thtlmmel R„ Klemm W. // Z. Anorg. All. Chem. 1970. Bd. 376. S. 44-63.
Яценко С.П., Чугунов K.A., Бушманов В.Д., Диева В.Н. // Структура фаз, фазовые превращения и диаграммы состояния металлических систем: Сб. статей. М.: Наука, 1974. С. 198-201.
Meijer J.A., Geertsma W., Van der Lugt W. // J. Phys. F. Met. Phys. 1985. V. 15. P. 899-910.
Bruzzone G. // Acta Crystallogr. B. 1969. V. 25. P. 1206—1207.
. A.C. Адамова
In-Kr. ИНДИЙ-КРИПТОН
Диаграмма состояния In—Кг не построена. Растворимость Кг в жидком In при 1000 °C составляет 10,9- 10“10 % (ат.), при 1300 °C - 3,9- 10“* % (ат.) [1].
Литература
Johnson G.W. // Phil. Mag. 1961. V. 6. Р. 943-946.
■Л. Л. Зисман
In-La. ИНДИЙ-ЛАНТАН
Диаграмма состояния In—La построена в работе [1] (рис. 2).
Сплавы изготовляли плавлением из компонентов в дуговой печи.
При исследовании использовали La чистотой 99,9 % (по массе) и In чистотой 99,999 % (по массе).
Исследование выполняли методами микроструктурного, рентгеноструктурного и дифференциального термического анализов.
Установлено образование семи соединений, из которых Laln3, La3In5 и Lain плавятся конгруэнтно при 1140, 1185 и 1125 °C соответственно; Laln2, La2In и La3In образуются по перитектическим реакциям при 1153, 955 и 816 °C соответственно. Соединение Lalnx (состав точно не установлен) предположительно образуется при 1073 °C по перитектоидной реакции, а затем распадается при 905 °C в результате эвтектоидного превращения.
Растворимость La в In практически отсутствует. Высокотемпературная модификация (yLa) растворяет до 10 % (ат.) In при 742 °C, (pLa) содержит в твердом растворе -3 % (ат.) In при 702 °C (температура эвтектоидного превращения), при 500 °C растворимость практически отсутствует.
Нонвариантные реакции в системе In—К приведены в табл. 3 по данным работы [1], а кристаллическая структура соединений — в табл. 4 по данным работ [V-C, 2].
Таблица 3. Нонвариантные реакции в системе In—La [11
Реакция
Содержание In в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Ж * (yLa) + La3In
14;
-10;
25
742
(yLa) « (pLa) + La3In
8;
3;
25
702
(PLa) * (aLa) + La3In
-0;
-0;
25
310
Ж + La2In * La3In
-19;
-33,33;
25
816
Ж + Lain * La2In
-32;
50;
-33,33
955
Ж = Lain + La3In5
-54;
50;
62-65
1086
Lain + La3In5 * Lain,
50;
62—64;
—
1073
Lain, * Lain + La3In5
50;
-62-63
905
Ж + La^In^ Laln2
-67;
-64;
66,66
1153
Ж * Laln2 + Laln3
71;
66,66;
75
1120
Ж * Laln3 + (In)
-100;
66,66;
-100
155
Таблица 4. Кристаллическая структура соединений системы In—La [V-C, 2]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
С
La3In
AuCu3
сР4, РтЗт
0,50854
—
—
La2In
InNi2
hP6, Pf^/ттс
0,5636
—
0,7065
Lain
CsCl
сР2, РтЗт
0,3985
—
—
La3ln5
Pd5Pu3
оС32, С тст
1,0313
0,8350
1,0550
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
С
Laln2
Laln3
Hg2K
AuCu3
Imma сР4, РтЗт
0,4759
0,47321
0,7695
0,9092
Литература
McMasters O.D., Gschneidner, Jr., K.A. // J. Less-Common Met. 1974. V. 38. N 2-3. P. 137-148.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов. Вища школа. 1982. 255 с.
■ А. С. Адамова
In—Li. ИНДИЙ-ЛИТИЙ
Сплавы In с Li получены в инертной среде в стальных тиглях из In чистотой 99,99—99,999 % (по массе) и Li чистотой 99,9—99,99 % (по массе).
Диаграмма состояния In—Li (рис. 3) построена в работе [1] на основании результатов термического, рентгеновского анализов.
InLi, % (am.)Li
В системе образуются несколько соединений. Соединение InLi плавится конгруэнтно при 632 ± 5 °C, соединение 1п31д13 образуется по перитектической реакции при 400 ± 10 °C, соединения In4U5, In2Li3, 1п1л2, 1п1л3 образуются в твердом состоянии в результате превращений InLi. Область гомогенности InLi при 470 °C составляет 46—72 % (ат.) Li, при 20 °C49—51 % (ат.) Li. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 5. Структура соединения неизвестна. Со стороны In существует перитектика при 159 ± 7 °C, со стороны Li — эвтектика при температуре 179 °C и концентрации 99,8 % (ат.) LL Максимальная растворимость Li в In составляет 1,5 % (ат.). Нет данных о растворимости In в жидком Li.
Таблица 5. Кристаллическая структура соединений системы In—Li
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
с
Ini i
NaTl
сЛ6, Fd3m
0,67862°
0,67890 0.67926“ 0,67666°“
—
[2]
[2]
[2]
[2]
In^s
^«Цт
ЛР9, Йт1
0,478
—
0,888
[3]
In^
Bi2Te,
AR5, Ют
0,4748
—
1,4740
[4]
lnlj2
IaU2
оС12, Стет
0,4763
1,0017
0,4735
[5]
iHglaQ
1пзи,з
cFV№, Fd3m
1,3556
—
—
[5]
*При концентрации 47,26 % (ат.) Li, после "При концентрации 48,1 % (ат.) Li при 25
отжига при •с.
480 'С.
При концентрации 55,1 % (ат.) Li, после отжига при
190 'С.
Литература
Sangster J„ Pelton A.D. // J- Phase Equilibria. 1991. V. 12. N. I. P. 37—41.
Alexander W.A., Caivent L.D-, Gamble B.H., Schinkel K. // Can. J. Chern. 1976. V. 54. N 7. P. 1052-1060.
StOhr J., MOller W_ Schtfer H. // Acta Crystallogr. A. 1981. V. 37. P. 185.
StOhr J_ Schafer HL // Z. Naturforsch. B. 1979. Bd. 34. N 5. S. 653—656.
StOhr J_ Muller W„ Schafer H. // Z. Naturforsch. B. 1978. Bd. 33. N 12. S. 1434-1437.
AC. Адамова
In—Lu. ИНДИЙ—ЛЮТЕЦИЙ
Диаграмма состояния In—Lu (рис. 4) построена в работе [1] и скорректирована в области сплавов, богатых Lu с учетом представлений о Lu как о мономорфном металле [2].
Сплавы изготовляли длительным (400 ч) отжигом шихты, состоящей из навесок чистых металлов, в герметично заваренных тиглях из Та. При исследовании использовали Lu чистотой 99,9 % (по массе) и In чистотой 99,999 % (по массе).
Исследование выполняли методами микроскопического, рентгеноструктурного и дифференциального термического анализов.
Соединения In3Lu, In5Lu3 и InnLu5 образуются с открытым максимумом при температурах 960, 950 и 1290 °C соответственно, 1п1л2 и InLu — при 1190 и 1080 °C по перитектическим реакциям. Все двойные соединения, кроме In3Lus обладают узкими областями гомогенности, отвечающими идеальной стехиометрии. Область существования фазы In3Lu5 при понижении температуры от точки плавления сначала увеличивается (максимум отвечает температуре 1080 °C), а затем уменьшается и при температуре ниже 800 °C она становится практически постоянной (около 37 — 40 % (ат.) In). Кристаллическая Структура соединений системы [ V-C, 3] приведена в табл. 6. Структура соединений InLu и In5Lu3 не установлена.
Таблица 6. Кристаллическая структура соединений системы In—Lu
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
Ь
с
InLu2
InNi2
АР4, P^lmmc
0,5239
—
0,6569
In3Lu5
Si3Mn3
API 6, Р63/mem
0,8800
—
0,6486
In}Lu
AuCu3
сРА, РтЗт
0,4544
—
—
Растворимость In в Lu при температуре 1020 'С составляет -9 % (ат.) и резко падает с понижением температуры, становясь практически незаметной при температуре около 800 °C. Растворимость Ln в In исчезающе мала.
Литература
Yatsenko S.P., Semyannikov А.А., Shakarov Н.О_ Fedorova E.G. // J. Lea- Common Met. 1983. V. 90. N 1. P. 95-108.
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. П Handbook on te Physics and Chemistry of Rare Earths. Amsterdam. New York. Oxford. Tokyo: North-Holland Physics Publishing Co., 1986. V. 8. Chap. 54. P. 1-161.
Е.И. Гладышевский, OK Бодах. Кристаллохимия интерметаллитских соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа. 1982. 255 с.
Г. И. Гладышевский. О И. Кодак, В-К. Печорский, А.С. Адамова
In—Mg. ИНДИЙ-МАГНИЙ
Диаграмма состояния In—Mg приведена на рис. 5. При кристаллизации в системе имеет место образование фаз р и (In) по перитектическим реакциям:
Ж + (Mg) ** р при температуре 484 °C и концентрации -25 % (ат.) In в жидкости;
Ж + р « (In) при температуре 160,2 °C и концентрации -97 % (ат.) In в жидкости.
При охлаждении фаза р претерпевает упорядочение с образованием фаз р' и р". Фаза Р' образуется при температуре 356 °C [1] (355 °C [2]) и концентрации 29 % (ат.) In, а фаза р" при температуре 338 °C и концентрации 46 % (ат.) In [1] (47 % (ат.) In [2]).
Кроме указанных фаз, в системе образуется еще четыре фазы: рр р2, р3 и у'.
Фаза у' образуется при 114 °C по перитектоидной реакции р" + + р « у' [3].
Фаза р2 образуется с открытым максимумом при температуре 298 °C, фазы pt и р3 — по перитектоидным реакциям:
р + р' « pj (температура не установлена) и р' + р2 « р3 (при 210 °C). Характер этих превращений указан на диаграмме с учетом данных работы [4], в которой диаграмма исследовалась при концентрациях In от 100 до 70 % (ат.), и по данным работ [1, 2], в которых исследовались сплавы при концентрации In менее 70 % (ат.).
Согласно работе [1] при 327 °C и 25 % (ат.) In осуществляется эвтектоидное превращение р « (Mg) + рр При температуре 308 °C происходит эвтектоидное превращение р « р' + р". В фазе Р' содержится 36 % (ат.) In, в фазе р" — 40 % (ат.) In. Твердый раствор на основе фазы р' распадается с понижением температуры по эвтектоидным реакциям: Р' « Р21 + Р" при 276 °C и р' « pt + р, при 200 °C. Состав фазы pj соответствует формуле Mg3In; фазы р3 — Mg5In2; Р2 — Mg2In, что согласуется с данными работы [5]. Имеются также сведения об образовании в системе фазы Mg2In5 [5], которая ранее обозначалась как фаза Mgln, (или Mgln3). Образование фазы Mg2In5 противоречит результатам более поздней работы [3].
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 7.
Максимальная растворимость Mg в твердом (In) составляет -2 % (ат.) [Ш]. Растворимость In в твердом (Mg) при температуре 484 °C равна 19,4 % (ат.), при температуре 327 °C — 18,7 % (ат.), при температуре 200 °C — 13,9 % (ат.).
Таблица 7. Кристаллическая структура соединений системы In—Mg
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
с
P'
Cu3Au
• сР4, РтЗт
—
—
—
[2, 51
P"
CuAu
tP2, РМ ттт
—
—
[2, 51
y'
Cu3Au
сР4, РтЗт
0,4610— 0,4633
—
—
[31
Pl*
—
—
0,6348
—
3,117
[41
Pt
—
—
0,827
—
0,342
[Ш]
P,^^)"
—
—
1,425
■ 0,737
0,618
[41
P*‘*
—
—
—
—
—
[41
‘Гексагональная сингония; параметры решетки указаны при концентрации 24,4^% (ат.) In.
Ромбическая сингония.
“‘Неупорядоченная ГЦК структура.
Литература
Feschotte Р. // J. Less-Common Met. 1976. V. 46. N 1. Р. 51—54.
Pikwick К.М., Alexander W.A., Gamble R.H. // Can. J. Chern. 1969. V. 47. N 18. P. 3417-3427.
Hiraga K., Koiwa M„ Hirabayashi M. // J. Less-Common Met. 1968. V. 15. N 2. P. 109-119.
Watanabe Yousuke // Acta Metall. 1975. V. 23. N 6. P. 691—696.
Schubert K„ Gauzzi F., Frank K. // Z. Metallkunde. 1963. Bd. 54. N 7. S. 422-429.
Л. Л. Рохлин
In—Мп. ИНДИЙ-МАРГАНЕЦ
Диаграмма состояния In—Мп изучена методами термического [1, 2], металлографического [2], рентгенографического [2] и магнитного анализов [1]. В основу построения диаграммы состояния In—Мп (рис. 6) [3] положены данные работы [1]. .
Установлено образование соединения 1пМп3 по перитектической реакции при 910 °C, а также нонвариантные реакции, связанные с полиморфным превращением Мп.
Растворимость In в (рМп) составляет -14 % (ат.) при температуре 800 °C [2]. Соединение InMn3 имеет магнитное превращение
Таблица 8. Нонвариантные реакции в системе In—Мп
Реакция
Содержание Мп в фазах, % (ат.)
Температура, "С
Источник
Ж + (6Мп) * (уМп)
-95;-98;-
96,5
1172
[21
(уМп) * Ж + (РМп)
-88;-72;
-92
1020
[1]
Ж + (РМп) - 1пМп3
-52; -87,5;
-79
75
910
[1]
[2]
(РМп) • (аМп) + 1пМп3
-90,-97;
75
635
(И
Ж = (In) + InMn3
-100; -100;
75
156,6
[31
в области температур от —173 до 130 °C [3]. Нонвариантные реакции приведены в табл. 8.
Соединение InMn3 имеет структуру типа Cu5Zng (символ Пирсона сР52, пр. гр. Р4 3т), параметр решетки а = 0,9420 нм [4] или а = = 0,9435 нм [2].
В работе [5] указывается на образование метастабильных фаз в области (6Мп) при концентрациях 86 и 88 % (ат.) Мп в результате резкой закалки со скоростью 107 — 108 °С/с. Фаза с 86 % (ат.) Мп имеет структуру типа W (символ Пирсона с/2, пр. гр. 1тЗт), параметр решетки а = 0,3015 нм.
Литература
Корр W.U., Romer О., Wachtel Е. // Z. Metallkunde. 1968. Bd. 59. S. 917-923.
Zwicker U. // Z. Metallkunde. 1950. Bd. 41. S. 399-401.
Okamoto H. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 3. P. 303-306.
Brandon J.K., Kim H.S., Pearson W.B. // Acta Crystallogr. 1979. V. 35. N 9. P. 1937-1944.
Гудзенко B.H., Полеся А.Ф. // Изв. АН СССР. Металлы. 1975. Т. 5. С. 192-195.
А.С. Адамова
In—Мо. ИНДИЙ—МОЛИБДЕН
Диаграмма состояния In—Мо не построена. По данным работы [1], сплав Мо с содержанием 0,03—0,02 % (ат.) In, приготовленный спеканием в водороде при температуре 2040 °C, имел однофазное строение после прокатки спеченных штабиков при 1250 °C и отжига при 1100 °C в течение 0,5 ч. В работах [2, 3] изучена растворимость Мо в жидком In при температурах 327—967 °C. В работе [4] расчетным путем с использованием экспериментальных данных [1—3] и термодинамических характеристик системы определены следующие значения растворимости Мо в расплаве In, находящегося в равновесии с газовой фазой при давлении 0,1 МПа:
Температура, °C 1577272093
Растворимость Мо, % (ат.) 10-7 0,03614,0
Литература
Bruckhart W.L., La Chance М.Н., Craighead C.M., Jaffer R.I. // Trans. ASM. 1953. V. 45. P. 286-313.
Диева E.H. // Tp. ин-та химии. Уральский научный центр АН СССР. 1974. Т. 29. С. 105-110.
Яценко С.П., Диева Е.Н. // Журнал физической химии. 1973. Т. 47. С. 2948.
Brewer L, Lamoreaux R.H. // Atomic Energy Rewiew. Special Issue N 7. Molybdenum: Physico-Chemical Properties of its Compounds and Alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency. 1980. P. 261—262.
In—N. ИНДИЙ-АЗОТ
Диаграмма состояния In—N не построена.
В справочниках [X, Ш] сообщается, что установлено образование соединения InN со структурой вюрцита, а = 0,353, с = 0,570 нм (символ Пирсона АР4, пр. гр. P63mc).
- В.Н. Кузнецов
In—Na. ИНДИЙ-НАТРИЙ
Сплавы In с Na получены в стеклянных ампулах, заполненных Аг, из In чистотой 99,99 % (по массе) и Na, рафинированного от примесей дистилляцией в высоком вакууме [1] или Na чистотой 99,99 % (по массе).
Диаграмма состояния In—Na (рис. 7) построена на основании данных термического и рентгеновского анализов, измерения плотности и магнитной восприимчивости сплавов, а также термодинамических данных [1, 2, 3].
In с Na образуют соединения: In8Na5, плавящееся конгруэнтно при 441 ± 2 °C, InNa, образующееся по перитектической реакции при 345 ± 4 °C, и InNa3, существующее в интервале температур 286—160 °C. Кристаллическая структура определена у InNa: прототип NaTl, символ Пирсона сР16, пр. гр. Fd3m, а = 0,731 нм [4].
Растворимость In в Na при эвтектической температуре 96 °C составляет 0,4 % (ат.), при температуре НО °C — 0,5—0,6 % (ат.) [5,6]. '
Нонвариантные реакции в системе приведены в табл. 9 по данным работы [3].
Таблица 9. Нонвариантные реакции в системе In—Na
Реакция
Содержание Na в фазах, % (ат.)
Температура, "С
Ж + In8Na,’ - (In)
2,5;38,5;3,2
160±5
Ж + IngNa3 - InNa
60;38,5;50
345±4
Ж + InNa - InNa/*
78.;50;75
286
InNa3 - InNa + Ж
75; ' 50;98
160
Ж = InNa + (PNa)
99,6;50;100
96±0,5
Формула соединения IngNa3 точно не установлена, может быть и геновский анализ дает формулу IngNa3.
Формула соединения точно не установлена.
In3Na2. Рент-
Na, % (по массе)
Рис. 7. In—Na
Литература
1. Thummel R., Klemm W. // Z. Anorg. All. Chem. 1970. Bd. 376. N 1. S. 44-63.
2. Яценко С.П., Мелехов Л.З. // Изв. АН СССР. Металлы. 1980. № 5. С. 233— 236.
3. Larose S., Pelton A.D. // J. Phase Equilibria. 1991. V. 12. N 3. P. 371-376.
4. Zintl E„ Neumayr S. // Z. Phys. Chem. 1933. Bd. 20. S. 272-275.
5. Davies H.A. // Trans. AIME. 1967. V. 239. P. 928-929.
6. Lamprecht G.J., Crowther P. // J. Inorg. Nucl. Chem. 1969. V. 31. P. 925—931.
A.C. Адамова
In—Nb. ИНДИЙ-НИОБИЙ
Систему исследовали методом дифференциального термического, рентгеновского и металлографического анализов. При исследовании использовали порошковые In чистотой 99,999 % (по массе) и Nb чистотой 99,89 % (по массе). На диаграмме (рис. 8) присутствуют два инконгруэнтно плавящихся соединения: фаза е (при 1007 °C) и Nb3In (при 475 °C). При температуре 390 °C фаза е, содержащая 90 % (ат.) Nb, распадается по эвтектоидной реакции на (Nb) и Nb3In. Эвтектическая реакция Ж » (In) + Nb3In при температуре
InNb, */. (am.)Nb
Рис. 8. In—Nb
142 °C вырождена. Область гомогенности Nb3In заключена между 75 и 85 % (ат.) Nb при температуре 20 °C. Взаимная растворимость In и Nb в твердом состоянии незначительна.
Соединение Nb3In имеет кубическую структуру типа pW (символ Пирсона сП, пр. гр. 1тЗт), параметр решетки а = 0,5293 нм при концентрации 75 % (ат.) Nb и а = 0,5288 нм при концентрации 85 % (ат.) Nb [Ш].
Литература.
Villars Р„ Girgis К. // Z. Metallkunde. 1982. Bd. 73. N 3. S. 169-171.
E. H. Шефтель
In—Nd. ИНДИЙ-НЕОДИМ
Диаграмма состояния In—Nd построена в работе [1] и приведена на рис. 9.
Сплавы изготовляли длительным (400 ч) отжигом шихты, состоящей из навесок чистых металлов, Nd чистотой 99,9 % (по массе) и In чистотой 99,999 % (по массе) в герметично заваренных тиглях из Та.
■ Исследование выполняли методами дифференциального термического, микроскопического и рентгеноструктурного анализов.
Соединения In3Nd, In5Nd3 и InNd образуются с открытым максимумом при 1220, 1190 и 1230 °C соответственно. Соединения InNd2
Рис. 9. In—Nd
и InNd3 образуются по перитектическим реакциям при 1070 и 930 °C. Растворимость Nd в In практически отсутствует. Высокотемпературная модификация (PNd) растворяет до 12 % (ат.) In при эвтектической температуре 880 °C. Этот твердый раствор затем эвтектоидно распадается при температуре 740 °C и концентрации 10 % (ат.) In на (aNd) и соединение InNd3; растворимость In в (aNd) при этом составляет 5 % (ат.). При температуре 500 °C растворимость In в (aNd) практически отсутствует. Все двойные соединения, кроме InNd обладают узкими областями гомогенности, отвечающими идеальной стехиометрии. Область гомогенности фазы InNd при понижении температуры от точки плавления сначала увеличивается (максимум отвечает температуре 1070 °C), а затем сокращается, и при температуре ниже 800 °C становится практически постоянной в интервале концентраций 47—50 % (ат.) In.
Нонвариантные реакции в системе приведены в табл. 10 по данным работы [ 1 ]. Кристаллическая структура соединений дана в табл. 11.
Таблица 10. Нонвариантные реакции в. системе In—Nd
Реакция
Содержание Nd в фа- ■ зах, % (ат.)
Температу- ‘ ра, °C
Ж - (PNd) + InNd3
15;
12;
25
- 880
(PNd) - (aNd) + InNd3
Ю;
5; :
25 .
740 _
Ж + InNd2 ■ InNdj
-21;
-33,33,
25
930
Ж + InNd • InNd2
-32;
42,5;-
33,33
1070
Ж - InNd + In3Nd3,
55;
50;
-62
ИЗО
Ж » In3Nd3 + In3Nd■
65;
. -62;
75
■1150
Ж - In3Nd + (In)
-100
■ 75;
-100
-156
Таблица 11. Кристаллическая структура соединений системы In—Nd [V-C, 2].-
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, ■ пр. гр.
• Параметры решетки, нм
а .
b
с
InNd3
AuCu3
сР4, ' РтЗт
0,49296
—
—
InNd2
InNi2 •
hP6, ,/'б3/ттс
0,5505
—
0,6868
In3Nd3
Pd3Pu3
оС32, Стет
1,008
• 0,8155
1,044
In3Nd
AuCu
сР4, РтЗт
0,46530
—
Литература
Yatsenko S.P., Semyannikov A.A., Shakarov H.O., Fedorova E.G. // J. Less- Common Met. 1983. V. 90. N 1. P. 95-108.
/ 2. Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа. 1982. 255 с.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
In—Ni. ИНДИЙ—НИКЕЛЬ
На рис. 10 представлена диаграмма состояния In—Ni, построенная в основном по результатам работы [1] и дополненная данными работ [2, 3]. Граница твердого раствора In в Ni проведена по данным работы [X].
В системе In—Ni установлено существование восьми промежуточных фаз: Ni3In, Ni2In, е, е' (Ni13Ing), Niln, 0, Ni2In3 и Ni3In7, из которых только фазы 0, е, е' обладают заметной областью гомогенности. Согласно работе [1], при температуре 900 °C фаза е гомогенна
In, °/о (по массе)
Рис. 10. In—Ni
в области концентраций 31—42 % (ат.) In, фаза 0 — в области концентраций 52—57 % (ат.) In. Соединения Ni3In, Ni2In, e'(Ni]3In9), Niln образуются по перитектоидным реакциям при температурах 842, 665, 876 и 860 °C соответственно. Фазы е и 0 плавятся конгруэнтно соответственно при -970 и 950 °C, а при температурах 482 и 770 °C эвтектоидно распадаются на смеси фаз Ni2In + е' и Niln + Ni2In3. Сплавы с -14,6—31 % (ат.) In и 42—51 % (ат.) In кристаллизуются с образованием эвтектик (Ni) + е и 0 + е. Эвтектика между твердым раствором на основе Ni и фазой е кристаллизуется при температуре 910 °C [1, 2] и содержании 26,5 % (ат.) In [3], между фазами е и 0 - при 876 °C [1,3] и 46,6 % (ат.) In [3].
По данным работ [2, 4, 5], в системе In—Ni отсутствует соединение Ni2In. По данным работы [4], фаза е при температуре -540 °C распадается по эвтектоидной реакции е * Ni3In + е', а фаза е' при температуре -425 °C претерпевает эвтектоидное превращение: е' ** ** Ni3In + Niln. Эти данные не были приняты во внимание при построении диаграммы на рис. 10.
Растворимость In в твердом Ni с понижением температуры заметно уменьшается, значения растворимости In в (Ni) при различных температурах приведены ниже.
Температура, °C Растворимость In, % (по массе) . .Источник Температура, °C Растворимость In, % (по массе) . .Источник 908 883830740630600400
Температура, °C
Растворимость In, % (по массе) . .
Источник
Температура, °C
Растворимость In, % (по массе) . .
Источник
21,05 24,7514,539,334,969,331,55
[1][X][X][X][X][1][X]
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 12.
Таблица 12. Кристаллическая структура соединений системы In—Ni
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
с
Ni3In
Ni3Sn
ЛР8, Р63/ татас
0,553
—
0,425
[2]
e(Ni2In)
Ni2In
hP6,
0,4179
—
0,5131
[X]
Р63/ тате
0,4186
—
0,5163
[X]
0,420
—
0,508
[4]
e'(Nil3In9)
Nij^Ga^
—
0,732* 0,737**
0,417* 0,420**
0,527* 0,522**
[4]
[4]
1,4646***
0,8329***
0,8977***
[71
Niln
CoSn
АР6,
0,454
—
0,434
[2]
РЫ штат
0,520
—
0,434
[5]
0,521
—
0,435
[X]
P
CsCl
сР2, РтЗт
0,309
—
[2]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
Ni2In3
№2А13
кР5, Р3т1
0,439
0,439
—
0,520
0,529
[2]
[5]
№31п7
Cu5Zn8
с!52, ■ /43т
0,918
—
—
[2]
*p = 90,8°, при концентрации 36,2 % (ат.) In.
^р - 90°, при концентрации 41,1 % (ат.) In.
** р = 35,35°, при концентрации 42 % <ат.) In.
Литература
Best K.J., GOdecke Т. // Z. Metallkunde. 1969. Bd. 60. N 8. S. 659-661.
Hellner E. // Z. Metallkunde. 1950. Bd. 41. S. 401-406.
Levingston J.D. // Met. Trans. 1972. V.3. N 12. P. 3173-3176.
Винокурова Г.А., Гейдерих B.A., Герасимов Я.И. // Доклады АН СССР. 1973. Т. 211. № 3. С. 620-623.
Баранова Р.В. // Кристаллография. 1965. Т. 10. С. 32—36, 614—621.
Pearson W.B., Thompson L.T. // Canad. J. Phys. 1957. V. 35. N 4. P. 349—357.
Ellner M„ Bhan S., Schubert K. //J. Less-Common Met. 1969. V. 19. P. 245252.
H.P. Абрукина
In-О. ИНДИЙ-КИСЛОРОД
При взаимодействии In с О установлено образование соединений In2O, InO и 1п2О3 с содержанием О — 6,52, 12,24 и 17,3 % (по массе).
Соединение 1п2О3 является наиболее устойчивым оксидом и имеет две модификации с ОЦК и ромбоэдрической структурой. 1п2О3 с ромбоэдрической структурой типа корунда получен гидротермическим методом и, по-видимому, является метастабильной формой, образующейся при высоких давлениях [1] (параметры решетки в гексагональной сингонии: а = 0,549 нм, с = 1,452 нм, символ Пирсона АР10, пр. гр. R3c [3]). Кубическая модификация 1п2О3 изоструктур- на Мп2О3 (символ Пирсона с780, пр. гр. /аЗ) а = 1,012 нм [3]. В работе [2] показано увеличение параметра решетки ОЦК-модифика- ции 1п2О3 от 1,0119 нм при 30 °C до 1,0199 нм при 968 °C.
Литература
Литвин Б.Н., Иванова Л.И. // Кристаллография. 1969. Т. 14. С. 1122.
Kunda K.D., АН S.Z. // J. Appl. CrystaUogr. 1970. V. 3. Р. 543.
Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т. 3. 815 с.
С.П. Алисова
In-Os. ИНДИЙ-ОСМИЙ
Диаграмма состояния In—Os не изучена. In и Os не взаимодействуют в жидком состоянии. Прогнозирование фаз с использованием ЭВМ, основывающееся на электронном строении свободных атомов элементов, позволило предположить образование соединений: In3Os, In2Os, InOs, InOs2 (вероятно, co структурой фаз Лавеса) [1].
Литература
Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т. 3. 815 с.
С. П. Алисова
In-Р. ИНДИЙ-ФОСФОР
Сплавы In с Р могут быть получены как прямым синтезом компонентов, так и косвенными методами. Фосфид InP получали взаимодействием 1п2О3 и РН3, 1пС13 и РН3, а также взаимодействием металлического In и РН3.
Фазовые равновесия в системе In—Р представлены на рис. 11 по данным работы [1] при давлении 0,1 МПа; штриховой линией обозначен участок ликвидуса, отвечающего большему давлению пара: от 0,1 до 1,6 МПа (давление пара InP при температуре 1062 °C). При температуре -156,4 °C кристаллизуется вырожденная эвтектика InP + (In); растворимость Р в (In) составляет менее 10—3 % (ат.). InP имеет кубическую структуру типа сфалерита (символ Пирсона cFS, пр. гр. F43m) а = 0,586—0,588 нм [2]. При давлении 13 ГПа установлено существование метастабильной модификации InP со структурой типа NaCl (символ Пирсона с№, пр. гр. Fm3m), а = = 0,531 нм, обладающей металлической проводимостью [3].
Литература
Tmar М., Gabriel A., Chatillon С., Ansara I. // J. Cryst. Growth. 1984. V. 68. N 2. P. 557-580.
Minomura S., Driscamer G. // J. Phys. Chern. Solids. 1962. V. 23. P. 451.
Вол A.E., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т. 3. 815 с.
P, % (по массе)
Рис. 11. In—р
In—Pb. ИНДИЙ-СВИНЕЦ
Результаты исследования системы In—Pb (рис. 12) обсуждаются в работах [X, 1, 2]. При температурах 159 и 178 °C протекают перитектические реакции образования твердого раствора (In) и промежуточной фазы а: Ж + а ** (In) и Ж + (РЬ) » а. На кривой ликвидуса при концентрации -2 % (ат.) РЬ имеется минимум при температуре 156 °C.
Рис. 12. In—Pb
Фазовые границы областей в твердом состоянии проведены по данным работы [3] на основании рентгеновских исследований и измерения сверхпроводящих свойств. В работе [4] выполнен термодинамический расчет, хорошо описывающий диаграмму плавления, но не согласующийся с данными работы [2] относительно твердого состояния.
Литература
Nabot J., Ansara I. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987. V. 8. N 3. P. 246—255.
Вол A.E., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука. 1976. 815 с.
Nembach Е. // Trans. AIME. 1969. V. 245. N 1. Р. 131-132.
Lukas H.L., Henig E. Fh., Zimmerman B. // Calphad. 1977. V. 1. N 3. P. 225-236.
B.H. Кузнецов
In-Pd. ИНДИЙ-ПАЛЛАДИЙ
Сведения по исследованию взаимодействия In с Pd представлены достаточно подробно в справочной литературе [X, Э, 1].
Диаграмма состояния In—Pd построена на основании данных микроструктурного, рентгеноструктурного и термического анализов [Э] и показана на рис. 13.
В системе установлено существование ограниченного твердого раствора на основе Pd (21,2 % (ат.) In) и образование пяти соединений: Pd3In, Pd2In, Pdln, Pd2In3 и Pdln3. Соединение Pdln имеет широкую область гомогенности и стабильно в широком интервале температур. Уникальной особенностью этого соединения, обладающего кристаллической структурой 0-латуни, является его специфическая окраска, связанная с изменением порога поглощения при легировании Pdln [2].
Соединения Pd2In и Pdln плавятся конгруэнтно при 1323 и 1285 °C. При этом максимум на кривой ликвидуса при 1285 °C отвечает содержанию 54 % (ат.) In. Температура плавления соединения Pdln при стехиометрическом составе составляет 1265 °C. Соединение Pd2In существует в двух модификациях: высокотемпературной 0Pd2In и низкотемпературной aPd2In. pPd2In образуется конгруэнтно при 1323 °C и при 935 °C распадается на Pdln и aPd2In по эвтектоидной реакции; aPd2In образуется из pPd2In и Pd3In при 1066 °C по перитектоидной реакции.
Соединения Pd3In, Pd2In3 и Pdln3 образуются по перитектическим реакциям при температурах 1365, 709 и 664 °C соответственно. При температуре 155 °C кристаллизуется вырожденная эвтектика (In) + + Pdln3.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 13.
Таблица 13. Кристаллическая структура соединений системы In—Pd
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
Pd3In"
—
—
0,406
—
0,379
[X]
Pd2In
Co2Si
оР12, Рпта
0,822
0,560
0,421
[3]
Pdln
CsCl
СР2, РтЗт
0,325
—
—
[X]
Pd2In3
Nt2Al3
КР5, P3ml
0,452
—
0,549
[X]
Pdln3
Cu5Zn8
cI52, ЙЗт
0,942
—
—
[3]
Pd5In3
Тетрагор
Rh5Ge3 гальная сир
оР 16, РЬат
тгония.
1,100
0,559
0,423
[3]
Рис. 13. In—Pd•
Литература
Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т. 3. 815 с.
Благородные металлы: Справочник / Под ред. ЕМ. Савицкого. М.: Металлургия, 1984. 592 с..
Schubert К., Lukas H.L., Meissner H.G., Bhan S. // Z. Metallkunde. 1959. Bd. 50. S. 534-540.'
In—Pm. ИНДИЙ-ПРОМЕТИЙ
На рис. 14 приведена расчетная диаграмма состояния In—Pm, построенная в работе [1] на основе общих закономерностей в строении диаграмм состояния двойных систем In с редкоземельными металлами.
PmIn, % (am)In
Рис. 14. In—Pm
Литература
1. Delfino S., Saccone A., Ferro R. // J. Less-Common Met. 1984. V. 102. N 2. P. 289-310.
In-Pr. ИНДИЙ—ПРАЗЕОДИМ
Диаграмма состояния In—Рг, построенная в работе [1] и позднее уточненная в работах [2, 3], приведена на рис. 15.
При исследовании использовали Рг чистотой 99,9 % (по массе) и In чистотой 99,999 % (по массе).
Исследование выполняли методами дифференциального термического, микроскопического и рентгеноструктурного анализов.
Соединения Prln3, Рг21п3 и Prln образуются с открытым максимумом при температурах 1213, 1195 и 1186 °C соответственно, а Рг31п и Рг21п — в результате перитектических реакций при температурах 767 и 1017 °C. Соединение Prln при температуре 1091 °C претерпевает полиморфное превращение. В работе [4] сообщено о соединении Рг31п5, которое не указано на диаграмме состояния.
Нонвариантные реакции в системе In—Pr и кристаллическая структура соединений приведены в табл. 14 и 15 по данным работ
Таблица 14. Нонвариантные реакции в системе In—Pr
Реакция
Содержание In в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Ж * (aPr) + Рг31п
6;
0;
25
708
Ж + Рг21п •» Рг31п
и;
33,33
;25
767
Ж + «Prln = Pr2In
34;
50;
33,33
1017
Ж * pPrln + Pr2In3
55;
50;
60
1114
Ж * Pr2In3 + Prln3
66;
60;
75
1145
Ж * Prln3 + (In)
-100;
75;
100
156
Таблица 15. Кристаллическая структура соединений системы In—Pr
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
Рг31п
AuCu3
сР4, РтЗт
0,49636
—
—
Рг21п
InNi2
hP6, Pb-J ттс
0,5534
—
0,6893
pPrln
CsCl
сРТ, РтЗт
0,3955
—
—
Рг31п5
Pd5Pu3
оС32, Стет
1,0147
0,8208
1,0430
Рг!п3
AuCu3
СР4, РтЗт
0,46707
—
—
Литература
landelli А. // Atti Acad. Naz. Line. Rend. C. Sci. Fiz. Mat. Nat. 1947. V. 2. P. 327-334.
McMasters O.D., Gschneidner, Jr., K.A. // J. Less-Common Met. 1976. V. 44. P. 281-289.
Delfino S„ Saccone R., Ferro R. // J. Less-Common Met. 1979. V. 65. P. 181.
Delfino S., Saccone R., Mazzone D., Ferro R. // J. Less-Common Met. 1981. V. 81.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский
In-Pt. ИНДИЙ-ПЛАТИНА
Систему исследовали неоднократно различными методами физикохимического анализа [1, 2, 3, 4]. На рис. 16 приведена диаграмма состояния In—Pt, построенная по результатам наиболее поздней и тщательно выполненной работы [4], в которой учитывались результаты и ранее проведенных работ.
Для системы характерно образование большого числа промежуточных фаз: Pt3In, Pt2In, Pt3In2, Р1б1п5, Ptin, Pt2In3, Ptln2 и Pt3In7. Только соединение Pt2In3 плавится конгруэнтно при 1064 °C. Остальные соединения образуются по перитектическим или перитектоидным реакциям. Соединение Pt3In2 претерпевает полиморфное превращение при 550 °C. .
Нонвариантные реакции в системе In—Pt, по данным работы [4], и кристаллическая структура соединений приведены в табл. 1 б и 17. Структуры соединений Pt6In5 и Ptin не приводятся.
Таблица 16. Нонвариантные реакции в системе In—Pt
Реакция
Содержание In в фазах, % (ат.)
Температура, "С
Ж + (Pt) - Pt3In
27;
И;
25
1458
Ж + Pt3In « Pt3In2
44;
29;
40
1160
Pt3In + Pt3In2 * Pt2In
27;
39;
33,33
1005
Ж + Pt3In2 <« Pt6In5
49;
42;
45
1056
Ж « Pt6In5 + Pt2In3
53;
45;
60
963
Ptelnj + Pt2In3 * Ptin
45;
60;
50
944
Ж + Pt2In3 w ptln2
69;
60;
66,66
1039
Ptln2 « Pt2In3 + Pt3In7
66,66;
60;
70
674
Ж + Ptln2 w Pt3In7
82;
66,66;
70
894
Ж « Pt3In7 + (In)
-99;
70;
-100
154
Максимальная растворимость In в твердом растворе (Pt) составляет 11 % (ат.), что согласуется с данными работы [1].
Таблица 17. Кристаллическая структура соединений системы In—Pt
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
6
с
Pt3In
Cu3Au
сР4, РтЗт
0,3992
—
—
[4]
Pt2In
Pt5Ga3
оС 16, Сттт
0,818
0,781
0,408
. [4]
Pt3In2(BT)
Pt3Tl2
hP20, Р31с
0,5575
—
1,3657
[3]
Pt3In2(HT)
NiAs
/iP4, P&Jmmc
0,435
—
0,555
[3]
Pt2!n3
Al3Ni2
hP5, P3ml
0,453
—
0,551
[4]
Ptln2
CaF2
cF\2, Fm3m
0,6366
—
—
[4]
Р1з1п7*
Кубичес
Ir2Sn7 кая сингон
4Я.
0,9435
—
—
[4]
В работе [3] в области концентраций между 40 и 45 % (ат.) In установлено образование фазы, которой дается формула Pt13In9. Фаза же с формулой Pt6In5, которая соответствует этой области концентраций, не указана в работе [3]. Фаза Ptin в работе [3] не наблюдалась. Отличие диаграммы состояния в работе [3] от построенной в работе [4] состояло также в том, что ни одно из соединений не давало открытого максимума. В системе по данным работы [3] имела место лишь одна эвтектическая реакция со стороны In.
Литература
Металловедение платиновых металлов / Е.М. Савицкий, В.П. Полякова, Н.Б. Горина и др. М.: Металлургия. 1975. 423 с.
Harris I.R., Norman М., Bryant A.W. //J. Less-Common Met 1968. V. 16. P. 427.
Jain K.C., Bhan S. H Trans. Ind. Inst. Met. 1973. V. 25. N 3. P. 100-102.
Guex P., Feschotte P. // J. Less-Common Met.. 1976. V. 46. N 1. P. 1011—106.
Л.Л. Рохлин
In-Pu. ИНДИЙ-ПЛУТОНИЙ
Исследованию и анализу диаграммы состояния In—Pu посвящен ряд работ [1—5]. Наиболее полное ее исследование с использованием микроструктурного, рентгеновского, рентгеноструктурного и дилатометрического анализов проведено в работе [1] (рис. 17).
Установлено, что In и Ри полностью взаиморастворимы в жидком состоянии. В системе образуются пять соединений, из которых Puln(6) и Ри1п3(к) плавятся конгруэнтно при 1145 [1] и 1225 °C [1, 2], а соединения Pu3In(p), Ри^пИ!) и фаза л образуются по перитектическим реакциям при 962, 1080 и 1119 °C соответственно [1]. При температуре 1064 °C [1], (1068 °C [2]) и концентрации 59 % (ат.) In в системе кристаллизуется эвтектика Puln + Pu3In5. При температуре 863 °C [1] фаза л распадается на Pu3In и Puln.
Имеются определенные расхождения в строении диаграммы состояния In—Pu по данным работ [1,3] в области сплавов, богатых Ри, а также в значениях растворимости In в Ри. По данным работы [1] перитектическая реакция Ж + Pu3In «* (ePu) в системе протекает при 676 °C, а при 527 °C в системе имеет место перитектоидная реакция (ePu) + Ри31п «* (бРи). Характер фазового превращения, связанного с модификацией (б'Ри) не установлен. Предположительно строение в богатой Ри частью диаграммы показано на вставке рис. 17. По данным работы [3] соединение Pu3In претерпевает полиморфное превращение при температуре 678 °C, а при теКшературах ббб и 550 °C в системе имеют место соответствующие перитектическая и перитектоидная реакции.
По данным работы [1], растворимость In в (еРи) составляет < 1,5 % (ат.), в (бРи)2 % (ат.) при температурах 6.76 и 527 °C, соответственно. По данным работы [3] растворимость In в (еРи) при 664 °C равна -1,8 % (ат.), а при 550 °C -4 % (ат.). Растворимость In в жидком Ри при 803 °C составляет 2,7 ± 0,2 % (ат.) [2]. Данные работы [3] в отношении растворимости In в (бРи) являются, по- видимому, завышенными.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 18. Структура фаз д и I (Pu3In5) не приводится.
Таблица 18. Кристаллическая структура соединений системы In—Ри
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Ри31п
АиСи3
сР4,
0,4705**
—
[1]
РтЗт
0.4722*2
—
[1]
0,4702
—
[2]
0,4705
—
[3]
Puln
Au Си
сР4,
0,4811
0,4538
[1]
Р4/ттт
0,338
0,455
[5]
Puln3
AuCu3
сР4,
, 0,4607
—
[21
РтЗт
0,46096*’
—
[И
0,46185м
—
[И
*При концентрации -24 % (ат-) In.
2При концентрации -28 % (ат.) In.
3При концентрации 75 % (ат.) In.
мПри концентрации 74 % (ат.) In.
Литература
Coffinberry A.S., Waldrom М.В. // Review of the Physical Metallurgy of Plutonium of Metallurgy and Fuels. London, New York: Progress of Nuclear Energy, 1956. V. 1. Ser. 5. P. 354-410.
Бочвар А.А., Конобеевский C.T., Кутайцев В.И. и др. // Тр. 2-й международной конференции по мирному использованию атомной энергии. Женева. 1958. Доклады советских ученых. Ядерное горючее и реакторные материалы. М.: Атомиздат, 1959. С. 376-395..
Schnonfield F.N. The Metal Plutonium. Chikago: Univ. Press, 1961. 240 p.
Вол A.E., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т. 3. 815 с.
Hocheid В., Tanon A., Despres J. // J. Nucl. Mater. 1965. V. 15. N 3. P. 241-245.
Н.П. Абрукина
In—Rb. ИНДИЙ-РУБИДИЙ
Сплавы системы In—Rb были получены плавлением в инертной среде в герметичных тиглях из Nb компонентов In чистотой 99,99 % (по массе) и дистиллированного в вакууме Rb [1} или In чистотой 99,999 % (по массе) и Rb чистотой 99,999 % (по массе) [2].
На основании данных работ [1, 2], в которых использовались методы рентгеновского и термического анализов и измерения платности сплавов, в работе [3] построена диаграмма состояния In—Rb (рис. 18)..
В жидком состоянии при концентрациях -45—90 % (ат.) Rb существует область несмешиваемости. Максимальная точка на кривой
Рис. 18. In—Rb
расслаивания соответствует температуре 625 ± 75 °C и концентрации -65 % (ат.) Rb. В системе образуются три соединения: In4Rb, In3Rb2 и In5Rb4 (или InnRb9), два первых — по перитектическим реакциям и последнее — по синтектической реакции. Формула соединения In5Rb4 была установлена на основании анализа продолжительности эвтектических остановок при термическом анализе сплавов со стороны Rb.
Нонвариантные реакции в системе In—Rb приведены в табл. 19 по данным работы [3].
Таблица 19. Нонвариантные реакции в системе In—Rb
Реакция
Содержание Rb в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Ж - (In) + In4Rb
-0;
0;
20
156,6
Ж + ln3Rb2 - In4Rb
-19;
40;
20
452125
Ж + In5Rb4 - In3Rb2
-30;
44,4;
40
490110
Ж, + Ж2 - In5Rb4
-43;
-92;
44,4
522130
Ж - In5Rb4 + (Rb)
-100;
44,4;
100
-39,43
Определена кристаллическая структура соединения In4Rb: прототип А14Ва (символ Пирсона Z/10, пр. ip. I4jm.mrn), а = 0,4914 нм, с = = 1,282 нм [4].
Соединение In3Rb2 имеет структуру, подобную In3Cs2 (пр. гр. 24/712) [5].'
Литература■
Thiimmel R., Klemm W. // Z. Anorg. All. Chem. 1970. Bd. 376. N 1. S. 44-51.
Яценко С.П., Чунтонов K.A., Бушманов В.Д., Диева Э.Н. // Структура фаз, фазовые превращения и диаграммы состояния металлических систем. Сб. статей. М.: Наука, 1974. С. 198-201.
Larose S., Pelton A.D. // J. Phase Equilibria. 1991. V. 12. N 3. P. 377-379.
Bruzzone G. // Acta Crystallogr. B. 1969. 25. P. 1206—1207.
Yatsenko S.P., Tschuntonov K.A., Orlow A.N. et al // J. Less-Common Met. 1985. V. 108. P. 339-343.
AC. Адамова
In-Rh. ИНДИЙ-РОДИЙ
О взаимодействии компонентов системы In—Rh имеются ограниченные сведения. В системе In—Rh обнаружено два соединения: In3Rh и InRh. В интервале температур 200—500 °C соединение In3Rh находится в равновесии с соединением InRh и твердым раствором Rh в In. Предполагается существование области несмешиваемости в жидком состоянии.
Кристаллическая структура соединений системы приведена в табл. 20.■
Таблица 20. Кристаллическая структура соединений системы In—Rh
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
In3Rh
InRh
CoGa3
CsCl
ГР16, Р4л2 сР2, РтЗт
0,701
0,320
0,715
Ш
[2]
Литература
Schubert К., Lukas H.L., Meissner H.G., Bhan S. // Z. Metallkunde. 1959. Bd. 50. S. 534-540.
Вол A.E., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: ‘ Наука, 1976. Т. 3. 815 с.
А. Л, Татаркина
In—Ru. ИНДИЙ—РУТЕНИЙ
Сведения об исследовании диаграммы состояния In—Ru ограниченны. Проведено рентгеновское изучение сплавов Ru с 10, 25, 40, 50, 67, 75, 90 % (ат.) In [11. Установлена незначительная растворимость компонентов в твердом состоянии. В системе обнаружено существование двух соединений: Ruln3 и Ru3In. Соединение Ru3In нестабильно и распадается на Ruln3 и Ru.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 21 по данным работы [1].
Таблица 21. Кристаллическая структура соединений системы In—Ru
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
С
Ruln3
CoGa3
IP16, Р4п2
0,699(8)
0,724(0)
Ru3In
—
—-
0,297(1)
0,468(9)
Литература
LHolIeckH., Nowotny Н., Benesowsky F. // Monatsch. Chern. 1964. Bd. 95. S. 1386-1390.
А.Л. Татаркина
In—S. ИНДИЙ-СЕРА
Сплавы системы In—S исследованы в работе [Ц в интервале концентраций от 0 до 70 % (ат.) S методами микроструктурного, рентгеновского и дифференциального термического анализов. Сплавы готовили нагревом смесей компонентов в эвакуированных кварцевых ампулах. При исследовании использовали In чистотой 99,999 % (по массе) и кристаллическую S чистотой 99,999 % (по массе).
Диаграмма состояния In—S по данным работы [1] приведена на рис. 19. В системе обнаружено четыре соединения: InS, In6S7, In2 8S4 и In2S3. Соединения InS и In2S3 существуют в двух модификациях: высокотемпературной InS(ВТ), In2S3(BT) и низкотемпературной InS(HT), In2S3(HT). Соединения InS(BT), In6S7 и In28S4 образуются по перитектическим реакциям соответственно при температурах 683, 780 и 853 °C. Соединение In2S3(BT) плавится конгруэнтно при 1090 °C. В области сплавов, богатых In, имеет место расслаивание в жидком состоянии. Критическая точка на кривой расслаивания находится при температуре 751 °C. Температура монотектического превращения составляет 638 °C. В работе [2] проводился рентгеновский анализ сплавов в области концентраций от 0 до 60 % (ат.)
Рис. 19. In—S
In. Данные этой работы подтвердили существование соединений InS, 1^87 и In2S3. Кроме перечисленных выше соединений в системе In—S обнаружены также соединения In^ [3, 4], In4S5 [5], In3S5 [6]. Эти соединения не нанесены на диаграмму (см. рис. 19). Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 22.
Таблица 22. Кристаллическая структура соединений системы in—S
Соединение
Сингония
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
b
с
InS(HT)
Гексагональная
оР8, Рппт
0,3944
0,3940
0,4447
0,4443
1,0648
1,0642
[2]
[5]
InS(BT)
Ромбическая
—
—
—
—
[1]
In6S7
Моноклинная
тР2б, Р2]/т
0,9090
0,3887
1,7705
0 - 108,2° [2]
In5S6
Моноклинная
—
0,910
0,388
1,769
0 - 108,9° [4]
In4S5
Моноклинная
—
0,9098
0,3879
1,7676
0 - 108,15“ [2]
In3S4
Гексагональная
—
0,986
—
2,03
[6]
In2S3(HT)
Кубическая
—
0,537
—
—
[8]
In2S3(BT)
Кубическая
—
1,072
—
—
[8]
In2S3(BT)
Тетрагональная
«80, I^Jamd
0,7623 0,761
—
3,236
3,224
[9] [Ю]
In3S5
Гексагональная
—
0,759
—
2,03
[6]
Литература
Hahn Н„ Klinger W. // Z. Anorg. All. Chem. 1949. Bd. 260. S. 97-109:
Stubbs M.F., Schufle J, A., Thompson A. J. et al. //J. Amer. Chem. Soc. 1952. V. 74. N 6. P. 1441-1443.
Schubert K„ D6rre E., GOnzel К // Naturwissenschaften. 1954. Bd. 41. S. 448.
Goodyear J., Steigmann G.A. // Proc. Phys. Soc. 1961. V- 78. P. 491—495.
Klanberg F„ Spanday H. //J. Inorg. Chem. 1961. V. 19. P. 180—182.
King G.S.D. // Acta Crystallogr. 1962. V. 15. P. 512.
Daffin WJ„ Hogg J.H. // Acta Crystallogr. 1966. V. 20. P. 566-569.
Елисеев A.A., Гулиев Т.Н., Короткова И.П. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1966. Т. 2. № 3. С. 574.
Заргарова М.И., Гамидов Р.С. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1967. Т. 3. С. 1085.
GOdecke Т„ Schubert К. // Z. Metallkunde. 1985. Bd. 76. N 5. S. 358-364.
Н.И. Никитина
In—Sb. ИНДИЙ-СУРЬМА
В системе In—Sb установлено существование только одного соединения InSb [1, 2, 3]. На рис. 20 приведена диаграмма состояния системы по данным работы [1], выполненной методами микроструктурного, рентгеновского и термического анализов. В системе образуются две эвтектики: (In) + InSb при температуре 155 “С и содержа-
InSb, % (am)Sb
Рис. 20. In—Sb
нии 0,66 % (ат.) Sb и InSb + (Sb) при 494 °C и 68,3 % (ат.) Sb. Температура образования эвтектики в сплавах, богатых In, и незначительное содержание в ней Sb подтверждается в работах [2, 4]. Эвтектика в сплавах, богатых Sb, по данным работы [2] образуется при температуре 505 °C и содержит 70,4 % (ат.) Sb. Температура плавления соединения InSb по данным различных авторов составляет 525 °C [1], 540 °C [3], 530 °C [5].
Стабильная при обычных условиях модификация соединения InSb имеет структуру типа сфалерита (символ Пирсона сР8, пр. гр. РАЗт), а = 0,6476 нм [1], а = 0,64787 нм [6], а = 0,64796 нм [7]. Соединение InSb имеет ряд нестабильных модификаций. В работе [8] в поликристаллических пленках, полученных испарением в вакууме, обнаружена модификация со структурой типа вюрцита (символ Пирсона ИРА, пр. гр. Рб^тс), а = 0,457 нм, с = 0,447 нм. Метаста- бильная фаза, обнаруженная в тонких пленках быстрозакаленных сплавов, имеет кубическую сингонию, а = 0,305 нм [9]. В работе [10] с использованием методики закалки под давлением сплавов,
находящихся по своему составу в области соединения InSb, получено шесть промежуточных фаз. Соединение InSb при давлении 3—4 ГПа и температуре 120—200 °C превращается в ромбическую фазу, с параметрами а = 0,585 нм, b = 0,299 нм, с = 0,3117 нм. Тетрагональная фаза типа pSn (символ Пирсона //14, пр. гр. I4<Jamd) с параметрами а = 0,5842 нм, с = 0,3184 нм получается при давлении 7 ГПа и температуре 350 °C [10].
Литература
Погодин С.А., Дубинский С.А. // Изв. сектора физико-химического анализа. 1949. Т. 17. С. 204-208.
Liu T.S., Peretti Е.А. // Trans. ASM. 1952. V. 44. Р. 539-545.
Семилетов С.А., Розсивал М. // Кристаллография. 1957. Т. 2. С. 287—288.
Giesecke G., Pfister Н. // Acta Crystallogr. 1958. V. 11. Р. 369-371.
Глазов В.М., Петров Д.А. // Изв. АН СССР. Отделение технических наук. 1958. № 4. С. 125-129.
Hall R.N. // J. Elektrochem. Soc. 1963. V. 110. Р. 385-388.
Jordan С.В. // J. Phys. Chem. 1963. V. 39. P. 1613-1614.
Озолиньш Г.В., Аверкиева Г.К., Горюнова H.A. и др. // Кристаллография. 1963. Т. 8. С. 272.
Никитина В.К., Бабицина А.А., Лобанова Ю.К. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1967. Т. 3. С. 311—314.
Дегтярева В.Ф., Беляш И.Т., Чиненко Г.В. // Физика твердого тела. 1983. Т. 25. № 10. С. 2968-2974.
Н.И. Никитина
In—Sc. ИНДИЙ-СКАНДИЙ
Диаграмма состояния In—Sc (рис. 21) построена в работе [1].
Сплавы изготовляли длительным (400 ч) отжигом шихты, состоящей из навесок чистых металлов, в герметично заваренных тиглях из Та.•
При исследовании использовали Sc чистотой 99-,8 % (по массе) и In чистотой 99,999 % (по массе).
Исследование выполняли методами дифференциального термического, микроскопического и рентгеноструктурного анализов.
Лишь одно из шести обнаруженных двойных соединений Sc2In образуется с открытым максимумом при 1420 °C. Все остальные — в результате перитектических реакций. Все двойные соединения, кроме Sc5In3 обладают узкими областями гомогенности. Область существования фазы Sc5In3 при понижении температуры от точки плавления сначала увеличивается (максимум отвечает температуре 1120 °C и почти совпадает с эквиатомным составом), а затем уменьшается и при температурах ниже 900 °C становится практически постоянной (около 38—39 % (ат.) In). Кристаллическая структура соединений и
нонвариантные реакции в системе In—Sc по данным работы [1] представлены в табл. 23 и 24. Структура соединений Scln, Sc5In3 и Sc3In5 неизвестна.
Таблица 23. Нонвариантные реакции в системе In—Sc
Реакция
Содержание In в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Ж - (pSc) + Sc3In
(PSc) - (aSc) + Sc3In
Ж + Sc2In - Sc3In
Ж + Sc2In - Sc5In3
Ж + Sc5In3 - Scln.
Ж + Scln - Sc3In5
Ж + Sc3In5 - Scln3
Ж - Scln3 + (In)
Температура этого превращения скоррек температурой плавления In.
23;20;25
17;15;25
24;-33,3;25
45;33,3;40
60;-49;50
71;50;-62;
77;-62;75
-100;75;-100
тирована в соответствии
1320
1100
1340
1330
1120
950
910'
-156*
с принятой
Растворимость Sc в In практически отсутствует. Высокотемпературная модификация (PSc) растворяет до 20 % (ат.) In (максимально при эвтектической температуре 1320 °C). Этот твердый раствор эвтектоидно распадается при температуре 1100 °C на (aSc) и Sc3In. Растворимость In в (aSc) при температуре 1100 °C составляет 15 % (ат.), при понижении температуры растворимость падает и уже при 800 °C становится незаметной.
Таблица 24. Кристаллическая структура соединений системы In—Sc
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
■а
С
Sc3In
Mg3Cd (Ni3Sn)
hP%, РЬг1ттс
0,643
0,5\1
Sc2In
NizIn
№Ь, Pty ттс
0,502
0,625
Scln3
AuCu3
cP4, РтЗт
0,446
—
Литература
1. Yatsenko S.P., Semyannikov A.A., Shakarov Н.О., Fedorova E.G. // J. Less- Common Met. 1983. V. 90. N 1. P 95-108..
A.C. Адамова
In—Se. ИНДИЙ-СЕЛЕН
На рис. 22 приведена диаграмма состояния In—Se, построенная по данным работ [1—3]. Исследования проводили методами дифференциального термического, микроструктурного и рентгеновского анализов и методом измерения микротвердости. Сплавы синтезировали в эвакуированных кварцевых ампулах с использованием In и элементарного Se чистотой выше 99,9 % (по массе).
В системе установлено существование четырех соединений: In2Se, InSe, In5Se6 и In2Se3. Соединения InSe и In2Se3 плавятся конгруэнтно при температурах 660 и 900 °C соответственно. Соединения In2Se и IncSe6 образуются по перитектическим реакциям соответственно при 540 и 660 °C. Твердые растворы на основе In и Se практически отсутствуют. Оба эти компонента образуют вырожденные эвтектики: (In) + In2Se при температуре 156 °C и (Se) + pln2Se3 при температуре 219 °C. Значение последней температуры указано более низким, чем в оригинальных работах (225 °C), в соответствии с принятой более низкой (на 6 °C) температурой плавления Se, равной 221 °C. В области сплавов, богатых In, имеет место несмешиваемость
в жидком состоянии. В работах [1—3] обнаружены полиморфные превращения у соединений In^eg (а * Р при 550 °C) и In2Se3 (а » Р при 200 °C, р * у при 650 °C, у » 8 при 750 °C). Наличие полиморфного превращения у соединения In5Se6 в работе [4] не было подтверждено. Ход линии ликвидуса со стороны Se при высоких температурах, а именно практически горизонтальный участок при 770 °C дает основание предполагать, что в этой области концентраций может иметь место второе расслаивание в жидком состоянии в системе. Такое предположение делается в работе [Ш]. Однако, по сообщению [1, 2], в этих сплавах образование двух слоев в жидком состоянии не наблюдалось.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 25.
Таблица 25. Кристаллическая структура соединений системы In—Se
Соединение
Сингония
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
с
In2Se
Ромбическая
оР24, Рппт
0,4073 1,524
1,226
1,232
1,526 0,4075
[5]
[6]
InSe
Ромбическая или
—
0,402
—
2,505
[5]
гексагональная
ЛР8, Р63/ттс
0,405
—
1,693
[7]
In5Se6'
Моноклинная
PIJm
1,752
0,41
0,939
[8]
aIn2Se3
Гексагональная или
1,600
—
1,924
[9]
ромбоэдрическая
hP5, R3m
0,405
—
2,877
[Ю]
pin2Se3
Гексагональная или
^65
0,711
—
1,93
[9]
ромбоэдрическая
hRS, R3m
0,405
—
2,291
[Ю]
yIn7Se3
Кубическая
—
1,01
—
—
[9]
6In2Se3
•p-l(
Моноклинная
)Г.
—
—
—
—
[9]
Литература
Славнова Г.К., Лужная Н.П., Медведева З.С. // Журнал неорганической химии. 1963. Т. 8. С. 1199-1203.
Славнова Г.К., Елисеев А.А. // Журнал неорганической химии. 1963. Т. 8. С. 1654-1660.
Славнова Г.К. // Журнал неорганической химии. 1963. Т. 8. С. 2217—2221.
Гулиев Т.Н., Медведева З.С. // Журнал неорганической химии. 1965. Т. 10. С. 1520-1524.
Schubert К., DOrre Е., GOnzel Е. // Naturwissenschaften. 1954. Bd. 41. S. 448.
Man Л.И., Семилетов C.A. // Кристаллография. 1965. T. 10. С. 407—409
Семилетов С.А. // Кристаллография. 1958. Т. 3. С. 288—292.■ '
Елисеев A.A., Гулиев Т.Н., Короткова И.П. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1966. Т. 2. С. 574.
Семилетов С.А. // Физика твердого тела. 1961. Т. 3. С. 746—753.
Osamura К., Murakami Y., Tommie Y. // J. Phys. Soc. Japan. 1966. V. 21. P. 1848.
Н.И. Никитина
In-Si. ИНДИЙ-КРЕМНИЙ
Диаграмма состояния системы In—Si (рис. 23) принадлежит к простому эвтектическому типу [X, Э]. Эвтектика сильно смещена к In как по составу, так и по температуре. Форма кривой ликвидуса
указывает на сильное положительное отклонение от идеальности. Рассчитанная концентрация Si в эвтектике составляет 2- 10“8 % (ат.), а температура эвтектики на 1 • 10“7 °C ниже температуры плавления In [Э].
Растворимость In в твердом Si имеет ретроградный характер. Согласно приведенным в работе [1] расчетам максимальное значение растворимости In в твердом Si при температуре 1327 °C составляет 0,004 % (ат.), при понижении температуры растворимость снижается до 6- 10-6 % (ат.) при 627 °C и, по-видимому, заметно превышает растворимость Si в In.
Литература
1. Козловская В.М., Рубинштейн Р.Н. // Физика твердого тела. 1961. Т. 3. №11. С. 3354-3362.
■В.Н. Кузнецов
In—Sm. ИНДИЙ-САМАРИЙ
Диаграмма состояния In—Sm построена в работах [1,2] (рис. 24).
Сплавы изготовляли длительным (400 ч) отжигом шихты, состоящей из навесок чистых металлов, в герметично заваренных тиглях из Та. В качестве исходных материалов использовали Sm чистотой 99,9 % (по массе) и In чистотой 99,999 % (по массе). Исследование выполняли методами дифференциального термического, микроскопического и рентгеноструктурного анализов.
В системе обнаружено пять двойных соединений, из которых Smln3, Sm3In5 и Smln образуются с открытым максимумом при 1120, 1110 и 1230 °C соответственно, a Sm,In и Sm3In — в результате перитектических реакций при 1080 и 1010 °C. Все двойные соединения, кроме Smln, обладают узкими областями гомогенности, отвечающими идеальной стехиометрии. Область гомогенности фазы экви- атомного состава при температуре 1080 °C составляет -45—50 % (ат.) In, а при температуре ниже 900 °C становится практически постоянной (около 48—50 % (ат.) In).
Нонвариантные реакции в системе In—Sm представлены в табл. 26 по данным работ [1,2].
Растворимость Sm в In практически отсутствует. Высокотемпературная модификация (ySm) растворяет до 14 % (ат.) In (максимальная растворимость при эвтектической температуре 890 °C). Твердый раствор на основе (ySm) эвтектоидно распадается при 800 °C, образуя твердый раствор (pSm) с 5 % (ат.) In. При понижении температуры растворимость In в (aSm) падает, при 600 °C становится исчезающе малой.
Рис. 24. In—Sm
Таблица 26. Нонвариантные реакции в системе In—Sm
Реакция
Содержание In в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Ж - (ySm) + Sm3In
17;
14;
25
890
(ySm) - (PSm) + Sm3In
-9;
5;
25
800
Ж + Sm2In - Sm3In-
-24;
-33,3,
25
1010
Ж + Smln - Sm2In
-32;
-44;
33,3
1080
Ж - Smln + Sm3In5
60;
50;
62,5
1080
Ж - Sm3In5 + Smln3
67;
62,5;
75
1060
Ж - Smln3 + (In)
-100;
75;
100
-156
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 27 по данным работы [3].'
Таблица 27. Кристаллическая структура соединений системы In—Sm
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
6
с
Sm3In
AuCu3
cP 4, РтЗт
0,4900
—
—
Sm2In
Ni2In
hP6, Р63/ ттс
■ 0,5454
0,6986
Smln
CsCl
сР2, РтЗт
0,3185
—
—
Sm3In5 ■
Pd5Pu5
ОС32, Стет
1,001
0,8135
1,039
Smln3
AuCu3
сР4, РтЗт
0,4627
—
—
Литература-
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1983. 255 с.
Saccone A., Delfino S., Ferro R. // J. Less-Common Met. 1982. V. 84. N 2.
P. 281-289.‘
Yatsenko S.P., Semyannikov A.A., Shakarov H.O., Fedorova E.G. // J. Less- Common Met. 1983. V. 90. N 1. P. 95-108.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, B.K. Печорский
In—Sn. ИНДИЙ - ОЛОВО
Хотя диаграмма состояния In—Sn изучалась неоднократно [X, Э, 1,2], основные ее особенности установлены недостаточно надежно, результаты различных работ заметно отличаются друг от друга, особенно в области составов, богатых Sn. На рис. 25 представлен вариант диаграммы состояния, построенной, в основном, по результатам работы [2]. Исследования проводили методами дифференциального термического и рентгенофазового анализов, а также использовали метод испытаний на растяжение для точного определения температуры солидуса.
5/7, % (по массе)
Можно считать установленным наличие ограниченной области твердых растворов на основе In и двух промежуточных фаз: р, имеющей ГЦК-структуру с с!а < 1 (по другим данным — ОЦТ с с)а > 1) и у, имеющей по большинству результатов простую гексагональную решетку. В отношении положения границы растворимости In в Sn имеются противоречия. Согласно работе [1] растворимость носит ретроградный характер. Максимальное значение растворимости составляет 6,5 % (ат.) In при 190 °C. С увеличением температуры растворимость In в Sn уменьшается до 0,8 % (ат.) при температуре 224 °C. С понижением температуры (ниже 190 °C) растворимость In в Sn также снижается, составляя 4,9 % (ат.) при 120 °C и 3,8 % (ат.) при 60 °C. Согласно другим исследованиям предполагается, что растворимость In в твердом Sn с понижением температуры непрерывно увеличивается [Ш].
Положение нонвариантных точек определено достаточно точно и приведено в табл. 28.
Таблица 28. Нонвариантные реакции в системе In—Sn
Реакция
Содержание Sn в фазах, % (ат.)
Температура, °C
(In) + Ж - р Ж - р + у Ж + (Sn) - у
11,5;14,0;12,0
47,0;44,2;76,5
95,2;99,0;98,5
140
119
222,6
В работе [2] получено аналитическое описание всех линий ликвидуса и солидуса, кроме солидуса (Sn).
Данные по кристаллической структуре фаз р и у по результатам различных работ собраны в работе [3] и приведены в табл. 29.
Таблица 29. Кристаллическая структура соединений системы In—Sn
Соединение
Сингония
Параметры решетки, ' нм
а
С
₽
Тетрагональная (гранецентрированная решетка)
0,486-0,493
0,446-0,436
Тетрагональная (объемно центрированная решетка)
0,34375-0,34811
0,44695-0,43668
Y
Гексагональная
0,32160-0,32215
0,29977-0,30001
Значения параметров решетки приводятся в области существования соединений при увеличении содержания Sn.
Литература
Predel B., GOdecke T. // Z. Metallkunde. 1975. Bd. 66. N 11. S. 654-659.
Evans D.S., Prince A. // Alloy Phase Diagrams. Symp. / Boston, Mass. Nov. 1982. NewYokr. 1983. P. 389-394.
Вол A.E., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т. 3. 815 с.
В.Н. Кузнецов
In-Sr. ИНДИЙ-СТРОНЦИЙ
Диаграмма состояния In—Sr, построенная на основании данных термического, рентгеновского и микроструктурного анализов, показана на рис. 26. Она воспроизведена по данным работы [1] с заменой одного соединения Sr3In2 на Sr5In3 в соответствии с данными работы [2].
В системе существует восемь интерметаллических соединений, из которых лишь Srln2 и Sr3In плавятся конгруэнтно при температурах соответственно 930 и 558 °C, a Srln5, Srln3, Sr2In5, Sr2In3, Srln и Sr5In3 образуются по перитектическим реакциям соответственно при температурах 420, 540, 620, 808, 717 и 572 °C. Эвтектика, богатая Sr, кристаллизуется при температуре 517 °C и содержании 84,5 % (ат.) Sr. Эвтектика, состоящая из Sr5In3 и Sr3In кристаллизуется при температуре 545 °C и содержании 72,7 % (ат.) Sr. Со стороны In при 156 °C образуется вырожденная эвтектика.
Кристаллическая структура соединений системы In—Sr приведена в табл. 30. Структура соединений Sr2In5 и Sr2In3 не установлена.
Таблица 30. Кристаллическая структура соединений системы In—Sr
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
с
Srln5*
—
—
0,5937
—
0,4827
[1]
Srln,
SnNi3
hP8, Р63/ттс
0,6769
0,5481
[1, 2]
Srln2
Caln2
hP6, Р63/mmc
0,5000
0,8021
[1, 2]
Srln**
—
—
0,409
0,518
1,100
[1]
Sr5ln3
Cr5B3
t/32, iMmcm
0,8738
—
1,6442
[3]
Sr3In”*
—
—
0,8360
—
—
[1]
Гексагональная сингония.
* Ромбическая сингония.
Кубическая сингония.
Литература
Bruzzone G. // J. Less-Common Met. 1966. V. 11. N 4. P. 249—258.
Bruzzone G., Merlo F. // J. Less-Common Met. 1982. V. 85. N 2. P. 285—306.
Bruzzone G., Franceschi R. // J. Less-Common Met. 1978. V. 60. N 1. P. 59—63.
Л.Л. Зусман
In—Та. ИНДИЙ-ТАНТАЛ
Согласно последним имеющимся данным [1,2] взаимодействие In и Та в твердой и жидкой фазах практически отсутствует. Попытка авторов работы [1] получить сплавы In с Та спеканием In и Та при 700 °C в течение трех месяцев успехом не увенчалась. По данным
прямых измерений, выполненных при температурах (500—1000 °C) в работе [3], растворимость Та в In подчиняется уравнению
Igx = 0,2 - 4000/7,
где х — концентрация Та, % (ат.), Т — температура, К. Экстраполяция к температуре плавления In дает величину растворимости Та в In IO”9 % (ат.).
Литература
Villars Р., Girgis К. // Z. Metallkunde. 1982. Bd. 73. N 3. S. 167-171.
Okamoto H. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1988. V. 9. N 1. P. 56—58.
Диева Э.Н. // Физические исследования жидких металлов и сплавов: Сб. статей. Свердловск: Уральский научный центр АН СССР, 1974, С. 105—110.
В.Н. Кузнецов
In-Tb. ИНДИЙ-ТЕРБИЙ
Диаграмма состояния (рис. 27) In—ТЬ построена в работе [1].
Сплавы изготовляли длительным (400 ч) отжигом шихты, состоящей из навесок чистых металлов, в герметично заваренных тиглях из Та. В качестве исходных компонентов использовали ТЬ чистотой 99,9 % (по массе) и In чистотой 99,999 % (по массе). Исследование выполняли методами дифференциального термического, микроскопического и рентгеноструктурного анализов.
Четыре из пяти обнаруженных двойных соединений — ТЫп3, Tb3In5, ТЫп и Tb2In — образуются с открытым максимумом при температурах 1140, 1140, 1260 и 1180 °C соответственно, ТЬ51п3 — в результате перитектической реакции при 1190 °C.
Нонвариантные реакции в системе In—ТЬ представлены в табл. 31 в соответствии с диаграммой состояния, данной в работе [1].
Таблица 31. Нонвариантные реакции в системе In—ТЬ
Реакция
Содержание In в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Ж - (РТЬ) + ТЬ21п
20;
17;
33,33
1040
(РТЬ) - (аТЬ) + ТЬ21п
-15;
10;
33,33
970
Ж - TbzIn + Tb5In3
-35;
33,33;
37,5
-1150
Ж + ТЫп - Tbsln3
-37;
45;
37,5
1190
Ж - ТЫп + ТЬ31п5
-55;
50;
62,5
1120
Ж - ТЬ31п5 + ТЬ1п3
-66;
62,5;
75
1110
Ж - ТЫп3 + (In)
-100;
75;
100
-156
Рис. 27. In-Tb
Растворимость Tb в In практически отсутствует. Высокотемпературная модификация (РТЬ) растворяет до 17 % (ат.) In при эвтектической температуре. Низкотемпературная модификация (аТЬ) растворяет до 10 % (ат.) In при эвтектоидной температуре 970 °C. С понижением температуры растворимость In в (аТЬ) резко падает и при 700 °C становится практически равной нулю. Все двойные соединения, кроме ТЫп, обладают узкими областями гомогенности. Область существования фазы эквиатомного состава при понижении температуры от точки плавления сначала увеличивается (максимум отвечает температуре 1190 °C), а затем уменьшается и при температурах ниже 900 °C становится практически постоянной (около 48-50 % (ат.) In).
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 32 по данным работ [ 1, 2].
Таблица 32. Кристаллическая структура соединений системы In—Tb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
ТЬ21п
Ni2In
hP6, Р63/ттс
0,5367
—
0,6707
TbsIn,
WsSi,
till, 14! тст
1,2238
—
0,6010
ТЫп*
—
—
-0,96
—
-0,84
ТЬз1п5
PdsPu3
оС32, Стет
0,987
0,802
1,028
ТЫп3
AuCu3
сР4, РтЗт
0,45878
—
—
’Тетрагональная сингония.
Литература
Yatsenko S.P., Semyannikov А.А., Shakarov Н.О., Fedorova E.G. // J. Less- Common Met. 1983. V. 90. N 1. P. 95-108.
Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа. 1982. 255 с.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский
In-Те. ИНДИЙ-ТЕЛЛУР
Диаграмма состояния In—Те описана в работах [X, Ш, Э]. Установлено, что взаимодействие In и Те характеризуется ограниченной смешиваемостью компонентов в жидком состоянии с монотектикой при температуре 423 °C и содержании 28 % (ат.) Те и образованием ряда соединений в твердом состоянии, относительно которых в литературе имеются расхождения. На рис. 28 представлена диаграмма состояния системы, построенная в основном по данным работы [1] с дополнениями и уточнениями по данным работ [2, 3, 4].
В системе In—Те установлено образование следующих соединений: In2Te, InTe, In3Te., 1п2Те3 (аир модификации), 1п3Те5 , (а и р модификации), 1п2те5. Соединения InTe и 1п2Те3 плавятся конгруэнтно при температурах 696 и 667 °C соответственно, соединения 1п2Те, 1п3Те4, 1п3Те5 и 1п2Те5 образуются по перитектическим реакциям соответственно при температурах 462, 650, 625 и 467 °C. По данным работ [2, 3, 5] соединение 1п2Те3 обладает определенной
областью гомогенности: низкотемпературная модификация а1п2Те3 отвечает содержанию 59,75—59,94 % (ат.) Те, а высокотемпературная модификация pin2Te3 — 59,5—60 % (ат.) Те. Полиморфное превращение pin2Te3 * otIn2Te3 в зависимости от состава проходит в интервале температур 600—625 °C так, как это показано на вставке справа. Указанные температуры на 5 °C ниже приведенных в работе [2] в соответствии с принятой температурой перитектического превращения 625 °C. По данным работы [6] полиморфное превращение 1п2Те3 происходит в интервале температур 520—620 °C, по данным работы [7] — при 617 + 5 °C. По данным работ [6, 8] соединение InTe также претерпевает полиморфное превращение: при 167 °C [8] и при (—173)—(—(143) °C при охлаждении и при (—133)—(—103) °C при нагреве [6].
В системе имеет место при 160 °C перитектическая реакция образования твердого раствора Те в In (вставка слева на рис. 28) [1].
Основным расхождением между данными различных авторов является определение составов соединений, образующихся по перитектическим реакциям при 462 °C (1п2Те или 1п9Те7) и при 625 °C (1пдТе7 или 1п3Те5). Соединение 1п9Те- было установлено лишь в двух работах [1, 9]. Соединение же 1п2Те получено и хорошо исследовано в большем числе работ [X, 10, 11, 12]. Кроме того, формула 1п9Те? не подтверждена исследованиями кристаллической структуры, а кристаллическая решетка 1п2Те установлена. Соединение 1п4Те7 было обнаружено в работе [15], однако кристаллическая структура его не определялась. По данным работы [2] сплав, соответствующий соединению 1п4Те7, является двухфазным. В работах [1, III] для этого соединения принята формула 1п3Те5.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 33.
Таблица 33. Кристаллическая структура соединений системы In—Те
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
с
1п2Те**
—
—
0,446
1,2615
1,539
[11]
0,445
1,25?
1,536
[12]
InTe
TISe
те.
0,844
—
0,717
[12]
I^lmcm
0,8437
—
0,7134
[13]
In,Te4‘z
—
—
0,427
—
4,09 ,
[Р]
pIn2Te3
ZnS
С^З,
0,614-0,617
—
—
[6] '
ИЗт
0,616
—
—
[12]
0,6158 '
—
—
[14, 16]
a In,Te3'3
—
—
1,850
—
—
[6]
1,840
—
—
[15]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм •
Источник
а
b
С
ab^Te/1
—
—
0,4359
1,3078
0,6165
[7]
ab^Tej*4
—
—
1,3078
—
0,6165
[7]
pin3Te5'2
—
—
1,327
—
0,356
[1]
b^Te,5
—
—
0,438 1,840
1,611
1,612
1,337
1,336
[Н] [12]
’'Ромбическая сингония.
*2Гексагональная сингония.
*3Кубическая сингония (упорядоченная ГЦК)
*4Тетрагональная сингония.
*5Моноклинная сингония, р - 92,05° [11], Р
- 91,49° [12].
Литература
Grochowski E.G., Mason D.R., Schmitt G.A., Smith P.H. // J. Phys. Chem. Solids. 1964. V. 25. N 6. P. 551-558.
Палатник Л.С., Атращенко Л.В., Гальчинецкий Л.П., Кошкин В.М.// Доклады АН СССР. 1965. Т. 165. С. 809-812.
Гальчинецкий Л.П., Атращенко Л.В., Кошкин В.М., Сысоев Л.А. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1970. Т. 6. № 5. С. 860—863.
Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т. 3. 815 с.
Holmes P.J., Jennings I.C., Parrott J.E. // J. Phys. Chem. Solids. 1962. V. 23. P. 1-5.
Заславский А.И., Сергеева В.М. // Физика металлов и металловедение. 1960. Т. 2. С. 2872-2880.
Gasson D.B. // International Conference on Semiconductor Physics. Prague. 1960. New York: Academic Press Inc, 1961. P. 1032—1036.
Wright H.C., Brice J.C. // Nature. 1959. V. 183. N 4659. P. 27-28.
Mason D.R., Cook J.S. // J. Appl. Phys. 1961. V. 32. N 3. P. 475-477.
Klemm W„ Vodel N.U. // Z. Anorg. All. Chem. 1934: Bd. 219. S. 45.
Schubert K., D6rre E., Giinzel E. // Naturwissenschaften. 1954. Bd. 41. S. 448.
Герасимов Я.И., Аббасов Ф.С, Никольская A.B. // Доклады АН СССР. 1962. Т. 147. С. 835-838.
Schubert К., DOrre Е., Kluge М. // Z. Mettallkunde. 1955. Bd. 46. N 3. S. 216-224.
Wooley J.C., Ray B. // J. Phys. Chem. Solids. 1960. V. 15. N 1. P. 27-32.
Inuzuka H., Sugaike S. // Proc. Japan. Acad. 1954. V. 30. N 5. P. 383.
Wooley J.C., Pamplin B.R. // J. Elecrochem. Soc. 1961. V. 108. P. 874-879.
In-Th. ИНДИЙ-ТОРИЙ
На рис. 29 представлена диаграмма состояния In—Th по данным работы [1]. Исследование выполнено методами микроструктурного, рентгеновского и дифференциального термического анализов. При исследовании использовали In чистотой 99,999 % (по массе) и Th чистотой 99,5 % (по массе). В сплавах системы In—Th найдено четыре химических соединения: In3Th, In5Th3, InTh и InTh2. Соединения In3Th, In5Th3 и InTh плавятся конгруэнтно при температурах соответственно 1310, 1335 и 1280 °C, соединение InTh2 образуется по перитектической реакции при ИЗО °C.
Th, % (по массе)
Сплавы, богатые Th, подробно изучались в работе [2] методами рентгеновского и металлографического анализов. Для приготовления сплавов использовали электролитические In и Th высокой чистоты.
Нонвариантные реакции в системе In—Th показаны в табл. 34.
Таблица 34. Нонвариантные реакции в системе In—Th
Реакция
Содержание Th в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Источник
Ж - (In) + In3Th
-1;. -0;25
155
[1]
Ж - In3Th + InsTh3
31,5;25;37,5
1275
[1]
Ж - InsTh3 + InTh
48,5;37,5;50
1265
[1]
Ж + InTh - InTh2
72;50;66,67
ИЗО
[1]
Ж - InTh2 + (aTh)
74;66,67 ;90
1095
[1]
82;66,67;90,8
1160
[2]
Растворимость In в (aTh), по данным работы [2], при 1160 °C составляет 9,2 % (ат.) и при 800 °C — 1,7 % (ат.).
Кристаллическая структура соединений системы In—Th приведена в табл. 35.
Таблица 35. Кристаллическая структура соединений системы In—Th
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
ln3Th
AuCu3
сР4,
0,4701
—
[1]
РтЗт
0,4695
—
—
[3]
InsTh3
PdsPu3
оС32, Стет
1,0193
0,8205
1,0374
[1]
InTh
InTh
оР24, РЬст
1,0806
0,9954
0,652
[1]
InTh2
CuA12
tm.
0,778
—
0,6113
И!
14/тст
0,7787
—
0,6113
[2]
Литература
Palenzona A., Manfrinetti Р., Cirafici S. // J. Less-Common Met. 1984. V. 97. N 1. P. 231-236.
Murray J.R. // J. Less-Common Met. 1959. V. 11. P. 314-320.
Ferro R. // Acta Crystallogr. 1958. V. 11. P. 737-738.
Н.И. Никитина
In-Ti. ИНДИЙ-ТИТАН
Диаграмму состояния In—Ti исследовали в работах [1—3]. Анализ и обобщение результатов этих работ позволили представить диаграмму состояния системы In—Ti в виде, приведенном на рис. 30 [М].
In,% (по массе)
Рис. 30. In-Ti
In, растворяясь в Ti, снижает температуру его полиморфного превращения. Эвтектоидный распад ОТО на (aTi) + Ti3In протекает при температуре -850 °C, эвтектоидная точка расположена при содержании 12 % (ат.) In, растворимость In в («ТО при этой температуре достигает 10 % (ат.). Условия образования соединения Ti3In не установлены. Другое соединение Ti3In4, обнаруженное в сплавах системы, образуется по перитектической реакции при температуре 796 °C. Со стороны In при 156 °C кристаллизуется вырожденная эвтектика.
Кристаллическая структура соединений по данным работы [3] приведена в табл. 36.
Таблица 36. Кристаллическая структура соединений системы In—Ti
Соединение
Прототип
Символ Пирсона» пр.гр.
Параметры решетки, нм
а
С
Ti3In
NijSn
hP8, ' Р631ттс
0,592
0,478
TLIn*
3 4
—
—
0,998
0,298
Тетрагональная сингония.
Литература
1. Anderko К. // Z.Metallkunde. 1958. Bd. 49. N 4. S. 165-172.
2. Johnson R.G., Prosen R.J. // Trans. AIME. 1962. V. 244. P 397-398.
3. Raman A,, Schubert K. // Z. Metallkunde. 1965. Bd. 56. N 1. S. 44—52.
П.Б. Будберг
In-Tl. ИНДИЙ-ТАЛЛИЙ
Система In—Tl была исследована методами термического, металлографического, рентгеновского анализов и методом измерения электросопротивления [1—5].
В системе установлено наличие следующих фаз: (In) — твердый раствор Т1 в In; а — промежуточная фаза, образующаяся в результате перитектической реакции между жидкостью и твердым раствором (РТ1); (аТ1) — твердый раствор. На рис. 31 приведена диаграмма состояния системы по данным работы [5], в которой она была построена по результатам собственных исследований и предыдущих работ. Кривая ликвидуса в сплавах, богатых In, характеризуется плоским минимумом при температуре -154 °C и содержании -12 % (ат.) Т1. Нонвариантное перитектическое превращение Ж + а ** (In) протекает при температуре -155 °C [5]. Нонвариантные реакции приведены в табл. 37.
Таблица 37. Нонвариантные реакции в системе In—Т1
Реакция
Содержание Т1 в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Источник
Ж + а « (In)
-16;-19;-17,5
155
[5]
Ж + (РТ1) * а
40;56;43
171,5
[5]
39;61,44
171,5
14]
(РТ1) - (аТ1) + а
82,5;87,5;59,9
30
[5]
80;83,2;64
-8
[4]
Tl, °/o f no маcce)
Рис. 31. In-Tl
В системе In—Tl обнаружено существование только одной фазы а со структурой типа Си (символ Пирсона сГ4, пр.гр. fm3m), с параметром а = 0,4745—0,4797 нм, увеличивающимся с ростом содержания Т1 [6].
Влияние давления на строение сплавов In с TI изучали в работах [4, 5, 7]. Согласно работе [5] модификация Т1, стабильная при высоком давлении, имеет ГЦК структуру. Тройная точка существования трех аллотропических форм Т1 отвечает давлению 3,85 ГПа и температуре 162 °C.
Литература
Valentiner S. // Z. Metallkunde. 1940. Bd. 32. S. 244=—248.
Guttman L. // Trans. AIME. 1950. V. 188. P. 1472-1477.
Raynor G.V., Graham J. // Trans. Faraday Soc. 1958. V. 54. P. 161—173.
Kaufman L. П Acta Metall. 1961. V. 9. P. 896-897.
Meyerhoff R.W., Smith J.F. // Acta Metall. 1963. V. 11. N 6. P. 529-536.
Adler P.N., Margolin H. // Acta Metall. 1961. V. 9. P. 896-897, // Trans. AIME. 1964. V. 230. P. 1048-1052.
Mercian M.F., Hagen J., Luo H.L. // Phus. Rev. 1967. V. 154. N 2. P. 424—435.
Н.И. Никитина
In—Tm. ИНДИЙ-ТУЛИЙ
Диаграмма состояния In—Tm (рис. 32) построена в работе [1].
Сплавы изготовляли длительным (400 ч) отжигом шихты, состоящей из навесок чистых металлов, в герметично заваренных тиглях из Та. При исследовании использовали Тт чистотой 99,9 % (по массе) и In чистотой 99,999 % (по массе).
Исследование выполняли методами дифференциального термического, микроскопического и рентгеноструктурного анализов.
В работе [1] диаграмма состояния In—Tm построена с учетом полиморфного превращения Тт, высказано предположение об эвтектоидном распаде при 1020 °C твердого раствора на основе рТт. В настоящее время доказано отсутствие полиморфизма в Тт [2, 3]. Поскольку авторы работы [1] экспериментально установили существование двух горизонталей при 1140 и 1020 °C, а также линии солидуса твердого раствора, на рис. 588 штриховой линией намечено возможное строение диаграммы состояния In—Tm в области, богатой Тт.
В системе In—Tm установлено существование пяти соединений: Tmln3, Tm3In5 и Tm5ln3, плавящихся конгруэнтно при 1060, 1030 и 1270 чЗ соответственно, и Train и ТтДп, образующихся по перитектическим реакциям при 1210 и 1200 °C соответственно. Все соединения, кроме Tm5In3, обладают узкими областями гомогенности, отвечающими идеальной стехиометрии. Область гомогенности Tm5In3 при понижении температуры от точки плавления сначала увеличивается до -44 % (ат.) In при 1210 °C, а затем уменьшается, становясь при температурах ниже 1000 °C практически постоянной (37—40 % (ат.) In).
Достоверно установлено существование трех эвтектических равновесий в системе In—Tm:
Ж * Train + Tm3In5 при -1010 °C и -61 % (ат.) In;
Ж * Tmln3 + Tm3In5 при 990 °C и -68 % (ат.) In;
Ж * Tmln3 + (In) при -156 °C и -100 % (ат.) In.
Температура последнего вырожденного эвтектического равновесия скорректирована в соответствии с температурой плавления In, у авторов работы [1] она равна 160 °C.
Растворимости Тт в In практически не существует. Растворимость In в (Тт) при температуре 1020 °C составляет -10 % (ат.) In, затем уменьшается, становясь незаметной при температуре 800 °C.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 38 по данным авторов работы [4]. Структура соединения Tm3In5 не установлена. _
Таблица 38. Кристаллическая структура соединений системы In—Tm
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
а
С
Tm2In
NizIn
hP6, - Рб^/ттс "
0,5214
0,6621
Tm$In3
Si3Mns
API 6, Рб3/mcm
0,8856
0,6533
Tmln
CsCl
сР2, РтЗт
0,3729
—
Tmln3
AuCu3
' сР4, РтЗт
0,4548
—
Литература
Yatsenko S.P., Semyannikov А.А., Shakarov H.O., Fedorova EG. // J. Less- Common Met. 1983. V. 90. N 1. P. 95-108.
Gschneidner, Jr., K.A. // J. Less-Common Met. 1985. V. 114. N 1. P. 29—42.
Spedding F.H., Sandeen B., Beaudry B.J. // J. Less-Common Met. 1973. V. 31. P. 1-13.
Гладышевский ЕИ., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с.
А. С. Адамова
In—V. ИНДИЙ-ВАНАДИЙ
Диаграмма состояния In—V впервые была построена в работе [1], в которой показано, что в системе существует расслаивание в жидком состоянии. Предполагаемая температура монотектической реакции -1900 °C. Соединение V3In, о существовании которого сообщалось в работе [2], при атмосферном давлении не образуется. Высказано предположение, что оно может быть получено при высоком гидростатическом давлении.
Термодинамический расчет диаграммы состояния в модели регулярных растворов с оценкой параметров взаимодействия по методу [3] сделан в работе [4]. Результаты термодинамического расчета хорошо согласуются с диаграммой состояния, данной в работе [1].
На рис. 33 представлена диаграмма состояния, построенная в работе [4] на основе обобщения экспериментальных [1] и расчетных
данных. Подтверждена широкая область расслаивания в жидком состоянии, определена температура монотектической реакции 1877 °C. Установлено, что критическая температура на куполе расслаивания соответствует температуре 2850 °C при содержании 50 % (ат.) V.
Литература
Свечников В.Н., Пан В.М., Латышева В.И. И Металлофизика. 1970. Вып. 27. С. 175-177.
Савицкий КМ., Барон В.В., Ефимов Ю.В. И Доклады АН СССР. 1966. Т. 171. С. 331-332.
Miedema A.R., Niessen A.K. // Calphad. 1983. V. 7. P. 27-36.
Smith J.F., Lee K.J. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 1. P. 66—68.
Л.Е. Шелимова
In-Y. ИНДИЙ-41ТТРИЙ
Диаграмма состояния In—Y построена в работе [1] (рис. 34).
Сплавы изготовляли длительным (400 ч) отжигом шихты, состоящей из навесок чистых металлов, в герметично заваренных тиглях из Та. В качестве исходных компонентов использовали Y чистотой 9,9 % (по массе) и In чистотой 99,999 % (по массе).
Исследование выполняли методами дифференциального термического, микроскопического и рентгеноструктурного анализов.
Три из пяти обнаруженных двойных соединений — Y5In3, Y3In5 и YIn3 образуются с открытым максимумом при температурах 1340, 1140 и 1110 °C, а два соединения, Y2In и Yin, — в результате перитектических реакций при температурах 1330 и 1220 °C соответственно.
Все соединения, кроме Y5ln3, обладают узкими областями гомогенности. Область существования фазы Y5In3 при понижении температуры от точки плавления сначала увеличивается, достигая максимальной протяженности при температуре 1220 °C, а затем уменьшается и при температуре ниже 900 °C ее протяженность практически не меняется (около 37—38 % (ат.) In). ;
Нонвариантные реакции в системе In—Y представлены в табл. 39 в соответствии с данными работы [1].
Температура последнего, вырожденного эвтектического равновесия скорректирована в соответствии с принятым значением температуры плавления In (у авторов работы [1] эвтектическая температура 160 °C).
Растворимость Y в (In) практически отсутствует. При эвтектической температуре 1060 °C (pY) содержит в твердом растворе 15 % (ат.) In.
1«,6J»°1«,6J»°In1°Mam.’)In1°Mam.’)InInРис. 34. In-YРис. 34. In-Y
1«,6J»°
1«,6J»°
In1°Mam.’)
In1°Mam.’)
In
In
Рис. 34. In-Y
Рис. 34. In-Y
Таблица 39. Нонвариантные реакции в системе In—Y
Реакция
Содержание In в фазах, %
(ат.)
Температура, °C
Ж « (₽Y) + Y2In
18;15;
33,33
1060
(PY) - (aY) + Y2In
13;8;
33,33
1030
Ж + Y$In3 - Y2In
-32;37,5;
33,33
1330
Ж + Y$In3 * Yin
52;47;
50
1220
Ж « Yin + Y3In$
56;50;
62,5
1090
Ж * Y3In$ + YIn3
68;62,5;
75
1080
Ж - YIn3 + (In)
-100;75;
100
-156
Растворимость In в (а¥) при эвтектоидной температуре 1030 °C составляет 8 % (ат.), при понижении температуры растворимость уменьшается и становится незначительной при 900 °C.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 40 по данным работы [2].
Таблица 40. Кристаллическая структура соединений системы In—Y
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, . пр.гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
Y2In
Ni2In
hP6, Р63/ттс
0,5365
—
0,6778
Y5In3
Mn^-Sij
hP\6, Рб3/mem
0,8971
—
0,6745
Yin
CsCl
cPl, РтЗт
0,3806
—
Y3In$
Pd$Pu3
оС32, Cmcm
0,988
0,804
1,029
YIn3
AuCu3
сР4, РтЗт
0,4579
—
—
Литература
Yatsenko S.P., Semyannikov А.А., Shakarov Н.О., Fedorova E.G. // J. Less- Common Met. 1983. V. 90. N 1. P. 95—108.
Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский
In-Yb. ИНДИЙ-ИТТЕРБИЙ
Диаграмма состояния In—Yb построена в работе [1] и приведена на рис. 35.
Методы получения сплавов и чистота компонентов не описаны. Исследование выполнено методами дифференциального термического, микроскопического и рентгеноструктурного анализов.
Z/7, 7« (по массе)
Два из пяти обнаруженных двойных соединений — ¥Ып2 и Ybln образуются с открытым максимумом при температурах 890 и 1067 °C соответственно, а три соединения, Yb5In2, Yb2In и Ybln3, — в результате перитектических реакций при температурах 810, 820 и 630 °C соответственно.
Достоверно установленные нонвариантные реакции в системе In—Yb представлены в табл. 41 по данным работы [1].
Таблица 41. Нонвариантные реакции в системе In—Yb
Реакция
Содержание In в фазах, % (ат.)
Температура, °C
(pYb) - (aYb) + Ж
Ж » (aYb) + Yb5In2
Ж + Yb2In » Yb$In2
Ж + Ybln » Yb2In
Ж » Ybln + Ybln2
Ж + Ybln2 » Ybln, Ж » Ybln, + (In)
-3;-2;-7,5
12;-1;28,6
27;33,33;28,6
30;46;33,33
64;50;60,64
86;66,64;75
-100;75;100
750
690
810
820
875
630
-154
Растворимости Yb в (In) практически нет. В (pYb) растворяется -3 % (ат.) In при 750 °C, в (aYb) при этой же температуре -2 % (ат.) In; при понижении температуры растворимость In в (aY) уменьшается и становится незаметной при 600 °C. ■
- Все соединения, кроме Ybln, обладают узкими областями гомогенности. Область твердого раствора на основе фазы Ybln при понижении температуры от точки плавления до 820 °C увеличивается, затем уменьшается и при температуре ниже 600 °C становится практически постоянной в пределах около 49—50 % (ат.) In. У соединения Yb2In найдено полиморфное превращение при температуре 675 °C с помощью метода дифференциального термического анализа, не подтвержденное другими методами. На диаграмме состояния это превращение намечено штриховой линией. .
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 42 по данным работ [1,2].
Таблица 42. Кристаллическая структура соединений системы In—Yb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
a
b
c
Yb5In2
—
Ric
0,947
—
5,405
YbzIn
CozSi
oP\2, Pnma
0,7072
0,5340
0,9866
—
Ybln
CsCl
cP2, Pmlm
0,38204-0,38076
0,38124-0,38071
—
—
Отжиг при температуре 800 "С Отжиг при температуре 300 "С
Yblnz
Calnz
hP6, P63fmmc
0,48908
—
0,76406
—
Ybln3
AuCu3
cP4, Pm3m
0,46145
—
—
—-
Литература
1. McMasters O.D., Nipper C.L., Gschneidner, Jr.,K.A. //J. Less-Сошшоп Met. 1971. V. 23. N 3. P. 253-262.
2. Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с.
Л. С. Адамова
In—Zn. ИНДИЙ-ДИНК
Диаграмма состояния In—Zn исследована в работах [1—8] методами термического, микроструктурного, рентгеновского и термодинамического анализов. Она представляет собой диаграмму эвтектического типа с небольшой взаимной растворимостью компонентов в твердом состоянии. Данные различных авторов отличаются положением эвтектической точки в системе и величиной взаимной растворимости металлов в твердом состоянии.
На рис. 36 приведена обобщенная диаграмма состояния системы In—Zn, построенная в работе [9] с учетом всех литературных экспериментальных данных, а также термодинамических расчетов. По данным работы [9], эвтектика в данной системе кристаллизуется при температуре 143,5 °C и содержании Zn в эвтектической точке 3,8 % (ат.) или 2,2 % (по массе). Максимальная растворимость Zn в (In) при эвтектической температуре равна 2,06 % (ат.), максимальная растворимость In в (Zn) предположительно составляет 0,12 % (ат.) [9]. Твердые растворы (In) и (Zn) имеют соответственно тетрагональную и ГПУ решетки.
Сведения о температуре эвтектики и содержании Zn в эвтектике приведены в табл. 43.
Таблица 43. Концентрация и температура эвтектики в системе In—Zn
Содержание Zn в эвтектике, % (по массе)
Температура эвтектики, "С
Источник
-4,0
143,5
[1]
4,27
141,5
[2]
2,8
143,5
[3]
2,0
—
[5]
1,8±0,1
144±1
[6]
2,2
143,5
[8]
Растворимость Zn в (In) находится в пределах 0,2 [6] —1,2% (по массе) [3], а растворимость In в (Zn) — <0,1 [3] —3,12 % (по массе) [2].
По данным работы [9] в системе In—Zn присутствует промежуточная фаза InZn8, кристаллическая структура которой отлична от структур Zn и In.
Литература•
Wilson C.L., Peretti E.A. // Ind. Eng. Chem. 1936. V. 28. P. 204-205.
Valentiner S. // Z. Metallkunde. 1943. Bd. 35. S. 250-253.
Rhines E.N., Grode A.H. // Trans. AIME. 1950. V. 188. P. 890-891.
Carapella S.C., Peretti E.A. // Trans. AIME. 1950. V. 188. P. 890-891.
Svirbely W.J., Seiis S.M. // J. Amer. Chem. Soc. 1953. V. 75. P. 1532-1535.
Oelsen W., Ziihlke P. // Archie Eisenhiittenwesen. 1956. Bd. 27. S. 743—752.
Марченко Л.А., Терехова Л.С. // Вестник Харьковского политехнического института. 1968. № 32. С. 24.
Nishimura G.S., Fidler R.S., Taylor R.M., Smith R.W. // Can. Met. Quart. 1969. V. 8. P. 319-322.
Dutkiewicz J., Zakulski W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 3. P. 284-289.
Н.П. Абрукина
In—Zr. ИНДИЙ-ЦИРКОНИЙ
Строение сплавов системы In—Zr в области концентраций 0—26 % (ат.) In и интервале температур 550—1300 °C исследовали в работе [1]. Сплавы готовили дуговой плавкой из йодидного Zr чистотой 99,95 % и In чистотой 99,99 %, исследовали металлографическим методом.
Диаграмма состояния In—Zr приведена на рис. 37 в соответствии с данными работы [1] в области концентраций 74—100 % (ат.) Zr. In повышает температуру превращения. aZr ** pZr. При температуре 1003±20 °C происходит перитектоидная реакция (pZr) + у ** (aZr) (у — это фаза на основе соединения Zr3In). Растворимость In в (PZr) при температуре перитектоидной реакции равна 9,3 % (ат.), максимальная растворимость в (aZr) —10,1 % (ат.). Даже незначительное количество примесей приводит к появлению трехфазной области (aZr) + (pZr) + у вместо перитектоидной горизонтали. Фаза на основе Zr3In имеет область гомогенности 77,6—73,9 % (ат.) Zr [1], согласно данным работы [2] сплав, содержащий 72 % (ат.) Zr, также находится в пределах области гомогенности после отжига при 800 °C в течение 65 ч. По-видимому, фаза на основе Zr3In плавится конгруэнтно и с твердым раствором на основе pZr образует эвтектику при концентрации -79—78 % (ат.) Zr. В системе найдены также соединения Zr2In, Zrln2, Zrln и Zrln3 [3—5].
Соединение Zrln было обнаружено в сплаве эквиатомного состава после отжига при 920 °C, а в сплаве, содержащем 55 % (ат.) Zr и 45 % (ат.) In, после отжига при 700 °C в равновесии находились Zr2In и Zrln2. Поэтому был сделан вывод о существовании Zrln только при высоких температурах. Не исключается возможность стабилизации Zrln примесями, например, О [4].
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 44.
Рис. 37. In—Zr
Таблица 44. Кристаллическая структура соединений системы In—Zr
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, им
Источник
а
С
Zrln3
AuCu3
сР4, РтЗт
0,446
—
[6]
Zr2In*
—
—
0,442
0,446
[3]
Zrln
Си
сР4, РтЗт
0,4418
—
[4]
Zrln2
HfGa2
(724, I4Jamd
0,4385
2,723
[4, 5]
Zrln3 (HT)
ZrAl3
(/16, /4/ттт
0,4303
1,894
[4, 5]
Zrln3 (ВТ)
'Тетрагон
T1A13 альная сингон
(18, 74/ттт
ИЯ.
0,4238
0,9786
[4, 5]
Согласно анализу [7] с использованием уравнений Гильдебранда — Мотта предположено существование в системе In—Zr области несмешиваемости в жидком состоянии.
Литература
Betterton J.O., Noyce W.K. // Trans. AIME. 1958. V. 212. P. 340-342.
Anderko K. // Z. Metallkunde. 1949. Bd. 49. N 4. S. 165-172.
Schubert K., Meissner H.G., Raman A., Rossteutscher A. // Naturwissenschaften. 1964. Bd. 51. N 12. S. 287.
Raman A., Schubert K. // Z. Metallkunde. 1965. Bd. 56. N 1. S. 44—52.
Schubert K., Frank K., Gohle R. u a. // Naturwissenschaften. 1963. Bd. 50. N 2. S. 41.
Schubert K., Meissner H.G., Potzschke M. et al. // Naturwissenschaften. 1962. Bd. 49. N 3. S. 57.
Dasarathy C. // Trans AIME. 1969. V. 245. N 9. P. 2015-2019.
Л.А. Третьяченко
Ir-K. ИРИДИЙ-КАЛИЙ
Диаграмма состояния Ir—К не построена.
Имеются сведения о том, что при выдержке проволоки из 1г диаметром 4 мм в расплавленном К при температурах НО и 260 °C в течение 6 ч никакого взаимодействия между 1г и К не обнаружено.
Литература.
Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976, Т.З. 815 с.
■А.С. Адамова
Ir-La. ИРИДИЙ-ЛАНТАН
" Диаграмма состояния (рис. 38) построена на основании данных дифференциального термического анализа и измерения температуры плавления с помощью оптического пирометра, микроструктурного и рентгеноструктурного анализов [1]. Диаграмма состояния Ir—La характеризуется образованием десяти соединений и малой взаимной растворимостью компонентов друг в друге. Диаграмма состояния системы в интервале концентраций 0—50 % (ат.) 1г построена на основании термического анализа. Обнаруженные в этой области соединения IrLa4, IrLa3, Ir3La7, Ir2La3 и IrLa образуются по перитектическим реакциям при температурах 820, 1000, 1140, 1165 и 1180 °C соответственно и имеют узкие области гомогенности.
Соединение Ir2La образуется, вероятно, конгруэнтно при температуре -2520 °C.
Установлено эвтектическое взаимодействие Ж ** (pLa) + IrLa4 при температуре 730 °C и содержании 93 % (ат.) La.
La, % (no массе)
Кристаллическая структура установлена только для соединений Ir3La, Ir7La2, Ir5La, Ir2La и приведена в табл. 45.
Таблица 45. Кристаллическая структура соединений системы Ir—La
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
c
Ir3La
Ni3Pu
R3m
0,5370 (3)
2,634 (1)
[1, 21
Ir7La2
Ni7Ce2
AP36, Р6г/mmc
0,538 (W
2,582 (2)
[1, 2]
Ir5La
Cu5Ca
hP6, РЫттт
0,5399 (3)
0,4203 (3)
[1,2]
Ir2La
Cu2Mg
cF2A, Fd3m
0,7686
—
[3]
Литература
Дмитриева В.Н., Воробьев В.Д., Вареха Л.М. и др. // Металлофизика. 1974. Вып. 52. С. 121-123.
Воробьев В.Д., Мельникова В.А. // Кристаллография. 1974. Т.19. № 3. С. 642-643.
Compton V.B., Matlhias В.Т. // Acta Crystallogr. 1959. V. 12. Р. 651—654.
ВП. Полякова
Ir—Li. ИРИДИЙ—ЛИТИЙ
Диаграмма состояния Ir—Li не изучена.
В работе [1] синтезировали отдельные химические соединения 1г с Li, и с помощью рентгеновского и нейтронографического анализов была изучена их структура.
Кристаллическая структура синтезированных соединений Ir с Li, по данным работы [1], представлена в табл. 46. Оба соединения имеют область гомогенности.
Таблица 46. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Li
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
а
b
С
IrLi
RhLi
hP2, P6m2
0,26490- 0,26505
—
0,43968— 0,43989
Ir3Li
—
о/8, I mm2
0,26724— 0,26722
0,86969- 0,86933
0,46706— 0,46700
Литература
1. Donkersloot Н.С., Van Vucht J.H.N / / J. Less-Common Met 1976. V. 50. N 2. P. 279-282.
Л.Л. Зусман
Ir—Lu. ИРИДИЙ-ЛЮТЕЦИЙ
Фазовые равновесия в системе не исследовались. Известно о существовании в системе соединений: Luk, Lulr2 и Lu<Ir2 [1, 2, Ш]. Их кристаллическая структура представлена в табл. 47.
Таблица 47. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Li
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
Ь
С
Lulr2
MgCu2
cf24,
0,7462
—
—
[1,Ш]
Fd3m
Lulr
CsCl
сР2,
0,3332
—
—
[1,Ш]
РтЗт
Lu5Ir2'
—
— ■
1,5062
0,6279
0,7073
[1,2]
Моноклинная сингония, р - 96
,94°.
Литература
Благородные металлы: Справочник / Под ред. Е.М. Савицкого. М.: Металлургия. 1984. 592 с.
Le Roy J., Paccard D., Moreau J.—M. // Less-Common Met. 1980. V. 72. N 1. P. 11-15.
В.П. Полякова
Ir-Mg. ИРИДИЙ-МАГНИЙ
В работе [1] методами термического, рентгеновского и микроструктурного анализов исследовали диаграмму состояния 1г—Mg со стороны Mg — до 75 % (по массе) 1г. Термический анализ сплавов проводился лишь до концентраций 1г 16 % (по массе). Со стороны Mg диаграмма состояния (рис. 39) характеризуется эвтектическим превращением, протекающим при 615 °C. Концентрация эвтектической точки, установленная экстраполяцией кривой ликвидуса до эвтектической горизонтали, составляет около 20,7 % (по массе) 1г или 3,2 % (ат.) 1г. Растворимость 1г в твердом Mg не превышает 1,4 % (по массе) или 0,18 % (ат.) [Ш].
В системе 1г—Mg установлено образование двух промежуточных фаз: С при концентрациях около 50 % (по массе) 1г и 6 при 72,5 % (по массе) 1г, отвечающей формуле Mg3Ir. Высказывается также предположение о возможности образования фазы с формулой Mg4Ir.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 48 по данным работы [1].
1г,7ч(ат.)
Мд1г, 7ч (по массе)
Рис. 39. Ir-Mg
Таблица 48. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Mg
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
С
С'
—
—
2,012
—
При концентрации 50 % (по массе) Ir
•
—
—
2,010
—
При концентрации 52 % (по массе) Ir
8(Mg3Ir)
Na3In
т, Р6э/ттс
0,4549
0,8229
—
Кубическая сингония.
Литература
1. Ferro R„ Rambaldi G., Capelli R. // J. Less-Common Met. 1962. V. 4. N 1. P. 16-23.
Л.Л. Рохлин.
Ir-Mn. ИРИДИЙ—МАРГАНЕЦ
Диаграмма состояния Ir—Мп полностью не построена. Рентгенографическими и металлографическими исследованиями в работе [1] установлены границы фазовых областей (рис. 40).
Растворимость Мп в (1г) составляет 48 % (ат.) при 1350 °C и уменьшается до 41 % (ат.) при 650 °C. Промежуточная фаза pt
существует в интервале концентраций -50—64 % (ат.) Мп. При температуре выше 940 °C, по данным металлографических исследований, существует высокотемпературная модификация, вероятно, со структурой типа CsCl.
Максимальная растворимость 1г в (уМп) составляет 32,5 % (ат.) в (рМп) -2,5 % (ат.) и в (аМп) -4,5 % (ат.). В твердом растворе на основе уМп при температуре ниже 900 °C вблизи состава Мп31г происходит упорядочение с образованием фазы у'Мп.
Кристаллическая структура промежуточных фаз представлена в табл. 49.
Таблица 49. Кристаллическая структура соединений системы In—Мп
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
С
р;
—
—
0,273
0,370
При концентрации 50 % (ат.) Мп [1]
у’
AuCu3
сРА, РтЗт
0,3776
—
При концентрации 79,4 % (ат.) Мп, отжиг при 500 "С [И
0,3794
—
При концентрации 70 % (ат.) Мп, отжиг при 500 "С [1]
Тетрагональная сингония.
Литература
1. Raub Е., Mahler W. // Z. Metallkunde. 1955. Bd. 46. S. 282-290.
2. Вол A.E., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т.З. 815 с.
А.Л. Татаркина
1г—Мо. ИРИДИЙ—МОЛИБДЕН
Диаграмма состояния (рис. 41) построена на основании данных микроструктурного, рентгеновского, микрорентгеноспектрального анализов, измерения твердости и определения температуры плавления. Сплавы выплавляли из 1г и Мо чистотой а 99,9 % (по массе) [1—8]. В системе существуют четыре промежуточные фазы: Мо!г3, е, о и Мо31г, а также области твердых растворов на основе иридия (1г) и молибдена (Мо). При температуре 1610±10 °C фаза е претерпевает упорядочение е « Moir.
Нонвариантные реакции в системе 1г—Мо представлены в табл. 50 по результатам работ [1—8].
Таблица 50. Нонвариантные реакции в системе 1г—Мо
Реакция
Содержание 1г в фазах,
% (ат.)
Температура, °C
Ж + (Мо) - Мо31г
30;
16;
25
2110110
Ж + Мо31г «* а '
30,5;
25;
29
2095±15
а « Мо31г + е
■29;
25;
38
197515
Ж - а + е
31;
29;
37
208015
е « Mo3Ir + Moir
43;
25;
49
-1400
е « Moir + Molr3
-56;
51;
-66
-1420
Ж + Molr3 « е
58;
-63;
60
2270
Ж + (Ir) « Мо1г3
-67;
78;
75
2300
Граница растворимости 1г в (Мо) в интервале температур 1327— 2109 °C может быть описана уравнением.
1пх = -5,9 + 0,81пТ - 5380/Т,
где х — атомная доля Ir; Т — температура, К.
Растворимость Mo в (Ir) изменяется с температурой. Богатая Мо граница фазы е может быть описана уравнением:
1пх = —1,37 + (—900/Г) в интервале температур (1400 ± 100 — - 2080 ± 5) °C;
богатая 1г граница фазы е:
1пх = —0,38 — 330/Г в интервале температур (1427 ± 100 — - 2270 ± 20) °C.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 51.
Таблица 51. Кристаллическая структура соединений системы 1г—Мо
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
a
С
При концентрации 1г, % (ат.):
Mo3Ir
Cr3Si
cP%,
0,49790
—
22 [4]
РтЗп
0,49680
—
25 [4].
о (Mo7Ir3)
aFeCr
IPSO,
0,9631
0,4957
28 [2, 4, 9, 10]
Р4г!тпт
0,964
0,496
29 [2, 4, 9, 10]
E
Mg
hP2,
0,2784
0,4482
38 [2, 4, 9, 10]
P63/mmc
0,2770
0,4450
45 [2, 4, 9, 10]
0,2770
0,4424
51 [2, 4, 9, 10]
0,2749
0,4389
70 [2, 4, 9, 10]
0,2745
0,4383
75 [2, 4, 9, 10]
Moir
P'AuCd
oP4, Pnma
0,4429
0,2752
[4]
Molr3
SnNi3
hP&, Pb3hwnc
0,5487
0,4385
[6]
Литература
Raub Е. И г. Metallkunde. 1954. Bd. 45. S. 23-30.
Knapton A.G. П J. Inst. Met. 1958-1959. V. 87. P. 28-32.
Raub E. // J. Less-Common Met. 1959. V. 1. P. 3-18.
Michalik S.J., Brophy J.H. П Trans. AIME. 1963. V. 227. P. 1047-1053.
Raub E. // Z. Metallkunde. 1964. Bd. 55. N 4. S. 195-199.
Giessen B.C., Jaehnigen U., Grant N.J. //J. Less-Common Met. 1966. V. 10. P. 147-150.■
Knapton A.G. // Constitution of Binary Alloys. Ohio: Metal Park, 1973. P. 312; 365.
Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Energy Rewiew, Issue N 7. Molybdenum: Physico-Chemical Properties of its Compounds and Alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency, 1980. P. 195—356.
Brucl C.E. // Monatsh. Chem. 1972. Bd. 103. P. 820-830.
Spooner F.J., Wilson C.G. // Acta Crystallogr. 1964. V. 17. P. 1533—1538.
Ir—N. ИРИДИЙ-АЗОТ
Диаграмма состояния Ir—N не построена. Ir, по-видимому, не соединяется с N и не растворяет его, так как при нагреве 1г в N2 без примеси О2 при 1500—2150 °C не обнаружены потери массы. Не наблюдается поглощения N и при нагреве тонкоизмельченного 1г на воздухе при 900—1040 °C [1].
Литература
Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т.З. 815 с.
А. С. Адамова
Ir—Na. ИРИДИЙ—НАТРИЙ
Диаграмма состояния Ir—Na не построена. Есть сведения, что 1г в виде проволоки диаметром 4 мм не реагирует с жидким Na при нагреве в течение б ч при температурах 150 и 300 °C [1].
Результаты прогноза образования химических соединений при помощи расчета на ЭВМ указывают на то, что в системе Ir—Na должны существовать соединения Ir3Na, Ir2Na, IrNa, IrNa2 и IrNa3 [2-5].
Литература
Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т.З. 815 с.
Савицкий Е.М., Девингталь Ю.В., Грибуля В.Б. // Доклады АН СССР. 1968. Т.183. № 5. С. 1110-1112.
Савицкий Е.М., Девингталь Ю.В., Грибуля В.Б. // Доклады АН СССР. 1969. Т.185. № 3. С. 561-563.
Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. И Доклады АН СССР. 1970. Т.190. № 5. С. 1147-1150.
Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. // Доклады АН СССР. 1972. Т.206. № 4. С. 848-851.
-А.С. Адамова
Ir-Nb. ИРИДИЙ—НИОБИЙ
Диаграмма состояния Ir—Nb (рис. 42) построена по данным металлографического и рентгеновского анализов сплавов, приготовленных из Nb чистотой 99,8 % (по массе) и Ir чистотой 99,9 % по массе [1]. Температура солидуса в некоторых случаях определена с,помощью оптического пирометра.
В системе Ir—Nb образуются пять промежуточных фаз: Nb3Ir, о, ар а, и Nblr3. Температуры плавления NbJr и Nblr3 — около 2130 и 2440 °C соответственно. Фазы а, ар а2 образуются по перитектическим реакциям соответственно при -2060, -1900 и -1985 °C. Эвтектические реакции Ж •* (Nb) + Nb3Ir, Ж « а + ар Ж ** Nblr3 + + (Ir) протекают при температурах 2110, 1840 и 2400 °C соответственно.'
Рис. 42. Ir-NbРис. 42. Ir-Nb
Рис. 42. Ir-Nb
Рис. 42. Ir-Nb
Кристаллическая структура соединений по данным работы [1] представлена в табл. 52.
Твердый раствор на основе Nb в зависимости от содержания в нем 1г имеет следующие параметры решетки [2]:
Содержание 1г, % (ат.)Содержание 1г, % (ат.)О4,87,2О4,87,2
Содержание 1г, % (ат.)
Содержание 1г, % (ат.)
О4,87,2
О4,87,2
Параметр решетки а, нм 0,33010,32850,3273
Твердый раствор на основе 1г в зависимости от содержания в нем Nb имеет следующие параметры решетки [2]:
Содержание Nb, % (ат.)Параметр решетки а, нмСодержание Nb, % (ат.)Параметр решетки а, нм0510,30510,30,38390,38500,38620,38390,38500,3862
Содержание Nb, % (ат.)
Параметр решетки а, нм
Содержание Nb, % (ат.)
Параметр решетки а, нм
0510,3
0510,3
0,38390,38500,3862
0,38390,38500,3862
Таблица 52. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Nb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
b
с
Nb3Ir
Cr3Si
сР8, РтЗп
0,51323(3)
—•
При концентрации Ir, % (ат.): 25
а
oFeCr
tPW, Р4г/тпт
0,98888(4)
—
0,5065(2)
34,9
“1
AuCu
tP2, Р4!тп.т
0,4027(2)
—
0,3863(2)
52,5
“2
Ртст
0,2823(1)
0,4818(2)
1,3619
Nblr3
Cu3Au
сР4, РтЗт
0,3889(2)
—
75
Ромбическая сингония.
Литература
Giessen В.С., Koch R„ Grant N.J. // Trans. AIME. 1964. V. 230. P. 1268-1273.
Giessen B.C., Grant NJ. // Acta Crystallogr. 1964. V. 17. P. 615—616.
E.H. Шефтель
Ir—Nd. ИРИДИЙ—НЕОДИМ
Диаграмма состояния системы не построена. Исходя из анализа известных диаграмм состояния Ir с РЗМ, следует ожидать малой взаимной растворимости компонентов друг в друге и образования в системе семи — девяти промежуточных фаз. Известно о существовании в системе соединений Ndlr, [2] и Nd5Ir2 [3] и предполагается существование соединения Nd7lr3 [4].
Кристаллическая структура соединений системы Ir—Nd приведена в табл. 53.
Таблица 53- Кристаллическая структура соединений системы Ir—Nd
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
ь
с
Ndlr2
MgCu2
сГ24,
0,7605
—
—
[2]
Fd3m
Nd5Ir2*
Mg5C2
—
1,6413
0,6584
0,7309
[3]
Nd7Ir3
Th7Fe3
НР2Й, Р63тс
—
—
—
[4]
'р - 96,7".
Литература
Благородные металлы: Справочник / Под ред. Е.М. Савицкого. М.: Металлургия. 1984. 592 с.'
Compton V.B., Matthias В.Т. // Acta Crystallogr. 1959. V. 12. N 7. P. 651-654.
Le Roy J., Paccard D., Moreau J.—M. // Less-Common Met. 1980. V. 72. N 1. P. 11-15.
' 4. Olcese G.L. // J. Less-Common Met. 1973. V. 33. N 1. P. 71-81.
В.П. Полякова
Ir—Ni. ИРИДИЙ-НИКЕЛЬ
Методами рентгеновского анализа, измерения магнитной восприимчивости, электронной теплоемкости и температуры Дебая сплавов установлено, что 1г и Ni обладают неограниченной растворимостью в жидком и твердом состояниях [1, 2]. Сплавы системы Ir—Ni во всем интервале составов имеют ГЦК структуру [1]. Параметры решетки сплавов с 50 и 75 % (ат.) 1г, отожженных при 800 °C в течение 7,5 месяцев, составляют а = 0,3711 нм и а = 0,3785 нм соответственно [2].
В работе [3] при исследовании системы Ir—Ni методом диффузионных слоев было обнаружено явление упорядочения в твердом состоянии с образованием трех фаз: Ni3Ir, Nilr, Nilr3 (рис. 43). Диффузионную пару получали специальным методом сварки с использованием кратковременно действующих давлений и отжигали при 80—1300 °C. Образцы после отжига исследовали методами микроструктурного, рентгенофазового и микрорентгеноспектрального анализов.
Литература
Bucher Е., Brinkman W.F., Maita J.P., Cooper A.S. // Phys. Rev. 1970. V. 1. P. 274-277.
Raub E., Rdschel E. // Z. Metallkunde. 1970. Bd. 61. S. 113-115.
Архангельская O.B., Куприна B.B., Полкопина О.Ф. Диаграммы состояния в материаловедении: Сб. статей. Киев: Наукова Думка, 1984. С. 106—111.
А.Л. Татаркина
Рис. 43. Ir—Ni
Ir—О. ИРИДИЙ—КИСЛОРОД
В системе 1г—О существует одно соединение в твердом состоянии — 1гО2 [1]. Его образование наблюдалось при окислении 1г при температурах выше 600 °C. Образование пленки 1гО2 на 1г при нагреве до 550 °C наблюдалось после выдержки в течение 18 ч, при нагреве до 600 °C — через 45 мин, а при нагреве до 700 °C — через 90 с. При нагреве соединение 1гО2 разлагается: после отжига при 750 и 850 °C наряду с линиями оксида на рентгенограммах обнаружены также линии 1г, а после отжига при 900 °C — только линии 1г [2].
В работе [1] показано, что при нагреве 1г и 1гО2 в токе О2 при 1130—1150 °C происходит их улетучивание с образованием газообразного 1гО3, который устойчив до 1700 °C. При нагреве 1г в токе О2 возможно также образование газообразного оксида 1г2О3 [2].
Соединение 1гО2 имеет структуру типа ТЮ2 (символ Пирсона tP6, пр.гр. Р42/тпт, параметры решетки а = 0,450 нм, с = 0,315 нм [3], а = 0,4983 нм, с = 0,3154 нм [4]..
Литература
Schafer Н., Heitland H.J. // Z. Anorg. All. Chem. 1960. Bd. 304. S. 249-265.
Вол A.E., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т.З. 815 с.
Schneider SJ., Waring J.L., Tressler R.E. //J. Res. Natl. Bur. Standards A. 1965. V. 69. P. 245.;
.Л.Е. Шелимова
Ir—Os. ИРИДИЙ-ОСМИЙ
Диаграмма состояния Ir—Os (рис. 44) построена в работе [1] на основании данных металлографического, пирометрического и качественного рентгенофазового анализов.
Сплавы выплавляли в дуговой печи из исходных компонентов 1г и Os чистотой 99,8 % (по массе). Диаграмма состояния является системой простого перитектического типа с широкими областями твердых растворов на основе компонентов. Перитектическая реакция протекает при 2660±35 °C. Взаимная растворимость компонентов мало изменяется с температурой. При 2200 °C растворимость Os в (1г) и 1г в (Os) составляет 42 и 36 % (ат.) соответственно. По данным работы [2], растворимость 1г в (Os) значительно меньше. '
Литература
Reiswig R.D., Dickinson. J-M.// Trans. AIME. 1964. V. 230. P. 469-472.
Geballe Т.Н., Matthias B.T., Compton V.B. et all. // Phys. Rev. 1963. V. 129. P. 182-183.■
Рис. 44. Ir—Os
Ir-P. ИРИДИЙ-ФОСФОР
Диаграмма состояния Ir—Р (рис. 45) построена с помощью методов рентгеновского анализа, измерения упругости пара и высокотемпературной металлографии [1, 2].
Рис. 45. Ir—Р
В системе установлено существование трех фосфидов: 1г2Р, 1гР2 и 1гР3. Соединение 1г2Р плавится конгруэнтно при температуре между 1310 и 1360 °C [1], образует с (1г) эвтектику при содержании 24 % (ат.) Р и температуре 1262 °C [2]. Соединение 1гР2 устойчиво до 1230 °C. Соединения Ir с Р получали под давлением прямым синтезом при нагреве до 1100 °C порошков 1г с красным Р в эвакуированных и запаянных ампулах [4, 5]. Кристаллическая структура фосфидов 1г представлена в табл. 54.
Таблица 54. Кристаллическая структура соединений системы Ir—P
Соединение
Прототип
Символ Пирсоиа, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
6
с
1г2Р
СаР2
ст.
0,5546
—
—
[1]
РтЗт
0,5543
—
—
[5]
0,5546
—•
—
При концентрации
34,2 % (ат.) Р 14]
1гР2
RhP2
тР12,
0,55457
0,57906
0,58500
Р - 111,600° [6]
Р2,/с
0,55453
0,57915
0,58494
Р - 111,575° [7]
1гР3
CoAs3
с/32.
0,8015
—
—
[5]
1тЗ
0,80151
—
—
[8]
Литература
Sdffge К.Н., Heimbrecht М., Blitz W. // Z. Anorg. All. Chem. 1940. Bd. 243. S. 297-306.
Reinacher G. // Rev. Met. (Paris). 1957. V. 54. P. 321-336.
Okamoto H. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 4. P. 413—415.
Zumbusch M. // Z. Anorg. All. Chem. 1940. Bd. 243. S. 322-329.
Rundguist S. // Nature. 1960. V. 185. P. 31-32.
Rundguist S. // Acta Chem. Scand. 1961. V. 15. P. 451—453.
Kjekshus A. // Acta Chem. Scand. 1971. V. 25. N 2. P. 411-422.
Rundguist S., Ersson N.O. // Arkiv Kemi. 1969. Bd. 30. N 1—2. S. 103—104.
A.C. Адамова
Ir—Pa. ИРИДИЙ-ПРОТАКТИНИЙ
Диаграмма состояния Ir—Pa не построена. По результатам прогноза химических соединений с помощью ЭВМ в системе 1г—Ра предположили существование соединений 1г5Ра и 1г2Ра со структурами типа фаз Лавеса, а также соединений Ir3Pa, IrPa и 1гРа3 [1].
Литература
Savitskii Е.М., Gribulya V.B. Application of Computer Technigues in the Predicting of Inorganic Compounds. New Delhi: Oxoman Press Pyt. Ltd, 1985. 206 p.
■А.Л. Татаркина
Ir—Pb. ИРИДИЙ-СВИНЕЦ
Диаграмма состояния Ir—Pb не построена. Известно, что в этой системе по перитектической реакции образуется соединение IrPb. Соединение IrPb имеет гексагональную структуру типа NiAs (символ Пирсона АР4, пр.гр. Рб^/ттс) с параметрами а = 0,3993 нм, с = = 0,5566 нм [1].
Результаты прогноза химических соединений с помощью ЭВМ указывают на возможность существования соединений Ir3Pb, Ir2Pb и IrPb2 со структурами типа фаз Лавеса, а также соединений Ir3Pb, IrPb и IrPb3 [2].'
Литература-.
Pfisterer Н„ Schubert К. // Z. Metallkunde. 1950. Bd. 41. S. 358-367.
Savitskii E.M., Gribulya V.B. Application of Computer Technigues in the Predicting of Inorganic Compounds. New Delhi: Oxoman Press Pyt. Ltd, 1985. 206 p.
А.Л. Татаркина
Ir-Pd. ИРИДИЙ-ПАЛЛАДИЙ
Система Ir—Pd исследована неоднократно [1—5], однако при этом построены разные диаграммы состояния.
По мнению авторов работ [1, 2], Ir с Pd при кристаллизации образуют непрерывный ряд твердых растворов. При понижении температуры происходит распад твердых растворов на два. Критическая точка распада отвечает температуре 1480 °C и концентрации 50,45 % (ат.) 1г. Растворимость 1г в (Pd) при 700 °C составляет -3 % (ат.) и Pd в (1г) — 6 % (ат.).
По мнению авторов работ [3, 4], диаграмма состояния Ir—Pd является системой перитектического типа с двумя ограниченными твердыми растворами (рис. 46). Температура перитектической реакции Ж + (Ir) « (Pd) равна 1760±25 °C, твердый раствор на основе Pd содержит 38 % (по массе) или 27 % (ат.) Ir, твердый раствор на основе Ir — 17 % (по массе) или 25 % (ат.) Pd. С понижением температуры растворимость Pd в (Ir) и Ir в (Pd) довольно резко падает, двухфазная область (Pd) + (Ir) простирается при 700 °C от 5 до 91 % (по массе) Ir.
Литература
Немилое В.А., Видусова Т.А. // Известия сектора платины. 1950. Т.25. С. 142-148.
Raub Е„ Rdschel Е. // Z. Metallkunde. 1964. Bd. 55. N 6. S. 320-321.
Тылкина M.A., Полякова В.П., Савицкий Е.М. // Журнал неорганической химии. 1962. Т.7. Вып.6. С. 1471-1473.
Савицкий Е.М., Полякова В.П., Тылкина М.А. Сплавы палладия. М.: Наука, 1967. 216 с.
В. П. Полякова
Ir-Pm. ИРИДИЙ-ПРОМЕТИЙ
Диаграмма состояния Ir—Pm не построена. На основании прогноза интерметаллических соединений с помощью ЭВМ в системе следует ожидать наличие соединений Ir5Pm, Ir2Pm, IrPm2, IrPm5 co структурами типа фаз Лавеса, а также Ir3Pm, IrPm и IrPm3 [1].
Литература
Savitskii Е.М., Gribylya V.B. // Application of Computer Technigues in the Predicting of Inorganic Compounds. New Delhi: Oxoman Press Pyt. Ltd., 1985. 206 p.
Ir-Pr. ИРИДИИ—ПРАЗЕОДИМ
Рис. 47.1г—РгРис. 47.1г—РгПолная диаграмма состояния неизвестна. Имеются данные, что 1г снижает температуру плавления и температуру полиморфного превращения Рг, а при температуре 729 °C и содержании 12,1 % (ат.) 1г в системе наблюдается эвтектическая реакция Ж « (аРг) + + Рг51г2 (рис. 47) [1]. Известно о существовании в системе 1г—Рг кроме Рг51г2 еще двух соединений: Рг1г2 и Рг71г3. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 55.
Рис. 47.1г—Рг
Рис. 47.1г—Рг
Таблица 55. Кристаллическая структура соединений системы 1г—Рг
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
Prstr;
Mg,C2
С2/с
1,6538
0,6610
0,7329
[2]
Ndlr2
MgCu2
с/74, Fd3m
0,7621
—
—
[3]
Nd?Ir3
Th7Fe3
hP20, Р63тс
1,0043
—
0,6312
[41
*P = 96,
6°.
Литература
Griffin R.B., Gschneider, Jr.,К.А. // Metall. Trans. 1971. V. 2. N 9. P 2517—2531.
Le Roy J., Paccard D., Moreau J.—M. // J. Less-Common Met. 1980. V. 72. N 1. P. 11-15.
Compton V.B., Matthias B.T. // Acta Crystallogr. 1959. N 12. P. 651—654.
Olcese G.L. // J. Less-Common Met. 1973. V. 33. N 1. P. 71-81.
Ir—Pt. ИРИДИЙ-ПЛАТИНА
Первое систематическое исследование системы Pt—1г было проведено в работе [1] методом микроструктурного анализа и измерения свойств. По результатам работы сделано заключение об образовании непрерывных растворов в системе Pt—1г.
Диаграмма состояния Pt—1г (рис. 48) построена на основании результатов микроструктурного, рентгеноструктурного и дилатометрического анализов [2].
Сплавы системы Pt—1г кристаллизуются с образованием непрерывного ряда твердого раствора (Pt, Ir). При понижении температуры происходит его распад.на два твердых раствора at и а2- Максимальная критическая температура распада твердого раствора отвечает 975 °C при содержании 50 % (ат.) 1г, пределы двухфазной области при 700 °C — 7 и 99 % (ат.) 1г. Сплавы Ir с Pt имеют ГЦК структуру типа Си (символ Пирсона сЕД, пр.гр. ГтЗт') [3]. Установлено
также, что равновесное состояние в системе Pt—1г в области существования двух фаз не достигается даже при выдержке в течение одного года [3].
В работе [4] изучены термодинамические свойства и параметры ГЦК решетки сплавов Ir с Pt. Из концентрационных зависимостей парциальных термодинамических потенциалов Гиббса, энтальпии и энтропии 1г в области 55—90 % (ат.) 1г сделан вывод о наличии купола распада в этой системе при температурах выше 1300 °C. Параметры кристаллической решетки твердых растворов (Pt, Ir) изменяются с отрицательным отклонением от правила Вегарда в интервале концентраций 0—65 % (ат.) Ir в положительную сторону [4].
Литература
Немилое В.А. // Известия сектора платины. 1929. Т.7. С. 13—20.
Raub Е„ Plate W. // Z. Metallkunde. 1956. Bd. 47. N 10. S. 688-693.
Raub E., Plate W. // Z. Metallkunde. 1957. Bd. 48. N 10. S, 529-539.
Tripathi S.N., Chandrasckhariah M.S. // J. Less-Common Met. 1983. V. 91. N 2. P. 251-260.
В.П. Полякова
Ir-Pu. ИРИДИЙ-ПЛУТОНИЙ
Диаграмма состояния Ir—Pu не построена. По результатам рентгеновского анализа в системе Ir—Pu установлено существование трех соединений: Pulr2, -Pu5Ir3, -Pu5Ir4 [1]. В справочнике [Ш] наиболее богатому Ри соединению приписана формула Pu3Ir.
Определена кристаллическая структура соединений Pulr2 и Pu5Ir3, сведения по структуре приведены в табл. 56.
Таблица 56. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Pu
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Pulr2
MgCu2
cF14, Fd3m
0,7512-0,7528
—
[И
Pu3Ir3
W3Si3
tI32,
1,1012*
0,5727*
[2]
*При кон При ко
центрации 3 нцентрации <
/4/ (mem)
7,1 % (ат.) Ir.
0,1 % (ат.) Ir
1,1015м
0,5621**
[2]
Литература
11 Кутайцев В.И., Чеботарев Н.Т., Андрианов М.А. и др. // Атомная энергия. 1967. Т.23. № 6. С. 511-519.
2. Cromer D. // Acta Crystallogr. В. 1974. V. 33. N 6. Р. 1966-1977.
АЛ. Татаркина
Ir—Ra. ИРИДИЙ—РАДИЙ
Диаграмма состояния Ir—Ra не построена. По результатам прогнозирования химических соединений с помощью ЭВМ в системе Ir—Ra предположительно существуют соединения Ir5Ra, Ir2Ra и IrRa5 со структурами типа фаз Лавеса, а также соединения Ir3Ra, IrRa, IrRa2 и IrRa3 [1].
Литература
Savitskii Е.М., Gribulya V.B. Application of Computer Technigues in the Predicting of Inorganic Compounds. New Delhi: Oxoman Press Pyt. Ltd., 1985. 206 p.
А.Л. Татаркина
Ir—Rb. ИРИДИЙ-4»УБИДИЙ
Данные о взаимодействии Ir с Rb в литературе отсутствуют. Результаты прогноза химических соединений с помощью ЭВМ указывают на возможность существования в системе Ir—Rb химических соединений Ir2Rb и IrRb2 со структурами типа фаз Лавеса, а также соединений Ir3Rb, IrRb [1].
Литература
Savitskii Е.М., Gribulya V.B. Application of Computer Technigyes in the Predicting of Inorganic Compounds. New Delhi: Oxoman Press Put. Ltd, 1985. 206 p.
В.П. Полякова
Ir—Re. ИРИДИЙ-4»ЕНИЙ
Диаграмма состояния системы Ir—Re построена на основе изучения системы методами рентгеновского и металлографического анализов, а также измерения температуры плавления с помощью оптического пирометра, твердости и микротвердости фаз. Чистота исходных металлов Ir и Re равна 99,8 % по массе [1].
Система Ir—Re является диаграммой перитектического типа с двумя ограниченными твердыми растворами (рис. 49). Химических соединений в системе не обнаружено. При температуре 2800±25 °C имеет место перитектическая реакция Ж + (Re) •* (Ir). Сплавы в области (Ir) обладают ГЦК решеткой с параметром а, уменьшающимся от 0,38 312 нм для Ir до 0,365 нм для сплава Ir с 28 % Re. Растворимость Re в (Ir) при перитектической температуре составляет
Рис. 49. Ir—Re
-36 % (ат.) и снижается до 28 % (ат.) при 1000 °C. Растворимость 1г в (Re) при перитектической температуре равна -44 % (ат.) и снижается до -38 % (ат.) при 1000 °C.
Литература
Тылкина М.А., Цыганова И.А., Савицкий Е.М. // Журнал неорганической химии. 1962. Т.7. Вып.8. С. 1917-1927.,
М.А. Тылкина
Ir—Rh. ИРИДИЙ-4»ОДИЙ
Диаграмма состояния Ir—Rh (рис. 50) построена с помощью методов измерения температуры солидуса, микроструктурного и рентгеновского анализов fl]. Ir и Rh неограниченно растворимы друг в друге в жидком состоянии. При кристаллизации сплавы образуют
Рис. 50. Ir—Rh
непрерывный ряд твердых растворов [1, 2]. В работе [2] высказано предположение о разрыве растворимости в твердом состоянии. Однако учитывая физико-химические константы 1г и Rh и их положение в Периодической системе, следует ожидать, что равновесие при низких температурах в этой системе будет труднодостижимо [2].
Литература
Благородные металлы: Справочник / Подред. Е.М. Савицкого. М.: Металлургия, 1984. 592 с.-
Raub Е. Ц J. Less-Common Met. 1958. V. 1. N 1. Р. 3—7.
В.П. Полякова
Ir—Ru. ИРИДИЙ-РУТЕНИЙ
Диаграмма состояния Ir—Ru (рис. 51) построена на основании результатов микроструктурного и рентгеновского анализов, измерения температуры плавления сплавов во всем интервале концентраций [1]. Она представляет собой диаграмму перитектического типа с широкими областями твердых растворов на основе исходных компонентов. Температура перитектической реакции Ж + (Ir) ” (Ru) равна 2350 °C [1] или 2395 °C [2]. Двухфазная область существует в
Рис. 51. Ir-Ru
интервале концентраций 42—53 % (ат.) Ir fl] или 48—54 % (ат.) Ir [3] при 2000 °C. По данным работы [2], растворимость 1г в (Ru) при перитектической температуре составляет 49 % (ат.), Rub (Ir) — 45 % (ат.).
Литература
Рошан Н.Р., Полякова В.П., Савицкий Е.М. // Новые методы построения диаграмм состояния: Сб. статей. М.: Наука, 1972. С. 89—92.
Еременко В.Н., Хоружая В.Г., Штепа Т.Д. // Металлы. 1988. № 1. С. 197—202.
Raub Е. // Z. Metallkunde. 1964, pd, 55. N 6. S. 316-319..
Ir^S. ИРИДИЙ-СЕРА
Диаграмма состояния Ir—S не построена. В системе Ir—S установлено существование соединений: IrS, Ir2S3, IrS2, Ir3Sg и IrS3. Методы получения и свойства сульфидов Ir описаны в работе [1]. Кристаллическая структура соединений системы Ir—S приведена в табл. 57.
Таблица 57. Кристаллическая структура соединений системы Ir—S
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
с
I^Sg
Rh2S3
оР2О, Pbcn
0,8465
0,6011
0,6149
[2]
IrS2
IrSe2
оРМ, Puma
1,978
0,5624
0,3565
[3]
irs2-
FeS2
сР12, РаЗ
0,568
—
[V-C]
Ir3S8
Rh3Seg
hRY\, R3
0,5596
—
—
[V-C]
При давлении 6 ГПа и температуре 1500 °C.
**а = 90,2°.
Литература
1. Самсонов Г.В., Дроздова С.В. Сульфиды. М.: Металлургия, 1972. 304 с.
2. Parthe Е., Hohneke D., Hulliger F. // Acta Crystallogr. 1967. V. 23. N 4. P. 832-835..
3. Hulliger F. // Nature. 1964. Bd. 204. S. 644-646.
Ю.Б. Кузьма
Ir^Sb. ИРИДИЙ-СУРЬМА
Диаграмма состояния Ir—Sb в области концентраций 50—100 % (ат.) Sb (рис. 52) построена на основании результатов термического, металлографического и рентгеновского анализов [1—5]. Сплавы готовили сплавлением компонентов в кварцевых ампулах в атмосфере аргона. На основании данных работ [1—2] построена кривая ликвидуса со стороны Sb. Установлено, что при температуре 619 °C со стороны Sb наблюдается вырожденная эвтектика. Соединение IrSb3 образуется по перитектической реакции [1, 2, 4, 5] при 900 °C [1, 2] или, что более достоверно, при -1100 °C [4, 5]. В исследованной области концентраций обнаружено три соединения, структура которых приведена в табл. 58.
Рис. 52. Ir-Sb
Таблица 58. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Sb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
IrSb
NiAs
hP^, Рб^ ттс
0,3978
—
0,5521
[31
иь;
CoSb2
тР12, P2Jc
0,648
0,653
0,668
[6]
IrSb3
CoAs3
с/32,
0,9248
—
—
[4, 5]
/m3
*Р - 115,6”.
Литература
Кузьмин P.H., Жданов Г.С., Журавлев Н.Н. // Кристаллография. 1957. Т.2. №1.С. 48-50.
Журавлев Н.Н., Жданов Г.С., Кузьмин Р.Н. И Кристаллография. 1960. Т.5. № 4. С. 553-562.
Кузьмин Р.Н. // Кристаллография. 1958. Т.З. № 3. С. 366—367.
Kjekshus A., Pedersen G. // Acta Crystallogr. 1964. V. 14. N 10. P. 1065—1070.
Kjekshus A. // Acta Chem. Scand. 1961. V. 15. P. 678—681.
Жданов Г.С., Кузьмин Р.Н. // Кристаллография. 1961. Т.6. № 6. С. 872—881.
В.П. Полякова
■ Ir—Sc. ИРИДИЙ-СКАНДИЙ
Диаграмма состояния Ir—Sc не построена. В литературе имеются данные о существовании трех соединений: Sclr2, Sclr и ScnIr4. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 59.
Таблица 59. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Sc
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметр решетки а, нм
Источник
Sclr2
MgCu2
cF24, Fd3m
0,7348
ID
Sclr
CsCl '
cP2, Pfn3m
0,3206
[2]
ScMIr4
ScHIr4
cFip, Fm3m
1,3350
[3]
Литература
Compton V.B., Matthias В.Т. // Acta Crystallogr. 1959. V. 12. N 7. P. 651—654.
Aldred A.T. // Trans. AIME. 1962. V. 224. N 5. P. 1082-1083.
Chabot B., Cenzual K., Parthe E. // Acta Crystallogr. 1980. V. 36. N 1. P. 7—11.
В.П. Полякова
Ir—Se. ИРИДИЙ-СЕЛЕН
Диаграмма состояния Ir—Se не установлена. Прямым взаимодействием или химическими методами получены соединения Ir2Se3, IrSe2 и IrSe3. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 60.
Таблица 60. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Se
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
с
IrSe^
IrSe2
оР24, Рпта
2,094
0,374
0,593
[Э]
IrSe3
FeS2
сР12, РаЗ
—
—
[1]
IrSe3"
—
Р1
0,8405
0,8405
1,0236
[V-C]
Высказано предположение, что диселенид Ir -IrSe, g.
Триклинная псевдогексагональная сингония
нестехиометричен и имеет состав а - 0 - у = 90,2°.
Литература
Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т.З. 815 с.
Ю.Б. Кузьма
Ir—Si. ИРИДИЙ—КРЕМНИЙ
Диаграмма состояния Ir—Si не построена. На рис. 53 схематично показано положение фазовых областей в системе. Имеются данные о существовании семи соединений: Ir3Si, Ir2Si, Ir3Si2, IrSi, Ir2Si3, IrSi2 и IrSi3 [2—4].
Таблица 61. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Si
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
Ir3Si*
U3Si
у 16, 14! mem.
0,5222
—
0,7954
[2]
Ir2Si"
6Ni2Si
—
0,7615
0,5284
0,3989
[2]
1 T^S12
Ni2In
/1Р6, P63/mmc
0,3963
—
0,5126
[2, 4]
IrSi
MnP
0P8, Pnma
0,5558
0,3211
0,6273
ID
IrSi3
AsNa3
hP4, P63/mmc
0,3978
—
0,5521
[3]
В сплаве, содержащем 16,7 % * Ромбическая сингония.
(ат.) Si.
Рис. 53. Ir—Si
Предполагается, что температура плавления большинства соединений выше 1340 °C [4]. Отмечается, что соединение Ir3Si2 в интервале температур 700—500 °C распадается на Ir2Si и IrSi [2]. Установлена эвтектическая реакция Ж * (Ir) + Ir3Si при температуре 1470 °C и концентрации 9,5 % (ат.) Si [5]. Кристаллическая структура индицированных фаз приведена в табл. 61.
Литература
Korst W.L., Finnie L.K., Searcy A.W. // J. Phys. Chem. 1957. V. 61. N 11. P. 1541-1543.
Bhan S., Schubert K. // Z. Metallkunde. 1960. Bd. 51. N 6. S 327-339.
Schubert K., Bhan S., Burkhardt W. // Naturwissenschaften. 1960. Bd. 47. S. 303-307.
Finnie L.K. // J. Less-Common Met. 1962. V. 4. N 1. P. 24—34.
Reinacher G. // Metall. 1965. Bd. 19. N 7- S. 707-711.
Ir—Sm. ИРИДИЙ-САМАРИЙ
Диаграмма состояния системы не опубликована. Известно о существовании в системе соединений Smlr2 и Sm5Ir2 [1—5]. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 62.
Таблица 62. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Sm
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
С
Smlr2
MgCu2
C.F24, Fd3m
0,7557
—
—
[1, 3, 4, 5]'
Sm5Ir2'
Mn5C2
mC28, С2/с
1,6144
0,6522
0,7264
[2]
*0 - 96,7°.
Литература
Благородные металлы: Справочник / Под ред. Е.М. Савицкого. М/. Металлургия, 1984. 592 с.
Le Roy J., Paccard D„ Moreau J.—M. // J. Less-Common Met. 1980. V. 72. N 1.
P. 11-15.'
Bozorth R.M., Matthias B.T., Suhl H. et al. // Phus. Rev. 1959. V. 15. N 6. P. 1595-1596. ■
Теслюк Ю.М. Металлические соединения co структурами фаз Лавеса. М.: Наука, 1969. 29 с.
Lewy R.M. // J. Appl. Phys. 1970. V. 41. N 3. P. 902-904.
В.П. Полякова
Ir-5n. ИРИДИЙ-ОЛОВО
Диаграмма состояния не построена. Имеются данные о существовании твердого раствора на основе 1г и четырех соединений: IrSn2, IrSn3, Ir3Sn7 и -IrSn (38,07 % (по массе) Sn). Высказано предположение, что соединение IrSn3 идентично соединению Ir3Sn7. Установлено отсутствие растворимости 1г в жидком Sn [X, 2]. Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 63.
Таблица 63. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Sn
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
С
IrSn2
CaF2
cF12, Fm3m
0,634
—
[1]
Ir3Sn7
Ru3Sn7
—
0,9360
—
[2]
IrSn
NiAs
kP4, Pbymmc
0,3988
0,5567
[X]
Кубическая сингония.
Литература
Hamilton D.C., Raub Ch J., Matthias B.T. et all. // J. Phys. Chem. Solids. 1965. V. 26. N 3. P. 665-666.
Вол A.E., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т.З. 815 с.
В.П. Полякова
Ir—Sr. ИРИДИЙ-СТРОНЦИЙ
Диаграмма Ir—Sr не построена. Методами микроструктурного и рентгеновского анализов обнаружено конгруэнтно плавящееся соединение Srlr2, а также еще две промежуточные фазы с меньшим содержанием Sr, которые образуются по перитектическим реакциям или в результате превращения в твердом состоянии [1]. По результатам работы [1] возможно образование соединения Srlr3, соединение Srlr5 не существует. Однако в работе [3] вновь указывается на вероятность существования соединений -Sr2Ir7 и Srlr5, структура которых пока не индицирована. Структура соединения Srlr2 относится к типу MgCu2 (символ Пирсона cF24, пр.гр. Fd3m'), параметр решетки а = = 0,7849 нм [1], а = 0,7700 нм [2].
Литература.
Naumann Т„ Kniepmeyer М. // Z. Anorg. All. Chem. 1957. Bd 290. S. 191—204. 2. Wood E.A., Compton V.B. // Acta Crystallogr. 1958. V. IL P. 429—433.
Bruzzone G., Merlo F. // J. Less-Common Met. 1962. V. 85. N 2. P. 285—306.
Ir-Ta. ИРИДИЙ-ТАНТАЛ
Предположительная диаграмма состояния 1г—Та построена на основании данных металлографического и рентгеновского анализов сплавов высокой чистоты, полученных методом дуговой плавки [1]. Система 1г—Та характеризуется наличием ограниченных твердых растворов на основе исходных компонентов и образованием четырех промежуточных фаз: Та!г3, ар а2 и о (на основе Та31г). Соединение Та1г3 плавится конгруэнтно при температуре -2450 °C, обладает областью гомогенности -25—33 % (ат.) Та при 2120 °C. Соединение Та31г (фаза о) и фаза at образуются по перитектическим реакциям при температурах соответственно 2475 и 2120 °C; а2 образуется по перитектоидной реакции при I860 °C. Область гомогенности фазы о составляет -59—85 % (ат.) Та при 1950 °C; -65—83 % (ат.) Та при 1400 °C. Границы существования фаз at и а2 требуют уточнения.
Перитектический характер образования твердых растворов на основе 1г при температуре 2380 °C вызывает сомнения, так как данная температура и температура плавления 1г, определенная в работе [1] (2357+25) °C, ниже установленной температуры плавления чистого металла 2447 °C.
На диаграмме состояния системы 1г—Та, приведенной на рис. 54, в соответствии с принятой температурой плавления 1г скорректирована часть ее от 0 до 25 % (ат.) Та по температурам образования твердого раствора (1г) и Та!г3, остальная часть дана в соответствии с данными работы [1].
Растворимость Та в (1г) при температуре 2380 °C составляет -16 % (ат.), 1г в (Та) при температуре 2475 °C -7,2 % (ат.). С понижением температуры растворимость компонентов друг в друге уменьшается.
В системе 1г—Та наблюдается единственная эвтектическая реакция при 1950±15 °C между фазами «] и о.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 64.
Таблица 64. Кристаллическая структура соединений системы 1г—Та
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
b
с
При концентрации
Та, % (ат.):
Та1г3
Cu3Au
сР4, РтЗт
0,3886
0,3907
—
—
25 [1]
30 [1]
“i"
Ртст
0,2830
0,4803
1,3661
43 [1, 2]
“2”
—
~
0,3988
—
0,3859
41 [1]
а
FeCr
(РЗО, Р42/тпт
0,9888
0,9968
0,5121
0,5197
70 [1]
80 [1]
Ромбическая сингония.
Тетрагональная сингония.
Литература
1. Ferguson W.H., Giessen В.С., Grant NJ. // Trans. AIME. 1963. V. 227. P. 1401-1406.
2. Giessen B.C., Grant N.I. // Acta Crystallogr. 1964. V. 17. P. 615—616.
В.П. Полякова
Ir—Tb. ИРИДИЙ—ТЕРБИЙ
Диаграмма состояния не опубликована. Указывается на существование в системе нескольких соединений, их кристаллические структуры представлены в табл. 65.
Таблица 65. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Tb
Соедине- иие
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
с
1г2ТЬ
MgCu2
сГ24,
0,7532
—
—
[1, 3]
Fd3m
•
1г2ТЬ5*
Мп5С2
тС2%, С2/с
1,5749
0,6462
0,7208
[2]
IiTbj
Ее3С
оР16, Рита
0,72170
0,9318
0,6361
[3]
Ir37Tb64
1Г37^б4
—
—
—
(31
*Р - 96
73°.
Литература
Благородные металлы: Справочник / Под ред. Е.М. Савицкого. М.: Металлургия, 1984. 592 с.
Le Roy J., Paccard D., Moreau J.—M. // J. Less-Common Met. 1980. V. 72. N 1. P. 11-15.
Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с.
В.П. Полякова
Ir-Тс. ИРИДИЙ-ТЕХНЕЦИЙ
Микроструктурным исследованием сплавов, отожженных при температуре 1050 °C, установлена растворимость 1г в Тс, равная -70 % (ат.), Тс в 1г — менее 25 % (ат.); сплав с 25 % (ат.) Тс двухфазный. Промежуточных фаз в сплавах не обнаружено. Предполагается равновесие твердых растворов на основе компонентов [1].
Литература'
Darby J.B., Norton L.J., Downey J.W. П Less-Common Met. 1963. N 5. P. 397-402.-
А.Л. Татаркина
Ir—Te. ИРИДИЙ-ТЕЛЛУР
Диаграмма состояния Ir—Te не построена. Методом рентгеноструктурного анализа девяти сплавов в работе [ 1 ] установлено существование двух теллуридов: 1гТе2, находящегося в равновесии с 1г, и 1г3Те8, находящегося в равновесии с Те и, по-видимому, обладающего некоторой областью гомогенности.
В работе [2] указывается на существование двух соединений: 1гТе2+х и IrTe.
Кристаллическая структура теллуридов приведена в табл. 66.
Таблица 66. Кристаллическая структура соединений системы 1г—Те
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
С
IrTe
NiAs
hP4, P63/mmc
, 0,3930
0,5686
[21
IrTe2
Cdl2
hP3,
0,3930
0,5393
[И ,
P3ml
1гТе2+х
FeS2
cP 12, Pl
0,6411
—
[2]
1г3Те8
FeS2
—
0,6414
—
[1]
Литература
1. Hochinge E.F., White J.G. И J. Phys. Chem. 1960. V. 64. р.'1042-1045.
2. Groeneveld Meijer OJ. // Am. Mineral. 1955. V. 40. P. 646—648.
M.A. Тылкина
Ir-Th. ИРИДИЙ-ТОРИЙ
Система Ir—Th исследована в ряде работ [Э, Ш, 1, 2], результаты которых практически совпадак>т. Диаграмма состояния Ir—Th в интервале температур 1000—1500 °C представлена на рис. 55 по данным работы [1]. Исследование проводилось методами дифференциального термического, рентгеноструктурного и микроструктурного анализов. Сплавы изготовляли методом дуговой плавки из металлов высокой чистоты.
Установлено образование шести соединений (в скобках указано содержание Th, % (по массе)): Ir5Th (19,43), Ir3Th (28,69), Ir2Th (37,64), IrTh (54,69), Ir^Th (64,42), Ir3Th7 (73,8).
Соединения IrTh, Ir3Th7 и, по-видимому, Ir5Th плавятся конгруэнтно при температурах > 1500 °C. Остальные образуются по перитектическим реакциям.
Соединение IrxTh нестабильно и распадается эвтектоидно на IrTh и Ir3Th7 при температуре несколько ниже 1462 °C. ,
В системе существуют четыре эвтектических равновесия (табл. 67).
Таблица 67. Ноивариантные равновесия в системе Ir—Th
Реакция
Содержание Th в жидкой фазе, % (ат.)
Температура, °C
Ж - (Ir) + Ir5Th
10
Выше 1500
Ж - IrzTh + IrTh
43
Выше 1500
Ж - Irjh + Ir3Th7
65
1462±12
Ж » Ir3Th7 + (aTh)
85
1337112
Растворимость 1г в Th незначительна.
Кристаллические структуры некоторых соединений приведены в табл. 68 по данным работ [1, 2].
Таблица 68. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Th
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
a
b
c
Ir5Th
CaCu5
hP6, P6/mmm
0,5315
—
0,4288
Ir2Th
MgCu2
oF48, Fddd
0,7650-0,7666
—
—
IrTh
CrB
oC8, Cmcm
0,3894
1,113
0,4266
Ir3Th7
Th7Fe3
hPTO, Pb^mc
1,0076
—
0,6296
Структура соединений Ir3Th, lrThx неизвестна.
Литература
Thompson J.R.// J. Less-Common Met. 1964. V. 6. N 1. Р.З—10.
Благородные металлы: Справочник / Под ред. Е М. Савицкого. М.: Металлургия, 1984. 592 с.
Ir-Ti. ИРИДИЙ-ТИТАН
Диаграмма состояния Ir—Ti . исследована в работах [1—4] и в обобщенном виде, по данным этих исследований, представлена на рис. 56. 1г несколько снижает температуру начала плавления сплавов. При температуре 1468 °C и содержании 17 % (ат.) 1г кристаллизуется эвтектика (pTi) + Ti3Ir. Максимальное содержание 1г в (PTi) наблюдается при эвтектической температуре и составляет -15 % (ат.).
При температуре 720 °C и 5 % (ат.) 1г протекает эвтектоидная реакция (PTi) * (aTi) + Ti3Ir. Максимальная растворимость Ir в (aTi) -1 % (ат.).
Соединение Ti3lr образуется по перитектической реакции Ж + + pTilr ** Ti3Ir при 1515 °C, перитектическая точка расположена при 27 % (ат.) 1г, установлена некоторая область гомогенности этого соединения, которая мало зависит от температуры.
Соединение Tilr плавится с открытым максимумом при температуре 2130 °C и в процессе охлаждения претерпевает полиморфное превращение, сопровождающееся упорядочением. Высокотемпературная модификация соединения (PTilr) гомогенна в интервале концентраций 41—45 % (ат.) 1г, а низкотемпературная модификация (aTilr) — в интервале концентраций 39—55 % (ат.) 1г.
Соединение Tilr3 образуется по перитектической реакции при температуре -2125 °C и концентрации -77 % (ат.) 1г.
Максимальная растворимость Ti в (1г) достигает 11 % (ат.) при перитектической температуре.
Сведения о кристаллической структуре соединений приведены в табл. 69 по данным работ [ 1, 2].
Таблица 69. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Ti
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметр решетки а, нм
Т131г
Tilr3
. aTilr
Cr3Si
AuCu3
CsCl
сР8, РтЗп
сР4, РтЗт
сР2, РтЗт
0,5002
0,3845
Литература
Еременко В.Н., Штепа Т.Д., Гриценко Э.И. / / Новые исследования титановых сплавов: Сб. статей. М.: Наука, 1965. С. 25—29.
Еременко В.Н., Штепа Т.Д. // Изв. АН СССР. Металлы. 1970. № 6. С. 198-203.
Yeremenko W.N., Stepa T.D. // Collog. Int. Centr. Nat. Rech. Sci. 1972. N 205. P. 403-413.
Штепа Т.Д. // Физика и химия конденсированных фаз, сверхтвердых материалов и их границ разделов: Сб. статей. Киев: Наукова Думка, 1975. С. 175—191.
П.Б. Будберг
Ir-Tl. ИРИДИЙ-ТАЛЛИЙ
В работе [1] по результатам прогнозирования химических соединений с помощью ЭВМ указано на возможность существования в системе Ir—Т1 соединения 1г2Т1 со структурой фазы Лавеса, а также соединений 1гТ12, 1г3ТГ, IrTl, 1гТ12 и 1гТ13.
Литература
1. Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М:: Наука, 1977. 187 с.
Ir-Tm. ИРИДИЙ—ТУЛИЙ
Диаграмма состояния системы неизвестна. В работе [1] указывается на существование в системе трех промежуточных фаз: Ir2Tm, IrTm, Ir2Tm5, кристаллическая структура которых представлена в табл. 70 по данным работы [1].
Таблица 70. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Тт
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
а
b
С
Ir2Tm
MgCu2
cF24,
0,7460
—
—
Fd3m
IrTm
CsCl
сР2,
0,3352
—
—
Fm3m
Ir2Tm5*
Мп5С2
mC28, С2/с
1,5263
0,6345
0,7141
*Р - 97,01
Литература
1. Благородные металлы: Справочник / Под ред. Е.М. Савицкого. М.: Металлургия, 1984. 592 с.
.В.П. Полякова
Ir-U. ИРИДИЙ—УРАН.
Диаграмма состояния Ir—U представлена на рис. 57 по данным работ [1, 2]. Исследование [1] проведено методами термического, микроструктурного, рентгеновского анализов. Сплавы выплавляли в индукционной печи в тиглях из ВеО (до б % (ат.) 1г) и в дуговых печах (более б % (ат.) 1г) из металлов: 1г чистотой 99,5 % (по массе) и U чистотой 99,9 % (по массе).
В системе образуются несколько соединений. Два соединения Ulr и UIr3 плавятся конгруэнтно при температурах 1470 и >2000 °C.
Три соединения U3Ir, U3Ir2 и Шг2 образуются по перитектическим реакциям при температурах 945, 1121 и >1850 °C, соответственно. В справочнике [М] указывается на существование еще одного соединения — U2Ir, образующегося по перитектоидной реакции при температуре 775 °C. Это соединение показано на рис. 57 штриховой линией.
Соединение U3Ir стабильно в интервале температур 945—758 °C и эвтектоидно распадается при температуре 758 °C на (yU) и (aU2Ir).
Соединение U3Ir2 имеет две полиморфные модификации: высокотемпературную 0U3Ir2 и низкотемпературную aU3Ir2, температура перехода составляет 898 °C.
В системе образуются три эвтектики: (Ir) + UIr3 при температуре 1950 °C; UIr2 + Ulr при 1450 °C и U3Ir + (yU) при 914 °C.
Растворимость U в (1г) составляет примерно 3 % (ат.) при температуре 1950 °C, а растворимость 1г в (yU), (PU) и (aU) соответственно равна 5,5; 0,4 и <0,3 % (ат.).
Кристаллическая структура двух соединений приведена в табл. 71.
Таблица 71. Кристаллическая структура соединений системы Ir—U
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметр решетки а, нм
UIr2
UIr3
MgCu2
Cu3Au
с/24, Fd3m
cP 4, РтЗт
0,74939
0,4023
Литература
1. Park J.H., Mullen L.R. // J. Res. Nat. Standarts. 1968. V. 72. A. N 1. P. 19-25.
2. Благородные металлы: Справочник / Под ред. Е.М. Савицкого. М.: Металлургия, 1984. 592 с.
А.Л. Татаркина, М.А. Тылкина
Ir-V. ИРИДИЙ—ВАНАДИЙ
Исследование характера взаимодействия компонентов в системе Ir—V проводилось в ряде работ [Э, Ш]. Ориентировочная диаграмма состояния системы Ir—V представлена на рис. 58 по данным работы [1]. Сплавы приготовляли методом дуговой плавки в инертной атмосфере из металлов: V — чистотой 99,8 % (по массе) и Ir — чистотой 99,9 % (по массе) с последующей термической обработкой. Исследования проведены методами микроструктурного и рентгеноструктурного анализов. В системе установлены значительные области взаимной растворимости компонентов и существование четырех соединений: V3Ir, VIr (V^Ir^Ir, VIr3.
УIr,”/o(am.)I гУIr,”/o(am.)I гРис. 58. Ir-VРис. 58. Ir-V
УIr,”/o(am.)I г
УIr,”/o(am.)I г
Рис. 58. Ir-V
Рис. 58. Ir-V
Все соединения имеют области гомогенности, протяженность
которых при температуре 1800 °C приведена ниже:
Соединение V3IrIr, % (ат.) 24,5-39Соединение V3IrIr, % (ат.) 24,5-39VIr(V^^Ir^Ir YIr350-51,552-59,563-77,5VIr(V^^Ir^Ir YIr350-51,552-59,563-77,5
Соединение V3Ir
Ir, % (ат.) 24,5-39
Соединение V3Ir
Ir, % (ат.) 24,5-39
VIr(V^^Ir^Ir YIr3
50-51,552-59,563-77,5
VIr(V^^Ir^Ir YIr3
50-51,552-59,563-77,5
Соединение V3Ir плавится конгруэнтно при температуре 1930130 °C. Остальные три соединения образуются по перитектическим реакциям. Температура образования их точно не установлена: для VIr она составляет выше 1880 °C, для (У1-х1гх)1г — выше 1900 °C, для VIr3 — выше 2000 °C.-
В системе имеют место два эвтектических превращения:
" Ж » (V) + V3Ir при 1900±30 °C и 23 % (ат.) 1г;
Ж - V3Ir + VIr при 1850130 °C и 45 % (ат.) 1г.
Максимальная растворимость 1г в (V) равна 21,511 % (ат.) 1г при температуре 1900150 °C, а V в (1г) — 19 % (ат.) V при 2100 °C. С понижением температуры взаимная растворимость уменьшается.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 72.
Таблица 72. Кристаллическая структура соединений системы Ir—V [1]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Содержание Ir, % (ат.)
а
b
с
V3Ir
Cr3O
oC 16,
0,4786
—
—
25
Amal
0,4794
—
33
0,4798
—
—
40
VIr
VIr
оС8, Сттт
0,5791
0,6756
0,2796
50
(V^IrJIr*
AuCu
tP4,
0,3887
—
0,3654
52
P4l ттт
0,3856
—
0,3717
59,5
VIr3
AuCu3
сР4,
0,3807
—
—
69,5
РтЗт
0,3812
—
—
75,0
*0,04 < л < 0,19.
Литература
1. Giessen В.С., Dangel P.N., Grant N.Y. // J. Less-Common Met. 1967. V. 13. N 1. P. 62-70.
А.Л. Татаркина-
Ir-W. ИРИДИЙ-ВОЛЬФРАМ
Диаграмма состояния Ir—W во всем интервале концентраций построена в работах [1, 2] и представлена на рис. 59 по данным работы [1]. Основные результаты обеих работ хорошо согласуются между собой. Имеют место некоторые различия в температурах реакций, а также в характере протекания реакции между твердым раствором (Ir) и фазой р. В системе установлено образование двух соединений р и o(IrW3).
Фаза р кристаллизуется из расплава при температуре 2494 °C и концентрации 58 % (ат.) W [1] (по данным работы [2], температура его образования составляет 2800±25 °C при концентрации ~50 % (ат.) W) и имеет широкий интервал гомогенности при температуре 2300—2400 °C, равный -22—66 % (ат.) W [1], который сужается до -22—57 % (ат.) W при температуре -1810 °C и далее до -22—52 % (ат.) W при температуре -1400 °C [1]. Фаза а образуется по перитектической реакции при температуре 2545±25 °C и концентрации 75,3 % (ат.) W [1] (по данным работы [2], при 2800 °C) и существует в очень узком интервале концентраций 69—71 % (ат.) [2]. Фаза о распадается по эвтектоидной реакции при температуре 1813 °C и концентрации 75 % (ат.) W [1] (по работе [2], при 1850 °C и 70 %
Рис. 59. Ir-W
(ат.) W). При температуре 2464 °C и концентрации -70 % (ат.) W [1] (или 2700 °C и 63 % (ат.) W [2]) кристаллизуется эвтектика Р + + а. При температуре 2309 °C и концентрации -21 % (ат.) W [1] осуществляется эвтектическое превращение Ж « (1г) + р. По данным работы [2], при температуре 2500 °C и концентрации 22 % (ат.) W кристаллизуется по перитектической реакции из расплава и фазы р твердый раствор на основе 1г.
Растворимость W в (1г) с понижением температуры понижается и составляет 19,8; 13,7; 12,6 и 11,5 % (ат.) W при температурах 1800, 1300, 1100 й 900 °C. Растворимость 1г в (W) составляет -6, -3 и -1 % (ат.) 1г при температурах 2800, 2000 и 1000 °C [21 или -10, -4, -2 % (ат.) 1г при температурах 2540, 1810 и 1400 °C [11.
Предполагают (рис. 59) образование фаз е и д при перикристаллизации фазы р. Фаза р имеет гексагональную плотноупакованную решетку с параметрами а = 0,2736+0,2742 нм, с = 0,4378+0,4389 нм для сплава с 22 % (ат.) W и а - 0,2762+0,2774 нм, с = 0,4447+ 0,4468 нм для сплава с 50 % (ат.) W [21. Фаза а имеет структуру типа PU (символ Пирсона (РЗО, пр.гр. P42/mnm), параметры решетки а = 0,967-0,970 нм, с = 0,497+0,501 нм [2).
Литература
Rapperport E.J., Smith M.F. // Techn. Rept. WADD—TR—60— 132. Part П (AD287548). 1962. P. 27-41.
Тылкина M.A., Полякова В.П., Шехтман В.Ш, // Журнал неорганической химии. 1063. Т.8. № 11. С. 2549-2555.
К. Б. Поварова
Ir—Y. ИРИДИЙ-ИТТРИЙ'
Известно о существовании в системе трех соединений, кристаллические структуры которых приведены в табл. 73.
Таблица 73. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Y
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
С
lr2Y
Cu2Mg
сИА, Fd3m
0,7500—
-0,7520
• —
—
[1]
it2y;
Mn5C2
тС28, C2k
1,5698
0,6481
0,7245
[2]
IrY3
*Р = 96
Fe3C
64'.
оР\Ь, ■ Рита
0,7237
0,9297
0,6400
[3]
Литература
Compton V.B., Mattias В. // Acta Crystallogr. 1959. V. 12. Р. 651-654.
Le Roy J., Paccard D., Moreau J.—M. // J. Less-Common Met. 1980. V: 72. N 1.
P. 11-15.■
Благородные металлы: Справочник / Под ред. Е.М. Савицкого. М.: Металлургия, 1984. 592 с.
В. П. Полякова
Ir-Yb. ИРИДИЙ-ИТТЕРБИЙ
Известно о существовании Лавес-фазы Ir2Yb со структурой типа MgCu2 (символ Пирсона сП4, пр.гр. Fd3m), а = 0,7477 нм [1].
Литература
. Благородные металлы. Справочник / Под ред. Е.М: Савицкого: М.: Металлургия, 1984. 592 с..
В.П. Полякова
Ir—Zn. ИРИДИЙ-ЦИНК
Сведений о строении сплавов Ir с Zn в литературе обнаружить не удалось. В работе [1] установлено, что при выдержке прутка 1г диаметром 4 мм в расплавленном Zn при температурах 470 и 620 °C, в течение 6 ч происходит проникновение Zn в Ir по границам зерен и растворение 1г в Zn. Потери 1г при температуре 620 °C составили 0,04 г/(см2-ч) [2].
Литература
1 Rhus D.W., Price E.G. // Metal Ind 1964 V 105 N 8 P 243-245
Вол A.E., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем М Наука, 1976, ТЗ 815 с
МА Тылкина
Ir—Zr. ИРИДИЙ-ЦИРКОНИЙ
Исследование диаграммы состояния системы Ir—Zr проведено в работах [1—7]. Диаграмма состояния системы приведена на рис. 60 по данным работы [6]. Исследование выполнено на сплавах, приготовленных дуговой плавкой из иодидного Zr и 1г чистотой 99,9 % (1г вводили в виде лигатуры) методами микроскопического, рентгеновского (в том числе и высокотемпературного) и дифференциального термического анализов. Установлено существование шести соединений: Zrlr3, Zrlr2, Zrlr, Zr5lr3, Zr2Ir, Zr3Ir.
Соединение Zrlr3 плавится конгруэнтно при температуре 2280 °C, при субсолидусных температурах область гомогенности лежит в интервале концентраций 19—27 % (ат.) Zr, при температуре 1700 °C она сужается до 4 % (ат.). Соединение Zrlr2 образуется по перитектической реакции при температуре 2085 °C. Соединение Zrlr плавится с открытым максимумом при температуре 2050 °C, имеет область гомогенности протяженностью 6 % (ат.) при температуре 1870 °C. В интервале температур 900—950 °C соединение Zrlr претерпевает превращение. Соединения Zr5Ir3, Zr2Ir и Zr3Ir образуются по перитектическим реакциям при температурах 1730, 1340 и 1305 °C соответственно; при этом Zrlr существует в двух модификациях.
Установлено существование трех эвтектических превращений:
Ж •* (Ir) + Zrlr3 при 2120 °C и -13 % (ат.) Zr;
Ж - Zrlr2 + Zrlr при 1870 °C и -42 % (ат.) Zr;
Ж * (pZr) + Zr3Ir при 1240 °C и 82 % (ат.) Zr.
В (Ir) при эвтектической температуре 2120 °C растворяется около 7 % (ат.) Zr. В (pZr) при температуре 1240 °C растворяется около
Tr, Woo ниссе)
Рис 60 Ir-Zr
5 % (ат.) Ir. Ir понижает температуру превращения (aZr) •* (pZr) до 775 °C — температуры эвтектоидной реакции (pZr) * (aZr) + ZrJr. Эвтектоидная точка расположена между 3 и 4 % (ат.) 1г. В (aZr) растворимость 1г менее 1 % (ат.).
При закалке из области (PZr) наблюдали образование метаста- бильных фаз а' (в сплаве с 1 % (ат.) Ir), w (2—4 % (ат.) 1г) и р [15].
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 74.
Таблица 74. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Zr
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Zrlr3
Au3Cu
сР4,
0,3943
—
[8]
Zrlr2
MgCu2
РтЗт сП4,
0,7359
—
[9]
Zrtr(BT)
CsCl
Fd3m сП,
0,3318*
—
ПО]
Zr5lr3
Mn5Si3
РтЗт ЛР16,
0,7930
1,7010
[12]
Zr2lr
CuA12
Р63/тст
0,802
0,651
0,550
0,559
[4, И] [41
Zr3lr
«V3S
1,0788
0,5662
[14]
При тем!
или pu
тературе 1050
142m
•с.
1,078
0,562
[13]
Литература
Dwight А.Е., Beck P.A. // Trans. AIME. 1959. V. 215. N 12. P. 976-979.
Dwight A.E. // Trans. ASM. 1961. V. 53. P. 479-500.
Еременко B.H., Семенова Е.Л., Штепа Т.Д., Кудрявцев Ю.В. // Доклады АН УССР. Сер. А. 1978. № 10. С. 945-947.
Biswas Т.К., Schubert К. // Z. Metallkunde. 1967. Bd. 58. N 8. S. 558-559.
Cenzual K„ Parthe E. // Acte Crystallogr. C. 1986. V. 42. N 9. P. 1101-1105.
Schubert K., Raman A., Rossteutscher W. // Naturwissenschaften. 1964. Bd. 51.
N 21. S. 506-507.,
Cenzual K., Parthe E. // Acte Crystallogr. C. 1985. V. 41. N 6. P. 820—825.
Коломиец Л.А., Семенова Е.Л., Скороход B.B. и др. // Доклады АН УССР. Сер. А. 1978. № 10. С. 947-950.
Л.А. Третьяченко
К—La. КАЛИЙ-ЛАНТАН
Экспериментальные исследования по изучению характера взаимодействия К с La отсутствуют. По данным прогнозирования соединений с использованием ЭВМ, указывается на возможность образования в системе К—La трех соединений: KLa, K2La, K3La [1].
Литература
Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 187 с.
М.А. Тылкина
К-Li. КАЛИЙ-ЛИТИЙ
Сплавы К с Li синтезировали в молибденовых тиглях в вакууме, используя Li и К с содержанием кислорода соответственно 0,0062 и 0,0051 % (по массе) [1].
Установлено, что К и Li полностью не смешиваются друг с другом в твердом состоянии и весьма ограниченно в жидком [ 1, 2].
Растворимость К в Li в интервале температур 197—527 °C подчиняется зависимости• ■ ■
Igx = -1,25 - 1362/Г,
где х — концентрация К, % (ат.), Т — температура, К.
Растворимость Li в К в интервале температур 77—417 °C подчиняется зависимости
Igx = 0,84 - 1838/Т,
где х — концентрация Li, % (ат.).
Взаимная растворимость' К и Li приведена ниже:
Температура, "СРастворимость, % (ат.):LiКИсточникТемпература, "СРастворимость, % (ат.):LiКИсточник3213214274275,6-10—3, 1,3- КГ22,9- 10-4; 1,8- 10-4[1]; [2]5,6-10—3, 1,3- КГ22,9- 10-4; 1,8- 10-4[1]; [2]Температура, "С 538Температура, "С 5381,6- 10“2; 2- 1(Г26,4- НГ4; 3,4- 10"^[1]; [2]"6661,6- 10“2; 2- 1(Г26,4- НГ4; 3,4- 10"^[1]; [2]"666
Температура, "С
Растворимость, % (ат.):
Li
К
Источник
Температура, "С
Растворимость, % (ат.):
Li
К
Источник
321
321
427
427
5,6-10—3, 1,3- КГ22,9- 10-4; 1,8- 10-4[1]; [2]
5,6-10—3, 1,3- КГ22,9- 10-4; 1,8- 10-4[1]; [2]
Температура, "С 538
Температура, "С 538
1,6- 10“2; 2- 1(Г2
6,4- НГ4; 3,4- 10"^[1]; [2]
"666
1,6- 10“2; 2- 1(Г2
6,4- НГ4; 3,4- 10"^[1]; [2]
"666
Растворимость, % (ат.):
Li 3,8-ЮЛ 6- tO-2
2- 10~3; 4,7- НГ2[11; [212- 10~3; 4,7- НГ2[11; [21К 1,2-10-3; 1,3- 10-3
2- 10~3; 4,7- НГ2[11; [21
2- 10~3; 4,7- НГ2[11; [21
Источник [11;[2]
Исходя из данных по взаимной растворимости, в работе [1] рассчитано, что полная взаимная растворимость К и Li возможна при температурах выше 997 °C.
Литература
Smith FJ. // J. Less-Common Met. 1974/V. 35. N 1. P. 147-151.
Moffatt W.G. // Handbook of Binary Phase Diagrams. New York: Business Growth Services. General Electric Co. Schenectady 1976, 1977. V. 1, 2. 658 p.
Л. Л. Зусман
К—Lu. КАЛИЙ—ЛЮТЕЦИЙ
Сведения по экспериментальному исследованию системы К—Lu отсутствуют. По данным прогнозирования соединений в двойных системах с помощью ЭВМ указывается на возможность образования в системе К—Lu четырех соединений: KLu, K2Lu, K3Lu и KLu3 [1].
Литература
Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 187 с.
М. А. Тылкина
K-Mg. КАЛИЙ-МАГНИЙ
Обзор исследований диаграммы состояния К—Mg проведен в работах [X, 1,2]. Диаграмма состояния К—Mg приведена на рис. 61 по данным работ [1, 2]. Система К—Mg характеризуется почти полной несмешиваемостью компонентов в жидком состоянии с незначительной растворимостью К в жидком Mg. Растворимость компонентов друг в друге в твердом состоянии практически отсутствует. Температура монотектического превращения (650 °C) практически совпадает с температурой плавления Mg. Температура эвтектического превращения (63,2 °C) практически совпадает с температурой плавления К. Промежуточных фаз в системе не обнаружено. Растворимость Mg в (К) составляет 0,6 % (по массе) или 0,95 % (ат.) при температуре монотектики. Растворимость К в (Mg) менее 0,01 % (по массе) или 0,22 % (ат.) при температуре эвтектики 63,2 С.°
Рис. 61. К—Mg
Литература
1 Pelton A.D. // Bull Alloy Phase Diagrams 1985 V. 6. N 1. P. 39—41, 95, 96.
Klemm W., Kunze D. // Alkali Metals. London. Chemical Society Spec. Publ. 1967 P 3-22
Л.Л. Рохлин
К—Мп. КАЛИЙ-МАРГАНЕЦ
Диаграмма состояния системы не построена. По данным прогнозирования соединений с помощью ЭВМ указывается на возможность образования двух соединений: К2Мп и КМп2 со структурой типа фазы Лавеса [1].
Литература
Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 187 с.
М. А. Тылкина
К—Мо. КАЛИЙ-МОЛИБДЕН
Диаграмма состояния К—Мо не построена. Данные о характере взаимодействия К и Мо приведены в работах [Ш, 1—4]. По данным работы [2], при температурах до 900 °C Мо не растворяется в жидком К. По данным работы [3], растворимость Мо в жидком К составляет от 0,02 до 0,5 % (ат.) Мо. В работе [Ш] сообщается, что растворимость Мо в жидком К, содержащем менее 0,07 % (ат.) примесей, составляет менее 4Х10-6 % (ат.) Мо. В обзоре [4] сообщается, что в жидком К растворяется менее 8,12x10“6 % (ат.) Мо при температуре 1205 °C. В работе [1] предложено выражение для линии ликвидуса Мо: 1пх = —33870- Т-1 + 2,21, где х — концентрация Мо, % (ат.), Т — температура, К. Растворимость Мо в К может быть оценена как 10-41 % (ат.) Мо при температуре 63 °C и 1,4хЮ~7 % (ат.) Мо при 1227 °C. Растворимость К в Мо предельно мала и контролируется наличием дефектов.
Литература
Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Energy Review. Special. Issue N 7. Molibdenum: Physico-Chemical Properties of its Compounds and Alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency, 1980. P. 195—356.
Willhelm С. H Mater. Design Eng. 1963. V. 58. N 6. P. 97-108.
Distefano J.R., Litman A.P. // Corrosion. 1964. V. 20. P. 392.
Вол A.E., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М/. Наука, 1979. Т.4. 576 с..
К, Б. Поварова
К—N. КАЛИЙ-АЗОТ
Диаграмма состояния системы К—N не построена. Предполагается, что растворимость N в жидком К незначительна [1].
Установлено существование двух нитридов К: K3N [10,67 % (по массе) N] и KN3 [51,80 % (по массе) N).
K3N можно получить нагревом гидрида К (КН) в струе N; синтез KN3 осуществляется пропусканием закиси N(N2O) над расплавленным амидом К (KNH2).
K3N плавится при температуре 343 °C и разлагается при 355 °C. Соединение KN3 плавится при температуре 387 °C; оно имеет тетрагональную решетку, изотипную с КНР2 (пр.гр. iMmcm?), параметры решетки а = 0,6106 нм, с = 0,7070 нм. При увеличении давления до 0,33 ГПа температура плавления KN3 повышается до 396 °C [1, 2].
Литература
Barker M.G. // Handbook of Thermodynamic and Transport Properties of Alkali Metals. Oxford: Blackwell Scientific Publications. 1985. P. 897—899.
Вол A.E. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Физматгиз, 1959. Т.1. 756 с..
Л. Л. Зусман
K-Na. КАЛИЙ—НАТРИЙ
Сплавы Na и К получали в вакуумированных стеклянных ампулах под слоем нефти, осаждением из газовой фазы на подложку, взаимодействием расплавленного Na с жидким едким К при температурах 400—450 °C, взаимодействием паров Na с жидким хлоридом К при температурах 850—900 °C [1] .
Наиболее точно диаграмма состояния системы К—Na была изучена методом термического анализа в работе [2], в которой сплавы К с Na
Na, % (по массе) 01020304050 60 70 80 90 100
Рис. 62. K-Na
[К чистотой 99,99 % (по массе) и Na чистотой 99,9 % (по массе)] получали в никелевых тиглях в атмосфере Аг (рис. 62).
В системе образуется соединение KNa2 по перитектической реакции при температуре 7,07 °C. Эвтектическое превращение Ж •* (К) + + KNa2 происходит при температуре —13,4 °C и концентрации 31,93 % (ат.) Na.
Максимальная растворимость Na в (К) (при эвтектической температуре) составляет 4,6±0,3 % (ат.). Максимальная растворимость К в (Na) (при температуре перитектики) равна 0,8±0,1 % (ат.).
Соединение KNa2 обладает структурой типа MgZn2 (символ Пирсона ЛР60, пр.гр. Р63/(ттс) с параметрами решетки а = = 0,750 нм, с = 1,230 нм при температуре —10 °C [3].
Согласно работе [4] при давлении 3,5 ГПа температура эвтектической и перитектической реакций становится одинаковой, равной 72 °C. При давлении 5,0 ГПа кривая ликвидуса сплавов в области концентраций 55—80 % (ат.) К проходит через максимум, что указывает на образование соединения K2Na.
Литература
Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1979. Т.4. С. 576.
Ott J.B., Goates J.R., Anderson D.R., Hall H.T. // Trans. Faraday Soc. 1969. V. 65. P. 2870-2876.
Laves F., Wallbaum HJ. // Z. Anorg. All. Chem. 1942. Bd. 250. S. 110-116.
Anderson D.R., Ott J.B., Goates J.R., Hall H.T. // J. Phys. Chem. 1971. V. 54. N 2. P. 234-239.
Л.Л. Зусман
K-Nb. КАЛИЙ-НИОБИЙ
По данным работы [ 1 ], при температурах до 900 °C Nb не взаимодействует с расплавленным К. Согласно справочнику [Ш] при температурах ниже 1200 °C растворимость Nb в жидком К составляет менее 0,002 % (по массе).
Согласно работам [2, 3] растворимость Nb в расплавленном К возрастает по мере увеличения в К неметаллических примесей. Например, в К с примесью кислорода 0,0025 % после выдержки в течение 48 ч при температурах 400 и 600 °C растворимость Nb составила соответственно 0,0020 и 0,0016 % (по массе), а при увеличении содержания кислорода в К до 0,0530 % (по массе) растворимость Nb при тех же условиях возросла до 0,075 и 0,093 % [2]. По данным работы [3], с повышением содержания кислорода в К от менее 0,0001 до 1,9 % (ат.) растворимость Nb возрастает от 0,005 до 1,34 % (ат.) (длительность выдержки Nb в расплавленном К в этом
случае составила 500 ч). Согласно работе [4] растворимость Nb в расплавленном К, содержащем (7—11) 10—4 % кислорода, после выдержки в течение 1 ч при температуре 1225 °C составила (9-28)10^ %..
Литература
Wiilhelm С. // Mater. Design Eng. 1963. V. 58. N 6. P. 97-108.
Distefano J.R., Litman A.P. // Corrosion. 1964. V. 20. N 12. P. 392—403.
Klueh R.L. H Corrosion. 1969. V. 25. N 10. P. 416-425.
Gienell W.S., Teitel R.J. // Trans. Amer. Nucl. Soc. 1965. V. 8. N 2. P. 393—401.
Л.Л. Зусман
К-Nd. КАЛИЙ-НЕОДИМ
Экспериментальные данные о характере взаимодействия К с Nd отсутствуют. Прогнозирование существования химических соединений с помощью ЭВМ, проведенное в работе [1], указывает на возможность образования в системе К—Nd пяти соединений: KNd, K2Nd, KNd2, K3Nd, KNd3.
Литература
Савицкий E.M., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М/. Наука, 1977. 192 с.
М.А. Тылкина
K-Ni. КАЛИЙ-НИКЕЛЬ
По данным работы [I], при температурах до 900 °C Ni ие взаимодействует с расплавленным К.
Согласно справочнику [Ш] растворимость Ni в расплавленном К в интервале температур 670—1055 °C приведена ниже:
Температура, "С
. ..670
760
870
985
1055
Растворимость Ni- 10-4:
% (по массе)
. . .5,5
6,5
19
25
58
% (ат )
. . .3,7
4,3
13
17
39
В работе [2] Ni чистотой 99,97 % (по массе) выдерживался в расплавленном К в течение 3 ч, а затем подвергался центрифугированию в течение 4 ч для отделения частиц Ni, не растворившихся в К. Согласно работе [3] растворимость Ni в К при температурах 925 и 1000 °C составляет 2Х10-4 и 4Х10-4 % (по массе) соответственно.
Литература
Willhelm С. // Mater. Design Eng. 1963. V. 58. N 6. P. 97-108.
Gineil W.S., Teitel R.J. // Trans. Amer. Nucl. Soc. 1965. V. 8. N 2. P. 393-401.
Л Л. Зусман
K-Np. КАЛИЙ-НЕПТУНИЙ
Экспериментальные данные о характере взаимодействия К с Np отсутствуют. Прогнозирование существования химических соединений с помощью ЭВМ, проведенное в работе [1], указывает на возможность образования в системе К—Np четырех соединений: KNp, K2Np, K3Np, KNp3.
Литература
Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М/. Наука, 1977. 192 с.
■М. А. Тылкина
К-О. КАЛИЙ—КИСЛОРОД
Взаимодействие К с кислородом в боксе в атмосфере Аг, используя К с примесью Na не более 50x10"4 % (по массе) н спектральночистый кислород, проведено в работе [1].
Диаграмма состояния системы К—О не построена, однако в этой системе методами термического, рентгеновского анализов и измерением магнитных свойств установлено существование пяти соединений — оксидов: с содержанием О в % (по массе): К2О (16,99), К2О2 (21,04), К2О3 (38,03), КО2 (45,0) и К2О4 (55,1) [2—5].
В интервале температур 70—402 °C растворимость О в жидком К рассчитывается по уравнению [1]
Igx = 3,9702 - 420,4/Т,
где х — концентрация 0- 10"4, % (ат.), Т — температура, К.
Температура плавления оксидов калия К2О2, К2О3, КО2 — 490, 430 и 380 °C соответственно. Озонид калия КО3 самопроизвольно распадается при комнатной температуре по реакции 2КО3 - 2КО2 + + О2. Соединение КО2 в интервале температур 60—100 °C имеет полиморфное превращение [4].
Кристаллическая структура оксидов в системе К—О представлена в табл. 75.
Таблица 75. Кристаллическая структура соединений системы К—О
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
с
К2О*
—
Стеа
0,6736
0,7001
0,6479
[2]
аКО2
СаС2
tI6, IMmmm
0,5704
—
0,6699
[3]
рко2
NaO2
—
0,6090
—
—
[4]
ко3“
—
Wmmc
0,8597
—
0,7080
[5]
Ромбическая сингония.
Тетрагональная сингония.
Литература
Krishnamurthy D., Thiruvendasami A., Bhat N.B., Mathews С.К. // J. Less- Common Met. 1987. V. 135. N 2. P. 285-292.
FOppe H. // Z. Anorg All. Chem. 1957. Bd. 291. S. 12-19.
Abrahams S.C., Kalnajs J. // Acta Crystallogr. 1955. V. 8. P. 503—509.
Carter G.F., Margrave J.L., Templeton D.H. // Acta Crystallogr. 1952. V. 5. P 851-858.
Azaroff L.V., Corvin I. // Proc. Nation. Acad. Sci. (US) 1963. V. 49. P. 1—12.
Л.Л. Зусман
К-Os. КАЛИЙ-ОСМИЙ
Экспериментальные данные о характере взаимодействия К с Os отсутствуют. Прогнозирование существования химических соединений с помощью ЭВМ, проведенное в работе [1], указывает на возможность образования в системе двух соединений: KOs2 со структурой фазы Лавеса и KOs.
Литература
I. Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. // Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 192 с.
М.А. Тылкина
К—Р. КАЛИЙ-ФОСФОР
Диаграмма состояния К—Р не построена. В системе К—Р установлено существование четырех химических соединений — фосфидов с содержанием Р в % (по массе): К3Р (20,89), К2Р5 (66,45), КР5 (79,85) и КР15 (92,25) [1—4].
Соединение K3P было получено в виде кристаллов действием паров Р на расплавленный К при температуре 700 °C [1]. Фосфид К3Р имеет структуру типа AsNa3 (символ Пирсона АР8, пр.гр. Рб3/mmc) с параметрами решетки а = 0,5691 нм, с = 0,1005 нм [1].
Фосфид К2Р с приготовлен путем взаимодействия К со свежедистиллированным Р в вакууме с последующей отгонкой избытка К при температуре 400—430 °C [2].
Действием избытка К2Р5 на раствор К в жидком аммиаке с последующей отгонкой аммиака при температуре 180 °C получен фосфид КР5 [3].
Фосфид КР15 в виде плоских иглообразных кристаллов приготовлен осаждением при температурах 300—320 °C из газовой фазы, полученной нагреванием смеси К2Р5 с 5—20 % (ат.) К в кварцевой ампуле [4]. Фосфид КР15 имеет триклинную структуру (пр.гр. рц четыре формульные единицы в элементарной ячейке) с параметрами решетки а = 2,374 нм, b = 0,969 нм, с = 0,721 нм, а = 116,7°, р = = 97,5°, у = 90° [4].
Литература
Gnutzmann G-, Dorn W., Klemm. // Z. Anorg. AIL Chem. 1961. Bd. 309. S. 210-221. >
Bossuet R. // Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. 1912. V. 154. P. 209—219.
Hugot C. // Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. 1895. V. 121. P. 207-216.
Schnering H.G., Schmidt H.S. // Angew. Chemie (Internal, edition). 1967. Bd. 6. S. 356-364.
Л.Л. Зусман
К—Pa. КАЛИЙ-ПРОТАКТИНИЙ
Экспериментальные данные о характере взаимодействия К с Ра отсутствуют. Прогнозирование возможности существования химических соединений с помощью ЭВМ, проведенное в работе [1], указывает, что в системе К—Ра соединения не образуются.
Литература
Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 192 с.
М.А. Тылкина
К—РЬ. КАЛИЙ-СВИНЕЦ
Сплавы К с РЬ получали из компонентов в тиглях из Fe в среде Аг. Диаграмма состояния К—РЬ (рис. 63) построена в работе [1] по данным термического анализа.
В системе К—Pb обнаружено четыре соединения, из которых КРЬ плавится конгруэнтно при температуре 570 °C, остальные К2РЬ3, КРЬ2 и КРЬ4 кристаллизуются по перитектическим реакциям при температурах соответственно 372, 338 и 292 °C. Сплав эвтектического состава, богатый РЬ, содержит при температуре 274 °C -91 % (ат.) РЬ, состав эвтектики на основе К (при температуре 52 °C) точно не установлен.
Кристаллические структуры некоторых соединений приведены в табл. 76. ,
Таблица 76. Кристаллическая структура соединений системы К—РЬ
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
КРЬ
NaPb
<764, li,xlacd
1,150
1,876
[2]
КРЬ2
MgZn2
API 2, Р63/ттс
0,666
1,076
[3]
крь;
—
—
1,231
—
(3J
Кубическая сингония.
Литература
Шойхет Д.Н., Морачевский А.Г., Алабышев А.Ф. // Журнал неорганической химии. 1959.Т.4. № 7. С. 1616—1619.
Hewaidy I.F., Busmamm Е., Klenn W. // Z. Anorg. All. Chern. 1964. Bd. 328. N 2. S. 283-293.
Glide O. // Z. Anorg. All. Chern. 1956. Bd. 284. N 1. S. 142-146.
'Л. Л. Зусман
K-Pd. КАЛИЙ-ПАЛЛАДИЙ
Экспериментальные данные о характере взаимодействия К с Pd отсутствуют. Прогнозирование существования химических соединений с помощью ЭВМ, проведенное в работе [1], указывает на возможность образования в системе К—Pd двух соединений: KPd2 (фаза Лавеса) и KPd.
Литература
Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 192 с.
М.А. Тылкина
К—Ро. КАЛИЙ-ПОЛОНИЙ
Экспериментальные данные о характере взаимодействия К с Ро отсутствуют. Прогнозирование существования химических соединений с помощью ЭВМ, проведенное в работе [1], указывает на возможность образования в системе К—Ро четырех соединений: КРо, К2Ро, КРо2, КРо3.
Литература
I. Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 192 с.
М.А. Тылкина
К-Рг. КАЛИЙ- ПРАЗЕОДИМ
Экспериментальные данные о характере взаимодействия К с Рг отсутствуют. Прогнозирование существования химических соединений с помощью ЭВМ, проведенное в работе [1], указывает на возможность образования в системе К—Рг пяти соединений: КРг, К2Рг, КРг2, К3Рг, КРг3.
Литература
'1. Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с
помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 192 с.
К-Pt. КАЛИЙ—ПЛАТИНА
Согласно работе [1], взаимодействие Pt с расплавленным К начинается при температуре 400 °C. С повышением температуры скорость растворения Pt в жидком К возрастает, достигая 0,0254 мм в год при температуре 600 °C. Экспериментальные данные об образовании соединений в системе отсутствуют.
Литература
Willhelm С. И Mater. Design Eng. 1963. V. 58. N 6. P. 97-108.
Л. Л. Зусман
K-Pu. КАЛИЙ-ПЛУТОНИЙ
Установлено, что К не смешивается с Ри ни в твердом, ни в жидком состояниях [1].
Литература
Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1979. Т.4. 576 с.
Л.Л. Зусман
K-Ra. КАЛИЙ—РАДИЙ
Экспериментальные данные о характере взаимодействия К с Ra отсутствуют. Прогнозирование возможности существования химических соединений с помощью ЭВМ, проведенное в работе [1], указывает на отсутствие соединений в системе К—Ra.
Литература
Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 192 с.
М.А. Тылкина
K-Rb. КАЛИЙ—РУБИДИЙ■
Диаграмма состояния К—Rb, изученная методами термического, микроструктурного и рентгеновского анализов, приведена на рис. 64 [1]. Сплавы К с Rb получены в никелевых тиглях в среде Аг из К чистотой 99,99 % (по массе) и Rb чистотой 99,98 % (по массе).
Установлено, что К полностью смешивается с Rb в жидком и твердом состояниях, причем минимальная температура затвердевания сплавов этой системы составляет 34,2 °C [при содержании Rb 67 % (ат.) ].
При низких температурах в системе К—Rb возможно образование химического соединения KRb2, однако при увеличении давления до
1,0 ГПа во всем диапазоне концентраций и температур должен существовать лишь твердый раствор [1, 2].
Литература
Goates J.R., Ott J.B., Delawarde Е. // Trans. Faraday Soc. 1977. V. 67. N 8. P. 1612-1616.
Soma T., Hosaka K„ Kogaya H.—M. // Phys. Status Solidi. B. 1986. V. 37. N 2. P. K111-K114.
Л.Л. Зусман
K-4le. КАЛИЙ-РЕНИЙ
' Система К—Re исследована в работе [1] методом пламенной фотометрии, заключающейся в регистрации эмиссионных спектров, возникающих в высокотемпературных пламенах с температурой порядка 1830—1840 °C.
Установлено образование одного соединения K2Re. Прогнозирование существования химических соединений с помощью ЭВМ, проведенное в работе [2], указывает на возможность образования в системе К—Re трех соединений: KRe2 (фаза Лавеса), KRe и K2Re.
Литература-
Гукова Ю.Я., Ермолаев М.И. // Общие закономерности в строении диаграмм состояния металлических систем: Сб. статей. М.: Наука, 1973. С. 135—139.
Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 192 с.
K-Rh. КАЛИЙ-РОДИЙ
Экспериментальные данные о характере взаимодействия К с Rh отсутствуют. Прогнозирование существования химических соединений, проведенное в работе [1], указывает на возможность образования в системе К—Rh трех соединений: KRh2 (фаза Лавеса), KRh и K2Rh.
Литература
Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 192 с.
М.А. Тылкина
K-Ru. КАЛИЙ—РУТЕНИЙ
Исследование сплавов системы К—Ru проведено в работе [1] в основном методом дифференциального термического анализа, а также металлографическим и рентгеновским методами. Использование последних двух ограничивала химическая активность К и его сплавов. Установлено отсутствие соединений в системе, а также незначительные взаимные растворимости Ru и К.
Литература
Loebich О., Raub Ch.J. // Platinum Metals Review. 1981. V. 25. N 3. P. 113—120.
T.B. Добашкина
K^S. КАЛИЙ-СЕРА
Диаграмма состояния К—S, изученная методами термического, микроструктурного и рентгеновского анализов, приведена на рис. 65 [1—3]. В системе образуются шесть соединений. Реакция взаимодействия К с S начинается при слабом нагреве, сопровождается значительным выделением теплоты и приводит к образованию наиболее высокотемпературного из сульфидов К — K2S [1]. Сульфиды K2S2 и K2S4 получены взаимодействием К с S в жидком NH3; K2S3 и K2S5 — присадкой S к раствору K2S в абсолютном спирте с последующим отделением нерастворимого продукта; K2S6 — плавкой K2S5 с S в вакууме [2].
К и S обладают ограниченной растворимостью в жидком состоянии и отсутствием взаимной растворимости в твердом состоянии. Область несмешиваемости жидких К и S при температуре 188 °C имеет место при содержании S от 73 до 99 % (по массе). Сульфиды [в скобках указано содержание S в % (по массе)] K2S (29,07); K2S3 (55,15); K2S5 (67,21) и K2S6 (71,1) плавятся конгруэнтно при температурах 840, 279, 211 и 196 °C соответственно, сульфиды K2S2 (45,05) и K2S4
Рис. 65. К—S
(62,12) образуются по перитектическим реакциям при 500 и 145 °C соответственно. Сульфид K2S6 образует с S вырожденную эвтектику.
По данным работ [4, 51, K2S при температуре 146 °C переходит в новую структурную модификацию. Кристаллическая структура некоторых соединений приведена в табл. 77.
Таблица 77. Кристаллическая структура соединений системы К—S
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
K2S
CaF2
сН2, РтЗт
0,7391
—
—
(4)
k2s2
Na2O2
- Р62т
0,849
—-
0,584
(6J
K2S3
—
Стс2х
0,7309
0,9914
0,7473
[7]
Литература
1. Thomas J., Rule A. // J. Chem. Soc. 1917. V. 111. N 7. P. 1163-1169.
Feher F., Berthold HJ. // Z. Anorg. All. Chem. 1953. Bd. 274. S. 223-230.
Pearson T.G., Robinson P.L. // J. Chem. Soc. 1931. N 12. P. 1304-1311.
Zintl E„ Harder B., Dauth B. // Z. Elektrochem. 1934. Bd. 40. S. 588-597.
Bridgman P.W. // Proc. Amer. Acad. Arts. Sci. 1915. V. 15. P. 55—64.
Foppi H., Busmann E„ Frorath F.—K. // Z. Anorg. All. Chem. 1962. Bd. 314. S. 12-21.
BOttcher P. // Z. Anorg. All. Chem. 1977. Bd. 432. P. 166-177.
Л.Л. Зусман
K^Sb. КАЛИЙ-СУРЬМА
На рис. бб приведена диаграмма состояния К—Sb, построенная на основании данных термического и рентгеновского анализов в работе [1].
В системе К—Sb установлено существование четырех химических соединений, из которых три — K3Sb, KSb и KSb2 — плавятся конгруэнтно при температурах 812, 610 и 411 °C соответственно, а соединение K5Sb4 образуется по перитектической реакции при 507 °C. Со стороны К при температуре 63 °C имеется вырожденная эвтектика,
Рис. 66. K-Sb
три других сплава эвтектического состава содержат 41, 63 и 68 % (ат.) К при температурах соответственно 460, 397 и 407 °C.
K3Sb имеет структуру типа Na3As (символ Пирсона ЬР8, пр.гр. Рб^ттс) с параметрами решетки а = 0,6024 нм и 6 = 1,0639 нм [2].
Соединение KSb кристаллизуется в структуре типа LiAs (символ Пирсона тР16, пр.гр. Р2х/с) с параметрами решетки: а = 0,718 нм, 6 = 0,697 нм, с= 1,340 нм, р = 115,1° [3].
Литература
Dorn F.W., Klemm W. // Z. Anorg All. Chem. 1961. Bd. 309 S. 189-203.
Gerassimov J.L., Voronin G.F., Nguen Thak Shin// J Chem Thermodyn. 1969. V 1 N6 P 425-430.
Busmann E., Lohmeyer S. H Z. Anorg. All Chem. 1961. Bd. 312, N 2 S. 53—59.
Л.Л. Зусман
К—Sc. КАЛИЙ-СКАНДИЙ
Экспериментальные данные о характере взаимодействия К с Sc отсутствуют. В работе [1] по результатам прогнозирования химических соединений с использованием ЭВМ указывается на возможность образования в системе К—Sc трех соединений: KSc, K2Sc и K3Sc. Литература
1 • Савицкий Е.М., Грибу ля В.Б. / / Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ М " Наука, 1977. 192 с
М.А. Тылкина
K-Se. КАЛИЙ-СЕЛЕН
Диаграмма состояния К—Se, построенная на основании данных термического, сканирующего калориметрического и рентгеновского анализов, приведена на рис. 67 по данным работ [1—4]. Сплавы К с Se получали из компонентов в инертной среде [1]. Селенид K2Se может быть получен также восстановлением селената или селенита К углеродом, окисью углерода или водородом [2].
К и Se обладают ограниченной смешиваемостью в жидком состоянии (область несмешиваемости при 220 °C от -77 до 99 % (ат.) Se) и практически нерастворимы друг в друге в твердом состоянии.
При кристаллизации в системе К—Se образуется пять химических соединений. Два из них, K2Se и K2Se3, плавятся конгруэнтно при температурах -800 и -375 °C соответственно (причем K2Se имеет область гомогенности 33,3—37,5 % (ат.) Se. Соединения K2Se2, K2Se4 и K2Se$ образуются по перитектическим реакциям при температурах -430, -210 и 195 °C соответственно. Предполагается, что со стороны К существует вырожденная эвтектика; два других эвт-ектических
Рис. 67. К—Se
сплава содержат 57 % (ат.) Se (при -360 °C) и 77 % (ат.) Se (при 163 °C).
Согласно работе 15] соединение K2Se имеет ГЦК решетку, изоморфную СаР2 (символ Пирсона cFll, пр.гр. РтЗт") с параметром а = 0,7676 нм. Соединение K2Se3 обладает ромбической сингонией (пр.гр. Стс2), параметры рещетки а = 0,7692 нм, 6 = 1,0410 нм, с = = 0,7717 нм [6].
Литература'
Klemm W., Sodoman Н„ Langmesser Р. // Z. Anorg. All. Chern. 1939. Bd. 241. N 8. S. 281-287.
Самсонов Г.В. // Халькогениды: Сб. статей. Киев: Наукова Думка, 1967. С. 3—5.г
Sheiba М., Tausend A., Wobig D. // Thennochim. Acta. 1979. V. 29. N, 2. P. 265-268..
Sheiba M., Wobig D. // Z Phus. Chem. 1980. Bd. 119. N 1. S. 23-32.
Zintl E., Harder A., Dauth B. // Z Elektrochem. 1934 Bd. 40. N 7. S. 593.
BOttcher P. // Z. Anorg. All Chem. 1977. Bd. 432. N 5. S. J 66-174.
Л.Л. Зусман
К—Si. КАЛИЙ—КРЕМНИЙ
Диаграмма состояния К—Si не построена. В работе [1] было получено эквиатомное соединение KSi (41,8 % Si, по массе) сплавлением К с Si в инертной среде при нагреве до температуры 650 °C. При длительном нагреве в вакууме или в Аг это соединение разлагается с образованием промежуточных фаз, состав которых отвечает KSi8 (85,18 % Si, по массе), KSi6 (81,16 % Si, по массе) [2], K6Si46 (84,63 % Si, по массе) [3]. Соединение, состав которого по химическому анализу отвечает K6Si46, получается термическим разложением силицида KSi в вакууме или в Аг в интервале температур 330-500 °C.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 78.
Таблица 78. Кристаллическая структура соединений системы К—Si
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметр решетки а, нм
Источник
KSi
GeK
сР64,
1,262
(2, 4]
-
Р43т
KSi6*
—
.—
1,34
' (2)
KjSijj
—
РтЗп
1,028
(3)
Кубическая сингония.
Литература
1. Hohmann Е. // Z. Anorg. All. Chem. 1948. Bd. 257. N 4. S. 113—119.
2. Schafer R., Klemm W. // Z. Anorg. All. Chem. 1961. Bd. 312. N 3. S. 214-220.
3. Hagenmuller P., Naslain R., Rauchard M., Croc C. // Alkali Metals. London. 1967. P. 207-221.
4. Busmann E. // Naturwissenshaften. 1960. Bd. 47. N 3. S. 82—86..
Л.Л. 3услан
K^Sm. КАЛИЙ-САМАРИЙ
Экспериментальные данные о характере взаимодействия К с Sm отсутствуют. В работе [1] по результатам прогнозирования химических соединений с помощью ЭВМ указывается на возможность образования в системе К—Sm пяти соединений: KSm, K7Sm, KSm7, K,Sm, KSm3.
Литература
Савицкий E.M., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 192 с.
К—Sn. КАЛИЙ-ОЛОВО
Диаграмма состояния К—Sn, изученная методами термического и рентгеновского анализов в работе [1], приведена на рис. 68. Сплавы К с Sn (К — £ примесей s 0,04 %; Sn — £ примесей s 5- 10^ %) получены из компонентов в среде Аг в герметизированных тиглях из Мо.
КSn,’/o(am}Sn
Рис. 68. К—Sn
В системе имеется единственное конгруэнтно плавящееся при Температуре 860 'С химическое соединение K2Sn3. Остальные четыре химических соединения K2Sn, KSn, KSn2 и KSn4 образуются по перитектическим реакциям при температурах соответственно 535, 740, 710 и 600 °C.
Соединение KSn индицировано в предположении тетрагональной элементарной ячейки типа NaPb (символ Пирсона <764, пр.гр. I^\Kacd\, а = 1,142 нм, с = 1,857 нм [2]). По данным работы [3] соединение K2Sn3 кристаллизуется в одну из двух пространственных групп Р47 тсс или Р4сс тетрагональной элементарной ячейки, параметры кристаллической решетки а = 0,703 нм, с = 1,236 нм.
Литература
I Дриц M.E., Фридман A.C., Зусман Л.Л., Кусиков В.А. // Фазовые равновесия в металлических сплавах Сб статей М Наука, 1881 С 176—178
Hewaidy I.F., BuSmann Е„ Klemm W. // Z Anorg AH Chem 1964 Bd 328 S. 283-293
Дриц M.E., Сизов P,A„ Фридман A.C. и др // Тезисы докладов I Всесоюзной конференции по химии и технологии редких и щелочных элементов. Апатиты 1988 С 140
Л Л Зусман
K^Sr. КАЛИЙ-СТРОНЦИЙ
К и Sr полностью не смешиваются в жидком и твердом состояниях [1].
Литература
Klemm W., Kunze D. 11 Proc Int Symp on Alkali Metals. London’ Chem Soc Special Publ, 1967 N 22 P 3-22
Л Л Зусман
К-Та. КАЛИЙ-ТАНТАЛ
К не смешивается с Та в твердом и жидком состояниях. Растворимость Та в жидком К (содержание О2 менее 2- Ю-3 %) в интервале температур 400—1330 °C составляет 3- Ю-5—6- 10~^ % (по массе) [1, 2]. Растворимость Та в жидком К заметно возрастает в случае его загрязнения неметаллическими примесями, особенно О2 [3].
, На рис. 69 приведена предполагаемая диаграмма состояния К—Та [4]. Характер нонвариантных равновесий не установлен. Температуры нонвариантных равновесий совпадают с Температурами плавления и кипения К.
Литература
1 Gmell W1S., Teitel RJ. // Trans Amer Nuel .Soc 1965 N 8 P 393-396
2> Stecura S. // Corrosion, by Liquid Metals New York, London Plenum Press, 1970 P 601-611 .
Klueh R.L. // Corrosion 1969 V 25 N 2 P 416-422
Garg S.P., 'Venkattarfian M., Krishnamurthy N. '/ /■ Bull Alloy Phase Diagrams 1990 V 6 N 1 P 12—13'.
Рис. 69. К-ТаРис. 69. К-Та
Рис. 69. К-Та
Рис. 69. К-Та
К-Tb. КАЛИЙ-ТЕРБИЙ
Экспериментальные данные о характере взаимодействия К с ТЬ отсутствуют. В работе [2] по результатам прогнозирования химических соединений с помощью ЭВМ указывается на возможность образования в системе К—ТЬ пяти соединений: КТЬ, К2ТЬ, КТЬ2, К3ТЬ, кть3.
Литература
I Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ М Наука, 1977 192 с
К-Те. КАЛИЙ-ТЕЛЛУР
Обобщенная диаграмма состояния системы К—Те, построенная по данным работ [1, 2] и включающая некоторые результаты ранее проведенных исследований, представлена на рис. 70.
КТе, % (ат.)Те
Рис. 70. К-Те
В системе установлено существование трех соединений К2Те, КТе и К2Те3, плавящихся конгруэнтно при температурах 900±100, 453+5 и 429±5 °C соответственно. Следует отметить, что температура плавления К2Те установлена методом экстраполирования. Взаимная растворимость компонентов К в Те и Те в К ничтожно мала. В системе имеет место образование трех эвтектик. Нонвариантные равновесия в системе приведены в табл. 79.
Таблица 79. Нонвариантные равновесия в системе К—Те
Реакция
Содержание Те в жидкой фазе, % (ат.)
Температура, °C
Ж - (Те) + К2Те3
-79
220
Ж - К2Те3 + КТе
55
390±5
Ж - КТе + ?
49,5
448±5
Характер превращения при 484±10 °C не установлен. Предполагается либо полиморфное превращение К2Те при этой температуре, либо перитектическая реакция образования неустановленного соединения, расположенного между КТе и К2Те.
Предполагается, что температура эвтектики между (К) и К2Те по аналогии с другими подобными системами Те практически совпадает с температурой плавления К и указывается на диаграмме состояния, равной 63,71 °C. Эта часть системы требует дополнительного изучения.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 80.
Таблица 80. Кристаллическая структура соединений системы К—Те [2]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
а
6
С
К2Те
К2Те3
СаР2
CF12, Fm3m оР20, Рпта
0,8168-0,8164
1,5938(5)
1,0097(5)
0,4683(3)
Структура соединения КТе не установлена.
Литература
1. Petrie A., Pelton A.D., Saboungi M.L. // J. Chem. Phys. 1988. V. 85. P. 5070-5077.
' 2. Petrie A., Pelton A.D. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 3. P. 443—447.
M.A. Тылкина
К—Th. КАЛИЙ-ТОРИЙ
Экспериментальные данные о характере взаимодействия К с Th отсутствуют. В работе [1] по результатам прогнозирования химических соединений с помощью ЭВМ указывается на возможность образования в системе К—Th пяти соединений: KTh, K2Th, KTh2, K3Th, KTh3.
Литература
. Савицкий E.M., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.; Наука, 1977. 192 с.
K-Ti. КАЛИЙ-ТИТАН
На рис. 71 приведена по данным работы [1] предполагаемая диаграмма состояния системы К—Ti.
Tt, % (по массе)
Рис. 71. К—Ti
К не смешивается с Ti в твердом и жидком состояниях. Согласно работе [2], растворимость Ti в чистом К (содержание О2 менее 2хЮ—3 % (по массе)) в интервале температур 750—1070 °C составляет менее 4x10-4 % (по массе). С ростом загрязнения К неметаллическими примесями растворимость в нем Ti заметно возрастает [3].
Литература
1 Bale C.W. // Bull Alloy Phase Diagrams V 10 N 2 P 134—135
Stecura S. // Corrosion by Liquid Metals New-York, London Plenum Press, 1970 P 601-611
Klueh R.L. // Corrosion 1969 V 25 N 2 P 416-422
T В Добаткина
K-TI. КАЛИЙ-ТАЛЛИЙ
На рис. 72 приведена диаграмма состояния К—Т1, построенная по данным термического, рентгеновского анализов, измерения плотности и атомного объема |1]. Сплавы К с Т1 были приготовлены сплавлением компонентов в инертной атмосфере [К, очищенный от окисной
Рис. 72. K-Tl
«ленки и рафинированный от примесей дистилляцией в высоком вакууме; TI чистотой 99 % (по массе)].
Т1 понижает температуру плавления К приблизительно до 60 °C. В системе образуются три химических соединения: КТ1, К4Т15 и К5Т18. Соединение К4Т15 плавится конгруэнтно при 320 °C, соединения KTI и К5Т18 образуются по перитектическим реакциям при 268 и 273 °C.
В системе существуют две эвтектики: (К) + КТ1 с содержанием -1 % (ат.) Т1 при температуре -60 °C и (Т1) + К5Т18 с содержанием 18 % (ат.) К при 172 °C.
Литература
Thummel R., Klemm W. // Z Anorg All Chem 1970 Bd 376 S 44-63
Л Л Зусман
К—и. КАЛИЙ-УРАН
Экспериментальные данные о характере взаимодействия К с U отсутствуют. В работе [1] по результатам прогнозирования химичес- кйх соединений с помощью ЭВМ указывается на возможность образования в системе К—U двух соединений K2U и K3U.
Литература
1. Савицкий E.M., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 192 с.
М. А. Тылкина
К—V. КАЛИЙ^АНАДИЙ
На рис. 73 представлена по данным работы [1] предполагаемая диаграмма состояния К—V, рассчитанная для системы при возможности свободного испарения компонентов при общем давлении 0,1 МПа.
КV,7. (am.)V
Рис. 73. К—V
К и V практически нерастворимы друг в друге как в жидком, так и в твердом состояниях. Температуры фазовых превращений совпадают с температурами плавления V и К и температурой кипения К.
Литература
Smith J.F., Lee KJ. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1988. V. 9. N 4. P. 469—474.
■'T.B. Добаткина
K—Yb. КАЛИЙ-ИТТЕРБИЙ
Экспериментальные данные о характере взаимодействия К с Yb отсутствуют. В работе [1] по результатам прогнозирования химических соединений с помощью ЭВМ указывается на возможность образования в системе K—Yb четырех соединений: KYb, K2Yb, K3Yb, KYb3.
Литература
Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. // Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 192 с.
М.А. Тылкина
K-Zn. КАЛИЙ-ЦИНК
На рис. 74 приведена диаграмма состояния К—Zn согласно работе [1], включающая результаты ранее приведенных работ [X].
Установлено наличие в системе К—Zn широкой области несмешиваемости в жидком состоянии и образование в результате реакции двух несмешивающихся жидкостей, состоящих практически из чистых металлов, и химического соединения KZn]3 [95,6 % (по массе) Zn], вступающего в эвтектические реакции с исходными металлами.
По мнению авторов работы [2], в системе К—Zn должно существовать также соединение KZn4 [87,0 % (по массе) Zn].
Соединение KZn3 обладает структурой типа NaZn13 (символ Пирсона сЯ12, пр.гр. ЕтЗс) с параметром решетки а = = 1,236 нм [3].
Литература
Pelton A.D. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987 V. 8. N 6. P. 548—549.
Watt G.W., Gentile P.S. // J. Amer. Chem. Soc. 1955. V. 77. N 12. P 5462-5467.
T.B. Добаткина
K-Zr. КАЛИЙ-ЦИРКОНИЙ
На рис. 75 приведена предполагаемая диаграмма состояния К—Zr, построенная по данным работы [1]. К не смешивается с Zr в твердом и жидком состояниях. Растворимость Zr в К, содержащим 2x10—3 О % (по массе), в интервале температур 750—1070 °C составляет менее 10~3 % (по массе) [2]. С увеличением содержания неметаллических примесей в К растворимость Zr в нем заметно возрастает [3].
1. Bale C.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 3. P. 269-270.2. Stecura S. // Corrosion by Liquid Metals. New York, London: Plenum Press, 1970. P. 601-611.3. Klueh R.L. // Corrosion. 1969. V. 25. N 2. P. 416—422.1. Bale C.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 3. P. 269-270.2. Stecura S. // Corrosion by Liquid Metals. New York, London: Plenum Press, 1970. P. 601-611.3. Klueh R.L. // Corrosion. 1969. V. 25. N 2. P. 416—422.ЛитератураЛитература
1. Bale C.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 3. P. 269-270.
2. Stecura S. // Corrosion by Liquid Metals. New York, London: Plenum Press, 1970. P. 601-611.
3. Klueh R.L. // Corrosion. 1969. V. 25. N 2. P. 416—422.
1. Bale C.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 3. P. 269-270.
2. Stecura S. // Corrosion by Liquid Metals. New York, London: Plenum Press, 1970. P. 601-611.
3. Klueh R.L. // Corrosion. 1969. V. 25. N 2. P. 416—422.
Литература
Литература
La—Lu. ЛАНТАН—ЛЮТЕЦИЙ
Диаграмма состояния La—Lu экспериментально не построена, имеются только сведения о кристаллической структуре сплавов La с 55—80 % (ат.) Lu (1, 3]. Однако La и Lu изоэлектронны, имея в металлическом состоянии три коллективизированных валентных 5d?6s2 электрона. Их плотные гексагональные структуры имеют близкие параметры решетки (табл. 81 [1, 2]), атомные радиусы отличаются на 8,3 % [1,2].
Таблица 81. Кристаллическая структура и полиморфные превращения элементов системы La—Lu
Атомный номер, элемент
Модификация
Прототип, структура
Параметры решетки, нм
Температура превращений, ВС
Реакция
а
С
57, La
aLa
aLa, ДГПУ
0,37740
1,2171
310
aLa - pLa
PLa
Си, ГЦК
0,5303
—
865
pLa » у La
у La
W, ОЦК
0,426
—
918"
у La - Ж
71, Lu
—
Mg, ГПУ
0,35052
0,55494
1663
1790
Ж - Lu
Жту = ЖОцК
Благодаря близости электронно-кристаллического строения и атомных радиусов, находящихся в пределах критерия Юм-Розери (15 %) между La и Lu, так же как в системах La—Gd, La—Y, должны образовываться непрерывные ряды растворов с плотной гексагональной структурой, непрерывно Переходящей от ДГПУ структуры a La к ГПУ структуре Lu по механизму дефектов укладки. Вследствие большого различия температур плавления La (918 °C) и Lu (1663 °C) их сплавы должны кристаллизоваться по перитектической реакции аналогично сплавам системы Nd—Er.
Предлагаемая диаграмма приведена на рис. 76. В приближении идеальных растворов линии, соединяющие температуры плавления (918 и 1663 °C) и превращений (865 и 1790 °C) [2], пересекаются в перитектической точке с координатами 1150 °C, 30 % (ат.) Lu. Высокотемпературные ОЦК растворы при температуре 850 °C распадаются по эвтектоидной реакции на ГЦК (pLa) и твердые растворы на основе ДГПУ (aLa).
Ниже температуры 700 °C при -60 % (ат.) Lu из твердых растворов с плотной гексагональной структурой возникает промежуточная фаза 5 типа (aSm), купол которой разделяет области ДГПУ и ГПУ растворов.
Литература
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Amsterdam. New York. Oxford. Tokyo: North-Holland Physics Publishing Co , 1986 V. 8. Ch. 54. P. 1-161.
. Григорович В.К., Григорович К.В. // Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов: Сб статей. Челябинск: ЧПИ, 1990. Т.2. 4.2. С. 250—252.
Anderson G.S., Legvoid S., Spedding F.H. // Phys. Rev. 1958. V. 109. P. 243.
B.K. Григорович
La-4Mg. ЛАНТАН—МАГНИЙ
В системе La—Mg (рис. 77) образуются четыре соединения: MgLa, Mg2La, Mg3La и Mg17La2 [1—11]. Соединение Mg3La плавится конгруэнтно при температуре 798 °C [5], остальные соединения плавятся инконгруэнтно. Предполагалось, что ближайшее к Mg соединение имеет формулу MggLa [X, 10, 12, 13]. Однако согласно рентгеновским исследованиям для него была принята формула Mg, 7La2 [6, 9]. Установленные в первых работах Каннери [X, 12] несмешиваемость Mg и La в жидком состоянии в области концентраций 23—50 % (ат.) Mg и образование соединения MgLa4 в более поздних исследованиях не подтвердились [5, 11, 14]. Для соединения Mg3La характерна некоторая область гомогенности со стороны Mg, уменьшающаяся с понижением температуры.
Мд, ‘/а (ат.)
Co стороны La в системе имеет место эвтектоидное превращение, протекающее при температуре 546 °C [11] (544 °C [14]). Растворимость Mg в ((3La), определенная рентгеновским методом при температуре 544 °C, составляет 1,8 % [9,4 % (ат.)] и при 300 °C0,14 % (по массе) [-0,8 % (ат.)] [14]. Эвтектоид (pLa) + MgLa содержит 3,7 % (по массе) [18 % (ат.) Mg] [11]. Максимальная растворимость Mg в (yLa) составляет 6,7 % [29 % (ат.)] [11]. В эвтектике со стороны La содержится 8,6 % (по массе) [35 % (ат.)] Mg [11]. Температуры превращений со стороны La, а также температуры образования соединений MgLa и Mg2La из жидкой фазы и распада соединения Mg2La указаны на диаграмме согласно данным работы [11]. В более ранней работе [5] для температуры эвтектического превращения Ж * •* (yLa) + MgLa приводится значение 695 °C и для температур перитектических превращений образования соединений MgLa и Mg2La — 745 и 775 °C. Приведенные температуры близки к температурам, указанным в работе [11]. Для температуры эвтектоидного распада соединения Mg2La в работе [5] приводится более низкое значение 626 °C, чем указано в работе [11].
В недавно опубликованной работе [18] сообщается об еще двух фазах, образующихся в системе Mg12La (II) и Mg41La5. Фазы с аналогичными формулами встречаются в сплавах Mg с другими редкоземельными металлами цериевой подгруппы. Согласно работе [18], промежуточная фаза Mg3La плавится конгруэнтно при температуре 790 °C, а фазы Mg12La (II), Mg17La2 и Mg41La5 — инконгруэнтно при температурах 660, 666 и 672 °C соответственно. Эвтектика (Mg) + Mg12La (II), согласно работе [18], содержит 15,4 % (по массе) La или 3,1 % (ат.) La, что согласуется с другими работами. В работе [19] упоминается также фаза Mg12La с решеткой типа ThMn]2, которая рассматривается как метастабильная. Результаты работы [18] не учтены при построении диаграммы состояния La—Mg, так как объем представленной информации слишком мал, чтобы оценить их надежность.
Растворимость La в (Mg) определялась в ряде исследований. Было установлено, что она мала, но значения, полученные различными исследователями, существенно отличались между собой. Так, растворимость La в (Mg) составила 3,0 % (по массе) при температуре 609 °C [15], 1,6 % (по массе) при 571 °C [16], 0,8 % (по массе) при 616 °C [12] и 0,4 % (по массе) при 575 °C [17]. При построении диаграммы состояния, показанной на рис. 77, были использованы значения растворимости La в (Mg) по данным работ [10, 14].
Эти значения приведены
ниже:
Температура, °C. . . .
Растворимость La:
. .612
600
580
540
500
400
300
% (по массе). . . .
. . . 0,23
0,22
0,16
0,14
0,03
0,01
0,01
% (ат.)
. . 0,042
0,039
0,029
0,024
0,005
0,002
0,002
' Кристаллическая структура соединений представлена в табл. 82.
Таблица 82. Кристаллическая структура соединений системы La—Mg
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
с
MgLa
CsCl
CPI, РтЗ m
0,3963
0,3965
—
[4]
[3]
Mg2La
MgCu2
cF24, Fd3m
0,879 0,8787
—
[2]
[4]
" Mg3La
BiF3
cF16, Fm3m
0,7478
0,7509
0,7467
—
[1]
[4]
[8]
Mg4lLa5
Mg41Ce5
(792, I4lm
—
[19]
* Mg17U2
Th2Ni17
hP38, Pb^! mmc
1,038
1,036
1,027
1,024
[6]
[7]
Mg12La(II)*
Mg12Ce
—
—
—
[19]
Ромбоэдрическая сингония.
Литература
Rossi A., landelli А. // Atti Accad. Naz. Line. Rend. C. Sci. 1934. V 19. N 6. P. 415-420.
Laves F. // Naturwissenschaften. 1943. Bd. 31. N 7/8. S. 96.
Nowotny H. П Z. Metallkunde. 1942. Bd. 34. N 11. S. 247-253.
landelli A. // Physical Chemistry of Metallic Solutions and Intermetallic Compounds. Proceed Symp. Nat. Phys. Lab. 4—6th June 1958. London: 1959. V. 1. P. 3F.
Vogel R., Heuman Th. // Metallforschung. 1947. Bd. 2. N 1. S. 1—8.
Гладышевский Е.И., Крипякевич П.И., Черкашин E.E. и др. // Редкоземельные элементы. М/ Наука, 1963. С. 67—70.
Евдокименко В.И., Крипякевич П.И. // Кристаллография. 1963. Т.8 №2. С. 186-193
Buschow K..H.J. // J Less-Common Met 1976. V. 44. N 1. P. 301—306
Yojma S., Kayano H. // J. Less-Common Met. V. 55- N 1. P. 139—141.
Рохлин Л.Л. Магниевые сплавы, содержащие редкоземельные металлы. М.: Наука, 1980. 192 с
Manfrinetti P., Gschneidner, Jr., K.A. // J. Less-Common Met. 1986. V. 123. N 1, 2. P. 267-275.
Canneri G. // Metallurgia Itai. 1931. V. 23. P. 810-813.
Park J.J., Wyman L.L. // Nat. Bur. Stand. Rep. WADC-TR-57-504. 1957. P. 33.
Joseph R.R., Gschneidner, Jr., K.A. // Trans. AIME. 1965. V. 233. N 12. P. 2063-2069.
Рохлин Л.Л., Бочвар H.P. // Изв. АН СССР. Металлы. 1972. №2. С. 193-197.
Weibke F., Schmidt W. // Z. Elektrochemie. 1940- Bd. 46. N 6. S. 357-364.
Терехова В.Ф., Савицкий E.M. // Сплавы редких металлов. М.: Металлургиз- дат, 1960. С. 189-201.
Chai Liang, Lin Haichun, Yen Yu-pu // Proceed. Sth Nat. Symp. Phase Diagr., Wuhan. Nov. 18-21, 1988. Dig. (Wuhan, 1988). P. 15.
Л.Л. Рохлин
La-Mn. ЛАНТАН—МАРГАНЕЦ
Система La—Мп исследована в ряде работ [1—3], результаты которых практически совпадают. На рис. 78 приведена обобщенная диаграмма состояния системы La—Мп по данным работ [1, 2] с учетом ряда уточнений по температурам реакций, протекающих в системе. Диаграмма состояния в работе [1] построена методами термического, микроструктурного и рентгеноструктурного анализов с использованием металлов: La чистотой 99,5 % (по массе), Мп чистотой 99,8 % (по массе).
Мп, *7» ( по массе')
Система La—Mn характеризуется отсутствием соединений. Температуры эвтектической и монотектической реакций равны 701 и 1081 °C соответственно, а содержание Мп в эвтектике -17 % (ат.).
Взаимная растворимость La и Мп ничтожно мала. Параметр решетки (аМп) увеличивается с возрастанием содержания La от 0,8912 до 0,8921.
Литература
Palenzona A., Ciraficl S. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 5. P. 491-493.
Rolla L., landelli A. // Ber Dtsch. Chern. Ges. 1942. Bd. 75. S. 2091-2095.
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earth. Amsterdam. New York. Oxford. Tokyo: North-Holland Physics Publishing Co., 1986 V. 8 Ch. 54. P 1-161.
M.A. Тылкина
La-Mo. ЛАНТАН—МОЛИБДЕН
Диаграмма состояния не построена. В работе [1] установлено, что в Мо растворяется менее 0,07 % (ат.) La; в работе [2] высказано мнение, что эта система должна быть подобна системе Мо—Се, в 1 которой отсутствуют интерметаллические фазы. В работе [3] на -основании данных о термодинамических свойствах компонентов рассчитано, что в системе должна быть несмешиваемость в жидком состоянии. Расчетная температура монотектики 2547 °C, содержание La в твердом растворе на основе Мо, монотектической точке и насыщенном Мо расплаве составляет 0,13; 4,0±1 и 79±4 % (ат.) соответственно. Расчетные температура и содержание Мо в эвтектике (Мо) + + (La) равны 928 °C и 9- 10~2 % (ат.). Растворимость La в (Мо) составляет ~10~2 % (ат.) при 627 °C; при более низких температурах она контролируется дефектами; рассчитано, что растворимость Мо в (La) ниже 10~2 % (ат.).
Литература
Савицкий Е.М., Барон В.В., Тао Тзу Цун И Изв. АН СССР. Отделение технических наук. Металлургия и топливо. 1962. № 1. С. 156—159.
. Гшнейднер К.А. Сплавы редкоземельных металлов: Пер. с англ. / Под ред. Е.М. Савицкого. М . Мир, 1965. 427 с.
Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Energy Review. Special Issue N 7. Molybdenum Physico-Chemical Properties of its Compounds and Alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency 1980 P. 195—356
К.Б. Поварова
La—N. ЛАНТАН—АЗОТ
Диаграмма состояния La—N не построена. Установлено образование соединения LaN [9,16 % (по массе) N] с решеткой типа NaCI [X, Э, Ш], а = 0,5302 нм [1], что согласуется с данными работы [2]. В работе [3] указывается на существование соединения La^N (стехиометрия точно не определена) с ромбической решеткой, а = 0,532 нм, Ь = 0,530 нм, с = 0,525 нм.
Литература
Лютан М.Д., Самсонов Г.Б. // Украинский химический журнал. 1963. Т.29. С 251-255.
Von Esser U., Klemm W. И г. Anorg. All Chern. 1962. Bd. 317. S. 25-34.
Гшнейднер K.A. Сплавы редкоземельных металлов: Пер. с англ / Под ред. Е.М. Савицкого. М.: Мир, 1965. 427 с.
Л.Л. Рохлин
La—Na. ЛАНТАН—НАТРИЙ
В работе [1] была сделана попытка исследовать систему La—Na методами микроскопического и термического анализов. Ввиду значительных экспериментальных трудностей достаточно определенные результаты не получены. Высказано предположение, что в сплавах системы может существовать область несмешиваемости.
Литература
MSssenhausen W. К Z. Metallkunde. 1952. Bd. 43. N 2. S. 53-54.
Л.Л. Рохлин
La-Nb. ЛАНТАН—НИОБИЙ
Диаграмма состояния La—Nb приведена на рис. 79.
Часть системы La—Nb от 0 до 40 % (ат.) La исследована методами металлографического и рентгеноструктурного анализов также измерением твердости и электросопротивления. Сплавы выплавляли в дуговой печи с использованием La, Nb чистотой 99 % (по массе). Nb повышает температуру плавления La на 5—7 °C, но не оказывает влияния на Р - у-пРевращение. Монотектика при температуре 2400 °C практически вырождена. Содержание Nb в ней составляет 99,8 % (по массе) Nb. Промежуточные фазы не образуются [1]. Растворимость La в Nb при комнатной температуре — около 0,3 % (ат.) [Э]. Построенная в работе [2] расчетным
путем диаграмма (в приближении регулярных растворов) обнаруживает хорошее совпадение с имеющимися экспериментальными данными.
Литература
Гшнейднер К.А. И Сплавы редкоземельных металлов: Перс, с англ. / Под ред Е М. Савицкого. М : Мир, 1965. 427 с.
Ding D., Zhand D // J. Cent-South Inst. Min. Metall. 1985. N 3. P. 64—69.
E.H. Шефтель
La—Nd. ЛАНТАН—НЕОДИМ
Диаграмма состояния системы La—Nd приведена на рис. 80 по данным работы [1]. Высокотемпературные модификации компонентов (yla) и (PNd) образуют непрерывный ряд твердых растворов. При температуре 825 °C происходит эвтектоидный распад: (yla, PNd) •* •* (pia) + (ala, aNd). При температурах ниже 310 °C растворимость модификаций (ala) и (aNd) становится взаимно неограниченной.
По данным работ [1, 2], все сплавы из этой системы кристаллизуются в гексагональной сингонии, а параметры решетки а и с изменяются от 0,3667 до 0,3783 нм и от 1,1825 до 1,220 нм соответственно при увеличении содержания 1а от 0 до 100 % (ат.).
Рис. 80. La—Nd
Литература
Гшнейднер K.A. Сплавы редкоземельных металлов: Пер. с англ / Под ред Е.М Савицкого. М.: Мир, 1965. 427 с.
. Gschneidner, Jr., К. A., Calderwood F.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1982 V. 2. N 4. P 452-453.
E И. Гладышевский, О.И. Бодак, B.K. Печорский
La—Ni. ЛАНТАН—НИКЕЛЬ
Диаграмма состояния La—№ описана в справочнике [X]. Указывается на образование следующих соединений: La3Ni, LaNi, LaNi2, LaNi3, ~LaNi4 и LaNi5. В работе [1] было уточнено строение диаграммы состояния La—Ni в интервале концентраций 50—83,3 % (ат.) №. Сплавы изготовляли из металлов высокой чистоты в дуговой печи в атмосфере Аг, затем отжигали завернутыми в фольгу из Та в кварцевых ампулах и атмосфере Не при температурах 660—1000 °C в течение 10—21 суток. Сплавы, содержащие 66—69,5 % (ат.) Ni, отжигали при 750 °C 2 ч и закаливали в ледяной воде.
В исследованной области концентраций было установлено шесть соединений LaNi, LaNi! 51, LaNi2 286> ^Ni3, La2Ni7 и LaNi5. Соединение LaNi2, о котором сообщается в работах [X, 2], не существует в равновесных условиях, а является метастабильной фазой. В равновесных условиях это соединение может быть стабилизировано примесями.
На рис. 81 приведена диаграмма состояния La—Ni согласно данным работы [1] в области концентраций 50—83,3 % (ат.) Ni. Часть диаграммы состояния выше температуры 1100 °C и при содержании от 83 до 100 % (ат.) Ni приведена по данным работы [2]. Часть диаграммы от 0 до 45 % (ат.) Ni приведена по данным работы [X], однако температуры плавления соединения La3Ni и температуры плавления эвтектик скорректированы.
Соединения La3Ni, LaNi и LaNL плавятся конгруэнтно при температурах -620, 715 [1] и 1350 °C [2]. Соединения LaNi151, LaNi2 286, LaNi3 и La2Ni7 образуются по перитектическим реакциям при температурах 688+3 [1] (690 [2]), 714±5 [1] (795+ [2]), 811±3 [1] (975 [X], 955 [2]), 1014+4 °C [1] (995 °C [2]) соответственно.
Соединение La2Ni7 претерпевает полиморфное превращение при температуре 976 °C: pLa2Ni7 •* aLa2Ni7.
В системе кристаллизуются четыре эвтектики:
(PLa) + La3Ni при -600 °C и -17 % (ат.) Ni [X];
La3Ni + LaNi при 517 °C [1] и -31 % (ат.) Ni [X];
LaNi + LaNit 51 при 675 °C [1] (670 °C [2]) и 57,7 % (ат.) Ni [1]; La№5 + (№)’при 1270 °C и 93 % (ат.) Ni [2].
Рис. 81. La—Ni
В работе [3] исследовали растворимость La в Ni; установили, что при 1050 °C растворимость La в (Ni) составляет 0,346 % (по массе), при 1020 °C — 0,309 (по массе), при 950 °C — 0,380 % (по массе).
Соединение LaNi2j286 имеет тетрагональную структуру [1].
Соединение Ьа№5’ооладает гексагональной решеткой типа СаСи5 (символ Пирсона АРб, пр.гр. Рб/ттди), а = 0,4962 нм, с = 0,4008 нм.
Литература
Zhang Deyuan, Tang Jinke, Gschneidner, Jr., K.A. // J. Less-Common Met. 1991 V. 169. N 1. P. 45-53.
Buschow K.H.J., van Mal H.H. // J. Less-Common Met. 1973. V. 29. P. 203.
Xingkang, Wang Zhigum, Liu Guoquan, Zhang Weijing, Pan Shuning // Proc. 61h, Nat. Symp. phase Diagr., Shenyang, Nov. 20—24. 1990. P. 125—126.
С.П. Алисова
La-O. ЛАНТАН—КИСЛОРОД
В исследовании [1] при температурах 450—550 °C и низком парциальном давлении О2 разложением нитрата La и гидроокиси La получено соединение La2O3 с ОЦК структурой типа Мп2О3 (символ Пирсона с/80, пр.гр. /аЗ), а = 1,136 нм. При температуре 550 °C это соединение имеет гексагональную структуру с параметрами а = - 0,393 нм, с = 0,612 нм [X]. Дискутируется вопрос об обратимости Превращения ОЦК в гексагональную структуру и существовании двух модификаций до температуры 500 °C. Температура плавления La2O3 составляет 2210 °C. Сообщается также о существовании оксида LaO со структурой типа NaCI (символ Пирсона с/В, пр.гр. Fm3m), а = 0,524 нм [X], что не подтверждено в работе [2].
Литература
1 Глушкова В.Е., Келер Е.К. // Доклады АН СССР. Т.152. № 3. С. 611—611. -2. Гшнейднер К.А. Сплавы редкоземельных металлов. Пер. с англ. / Под ред. Е.Ц.
Савицкого. М.: Мир, 1965. 427 с.
С.П. Алисова
La-Os. ЛАНТАН—ОСМИЙ
Диаграмма состояния La—Os не построена. В системе установлено существование двух соединений LaOs2 и La3Os. Соединение LaOs2 полиморфно и под влиянием температуры -1000 °C и давления порядка 7 ГПа изменяет тип кристаллической структуры [1]. В табл. 83 приведена кристаллическая структура соединений [1, 2].
Таблица 83. Кристаллическая структура соединений системы La—Os
Соедине- v ние
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
6
С
LaOs2
MgCu2
cF24, Fd3m
0,7743
—
[1]
LaOs2
MgZn2
hP\l, Рб^/ттс
0,5419
0,9083
[1]
La3Os
Fe3C
OP16, Pnma
0,7530
0,9919
0,6597
[2]
Литература
1. Cannon J.F., Robertson D.L., Tracy Hall H. // J. Less-Common Met. 1973. V. 31. N 1. P. 174-176.
2. Благородные металлы: Справочник / Под ред Е.М. Савицкого. М : Металлургия, 1984. 592 с
Е.И Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский
La-P. ЛАНТАН—ФОСФОР
В системе La—P образуется фосфид LaP, обладающий решеткой типа NaCl (символ Пирсона с№, пр.гр. Е/иЗ/и) с параметром а = = 0,6025 нм [X] или а = 0,6016 нм [1].
Литература
1 Самсонова Г.В., Ендржеевская С.Н. // Журнал неорганической химии 1963 Т.ЗЗ. С. 2803-2804.
Л. Л. Рохлин
La—Pb. ЛАНТАН—СВИНЕЦ
Диаграмма состояния La—РЬ (рис. 82) [X, 1, 2] построена с применением методов дифференциального термического и рентгеноструктурного анализов.
Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии практически отсутствует. В системе образуются три соединения. Все соединения: La2Pb [42,72 % (по массе) РЬ], LaPb [59,86 % (по массе) РЬ] и LaPb3 [81,73 % (по массе) РЬ] образуются из расплава при температурах 1318, 1246 и 1090 °C соответственно.
В системе происходят четыре эвтектические превращения (табл. 84). .
Таблица 84 Нонвариантные реакции в системе La—РЬ
Реакция
Содержание Pb в эвтектике, % (ат.)
Температура, °C
Ж = La2Pb + (la)
14
776
Ж - La2Pb + LaPb
38
1044
Ж - LaPb + LaPb3
63
962
Ж - LaPb3 + (Pb)
-99
327
В ряде работ было установлено образование соединений другого стехиометрического состава и определена их кристаллическая структура. В табл. 85 приведена кристаллическая структура известных двойных фаз в этой системе по данным работ [V-C, 3].
Рис. 82. La-PbРис. 82. La-Pb
Рис. 82. La-Pb
Рис. 82. La-Pb
Таблица 85. Кристаллическая структура соединений системы La—РЬ
‘Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
La5Pb3
Mn5Si3
hP16, Р63/ mcm
0,9528
0,6993
U3Pb4
P4Th3
c/28, 743d
0,98188
—
La5Pb4
Sm5Ge4
oP36, Pnma
0,8538
1,631
0,8674
LaPb3
AuCu3
cP*, Pm3m
0,4906
—
—
Литература
Canneri G. Il Metallurgia Itai. 1931. V. 23. P. 805-806.
Vogel R„ Heumann T. Il Z. Metallkunde. 1943. Bd. 35. S. 29—42.
Гладышевский Е.И., Бодак О. И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов Львов: Вища школа, 1982. С. 255.
Е.И. Гладышевский, О И. Бодак, В К. Печарский
La—Pd. ЛАНТАН—ПАЛЛАДИЙ
Диаграмма состояния La—Pd не исследована. В табл. 86 собраны сведения о структуре четырех известных двойных фаз [V-C].
Таблица 86. Кристаллическая структура соединений системы La—Pd
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
а
6
с
LaPd3
AuCu3 1
сРА, РтЗт
0,4224
—
—
La3Pd4
Pu3Pd4
hRYA, R3
1,3860
—
0,5848
LaPd
CrB
оС8, Стет
0,3945
1,1032
0,4660
La7Pd3
Th7Fe3
то, Р63тс
1,0387
—
0,6552
Е.И Гладышевский, О.И. Бодак, В.К Печарский
La—Pm. ЛАНТАН—ПРОМЕТИЙ
Диаграмма состояния La—Pm экспериментально не построена [1]. Однако La и Pm близко расположены друг к другу в периодической системе, имеют в металлическом состоянии идентичное электронное строение с тремя коллективизированными валентными 5<Z*6s2 электронами, одинаковые низкотемпературные ДГПУ a-модификации и одинаковые высокотемпературные ОЦК модификации с близкими постоянными решеток (табл. 87). Их атомные радиусы отличаются всего на 3,8 % [1,2].
Таблица 87. Кристаллическая структура и полиморфные превращения элементов системы La—Pm [1]
Атомный номер, элемент
Модификация
Прототип, структура
Параметры решетки, нм
Температура пре- вращений, °C
Реакция
а
с
57, La
«La
«La, ДГПУ
0,37740
1,2171
310
«La - pLa
PLa
Си, ГЦК
0,5303
—
865
pLa » у La
у La
W, ОЦК
0,426
—
918
у La » Ж
61, Pm
« Pm
«La, ДГПУ
1,165
0,1811
890
«Pm •« pPm
pPm
W, ОЦК
—
—
104
PPm » Ж
Близость электронного и кристаллического строения позволяет предположить, что La с Pm образуют непрерывные ряды ДГПУ твердых растворов при температуре ниже 310—890 °C и непрерывные ряды ОЦК растворов при высоких температурах. Близость атомных радиусов указывает на большую растворимость Pm в (PLa). Вследствие близости строения и малой разницы атомных радиусов растворы между La и Pm должны быть почти идеальными, поэтому линии ликвидуса и солидуса на предполагаемом варианте диаграммы состояния La—Pm (рис. 83) практически сливаются в одну общую прямую, соединяющую их температуры плавления с узкой двухфазной областью между ними. Предполагается, что высокотемпературные ОЦК твердые растворы при охлаждении испытывают, так же как в системах La—Nd и Се—Рг, эвтектоидный распад на ГЦК и ДГПУ твердые растворы. Ориентировочные предельные растворимости и эвтектоидная температура указаны на рис. 83. Предполагаемое эвтектоидное равновесие изображено штриховыми линиями.
Литература
Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W. / / Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths Amsterdam. New York. Oxford Tokyo: North-Holland Physics Publishing Co. 1986. V. 8. Ch. 54. P. 1-161.
Григорович B.K., Григорович K.B. // Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов' Тезисы докладов на VII Всесоюзной конференции. Челябинск: ЧПИ, 1990 Т.2. № 2. С. 250-252.
В К Григорович
La-Po. ЛАНТАН-ПОЛОНИЙ
При взаимодействии паров Ро с металлическим La получены продукты реакции с атомным отношением 0,1:2 и 2:2. Первый из продуктов плавится при температуре >1620+50 °C. Выражается, однако, сомнение в надежности полученных результатов [Ш, 1].
Литература
Kerschner C.J., Steinmeyer R.H. И US At Energy Comm. M1M-1163 1963. P F1-F6.
Л.Л Рохлин
La—Pr. ЛАНТАН—ПРАЗЕОДИМ
Диаграмма состояний La—Рг экспериментально не построена [1]. Однако La и Рг в периодической системе расположены почти рядом (57La и 59Рг), имеют в металлическом состоянии идентичное электронное строение с тремя валентными коллективизированными электронами 5с/16s2, имеют одинаковые структуры ДГПУ для низко-
температурных модификаций La и Рг и ОЦК высокотемпературных фаз с близкими постоянными решетки (табл. 88 [1, 2]). Их атомные радиусы отличаются всего на 2,8 %.
Таблица 88. Кристаллическая структура и полиморфные превращения элементов системы La—Рг
Атомный номер, элемент
Модификация
Прототип, структура
Параметры решетки, нм
Температура превращений, °C
Реакция
а
С
57, La
a La
a La, ДГПУ
0,37740
1,2171
310
aLa - pLa
PLa
Си, ГЦК
0,5303
—
865
PLa = yLa
у La
W, ОЦК
0,426
—
918
yLa - Ж
59, Рг
аРг
aLa, ДГПУ
1,18326
1,18279
795
аРг ■« РРг
РРг
W, ОЦК
0,413
—
931
PPr - Ж
На этом основании можно считать, что La и Рг должны образовывать друг с другом непрерывные ряды ДГПУ твердых растворов при низких температурах и непрерывные ряды ОЦК растворов при высоких температурах. Вследствие близости строения La и Рг образуют друг с другом идеальные растворы, поэтому на предлагаемой диаграмме состояния La—Рг (рис. 84) линии ликвидуса и солидуса сливаются в одну общую прямую, соединяющую их температуры плавления с очень узкой двухфазной областью между ними. На основе ГЦК структуры (PLa) вследствие близости атомных радиусов La и Рг образуется широкая область твердых растворов. Высокотемпературные ОЦК растворы при понижении температуры распадаются на ГЦК и ДГПУ растворы, содержащие приблизительно до 30 % (ат.) Рг и до 60 % (ат.) La соответственно. Температура эвтектоидного распада отвечает приблизительно 770 °C. Эвтектоидное равновесие показано условно штриховыми линиями.
Литература
Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Eartha. Amsterdam. New York. Oxford. Tokyo: North-Holland Physics Publishing Co. 1986. V 8. Ch. 54. P. 1-161.
Григорович B.K., Григорович K.B. // Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов: Тезисы докладов на V11 Всесоюзной конференции. Челябинск: ЧПИ, 1990. Т.2. № 2. С. 250-252.
В.К. Григорович
Рис. 84. La—Pr
La-Pt. ЛАНТАН—ПЛАТИНА
Диаграмма состояния La—Pt исследована в работе [1]лишь частично, со стороны Pt (рис. 85). Сплавы выплавляли в дуговой печи в атмосфере очищенного Не на медном охлаждаемом водой поду с нерасходуемым вольфрамовым электродом при давлении 27 000 Па. Отжиг проводили в вакууме при температуре 1200 °C в течение 5 ч
La,% (помассе)La,% (помассе)Рис. 85.' La-PtРис. 85.' La-Pt
La,% (помассе)
La,% (помассе)
Рис. 85.' La-Pt
Рис. 85.' La-Pt
и при температуре 1000 °C в течение 30 ч. Исследование выполняли методами дифференциального термического, микроскопического и рентгеновского анализов.
Установлено, что соединение LaPt5 образуется из расплава при температуре -I860 °C. Эвтектика, содержащая 5 % (ат.) La, кристаллизуется при температуре 1640 °C.
В ряде работ установлено существование в этой системе семи соединений. Кристаллическая структура этих соединений приведете в табл. 89 по данным [V-C].
Таблица 89. Кристаллическая структура соединений системы La—Pt
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
a
b
c
La7Pt3
Th7Fe3
hP20, Р63тс
0,4560
—
0,8263
La3Pt2
Er3Ni2
hR\5, R3
0,9096
—
1,7303
LaPt
CrB
оС8, Стет
0,3974
1,1042
0,4555
La3Pt4
Pu3Pd4
HR14, R3
1,3838
—
0,5814
LaPt2
MgCu2
cF24, Fd3m
0,7781
—
—
LaPt3
AuCu3
cP4, РтЗт
0,40745
—
—
LaPt5
CaCu5
hP6, Pb! mmm
0,5386
—
0,4378
Литература
Воронова Л.И., Полякова В.П., Савицкий Е.М. // Изв АН СССР Металлы 1983 № 4 С 176-179
Е И Гладышевский, О И Водах, В К. Печорский
La-Pu. ЛАНТАН—ПЛУТОНИЙ
Диаграмма состояния системы La—Ри приведена в работах [Э, 1] и представлена на рис. 86 по данным работы [1].
Синтез сплавов осуществляли в индукционной печи во взвешенном состоянии. Отжиг проводили в эвакуированных кварцевых ампулах (сплавы дополнительно изолировались фольгой из Та) при температуре 800 °C с последующей закалкой в холодной воде. В качестве исходных компонентов использовали La и Ри чистотой 99,9 % (по массе). Исследование выполняли методами микроскопического, рентгеновского и термического анализов.
Рис. 86. La—Ри
В системе обнаружена широкая область несмешиваемости жидких La и Ри, существующая в интервале температур 850-1200 °C. Растворимость Ри максимальна для у-модификации La и составляет 20 % (ат.), в (pLa) — 19 % (ат.) при температуре 835 °C; с понижением температуры она резко уменьшается. La практически нерастворим в твердом Ри.
Литература
1 Ellinger F.H., Land С.С., Jonson К.А. // Trans. AIME. 1967. V. 239. N 6. P 895-898.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский
La-Re. ЛАНТАН-РЕНИЙ
Система исследована в работе [1] во всем интервале концентраций методами рентгеноструктурного, микроструктурного анализов и измерением микротвердости. При исследовании использованы металлы: Re чистотой 99,96 % (по массе) и La чистотой 99,54 % (по массе). Все сплавы приготовляли плавлением в дуговой печи в атмо-
Рис. 87. La—ReРис. 87. La—Re
Рис. 87. La—Re
Рис. 87. La—Re
сфере Ar. Кроме того, сплавы с содержанием Re до 38 % (по массе) готовились также методом порошковой металлургии. Re и La прессовали в таблетки и спекали в вакууме при температуре 1800 °C в течение 45 мин с предварительными выдержками при температуре 850, 1000 и 1500 °C в течение 60, 45 и 45 мин. Схематическая диаграмма состояния системы представлена на рис. 87 по данным работы [1]. Re и La не взаимодействуют друг с другом во всем интервале концентраций, образуя области несмешиваемости в жидком и твердом состояниях.
Литература
1 Бадаева Т.А., Дашевская Л.И. / / Диаграммы состояния металлических систем: Сб статей М Наука, 1968 С 218—221
МА Тылкина
La—Rh. ЛАНТАН—РОДИЙ
Диаграмма состояния системы La—Rh приведена на рис. 88 по данным работы [1]. В системе образуются восемь соединений.
Соединения La3Rh и La2Rh7 плавятся конгруэнтно при температурах 840 и 1600 °C соответственно.
Пять соединений образуются по перитектическим реакциям:
Ж + La5Rh4 « La4Rh3 при 1030 °C,
Ж + LaRh - La5Rh4 при 1100 °C,
Ж + LaRh2 - LaRh при 1280 °C,
Ж + LaRh3 - LaRh2 при 1395 °C,
Ж + La2Rh7 « LaRh3 при 1440 °C.
Соединение La5Rh3 образуется по перитектоидной реакции: La3Rh + La4Rh3 ** La5Rh3 при температуре 750 °C.
Соединение La2Rh7 претерпевает полиморфное превращение при температуре 1295 °C и эвтектоидно распадается при температуре 1205 °C: La2Rh7 - LaRh3 + (Rh).
Соединение LaRh2 имеет полиморфное превращение при температуре 1240 °C, a LaRh3 — при температуре 1040 °C.
В табл. 90 приведена структура известных фаз системы La—Rh [V-C].
Таблица 90. Кристаллическая структура соединений системы La—Rh
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
a
b
c
La3Rh*
—
—
1,501
1,334
1,050
La7Rh3
Th7Fe3
ЛР20,
Р63тс
1,0192
0,6498
La4Rh3
P4Th3
с/28, 743d
0,8922
—
La5Rh4
Sm5Ge4
оРЗб, Рпта
0,7597
1,509
0,7735
LaRh
CrB
оС8, Стет
0,3968
1,1144
0,4245
URhz
MgCu2
cF24, Fd3m
0,7628
—
—
URh3(BT)
PuNi3
R3m
0,5326
2,646
LaRh3 (HT)
CeNi3
hP24, Рб3/ттс
0,5305
—
1,759
U2Rh7 (ВТ)
Er2Co7
hRl&, R3m
0,5333
—
3,946
U2Rh7 (HT)
Ромбиче
CezNi7 :кая сингония
hP36, P63/mmc
0,5296
2,613
Литература
1 Singh Р.Р., Raman А. // Trans AIME 1969. V. 245 N 7. P. 1561-1568
E И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
La—Ru. ЛАНТАН—РУТЕНИЙ
Исследования характера взаимодействия La и Ru и структуры образующихся фаз приведены в ряде работ [1—5}.
Диаграмма состояния La—Ru построена методами рентгеноструктурного, металлографического и дифференциального термического анализов в интервале концентраций от 0 до 66,7 % (ат.) Ru и представлена на рис. 89 по данным работы [ 1 ] и обзорной работы [2].
В системе образуются пять соединений: La^Ru, LasRu7, La7Ru4, LaRux и LaRu2.5 27 5
LaRu,%(am}Ru
Рис. 89. La—Ru
Из них лишь одно соединение La5Ru2 плавится конгруэнтно при температуре 845 °C, остальные образуются по перитектическим реакциям. Установлено существование двух эвтектик. Нонвари- антные равновесия в системе представлены в табл. 91.
Таблица 91. Нонвариантные реакции в системе La—Ru [2]
Реакция
Содержание Ru в фазах, %
(ат.)
Температура, 'С
Ж - (PU) + U3Ru
15;
25
675
^К + La^Ru2 ** LiijRu
23;
28,6;
25
790
Ж о La5Ru2
—;
28,6;
—
845
Ж- + La^Ru2 ** La^Ruj
32;
28,6;
30
825
Ж о La7Ruj + LaRu2
35;
30;
37
760
Ж + LaRu2 о LaRux
36;
66,7;
37
800
Ж + (Ru) « LaRu2
53;
100;
66,7
1400
Данные по кристаллическим структурам соединений представлены в табл. 92. Следует отметить, что соединение LaRux, по данным Работы [ 1 ], подобно соединению Y44Ru25, по данным работы [3], соответствует стехиометрическому составу La5Ru3. В работе [3] указывается на полиморфизм соединения LaRu3, но температура полиморфного превращения не установлена.
Таблица 92. Кристаллическая структура соединений системы La—Ru
Соединение .
Прототип '
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
La3Ru
Fe,C
оР16,
0,7466
1,0039
0,6578
[1]
Pnma
0,7470
1,0144
0,6601
[3]
0,7468
1,0032
0,6555
[4]
La5Ru2
Mn5C2
mC28,
1,6806*'
0,6693*'
0,7444*'
(И
С2/с
1.6792*2
0.670*2
0.7424*2
[3]
1,6790*’
0,6672*’
0,7422*’
[4]
IxL-yRllj
Sr7Pt3
оР40,
0,7422
2,3562
0,6732
(И
Pnma
LaRux
—
—
1,9134м
- 1,600м
1,600м
(И
LaRu2
MgCu2
cF24,
0,7708
—
—
[1]
Fd3m
0,7763
—
—
[3]
0,7702
—
[5]
*'p = 95,86°. -
*2p = 95,79°.
*3P = 95,79°.
4При концентрации -37 % (ат
.) Ru.
Литература
Palenzona А., Сапера F. // J. Less-Common Met. 1990. V. 157. Р. 307—313.
Okamoto И. // J. Phase Equilibria. 1991. V. 12. N 12. P. 247-248.
Sharifrazi P., Mohanty R.C., Ramam A. // Z. Metallkunde. 1984. Bd. 74. N 10; S. 801-805.
Palenzona A. // J. Less-Common Met. 1979. V. 66. P. 27—33.
Compton V.B., Matthias B.T. //Acta Crystallogr. 1959. V. 12. P. 651—654.
.'. 'M.A. Тылкина
La—S. ЛАНТАН—СЕРА
Исследование взаимодействия La и S проводилось в ряде работ,1 результаты их несколько противоречивы и обобщены в справочниках [X, Э, Ш, М] и работе [1]. Схематическая диаграмма состояний системы La—S представлена на рис. 90 по данным справочника [М].
В системе образуются четыре соединения: LaS, La3S4, La2S3 и LaS,.
, Соединение LaS образуется из расплава при температуре 2175 °C [М] или -2200 °C [Э].
. Температура плавления La2S4 равна 2115 °C [М] или 2100 °C по данным работы [3]. По данным работы [4], она находится в интервале температур 1800—2000 °C.
Соединение La2S3, по данным работ [1, Э], существует в трех модификациях а, р и у (что, однако, не отражено на предлагаемой схематической диаграмме состояния). Модификация pLa2S3 стабильна в интервале температур от 650 °C до 1300±100 °C, a yLa2S3 — от 1300+100 °C до температуры плавления. В работе [5] указывается, что La3S4 и yLa2S3 образуют непрерывный ряд твердых растворов.
Соединение LaS2 образуется, по-видимому, по перитектической реакции при температуре -1650 °C [М, Э]. По данным работы [1], при температуре 620 °C LaS2 разлагается с образованием La2S3 и S. В работе [6] указывается на существование соединения La5S7.
Методы получения соединений в системе La—S подробно описаны в работе [1].
Кристаллическая структура соединений системы La—S приведена
в табл. 93.
Таблица 93. Кристаллическая структура соединений системы La—S
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
LaS
NaCI
cF8, Fm3m
0,586 0,584
—
[2]
[3]
La3S4
Th3P4
с/28, /43d
' 0,8748 0,8730
—
И, 5] [6]
aL^S,*
—-
—
—
—
[И
PL^S,"
—
—
2,046
—
(И
yLa2S3
Th3P4
с/28, /43d
0,8723
—
[И
LaS”*
—
—
0,4147
0,8176
Ш
La2S5‘”
Ромбиче(
Кубичес Тетрагс
жая сингония, кая сингония, нальная синго
НИЯ.
0,4147
0,8176
И. 6]
Литература
Самсонов Г.В., Дроздова С.В. Сульфиды. М.: Металлургия, 1972. 304 с.
Журавлев Н.Н., Степанова А. А., Шебатинов М.И. // Кристаллография. 1964. Т.2. С. 116-117.
Жузе В.П., Голубков А.В., Гончарова Е.В. и др. // Физика твердого тела. 1964» Т.6. С. 257-267.'
Guittard М. // Compt. Rend. 1965. V. 261. N 10. Р. 2109-2112.
Picon М„ Flahaut J. // Compt. Rend. 1956. V. 243. N 24. P. 2074-2076.
Besanson P. // Compt. Rend. 1968. V. 267 С. P. 1130—1132.
M.A. Тылкина
La—Sb. ЛАНТАН—СУРЬМА
Диаграмма состояния системы La—Sb, приведенная на рис. 91,, исследована методами термического и микроскопического анализов в работе [ 1 ].
В системе установлено существование четырех соединений: La2Sb, La3Sb2, LaSb и LaSb2. Однако в работе [2] уточнен состав соединения La3Sb2 и ему приписана формула La4Sb,. Соединение La4Sb3 плавится конгруэнтно при температуре 1690 °C, остальные соединения La2Sb, LaSb и LaSb2 образуются по перитектическим реакциям при температурах: 1425, 1540 и 1110 °C соответственно. В системе обра-
La■ Sb,%(am.1Sb
Рис. 91. La-Sb
зуется две эвтектики: (La) + La2Sb при температуре 845 °C и LaSb2 + (Sb) при температуре 630 °C. В работе [3] сообщается о существовании соединения La5Sb3. На рисунке соединение не указано.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 94.
Таблица 94. Кристаллическая структура соединений системы La—Sb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
U2Sb*
—
—
0,4626
—
1,806
[4]
La4Sb}
Gd4Bi}
—
0,963
—
—
[2]
LaSb
NaCl
cFS, Fm3m
0,6488
—
[5]
LaSb2“
—
—
0,6314
0,6175
1,856
[6]
La5Sb}
Mn5Si j
hP16, Р63!тст
0,942
—
0,662
[3]
Тетрагональная сингония. Ромбическая сингония.
Литература
Vogel R., Klose H. // Z. Metallkunde. 1954. Bd. 45. S. 633-638.
Gambino R.J. //J. Less-Common Met. 1967. V. 12. P. 344—353-
Rieger W., Parthe E. // Acte Crystellogr. B. 1968. V. 24. P. 456-458.
Stassen W.H., Sato M„ Calvert L.D. // Acte Crystellogr. 1970. V. 26. N 10. P. 1534-1540.
landelli A., Botti E. // Atti Accad. Naz. Line. Rend. C. Sei. Fiz. Mat. Nat. 1964, V. 37. P. 160-164.
Wang R., Steinfink H. // Inorg. Chem. 1967. V. 6. P. 1685-1692.
Н.И. Никитина
La—Sc. ЛАНТАН—СКАНДИЙ
Диаграмма состояния La—Sc (рис. 92) приведена в работе [1]. Система характеризуется неограниченной взаимной растворимостью компонентов в жидком состоянии и ограниченной — в твердом. Соединения в системе отсутствуют.
При температуре 750 °C твердый раствор на основе высокотемпературных модификаций компонентов распадается по эвтектоидной реакции на смесь (pLa) + (aSc). При температуре 233 °C (pLa) претерпевает также эвтектоидное превращение (pLa) ** (aLa) + (aSc). Растворимость Sc в (pLa) при температуре -720 °C составляет 16 % (ат.), а 1а в (aSc) при этой же температуре — 15 % (ат.).
Структура твердого раствора на основе (ala) (от 0 до 12 % (ат.) Sc) принадлежит к типу Мп (символ Пирсона hP^, пр.гр. Р^ттс). (pLa) (0—16 % (ат.) Sc) обладает структурой типа Си.
L aSc, °/e (am)Sc
Рис. 92. La—Sc
Твердый раствор на основе (aSc) (95—100 % (ат.) Sc) кристаллизуется в структуре типа Mg. Твердый раствор, существующий между высокотемпературными полиморфными модификациями редкоземельных металлов, непрерывен и относится к типу W.
Литература
Наумкин О.П., Терехова В.Ф., Савицкий Е.М. /7 Изв. АН СССР. Металлы. 1970. № 4. С. 147-151.. .
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский
La—Se. ЛАНТАН—СЕЛЕН
Диаграмма состояния La—Se не построена. Установлено образование шести соединений: LaSe, La3Se4, La2Se3, La4Se7, La2Se4, La3Se7 [Э, M]. Соединение LaSe образуется конгруэнтно при температуре ~1980±20 °C, соединение La3Se4 — конгруэнтно при температуре -1800 °C и существует в двух полиморфных модификациях; соединения La4Se7, LaSe2 (La2Se4 [Э]), La3Se7 образуются инконгруэнтно при температурах -1450, -1240, -1080 °C соответственно. Соединения La2Se3 и La3Se4 образуют непрерывные ряды твердых растворов.
Соединение La2Se4 имеет область гомогенности, простирающуюся да состава La2Se3 6.
Кристаллическая структура некоторых соединений представлена в табл. 95.
Таблица 95. Кристаллическая структура соединений системы La—Se
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
LaSe
NaCl
era,
0,600
—
[1]
Fm3m
0,606
—-
[Э]
La^Sc^
Th3P4
с728.
0,9055
—
[М]
743d
Th3P4
с/28.
0,905
—
[М]
743d
La2Se4
—.
—
0,849
0,856
[Э]
Тетрагональная сингония.
Литература
Жузе В.П., Голубков А.В., Гончарова Е.В., Сергеева В.М. // Физика твердого тела. 1964. Т.б. № 1. С. 257-267.
Л.Л. Рохлин
La-Si. ЛАНТАН—КРЕМНИЙ
Диаграмма состояния La—Si не построена. Отдельные сведения о составах и структурах двойных интерметаллических соединений приведены в справочниках [X, Э, Ш].
Кристаллографические характеристики известных двойных фаз по данным работы [1] приведены в табл. 96.
Таблица 96. Кристаллическая структура соединений системы La—Si [1]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, Пр.гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
La5Si3
Сг5В3
1132, И! тот
0,7593
—
1,404
^3^*2
U3Si2
tPIO, РЛ/тЬт
0,787
—
0,450
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
a
b '
c
La^Si^
Zr5Si4
tP36, ^4,2,2,
0,804
1,543
LaSi
FeB
oPS, Pnma
0,838
0,399
0,602
LaSi2
ThSi2
1И2, I^/amd
0,4322
1,386
LaSi, 65
GdSi2
Imma
0,4270
0,4170
1,405
Литература
Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
La—Sm. ЛАНТАН—САМАРИЙ
Диаграмма состояния La—Sm экспериментально не построена [1]. Однако La и Sm близко расположены друг от друга в периодической системе (57 La и 62 Sm), имеют в металлическом состоянии идентичное электронное строение с тремя коллективизированными валентными Sd^bs^ электронами, а также близкие плотноупакованные гексагональные модификации ДГПУ (aLa) и ГПУ (pSm) и одинаковые ОЦК высокотемпературные модификации (yLa) и (ySm). Их атомные радиусы различаются всего на 4,2 %. Кристаллическая структура La и Sm приведена в табл. 97 [1].
Таблица 97. Кристаллическая структура и полиморфные превращения элементов системы La—Sm [1]
Атомный номер, элемент
Модификация
Прототип, структура
Параметры решетки, нм
Температура превращений, °C
Реакция
■ а
С
57, La
aLa
■ aLa, ДГПУ
0,37740
1,2171
310
aLa • pLa
PLa
Си, ГЦК
0,5303
—
865
PLa - yLa
yLa
W, ОЦК
0,426
—
918
yLa - Ж
62, Sm
aSm
aSm*
0,36290
2,6207
734
aSm •* pSm
pSm
Mg, ГПУ
0,36630
0,58448
922
PSm •■ ySm
YSm
W, ОЦК
0,410
—
1074
ySm * Ж
Ромбоэдрическая сингония.
Можно предположить, что между (yLa) и (ySm) при высоких температурах должны образовываться непрерывные ряды твердых растворов. Между гексагональными структурами ДГПУ (aLa) и ГПУ (₽Sm) также должны образовываться непрерывные ряды растворов* Вследствие близости атомных радиусов в ГЦК структуре (pLa) может растворяться достаточно большое количество Sm. Вследствие близкого электронного и кристаллического строения растворы между La и Sm близки к идеальным, поэтому на диаграмме состояния La—Sm (рис. 93) линии ликвидуса и солидуса практически сливаются в прямую, соединяющую их температуры плавления с узкой двухфаз- ной областью между ними. При понижении температуры ОЦК твер^
дне растворы в этой системе должны испытывать, так же как в системах La—Nd и La—Gd, эвтектоидный распад при температуре около 830 °C. Предельные растворимости составляют приблизительно 25 % (ат.) Sm в (pLa) и 50 % (ат.) La в (pSm). В (aSm) может растворяться до 10—20 % (ат.) La. Эвтектоидное равновесие в системе La—Sm условно показано штриховыми линиями.
Литература.
1. Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W. / / Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Amsterdam. New York. Oxford. Tokyo: North-Holland Physics Publishing Co., 1986. V. 8. Ch. 54. P. 1-161.
B.K Григорович
La—Sn. ЛАНТАН—ОЛОВО
Диаграмма состояния La—Sn приведена на рис. 94 согласно справочнику [X] и скорректирована относительно температур политерми- ческого превращения La.-
Диаграмма La—Sn построена методами дифференциального термического и рентгеноструктурного анализов.
Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии практически отсутствует.
Все три соединения, приведенные на диаграмме, La2Sn, La2Sn3 и LaSn3, образуются из расплава при температурах 1420, 1187 и 1135 °C соответственно..
В системе кристаллизуются четыре эвтектики:
Ж «LaSn3 +(Sn) при 219 °C и -99 %(ат.) Sn;
Ж »LaSn3 +La2Sn3 при 1108 °Cи -68% (ат.) Sn;
Ж «La2Sn +La2Sn3 при 1142 °Cи -57% (ат.) Sn;
Ж «La2Sn +(pLa) при 716 °C и-10 % (ат.) Sn.
Кристаллическая структура известных двойных фаз по данным справочника [V-C] приведена в табл. 98.
Таблица 98. Кристаллическая структура соединений системы La-^Sn
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
а
b
■с
La3Sn
AuCu3
cP A, РтЗт
0,5125
—
—
La^Sn^
W5Si3
tm, ' 74/mem
' 1,2749
—-
6,343
La^Sn^
Mn5Si3
hPl6, Р63/тст
0,9416
—-
0,6926
La5Sn4
Sm5Ge4
оРЗб, Рпта ■
0,8448
1,626
0,8604
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
а
Ъ
С
La3Sn5
LaSn3
Pu3Pd5
AuCu3
оС32, Стет сРА, РтЗт
1,035
0,47694
0,829
1,064 '
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодах, В.К. Печорский
La-Sr. ЛАНТАН—СТРОНЦИЙ
Экспериментальные данные о характере взаимодействия La и Sr отсутствуют. На основании результатов прогнозирования соединений с использованием ЭВМ можно предположить возможность образования в системе La—Sr двух фаз: LaSr типа СеС1 и LaSr5 типа СаСи5 Ш-
Литература
1 Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 192 с.
М.А. Тылкина
La-Ta. ЛАНТАН—ТАНТАЛ
Диаграмма состояния La—Та не построена. В системе образуется широкая область расслоения в жидком состоянии, от 0 до -84 % (ат.) La. Соединений в системе не обнаружено [Э]. Растворимость Та в жидком La определена в работе [ 1 ] .Участок диаграммы состояния La—Та при очень малых количествах Та приведен на рис. 95 согласно справочнику [М].
Та,°/«( по массе)
Рис. 95. La-Ta
Для исследования использовали La чистотой 99,8 % (по массе) и Та чистотой 99,9 % (по массе).
Навески La заваривали в толстостенные тигли из Та, отжигали в индукционной печи в вакууме при температурах 1355—2083 °C на протяжении 1 ч и закаливали, сбрасывая в охлаждаемый водой медный приемник. Содержание Та в закаленном расплаве определяли с помощью химического анализа (точность не хуже 5 %).
Растворимость Та в La при температуре 1355 °C составляет 0,02 % (ат.); при 1812 °C - 0,0384 % (ат.); при 2013 °C - 0,0491 % (ат.).
Литература •
Dennison D.H., Tschetter M.G., Gschneidner К.А. //J. Less-Сошшоп Met. 1966. V. 11. N 6. P.423—435.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
La—Tb. ЛАНТАН—ТЕРБИЙ
Диаграмма состояния La—Tb экспериментально не построена. Однако La и ТЬ имеют идентичное электронное строение с тремя коллективизированными валентными электронами Sd^Gs2, близкими плотноупакованными ДГПУ и ГПУ структурами при низких температурах и одинаковыми ОЦК высокотемпературными структурами по сравнению с мало отличающимися постоянными решеток. Атомные радиусы La и ТЬ отличаются на 5,4 %.
Кристаллическая структура La и ТЬ приведена в табл. 99 по данным работы [1].
На основании близости электронного и кристаллического строения можно предположить, что La с ТЬ образуют непрерывные ряды высокотемпературных ОЦК растворов и непрерывные ряды плотных гексагональных растворов при повышенных температурах. Вследствие близости атомных радиусов в ГЦК (PLa) растворяется значительное
Таблица 99. Кристаллическая структура и полиморфные превращения элементов системы La—Tb
Атомный номер, элемент
Модификация
Прототип, структура
Параметры решетки, нм
Температура превращений, °C
Реакция
а
С
57, La
a La
«La, ДГПУ
0,37740
1,2171
310
«La - PLa
PLa
Си, ГЦК
0,5303
—
865
pLa * у La
у La
W, ОЦК
0,426
—
918
у La - Ж
62, ТЬ
аТЬ
Mg, ГПУ
0,36055
0,56966
1289
аТЬ - pTb
рть
W, ОЦК
0,402
—
1356
рть - Ж
Рис. 96. La-Tb
количество Tb. Представленная диаграмма La—Tb (рис. 96) построена гипотетически и характеризуется, как и близкие к ней диаграммы La—Gd и La—Y, наличием эвтектоидного распада высокотемпературных ОЦК твердых растворов на низкотемпературные растворы на основе ГЦК (pLa) и ГПУ (аТЬ). Эксперименты, проведенные в работе [ 1 ], показали, что сплавы La с 20, 40, 50 % (ат.) ТЬ имеют ДГПУ структуру, сплавы ТЬ с 15 % (ат.) La и менее — ГПУ структуру, а в сплавах с 75 и 80 % (ат.) ТЬ найдены линии aSm. Это подтверждает предполагаемую на рис. 96 диаграмму состояния La—ТЬ.
Вследствие большого различия атомных радиусов (5,4 %) растворы значительно отклоняются от идеальных и между ликвидусом и солидусом образуются широкие двухфазные области. Кривые эвтектоидного распада и образования промежуточной фазы изображены штриховыми линиями условно.
Литература
1. Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Amsterdam. New York. Oxford. Tokyo: North-Holland Physics Publishing Co , 1986. V. 8 Ch. 54. P. 1-161.
B.K. Григорович
La-Те. ЛАНТАН—ТЕЛЛУР
Сплавы системы La—Те изучали в работах [1—5]. На рис. 97 приведена диаграмма состояния системы по данным работы [3]. Для приготовления сплавов использовали La чистотой 99,0 % (по массе) и Те чистотой 99,99 % (по массе). Исследование проводили методами дифференциального термического и рентгеновского анализов.
Согласно работе [3] в системе существуют следующие фазы: LaTe, La3_xTe4, LaTej 7±х, LaTe2_x, La2Te5, LaTe3_x. Фаза LaTe(a) имеет узкую область’ гомогенности. Область гомогенности фазы Еаз_хТе(Р) простирается от соединения La3Te4 до соединения La2Te3. Фаза LaTe17 (у) имеет область гомогенности в интервале концентраций 61,0^—64,0 % (ат.) Те (или от LaTej 6 до LaTej 78). Область гомогенности фазы LaTe2_x(6) находится в интервале концентраций 64,0—66,5 % (ат.) Те (или от LaTej 8 до LaTe2). Фаза La2Te5l(e) имеет узкую область гомогенности при концентрациях 70,9—71,4 % (ат.) Те. Область гомогенности фазы LaTe3_x(p) простирается от 71,4 до 75,0 % (ат.) Те (или от LaTe2 55 до LaTe3). В сплавах, богатых La, при температуре 895 °C образуется эвтектика. В сплавах, богатых Те, при 455 °C имеет место перитектическое равновесие.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 100.
Таблица 100. Кристаллическая структура соединений системы La—Те
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
ИсточНИК
a
b
c
LaTe
NaCl
cFS,
0,3218
—
—
[4, 5]
Fm3m
0,6422
—
—
[3]
^з-хТед
Th3P4
cZ28,
0,9634-0,9627
—
—
[6]
/43d
0,9628-0,9619
—
—
[4]
ЬаТЧг-х
—
—
0,4622
0,4497
0,9142
[3]
LaTe2
Cu2Sb
tpb.
0,4552
—
0,9178
[3]
P4(nm
0,453
—
0,911
[4, 5]
0,452—0,456
—
0,92-0,917*’
[7]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источ- ник
а
6
С
LaTes“*
—
—
0,4397
—
2,593
[3]
LaTe3‘"
—
—
0,4405
—
2,59
[3]
—.
0,4407
—
2,6114
15]
'ромбк
** для ’"Тетр
ческая си :оставов L ►атональна
ВттЬ
нгония.
aTet 9—LaT я сингония
21-
0,441
0,441
2,614
[4]
Литература
1. Елисеев А. А., Ярембаш Е.И., Кузнецов ВТ. и др. // Журнал неорганической химии. 1964. Т 9. С. 876-882.
Ярембаш Е.И., Вигилева В.С., Елисеев А.А. и др. // Изв АН СССР. Серия, физическая 1964 Т.28. № 8. С. 1306—1309.
Елисеев А. А., Ярембаш Е.И., Кузнецов ВТ. и др. // Изв АН СССР. Неорганические материалы. 1965 Т.1. № 7. С.1027—1038.
Haase D.I., Steinfink Н., Weiss E.J. // Rare Earth Research (Proceed, of the Fourth Conference 1964). 1965. V. 2. P. 534—544.
Ramsey Т.Н., Steinfink H., Weiss E.J. / / Rare Earth Research (Proceed, of the Third Conference 1963). 1964. V. 2. P. 303-304
Pardo M.P., FlahautJ., Damange L. // Compt. Rend 1963 V. 256 P 1793-1796.
Pardo M.P., Flahaut J., Domange L. // Compt. Rend. 1963. V. 256 P. 953—955.
H И Никитина
La—Th. ЛАНТАН—ТОРИЙ
В системе La—Th установлена непрерывная взаимная растворимость компонентов во всем интервале концентраций [Э, X, 1]. На рис. 98 приведен вариант диаграммы состояния согласно справочнику [М].
La,’/о (по массе)
Литература
Бадаева Т.А. / / Диаграммы состояния металлических систем Сб науч трудов. М Наука 1971 С 13-19.
La-Ti. ЛАНТАН—ТИТАН
Результаты ряда исследований характера взаимодействия La и Ti обобщены в справочниках [X, Э, Ш, М]. На рис. 99 представлена диаграмма состояния системы La—Ti согласно справочнику [М]. Соединения в системе не обнаружены.
Рис. 99. La-Ti
В системе протекают следующие нонвариантные реакции: монотектическая Ж ** (pTi) + Ж2 при 1550 °C;
перитектическая (pTi) + Ж = (yLa) при 960 °C;
перитектоидная (pTi) + (yLa) ~ (aTi) при 900 °C;
эвтектоидная (yLa) * (aTi) + (pLa) при 825 °C.
Растворимость La в (Ti), по данным справочника [Ш], при температуре 600 °C равна 0,5 % (ат.) и значительно меньше по данным работы [1] : 0,53 % (ат.) La при температуре 903 °C и 0,07 % (ат.) La при 772 °C [1, Э].
Литература
1 Гшиейднер К.А. Сплавы редкоземельных металлов Пер с англ / Под ред Ь М Савицкого М Мир, 1965 427 с
Е И Гладышевский, О И Водок, В К Печорский
La-TL ЛАНТАН—ТАЛЛИЙ
Диаграмма состояния La—Т1 представлена на рис. 100 по данным работы [1]. Сплавы готовили нагревом компонентов в тиглях из Та в индукционной печи в атмосфере Аг и отжигали при температуре 500 °C в течение 500 ч. В качестве исходных компонентов использовали La чистотой 99,9 % (по массе) и Т1 чистотой 99,90 % (по массе). Исследование выполняли методами дифференциального термического, микроскопического, микрорентгеноспектрального и рентгеноструктурного анализов.
В системе установлено существование шести соединений.
Растворимость La в (Т1) практически отсутствует. Растворимость Т1 в (0La) при температуре 640 °C равна -2 % (ат.), а в (yLa) при 655 °C10 % (ат.).
Т1, °/о (по массе)
Рис. 100. La-TI
Соединения LaTl, La3Tl5 и LaTl3 образуются из расплава. При температуре 1040 °C соединение La3TI5 претерпевает полиморфное превращение.
Соединения La2Tl и La5Tl3 образуются по перитектическим реакциям, a La3Tl образуется по перитектоидной реакции. Предполагается, что соединения La2Ti, La5Tl3, LaTl и La3Tl5 имеют области гомогенности.
В системе существуют четыре эвтектических равновесия.
Моновариантные и нонвариантные равновесия в системе приведены в табл. 101.
Кристаллографическая структура известных двойных фаз по данным работ [V-C, 2] приведена в табл. 102.
Структура соединения La2Tl неизвестна.
Таблица 101 Реакции в системе La—Т1 [1]
Реакция
Содержание Т1 в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Ж - LaTl
-;50;-
1220
Ж - U3T15
-;62,5;-
1120
Ж » LaTl3
-;75;-
1060
Ж + La5Tl3 - La2Tl
-28;37,533,3
895
(yLa) + La2Tl - La3Tl
25;-9,033.3
645
Ж - (yLa) + La2Tl
17,5IT,33,3
655
Ж - LaTl + La3Tl5
58;50;62,5
1100
Ж - La3Tl5 + LaTl3
70;62,575
1045
Ж - LaTl3 + < PTD
>99,575;-100
303
Ж + LaTl - La5Tl3
-33;-43;37,5
950
(yLa) - (pLa) + U3T1
10,1,9;25
640
Таблица 102 Кристаллическая структура соединений системы La—Т1
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
с
La3Tl
AuCu3
cP4, РтЗт
0,506
—
—
[2]
La5Tl3
W5Si3
tm, Ulmcm
1,2798
—
0,6347
[11
LaTl
CsCl
cP2, РтЗт
0,3986
—
—
[2]
La3Tl5
Pu3Pd5
oC32, Cmcm
1,039
0,840
1,076
[11
LaTl,
AuCu3
cP4, РтЗт
0,4803
—*
—
[11
Литература
. Delfino S., Saccone A., Cocciamani G., Ferro R. // Z. Metallkunde. 1985. Bd. 76. N 1. S. 7-10.
Глацышевский НИ., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов. Вища школа, 1982. 255 с.
Е.И. Гладытевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский
La—Tm. ЛАНТАН—ТУЛИЙ
Фазовая диаграмма La—Tm экспериментально не построена [1]. Однако в металлическом состоянии La и Тт изоэлектронны, имеют три коллективизированных валентных Sd^bs2 электрона. Их плотные гексагональные структуры обладают близкими параметрами решетки, а атомные радиусы отличаются на 7,6 %. Кристаллическая структура La и Тт приведена в табл. 103 [1, 2].
Таблица 103 Кристаллическая структура и полиморфные превращения элементов системы La—Tm
Атомный номер, элемент
Модификация
Прототип, структура
Параметры решетки, нм
Температура пре- вращений, *С
Реакция
Источник
а
С
57, La
a La
a La, ДГПУ
0,37740
1,2171
310
aLa ■ pLa
(1)
pLa
Си, ГЦК
0,5303
—
865
pLa - yLa
(1)
у La
W, ОЦК
0,426
—
918
yLa * Ж
11)
69, Тт
—
Mg, ГПУ
0,35375
0,55040
1655
Жгпу - " жоцк
(2)
Благодаря близости электронно-кристаллического строения и атомных радиусов, находящихся в пределах критерия Юм-Розери (15 %), между La и Тт при высоких температурах (выше 735 °C), так же как в системе La—Gd, образуются непрерывные ряды растворов с плотной гексагональной структурой, непрерывно переходящей от ДГПУ структуры a La к ГПУ структуре Но по механизму дефектов укладки. Вследствие большого различия температур плавления La (918 °C) и Тт (1545 °C) их сплавы должны кристаллизоваться по перитектической реакции аналогично сплавам системы Nd—Ег. В приближении идеальных растворов линии, соединяющие температуры плавления (918; 1545 °C) и превращения (865; 1655 °C) La и Тт, учитывая изменения ближнего порядка Тт : Жгпу •* Жоцк при 1655 °C [2], пересекаются в перитектической точке с координатами ИЗО °C, 35 % (ат.) Тт. Предлагаемая диаграмма состояния системы La—Tm представлена на рис. 101. Высокотемпературные ОЦК раство-
Рис. 101. [>—TmРис. 101. [>—Tm
Рис. 101. [>—Tm
Рис. 101. [>—Tm
ры, как в аналогичной системе La—Gd, должны при температуре -850 °C распадаться по эвтектоидной реакции на ГЦК растворы на Основе 0La и ДГПУ растворы на основе aLa. Ниже температуры 735 °C при -40 % (ат.) Тт из плотных гексагональных растворов возникает, как в системе La—Но и др., промежуточная фаза б типа aSm, купол которой разделяет области ДГПУ и ГПУ растворов.
Литература
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Amsterdam. New York. Oxford. Tokyo: North-Holland Physics Publishing Co., 1986.V. 8. Ch. 54. P. 1-161.
Григорович B.K., Григорович K.B. // Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов: Тезисы докладов на VII Всесоюзной конференции. Челябинск: ЧПИ, 1990. Т.2. № 2. С. 250-252.
В.К Григорович
La—U. ЛАНТАН—УРАН
Диаграмма состояния системы не построена. В системе La—U отмечено существование области расслоения в жидком состоянии [Э, Ш, 1, 2]. Методом химического анализа установлена незначительная взаимная растворимость компонентов. Так, растворимость La в (U) при температуре 1225 °C составляет 1,43 % (ат.), а при 1150 °C — 1,31 % (ат.). Растворимость U в (La) при этих же температурах равна 0,46 % (ат.) и 0,35 % (ат.) [2]. По данным, приведенным в справочнике [Ш], растворимость La в жидком U при температуре 1250 °C составляет 1,53 % (ат.), а при 1150 °C — 1,30 % (ат.). Растворимость U в жидком La равна 0,59 и 0,18 % (ат.) при температурах 1250 и 1000 °C соответственно.
Литература
Иванов О.С. // Диаграммы состояния металлических систем: Сб. статей. М.: Наука, 1971. С. 5-13.
Haefling J.F., Daane А.Н. // Trans. AIME. 1959. V. 125. Р. 336-338.
Е.И. Гладышеве кий, О.И. Бодак, В.К Печорский
La—V. ЛАНТАН-ВАНАДИЙ
Диаграмма состояния системы La—V построена в работах [1, Э] и представлена на рис. 102 в обобщенном виде с учетом полиморфизма La и расчетных данных по системе, полученных в работе [2]. В работе [1] использовали La — чистотой 98,5 % (по массе) и V — чистотой 99,3 % (по массе). Исследование выполняли методами дифференциального термического и микроструктурного анализов. Соединения в системе не образуются. В системе La—V существует широкая область расслоения в жидком состоянии. Температура монотектической реакции Ж) •* Ж2 + (V) равна 1903 °C [2] (1680 °C [1]). При температуре 918,7 °C [2] (890 °C [1]) осуществляется перитектическое превращение Ж + (V) » (yLa). По эвтектоидной реакции при температуре 864,5 °C [2] (700 °C [1]) (yLa) распадается с образованием (pLa) и V.
Литература
1. Савицкий E.M., Барон В.В., Ефимов Ю.В. // Тр. Ин-та металлургии им. А.А. Байкова АН СССР. 1960. № 5. С. 166-173.
2. Smith J.F., Lee K.J., Martin D.M. // Calphad. 1988. V. 12. N 1. P. 89-96.
Е.И. Гладышевский, О. И. Бодак, В. К. Печорский
La-W. ЛАНТАН—ВОЛЬФРАМ
Диаграмма состояния La—W приведена на рис. 103 в узкой концентрационной области от 0 до 0,05 % (ат.) W по данным обзорной работы [1]. Диаграмма состояния эвтектоидного типа, промежуточных фаз не обнаружено. Температура эвтектики (yLa) + (W) практически совпадает с температурой плавления La, а концентрация La в ней приближается к 100 % (ат.) [2].
Растворимость W чистотой 99,9 % (по массе) в (La) чистотой 99,8 % (по массе), по данным работы [2], при различных температурах приведена ниже:
Температура, °C 14961650174719402066
Растворимость W, % (ат.).. . . 0,00110,00520,00860,02500,0494
Растворимость W в жидком La может быть описана уравнением 1пх = -11,659-10"37т~1 + 1,692, где х — атомная доля W; Т — температура, К. Рассчитанная по этому уравнению растворимость W в жидком La при температуре его плавления (918 °C) составляет 8- 10-7 (ат.) [2].
Литература
Pan di an S., Nagender Naidu S.V., Rama Rao P. // J. Alloy Diagrams. 1988. V. 4. N 2. P. 73-116.
Dennison D.H., Tschetter M.J., Gschneidner K.A. // J. Less-Common Met. 1966. V. 11. N 6 P. 423-435.
К.Б. Поварова
La-Y. ЛАНТАН—ИТТРИЙ
Диаграмма состояния La—Y приведена на рис. 104 по данным работы [ 1 ]. Исследование выполнено методами дифференциального термического, микроскопического и рентгеноструктурного анализов.
Высокотемпературные модификации компонентов yLa и pY образуют непрерывный ряд твердых растворов. При температуре 861 °C происходит его эвтектоидный распад по реакции (yLa, pY) » (pLa) * + (aLa, aY). При температуре 735 °C твердый раствор (aLa, aY) распадается с образованием фазы 6. По данным работы [2] фаза 6 принадлежит к структурному типу aSm (символ Пирсона hR3, пр.гр. R3m> с параметрами а = 0,3699; с = 2,670 нм.
Рис. 104. La—Y
Литература
. Spedding F.H., Valletta R.M., Daane A.H. // Trans. ASM. 1962. V. 55. P. 483.
Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 253 с.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В. К. Печорский
La—Yb. ЛАНТАН—ИТТЕРБИЙ
Диаграмма состояния La—Yb не построена. По данным справочника [Ш] двойные соединения в системе отсутствуют, наблюдается несмешиваемость компонентов в жидком состоянии и практически отсутствует взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский
La—Zn. ЛАНТАН—ЦИНК
Сведения о взаимодействии La с Zn приведены в справочниках [X, Э, Ш], диаграмма состояния La—Zn (рис. 105) построена по данным справочника [X] с корректировкой на полиморфизм La [1].
Рис. 105. La—Zn
Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии практически отсутствует. В системе образуются пять соединений. Соединения LaZn, LaZn2 и LaZn5 образуются из расплава при температурах 815, 855 и 974 °C соответственно. Соединения LaZn4 и LaZn13 кристаллизуются по перитектическим реакциям, образование (Zn) также предполагается по перитектической реакции:
Ж + LaZn5 » LaZn4 при температуре 872 °C,
Ж + LaZn5 » LaZn13 при температуре 840 °C,
Ж + LaZn13 *• (Zn) при температуре 421 °C.
В системе протекают три эвтектические реакции, приведенные ниже.
Ж » LaZn + (pLa) при концентрации 23 % (ат.) Zn и температуре 530 °C,
Ж » LaZn + LaZn2 при концентрации 57 % (ат.) Zn и температуре 760 °C,
Ж » LaZn2 + LaZn4 при концентрации 74 % (ат.) Zn и температуре 782 °C.
В справочнике [Ш] указано на образование соединений LaZn5 25 и LaZn7. Кроме соединений, найденных при изучении диаграммы
состояния, в работах [V-C, 2] сообщается о существовании других ^ройных фаз. Кристаллографическая структура соединений приведена ^табл. 104.
Таблица 104 Кристаллическая структура соединений системы La—Zn
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
a
b
c
LaZn
CsCl
сР2, РтЗт
0,3760
—
—
LaZn2
KHg2
Imma
0,4677
0,761
0,755
* LaZn^
Стет
0,633
1,029
0,611
LaZn5
CaCu5
hP6, РЫттт
0,5427
—
0,4225
LaZn13
NaZn13
cFH2, ГтЗс
1,2096
—
—
^3^22
Ce3Zn22
I^/amd
0,897
—
2,148
^2^П17
Th2Zn17
КВАЧ, R3m
0,9131
—
1,3334
^2^П17
Th2Nil7
hP3S, P 63/mmc
0,9135
—
0,8896
LaZnH
NaZnu
П48, I4jamd
1,0686
—
0,6881
Литература
Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemis- Hy of Rare Earths Amsterdam. New York. Oxford. Tokyo: North-Holland Physics Publis- hing Co., 1986 V. 8. Ch. 54. P 1-161.
,2. Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллизация интерметаллических соедине
ний редкоземельных металлов. Львов Вища школа, 1982. 255 с.
ЕИ. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский
La—Zr. ЛАНТАН—ЦИРКОНИЙ
Диаграмма состояния La—Zr не построена. По данным металлографического анализа в системе имеется область расслоения в жидком состоянии [ 1 ]. Соединения в системе отсутствуют [2].
' Литература
1 Спеллинг Ф.Х., Даан А.Х. Редкоземельные металлы. М : Металлургия, 1965. 610 с.
Гшнейднер К.А. Сплавы редкоземельных металлов' Пер. с англ / Под ред. Е.М. Савицкого М . Мир, 1965 427 с
Е И Гладышевский, О И Бодак, В К Печорский
Li-Lu. ЛИТИЙ—ЛЮТЕЦИЙ
Диаграмма состояния Li—Lu не построена. На основании прогноза с помощью ЭВМ в системе Li—Lu следует ожидать образования следующих соединений: Li3Lu, LiLu3, Li2Lu, LiLu2, LiLu [1].
Литература
Савицкий E.M., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 194 с.
В.П. Полякова
Li—Mg. ЛИТИЙ-МАГНИЙ
Диаграмма состояния Li—Mg, исследованная в работах [1—3], подтверждена результатами более поздних экспериментальных работ [4, 5] и термодинамическими расчетами [6]. Подробный анализ всех опубликованных работ проведен в работе [7]. На рис. 106 приведена диаграмма состояния Li—Mg, построенная в работе [7] по хорошо согласующимся данным работ [1—5]. В работах [1—5] при исследовании использованы методы термического, металлографического, микрорентгеноспектрального и дилатометрического анализов, а также
Рис. 106. Li—Mg
измерения электросопротивления. Чистота исходных материалов составляла 99,99 % (по массе) Mg и 99,99 % (по массе) Li по данным работы [3]; 99,8 % (по массе) Mg и 99,9 % (по массе) Li по данным работы [5] и 99 % (по массе) Li, содержащего 0,76 % (по массе) Na и К по данным работы [1]. Как было показано в работе [7], чистота материалов не оказывала влияния на температуру ликвидуса и солидуса системы.
Система Li—Mg характеризуется наличием широких областей твердых растворов (Li) и (Mg), максимума на кривой ликвидуса при температуре 592 °C и содержании 70 % (ат.) Mg [4], эвтектического равновесия Ж ₽ (Mg) + (Li) при 588 °C и 77 % (ат.) Mg [3].
Данные растворимости Li в (Mg), определенные методами металлографического [2] и рентгеновского [8] анализов, находятся в хорошем соответствии с данными, полученными методами микрорентгеноспектрального и дилатометрического анализов [5]. При температурах 200—400 °C растворимость Li в (Mg) практически постоянна и составляет 18,0±0,1 % (ат.). Данные по растворимости Mg в (Li), определенные металлографическим анализом в работах [3, 9], согласуются с данными, полученными методом измерения электросопротивления [5]. При температурах 200—400 °C граница растворимости Mg в (Li) проходит при 30,1 % (ат.) Li. Выше температуры 500 °C граница несколько смещается в сторону увеличения содержания Li [3, 9]. Наличие максимума на кривой ликвидуса привело к предположению в ранних работах о существовании промежуточной фазы на базе соединения Li2Mg, или LiMg2, что не подтвердилось в последующих исследованиях [7]. Значения параметров решетки (Mg) а и с уменьшаются по мере легирования его Li и составляют 0,31918 и 0,51319 нм, соответственно при 18,4 % (ат.) Li [10]. Параметр объемно центрированной решетки (Li) в интервале концентраций 100—30 % (ат.) Li изменяется по кривой с минимумом. Значения параметра решетки а следующие: 0,3510 нм при 100 % (ат.) Li; 0,3492 нм при 57 % (ат.) Li; 0,3517 нм при 30 % (ат.) Li [10].
Литература
Grabe G., Zeppelin Н.В., Bumm Н. // Z. Elektrochemie. 1934. Bd. 40. S. 160-164.
Hume-Rothery W., Raynor G.V., Butcher E. // J. Inst. Met. 1945. V. 71. P. 589-601.
Freeth W.E., Raynor G.V. // J. Inst. Met. 1953-1954. V. 82. P. 575-580.
Feitsma P.D., Lee T., Van Der Lugt W. // Physica. 1978. V. 93. N 1. P. 52—58.
Schilrmann E., Geipler I.K. // Giessereiforschung. 1980. Bd. 32. N 4. S. 163—164.
Saboungi M.-L., Hsu C.C. // Calphad. 1977. V. 1. N 3. P. 237-251.
Nayeb-Hashemi A.A., Clark J.B., Pelton A.D. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 4. P. 365-374.
Hofmann W. // Z. Metallkunde. 1936. Bd. 28. S. 160-163.
Catterall J.A. // Nature. 1952. Bd 162. S. 336.
Herbstein F.H., Averbach B.L. // Acta Metall. 1956. V. 4. P. 407—420.
H.P. Бочвар
Li-Мп. ЛИТИЙ-МАРГАНЕЦ
Диаграмма состояния Li—Мп, приведенная на рис. 107, построена по данным термического, металлографического и химического анализов в работе [1]. Для исследования использовали электролитический Мп чистотой 99,9 % (по массе) и Li чистотой 99,9 % (по массе). Диаграмма состояния Li—Мп характеризуется наличием области несмешиваемости в жидком состоянии. В твердом состоянии в равновесии находятся (Li) и (Мп). Монотектическая реакция Ж2 * Ж] + + (Мп) существует при температуре —1240 °C. Содержание Мп в жидкости состава Ж2 составляет 98,7 % (ат.), в жидкости состава Ж10,4 % (ат.). При температуре -180 °C (температура плавления Li) наблюдается еще одно нонвариантное равновесие, однако тип
его не, установлен (эвтектический или перитектический). Не установлен характер нонвариантных равновесий, связанных с полиморфными превращениями Мп. Температуры нонвариантных равновесий, полученных в работе [ 1 ], приведены в соответствии с принятыми температурами плавления чистых элементов.
Растворимость Li в (Мп) уменьшается с понижением температуры и составляет:
Температура, "С
1200
11001000
900
800
Растворимость Li, % (ат.). .
0,339
0,30,279
0,213
0,19
Растворимость Мп в
жидком Li составляет:
Температура, "С
1200
11001000
900
800
Растворимость Мп, % (ат.).
0,336
0,270,201
0,155
0,121
Растворимость Мп в (Li) практически отсутствует.
Авторы работы [2], используя субрегулярную модель растворов, рассчитали линию ликвидуса со стороны Li в интервале температур 1000-400 °C.
Литература
Obinata!., Takeuchi*., KuricharaK., Watanabe М. // Metall. 1965. Bd. 19. N 1. S. 21-35.
Кузин A.H., Люблинский И.Е., Бескоровайный H.M. // Расчеты и экспериментальные методы построения диаграмм состояния: Сб. статей. М.: Наука, 1985. С. 113-118.
Н.Р. Бочвар
Li-Mo. ЛИТИЙ-МОЛИБДЕН
Диаграмма состояния Li—Мо не построена. Данные авторов различных работ хорошо согласуются между собой относительно отсутствия в системе промежуточных фаз и незначительной взаимной растворимости компонентов друг в друге [Ш, 1, 2, 3]. Экспериментальные данные, оценивающие растворимость Мо в жидком Li, отличаются на несколько порядков. Согласно работе [1] растворимость Мо в Li меняется от 3,7- 10-5 % (ат.) при температуре 675 °C до 1,1- НГ"4 % (ат.) при температуре 925 °C. По данным работы [2] растворимость Мо в жидком Li при температуре 1000 °C составляет -7,2- ПГ6 % (ат.); при температуре 860 °C в жидком Li растворяется 1 - 10—3 % (ат.) Мо [Ш]. На основании термодинамических расчетов растворимость Мо в жидком Li может быть определена равной 10~26 % (ат.) при температуре 181 °C и 7- 10-8 % (ат.) при температуре 1324 °C [3].
Литература
Leavenworth H.W., Cleary R.E. // Acta Metall. 1961. V. 9. P. 519—520.
Бычков Ю.Ф., Розанов A.H., Яковлева Б.Б. // Атомная энергия. 1959. Т.7. С. 531-536.
Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Ehergy Review. Special Issue N 7 Molibdenum: Physico-Chemical Properties of its Compounds and Alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency, 1980. P. 195—356.
К.Б. Поварова
Li—N. ЛИТИЙ—АЗОТ
На рис. 108 приведена диаграмма состояния Li—N, построенная в работе [1] по данным термического анализа. Сплавы готовили плавлением в тиглях из Fe металлического Li чистотой 97,85 % (по массе) и нитрида Li. Нитрид Li получали путем пропускания азота, очищенного от кислорода, над металлическим Li до полного насыщения. Температура плавления Li3N была определена равной 815 °C, однако ввиду присутствия примеси Fe в сплавах, особенно богатых нитридом, точность определения температуры вызывает сомнение. При температуре 185 °C имеет место нонвариантное равновесие, однако тип его не установлен (исходя из полученных значений температур, по-видимому, перитектический). Растворимость N в
Н, ”/. (ПОМВССС) О ГО203040
1
1
ж
1
6к
г
Ж+L
ij«
165°
*-(Li)
О5 Го Го 201530
LiН.’ЫатЛ
Рис. 108. Li—N
жидком Li, определенная методом химического анализа [Э], приведена ниже:
Температура, °C
. . . .450
400
350
300
250
Растворимость N:
% (ат.)
0,65
0,6
0,59
0,08
0,02
% (по массе)
1,31
1,21
1,19
0,16
0,04
Соединение Li3N имеет гексагональную структуру (символ Пирсона ИР4, пр.гр. РЫттпй, параметрами решетки а = 0,3665 нм, с = = 0,3892 нм) [Э]. Также сообщается о возможности получения LiN3 в результате химической реакции.
Литература
Большаков К.А., Федоров П.И., Степина А.А. // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1959. № 4. С. 52-53.
. Hofman-Bang N. // Acta Chem. Scand. 1957. N 11. P. P. 581—582.
H.P. Бочвар
Li-Na. ЛИТИЙ-НАТРИЙ
~Т71
170,6
170
169,9
3,8
3,4
3,42
3,4
86,9
91,6
87,87
90,2
[2]
[3]
[4]
[5]
Диаграмма состояния Li—Na (рис. 109) построена в работе [1] на основании обобщения данных различных исследований [2—3]. В работах [2, 3] были использованы методы термического и химического анализов, в работе [4] применен метод измерения плотности и в работе [5] — метод измерения электросопротивления. Система характеризуется отсутствием промежуточных фаз и наличием широкой области несмешиваемости в жидком состоянии. Температура моно- тектической реакции Ж] •* Ж2 + (Li) и содержание Na в монотектике по данным различных исследователей Приведены ниже: Температура, °C
Содержание Na в Жр % (ат.)
Содержание Na в Ж2, % (ат.)
Источник
Анализируя полученные данные, автор работы [1] установил температуру монотектики, равную 170,7 °C, и содержание в ней 3,4 % (ат.) Na.
Температура и содержание Na, отвечающие критической точке на кривой расслаивания, приведены ниже:
Температура, °C
. . . .380
442±1
306 ±1
303 ±2
Содержание Na, % (ат.)
35
40,3
35
35,7
Источник
[2]
[3]
[4]
[5]
Na, % (no массе)
Рис. 109. Li—Na
В системе кристаллизуется эвтектика при температуре 92,15± ±0,05 °C и содержании 96,5±0,5 % (ат.) Na [1].
Литература
Bale C.W. И Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 3. P. 265-268.
Salmon O.N., Ahmann D.H. // J. Phys. Chem. 1956. V 60. P. 13—14.
Howland W.H., Epstein L.F. // Advan. Chem. 1957. V. 19. P. 34—41.
Kanda F.A., Faxon R.C., Keller D.V. // Phys, and Chem. of Liquids 1968. V. 1. P. 61-73.
Feistma P.D., Hallers JJ., Werff F.V., Van der Lugt W. // Physica. 1975. V. 79 B. P. 35—52.
H.P. Бочвар
Li-Nb. ЛИТИЙ-НИОБИЙ
На рис. ПО приведена диаграмма состояния Li—Nb при давлении 0,1 МПа согласно работе [1]. Диаграмма состояния Li—Nb характеризуется несмешиваемостью Li и Nb в жидком и твердом состояниях. О наличии несмешиваемости сообщается также в работах [2, 3], в которых приводятся расчетные данные. При значительном давлении, позволяющем сохранять фазы в конденсированном состоянии, вид диаграммы будет несколько иным: выше и ниже температуры 2469 °C вместо газа появляется вторая жидкость [1].
Рис. 110. Li—NbРис. 110. Li—Nb
Рис. 110. Li—Nb
Рис. 110. Li—Nb
Растворимость Nb в жидком Li изучалась в работе [4], расплав Li в тигле из Nb выдерживался в течение 100 ч при температуре 1000 °C в атмосфере Аг и затем быстро охлаждался. В этом случае растворимость Nb в Li составила <7,5*10-5 % (ат.) [<10-4 % (по массе) ]. Несколько меньшие значения растворимости Nb в жидком Li сообщаются в справочнике [Ш] и приведены ниже:
5022,2x10-4<3x1 (Г35022,2x10-4<3x1 (Г373710006x10-46,7x10-38x1 (Г39x10""273710006x10-46,7x10-38x1 (Г39x10""2Температура, °C
502
2,2x10-4
<3x1 (Г3
502
2,2x10-4
<3x1 (Г3
7371000
6x10-46,7x10-3
8x1 (Г39x10""2
7371000
6x10-46,7x10-3
8x1 (Г39x10""2
Растворимость Nb, % (ат.)
Растворимость Nb, % (по массе)
Литература
Smith J.F., Lee KJ. // Bull.Alloy Phase Diagrams. 1988. V. 9. N 4. P. 474-478.
Savictski E.M., Efimov Yu.V. // Planseeber. Puivermet. 1969. N 17. S. 103—109.
De Boer F.R., Boom R., Miedema AR. // Physica. 1980. V. 101 В. P. 294—315.
Niessen A.K., de Boer F.R., Boom R. et al. // Calphad. 1983. V. 7. P. 51—70.
Бычков Ю.Ф., Розанов A.H., Яковлев В.Б. // Атомная энергия. 1953. Т.7. № 4. С. 531-536.
Н.Р. Бочвар
Li-Nd. ЛИТИЙ-НЕОДИМ
Диаграмма состояния Li—Nd не построена. По данным прогноза с помощью ЭВМ в системе Li—Nd можно ожидать существования следующих соединений: Li3Nd, LiNd3, Li2Nd (фаза Лавеса), LiNd2 и LiNd [1].
Литература
Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 194 с.
В.П. Полякова
Li—Ni. ЛИТИЙ—НИКЕЛЬ
Диаграмма состояния Li—Ni (рис. Ill) является диаграммой монотектического типа без промежуточных фаз [М1]. Температура монотектической реакции выше 1200 °C. Растворимость Ni в жидком Li, согласно справочнику [Ш], приведена ниже:
Температура, °C 827600540
Растворимость Ni, % (ат.) 0,1920,00780,0071
Растворимость Ni, % (по массе)Растворимость Ni, % (по массе)1,630,0660,0601,630,0660,060Рис. 111. Li—NiРис. 111. Li—Ni
Растворимость Ni, % (по массе)
Растворимость Ni, % (по массе)
1,630,0660,060
1,630,0660,060
Рис. 111. Li—Ni
Рис. 111. Li—Ni
В работе [1] приведены расчетные данные по растворимости № в жидком Li.
Литература
1. Кузин А.Н., Люблинский И.Е., Бескоровайный Н.М. // Расчеты и экспериментальные методы построения диаграмм состояния: Сб. статей. М.: Наука, 1985. С. 113-118.
Н.Р. Бочвар
Li-O. ЛИТИЙ-КИСЛОРОД
Исследования взаимодействия Li с кислородом достаточно полно обобщены в справочниках [Э, Ш]. Li образует с кислородом три соединения: Li2O, U2O2 и LiO2. Относительно последнего соединения LiO2 выражается сомнение, является ли оно стабильным, так как его можно получить лишь в строго контролируемых условиях [Э]. Li2O имеет температуру плавления более 1700 °C и температуру диссоциации 1200 °C при давлении 0,079 МПа. 1л2О2 диссоциирует при температуре 440 °C в токе Аг [Ш].
Li2O имеет ГЦК кристаллическую структуру типа СаР2 (символ Пирсона сЯ2, пр.гр. Fm3m), наиболее точное значение параметра решетки а = 0,46114 нм при температуре 25 °C [III]. В отношении кристаллической решетки Li2O2 имеются разногласия. Для него указываются следующие типы решеток: тетрагональная с 8 формульными единицами в элементарной ячейке, а = 0,549 нм, с = 0,776 нм [Э], гексагональная с параметрами решетки а = 0,6305 нм, с = = 0,7710 нм [Ш] или гексагональная с параметрами решетки а = = 0,3142 нм, с = 0,7650 нм [Ш].
Л.Л. Рохлин
Li-P. ЛИТИЙ-ФОСФОР
Диаграмма состояния Li—Р не построена. Li образует с Р два соединения: LiP и Li3P [Э]. Соединение Li3P имеет гексагональную структуру с параметрами решетки а = 0,4273 нм, с = 0,7594 нм [Э].
Л.Л. Рохлин
Li-Pb. ЛИТИЙ-СВИНЕЦ
Представленная на рис. 112 диаграмма состояния Li—РЬ приведена по данным справочника [X], в котором обобщены результаты работ, выполненных с использованием термического анализа и измерения удельного электросопротивления. Система характеризуется наличием пяти соединений: Li4Pb, Li10Pb3, Li3Pb, Li5Pb2 и LiPb, из которых
Рй, % (co пассе)Рй, % (co пассе)
Рй, % (co пассе)
Рй, % (co пассе)
Рис. 112 Li—РЬ
Li10Pb3 и LiPb образуются конгруэнтно при температурах 726 и 482 °C соответственно. Соединение LiPb претерпевает полиморфное превращение в интервале температур 186—214 °C. Предполагается, что соединения Li10Pb3 и LiPb имеют заметные области гомогенности. Соединения Li4Pb, Li3Pb и Li5Pb2 образуются по перитектическим реакциям при температурах -650, 658, 642 °C и не имеют областей гомогенности. Указывается также, что соединению Li10Pb3 может соответствовать формула Li7Pb2 [X]. В работе [1] высказано предположение о существовании в системе еще одной промежуточной фазы между Li4Pb и Ы7РЬ2. Рентгеноструктурным анализом в работах [2—4] были подтверждены составы соединений Li7Pb2, Li3Pb и LiPb. Соединениям Li4Pb и Li5Pb2 были приписаны формулы Li22Pb5 и Li8Pb3 [2—5]. В системе наблюдаются три эвтектических взаимодействия при температурах 177, 464 и 235 °C.
Растворимость Li в (РЬ) при различных температурах приведена ниже:
Температура, "С. . . 235
Растворимость Li [6]:
% (ат.) 3,2
% (по массе) 0,11
21220017012020
2,0--1,0-
0,07--0,03-
Растворимость Li [7]’.
% (ат.) 3,0-2,11,81,20,35
% (по массе) 0,09-0,070,060,040,01
Сведения о кристаллической структуре соединений системы Li—РЬ приведены в табл. 105.
Таблица 105. Кристаллическая структура соединений системы Li—РЬ
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
a
b
c
Li22Pb5
Li22Pb5
CF432, F23
2,008
—
[4]
Ы7РЬ2
Li7Pb2
hP&, Р63/ттс
0,4751
—
0,8589
[2, 4]
Li3Pb
Fm3m
0,6687
—
[2, 4]
Li8Pb3
LisPb3
mC22, C/2m
0,824
0,4757
1,103
0 = 104,5" [4, 5]
LiPb (ВТ)
CsCl
cP2, Pm3m
0,3563
—
При температуре 220 °C [3, 4]
LiPb (HT)*
—
R3m
0,3542
—
—
0 = 89,5°, при температуре 20 °C
‘Ромбоэдрическая сингония.
Литература
Veleckis Е. // J. Less-Common Met. 1980. V. 73. N 1. Р. 49—60.
Zalkin A., RamseyWJ.// J.Phys.Chem.1956.V.60.N2. p. 234-236.
Zalkin A., RamseyWJ.// J.Phys.Chem.1957.V.61.N10. P. 1413-1416.
Zalkin A., RamseyWJ.// J.Phys.Chem.1958.V.62.N6. P. 689-693.
Zalkin A., RamseyWJ., Templeton D.H.//J.Phys. Chem. 1956. V. 60.N 9.
P. 1275-1277.
Grube G., Kleiber H. // Z. Electrochemie. 1934. Bd. 40. S. 111-112.
Погодин C.A., Шпичинецкий E.C. // Изв. сектора физико-химического анализа. 1947. № 15. С. 88—95.
Л.Л. Рохлин
Li-Pd. ЛИТИЙ—ПАЛЛАДИЙ
Диаграмма состояния Li—Pd (рис. 113) построена на основании данных дифференциального термйческого, микро- и рентгеноструктурного анализов, измерения магнитных свойств [1]. В системе
t,*CPitino массе)
подтверждено существование восьми соединений: Li5Pd, Lil5Pd4, Li3Pd, Li2Pd, Li3Pd2, LiPd, UPd2, LiPd7. Однако существование соединений Li5Pd и U3Pd не было подтверждено рентгенографически. Предполагается, что фазы UPd7 и UPd2 образуются конгруэнтно непосредственно из расплава при температурах -1500 и -950 °C соответственно и имеют значительные области гомогенности. Соединение Li3Pd2 образуется по перитектоидной реакции при температуре 552 °C, существует в интервале температур и при 150 °C претерпевает распад на U2Pd и LiPd. Соединения UPd, Li2Pd, Li3Pd, Li15Pd4 и Li5Pd образуются по перитектическим реакциям при температурах -650, 565, 404, 260 и 182 °C соответственно.
В системе предполагается существование трех эвтектик: (Pd) + + LiPd7 при температуре 1425 °C, UPd7 + LiPd2 при 930 °C и (Li) + + Li5Pd при 145 °C.
Отмечается, что растворимость Li в (Pd) превышает 5 % (ат.) [-1 % (по массе)]. Параметр решетки (Pd) меняется от а = = 0,38905 нм при 100 % (ат.) Pd до а = 0,3878 нм при 94 % (ат.) Pd [1].
Сведения о кристаллической структуре соединений приведены в табл. 106.
Таблица 106. Кристаллическая структура соединений системы Li—Pd
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
С
Li^Pd*
Lil5Pd4 .
Li3Pd
Li2Pd
Li3Pd2
LiPd
LiPd2
LiPd7
*9 г x
**Для ” Для
Cu]5Si4
BiF3
aib2
CsCl
LiRh
LiPt7
г 5, на pi гостава Li состава L
c/76, 743rf
сЛ6, Fm3m hP3. Р6/ mmc
cP2, Pm3m
hP2,
P6
hP,
cF32,
Fm3m
тсунке это Pd с избыт iPd с избы
1,9009 1,9347 1,0697
1,0676
0,6187
0,4241
0,4222
0,42267
0,4230
0,2972
0,2986
0,2971
0,2767**
0,2777** 0,27406**
0,2747
0,2749***
0,27673
0,2751
0,3836
0,7713- -0,7730
0,7741
0,7660
соединение ком U.
гком Pd.
0,2740
0,2724 0,27319
0,2738
0,4149
0,4132
0,4280
0,4130
0,4259
0,41306
0,4227
0,4336
обозначено
Для состава LixPd1+ [2] Для состава L^Pd^ [2] [1]
Отжиг при 600 °C [2]
Отжиг при 600 °C [2]
Отжиг при НО °C [1]
Отжиг при 320—430 °C [I]
Отжиг при 600 °C [2] [3]
Отжиг при 320 °C [1 ]
14]
Отжиг при 320 °C [1]
Отжиг при 110 °C [ 1 ] [2]
Отжиг при 600 °C [4]
Отжиг при 480 °C [1]
Закалка от температуры 800 °C f2]
Отжиг при 600 °C [1]
Отжиг при 600 °C [1]
[1]
[2]
как Li5Pd.
В работе [2] указывается на возможность перехода структуры типа LiRh в структуру типа CsCl. После закалки от температуры 800 °C параметр решетки а соединения LiPd со структурой типа CsCl равен 0,2977 нм.
Литература
Loebich О., Raub Ch. // J. Less-Common Met. 1977. V. 55. N 1. P. 67-76.
Van Vucht J.H.N., Buschow K.H. J. //J. Less-Common Met. 1976. V. 48. N 2. P. 345-347.
Ferro R., Capelli R., Delfino S., Centino G. // Atti Acad. Nas. Line. Rend. C. Sci. Fiz. Mat. Nat. 1968. V. 45. N 6. P. 564-566.
Nacken B„ Bronger W. // J. Less-Common Met. 1977. V 52. N 2. P. 323.
В.П. Полякова
Li-Pr. ЛИТИЙ—ПРАЗЕОДИМ
Диаграмма состояния Li—Рг не построена. По данным работы [ 1 ] в системе Li—Рг можно ожидать образования следующих соединений: Li3Pr, LiPr3, Li2Pr (фаза Лавеса), LiPr2, LiPr.
Литература
Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 194 с.
В.П. Полякова
Li-Pt. ЛИТИЙ-ПЛАТИНА
Диаграмма состояния Li—Pt (рис. 114) в интервале концентраций 0—40 % (ат). Pt построена в работе [1] на основании результатов дифференциального термического и рентгеновского анализов. Кроме того, в данной работе изучены литые сплавы, содержащие 65—100 % (ат.) Pt. По данным работ [1—4] в системе может существовать семь соединений. Кроме трех богатых Li соединений U9Pt, Li5Pt и Li15Pt4, характер образования которых остается невыясненным [1], в системе по перитектической реакции при температуре 955 °C образуется соединение Li2Pt [ 1, 3]. В платиновой части системы образуются соединения LiPt [5], LiPt2 [1, 2], LiPt7 [1, 4, 6]. Соединение LiPt, возможно, образуется по перитектической реакции при температуре 1032 °C [1]. По данным работы [1] область гомогенности соединения LiPt2 находится в пределах 66—73 % (ат.) Pt, LiPt7 — в пределах 57,5—88 % (ат.) Pt, твердого раствора (Pt) в пределах -98—100 % (ат.) Pt при температуре 600 °C. Растворимость Li в (Pt) при температурах 1600 и 600 °C составляет 6 % (ат.) и 1,8 % (ат.) соответственно [1].
Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 107.
Структура соединений Li9Pt, Li5Pt, Li]5Pt4 неизвестна.
Рис. 114. Li—Pt
Таблица 107. Кристаллическая структура соединений системы Li—Pt
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
С
Li2Pt
A1B2
hP3, РЫттт
0,4200
0,4180
0,2655
0,2661
[3]
(5]
UPt
LiRh
hP2, P6
0,2728
0,4226
[5]
LiPt2
Cu2Mg
cHA, Fd3m
0,76781-0,76932 0,760
[1]
[2]
LiPt7
MgPt7
cF32, Fm3m
0,77577-0,77632 0,7725 0,7758
—
[1, 7]
[4]
[6]
Литература
Loebich О., Raub Ch J. // J. Less-Common Met. 1980. V. 70 N 1. P. 47—55.
Nash C.P., Bovdeu F.M., Whittig L.D. // J. Am. Chem. Soc. 1960. V. 82. N 23. P 6203-6204.
Ferro R., Capelli R., Delfino S„ Centino G. H Atti Accad. Naz. Line. Rend. Sci. Fiz. Mat. Nat. 1968-1969. V 45. N 6. P. 564-566.
Bronger W., Kleissen G„ Miiller P. Ц J. Less-Common Met. 1985. V. 109. N 1. P. L1-L2.
Bronger W., Nacken B., Ploog K. //J. Less-Common Met. 1975. V. 43. N 1. P. 143-145.
Bronger W., Klemm W. // Z. Anorg. All. Chem. 1962. Bd. 319. N 1. S. 58-64.
Sangster J., Pelton A.D. // J. Phase Equilibria 1991. V. 12. N 6. P. 678-681.
В.П. Полякова
Li-Pu. ЛИТИЙ-ПЛУТОНИЙ
Попытки получить сплавы Li с Pu показали, что Li и Pu не смешиваются в жидком и твердом состояниях [Э].
По данным прогноза неорганических соединений с помощью ЭВМ, в системе возможно образование соединений: Li3Pu, LiPu3, Li2Pu (фаза Лавеса) и LiPu [1].
Литература
Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 194 с.
Л.Л. Рохлин, В.П. Полякова
Li—Rb. ЛИТИЙ—РУБИДИЙ
Согласно экспериментальным данным работы [1] и теоретическому расчету, проведенному в работе [2], Li и Rb не смешиваются
кь, °/« (по массе)
друг с другом в жидком и твердом состояниях. Диаграмма состояния Li—Rb (рис. 115) рассчитана при давлении 0,1 МПа, с учетом незначительной взаимной растворимости компонентов в жидкой фазе, и аналогично с системой Li—Cs [3]. Однако по прогнозу, проведенному с помощью ЭВМ, в системе Li—Rb можно ожидать образования соединений LiRb3, Li2Rb и LiRb [4].
Литература
Bdhm В., Klemm W. // Z. Anorg. All. Chem. 1939. Bd. 243. S. 69-85.
TanigawaS., Doyama M. // Phys. Status Solid! (b). 1973. V. 60. N 1. P K35-K36
Bale C.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 3. P. 268-269.
Савицкий E.M., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М . Наука, 1977. 194 с.
Л.Л. Зусман
Li-Re. ЛИТИЙ-РЕНИЙ
Диаграмма состояния Li—Re не построена. Из водного раствора получено соединение, являющееся, по-видимому, гидратом соединения LiRe [X]. На основании прогноза с помощью ЭВМ в системе Li—Re следует ожидать образования следующих соединений: Li3Re, U2Re, URe2 и LiRe [1]. Растворимость Re в жидком Li увеличивается от 0,6- 10-4 до 1,7- 10-4 % (по массе) при повышении температуры от 1202 до 1602 °C [2].
Литература
Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.. Наука, 1977- 194 с.
Sangster J., Pelton A.D. // J. Phase Equilibria. 1991. V. 12. N. 6. P. 681.
В.П. Полякова
Li-Rh. ЛИТИЙ-РОДИЙ
На рис. 116 приведена предполагаемая диаграмма состояния Li—Rh, построенная в работе [1] по данным [2—5].
В системе образуются соединения LiRh и LiRh3, которые плавятся конгруэнтно. Температуры плавления соединений точно не установлены; для соединения LiRh температура плавления предполагается равной 1890 °C или выше [2]. Указанные соединения участвуют в трех эвтектических превращениях. Эвтектика (Li) + LiRh кристаллизуется при температуре 180,1 °C и содержании Rh, равном 0,1 % (ат.). Температуры плавления и состав двух других эвтектик не установлены. Растворимость Li в (Rh) и Rh в (Li) очень мала.
Сведения о кристаллической структуре соединений приведены в табл. 108.
LiRh,°/»(am.')Rh
Рис. 116. Li-Rh
Таблица 108. Кристаллическая структура соединений системы Li—Rh
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
LiRh
LiRh
hP2,
0,26520
0,43594
[1]
P6
0,2649
—
0,4357
[4]
0,266
—
0,435
15]
LiRh3
Lilr3
ol8, Imm2
0,26586
0,86023
0,46570
[3]
Литература
Sangster J„ Pelton A.D. // J. Phase Equilibria. 1991. V. 12. N. 6. P. 682-684.
Wheat H.G., Cheng C.-Y., Bayuzick R.J. et al. // J Less-Common Met. 1978. V. 58 N. 1. P P13-P19.'
Donkersloot H.C., van Vucht J.H.N. //J Less-Common Met. 1976. V. 50. N 2 P 279-282.
Sidnu S.S., Anderson K.D., Zauberis D.D. // Acta Crystallogr 1965. V. 18. P. 906-907.
Farr J.D. //J Inorg. Nuclear Chem. 1960. V. 14. N 3—4. P. 202-207.
T.B. Добаткина
Li-Ru. ЛИТИЙ-РУТЕНИЙ
Диаграмма состояния Li—Ru не построена. Авторы работы [1], принимая во внимание результаты исследований [2] и данные по двойным системам U—Rh, Li—Ir, Li—Os, делают вывод о существовании по крайней мере одного соединения в системе Li—Ru и очень маленькой растворимости 1л в (Ru).
Литература
Sangster J„ Pelton A.D. И J. Phase Equilibria. 1991. V. 12. N 6. P. 685.
Loebich O., Raub C.J. // Platinum Metals Review. 1981. V. 25. N 3 P. 113—120.
T.B. Добаткина
Li—S. ЛИТИЙ-СЕРА
Диаграмма состояния Li—S не построена. 1л образует с S сульфид Li2S, температура плавления которого 975 °C [Э]. Соединение Li2S имеет кристаллическую структуру типа CaF2 (символ Пирсона сЛ2, пр.гр. РтЗт) с параметрами решетки а = 0,5720 нм [П].
Л.Л. Рохлин
Li—Sb. ЛИТИЙ-СУРЬМА
Диаграмма состояния Li—Sb не построена. В системе образуется соединение Li3Sb. Соединение Li3Sb имеет две модификации. Низкотемпературная модификация Li3Sb устойчива до температуры не ниже 650 °C и имеет кубическую структуру типа BiF3 (символ Пирсона сЕ16, пр.гр. РтЗт') с параметром решетки а = 0,6572 нм. Высокотемпературная модификация, устойчивая при более высоких температурах, имеет гексагональную структуру типа Na3As (символ Пирсона АР8, пр.гр. P63/mmc) с параметрами решетки а = 0,4710 нм, с = 0,8326 нм [X]. Указывается, что температура плавления Li3Sb находится между 1150 и 1300 °C или несколько выше 950 °C (по данным двух разных работ) [X].
Л.Л. Рохлин
Li—Se. ЛИТИЙ-СЕЛЕН
Диаграмма состояния Li—Se не построена. В системе образуется соединение Li2Se. Соединение Li2Se [85,05 % (по массе) Se] имеет кубическую структуру типа флюорита CaF2 (символ Пирсона сР12, пр.гр. РтЗт^ с параметром решетки а = 0,6017 нм [X].
Л. Л. Рохлин
Li—Si. ЛИТИЙ-КРЕМНИЙ
В основу построения обобщенной авторами работы [1] диаграммы состояния Li—Si (рис. 117) положены, главным образом, проведенные ими термодинамические расчеты и близко совпадающие с ними экспериментальные данные, полученные в работе [2].
Система характеризуется наличием четырех соединений Li22Si15 [18,5 % (ат.) Si], Li13Si4 [23,5 % (ат.) Si], U7Si3[10,0 % (ат.) Si] и Li12Si7[36,8 % (ат.) Si] [1—3]. Из них соединение Li13Si4 и Li7Si3 плавится конгруэнтно при температурах 722 и 752 °C. Два других соединения образуются по перитектическим реакциям Ж + Li, 3SL *
Li22Si15 и Ж + Li7Si3 * Li12Su при температурах 628±3 и 648 °C и содержании в жидкой фазе 15,2 и 39,2 % (ат.) Si соответственно И, 2].
Соединение Li22Si15, как наиболее богатое 13, было впервые установлено авторами работы [4] и его состав был подтвержден в ряде исследований, указанных в работе [1]. Однако авторы работ [5—7] для наиболее богатого Li и инконгруэнтно плавящегося при температуре 633+5 [5], 635 [6] и 640 °C [7] соединения приняли формулу Ii4Si или Ii15Si4. В работе [6] было также установлено, что соединение Li4Si имеет две модификации £ и [V и существует в узком интервале гомогенности 19,2—20,1 % (ат.) Si с температурами аллотропического превращения 517 и 540 °C, соответствующих
Рис. 117. Li—Si
границам, богатым Li и Si. Полиморфизм этого соединения в дальнейшем не подтвердился [1]. Авторами работы [1] отмечается, что соединение, имеющее формулу U4Si или Li15Si4, может существовать в ограниченном температурном интервале или может быть стабилизировано примесями.
Соединение Li7Si3, которое было установлено в работах [3, 8], ранее рассматривалось авторами работ [5, 6, 9] как Li2Si с температурами плавления 750±10 [9], 752±5 [5] и 760 °C [6]. Эти температуры близки к температурам 754±3 и 752 °C, указанным в работах [2, 1] соответственно для соединения Li7Si3. Соединение Li12Si7 впервые было идентифицировано авторами работы [10] и подтверждено в работах [2, 3], хотя ранее о нем сообщалось, как о соединении U13Si7 [11]. Существование соединения Li3Si, о котором сообщалось в справочнике [X], не подтвердилось в работе [7]. В системе имеют место три эвтектических равновесия Ж » (pLi) + Li22Sil5 при температуре, близкой к температуре плавления (Li), и содержит 0,004 % (ат.) Si; Ж » LL3Si4 + Li7Si3 при 709 °C и 25,1 % (ат.) Si и Ж « Li12Si7 + (Si) при 592 °C и 43,0 % (ат.) Si [1, 2].
Растворимость Li в (Si), по данным работы [7], при температуре 650 °C составляет 1,2 % (ат.) Li, а поданным работы [9] приведена ниже:
Температура,‘С 13821333 1283 1185 987790592
Растворимость Li, % (ат) 0,056 0,086 0,105 0,13 0,10 0,045 0,009
По расчетным данным работы [ 1 ], растворимость Li в Si достигает максимального значения 0,13 % (ат.) при температуре около 1200 °C, а при температуре эвтектики 592 °C она равна 0,013 % (ат.).
Сведения о кристаллической структуре соединений представлены в табл. 109.
Таблица 109. Кристаллическая структура соединений системы Li—Si
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
Li22Si15
U22Pb15
сТ432, га
—
—
—
[4]
^13^4
oPW Pbam
0,799
1,521
0,499
[12]
Li7Si3
—
hPI, R3m
0,4435
—
1,8134
[8]
Li^S1,
—
oP152, Pnma
0,8610
1,9738
1,4341
[10]
Литература
Okamoto H. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 3. P. 306—312.
Van der Marel C., Vinke G.J.B., Van der Lugt W. // Silid State Commun. 1985. V. 54. N 11. P. 917-919.
Wemn C.J., Huggins R.A. // J. Solid State Chem. 1981. V. 37. N 3. P. 271-278.
Гладышевский Е.И., Олексив Г.И., Крипякевич П.И. // Кристаллография. 1964. Т.9. № 3. С. 338-341.
Bohm Н. // Z. Metallkunde. 1959. Bd. 50. N 1. S. 44-46.
Федоров П.И., Иоффе А.А. // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1962. № 1. С. 127-131.
Obinata I., Takeuchi Y., Kurihara К., Watanabe M. // J. Japan. Inst. Metals. 1964. V. 28. N 9. P. 568-576.
Von Schnering H.G., Nesper R., Tebbe K.F., Curda J. // Z. Metallkunde. 1980. Bd. 71. N 6. S. 357-367.
Pell E.M. // J. Phys. Chem. Solids. 1957. V. 3. N 1/2. P. 77-81.
Von Schnering H.G., Nesper R., Curda J., Tebbe K.F. // Angew. Chem. Int. Edition. 1980. Bd. 19. N 12. S. 1033-1034.
Schafer H., Axel H., Weiss A. // Z. Naturforsch. B. 1965. Bd. 20. N 12. S. 1302.
Frank V., Muller W., Scchafer H. П Z. Naturforsch B. 1975. Bd. 30. N 1. S. 10-13.
E.B. Лысова
Li—Sn. ЛИТИЙ-ОЛОВО
В справочнике [X] представлена диаграмма состояния Li—Sn, которая в основном базируется на данных работы [1]. В этой работе путем тщательного термического анализа и измерения удельного электросопротивления установлено шесть соединений Li4Sn, Li7Sn2, Li5Sn2, Li2Sn, USn и USn2. Для фаз Li7Sn2 и LiSn были установлены небольшие области гомогенности. В дальнейшем формулы соединений Li4Sn, LiSn2 и Li2Sn были уточнены и записаны как Li22Sn5 [2], Li2Sn5 [3] и Li7Sn3 [4] соответственно. В работе [5] при изучении диаграммы в области концентраций между Li7Sn2 и LirSn2 было установлено существование соединения Li13Sn5, а также были уточнены температуры имеющихся в этой области концентраций нонва- риантных превращений. Приведенная на рис. 118 диаграмма состояния Li—Sn построена по данным справочника [X] с корректировкой ее в соответствии с результатами работ [1—5].
Растворимость Li в (Sn) при температуре 200 °C меньше 0,1% (ат.) [X].
Соединение Li22Sn5 имеет кубическую структуру (символ Пирсона сР32, пр.гр. /23) с параметром решетки а= 1,978 нм [Ш, 2]. Кристаллическая структура соединений U2Sn4 тетрагональная, изоморфная Mn2Hg5 (символ Пирсона /Р14, пр.гр. РМтЪт) с параметрами решетки а = 1,0274 нм, с = 0,3125 нм [3].
Рис. 118. Li—Sn
Литература
1. Grube G., Meyer E. // J. Electrochemie. 1934. Bd 40. S. 771—777.
2. Гладышевский Е.И., Олексив Г.И., Крипякевич П.И. // Кристаллография. 1964. Т.9. № 3. С. 338-341.
3. Hansen D.A., Chang ZJ. // Acta Crystallogr. В. 1969. V. 25. N 11. P. 2392-2395.
4. Mtiller W. // Z. Naterforsch. B. 1974. Bd. 29. S. 304-306.
5. Bacley D.M., Skelton W.H., Smith J.F. // J. Less-Common Met. 1979. V. 64. N 2. P. 233-239.
Л.Л. Рохлин
Li-Sr. ЛИТИЙ-СТРОНЦИЙ
Диаграмма состояния Li—Sr, представленная на рис. 119, приведена по данным работы [1], в которой она изучена с помощью дифференциального термического и рентгеноструктурного анализов. В связи с тем, что Sr имеет две (Р - а),ане три (6 ** у «* р) полиморфные модификации как указано в [1], область, богатая Sr, на рис. 675 несколько изменена. Однако характер фазовых превращений в этой области требует уточнения. В системе установлено образование
Sr, °/o (no массе)
соединений Li23Sr6, Li2Sr3, LiSr? и LiSr8. Соединение LiSr8 претерпевает полиморфное превращение aLiSr8 * PLiSr8, температура которого не установлена, но близка к температуре 198 °C. Соединение LiSr? плавится конгруэнтно при температуре 584 °C. Соединения Li23Sr6, U2Sr3 и pLiSr8 образуются по перитектическим реакциям при температурах 152, 198 и 496 °C соответственно. При температурах 530 и 515 °C в системе имеют место нонвариантные кататектические превращения, в результате которых соединения LiSr7 и (pSr) соответственно распадаются с образованием жидкой фазы. В работе [2] построена обобщенная диаграмма состояния Li—Sr, на которой отсутствуют превращения, связанные с образованием соединений USr7 и LiSr8 (линия ликвидуса плавно поднимается от температуры 198 °C до температуры плавления Sr, равной 769 °C).
Растворимость Sr в (Li) при эвтектической температуре 134 °C определена равной 2 % (ат.).
Сведения о кристаллической структуре соединений приведены в табл. НО.
Таблица НО. Кристаллическая структура соединений системы Li—Sr
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
^*23^Г6
Mn23Th6
сИ16,
1,488
—
[1, 3]
РтЗт
1,505
—
[4]
LizSr3
Al2Zr3
tP20, P^-J тпт
0,963
0,855
[1. 2, 3]
LiSr7*
—
и
0,761
0,650
[1, 2]
Р LiSr8* *
—
—
0,431
1,385
[1, 2]
a Li Sr8
—
—
0,616
0,886
[1, 2]
Тетрагональная сингония.
Гексагональная сингония.
Литература
1 WangF.E., Kanda F.A., King A J. // J. Phys. Chem. 1962 V. 66. N 11. P 2138-2142.
2 Bale C.W. // Bull Alloy Phase Diagrams 1989 V. 10. N 3. P. 278-280.
3 WangF.E., King A. J., Kanda F.A. // J Phey. Chem. 1962. V 66. N 11. P 2142-2145
4 Крипякевич П.И., Олексив Г.И. // Доклады АН УССР 1963 №11. С 1489-1491.
Л Л. Рохлин
Li-Ta. ЛИТИЙ-ТАНТАЛ
В работе [1} построена предполагаемая диаграмма состояния Li—Та на основании имеющихся результатов пр другим системам Та — щелочные металлы. Температуры трех нонвариантных равновесий, в которых участвуют фазы (Та), (aLi), (РЫ) или (Та), (pLi), Ж, или (Та), Ж, Газ, характер которых не установлен, приняты равными температурам фазовых превращений чистого Li.
Определена растворимость Та в жидком Li, которая составляет 0,000076 % (ат.) [19- 10~4 % (по массе)] при температуре 727 °C и 0,00705 % (ат.) [0,185 % (по массе)] при 1004 °C. Растворимость определялась анализом расплавов после выдержки в течение 24-100 ч [Ш].
В работе [2] на основании термодинамических данных теоретически рассчитана линия ликвидуса в системе Li—Та. В соответствии с проведенным расчетом растворимость Та в жидком Li оказалась меньше, чем указано выше: около 10—9 % (ат.) при температуре 700 °C и около 10~6 % (ат.) при 1000 °C.
Литература
Garg S.P., Venkatraman M., Krishnamurthy N. I! Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 6. N 1. P. 8-9.
Кузин A.H., Люблинский И.Е., Бескоровайный H.M. / / Расчеты и экспериментальные методы построения диаграмм состояния. Сб статей. М: Наука, 1985. С II3-118.
Л. Л. Рохлин.
Li—Те. ЛИТИЙ-ТЕЛЛУР
Диаграмма состояния Li—Те не построена. В системе образуется соединение Li2Te [90,19 % (по массе) Те], которое имеет кубическую структуру типа CaF2 (символ Пирсона сП 2, пр.гр. РтЗт) с параметром решетки а = 0,6517 нм [X].
Л.Л. Рохлин
Li-Ti. ЛИТИЙ—ТИТАН
Диаграмма состояния Li—Ti (рис. 120) приведена в справочнике [М]. При температуре -882 °C протекает вырожденная перитектическая реакция Ж + (pTi) •* (aTi). При температурах выше 1327 °C наблюдается равновесие газообразного Li с (PTi). Растворимость Li в жидком Ti не превышает 0,038 % (ат.). Растворимость Ti в жидком Li чрезвычайно мала и, по данным работы [ 1 ], составляет 0,0002 %
Ti, % (по массе)
(ат.) при температуре 925 °C. В работе [2] с использованием модели субрегулярных растворов рассчитана кривая ликвидуса системы Li—Ti. Уравнение кривой имеет вид 1пх =4,68 —
— 18,39x1000/7 для (aTi) и 1пх = 4,23 — 17,86x1000/7 для (pTi), где х — атомная доля, Li, а Т — температура, К. Растворимость Li в (Ti) возрастает от 0,0007 % (ат.) при температуре 300 °C до 0,029 % (ат.) при 1050 °C [3].
Литература
Leavenworth H.W., Crearly R.E. // Acta Metall. 1961. V. 9. N 5. P. 519—521.
Кузин A.H., Люблинский И.Е., Бескоровайный Н.М. // Расчеты и экспериментальные методы построения диаграмм состояния. Сб. статей. М/ Наука, 1985. С 113-118.
Пекарев А.И., Савицкий Е.М., Тылкина М.А. // Тр. Ин-та металлургии им А А Байкова АН СССР. 1963. Т.12 С. 198-201.
С.П. Алисова
Li-Tl. ЛИТИЙ-ТАЛЛИЙ
Т1,°/= ( по массе)
Рис. 122. Li-UРис. 122. Li-U
Рис. 122. Li-U
Рис. 122. Li-U
На рис. 121 представлена диаграмма состояния Li—Т1, построенная в справочнике [X] по данным работы [1], выполненной с помощью тщательно проведенных термического и терморезистометрического анализов. В системе образуется пять соединений: Li4Tl, Li3Tl, Li5Tl2, U2T1, LiTl. Соединение LiTl имеет значительную область гомогенности. Соединение LiTl обладает структурой типа CsCl (символ Пирсона сР2, пр.гр. РтЗт) с параметром решетки а = 0,3431 нм при максимальном содержании 50,3 % (ат.) Т1 [X].
Литература
Grube G., Schaufler G. // Z. Elektrochemie. 1934. Bd. 40. S. 593—600.
Л. Л. Рохлин
Li—U. ЛИТИЙ-УРАН
Диаграмма состояния Li—U не построена. В работе [1] определена растворимость U в жидком Li при температурах 700—1000 °C по
данным химического анализа быстроохлажденных расплавов после выдержки их при этих температурах. Результаты исследования приведены на рис. 122.
Литература
1. Бычков Ю.Ф., Розанов А.Н., Яковлева В.Б. // Атомная энергия. 1959. Т.7. № 6. С. 531—536.
Л. Л. Рохлин
Li—V. ЛИТИЙ—ВАНАДИЙ
На рис. 123 приведена диаграмма состояния Li—V, согласно работе [1]. Диаграмма рассчитана для давления 0,1 МПа. При значительном давлении, позволяющем сохранять фазы в конденсированном состоянии, вид диаграммы будет несколько иной: при температуре 1910 °C вместо газа появится вторая жидкость.
V, °/o (по массе)
Литература
1. Smith J.P., Lee KJ. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1988. V. 9. N 4. P. 474-478.
T.B. Добаткина
Li—W. ЛИТИЙ—ВОЛЬФРАМ
Сведения о системе Li—W очень ограниченны. В жидком Li при температуре 716 °C растворяется 0,00396 % (ат.) W [Ш]. На основании расчетов, проведенных в работе [ 1 ], растворимость W в жидком Li в интервале температур 650—1150 °C составляет 1,7x10""н— 4,3x10""6 % (ат.) соответственно. Растворимость Li в (W) также очень мала [2].
Литература
Кузин А.Н., Люблинский И.К., Бескоровайный Н.М. / / Расчеты и экспериментальные методы построения диаграмм состояния. Сб. статей. М.: Наука, 1985. С 113-116.
Sangster J., Pelton A.D. //J. Phase Equilibria. 1991. V. 12. N 2. P. 203.
Л. Л. Зусман
Li—Zn. ЛИТИЙ-ЦИНК
Диаграмма состояния Li—Zn, построенная в справочнике [X] на основании данных термического, рентгеновского анализов и измерения удельного электросопротивления [1—3], в дальнейшем не претерпела существенных изменений [4—7]. В системе Li—Zn имеется пять низкотемпературных фаз LiZn, aLi2Zn3, UZn2, aLi2Zn5, aLiZn4 и три высокотемпературные фазы pLi2Zn3, pLi2Zn5, piiZn4. Однако рентгенографические исследования пока подтвердили существование лишь пяти фаз: LiZn, aLi2Zn3, LiZn2, aLi2Zn5, aLiZn4 [X, 2, 3, 5, 7]. Формула соединения LiZn4 принята произвольно [4]; авторы работы [4] предполагают также, что соединению Li2Zn5 лучше соответствует формула Li3Zn8. На рис. 124 приведена диаграмма состояния Li—Zn [4]. При ее построении авторами работы [4] были учтены данные работы [6] о растворимости Zn в Li при температуре 150 °C, а также принято отличное от указанного в справочнике [X] обозначение соединений. В остальном диаграмма состояния (см. рис. 124) подобна приведенной в справочнике [X]. Соединение pLi2Zn3 плавится конгруэнтно при температуре 520 °C, соединения pLiZn4, pLi2Zn3 образуются в результате перитектических реакций при температурах 481 и 502 °C соответственно. Остальные соединения образуются в твердом состоянии по различным реакциям. Все соединения имеют области гомогенности. Для соединений pLi2Zn3 и piiZn4 области гомогенности
Zn, "А (по пассе)
довольно широкие. Сведения о нонвариантных реакциях, в которых принимают участие указанные выше фазы, приведены в табл. 111.
Максимальная растворимость Zn в (Ы) составляет 1,5 % (ат.) [4].
Растворимость Li в (Zn) при температуре 150 °C равна 1 % (ат.).
Сведения о кристаллической структуре соединений приведены в табл. 112.
Таблица 111. Нопвариантные реакции в системе Li—Zn [4]
Реакция
Содержание, Zn в фазах, % (ат.)
Температура, "С
Ж •• (Li) + PLi2Zn3
4,5
1,5
-50
161±3
pLi2Zn3 •• (Li) + LiZn
-50
1,5
-50
-160
pLi2Zn3 •• LiZn + oLi2Zn3
-56
-55
-58
-160
aLi2Zn3 + aLi2Zn3 •• LiZn2
-61
-71
66,7
93
pLi2Zn3 * aLi2Zn3 + aLi2Zn3
-62
-61
-70
161
pLi2Zn3 ^" pU2Zn5 * aLi2Zn^
-64
-71
-70
268
pLi2Zn3 + Ж - pU2Zn3
67
73
71
502
pLi2Zn3 •• aLi2Zn3 + aLiZn4
-73
-72
78
168
PLi2Zn3 + pLiZn4 «• aLiZn4
-74
-79
-77
245
pU2Zn5 + Ж «• pLiZn4
74
80
76
481
pLiZn4 - aUZn4 + (Zn)
-88
-84
-99
65
Ж - pLiZn4 + (Zn)
96
92
99
403
Таблица 112. Кристаллическая структура соединений системы Li—Zn
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
LiZn
NaTl
сЛ6,
0,6221 (5)
—
[3]
Fd3m
0,6232
—
[71
a Li2Zn31
—
—
0,427
—
[XI
a Li2Zn5‘2
—
—
0,4371
0,2515
[21
PLiZn42
—
hPl, Р63/ ттс
0,278 (8)
0,439 (4)
[2, 51
a LiZn4 1
—
—
0,279
[51
''Кубическая сингония.
'2Гексагональная сингония.
Литература
Grube G„ Vosskuhler H. // Z. Anorg. All. Chem. 1933. Bd. 215. S. 211-214.
Zintl E., Schneider A. // Z. Elektrochemie. 1935. Bd. 41. S. 764-767.
Zintl E., Braver G. // Z. physik Chemie. 1933. Bd. 20. S. 251.
Pelton A.D. // J. Phase Equilibria. 1991. V. 12. N 1. P. 42-45.
Schonemann H., Schuster H.-U. // Rev. Chemie. Minerale. 1976 V. 13. P. 32—40.
Farrar R.A., King H.W. // Metallography. 1968. V. 1. P. 79-90.
Ferro R. // Atti Accad. Naz. Line. Rend. C. Sci. Fis. Mat. Nat. 1966. V. 41. P. 348-350.
Л. Л. Зусман, Т.Н. Добаткина
Li—Zr. ЛИТИЙ—ЦИРКОНИЙ
Рис. 125. Li—Zr
Диаграмма состояния Li—Zr не построена. Опубликованы только результаты исследования растворимости Zr в жидком Li. Для определения растворимости Zr в жидком Li последний выдерживали в тиглях из Zr в среде Ar [1] или в условиях вибрации в течение 100 ч [Э]. В работе [1] использовали дистиллированный Li. Полученные значения растворимости приведены ниже: Температура, °C 1200 1100 1000966800760700699480
Растворимость, Zr:
% (ат.). . . 0,023 0,0091 0,0023 0,0019 0,00076 0,076 <0,00076 0,0005 0,00076 % (по массе) 0,300,120,030,0250,011,0<0,010,00650,01
Источник. . [1][1][Ц[Ш][1][Э][1][Ш][Э]
С помощью модели субрегулярных растворов в работе [2] получено уравнение линии ликвидуса 1пх = 2,53 — ld.SSxlt^/T (х — мольная доля Zr).
Согласно данным работы [3] Zr с Li не образует интерметаллических соединений и не растворяется в нем.
На рис. 125 приведена схема диаграммы состояния Li—Zr (без соблюдения масштаба) по аналогии с системой Li—Ti [4].
Литература■
Бычков Ю.Ф., Розанов А.Н., Яковлева В.Б. // Атомная энергия. 1959. Т.7. № 6. С. 531-536.
Кузин А.Н., Люблинский И.Е., Бескоровайный Н.М. // Расчеты и экспериментальные методы построения диаграмм состояния: Сб. статей. М.: Наука, 1985.
' 3. Weeks J.R. // Trans. ASM. 1965. V. 58. Р. 302-322.
Moffatt W.G. Handbook of Binary Phase Diagrams. New York: General Electric Co. Schenectady. 1976. 1977. V. 1, 2. 658 p.
Л.А. Третьяченко
Lr-Mo. ЛОУРЕНСИЙ-МОЛИБДЕН
На рис. 126 приведена схема диаграммы состояния Lr—Mo, которая построена на основании расчета в работе [1]. Показано существование эвтектики при температуре 1387 °C и концентрации 12 % (ат.) Мо.
Литература
Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Ehergy Review. Special Issue N 7.: Molibdenum' Physico-Chemical Properties of ils Compounds and Alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency, 1980. P. 195—356.
T.B. Добаткина
Lu—Mg. ЛЮТЕЦИЙ-МАГНИЙ
На рис. 127 приведена диаграмма состояния Lu—Mg, построенная в работе [1] с использованием экспериментальных данных работ [2—5]. В системе образуются три соединения, формулы которых установлены на основании рентгенографических исследований: MgLu, Mg2Lu и Mg24Lu5. Со стороны Lu в системе установлено существование перитектического превращения при температуре 671 °C с образованием соединения MgLu [2]. Характер превращения при этой температуре требует экспериментального уточнения в связи с отсутствием полиморфизма у Lu [6]. Со стороны Mg в системе имеет место эвтектическое превращение Ж [-50 % (по массе)] •* (Mg) + р (неизвестного состава) при температуре 616 °C; эвтектоидное превращение протекает при температуре 538 °C [1,3].
Растворимость Mg в (Lu) при температуре -600 °C составляет 11,5 % (ат.) и уменьшается до -3 % (ат.) с понижением температу-
ры до 350 °C [4]. Растворимость Lu в (Mg) при разных температурах приведена ниже:
Температура, °C
538
500
400
300
Растворимость, % (ат.)
8,80
6,95
4,43
3,27
Источник
[1, 3]
[1, 3]
[1, 3]
[1, 3]
Сведения о кристаллической структуре приведены в табл. 113.
Таблица 113. Кристаллическая структура соединений системы Lu—Mg
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
MgLu
Mgtu2
Mg24Lu5
CsCl
MgZn2
T*5Re24
сР2, РтЗт hP 12, Pf^/mmc
0,3727 0,3700
0,596
1,1185
0,971
[2]
[7]
[5]
[5]
Литература
1 Рохлин Л.Л. Магниевые сплавы, содержащие редкоземельные металлы. М.: Наука, 1980. 192 с.
Miller А.Е., Daane А.Н. // Trans. AIME. 1964. V. 230. N 4. P. 568-572.
Рохлин Л.Л. // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1977. № 6. С. 142—144.
Joseph R.R., Gschneidner, Jr., К.А. // Trans. AIME. 1965. V. 233. № 12. P. 2063-2069.
Крипякевич П.И., Евдокименко В.И., Гладышевский Е.И. // Кристаллография. 1964. Т.9. № 3. С. 410-411.
Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W. // Handbook of the Physics and Chemistry of Rare Earths. Amsterdam, New York, Oxford, Tokyo: North-Holland Physics Publishing Co., 1986. V. 8. Chap. 54. P. 1-161.
Krypiakewytsch P.I., Evdokimenko V.I. // Z. Anorg. All Chem. 1967. Bd. 355. N 1/2. S. 104-112.
Л.Л. Рохлин
Lu—Mn. ЛЮТЕЦИЙ—МАРГАНЕЦ
Диаграмма состояния Lu—Mn не построена. Методом рентгеноструктурного анализа установлено образование соединений LuMn2 (фаза Лавеса) и LuMn5.
Соединение LuMn2 имеет структуру типа MgZn2 (символ Пирсона АР2, пр.гр. Рб^/ттс) с параметрами решетки а = 0,5203 нм; с = = 0,8517 нм. Соединение LuMn5 имеет структуру собственного типа (символ Пирсона /гР12, пр.гр. Рб3//ис) с параметрами решетки а = = 0,5186 нм; с = 0,8566 нм [V-C].
Lu—Mo. ЛЮТЕЦИЙ—МОЛИБДЕН
Диаграмма состояния не построена. На основании рентгеновского исследования сплавов системы Lu—Мо, изготовленных дуговой плавкой, сообщается об отсутствии в системе промежуточных фаз [Ш]. Согласно проведенному в работе [1] расчету в системе можно ожидать образование эвтектики при температуре 1545 °C и содержании Мо 9 % (ат.).
Литература
Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Energy Review. Special Issue N 7. Molibdenum: Physico-chemical Properties of its Compounds and Alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency, 1980. P. 195—356.
КБ. Поварова
Lu-44. ЛЮТЕЦИЙ—АЗОТ
Диаграмма состояния Lu—N не построена. Нитрид LuN обладает структурой типа NaCl (символ Пирсона с№, пр.гр. Fm3m> с параметром решетки а = 0,4766 нм [Э]. Сообщается о синтезе нитрида Lu2N3 со структурой типа Мп2О3 (символ Пирсона с/80, пр.гр. УаЗ) и параметром решетки а = 1,032 нм [1].
Литература
Kieffer R., Ettmayer Р„ Pajakoff S. // Monatsh. Chem. 1972. Bd. 103. N 5. S. 1285-1298.
Ю.Б. Кузьма
Lu—Nd. ЛЮТЕЦИЙ—НЕОДИМ
Диаграмма состояния Lu—Nd экспериментально не построена [1, М]. Однако Nd и Lu в металлическом состоянии имеют идентичное электронное строение (5р6—5d^6s^ и близкие параметры плотных гексагональных решеток. Их атомные радиусы отличаются на 5 %. В табл. 114 приведена кристаллическая структура элементов системы Lu—Nd.
Таблица 114. Кристаллическая структура и полиморфные превращения элементов системы Lu—Nd
Атомный номер, элемент
Модификация
Прототип, структура
Параметры решетки, нм
Температура превращений, ’С
Реакция
Источник
а
С
60, Nd
aNd
aLa, ДГПУ
0,36582
1,17966
1021
Ж - ₽Nd
[1]
₽Nd
W, оцк
0,413
—
863
aNd «• pNd
[1]
71, Lu
—
Mg, ГПУ
0,35052
0,55494
1663
Ж " Lu
[1]
1790
жгпу » жоцк
[2]
NdLu,*/» (am.)Lu
Вследствие близости строения при высоких температурах растворы на основе «Nd и Lu образуют непрерывные ряды твердых растворов, которые распадаются при температурах ниже -700 °C на две фазы, имеющих ДГПУ и ГПУ структуры.
С этим связано появление на диаграмме состояния области несмешиваемости (рис. 128), экспериментально установленной методами микроструктурного и рентгеновского анализов [1]. В приближении идеальных растворов между Nd и Lu, так же как в системе Nd—Ег [1], должно наблюдаться перитектическое равновесие при температуре -1380 °C и концентрации -56 % (ат.) Lu [2]. Вследствие отклонения от идеальных растворов, соответствующего различию атомных радиусов компонентов, равному 5 %, между линиями ликвидуса и солидуса, а также солвуса образуются достаточно широкие двухфазные области. Сплавы на основе Lu претерпевают полиморфное превращение в жидком состоянии Жгпу •* Жоцк.
Литература
1 Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W. // Handbook of the Physics and Chemistry of Rare Earths Amsterdam, New York, Oxford, Tokyo: North-Holland Physics Publishing Co V. 8. Chap. 54. P. 1-161.
Григорович B.K., Григорович K.B. // Строение и свойства металлических расплавов' Тезисы докладов на VII Всесоюзной конференции ЧПИ, 1990. Т.2. № 2. С 250-252.
В.К Григорович
Lu—Ni. ЛЮТЕЦИЙ-НИКЕЛЬ
Диаграмма состояния системы Lu—Ni не построена. Методом рентгеноструктурного анализа установлены кристаллографические характеристики четырех соединений: LuNi, LuNi2, LuNi5, Lu2Ni17 (табл. 115) [V-С].
Таблица 115. Кристаллическая структура соединений системы Lu—Ni
Соединение
Прототип
Символ
Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки
а
b
с
LuNi
CrB
оС8, Стет
0,3668
0,9995
0,4174
FeB
oPS, Рпта
0,6910
0,4068
0,5362
LuNi2
MgCu2
cF24, Fd3m
0,7083
—
—
Lu№5
CaCu5
hP6, Р6/ттт
0,4834
—
0,3969
LU2NI17
Th2Ni17
hP38, Р63/ттс
0,821
—
0,7995
Lu-O. ЛЮТЕЦИЙ-КИСЛОРОД
Диаграмма состояния Lu—О не построена. Установлено существование соединения Lu2O3, которое претерпевает полиморфное превращение [Ш]. Соединение Lu2O3 плавится при температуре =2410 °C. Температура полиморфного превращения не установлена. Одна модификация (С) имеет структуру типа Мп2О3 (символ Пирсона с/80, пр.гр. УаЗ) с параметром решетки а = 1,03907 нм [Э] или а = = 1,0390 нм [Ш]. Вторая модификация (В) имеет структуру типа Sm2O3 (символ Пирсона тСЗО, пр.гр. СИт) и параметры решетки а = 1,370 нм, b = 0,3410 нм, с = 0,8425 нм, р = 100,22° [1]. Моноклинная В-модификация фиксируется при закалке от температуры 1005 °C при давлении 4 ГПа [Ш].
Литература
Hoekstra H.R. // Inorg Chem. 1966. V. 5. Р. 754-755.
Ю.Б. Кузьма
Lu-Os. ЛЮТЕЦИЙ-ОСМИЙ
Диаграмма состояния Lu—Os не построена. Методом рентгеноструктурного анализа установлены структуры соединений LuOs2 и Lu3Os.
Соединение LuOs2 (фаза Лавеса) имеет структуру типа MgZn2 (символ Пирсона hP 12, пр.гр. P63/tnmc) с параметрами решетки а = = 0,2629 нм, с = 0,86663 нм. Структура соединения Lu3Os изотипна со структурой Fe3C (символ Пирсона оР16, пр.гр. Рпта, имеет параметры решетки а = 0,3310 нм, b = 0,7989 нм, с = 937 нм [V-C].
Е.И. Гладышевски, О.И. Бодак, В.К. Печорский
Lu—P. ЛЮТЕЦИЙ-ФОСФОР
Диаграмма состояния Lu—P не построена. В системе образуется соединение LuP, которое имеет гранецентрированную кубическую структуру типа NaCl (символ Пирсона с/8, пр.гр. РтЗтЛ с параметром решетки а = 0,5533 нм [Ш, 1J.
Литература
landelli К. П Atti Accad Naz. Line. Rend. C Sei. Fis Mat. Nat. 1964. V. 37. P 160-164
Л.Л. Рохлин
Lu-Pb. ЛЮТЕЦИЙ-СВИНЕЦ
Диаграмма состояния Lu—Pb приведена на рис. 129 по данным работы [1].
В системе образуются четыре соединения, одно из которых, Lu5Pb3, плавится конгруэнтно при температуре 1695 °C, три других образуются по перитектическим реакциям:
Lu5Pb4 « Ж + Lu5Pb3 при 1550 °C;
Lu6Pb5 »Ж + Lu5Pb4 при 1170 °C;
LuPb2 •* Ж + Lu6Pb5 при 570 °C.
Соединение Lu5Pb^ претерпевает полиморфное превращение при температуре 1475 °C. В системе Lu—Pb имеют место два эвтектических равновесия:
Ж •* LuPb2 + (РЬ) при 324 °C и 99 % (ат.) РЬ,
Ж « Lu5Pb3 + (Lu) при 1285 °C и 17,5 % (ат.) РЬ.
Lu растворяет не более 1 % (ат.) РЬ. Растворимость РЬ в (Lu) практически отсутствует.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 116 по данным справочника [V-C].
Кристаллографические данные об aLu5Pb4 отсутствуют.
Таблица 116 Кристаллическая структура соединений системы Lu—Pb [V-C]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
Lu5Pb3
Mn5Si3
ЙР16, Р63/тст
0,8764
—
0,6419
pLu5Pb4
—
—
1,6550
0,650
1,954
Lu6Pb5
—
—
2,000
0,917
0,642
LuPb2
MoSi2
ПЬ, 14/ттт
0,37061
—
1,3120
Ромбическая сингония
Литература
1 McMasters O.D., Gschneidner, Jr., К.А. // J. Less-Common Met. 1969. V. 19. P 337-344
E И Гладышевский, О. И Бодак, В.К. Печарский
Lu—Pd. ЛЮТЕЦИЙ-ПАЛЛАДИЙ
Диаграмма состояния Lu—Pd не построена. Установлено существование четырех соединений, сведения о кристаллической структуре которых по данным справочника [V-C] приведены в табл. 117.
Таблица 117. Кристаллическая структура соединений системы Lu—Pd
Соединение
Прототип
Символ
Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
а
С
LuPd3
AuCu3
cP4, РтЗт
0,40356
—
Lu3Pd4
Pu3Pd4
ЙЯ14, R3
1,2870
0,5642
LuPd
CsCl
cP12, РтЗт
0,3417
—
Lu5Pd2
Dy5Pd2
cF144, Fd3m
1,3241
—
Lu—Pm. ЛЮТЕЦИЙ-ПРОМЕТИЙ
Фазовая диаграмма Lu—Pm экспериментально не построена [1, М]. Однако Pm и Lu в металлическом состоянии изоэлектронны, имеют три коллективизированных валентных 5d^6s2 электрона. Плотные гексагональные структуры аРт (ДГПУ) и Lu (ГПУ) сходны друг с другом и имеют близкие параметры решеток и атомные радиусы, отличающиеся на 4,4 %. Сведения о кристаллической структуре элементов системы Lu—Pm приведены в табл. 118.
Таблица!!! Кристаллическая структура и полиморфные превращения элементов системы Lu—Pm
Атомный номер, элемент
Модификация
Прототип, структура
Параметры решетки, нм
Температура превращений, °C
Реакция
Источник
a
С
61, Pm
aPm
aLa, ДГПУ
0,365
1,165
890
aPm - рРт
[1]
РРт
W, ОЦК
-0,410
—
1042
Ж - РРт
[1]
71, Lu
—
Mg, ГПУ
0,35052
0,55494
1663
Ж - Lu
[11
1790
Жрцу ' ЖОЦК
[21
Благодаря близости электронно-кристаллического строения и атомных радиусов Pm и Lu при высоких температурах должны образовывать непрерывный ряд ДГПУ — ГПУ растворов, переходящих друг в друга по механизму дефектов упаковки.
Система Lu—Pm вследствие большой разницы температур плавления должна быть перитектической, так же как система Er—Nd. В приближении идеальных растворов линии, соединяющие температуры плавления (1042—1663 °C) и превращения (890—1790 °C), пересекаются в перитектической точке, отвечающей температуре -1370 °C и -53 % (ат.) Lu (рис. 130). В расплавах, богатых Lu, происходит изменение ближнего порядка Жгпу •* Жоцк. Вероятно, как и в системе Lu—Nd, при температурах ниже температуры -700 °C возникает двухфазная область в виде купола, разделяющего ДГПУ и ГПУ твердые растворы.
Литература
1 Gschnetdner, Jr., К.А., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths Amsterdam New York, Oxford, Tokyo North-Holland Physics Publising Co, 1986 V 8 Chap 54 P 1-161
Григорович B.K., Григорович K.B. 11 Строение и свойства металлических и' шлаковых расплавов Тезисы докл на VII Всесоюзной конференции. Челябинск: ЧПИ, 1990. Т 2 №2. С. 250-252.
В. К. Григорович
Lu—Ро. ЛЮТЕЦИЙ—ПОЛОНИЙ
Диаграмма состояния Lu—Ро не построена. В системе образуется соединение LuPo. Соединение LuPo плавится инконгруэнтно при температуре 1898 °C и имеет структуру типа NaCl (символ Пирсона cFS, пр.гр. РтЗт), а = 0,6159 нм [1].
Литература
1. Kershner C.J., DeShando R.J., Heidelberg R.F., Steinmeyer R.H. // J. Inorg. Nuclear Chern. 1966. V. 28. N 8. P. 1581-1588.
Л.Л. Рохлин
Lu—Pr. ЛЮТЕЦИЙ—ПРАЗЕОДИМ
Фазовая диаграмма Lu—Рг экспериментально не построена [1, MJ. Однако Рг и Lu в металлическом состоянии изоэлектронны, поскольку имеют три коллективизированных валентных 5cr6s2 электрона. Плотные гексагональные структуры «Рг (ДГПУ) и Lu (ГПУ) имеют близкие параметры решеток и атомные радиусы, отличающиеся на 2,36 %. В табл. 119 приведены сведения о кристаллической структуре элементов системы Lu—Pr.
Та бл ица 119. Кристаллическая структура и полиморфное превращение элементов системы Lu—Pr
Атомный номер, элемент
Модификация
Прототип, структура
Параметры решетки, нм
Температура превра- щений, °C
Реакция
Источник
а
С
59, Рг
«Рг
aLa, ДГПУ
0,36721
1,18326
795
аРг - ррг
[1]
ррг
W, ОЦК
0,413
—
931
Ж - рРг
[11
71, Lu
—
Mg, ГПУ
0,35052
0,55494
1663
Ж - Lu
[11
1790
Жщу * ЖОцК
[2]
Благодаря сходству электронно-кристаллического строения и близости атомных радиусов аРг и Lu при высоких температурах образуют непрерывные твердые растворы, переходящие друг в друга по механизму дефектов укладки. Система Lu—Pr вследствие большой
разницы температур плавления компонентов должна быть похожа на перитектическую систему Er—Nd. В приближении идеальных растворов линии, соединяющие температуры плавления (931—1663 °C) и превращения (795—1790 °C), пересекаются в перитектической точке, отвечающей температуре -1300 °C и концентрации -50 % (ат.) Lu (рис. 131). Расплавы, богатые Lu, испытывают изменение ближнего порядка Жту •* Жоцк. При температурах -700 °C непрерывные ряды плотных гексагональных растворов должны распадаться на ДГПУ и ГПУ растворы, как в системах La—Lu и Lu—Nd.
Литература
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Amsterdam. New York, Oxford, Tokyo: North-Holland Physics Publising Co., 1986. V 8. Chap. 54 P. 1-161.
Григорович B.K., Григорович K.B. // Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов. Тезисы докл. на VII Всесоюзной конференции. Челябинск. ЧПИ, 1990. Т.2. № 2. С 250-252.
В. К. Григорович
Lu—Pt. ЛЮТЕЦИЙ-ПЛАТИНА
Диаграмма состояния Lu—Pt не построена. В табл. 120 приведены сведения о составах и структуре известных соединений в сплавах Lu с Pt по данным справочников [Ш, V-C).
Таблица 120. Кристаллическая структура соединений системы Lu—Pt
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
LujPt
Fe3C
oP 16, Pnma
0,6926
0,9225
0,6293
Lu2Pt
Co2Si
oP16, Pnma
0,6978
0,4630
0,8584
Lu5Pt3
Mn5Si3
hP16, P63/mcm
0,8183
—
0,6155
Lu5Pt4
Sm
oP36, Pnma
0,7323
1,4261
0,7388
LuPt
FeB
oP3, Pnma
0,6810
0,4417
0,5479
Lu3Pt4
Pu3Pd4
hR14, R3
1,2842
—
0,5622
LuPtj
AuCu3
cP4, Pm3m
0,4030
—
0,5622
Lu-Pu. ЛЮТЕЦИЙ-ПЛУТОНИЙ
Диаграмма состояния Lu—Pu не построена. Некоторые сведения о системе Lu—Ри приведены в справочниках [Э, Ш]. Сообщается, что легирование Ри -5 % (ат.) Lu понижает температуру плавления Ри от 640 до 634 °C. Максимальная растворимость Ри в (Lu) составляет -20 % (ат.) Предельная растворимость Lu в (Ри) равна -2—3 % (ат.). Добавка к Ри -4 % (ат.) Lu стабилизирует при закалке (ЗРи). Предполагается, что (гРи) образуется по перитектической реакции (Lu) + Ж •* (еРи).
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский
Lu-Re. ЛЮТЕЦИЙ^ЕНИЙ
Диаграмма состояния Lu—Re не построена. В системе образуется соединение LuRe2 с гексагональной структурой типа MgZn2 (символ Пирсона ЛР12, пр.гр. Рб^/ттс) и параметрами решетки а = = 0,5317 нм, с = 0,8723 нм [1]; а = 0,5335 нм, с = 0,8717 нм [Э].
Литература
Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов. Вища школа, 1982 255 с.
М.А. Тылкина
Lu—Rh. ЛЮТЕЦИЙ-РОДИЙ
Диаграмма состояния Lu—Rh не построена. Сообщается о существовании двух соединений LuRh и LuRh2 (фаза Лавеса). В табл. 121 приведены сведения об их кристаллической структуре по данным справочника [V-C].
Таблица 121 Кристаллическая структура соединений системы Lu—Rh
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
а
С
LuRh
CsCl
сР1, РтЗт
0,3332
—
LuRh2
MgCu2
cF2A, Fd3m
0,7416
—
ЕИ Гладышевский, О И. Бодак, В.К. Печорский
Lu—Ru. ЛЮТЕЦИЙ-РУТЕНИЙ
Диаграмма состояния Lu—Ru не построена. Установлено существование ряда соединений, состав и кристаллическая структура которых, по данным работы [1], приведены в табл. 122.
Таблица
122. Кристаллическая структура соединений системы Lu—Ru
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
a
b
c
LuRuz
MgCu2
cF24, Fd3m
0,7412
—
—
MgZnz
hP12, Pb-J mmc
0,5312
—
0,8732
LuRu
CsCl
cP2, Pm3m
0,3329
—
—
Lu5Ru2*
Mn5Cz
mC28, C2/c
1,5252
0,6109
0,7223
Lu3Ru
Fe3C
oP16, Pnma
0,7247
0,8915
0,6131
*₽ - 97,37”.
Литература
Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 225 с.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В К. Печарский
Lu—S. ЛЮТЕЦИЙ-СЕРА
Диаграмма состояния Lu—S не построена. В системе Lu—S образуются соединения LuS и Lu2S3. Соединение LuS имеет структуру типа NaCl (символ Пирсона cFS, пр.гр. Fm3m') с параметром решетки а = = 0,5323 нм [1]. Соединение Lu2S3 имеет ромбоэдрическую решетку типа аА12О3 (символ Пирсона AR10, пр.гр. /?3с) с параметрами эквивалентной гексагональной решетки: а = 0,6730 нм, с = 1,821 нм [2].
Литература
Tandelli А. // Atti Accad. Naz. Une. Rend. C. Sci. Fic. Mat. Nat. 1964. V. 37. P. 160-164.
Flahaut J., Domange L, Guittard M. et al. // Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. 1963. V. 257. N 8. P 1530-1533.
Л.Л. Рохлин
Lu-Sb. ЛЮТЕЦИЙ-СУРЬМА
На рис. 132 приведена диаграмма состояния, построенная в работе [1] на основании данных дифференциального термического, рентгеновского, микроструктурного анализов и измерения микротвердости.
Рис. 132. Lu—Sb
В системе образуются соединения Lu3Sb, LujSbg, LuSb, LuSt^. Соединение LuSb плавится конгруэнтно при температуре 2180 °C и претерпевает полиморфное превращение a LuSb ** PLuSb при температуре 1870 °C. Соединения Lu3Sb, Lu^Sb3 и LuSb2 плавятся инконгруэнтно при температурах 1290, 1570, 930 °C соответственно.
Растворимость Sb в (Lu) незначительная, растворимость Lu в (Sb) практически отсутствует.
Сведения о кристаллической структуре соединений a LuSb, LuSb2 и LujSb3 приведены в табл. 123. Кристаллическая структура соединений PLuSb и Lu3Sb не определена.
Таблица 123 Кристаллическая структура соединений системы Lu—Sb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
Lil jSfag
Mn5Si3
hP\b, P63/mcm
0,89
—
0,633
[1]
a LuSb
NaCl
cF8,
0,605
—
—
[1]
Fm3m
0,60555
—
—
[2]
0,6058
—
—
[3]
LuSb2
—
oC6,
0,33211
0,57251
0,7782
[4]
C222
0,3244
0,5935
0,7885
[5]
Литература
Abdusalyamova M.N., Faslyeva N.D., Eliseeo A.A. et al. // J. Less-Common Met. 1990. V. 166. N. 2. P. 229-232.
Przybylska M„ Reddoch A.H., Ritter GJ. // J. Amer. Chern. Soc. 1963. V. 85. N 4. P. 407-411.
landed! A. // Atti Accad. Naz. Line. Rend. C. Sci. Fiz. Mat. Nat. 1964. V. 37. P. 160-164.
Johnson Q. // Inorg. Chern. 1971. V. 10. N 9. P. 2089—2090.
Okamoto H. H J. Phase Equilibria. 1991. V. 12. N 3. P. 393-394.
T.B. Добаткима
Lu-Sc. ЛЮТЕЦИЙ-СКАНДИЙ
Фазовая диаграмма Lu—Sc экспериментально не построена. Однако Sc и Lu в металлическом состоянии почти изоэлектронны и имеют по три валентных коллективизированных электрона 3d14s2 и 5dl 6s2 соответственно. Кроме того, aSc и Lu имеют одинаковую ГПУ структуру с близкими параметрами а и с. Их атомные радиусы различаются на 5,75 %. В табл. 124 приведены сведения о кристаллической структуре элементов системы Lu—Sc.
Таблица 124. Кристаллическая структура и полиморфные превращения элементов системы Lu—Sc
Атомный номер, элемент
Модификация
Прототип, структура
Параметры решетки, нм
Температура превращений, “С
Реакция
Источник
a
С
71, Lu
—
Mg, ГПУ
0,35052
0,17349
1663
Ж - Lu
[1]
1790
Жту ' ЖОцк
[1]
21, Sc
aSc
Mg, ГПУ
0,33088
0,16406
1337
aSc » PSc
[11
PSc
W, ОПК
0,373
—
1541
Ж - PSc
[21
Вследствие близкого электронного и кристаллического строения Lu и Sc должны, так же как Sc и Но, Sc и Ег, образовывать непрерывные фазы ГПУ растворов. Вследствие большого различия температур плавления Lu и Sc в системе Lu—Sc, вероятнее всего, существует перитектическое равновесие, как в системах Tb—Er, Dy—Ег. Значительная разница атомных радиусов обусловливает отклонение растворов от идеальных и провисание кривых ликвидуса и солидуса. В приближении идеальных растворов перитектическая точка отвечает температуре -1600 °C и концентрации -40 % (ат.) Sc (рис. 133) [2].
Рис. 133. Lu—Sc
Литература
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Handbook of the Physics and Chemistry of Rare Earths. Amsterdam, New York, Oxford, Tokyo: North-Holland Physics Publishing Co. V. 8. Chap. 54. P.—161.
Григорович B.K., Григорович K.B. // Строение и свойства металлических расплавов: Тезисы докладов на VII Всесоюзной конференции. Челябинск: ЧПИ, 1990. Т.2. № 2. С. 250-252.
В.К, Григорович
Lu—Se. ЛЮТЕЦИЙ-СЕЛЕН
Диаграмма состояния Lu—Se не построена. Установлено образование соединений LuSe, Lu2Se3 [Ш, 1—3], LuScj»4 [4]. Согласно данным работы [4] соединение LuSe! 34 является более термически устойчивым, чем Lu2Se3. При высоких давлениях и температуре синтезированы соединение LuSe2 и новая модификация соединения Lu2Se3. Сведения о кристаллической структуре указанных соединений приведены в табл. 125.
Таблица 125. Кристаллическая структура соединений системы Lu—Se
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
LuSe
NaCl
cF8, Fm3m
0,5576
—
—
[11
Lu2Se3
Sc2S3
oF80, Fddd
1,124 1,1229(2)
0,795 0,7986(1)
2,384 0,3865(3)
[Ш] [31
LuSe*
—
— ’
1,127
0,795
2,379
[41
Lu2Se3
Th3P4
c728, 743d
0,8570
—
—
[51
LuSe2
*Ромбич
Cu2Sb хкая синго!
tP6, . PAlnmm
1ИЯ.
0,3936
0,8147
[61
Литература
landelli А. // Atti Accad. Naz. Une. Rend. C. Sci. Fis. Mat. Nat. 1964. V. 37. P. 160-164.
Flahaut J., Damange L, Guittard M. et al. // Comp. Rend. Acad. Sci. Paris. 1963. V. 257. N 8. P. 1530-1533.
Range K.-J., Eglmeier Ch. // J. Less-Common Met. 1991. V. 171. N 1. P. L27-L30.
Словинских B.K., Кузнецов H.T., Грачева H.B. // Журнал неорганической химии. Т.27. № 5. С. 1323—1324.
Eatough N.L, Hall Н.Т. // Inorg. Chern. 1970. V. 9. N 2. P. 417-418.
Webb A.W., Hall H.T. // Inorg. Chern. 1970. V. 9. N 4. P. 843-847.
Л.Л. Рохлин
Lu—Si. ЛЮТЕЦИЙ-КРЕМНИЙ
Диаграмма состояния Lu—Si не построена. Сообщается о существовании со стороны Si эвтектики при температуре 1170 °C и содержании 77 % (ат.) Si [1]. В работе [1] оценена также растворимость Si в расплаве Lu и построена линия ликвидуса в области концентраций 100-77 % (ат.) Si.
Сведения о кристаллической структуре соединений, образующихся в системе Lu—Si, по данным справочника [2], приведены в табл. 126.
Таблица 126. Кристаллическая структура соединений системы Lu—Si
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
LiijSig
Mn5Si3
№\Ь, Р63/тст
0,824
—
0,613
Lu5Si4‘
—
Pija
0,720
1,411
0,746
Lu Si
СгВ
оС%, Стет
0,415
1,024
0,375
Lu2Si3
А1В2
hP3, РЫттт
0,3745
—
0,4050
Моноклинная сингония
, у - 92,1°.
Литература
Лозовский В.Н., Колесниченко А.И. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1981. Т.17. № 3. С. 554—555.
Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский
Lu—Sm. ЛЮТЕЦИЙ-САМАРИЙ
Диаграмма состояния Lu—Sm экспериментально не построена. Однако Sm и Lu имеют в металлическом состоянии идентичное электронное строение с тремя коллективизированными валентными электронами Sd^ 6s2, одинаковую плотную гексагональную структуру типа Mg с близкими параметрами решетки и атомные радиусы, отличающиеся на 4,0 % [1]. В табл. 127 приведена кристаллическая структура элементов' системы Lu—Sm.
Таблица 127. Кристаллическая структура и полиморфное превращение элементов системы Lu—Sm
Атомный номер, элемент
Модификация
Прототип, структу-
' ра
Параметры решетки, нм
Температура превращения, °C
Реакция
Источник
а
С
62, Sm
aSm*
—
0,36290
2,6207
734
aSm - PSm
[11
PSm
Mg, ГПУ
0,36630
0,58448
1074
Ж - ySm
[11
ySm
W, оцк
0,410
—
922
pSm •• ySm
[11
71, Lu
—
Mg, ГПУ
0,35778
0,56178
1663
Ж - Lu
[11
1790
ЖГПу " ЖОцк
[21
Ромбоэдрическая сингония.
LuSm,”/® fam.)Sm
Рис. 135. Lu—SnРис. 135. Lu—Sn
Рис. 135. Lu—Sn
Рис. 135. Lu—Sn
На этом основании можно предполагать, что Sm и Lu образуют друг с другом непрерывные ряды твердых растворов с ГПУ структурой типа Mg. В приближении идеальных растворов линии ликвидуса-солидуса аппроксимируются прямой, соединяющей температуры плавления компонентов. Lu в отличие от Sm и большинства редкозе
мельных металлов не имеют высокотемпературной ОЦК модификации вблизи температуры плавления, однако в области жидкого состояния при температуре 1790 °C испытывает соответствующее изменение ближнего порядка Жгпу «* Жоцк 12]. Это позволяет провести другую линию, соединяющую температуры превращения Sm и Lu, и построить диаграмму состояния Lu—Sm (рис. 134) перитектического типа с перитектической точкой при температуре 1400 °C и содержании 45 % (ат.) Sm. Вследствие различия атомных радиусов Lu и Sm на 4 % их твердые растворы немного отклоняются от идеальных, поэтому кривые ликвидуса — солидуса и солвуса несколько расходятся, что отражено на диаграмме состояния. Область гомогенности растворов на основе aSm достигает 32—38 % (ат.) Lu вследствие близости отношения с : а (соответственно 1,6048 и 1,583).
Литература
Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Amsterdam. New York. Oxford. Tokyo: North-Holland Physics Publishing Co., 1986. V. 8. Chap. 54. P. 1-161.
. Григорович B.K., Григорович K.B. // Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов: Тезисы докл. на VII Всесоюзной конференции. Челябинск: ЧПИ, 1990. Т.2. № 2. С.250-252.
В.К. Григорович
Lu—Sn. ЛЮТЕЦИЙ-ОЛОВО
На рис. 135 приведена диаграмма состояния Lu—Sn, которая в
области, богатой Sn, построена в работе [1] по данным дифференциального термического и микроструктурного анализов. Обнаруженное в изученной области концентраций соединение LuSn3 образуется из расплава при температуре 1017 °C. Соединение LuSn3 участвует в эвтектическом равновесии Ж •* LuSn3 + ? (фаза не известна) при температуре ниже 1000 °C и при содержании 70 % (ат.) Sn, а также входит, по-видимому, в состав вырожденной эвтектики (Sn) + LuSn3. Растворимость Lu в (Sn) практически отсутствует. Структура соединения LuSn3 не определена. Данные о структуре двух других соединений Lu5Sn3 и LuSn2, образующихся в этой системе, приведены в табл. 128 согласно справочнику [V-CJ.
Таблица 128. Кристаллическая структура соединений системы Lu—Sn
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
а
b
С
Lu5Sn3
Mn5Si3
АР 16, P63/mcm
0,8679
—
0,6349
LuSn2
ZrSi2
оС12, Cmcm
0,4434
1,5997
0,4273
Литература
1 Кулагина Н.Г., Баянов А.П., Кулагин Н.М. // Изв. АН СССР. Металлы. 1985. № 3 С. 211-216
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский
Lu-Ta. ЛЮТЕЦИЙ-ТАНТАЛ
На рис. 136 приведена диаграмма состояния Lu—Та, которая в области, богатой Lu, построена в работе [1]. Сплавы изготовляли в индукционной печи в вакууме путем нагрева Lu в толстостенных тиглях из тантала с последующим сбрасыванием в водоохлаждаемый медный приемник. В качестве исходных компонентов использовали Lu чистотой 99,93 % (по массе) и Та чистотой 99,9 % (по массе).
В сплавах, богатых Lu, кристаллизуется эвтектика (Lu) + (Та) при температурах 1660 °C и содержании 1,4 % (ат.) Та. Границу между фазовыми областями Ж и Ж + (Та)'можно описать уравнением Igx = —5,336x10“3/Т + 0,8935, где х — атомная доля Та в жидкости; Т — температура, К.
LuTa, % tom.)
Рис. 136. Lu—Ta
Литература
1. Dennison D.H., Tschetter M.J., Gschneidner Jr., K.A. // J. Less-Common Met. 1965 V 10. № 2. P. 108-115
ЕИ. Гладышевский, О И. Бодак, В.К. Печарский
Lu—Tb. ЛЮТЕЦИЙ-ТЕРБИЙ
Диаграмма состояния Lu—Tb экспериментально не построена. Однако Lu и ТЬ достаточно близко расположены в периодической системе, имеют в металлическом состоянии идентичное электронное строение с тремя коллективизированными электронами Sd16s2, одинаковую плотную гексагональную структуру типа Mg с близкими параметрами решетки и атомные радиусы, отличающиеся на 2,8 %. В табл. 129 приведена кристаллическая структура ТЬ и Lu.
Таблица 129. Кристаллическая структура и полиморфное превращение элементов системы Lu—Tb
Атомный номер, элемент
Модификация
Прототип, структура
Параметры решетки, нм
Температура превра- щеиия, °C
Реакция
Источник
а
С
65, ТЬ
аТЬ
Mg, ГПУ
0,36055
0,56966
1289
аТЬ - |ЗТЬ
[21
рть
W, ОЦК
0,402
—
1356
ж - рть
[2]
71, Lu
—
Mg, ГПУ
0,35052
0,55494
1663
Ж - Lu
[2]
1790
ЖГПУ " Жоцк
[3]
Авторы работы [1] нашли методом рентгеноструктурного анализа и резистометрии, что в системе Lu—Th существует полная взаимная растворимость компонентов. Изменение параметра а в этой системе указывает на положительное отклонение от правила Вегарда, параметр с изменяется почти линейно [1, 2]. В отличие от большинства редкоземельных металлов Lu вблизи температуры плавления не имеет высокотемпературной ОЦК модификации, но в жидком состоянии при температуре 1790 °C испытывает изменение ближнего порядка Жгпу * Жоцк [3]. В приближении идеальных растворов линии ликвидуса — солидуса и ликвидуса — солвуса сливаются в две пересекающиеся прямые, позволяющие определить точку их пересечения при температуре 1475 °C и содержании 63 % (ат.) ТЬ. Такую диаграмму можно представить как перитектическую (рис. 137). Вследствие небольшой разницы атомных радиусов растворы немного отклоняются от идеальных и линии ликвидуса — солидуса и солвуса немного разделяются.
Литература
Smidt F.A., Daane A.H. // J. J. Phys. Chem. Solids. 1963. V. 24 P. 361.
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Amsterdam. New York. Oxford. Tokyo: North-Holland Physics Publishing Co., 1986. V. 8 Chap. 54. P. 1-161.
Григорович B.K., Григорович K.B. // Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов: Тезисы докл. на VII Всесоюзной конференции. Челябинск: ЧПИ, 1990. Т.2. № 2. С.250-252.
В.К. Григорович
Lu-Tc. ЛЮТЕЦИЙ-ТЕХНЕЦИЙ
Диаграмма состояния Lu—Тс не построена. В системе Lu—Тс образуется соединение LuTc2 с гексагональной структурой типа MgZn2 (символ Пирсона АР12, пр.гр. Рб^/ттс). Параметры решетки: а = 0,5309, с = 0,8739 нм [Ш, 1].
Литература
Darby J.B., Norton L.J., Downey J.M. // J. Less-Common Met. 1964. V. 6. P. 165-167.
Л.Л. Рохлин
Lu-Te. ЛЮТЕЦИЙ-ТЕЛЛУР
Диаграмма состояния Lu—Те не построена. В системе образуется ряд соединений. Соединение LuTe имеет структуру типа NaCl (символ Пирсона сЕ8, пр.гр. ЕтЗт) с параметром решетки а = 0,5961 нм [1]. При высоких давлении и температуре были синтезированы соединения LuTe2_JC и LuTe3 [2]. Для соединения LuTe2—JC определена тетрагональная структура с параметрами решетки а = 0,4222 нм, с = 0,8807 нм. Соединение LuTe3 имеет орторомбическую структуру с параметрами решетки а = 0,4277 нм, b = 2,5137 нм, с = 0,4278 нм [2].
Литература
landelli А. // Atti Accad. Naz. Lins. Rend. C. Sci. Fiz. Mat. Nat. 1964. V. 37. P. 160-164.
Cannon J.F., Hall H.T. // Ihorg. Chem. 1970. V. 9. № 7. P. 1639-1643.
Н.И. Никитина
Lu-Th. ЛЮТЕЦИЙ-ТОРИЙ
Диаграмма состояния Lu—Th построена в работе [1]. Авторами этой работы было предположено наличие полиморфного превращения aLu •* pLu и в связи с этим установлено существование непрерывных рядов твердых растворов между высокотемпературными модификаци-
ями (pTh) и (aLu), а также перитектоидного равновесия (pTh, Lu) + + (aTh) * (aLu) при температуре 1480 °C. Однако в дальнейшем не было подтверждено, что Lu имеет полиморфное превращение [2], поэтому приведенная в работе [1] диаграмма состояния Lu—Th может быть интерпретирована, как показано на рис. 138. При температуре, близкой к 1663 °C, предполагается существование перитектической реакции Ж + (pTh) •* (Lu), а при температуре 1480 °C происходит эвтектоидный распад (pTh) * (aTh) + (Lu). Граница фазового превращения pTh •* aTh имеет максимум при температуре -1550 °C [1].
Растворимость Lu в (Th) при комнатной температуре достигает 40 % (ат.), а Th в (Lu) — 10 % (ат.) [3].
Литература
Бадаева ТА., Кузнецова Р.И. // Изв. АН СССР. Металлы. 1969. №5. С. 156-163.
Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Amsterdam. New York. Oxford. Tokyo: North-Holland Physics Publishing Co., 1986. V. 8. Chap. 54. P. 1-161.
Бадаева ТА., Кузнецова Р.И. // Физико-химия сплавов и тугоплавких соединений с торием и ураном: Сб. статей. М.: Наука, 1968. С. 11—15.
Т.В. Добаткина
Lu-Tl. ЛЮТЕЦИЙ-ТАЛЛИЙ
Диаграмма состояния Lu—Tl не построена. В системе образуются соединения Lu5T13 и LuTl3, сведения о кристаллической структуре которых приведены в табл. 130 по данным справочника [V-C],
Таблица 130. Кристаллическая структура соединений системы Lu—Т1
Соединение
Прототип
Символ
Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
а
b
Lu5T13
LuT13
Mn5Si3
AuCu3
ЙР16, Р63/тст сР4, РтЗт
0,8726
0,4653
0,6446
Е.М. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
Lu-Tm. ЛЮТЕЦИЙ-ТУЛИЙ
Диаграмма состояния Lu—Tm экспериментально не построена. Tm и Lu расположены рядом в периодической системе, имеют идентичное электронное строение с тремя валентными электронами S^bs2, одинаковую кристаллическую ГПУ структуру типа Mg с очень близкими постоянными решетки [1] и атомными радиусами, отличающимися на 0,65 %. В табл. 131 приведена кристаллическая структура Lu и Tm.
Таблица 131. Кристаллическая структура и полиморфные превращения элементов системы Lu—Tm
Атомный номер, элемент
Модификация
Прототип, структура
Параметры решетки, нм
Температура превращения, °C
Реакция
Источник
а
С
69, Tm
—
Mg, ГПУ
0,35375
0,55040
1545
Ж - Tm
[1]
1655
Жгпу ” ЖОЦК
[1]
71, Lu
—
Mg, ГПУ
0,35052
0,55494
1663
Ж - Lu
[1]
1790
ЖГпу •* жоцк
[4]
Tm и Lu образуют между собой непрерывные ряды идеальных твердых растворов с ГПУ структурой типа Mg. Линии ликвидуса и солидуса на диаграмме состояния Lu—Tm (рис. 139) вследствие идеальности растворов должны, так же как на экспериментально построенной диаграмме Но—Ег [2], сливаться в одну прямую. Tm и Lu не испытывают полиморфного превращения в твердом состоянии
Рис. 139. Lu—Tm
вблизи температуры плавления [1, 3], но имеют соответствующее изменение ближнего порядка Жту » Жоцк в жидком состоянии при температурах 1655 и 1790 °C соответственно [4]. Поскольку жидкие растворы Tm с Lu также идеальны, на диаграмме проведена прямая линия ликвидуса, разделяющая области Жгпу и Жоцк.
Литература
Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Amsterdam. New York. Oxford. Tokyo: North-Holland Physics Publishing Co., 1986. V. 8. Chap. 54. P. 1-161.
Spedding F.H., Sanden B., Beadry B.J. // J. Less-Common Met. 1973. V. 31. N 1. P. 1-13.
Gschneidner, Jr., K.A., Daane A.H. / / Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Amsderdam: Elsevier Science Publ., 1988. V. 11. P. 409—484.
Григорович B.K., Григорович K.B. // Строение и свойства металлических и । шлаковых расплавов. Тезисы докл. на УП Всесоюзной конференции. Челябинск: ЧПИ, 1990. Т.2. № 2. С. 250-252.
В. К Григорович
Lu-U. ЛЮТЕЦИЙ-УРАН
Диаграмма состояния Lu—U не построена. Растворимость Lu в жидком U при температуре 1200 °C составляет 0,54 % (ат.) [1], а при температуре 1150 °C — 0,27 % (ат.) [Э].
Литература
1. Haefling J.F., Daane A.H. // Trans. AIME. 1959. V. 215. P. 336-338.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, U.K. Печорский
Lu—V. ЛЮТЕЦИЙ-ВАНАДИЙ
Диаграмма состояния Lu—V не построена. В работе [1] с помощью металлографического анализа установлено, что Lu и V не смешиваются в жидком состоянии.
Литература
Спеддинг Ф.Х., Даане А.Х. Редкоземельные металлы. М.: Металлургия, 1965. 610 с.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский
Lu-W. ЛЮТЕЦИЙ-ВОЛЬФРАМ
Диаграмма состояния не построена. Растворимость W в жидком Lu, рассчитанная по уравнению 1пх = —7,989х10~37^' + 1,790 (где х — атомная доля W, Т — температура, К), составляет 0,461 % (ат.) при температуре 1663 °C [11. Растворимость W в (Lu) по данным работы [1] приведена ниже:
Температура, °C 1668189519962098
Растворимость W, % (ат.К . . .* 0,44451,4651,8592,242
Литература
Dennison D.H., Tschetter M.J., Gschneidner, Jr., K.A. //J. Less-Common Met. 1966. V. 11. N 6. P. 423-435.
К.Б. Поварова
Lu—Y. ЛЮТЕЦИЙ-ИТТРИЙ
Диаграмма состояния Lu—Y экспериментально не построена. Однако Y и Lu в металлическом состоянии имеют идентичное электронное строение с тремя коллективизированными валентными d1 s2 электронами, одинаковую плотную гексагональную структуру типа Mg с близкими постоянными решетки и атомными радиусами, отличающимися на 3,8 %. Сведения о кристаллической структуре Lu и Y приведены в табл. 132.
Таблица 132. Кристаллическая структура и полиморфное превращение элементов системы Lu—Y
Атомный номер, элемент
Модификация
Прототип, структура
Параметры решетки, нм
Температура превращения, °C
Реакция
Источник
а
С
39, Y
aY
Mg, ГПУ
0,36482
0,57318
1522
Ж - pY
[1]
PY
W, ОЦК
0,411
—
1478
aY - pY
[1]
71, Lu
—
Mg, ГПУ
0,35052
0,55494
1663
Ж - Lu
11]
1790
Жту ■ ЖОцК
[2]
Можно предположить, что Lu с Y образуют непрерывные ряды твердых ГПУ растворов, близких к идеальным. Lu в отличие от большинства редкоземельных металлов вблизи температуры плавления не имеют высокотемпературной модификации ОЦК [ 1 ]. Однако в жидком состоянии при температуре 1790 °C он испытывает соответствующее изменение ближнего порядка [2]. В приближении идеальных растворов линии ликвидуса — солидуса и ликвидуса— солвуса сливаются в две пересекающиеся прямые, позволяющие определить точку их пересечения при температуре 1-570 °C и содержащие 73 %
Рис. 140. Lu—Y
(ат.) Y. Такую диаграмму можно представить как перитектическую (рис. 140). Твердые растворы на основе ОЦК структуры pY содержат до 27 % (ат.) Lu. Вследствие существенного различия атомных радиусов и небольшого отклонения растворов от идеальных, линии ликвидуса — солидуса и ликвидуса—солвуса разделяются.
Литература
Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W. / / Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths Amsterdam. New York. Oxford. Tokyo: North-Holland Physics Publishing Co., 1986. V. 8. Chap. 54. P. 1-161.
Григорович B.K., Григорович K.B. / / Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов: Тезисы докл. на VII Всесоюзной конференции. Челябинск: ЧПИ, 1990. Т.2. № 2. С.250-252.
В.К. Григорович
Lu—Yb. ЛЮТЕЦИЙ—ИТТЕРБИЙ
Диаграмма состояния Lu—Yb приведена на рис. 141 по данным работы [ 1 ]. Температуры плавления и полиморфных превращений чистых компонентов приняты согласно существующим стандартам.
Yb, °/о ( по массе)
В соответствии с этим были скорректированы температуры нонвари- антных превращений. Сплавы получены в танталовых тиглях с заваренной крышкой. Тигель нагревали в индукционной печи при температуре 1500 °C на протяжении 1 ч и охлаждали. Отжиг выполняли в эвакуированных кварцевых ампулах при температуре 850 °C на протяжении 24 ч с последующей закалкой.
В качестве исходных компонентов использовали Lu и Yb, содержащие не более 0,008 % (по массе) неметаллических примесей.
Исследование выполняли методами дифференциального термического, микроскопического, рентгеноструктурного и химического анализов.
Двойные соединения в исследованной системе отсутствуют. При температуре выше 1530 °C наблюдается довольно обширная область несмешиваемости компонентов в жидком состоянии. В системе предположительно протекают перитектическое Ж + (Lu) » (pYb) и перитектоидное (PYb) + (Lu) » (aYb) превращения. Растворимость Yb в (Lu) при температуре 1530 °C составляет -15 % (ат.). Lu практически нерастворим в (Yb).
Литература
Beaudry B.J., Spedding F.H. // Met. Trans. 1974. V. 5. № 7. P. 1631-1636.
Е.И. Гладышевский, О. И. Бодак, В. К. Печорский
Lu—Zn. ЛЮТЕЦИЙ—ЦИНК
Диаграмма состояния Lu—Zn не построена. В системе образуется ряд соединений, сведения о кристаллической структуре которых приведены в табл. 133 по данным справочника [V-C].
Таблица 133. Кристаллическая структура соединений системы Lu—Zn
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
а
b
е
LuZn
CsCl
сР2, РтЗт
0,3491
—
—
LuZn2
CeCu2
oil 2, Imma
0,4416
0,6866
0,7600
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
a
b
c
LuZn3
YZn3
oP16, Pnma
0,6650
0,4300
0,9974
Lu6Zn23
Th6Mn23
cF116, Fm3m
1,263
—
—
Lu13Zn58
Gdl3Zn5g
API 42, P63mc
1,409
—
1,389
LuZn5
ErZn5
hP36, P63/nunc
0,8811
—
0,9139
Lu2Zri|7
Th2!Zn17
hR\9, R3m
0,8920
—
1,3096
Lu2Zn17
Th2Nil7
' AP38, P63/nunc
0,8925
—
0,8738
LuZnl2
ThMnt2
H26, I4lmmm
0,8831
—
0,5179
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
Lu—Zr. ЛЮТЕЦИЙ-ЦИРКОНИЙ
Диаграмма состояния Lu—Zr не построена. На основании данных металлографического анализа установлено, что Lu повышает температуру aZr « pZr превращения от 863 до 932 °C (температура перитектоидной реакции) [Э]. Максимальная растворимость Lu в aZr и PZr равна соответственно 4,9 и 2,1 % (ат.) [Э].
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
Mg—Mn. МАГНИЙ-МАРГАНЕЦ
Диаграмма состояния Mg—Mn исследована в области концентраций, примыкающей к Mg [X, 1—8]. Сплавы с высоким содержанием Мп -3,5 % (ат.) получить путем сплавления компонентов не удалось. На рис. 142 диаграмма состояния Mg—Mn приведена по данным работы ]1], авторы которой обобщили данные работ [2—8]. Со стороны Mg в системе имеет место нонвариантное превращение, температура которого близка к температуре плавления Mg, так что тип прев-
ращения определялся как эвтектический или перитектический в зависимости от того, ниже или выше температуры плавления Mg оказывалась температура нонвариантного превращения [X, 1]. Согласно последним согласующимся между собой данным работ [2-4] нонвариан- тное превращение является перитектическим и протекает при температуре 653 °C (на 3° выше температуры плавления Mg). Это же значение температуры перитектического превращения принято в работе [1].
В равновесии с твердым раствором на основе Mg находится практически чистый Мп [1, 8]. Учитывая полиморфное превращение рМп ^ «Мп, на диаграмме проведена линия нонвариантного превращения при температуре 727 °C.
Значение растворимости Мп в жидком Mg при температуре перитектического превращения по данным различных работ [1, 2, 5, 6] хорошо согласуется между собой и составляет 0,9 % (ат.) или 2 % (по массе). Значения растворимости Мп в жидком Mg при более высоких температурах расходятся между собой до-0,5 % (ат.) при 750-850 °C. Кривая растворимости Мп в жидком Mg показана на рис. 142 по данным работы [2], результаты которой являются предпочтительными и согласуются с данными ряда других работ.
Растворимость Мп в (Mg) приведена по данным работы [3], значения которой хорошо согласуются с данными работы [2]. При отдельных температурах растворимость Мп в (Mg) приведена ниже:
Температура, °C.Растворимость Мп.% (ат)% (по массе)Температура, °C.Растворимость Мп.% (ат)% (по массе)6536306005705305004003001,030,850,710,580,390,300,110,0532,31,91,61,30,880,680,250,126536306005705305004003001,030,850,710,580,390,300,110,0532,31,91,61,30,880,680,250,12
Температура, °C.
Растворимость Мп.
% (ат)
% (по массе)
Температура, °C.
Растворимость Мп.
% (ат)
% (по массе)
653
630
600
570
530
500
400
300
1,03
0,85
0,71
0,58
0,39
0,30
0,11
0,053
2,3
1,9
1,6
1,3
0,88
0,68
0,25
0,12
653
630
600
570
530
500
400
300
1,03
0,85
0,71
0,58
0,39
0,30
0,11
0,053
2,3
1,9
1,6
1,3
0,88
0,68
0,25
0,12
Согласно более ранней работе [7], максимальная растворимость Мп в (Mg) (при 645 °C), определенная рентгеновским методом составляет 1,5 % (ат.) или 3,4 % (по массе). Однако данные работы [7] менее предпочтительны, так как рентгеновский метод, использованный в этой работе, при малой растворимости менее точен, чем метод электросопротивления, использованный в работе [3].
Литература
I Nayeb-Hashemi А.А., Clark J.B. И Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 2. P 160-164
Петров Д.А., Миргаловская M.C., Стрельникова И.А., Комова Э.М. // Труды Института металлургии им. А.А. Байкова АН СССР. М.: Изд-во АН СССР. 1957. Вып. 1. С. 142-143
Дриц М.Е., Свидерская З.А., Рохлин ЛЛ. // Исследования металлов в жидком и твердом состояниях Сб. статей. М.: Наука. 1964. С. 272—278.
Schneider A., Stobbe-Scholder Н. // Metall. 1950. Bd. 4. N 9/10. S. 178-183.
Grogan J.D., Hanghton J.L. // J Inst. Metals. 1943. V. 69. P. 241—248.
Tiner N.//Trans. AIME. 1945 V. 161. P. 351-359.
Schmid E., Siebel G. И Metallwirtschaft. 1931. Bd. 10. N 49. S. 923-925.
Дриц M.E., Свидерская 3.А., РохлниЛ JI. // Металловедение и термическая обработка металлов 1959 N 10 С 33—37.
Л.Л Рохлин
Mg-Mo. МАГНИЙ-МОЛИБДЕН
Диаграмма состояния Mg-Mo не построена. Мо не сплавляется с Mg. При температурах до 1000 °C какого-либо растворения Мо в Mg не обнаружено. Имеются указания о получении сплава Мо с 0,009 % (по массе) Mg, но они вызывают сомнения. Mg в качестве раскислителя Мо не эффективен [X, Ш].
Mg-N. МАГНИЙ-АЗОТ
Диаграмма состояния Mg-N не построена. Согласно сведениям, приведенным в работах [X, Э], в системе Mg-N образуется соединение Mg3N2, существующее в трех модификациях, обозначаемых а, Р, у с превращениями при температурах 550 и 788 °C. При температуре около 1520 °C Mg3N2 диссоциирует. Одна из модификаций Mg3N2 имеет кристаллическую структуру типа Мп2О3 (символ Пирсона с180, пр. гр. /аЗ) с параметром решетки а = 0,9964 нм [V-С]. Предполагается, что эта модификация является низкотемпературной.
Л.Л. Рохлин
Mg-Na. МАГНИЙ-НАТРИЙ
Представленная на рис. 143 диаграмма состояния Mg-Na построена в работе [1] по обобщенным данным работ [X, 2]. Диаграмма состояния Mg-Na характеризуется значительной областью несмешиваемости в жидком состоянии и отсутствием промежуточных фаз. В системе имеют место два нонвариантных превращения. Одно из них, монотектическое,
проходит при температуре 637 °C [1,2], поданным работы [X] при 638 °C. Монотектическая горизонталь простирается от 2,1 до 92,7 % (ат.) Na или от 2,0 до 92,3 % (мае.). В более раннем исследовании [X] для монотекти- ческой точки определена концентрация Na, равная 98,6 % (ат.) [98,5 % (по массе)].
Эвтектическое превращение проходит при температуре 97,7 °C, практически совпадающей с температурой плавления Na. Эвтектическая точка находится при содержании Na более 99,95 % (ат.) [1]. Теоретические расчеты дают растворимость Na в (Mg) при температуре 637 °C около 0,5 % (ат.) или 0,47 % (по массе) [1].
Литература
. Pelton A.D. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 5. P. 454-456, 533-534.
Klemm W., KunzeD. // Proc Intern. Symp. on Alkali Metals. London Chem. 1967. Soc. Special Publ., No. 22. P. 3-22.
, Л.Л. Рохлин
Mg-Nb. МАГНИЙ-НИОБИЙ
В работе [1] установлено, что Mg и Nb практически не сплавляются. Mg понижает температуру плавления Nb до 2380 °C. Согласно работе [1] наблюдается некоторая растворимость Mg в (Nb), которая составляет 0,20 % (ат.) или 0,05 % (по массе) при температуре 2380 °C и 0,16 % (ат.) или 0,04 % (по массе) при 20 °C. Nb практически не растворим в (Mg) [1].
Литература
Савицкий Е.М., Барон В.В., Ефимов Ю.В., Бычкова М.И. // Тр. Ин-та металлургии им. А.А. Байкова АН СССР М.: Изд-во АН СССР, 1963. Вып. 14. С. 139-146.
Л.Л. Рохлин
Mg-Nd. МАГНИЙ-НЕОДИМ
Диаграмма состояния Mg-Nd, представленная на рис. 144, построена по данным работ [1, 2] до концентрации Nd, соответствующей соединению Mg3Nd, и по данным работы [3] в остальной концентрационной области диаграммы.
Диаграмма состояния Mg-Nd характеризуется образованием нескольких соединений: Mg12Nd, Mg41Nd5, Mg3Nd, Mg2Nd и MgNd [1-12]. Формулы всех соединений приняты согласно рентгенографичес-
Nd,%fno массе)
Рис. 144. Mg-Nd
ким исследованиям. Ранее для ближайшего к Mg соединения принималась формула Mg9Nd [Э, 1]. Состав, соответствующий этой формуле, был близок к составу наблюдаемой на шлифах фазы в богатых Mg сплавах [1]. Однако в более поздних работах от формулы Mg9Nd отказались, как не соответствующей рентгенографическим исследованиям.
Со стороны Mg в системе имеет место эвтектическое превращение Ж ^ (Mg) + Mg|2Nd, которое согласно работам [1, 2], протекает при температуре 552 °C. В более ранних работах для эвтектического превращения со стороны Mg указывали температуры 548 и 546 °C [Э]. Концентрация Nd в эвтектике со стороны Mg согласно работе [1] составила 7,6 % (ат.) [33 % (по массе)] Nd. В более ранних работах для эвтектической точки приводятся значения концентраций 5,3-6,2 % (ат.) [25-28 % (по массе)] Nd [4]; 1,7 % (ат.) [9,2 % (по массе)] Nd |Э]. Последнее значение явно ошибочно. Строение диаграммы состояния между эвтектической точкой со стороны Mg и -10,1 % (ат.) [40 % (по массе)] Nd показано без масштаба на вставке в левом углу. Оно основывается главным образом на наблюдениях микроструктуры [2]. Согласно этим данным соединение Mg12Nd плавится конгруэнтно и распадается по эвтектоидной реакции на (Mg) и Mg4|Nd5. К соединению Mg,2Nd примыкают два эвтектических превращения. Различия в температурах обоих превращений и температуре кристаллизации соединения Mgl2Nd
установить не удалось. Они все оказались близкими к 552 °C. Температура эвтектоидного распада соединения Mg, 2Nd составляет значение выше 530 °C. Концентрация эвтектической точки между Mg,2Nd и Mg4|Nd5 - 9,2 % (ат.) [37,5 % (по массе)] Nd [2].
В работе [3] указано, что соединение Mg12Nd образуется только в образцах, закаленных из жидкого состояния.
Соединение Mg4,Nd5 образуется по перитектической реакции из жидкой фазы и Mg3Nd при температуре 560 °C.
Соединение Mg3Nd плавится конгруэнтно при температуре 744 °C [1, 2]. Согласно данным работы [3] температура плавления Mg3Nd составляет 780 °C, эта температура и принята на диаграмме (рис. 144). Характер микроструктуры сплавов с некоторым избытком Mg по сравнению со стехиометрическим составом указывает на наличие растворимости Mg в соединении Mg3Nd, уменьшающейся с понижением температуры [1,2].
Соединение Mg^d образуется по перитектической реакции из жидкой фазы и Mg3Nd при температуре, несколько превышающей 750 °C, и эвтектоидно распадается на Mg3Nd и MgNd при температуре 660 °C. Соединение MgNd плавится конгруэнтно при температуре 800 °C и участвует в двух эвтектических превращениях. Одно из них Ж »* Mg^Nd + + MgNd проходит при температуре 750 °C и концентрации Nd в эвтектической точке - 35,5 % (ат.), другое превращение Ж ^ MgNd + + (pNd) - при 775 °C и 57,5 % (ат.) Nd.
Установлено, что со стороны Nd в системе имеет место эвтектоидное превращение, связанное с полиморфизмом Nd. Это превращение протекает при температуре 551 °C по данным работы [10] либо при 545 °C и концентрации 83 % (ат.) Nd [3].
Растворимость Nd в (Mg) наиболее подробно была изучена в работах [1,13], в которых был применен наиболее подходящий для этой системы метод электросопротивления. Значение растворимости Nd в (Mg) приведено ниже по данным работ [1, 13]:
Температура, °C
552
540
500
400
300
200
Растворимость Nd:
% (ат.)
0,63
0,55
0,38
0,12
0,027
0,013
% (по массе)
. . .3,6
3,2
2,2
0,70
0,16
0,08
В работе [4] получено меньшее, но близкое значение для максимальной растворимости Nd в (Mg) - 0,31-0,34 % (ат.) [1,8-2 % (по массе)].
Растворимость Mg в (aNd) составляет 8,2 % (ат.) [1,5 % (по массе)] при температуре эвтектоидного превращения 551 °C и снижается до -1,9 % (ат.) [0,33 % (по массе)] при 200 °C [10].
Сведения о кристаллической структуре соединений приведены в табл. 134.
Таблица 134. Кристаллическая структура соединений системы Mg-Nd
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Mgl2Nd
Mgl2Th
Z/26, /4 / ттт
1,031
0,593
[3, 6, 8]
Mg4,Nd5
Mg4,Ce5
tm, IM m
1,4741
1,0396
[2, 3, V-C]
Mg3Nd
BiF3
cF\6,
Fm3m
0,737 0,741 0,7397
[3, 7, V-C] [5] [12]
Mg2Nd
" MgCu2
cF24, Fd3m
0,8662
-
[3, 9, V-C]
MgNd
CsCl
cPl,
Pm3m
0,3867
0,3881
-
[3, 5, V-C] [П]
Литература
I. Дрнц М.Е., Свцдерская З.А., Рохлин ЛЛ. // Металлургия, металловедение, физикохимические методы исследования: Сб. статей. М.: Изд-во АН СССР, 1962. N 2. С. 126-130.
Рохлин Л Л. Магниевые сплавы, содержащие редкоземельные металлы. М.: Наука, 1980. 192 с.
Delfino S., Saccone A., Ferro R.//Metall Trans A. 1990. V. 21. P. 2109-2114.
Савицкий E.M., Терехова В.Ф., Новикова И.А. // Журнал неорганической химии. 1958. Т. 3N 9 С 2138-2142.
landelli А. // The Physical Chemistry of Metallic Solutions and Intermetallic Compounds: Proceedings of Symposium 4-6 June. 1958. London. National Physical Laboratory. 1958. V. LN 3F. P. 1-11.
Евдокименко В.И., КрипикевичП.И. И Кристаллография. 1963. Т. 8. N 2. С. 186-193.
Крипикевич П.И., Евдокименко В.И. // Вопросы теории и применения редкоземельных металлов: Сб. статей. М.: Наука, 1964. С. 146-148.
Лашко Н.Ф., Морозова Г.И. // Заводская лаборатория. 1964. N 10. С. 1187-1189.
ЕвдокименкоВ.И.,КрипикевичП.И.//Кристаллография. 1964. Т. 9.N 4. С. 554-556.
Joseph R.R., Gschneidner Jr., К.А.//Trans. Metallurg. Soc. AIME. 1965. V. 233 N 12. P. 2063-2069.
landelli A., Palenzona A. // J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N I. P 1-6.
Buschow K.H.J. // J. Less-Common Met. 1976. V. 44. N 1. P. 301-306.
Рохлин Л.Л. // Изв АН СССР. Металлургия и топливо. 1962. N 2. С. 126-130.
Mg-Ni. МАГНИЙ-НИКЕЛЬ
Впервые диаграмма состояния Mg-Ni была построена в работе [1] на основании данных термического анализа. Определено существование двух соединений Mg2Ni и MgNi2 и сделано предположение, что в области сплавов, содержащих от 55,4 до 70,1 % (ат.) Ni имеется расслоение и соединение MgNi2 образуется в результате взаимодействия двух жидкостей. Для соединения Mg2Ni установленинконгруэнтныйхарактер плавления при температуре 768 °C. В системе протекают два нонвариан- тных превращения эвтектического типа при температурах 512 и 1082 °C и нонвариантное превращение перитектического типа при 768 °C. Данные этого исследования были подтверждены в работах [2-4] за исключением существования области несмешиваемости. В работах [3, 4] определено, что соединение MgNi2 плавится конгруэнтно.
На рис. 145 приведена обобщенная в работе [5] диаграмма состояния Mg-Ni. При этом область концентраций от 0 до 34 % (ат.) построена по данным работы [2], область концентрации от 80 до 100 % (ат.) Ni - по данным работы [1]. Линии ликвидуса для соединения MgNi2 построены по данным термодинамического расчета, основанного на результатах
МдNi,"/o(am.)Ni
исследований [1,2,4]. Авторы работы [5] отмечают, что при изображении диаграммы Mg-Ni ими не учитывались данные наиболее поздней работы [6], так как диаграмма состояния, приведенная в этой работе, находится в противоречии с правилом фаз. Как следует из диаграммы состояния (рис. 145), соединение Mg2Ni образуется по перитектической реакции при температуре 760 °C согласно работам [2, 4, 5], а соединение MgNi2 плавится конгруэнтно при 1147 °C и имеет узкую область гомогенности при содержании Ni от 66,2 до 67,3 % (ат.) [4, 5]. Проходящие в системе нонвариантные превращения указаны в табл. 135.
Таблица 135. Нонвариантные реакции в системе Mg-Ni |5J
Реакция
Содержание Ni в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Ж - (Mg) + Mg2Ni
11,3; 0;33,3
506
Ж - MgNi2 + (Ni)
80,3; 67,3; -100
1097
Ж + MgNi2-* Mg2Ni
29,0; 66,2; 33,3
760
Растворимость Ni в (Mg) очень мала и составляет при 500 °C менее 0,04 % (ат.) [2]. Растворимость Mg в (Ni) также незначительна и составляет при 1100 °C менее 0,24 % (ат.) [X].
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 136.
Таблица 136. Кристаллическая структура соединений системы Mg-Ni
Соедииеиие
Прототип
Символ Пир- соиа, пр. Гр.
Параметры решетки, им
Источник
а
С
Mg2Ni*
—
ЛР18,
0,519
1,321 (6)
[5, 7, V-C]
7>6222
0,5212
1,3247
[8]
MgNi2
MgNi2
ЛР24,
0,4814
1,5798
[5, 7, V-C]
?6з / ттс
0,4824
1,5826
[4]
0,4833
1,5855
[8]
0,4814
1,580
[9]
0,4812
1,585
[Ю]
0,4834
1,5798
[П]
0,4825(1)
1,5827 (5)
[12]
Структура Mg2Ni родственна структуре А12Си.
Литература
VossG.//Z. Anorg. Chem. 19O8.Bd.57.N l.S. 34-71.
Haughton J. L., Payne RJ. // J. Inst. Met. 1934. V. 54. N 1. P. 275-283.
Lieser K.H., Witte H.//Z. Metallkunde. 1952. Bd. 43. N 10. S. 396-401.
Bagnond P., Feschotte P. //Z. Metallkunde. 1978. Bd. 69. N 2. S. 114-120.
Nayeb-Hashemi A.A., Clark J.B. H Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 3. P. 238-244.
Melo Tadeu A.A., Mnller A. // Metallurgia ABM. 1980. V. 36. N 269. P. 253-259.
Schubert K., Anderko K.//Z. Metallkunde. 1951. Bd. 42. S. 321-325.
Bnschow K.H.J. H Solid State Commun. 197 5. V 17. N 7. P. 891-893.
Laves F., Witte H. И Metallwirtschaft. 1935. Bd. 14. N 33. S. 645-649.
Bachmetev E.F.//Metallwirtschaft. 1935. Bd. 14. N 49. S. 1001-1002.
Komura Y., Mitarai M., Nakaue A., Tsnjimoto S. // Acta Crystallogr. 1972. V. B28. N 3. P. 976-978.
OhbaT.//J. Sci. Hiroshima Univ. 1984. V. 48. N 1. P. 1-22.
ТВ. Добаткина
Mg-O. МАГНИЙ-КИСЛОРОД
Диаграмма состояния системы Mg-O в области концентраций 0-50 % (ат.) О представлена на рис. 146 согласно работе [1]. На диаграмме схематично нанесены две ветви ликвидуса вблизи Mg и MgO. В работе [1] высказывается предположение, что в указанной области составов
протекает монотектическая реакция при температурах выше температуры кипения Mg (при давлении 0,1 МПа).
В системе установлено существование следующих окислов магния: MgO, MgO2, MgO4 и Mg2O (на рис. 146 указана только окись MgO). MgO имеет узкую область гомогенности, причем отклонение от стехиометрии влияет на цвет MgO [2]. Результаты определения температуры плавления MgO противоречивы: приводятся значения от 2805 [3] до 2857 °C [4]. Наиболее современные данные находятся в хорошем соответствии друг с другом: 2832±30° [5], 2826±30° [6], в работе [1] принято значение 2827±30 °C.
Протяженность области гомогенности двуокиси магния MgO2 . неизвестна. Из данных работы [7] следует, что в решетке двуокиси магния от 2 до 5 % (по массе) ионов MgO2 замещено ионами MgO4.
Окисел MgO4 был впервые получен в чистом виде в работе [8], он неустойчив при температуре выше 30 °C (при атмосферном давлении) [9].
О существовании окисла Mg2O сообщалось в работе [10]. Mg2O был обнаружен в виде черного слоя на границе между Mg и наружным слоем MgO при окислении Mg с ограниченным доступом О2 (580 °C), а также в результате нагрева Mg с MgO в запаянной ампуле при 1500 °C.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 137.
Таблица 137. Кристаллическая структура соединений системы Mg-O
Соединение
Прототип
Символ Пир- соиа, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
с
MgO
NaCl
cF8, КтЗт
0,42117 (2)
-
[1, 11, 12]
MgO2
FeS2 (пирит)
cP 12, РаЗ
0,4839 (7)
-
[1, 13]
MgO4*
-
-
1,144
1,26
[1, 14]
Mg2O**
-
-
-
-
[1, Ю]
Гексагональная сингония или ромбоэдрическая сингония с а = 0,788 температуре - 196 °C.
Возможно кубическая сиигоиия.
и а = 93° при
Литература
. Wriedt H.A. // Bull. Alloy Phase Diagr. 1987. V. 8. N 3. P. 227-233.
Weber H. //Z. Phys. 1951. V. 130. P. 392-402.
. Schneider S.J. И Natl. Bur. Stand. (U. S.) Monograph 68. 1963. P. 18-19.
Riley В. И Rev. Int. Hautes. Temp. Refract. 1966. V. 3. P. 327-336.
Chase Jr., M.W., Curnutt J.L., Me Donald R.A., Syverud A.N. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1978. V. 7. N 3. P. 793-940.
Hlavac J. // Pure Appl. Chem. 1982. V. 54. N 3. P. 628-688.
. Vannerberg N.-G. // Progr. Inorg. Chem 1962. V. 4. P. 125-197.
Вольнов И.И., Токарева C.A., Латышева Е.И., Климанов В.И. // Изв. АН СССР. Серия химическая. 1967. N 10. С. 2365.
. Вольнов И.И., Токарева С.А., Белевский В.Н., Латышева Е.И. И Изв. АН СССР. Серия химическая. 1970. N 3. С. 513-516.
Petru F., Brozek V., Hajek В. // Collect. Czech. Chem. Commun 1966. V. 31. P. 921-927.
Skinner B.J. // Am Mineral. 1957. V. 42. P. 39-55.
. Budworth D.W.//J. Br. Ceram. Soo. 1967. V. 4. N 4. P 481-483.
Vannerberg N.-G. // Arkiv. Kemi 1959. V. 14. N 10. P. 99-105.
Бакулина B.M., Токарева C.A., Латышева Е.И., Вольнов И.И. // Журнал структурной химии. Т 11 N 1. С. 158-159.
В. П. Полякова
Mg-Os. МАГНИЙ-ОСМИЙ
Указывается, что Os легко сплавляется с Mg, эвтектика наблюдается вблизи чистого Mg [1].
Литература
1. Sauerwald F. // Z. Anorg Chem. 1949. V. 258. Р. 269-300.
В. П. Полякова
Mg-P. МАГНИЙ-ФОСФОР
Диаграмма состояния Mg-P не построена. В сплавах системы Mg-P образуются соединения Mg3P2 [1-3] и MgP4 [4-6]. Соединение MgP4 получали при взаимодействии газообразного Р с Mg3P2 при температуре 600 °C в герметичной кварцевой трубке [4] или путем нагрева магниевой проволоки с красным Р в присутствии следов серы или йода в качестве катализатора [5]. Взаимная растворимость элементов отсутствует.
Кристаллическая структура соединений указана в табл. 138.
Таблица 138 Кристаллическая структура соединений системы Mg-P
Соединение
Прототип
Символ Пир- соиа, пр гр
Параметры решетки, им
Примечание
а
b
С
Mg3P2
МП2ОЗ
с/80, 1а 3
1,203
1,201
-
-
[Ц
[2]
MgP4
CdP4
тРЮ, Р1х!с
0,515-0,5131 0,5144
0,510-0,5090 0,5085
0,750-0,7476 0,7526
Р=81,17” [4]
Р=98,66° [5]
Литература
1 Stackelberg M.V., Paulus R.//Z Phys Chem 1933 Bd B22 S 305-322
2 Zintl E., Husemann E //Z Phys Chem 1933 Bd B21 S 138-155
3 Nayeb-Hashemi A.A., Clark J.B //Bull Alloy Phase Diagrams 1985 V 6 N 3 P 244-245
4 Maslout A., Zanne M., Jeannot F., Gleitzer C.//J Solid State Chem 1975 V 14 N 1 P 85-90
5 Schnermg H.G., Menge G //Z Anorg Chem 1976 Bd 422 N3 S 219-225
6 Gerardin R., Aubry J //Acta Crystallogr В 1977 V 33 P 2091-2094
T В Добаткина
Mg-Pb. МАГНИЙ-СВИНЕЦ
На рис. 147 приведена диаграмма состояния Mg-Pb, построенная авторами работы [1] на основании данных работ [X, 2,3, 5-7].
Исследования были проведены методами дифференциального термического, рентгеновского, металлографического анализов, измерения электросопротивления и твердости Диаграмма состояния Mg-Pb характеризуется наличием одного соединения Mg2Pb, которое плавится конгруэнтно при 549,5± 1 °C.
В литературе имеются противоречивые данные относительно существования в системе Mg-Pb еще одного соединения, так называемая фаза Р' при содержании 35 % (ат.) РЬ [4] Согласно работе [4] Mg2Pb образуется по перитектической реакции при температуре 538,2 °C, а фаза Р' плавится конгруэнтно при 549 °C и при температуре 291 °C распадается на Mg2Pb и расплав, обогащенный РЬ.
Авторы работы [5], анализируя свои экспериментальные данные по определению теплоты образования соединения Mg2Pb, также допускают возможность существования еще одной фазы в системе Mg-Pb, помимо Mg2Pb Однако, на основе обзора литературных данных, проведенного
MyPb,7>(am)Pb
Рис. 147. Mg-Pb
в работе [1], сделан вывод о существовании только одного соединения в системе Mg-Pb, а именно, Mg2Pb Условия проведения эксперимента в работе [4] позволяют авторам работы [1] предполагать, что фаза Р' является либо оксидом, либо метастабильной фазой, которая не может быть нанесена на равновесную диаграмму состояния системы Mg-Pb.
Соединение Mg2Pb участвует в двух эвтектических равновесиях Ж = - (Mg) + Mg2Pb при температуре 466,2 °C и содержании РЬ в эвтектической точке 19,1 % (ат) и Ж - Mg2Pb + (Pb) при 248,7 °C и 83 % (ат ) РЬ.
Кривая растворимости РЬ в (Mg) на рис. 147 приведена согласно данным работы [7], которым авторы работы [X, 1] отдают предпочтение Растворимость РЬ в (Mg) при эвтектической температуре составляет 7,7 % (ат ) [41,7 % (по массе)], а при 200 °C - 0,5 % (ат.) [4 % (по массе)]
Растворимость Mg в (РЬ) приведена ниже, при этом данные работы [6] получены на основании термического анализа, а данные работы [8] по измерению твердости
Температура °C
248+1
248,5
245
220
150
Растворимость Mg
% (ат)
6
4-8
5,6
4,1
2,2
% (по массе)
0,7
0,5-1,0
0,69
0,5
0,26
Источник
16]
[2]
[8]
[8]
[8]
Соединение Mg2Pb относится к типу CaF2 (символ Пирсона cFl 2, пр. гр ЕтЗт), параметры решетки а = 0,6798-0,6860 нм [X, 9, 10]
В работе [4] полагают, что фаза Р' имеет ромбическую решетку с параметрами а = 0,445, b = 0,750, с = 0,882 нм, хотя рентгенограмму фазы Р' не удалось однозначно индицировать. Параметры решетки твердого раствора на основе Mg изменяются от а = 0,32094 нм, с = 0,52106 нм для чистого Mg до значений а = 0,32138 нм, с = 0,52420 нм для сплава с содержанием 6,2 % (ат.) Pb [11]
В работе [5] измерена теплота образования соединения Mg2Pb и рассчитаны некоторые его термодинамические свойства при 298 К.
Литература
Nayeb-Hashemi А.А., Clark J.B.//Bull Alloy Phase Diagrams 1985 V 6 N 1 P 56-66
Horsley G.W., Maskrey J.T.//J Inst Metals 1957-1958 V 86 N 10 P 446-448
Dobovisek B., Paulin A. // Rud -Metal Zb 1965 N 3-4 P 373-387
Eldridge J.M., Miller E., Komarek K.L.// Trans AIME 1965 V 233 N 7 P 1303-1308
Beardmore P.. Howlett B.W., Lichter B.D., Bever M.B.//Trans AIME 1966 V 236 N 1 P 102-108
Graham C.D. Jr., Burgo J.A., Cooper J.M. et al //Metall Trans 1971 V 2 P 2964-2965
Raynor G.V.//J Inst Metals 1940 V 66 P 403-406
Курнаков H.C., Погодин C.A., Вндусова T.A. // Изв сектора физико-химического анализа 1947 Т 15 С 74-79
Eldridge J.M., Miller Е., Komarek К.L.//Trans AIME 1967 V 239 Р 775-781
Raynor G.V.//Science 1975 V 9 N9 P 430-431
Foote F., Jette E.R.//Trans AIME 1941 V 143 P 124-131
T В Добаткина
Mg-Pd. МАГНИЙ-ПАЛЛАДИЙ
Диаграмма состояния Mg-Pd построена авторами работы [1] во всей области концентраций по результатам термического, металлографического, рентгеновского анализов, а также измерения твердости и плотности При исследовании использовали дистиллированный Mg и Pd чистотой 99,9 % (по массе) Сплавы плавили в высокочастотной индукционной печи в атмосфере гелия Согласно данным этих исследований система характеризуется наличием пяти химических соединений Mg6Pd, Mg4Pd, Mg3Pd, MgPd и Mg2Pd3 Четыре из указанных соединений определены были и в других исследованиях Mg6Pd [2-6], Mg4Pd [2], Mg3Pd [2, 4] и MgPd [2, 3, 7, 8] А существование соединения Mg2Pd3 при содержании 60 % (ат) Pd не было подтверждено С другой стороны, в приведенной в работе [1] диаграмме отсутствует соединение Mg5Pd2 (Mg2 7Pd) Оно установлено в работах [2, 3], причем, авторами работы
МдRd, 7. (am)Rd
Phc. 148. Mg-Pd
[3] проведен рентгеновский анализ образцов, которые были отожжены при температуре 400 °C в течение трех недель и закалены в воде Также авторы работы [1] не учитывают существование еще одного соединения при содержании -50 % (ат ) Pd, впервые установленного в работе [2] В работе [7] этому соединению приписана формула Mg09Pd1 ] при содержании 55 % (ат ) Pd
В результате критического рассмотрения экспериментальных данных авторы работы [9], используя результаты термического [1] и рентгеновского [2, 7] анализов, приводят свой вариант диаграммы состояния Mg-Pd (рис 148)
Из шести соединений, приведенных на диаграмме (рис 148), лишь соединение Mg0 9Pd s ] плавится конгруэнтно при температуре 1350 °C [1,9] Соединения M^Pd, Mg4Pd и Mg3Pd образуются по перитектическим, а соединения Mg5Pd2 и MgPd по перитектоидным реакциям
Соединение Mg6Pd имеет область гомогенности при содержании Pd от ~ 12,7 до -15 % (ат) [9]. В работе [2] сообщается, что соединение Mg4Pd имеет узкую область гомогенности Соединение Mg3Pd имеет область гомогенности при содержании Pd от -23,6 до -25 % (ат) [9] Область гомогенности соединения Mg5Pd2 простирается от -25,5 до -28,6 % (ат) Pd по данным работы [9], от 26,3 до 28 % (ат) Pd по данным работы [2]
или от 25 до 28,5 % (ат.) Pd по данным работы [3]. Соединение MgPd имеет заметную область гомогенности от -46,85 до -53,5 % (ат.) Pd по данным работ [7, 9].
Нонвариантные реакции, проходящие в системе, указаны в табл. 139.
Таблица 139. Нонвариантные реакции а системе Mg-Pd
Реакция
Содержание Pd в фазах % (ат.)
Температура, °C
Источник
Ж + Mg4Pd - Mg6Pd
20;
н.з
700
[2,9]
Ж + Mg3Pd - Mg4Pd
-23; 6;
20
790
[2,9]
Ж + MgggPdj j - Mg3Pd
55;
25
1130+10
[2, 9]
Mg3Pd + MgPd - Mg5Pd2
25;
-46,85;
-28,6
-
[9]
Mg3Pd + MgggPd, ] - MgPd
25;
55;
50
700+10
[2, 9]
Ж - (Mg) + Mg6Pd
-7,8;
>0,23;
- 12,7
540
[2,9]
Ж - Mgo 9Pdu + (Pd)
-63,7;
55;
-78,16
1280
[9]
Растворимость Pd в (Mg) очень мала [10]. По данным работы [1] растворимость Pd в (Mg) при эвтектической температуре составляет менее 0,23% (ат.) и при комнатной температуре не превышает 0,12 % (ат.)
Растворимость Mg в (Pd) по данным работы [1] равна -21,84 % (ат.) при эвтектической температуре и 18,73 % (ат.) при комнатной температу- рс.
Кристаллическая структура соединений указана в табл. 140.
Таблица 140. Кристаллическая структура соединений системы Mg-Pd.
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
С
Mg6Pd*
сЕ396, ГтЗт
2,0182
2,0108(2)
При содержании 12,87 % (ат.) Pd [1,9]
При содержании 14,14 % (ат.) Pd [4]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
€
Mg4Pd*‘
Mg3Pd
Mg5Pd2
MgPd
MgflgPdii
MgPdf
’Структур Структут Согласи содержащих б( работах не нме
AsNa
Со2А13
CsCl
AuCu
Си
а подобнаN >а не извесп о работе [2 злее 75 % (а ется.
hP8, РЬ-уттс
НР28, Рвуттс
сР2,
РтЗт
1Р2, РЫттт
cF4
Fm3m
а6Т1 [4] и Mg, ia[9]_
] соединение т.) Pd, однак
0,4613 0,4609
0,8644—
-0,8663
0,8646
-0,8660
0,317(1)
0,3175 0,312
0,303(1)
0,3920
MTh7l9],
MgPd3 обра о, подтвержд
0,8410
0,8420
0,8160—
-0,8170
0,8169
-0,8175
0,342(1)
зуется при
:ння его суп
19]
12]
[3]
12]
[3]
[7]
[3]
[8]
[7]
12]
распаде в сплавах, чествования в других
Литература
Савицкий E.M., Терехова В.Ф., Бируи Н.А. И Журнал неорганической химии. 1962. Т. 7. N 10. С. 2367-2373.
Ferro R. // J. Less-Common Met. 1959. V. 1. N 6. P. 424-438.
Westin L. II Acta Chern. Scand. 1968. V. 22. N 8. P. 2574-2580.
Samson S. // Acta Crystallogr. 1972. V. B28. N 3. P. 936-945.
Andersson S.//Acta Crystallogr. 1978. V. A34. N 6. P. 833-835.
Hellner E., Koch E. // Acta Crystallogr. 1981. V. A37. N 1. P. 1-6.
Крппякевнч П.И., Гладытевский Е.И. // Кристаллография. 1960. T. 5. N 4. С. 577-579.
Stadelmaier Н.Н., Hardy W.K. //Z. Metallkunde. 19,61. Bd. 52. N 6. S. 391-396.
Nayeb-Hashemi A.A., Clark J.B. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 2. P. 164-167.
Busk R.S.// Trans. AIME. 1950. V. 188. P. 1460-1464.
Mg-Pm. МАГНИЙ-ПРОМЕТИЙ
Об исследовании диаграммы состояния сплавов Mg-Pm сведения отсутствуют. Ориентируясь на закономерности в строении сплавов Mg с различными редкоземельными металлами [1], можно предполагать, что со стороны Mg диаграмма состояния Mg-Pm относится к эвтектическому типу с температурой эвтектики, концентрацией эвтектической точки и растворимостью в (Mg) промежуточными между соответствующими характеристиками в системах Mg-Nd и Mg-Sm, т.е. температура эвтектики равна -545 °C, концентрация Pm в эвтектической точке -8,28 % (ат.) [35 % (по массе)], растворимость Pm в (Mg) при эвтектической температуре -0,78 % (ат.) [4,5 % (по массе)].
Следует ожидать, что в системе образуются такие же соединения, как и в системах Mg-Nd и Mg-Sm, а именно, MgPm с решеткой типа CsCl (символ Пирсона сР1, пр. гр. РтЗт\ Mg2Pm с решеткой типа MgCu2 (символ Пирсона cF14, пр. гр. Fd3mY Mg3Pm с решеткой типа Fe3Al и Mg41Pm5 с тетрагональной решеткой.
Литература
Рохлин Л-Л.//Магниевые сплавы, содержащие редкоземельные металлы М Наука 1980 192 с
Л Л Рохлин
Mg-Po. МАГНИЙ-ПОЛОНИЙ
При взаимодействии Mg и Ро в западных капиллярах установлено образование соединения MgPo. Рентгенографический анализ показал, что MgPo имеет решетку типа NiAs (символ Пирсона ИР4, пр. гр. Р631пгтс) с параметрами а = 0,4345 нм, с = 0,7077 нм [1].
Литература
1 Witteman W.G., Giorgi A.L., Vier D.T. ПJ Phys Chem 1960 V 64 N 4 P 434-440
ЛЛ Рохлин
Mg-Pr. МАГНИЙ-ПРАЗЕОДИМ
В системе Mg-Pr образуется пять соединений' Mg12Pr, Mg4iPr5, Mg3Pr, Mg2Pr и MgPr согласно работам [X, 1-6]. Формулы соединений соответствуют результатам рентгенографических исследований их
кристаллических решеток. Существование предполагавшихся первоначально соединений MgPr4 и Mg9Pr [2, 7, 8] в последующих работах не подтвердилось. При построении диаграммы состояния Mg-Pr авторы работ [X, 6] предположили, что она имеет такой же вид, что и диаграммы состояния Mg-La и Mg-Ce На рис. 149 представлена диаграмма состояния согласно работе [6].
Из пяти имеющихся на диаграмме соединений Mg3Pr плавится конгруэнтно при температуре 798 °C [6], либо 790 ° [9] и имеет область гомогенности при повышенных температурах. Остальные соединения образуются по перитектическим реакциям:
Ж + Mg41Pr5 = Mg|2Pr при 585 °C [6], либо 580 °C [9];
Ж + Mg3Pr - Mg4,Pr5 при -600 °C [6], либо 610 °C [9];
Ж + Mg3Pr - Mg2Pr;
Ж + Mg2Pr - MgPr.
Температуры двух последних реакций не установлены.
Со стороны Mg в системе имеет место эвтектическое превращение Ж = (Mg) + Mg12Pr при 575 °C и 4,4 % (ат.) Рг [6, 10]. По данным других работ концентрация Рг в эвтектике составляет 2,58 % (ат.) при температуре 573 °C [8] и 5,03 % (ат.) при 593 °C [7]. Данные работ [7, 8], однако, не очень надежны, так как ряд их результатов не подтвердился в последующих исследованиях. Авторы работы [9] указывают для этого эвтектического превращения температуру 510 °C и концентрацию Рг, равную 6 % (ат.).
Co стороны Рг в системе протекают эвтектическое превращение Ж =• = MgPr + (рРг) при температуре 752 °C и эвтектоидное превращение (pPr) = MgPr + («Рг) при 528 °C [11].
Растворимость Рг в (Mg), определенная в работах [6,10,12], приведена ниже:
Температура, °C
.. .575
540
500
400
300
200
Растворимость Рг:
% (ат.)
. ..0,31
0,19
0,104
0,034
0,09
-0,002
% (по массе)
...1,7
1,09
0,8
0,2
0,05
-0,01
Другие значения растворимости Рг в (Mg) составляют 0,087 % (ат.) [0,5 % (по массе)] при температуре 573 °C и менее 0,035 % (ат.) [0,2 % (по массе)] при 510 °C [8] и 0,069-0,087 % (ат.) [0,4-0,5 % (по массе)] [13] при 565 °C. '
Растворимость Mg в (аРг) равна 9,2 % (ат.) [1,7 % (по массе)] при температуре 528 °C и снижается до - 2,7 % (ат.) [0,48 % (по массе)] при 200 °C [Н].
Кристаллическая структура соединений указана в табл. 141.
Таблица 141. Кристаллическая структура соединений системы Mg-Pr
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Mgl2Pr
Mni2Th
z/26, /4/ттт
1,034
0,598
[5]
Mg3Pr
BiF3
сГ16,
0,7373
-
Ш
—
0,7415
—
[4]
Fmlm
0,7430
-
[3]
Mg2Pr
Cu2Mg
cF24,
0,8689
-
[3]
Fd3m
MgPr
CsCI
с Pl,
0,3885
—
[3]
-
0,3898
—
[14]
РтЗт
0,3877
-
[V-C]
Предполагается, что соединение Mg4lPr5 должно как и соединение Mg4lCe5 иметь тетрагональную объемно центрированную решетку.
Литература
Rossi A., landelli A. // Atti Reale Accademia Nazionale del Lincei. 1934. V. 19. N 6. P. 415-420.
Vogel R., Heumann Th. // Z. Metallkunde. 1943. Bd. 35. N 2. S. 29—42.
landelli A. // Physical Chemistry of" Metallic Solutions and Intermetallic Compounds. Proceedings of Symposium held at National Physical Laboratory on 4th. Sth and 6th June 1958. London, 1959. V. 1. P. 3F..
Buschow K.H.J. // J. Less-Common Met. 1976. V. 44. N 1. P. 301—306.
Евдокименко В.И., Крипякевич П.И. // Кристаллография. 1964. Т. 9. N 4. С. 554—556.
Рохлин Л Л. // Магниевые сплавы, содержащие редкоземельные металлы. М.: Наука, 1980. 192 с.
Canneri G. // Metallurgia Itai. 1933. Т. 25. Р. 250—252.
Park J.J., Wyman L.L. II Nat. Bur. Stand. Rep. WADC-TR-57-504. 1957. P. 33.
Chai Liang. Lin Hai-chun, Yeh Yu-pu. // Proc. 5th Nat. Symp. Phase Diagr., Wuhan., Nov. 18-21. 1988. Wuhan, 1988. P. 16.
Рохлин Л.Л.,Бочвар H.P.//Металловедение цветных металлов и сплавов. М.: Наука. 1972. С. 58-61.
Joseph R.R., Gschneidner, Jr., К.А. //Trans Metallurgical Society of AIME. 1965. V. 233. N 12. P. 2063-2069.
Бочвар H.P. // Структура и свойства легких сплавов. М.: Наука, 1971. С. 21—23.
Тихова Н.М., Афанасьева Л.А. И Металловедение и обработка металлов 1958. N 3. С. 38-41.
landelli A., Palenzona А. // J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N I P. 1—6.
Л.Л. Рохлин
Mg-Pt. МАГНИЙ-ПЛАТИНА
Диаграмма состояния Mg-Pt не построена. В работе [1] были исследованы магниевые сплавы, содержащие до 30 % (ат.) Pt, методами рентгеновского, металлографического, термического анализов. Сплавы готовили путем нагрева Mg и Pt в герметичных железных тиглях. В изученных сплавах авторами работы [1] по аналогии с системой Mg-Au было определено существование эвтектики, которая кристаллизуется при температуре 575 °C и содержании Pt 17,6 % (ат.). В работе [1] также сообщается о существовании в системе, по крайней мере, двух соединений: Mg3Pt и твердого раствора на основе соединения Mg6Pt.
В сплавах системы Mg-Pt, кроме вышеперечисленных соединений, образуются также соединения MgPt [2], MgPt3, MgPt7 [3], сведения о которых обобщены в работе [4]. В работе [4] высказывается предположение, что упорядоченная фаза MgPt3 [3] и упорядоченная фаза, находящаяся в равновесии с Pt, обнаруженная авторами работы [2] при концентрации Pt -75 % (ат.), является одной и той же фазой.
Соединение, отвечающее составу Mg2Pt, найденное авторами работы [5], в более поздних работах [1-3] обнаружено не было.
Соединение MgPt3 образуется при температуре 1100 °C и существует в интервале концентраций 71,6-75,5 % (ат.) Pt.
Соединение MgPt7 образуется при восстановлении MgO при температурах 1200-1400 °C в присутствии Pt и содержит 85,5-89,7 % (ат.) Pt [3]..
Растворимость Pt в (Mg) очень незначительна [6]. Растворимость Mg в (Pt) не исследована.
Кристаллическая структура соединений указана в табл. 142
Таблица 142 Кристаллическая структура соединений системы Mg-Pt
Соединение
Прототип
Символ Пирсона пр гр
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Mg6Pt
Mg6Pd
(F396, F43m
2,011
-
[1]
Mg3Pt
Na3As
КР8, РЬ-jmmc
0,4577
0,8322
[1]
MgPt
FeSt
сР8, Р1х3
0,4863
-
[2]
MgPt3
AuCu3
сР4,
Рт 3 т
0,3906
-
[3]
MgPt,"
Кубичес
кая сингонияп
ри содержание
0,7824
14 % (ат) Mg
—
[3]
В работе [7] сообщается о соединении Mg7Pt, которое имеет структуру типа Ga7Ge (символ Пирсона сРЫ, пр. гр. ЕтЗ т), однако, источник этих данных не выяснен.
Литература
Ferro R„ Rambaldi G.//J Less-Common Met 1960 V 2 N5 P 383-391
Stadelmaier H.H., Hardy W.K.//Z Metallkunde 1961 Bd 52 N 6 S 391-396
Bronger W„ Klemm W.//Z Anorg All Chern 1962 Bd 319 N 1-2 S 58-81
Nayeb-Hashemi A.A., Clark J.B.//Bull Alloy Phase Diagrams 1985 V 6 N6 P 533-534
Hodgkinson W.R., Waring R., Desborough A.P.//Chem News 1899 V 80 P 185
Busk R.S.//Tians AIME 1950 V 188 P 1460-1464
Pearson W.B. П The crystal Chemistry and Physics of metals and alloys N Y Wiley- Interscience 1972 806 p
Mg-Pu. Магний-плутоний
Исследованию диаграммы состояния Mg-Pu посвящено небольшое число работ. В работе [1] представлен общий вид диаграммы состояния, но значительная часть ее показана штриховыми линиями, указывающими на отсутствие достаточно полных экспериментальных данных. Эта диаграмма воспроизведена в справочнике [Э].
На рис. 150 приведена диаграмма состояния Mg-Pu, построенная по данным работы [1], с учетом полиморфных превращений еРи б'Ри и б' »* бРи при температурах 483 и 463 °C соответственно, а также значений растворимости Ри в (Mg), полученным по данным работы [Ш].
Установлено, что в системе имеется область несмешиваемости в жидком состоянии, образуются два соединения с формулами: PuMg2 и PuxMgy су : х - 2. Со стороны Mg в системе имеет место эвтектическое превращение с концентрацией эвтектической точки -15% (ат.) [64 % (по массе)] Pu [1 ]. Точные значения температур нонвариантных превращений в работе [1] не обозначены. В справочнике [Ш] приводятся результаты определения растворимости Ри в (Mg) при отдельных температурах:
Рис. 150. Mg-Pu
534
475
420
365
3,24
2,3
2,56
1,46
25,2
19,1
20,9
13,0
Температура, °C . Растворимость Pu: % (ат.) % (по массе) . .
Кристаллическая структура соединений представлена в табл. 143.
Таблица 143. Кристаллическая структура соединений системы Mg—Ри |1]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
С
Pu, Mg".
-
-
1,38
0,97
PuMg2
СаЕ2
cFVl,
Fm3m
0,734
-
Гексагональная сингония.
Ранее в работе [2] сообщалось об образовании двух фаз в системе Mg-Pu с такими же кристаллическими решетками, но им приписывались другие формулы: фазе с кубической решеткой - Pu2Mg, а фазе с гексагональной решеткой - PuMg2.
Литература
. Schenfeld F.W., Cramer Е.М., Miner W.N. et al. // Progress in Nuclear Energy: London: Pergamon Press, 1959. Ser. 5. V. 2. P. 579-599.
Coffinberry A.S., Waldron M.B. // Progress in Nuclear Energy: London: Pergamon Press, 1956. Ser.5. V. I. P. 354-410.
Л.Л. Рохлин
Mg-Rb. МАГНИЙ-РУБИДИЙ
На рис. 151 представлена обобщенная диаграмма состояния Mg-Rb согласно работе [1], авторы которой, в основном, использовали данные работы [2].
В системе Mg-Rb существует обширная область расслаивания в жидком состоянии. Температуры монотектической и эвтектической реакции на диаграмме приведены по данным работы [2]. Они были определены с помощью термического анализа и практически не
Рис. 151. Mg-Rb
отличались от температур плавления чистых Rb и Mg. Согласно термодинамическому расчету работы [1] эвтектическая точка отвечает концентрации 0,04 % (ат.) Mg, а температура плавления эвтектики на 0,15 °C ниже температуры плавления Rb. Промежуточные фазы в системе Mg-Rb не были обнаружены при ее рентгенографическом исследовании в работе [2].
Растворимость Rb в жидком Mg незначительна, а растворимость Mg в жидком Rb составляет по данным работы [2] -1,4 % (ат.) при температуре монотектической реакции (рис. 151). Авторы работы [1] предполагают, что растворимость Mg в жидком Rb, определенная в работе [2], завышена вследствие загрязнения материалов примесями, например кислородом. Проведенный ими термодинамический расчет показал, что растворимость Mg в жидком Rb при температуре монотектической реакции оценивается в -0,2 % (ат.). Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии очень мала (< 0,05 % Mg в (Rb) при температуре 39,5 °C) [2].
Литература
Pelton A.D.//Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N l.P. 41-42.
. Klemm W., Kunze D. // Systems of Alkali and Alkaline Earth Metals. Proc Int. Symp. on Alkali Metals. London: Chern. Soo.. 1967. Special. Publ. N 22. P. 3-22.
Л.Е. Шелимова
Mg-Rh. МАГНИЙ-РОДИЙ
Диаграмма состояния Mg-Rh не построена. В сплавах системы образуется три соединения MgRh [I], Mg5Rh2_x [2] и Mg-6Rh, которое более вероятно отвечает стехиометрическому составу (Mg44Rh7) [3, 4]. Сведения об этих соединениях обобщены в обзорной работе [5]. Соединение Mg5Rh2,x имеет область гомогенности при концентрации Rh от 25,3 до 28,57 % (ат.). Согласно рентгеновским данным Rh имеет незначительную растворимость в (Mg) [6].
Сведения о кристаллической структуре соединений приведены в табл. 144.
Таблица 144. Кристаллическая структура соедииеиий системы Mg-Rh
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. П>-
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
MgRh
CsCl
cP 2.
РтЗт
0,3099(2)
-
[1,5]
Mg5Rh21
A15C02
hP28, Рб^ттс
0,8554
-0,8515
0,8082
-0,8016
[2,5]
Mg~6Rh
(Mg^Rh^
Mg44Rh7 ИЛИ Na6Ta
cF408, F«m
2,0148(1)
-
[3, 4.5]
[7]
Характеристика структурного типа Mg44Rh7 дается в работах [8, 9].
Литература
Compton V.B. И Acta Crystallogr. 1958. V. II. N 6. Р. 446.
Ferro R.//Atti Accad. Naz. Line. Rend. Sci. Fiz. Mat. Nat. 1960. V. 29. N 1-2. P. 70-73.
Westin L., Edshammar L.E.//Acta Chem. Scand. 1971. V. 25. N 4. P. 1480—I48l.
Westin L.//Chem. Scr. 1971. V. 1.N3. P. 127-135.
Nayeb-Hashemi A.A., Clark J.B. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987. V. 8. N 2. P 117.
Busk R.S.//Trans. AIME. 1950. V. 188. P. 1460-1464.
Samson S. H Acta Crystallogr. B. 1972. V. 28. N 3. P. 936-942.
Andersson S. // Acta Crystallogr. A. 1978. V. 34. N 6. P. 833-835.
Chabot B., Cenzual K., Partite E. // Acta Crystallogr. B. 1980. V. 36 N 10. P. 2202—2205.
Mg-Ru. МАГНИЙ-РУТЕНИЙ
Согласно приведенным в работе [Ш] сведениям, в жидком Mg растворяется при температуре 800 °C более 5,7 % (ат.) [20 % (по массе)] Ru.
Л.Л. Рохлин
Mg-S. МАГНИЙ-СЕРА
В системе Mg-S образуется сульфид MgS со структурой типа NaCl (символ Пирсона с№, пр. гр. Fm3m) [X, Э, Ш]. Значения параметра а кристаллической решетки MgS, полученные различными авторами, находятся в пределах 0,509...0,52034 нм [X, Э, Ш]. В работе [II] приводятся значениям = 0,51913 нм. При исследовании слоев MgS, осажденных из газовой фазы, наряду с фазой, имеющей структуру типа NaCl, наблюдали фазу с гексагональной структурой с параметрами а = 0,395 нм, с = = 0,641 нм [Ш].
Л.Л. Рохлин
Mg-Sb. МАГНИЙ-СУРЬМА
Впервые диаграмма состояния Mg-Sb была построена в работе [I]. Исследование проводили методом термического анализа. Было установлено существование соединения Mg3Sb2, которое с Mg и Sb образовывало две эвтектики. В работе [2] были уточнены данные термического анализа сплавов, обнаружено полиморфное превращение у фазы Mg3Sb2 при 930 °C и определена температура плавления высокотемпературной модификации 0Mg3Sb2, равная 1228 °C. На основании данных, в основном работы [2], а также с учетом результатов других исследований, в частности [3], в обзорной работе [X] приведена диаграмма состояния Mg-Sb, которая характеризуется наличием одного соединения Mg3Sb2, претерпевающего аллотропическое превращение. Высокотемпературная модификация плавится конгруэнтно и участвует в перитектическом и кататектическом превращениях с образованием низкотемпературной модификации aMg3Sb2 (рис. 152 вставка). Низкотемпературная модификация образует две эвтектики при температурах 629 и 579 °C.
На рис. 152 приведена диаграмма состояния Mg-Sb из обзорной работы [4]. При построении диаграммы Mg-Sb авторы работ [4], кроме
Sb, 7» (no массе)
Рис. 152. Mg-Sb
данных работ [2, 3], использовали экспериментальные данные более поздних работ в которых была уточнена температура плавления соединения Mg3Sb2 - 1245±5 °C [5] и определены его термодинамические свойства [6]. -
Нонвариантные реакции, проходящие в системе, указаны в табл. 145.
Таблица 145. Нонвариантные реакции в системе Mg-Sb [4]
Реакция
Содержание Sb, % (ат.) в фазах
Температура, “С
Ж - (Mg) + aMg3Sb2
11,5; -0,0; -38,5
629
PMg3Sb2- aMg3Sb2+ Ж
-39,2;-39,7; 33,5
894
Ж + PMg3Sb2- aMg3Sb2
-45,6;40,-40,07
930+2
Ж - aMg3Sb2 + (Sb)
86,0.40,100
579
Растворимость Sb в (Mg) очень незначительная и составляет по данным микроскопического анализа менее 0,04 % (ат.) при температуре 550 °C и менее 0,02 % (ат.) при температуре вплоть до 500 °C [3]. Растворимость Mg в (Sb) не исследована.
Кристаллическая структура соединений представлена в табл. 146.
Таблица 146. Кристаллическая структура соединений системы Mg-Sb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
PMg3Sb2
PMn2O3
с/80, /аЗ
-
ГХ, 4]
aMg3Sb2
La2O3
ЬР5, РЗт,
0,4582
0,4568
0,7244
0,7229
[7] [4, 8]
Литература
1 Grube G.//Z. anorg. Chem. 1906. Bd. 49. N 1 S. 72-92.
2 Grube G., Bornhak R. //Z. Electrochem. 1934. Bd. 40. N 3. S. 140-142.
3. Jones W.R.D., Powell L.// J. Inst. Metal. 1941. V 67. N 6. P. 177-187
4. Nayeb-Hashemi A.A., Clark J.B. H Bull Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5 N 6. P 579-584.
5 Большаков K.A., Бульонков H.A., Цирлин M.C. И Журнал неорганической химии. 1962 Т 7. N 9. С 2271-2272
6 RaoY.K., Patil B.V.//Metall. Trans. 1971. V 2 N 7. P 1829-1835.
7 Zintl E., Husemann E. H Z Physik Chem. В 1933. Bd. 21 S 138-155.
8 Martinez-Ripoll M., Hasse A., Brauer G. // Acta Crystallogr. B. 1974. V. 30. N 8. P. 2006-2009.
T.B. Добаткини
Mg-Sc. МАГНИЙ-СКАНДИЙ
Диаграмма состояния Mg-Sc (рис. 153) построена по результатам работ [1-4]. Она характеризуется со стороны Mg перитектическим превращением Ж + (0Sc) * (Mg), температура которого 706 °C принята согласно работе [1]. В другой работе [2] для температуры перитектического превращения получено близкое значение 710±5 °C. Концентрация Sc в жидкой фазе (12,3±0,5) % (ат.) также приводится по данным работы [1]. Растворимость Sc в (Mg), равная 15,9 % (ат.), указана на рис. 153 по данным работы [3], в которой она специально подробно исследовалась. Концентрация Sc в (pSc) - -18,57 % (ат.) принята по данным работы [2].
В остальном диаграмма состояния Mg-Sc при концентрации до 60 % (ат.) Sc построена согласно работе [2]. При температурах ниже температур солидуса в системе имеют место два нонвариантных превращения перитектоидного и эвтектоидного типов, связанные с образованием фазы MgSc: (PSc) + (aSc) •* MgSc и (0Sc) »* (Mg) + MgSc. Соответствующие этим превращениям линии, согласно работе [2], проведены штриховыми, так как имелась некоторая неопределенность в оценке термических эффектов, отвечающих этим превращениям. Границы области MgSc, хотя и проведены в работе [2] сплошными линиями, но, по-видимому, являются приближенными, так как приведено слишком мало экспериментальных точек, по которым они построены.
Диаграмма состояния Mg-Sc, экспериментально построенная в интервале концентраций 0...60 % (ат.) Sc авторами работы [2], хорошо экстраполируется до 100 % (ат.) Sc. Такого рода экстраполяция была
проведена в работе [5] и показана на диаграмме штриховыми линиями. При этом учитывались имеющиеся сведения, что растворимость Mg в (aSc) более, чем 7 % (ат.) [6]. Растворимость Sc в (Mg) при отдельных температурах согласно данным работы [3] указана ниже:
Температура, °C
706
600
500
400
300
Растворимость Sc:
% (ат.)
15,9
13,2
11,1
9,1
7,4
% (по массе)
25,9
22,0
18,8
15,7
12,8
В работах [1,2] также была установлена значительная растворимость Sc в (Mg) до -18 % (ат.), но полученные ими результаты были приближенными.
Фаза MgSc имеет структуру типа CsCl (символ Пирсона сР2, пр. гр.
РтЗт) с параметрами решетки а = 0,3594 нм [2] и а = 0,3597 нм [4].
Литература
Комиссарова Л.Н., Покровский Б.И. // Журнал неорганической химии. 1964. Т. 9. N 10. С. 2277-2278.
Beaudry B.J., Daane А.Н. //J. Less-Common Met. 1969. V. 18. N 3. P. 305-308.
Сввдерская 3.A., Никитина Н.И. // Металловедение цветных металлов и сплавов: Сб. Статей. М.: Наука, 1972. С. 61-65.
Schob О., Parthe Е.//Acta Crystallogr. 1965. V. 19. N 2. Р. 214-224.
Nayeb-Hashemi А.А., Clark J.B. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 6. ' P. 574-578, 599, 600.
Tsang T.W.E., Gschneidner, Jr., K.A., Schmidt F.A.//Phys. Reviews. 1980. V. B21. N 8. P. 3100-3109.
■Л.Л. Рохлин
Mg-Se. МАГНИЙ-СЕЛЕН
В сплавах системы Mg-Se образуется соединение MgSe, которое имеет кубическую структуру типаКаС! (символ ПирсонаcPS, пр. гр. ГтЗт) с параметром решетки а = 0,5463(2) нм [1].
Литература
Broch E.//Z. Phys. Chem. 1927. Bd. 127 No.5/6. P. 446-454.
Mg-Si. МАГНИЙ-КРЕМНИЙ
Впервые диаграмма состояния Mg-Si была построена авторами работы [1] по результатам микроструктурного и термического анализов во всей области концентраций. В системе обнаружено одно промежуточное соединение Mg2Si, которое плавится конгруэнтно при температуре 1090-1102 °C. Оно участвует в двух нонвариантных эвтектических равновесиях: Ж ** (Mg) + Mg2Si при температуре 645 °C иЖ* (Si) + Mg2Si при 950 °C. Дальнейшие исследования подтвердили указанный характер физико-химического взаимодействия в сплавах этой системы. По данным работы [2], соединение Mg2Si плавится при температуре 1070 °C, а эвтектика (Si) + Mg2Si кристаллизуется при температуре 920 °C. Согласно данным работы [3] эвтектика (Mg) + Mg2Si кристаллизуется при температуре 637,6 °C. На основании критического обзора экспериментальных данных в справочнике PC] приведена диаграмма состояния, построенная в основном по данным работ [L, 3]. Более поздние исследования по уточнению положения линий ликвидуса и солидуса как экспериментальными методами [4,5], так и расчетными методами [6, 7], не внесли принципиальных изменений в предложенный ранее вид диаграммы состояния.
На рис. 154 приведена диаграмма состояния Mg-Si, построенная авторами обзорной работы [6] на основании данных работ [3-5].
Соединение Mg2Si плавится конгруэнтно при температуре 1085 °C, а эвтектические реакции с его участием протекают при температурах 637,6 и 945,6 °C. Концентрация Si, соответствующая эвтектическим точкам, составляет 1,16% (ат.) [3, 6] и 53 % (ат.) [6] соответственно.
Растворимость Si в (Mg) очень мала и составляет по данным рентгенографического и микроскопического анализов менее 0,1 % (ат.) [8]. По данным измерения параметров решетки растворимость Si в Mg при температуре 600 °C составляет -0,003 (ат.) [3]. Растворимость Mg в (Si) также практически отсутствует.
В работах [2, 4] сообщается о возможном существовании соединения MgSi, которое предположительно образуется при термической диссоциации Mg2Si [2] и разлагается при температуре -805 °C [4]. Отмечается также существование метастабильной системы, включающей фазу Mg4Si, которая образует с (Mg) эвтектику при температуре 575 °C и содержании 2,34 % (ат.) Si [6].
Соединение Mg2Si имеет кубическую структуру типа CaF2 (символ Пирсона cFl 2, пр. гр. Fm3m) с параметром решетки а = 0,6351 нм [8], а = = 0,6347 нм [9], а = 0,6351 нм [10]. При давлении -2,5 ГПа и температуре выше 900 °C кубическая структура переходит в гексагональную структуру с параметрами решетки а = 0,720 нм, с = 0,812 нм [11]. Метастабильная гексагональная модификация может существовать при нормальном давлении и температуре.
В работе [12] методами дифференциального термического анализа и измерения давления пара построены Р - Ги Р - X проекции Р - Т- X диаграммы состояния системы Mg-Si при содержании Si до 60 % (ат.).
Литература ,
1 Vogel R.//Z Anorg. АП Chem. 1909. Bd.61 S. 46-53.
Wohler L., Schliephake О. IIZ. Anorg. All. Chem. 1926. Bd.151. S. 11-20.
Raynor G.V.//J Inst. Metal. 1940 V. 66. P. 403-426
Schurmann E., Fischer A.//Giessereiforschung. 1977 Bd.29. S. 111—113.
Gefficen R„ Miller E. II Trans. AIME. 1968. V. 242. P 2323-2328.
Nayeb-Hashemi A.A., Clark J.B. H Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 6.
P. 584-592
Dorner P„ Krieg H„ Lukas H.L.et al.//Calphad. 1981. V.5.N l.P. 41-55.
Klemm W., Westlinning H. IIZ. Anorg. All. Chem. 1941. Bd.245. N 4. S. 365-380.
Большаков K.A., Бульоиков H.A., Расторгуев Л.Н., Цирлии М.С. И Журнал неорганической химии. 1963. Т. 8. N 12. С. 2703-2705.
Raynor G.V.//Science 1975 V 9. N 9. Р. 430—431
Cannon Р., Conlin Е.Т. И Science 1964. V. 145. N 3631. Р. 487-489.
Глазов В.М., Павлова Л.М., Поярков К.Б. И Изв АН СССР. Неорганические материалы 1983 Т. 19 N 9. С. 1465-1469.
Mg-Sm. МАГНИЙ-САМАРИЙ
В системе Mg-Sm обнаружены соединения Mg41Sm5, Mg5Sm, Mg3Sm, Mg2Sm и MgSm [1-6]. Ранее в работе [7], где было проведено микроскопическое исследование сплавов, наиболее богатая Mg фаза была идентифицирована как Mg6 2Sm [13,9 % (ат.) Sm], Рентгенографические исследования авторов работы [5] показали, что соединение с формулой Mg6 2Sm имеет кристаллическую решетку, соответствующую формуле Mg41Sm5. Поэтому приведенная на рис. 155 фаза, обозначенная как Mg4ISm5, расположена при содержании 13,9 % (ат.) Sm.
Соединения Mg2Sm и MgSm плавятся конгруэнтно при температурах 750 и 800 °C соответственно. Соединение Mg41Sm5 образуется по перитектической реакции при температуре несколько превышающей температуру эвтектического превращения со стороны Mg. Соединения Mg3Sm и Mg2Sm также образуются по перитектическим реакциям при температурах 565 и 700 °C соответственно. Все соединения имеют очень
5т,% (по массе)
5т, % fam.)5т
Рис. 155. Mg-Sm
узкие ряды гомогенности [6]. В работах [Ш, 4, 7] положение линий нонвариантных и моновариантных превращений в системе определено только со стороны Mg до -12 % (ат.) Sm и со стороны Sm до соединения MgSm. Авторами работы [6] диаграмма была изучена полностью. Приведенная на рис. 155 диаграмма состояния Mg-Sm построена по данным работ [4,7,8] со стороны Mg и по данным работы [6] в остальной области концентраций.
Со стороны Mg имеет место эвтектическое превращение Ж ** (Mg) + + Mg41Sm5 при температуре 532 °C согласно работе [8] и концентрации 9,4 % (ат.) Sm согласно работам [4, 7]. По другим данным температура кристаллизации эвтектики составила 530 °C [6] или 542 °C [4, 7], а концентрация Sm - 8 % (ат.) [6]. Эвтектическая реакция со стороны Sm Ж •* (ySm) + MgSm согласно работе [6] протекает при температуре 785 °C, концентрации 55 % (ат.) Sm. Твердый раствор на основе ySm при температуре 580 °C и концентрации 80 % (ат.) Sm эвтектоидно распадается на соединение MgSm и aSm [6]. Ранее, согласно данным справочника [Ш], температура эвтектоидной реакции была определена равной 612 °C и со стороны Sm было обнаружено перитектическое превращение при температуре 780 °C и концентрации твердого раствора на основе Sm, участвующего в этом превращении, 67,6 % (ат.) Sm. Однако более тщательные исследования работы [6] предпочтительнее.
Растворимость Sm в (Mg) по данным работ [4, 8] при некоторых температурах указана ниже:
Температура, °C
532
500
400
300
200
Растворимость Sm:
% (ат.):. .
0,84
0,72
0,30
0,13
0,063
% (по массе)
5,0
4,3
1,8
0,8
0,4
Кристаллическая структура соединений показана в табл. 147.
Таблица 147. Кристаллическая структура соединений системы Mg-Sm
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, НМ
Источник
а
С
Mg4|Sm5
Mg4|Ce5
1/92, /4/т
1,477
1,480
1,032
1,036
' [5]
[6]
Mg5Sm
Mg5Gd
СЛ440,
2,246
-
[6]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, НМ
Источник
а
С
Mg3Sm
BiF3
cF16, Fm3m
0,7327 0,736 0,7371
-
[1] [2,9]
[6]
Mg2Sm
MgCu2
cF24, Fd3m
0,8622
0,8639
[1]
[6]
MgSm
CsCl
cP2,
Pm3m
0,3810
0,3845
0,3848
-
[1]
[3]
[6]
Литература
Jandelli A. / The Pgysical Chemistry of Metallic Solutions and Intermetallic Compounds. Proceedings of a Symposium held at National Physical Laboratory on 4th, Sth and 6th June 1958. London. 1959. V. 1. Paper 3F. 11 p.
Buschow K.H.J. //J. Less-Common Met. 1976 V 44. N 1. P. 301-306.
landelli A., Palenzona A. // J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N I P. 1-6.
РохлимЛЛ.//Магниевые сплавы, содержащие редкоземельные металлы. М.: Наука, 1980. 192 с.
Кинжибало В.В., Рохлин ЛЛ., АбрукииаН.П.// Изв. АН СССР. Металлы. 1985. N I. С. 204-205.
Saccone A., Delfino S., Borzone G., Ferro R. // J. Less-Common Met. 1989. V. 154. N 1. P. 47-60.
Рохлин ЛЛ.//Изв. АН СССР. Металлы 1979. N 4. С. 185-187.
Дриц М.Е., Рохлин ЛЛ., Сирченко Н.П. И Изв. ВУЗов. Цветная металлургия. 1983. N 6. С. 78-82.
Крипякевич П. I., Евдокименко В. I. // В1сник Л ьв!вського Ушверситету iM. 1в.Фран- ка. Сер. XiMiuHa. 1969. N 11. С. 3-7
Л.Л. Рохлин
Mg-Sn. МАГНИЙ-ОЛОВО
Диаграмма состояния Mg-Sn, приведенная в справочнике PC], характеризуется наличием конгруэнтно плавящегося при температуре 778 °C соединения Mg2Sn, которое участвует в двух эвтектических нонвариантных равновесиях с (Mg) и (Sn) при температурах 561 и 200 °C соответственно. На рис. 156 приведена диаграмма состояния Mg-Sn, построенная в работе [1], авторы которой, кроме данных работ, приведенных в справочнике [X], использовали также результаты более поздних исследований [2-5]. Согласно уточненным данным [2],
МдSo,"/-(am)Sn
Рис. 156. Mg-Sn
соединение Mg2Sn плавится при температуре 770,5 °C и участвует в двух эвтектических превращениях Ж »* (Mg) + Mg2Sn и Ж - Mg2Sn + (Sn) при температурах 561,2 и 203,5 °C соответственно. Чистота исходных материалов, используемых в работе [2], составляла 99,99 % (по массе) Mg и 99,999 % (по массе) Sn.
Растворимость Sn и Mg определена в целом ряде работ. В справочнике PC] при построении диаграммы состояния использовали данные работы [6], полученные методом измерения электросопротивления. Авторы обзорной работы [1] отдают предпочтение данным микроструктурного анализа, полученным в работе [7], которые хорошо согласуются с данными работы [6]. Согласно данным работы [7], максимальная растворимость Sn в (Mg} при эвтектической температуре составляет 3,35 % (ат.). С понижением температуры растворимость Sn уменьшается и при температуре 300 °C составляет 0,374 % (ат.) [7]. Растворимость Mg в (Sn) точно не определена и по данным изучения рекристаллизации и твердости составляет 0,1-0,2 % (ат.) при температуре 200 °C и около 0,1 % (ат.) при температуре 160 °C [X].
Соединение Mg2Sn имеет структуру типа CaF2 (символ Пирсона cFl 2, пр. гр. Fm3m) с параметром решетки а = 0,677-0,676 нм [X], а = = 0,67625 нм [8], а = 0,67638 нм [9]. При увеличении температуры от 600
до 1200 °C и давления от 2,5 до 5,5 ГПа, кубическая структура фазы Mg2Sn переходит в гексагональную [10]. В работе [11] подтверждается, что в области температур 25-1000 °C и давлении до 10 ГПа происходит переход кубической структуры фазы Mg2Sn в гексагональную. В быстроохлажденных сплавах системы Mg-Sn образуются метастабиль- ные фазы, сведения о которых обобщены в работе [1].
Литература
Nayeb-Hashemi A.A., Clark J.B. И Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 5. P. 486-489.
Steiner A., Miller E., Komarek K.L.// Trans. AIME. 1964. V. 230. P. 1361-1367.
Nayak A.K., Oelsen W. H Trans. Indian. Inst. Met. 1968. P. 15-20.
Nayak A.K., Oelsen W. H Trans. Indian. Inst. Met. 1969. P. 53-58.
Ellmer J., Hall K.E., Kamphefner R.W. et al. H Met. Trans. 1973. V. 4. N 3. P. 889-891.
Vosskuhler H. H Metallwirtschaft. 1941. Bd.20. S. 805-808.
Raynor G.V. H J. Inst. Metals. 1940. V. 66. P. 403-426.
Eldridge J.M., Miller E., Komarek K.L.//Trans. AIME. 1966. V. 236. P. 114-121.
Skeleton E.F., Lin S.T., Rothber G.M. // Acta Crystallogr. A. 1974. V. 30. P. 39-43.
Cannon P., Conlin E.T. H Science. 1964. V. 145. P. 487-489.
Дюжева Т.И., Кабалкииа C.C., Верещагин Л.Ф. И Кристаллография. 1972. Т. 17. N 4. С. 804-811.
ТВ. Добаткина
Mg-Sr. МАГНИЙ-СТРОНЦИЙ
Диаграмма состояния, построенная в справочнике [X], в дальнейшем была уточнена в работах [1-6].
На рис. 157 приведена диаграмма состояния Mg-Sr, построенная авторами обзорной работы [7] в результате критического рассмотрения имеющегося экспериментального материала. Линия ликвидуса проведена согласно данным справочника [X], температуры и характер нонвариан- тных равновесий в работе [7] указаны на основании данных дифференциального термического анализа. Составы образующихся соединений указаны на рис. 157 в соответствии с результатами более поздних, чем в работе [X], исследований, которые позволили уточнить стехиометрические составы фаз Mg17Sr [1, 4] и Mg3gSr9 [9], ранее обозначаемые как Mg9Sr и Mg4Sr соответственно. Существование соединения Mg3Sr [X] подтверждено не было.
В сплавах системы Mg-Sr образуются соединения Mg17Sr2, Mg38Sr9, Mg23Sr6, Mg2Sr. Соединения Mg17Sr2 и Mg2Sr плавятся конгруэнтно при температурах 606 и 680 °C, соединения Mg23Sr6 и Mg38Sr9 образуются по перитектической и перитектоидной реакциям.
MgSr, % (am.)Sr
Рис. 157. Mg-Sr
Характер образования соединений Mg23Sr6 и Mg38Sr9 требует по мнению авторов работы [7] окончательного установления.
Нонвариантные равновесия, проходящие в системе, указаны в табл. 148.
Таблица 148. Ноивариаитные реакции в системе Mg-Sr |7j
Реакция
Содержание Sr, % (ат.), в фазах
Температура, °C
Ж + Mg2Sr - Mg23Sr6
19,36; 33,33; 20,69
603
Mg17Sr2 + Mg23Sr6- Mg38Sr9
10',53; 20,6,19,15
592
Ж - (Mg) + Mgl7Sr2
5,9;0,03; 10,53
585
Ж - Mgt7Sr2 + Mg23Sr6
15,1;10,53; 20,69
599
Ж - Mg2Sr + (aSr)
70;33,33; 93,7
426
Согласно данным термического и микроструктурного анализов растворимость Sr в (Mg) очень незначительна и равна -0,03 % (ат.) по данным работы [X] либо 0,1% (ат.) согласно работе [7] при эвтектической температуре. Максимальная растворимость Mg в (Sr) составляет около 14,5 % (ат.) [X] или около 6,3 % (ат.) [7]. По мнению авторов работы [7], эти значения являются слишком высокими, так как растворимость Mg в Са и Ва незначительна. На представленной диаграмме показана растворимость Mg в (Sr), равная 6,3 % (ат.), но как предположительная.
Кристаллическая структура фаз указана в табл. 149.
Таблица 149 Кристаллическая структура фаз системы Mg-Sr
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Mgl7Sr2
Ni17Th2
ЙР38,
1,0533(7)
1,0341(7)
||]
РЬ^ттс
1,0535(5)
1,0356(5)
14]
1,0530
1,0408
15]
Mg38Sr9
Mg38Sr9
ИР94,
1,0511
2,8362
13]
Рб^ттс
1,0500
2,8251
16]
Mg23Sr6
Mn23Th6
cF\\6,
1,491
-
[2]
—
1,4914(15)
—•
[3]
Fm3m
1,5000
-
[5]
Mg2Sr
MgZn2
hP\l, /*63/Л1ЛК
0,6475
1,043
[5]
В работе [8] получено соединение Mg5 2Sr, имеющее согласно данным рентгеновского анализа кристаллическую структуру типа Mg5 2Eu (пр. гр. Рв-^ттс) с параметрами решетки а = 1,0463 нм, с = 1,0834 нм.
Литература
Гладышевский Е.И., Крипякевич П.И., Теслюк М.Ю. и др //Кристаллография 1961 Т 6 N 2 С 267-268
Гладышевский Е.И., Крипякевич П.И., Кузьма Ю.Б., Теслюк М.Ю. И Кристаллография 1961 Т 6 N 5 С 769-770
Wang F.E., Kanda F.A., Miskell C.F., King A.J. П Acta Crystallogr 1965 V 18 N 1 P 24-31
Kanda F.A., Carter W.S.//J Less-Common Met 1973 V 32 N 1 P 97-102
Махмудов M.M., Бодак О.И., Вахобов А.В., Джураев Т.Д. И Изв АН СССР Металлы 1981 N6 С 216-220
Merlo F., Fornasini M.L. И Acta Crystallogr В 1982 V 38 N 6 P 1797-1798
Nayeb-Hashemi A.A., Clark J.B. // Bull Alloy Phase Diagrams 1986 V 7 N 2 P 149-156
Erassme J., Brauers T., Lueken H. II J Less-Common Met 1988 V 137 N 1/2 P 155-161
T В Добаткина
Mg-Tb. МАГНИЙ-ТЕРБИЙ
В системе Mg-Tb рентгенографическим методом установлено четыре соединения: Mg24Tb5, Mg3Tb, Mg2Tb, MgTb [1-6]. Фазовые превращения в системе изучались при этом лишь со стороны ТЬ, приблизительно до его ближайшего соединения.
Диаграмма состояния (рис. 158) построена со стороны Mg по данным работ [7, 8] и со стороны ТЬ по данным авторов работы [1]. Со стороны Mg в системе имеет место эвтектическое превращение Ж * (Mg) + + Mg24Tb5 при температуре 559 °C и содержании ТЬ 9,6 % (ат.) [41 % (по массе)] [7, 8] При построении диаграммы состояния со стороны ТЬ
ть,7» (по массе)
Рис. 158. Mg-Tb
принималось, что соединение MgTb образуется по перитектической реакции из жидкой фазы и твердого раствора на основе высокотемпературной модификации ТЬ (рТЬ) [1]. Температура перитектического превращения согласно работе [1] равна 857 °C. Твердый раствор (рТЬ) эвтектоидно распадается на твердый раствор (аТЬ) и MgTb при температуре 695 °C [1].
Растворимость ТЬ в (Mg) при отдельных температурах, исследованная авторами работы [7], приведена ниже:
Температура, °CРастворимость ТЬ: % (ат.)Температура, °CРастворимость ТЬ: % (ат.)% (по массе) % (по массе) 5594,61245594,61245404,3122,85404,3122,85003,91215003,91214002,9816,74002,9816,73002,0812,23002,0812,22001,499,02001,499,0
Температура, °C
Растворимость ТЬ: % (ат.)
Температура, °C
Растворимость ТЬ: % (ат.)
% (по массе)
% (по массе)
559
4,61
24
559
4,61
24
540
4,31
22,8
540
4,31
22,8
500
3,9121
500
3,9121
400
2,98
16,7
400
2,98
16,7
300
2,08
12,2
300
2,08
12,2
200
1,499,0
200
1,499,0
Кристаллическая структура фаз приведена в табл. 150.
Таблица 150. Кристаллическая структура фаз системы Mg-Tb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Mg24Tb5
TisRe24
с/..., 743m
1,1283
[6]
Mg3Tb
BiF3
cF16,
0,732
-
[2]
Fm3m
0,7296
-
[9]
Mg2Tb
MgZn2
ЬРП, РЬт/ттс
0,609
0,981
[2, 3]
MgTb
CsCl
cP2,
0,3796
-
[1,5]
РтЗт
0,3784
-
[6]
Литература
Miller А.Е., Daane А.Н. И Trans. AIME. 1964. V. 230 N 4. Р. 568-572.
Крипякевич П.И., Евдокименко В.И. И Вопросы теории и применения редкоземельных металлов. М.: Наука, 1964. С. 146-148.
Крипякевич П.И., Евдокименко В.И., Залуцкий И.И. И Допов1Д1 АН УРСР. 1964. N 5. С. 766-767.
Крипякевич П.И., Евдокименко В.И., Гладышевский Е.И. И Кристаллография. 1964. Т. 9. N 3. С. 410-411.
landelli A., Palenzona А. И J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N 1. Р. 1-6.
Krypiakewytsch P.I., Evdokimenko V.l. // Z Anorg. All. Chern. 1967. B.355. N 1/2. S. 104-112.
Дриц M.E., Рохлин Л Л., Падежиова Е.М., Гузей Л.С. И Металловедение и термическая обработка металлов. 1978. N 9. С. 70-73
Рохлин ЛЛ.//Магниевыесплавы, содержащиередкоземельныеметаллы. М.: Наука, 1980. 192 с.
Buschow K.H.J. И J. Less-Common Met. 1976. V 44 N 1. Р 301—306.
Mg-Te. МАГНИЙ-ТЕЛЛУР
Диаграмма состояния Mg-Те не построена. В работе [1] обобщены литературные данные по системе Mg-Te. В системе Mg-Te обнаружено существование двух соединений MgTe [2—4] и MgTe2 [4, 5]. Оба соединения имеют узкие области гомогенности [4]. Поданным авторов работы [6] равновесие в области, богатой Mg, по-видимому, имеет эвтектический характер. Растворимость Те в (Mg) [6] и Mg в (Те) [4] согласно рентгеновским данным очень мала.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 151.
Таблица 151. Кристаллическая структура соединении системы Mg-Te
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
MgTe
ZnS
АР4.
0,452(2)
0,733(4)
[2]
(вюриит)
РЬ^тс
0,453(1)
0,738(2)
[3]
MgTe2
FeS2 (пирит)
сР\1, РаЗ
0,7025(2)
-
(5)
Литература
1. Nayeb-Hashemi А.А., Clark J.B. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 3. P. 244-245.
2. Zachariasen W.//Z. Phys. Chem. 1927. Bd. 128. N 6. S. 417-420.
3. Klemm W., Wahl K. // Z. Anorg. All. Chem. 1951. Bd. 266. N 6. S. 289-292.
4. Yanagisawa S., Tashiro M., Anzai S. // Trans. Jpn. Inst. Metals. 1968. V. 9. N 2. P. 144-145.
5. YanagisawaS.,TashiroM., AnzaiS.//J. Inorg. Nucl. Chem. 1969. V. 31.N 4. P. 943-946.
6. Busk R.S. //Trans. AIME. 1950. V. 188. P. 1460-1464.
ТВ. Добиткшш
Mg-Th. МАГНИЙ-ТОРИЙ
Опубликованные данные по исследованию сплавов системы Mg-Th противоречивы в отношении количества и составов интерметаллических фаз. В справочнике [X] имеются указания о наличии интерметаллидов Mg2Th и Mg3Th. Однако в работе [1], проведенной с использованием термического и рентгенографического анализов было подтверждено существование только одного соединения Mg2Th, имеющего к тому же по данным этой работы между температурами 700 и 800 °C полиморфное
MgTh, % (am.)
Phc. 159. Mg-Th
превращение. В работе [2] также было найдено только одно соединение, но другого состава, Mg5Th, которое образуется по перитектической реакции при температуре 772 °C. В работе [3] рентгеновским исследованием была установлена формула ближайшего к Mg соединения - Mg23Th6. В работах [2,4] указано также на существование эвтектической реакции со стороны Mg при температуре 582 °C [2], либо 580 °C [4] и концентрации 7,05 % (ат.) Th [2], либо 6,5 % (ат.) Th [4].
В соответствии с критической оценкой всех ранее полученных результатов в работе [5] построена диаграмма состояния Mg-Th, при этом предположительно указано ее строение при концентрациях Th более высоких, чем те, которые исследовались экспериментально, а именно, от соединения Mg2Th до Th. Строение этой части диаграммы вызывает сомнение, так как в работе [5] предполагается, что в этой области концентраций никаких соединений не образуется. Однако образование соединений нельзя исключать, так как для систем Mg с редкоземельными металлами, с которыми у Th имеются общие черты, характерно образование большого числа соединений.
Представленная на рис. 159 диаграмма состояния построена с учетом вышеперечисленных работ до концентрации -34 % (ат.) Th. При
концентрациях 0-20 % (ат.) Th диаграмма построена по данным работ [2], результаты которой хорошо согласуются с результатами работы [4], но первая работа выполнена в большем объеме. Формула ближайшего к Mg соединения Mg23Th6 получена по результатам рентгенографического исследования [3]. При концентрациях-20-34 % (ат.) Th диаграмма построена по данным работы [5]. Согласно представленной диаграмме соединение Mg2Th образуется по перитектической реакции при температуре -812 °C. При температуре -750 “С имеет место полиморфное превращение соединения Mg2Th.
Соединение Mg23Th6 образуется также по перитектической реакции Ж + Mg2Th * Mg23Th6 при температуре 772 °C и концентрации Th в жидкой фазе -10,6 % (ат.).
Установлена ограниченная растворимость Th в (Mg), уменьшающаяся с понижением температуры. Максимальная растворимость Th в (Mg) при эвтектической температуре составила 0,49 % (ат.) [4,5 % (по массе)] [2] и 0,55 % (ат.) [5 % (по массе)] [4]. При температуре 300 °C она составляет 0,07 % (ат.) [0,7 % (по массе)] [2].
Кристаллическая структура соединений указана в табл. 152.
Таблица 152 Кристаллическаи структура соединении системы Mg-Th
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Mg23Th6
Mg23Th6
с/П16, Fm^m
1,427
-
(2, 3]
Mg2Th(BT)
MgCu2
cF24, Fd3m
0,8570
-
[1]
Mg2Th(HT)
MgNi2
hP24, Pbjmmc
0,6086
1,964
[1]
Литература
Peterson D.T., Diliak P.F., Void CL. // ActaCrystallogr. 1956. V. 9. N 12. P. 1036-1037.
Yamamoto A.S., Rostoker W.//Trans. ASM. 1958 V. 50 P. 1090.
Гладышевскнн Е.И., Крнпякевнч П.И., Кузьма Ю.Б., Теслюк М.Ю. // Кристаллография 1961. V 6. N 5. Р. 769-770.
Дрнц М.Е., Мальцев М.В., Падежиова Е.М., Свидерская З.А. // Изв. АН СССР Отделение технических наук 1958. № 8 С. 93-96.
Nayeb-Hashemi А.А., Clark J.B. И Bull. Alloy Phase Diagrams 1984 V 5. N 1 P. 43-48
Mg-TL МАГНИЙ-ТИТАН
Сплавы системы Mg-Ti исследованы в работах [1-5], в которых в основном изучалась растворимость Ti в жидком и твердом Mg. Существования соединений в изученной системе не обнаружено. На основании результатов исследования растворимости Ti в жидком Mg авторы работы [5] сообщают о существовании перитектического превращения при температуре 650 “С, а также предполагают существование нонвариантного превращения при температуре 865 °C, связанного с переходом pTi в aTi. Исследование сплавов системы Mg-Ti в работе [5] проводили методами химического, термического и рентгеновского анализов с использованием Mg чистотой 99,99 % (по массе) и Ti - 99,92 % (по массе). Ранее о существовании перитектического превращения при температуре 890 °C Ж + (pTi) (aTi) с концентрацией Mg в жидкой фазе - 99,7 % (ат.), в (pTi) - 0,3 % (ат.) и в (aTi) - 0,36 % (ат.) сообщалось в работе [4]. Данные, полученные в работе [3], фактически характеризуют фазовые взаимодействия в системе Mg-Ti-O, происходящие вследствие присутствия в исследованных сплавах кислорода.
На рис. 160 приведена диаграмма состояния системы Mg-Ti согласно работе [6], в которой эта диаграмма была рассчитана по экспериментальным данным, полученным в работах [1, 3, 5]. В сплавах системы предполагается существование двух нонвариантных превращений: перитектического типа Ж + (aTi) * (Mg) при температуре 651 °C и кататектического типа (pTi) - (aTi) + Ж при температуре 865 °C с концентрацией Mg в жидкой фазе - 99,986 % (ат.), в (pTi) - - 2,4 % (ат.), в (aTi) --1,6 % (ат.).
TiMg,7ofam)Мд
150012009007006500,5280,4330,1520,0860,0090,0061,0350,850,300,170,0180,012[5][4][4][4][5][5)150012009007006500,5280,4330,1520,0860,0090,0061,0350,850,300,170,0180,012[5][4][4][4][5][5)Температура, °C Растворимость Mg: % (ат.)'% (по массе)Температура, °C Растворимость Mg: % (ат.)'% (по массе)11009007001,3310,5900,1380,680,30,0711009007001,3310,5900,1380,680,30,07
1500
1200
900
700
650
0,528
0,433
0,152
0,086
0,009
0,006
1,035
0,85
0,30
0,17
0,018
0,012
[5]
[4]
[4]
[4]
[5]
[5)
1500
1200
900
700
650
0,528
0,433
0,152
0,086
0,009
0,006
1,035
0,85
0,30
0,17
0,018
0,012
[5]
[4]
[4]
[4]
[5]
[5)
Температура, °C
Растворимость Mg: % (ат.)'
% (по массе)
Температура, °C
Растворимость Mg: % (ат.)'
% (по массе)
1100
900
700
1,331
0,590
0,138
0,68
0,3
0,07
1100
900
700
1,331
0,590
0,138
0,68
0,3
0,07
Растворимость Ti в жидком Mg указана ниже:
Температура, °C
Растворимость Ti:
% (ат.)
% (по массе)
Источник
Растворимость Ti в (Mg) изменяется от 0,096 % (ат.) [0,19 % (по массе)] при температуре 650 °C до 0,041 % (ат.) [0,08 % (по массе)] при температуре 350 °C [4].
Растворимость Mg в (Ti) согласно работе [4] приведена ниже:
Литература
Aust К.Т., Pidgeon L.M. //Trans. AIME. 1949. V. 185. P. 585-587.
Eisenreich H. // Metall. 1953. V. 7. N 23/24. P. 1003-1006.
Fredrickson J.W.//J. Metals. 1955. V. 7. N 2. P. 368.
Obinata I., Takenchi Y., Kawanishi R. // Metall. 1959. V. 13. N 5. P. 392-397.
Fincher L.C., Desy D.H. // Trans. AIME. 1968. V. 242. N 10. P. 2069-2073.
Murray J.L. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 3. P. 245-247.
T. В. Добаткина
Mg-Tl. МАГНИЙ-ТАЛЛИЙ
Достаточно полный обзор исследований диаграммы состояния Mg-Tl приведен в справочнике [X]. Диаграмма состояния (рис. 161) характеризуется значительной по протяженности областью (Mg) и образованием трех промежуточных фаз: Mg5Tl2, Mg2Tl и MgTl. Фазы Mg5Tl2 и MgTl плавятся конгруэнтно соответственно при температурах 413 и 358 °C. Фаза Mg2Tl образуется по перитектической реакции при температуре 392 °C. От ранее принимавшихся для соединений формул Mg8TI3 (ближайшего к Mg) и Mg3Tl2 по мнению авторов справочника [X] следует отказаться.
Приведенная в справочнике [М], обобщенная согласно данным авторов работы [X] диаграмма состояния находится в хорошем соответствии с диаграммой, показанной на рис. 161.
Нонвариантные реакции, имеющие место в системе, указаны в табл. 153.
МдTL,7o(am.)Tl
Рис. 161. Mg-TI
Таблица 153. Нонвариантные реакции в системе Mg-Tl
Реакция
Содержание Mg, % (ат.), в фазах
Температура, •С
Источник
Ж + Mg5Tl2-Mg2Tl
28,57;
33,3 .
392
[X]
34,26;
28,57;
33,3
IM]
Ж - (Mg) + Mg5Tl2
25,9;
15,4;
28,57
405
[X]
25;
15,4;
28,57
[М]
Ж - Mg2Tl + MgTl
42,5;
33,3;
50
353
[Х,М]
Ж - MgTl + (PTI)
-80;
50;
-95
203
[X]
80;
50;
-95,17
[М]
(PTI)- MgTl + (aTl)
-95;
50;
-97
160
[Х,М]
Растворимость Т1 в (Mg) при отдельных температурах согласно работе [X] показана ниже:
Температура, °C
Растворимость Т1:
405
300
200
% (ат )
15,4
10,9
7,3
% (по массе) . .
60,5
50,7
39,8
Кристаллическая структура фаз приведена в табл. 154.
Таблица 154. Кристаллическая структура фаз системы Mg-TI
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Mg5Tl2
Mg5Ga2
о/28, Ibem
-
-
[X]
Mg2Tl
Fe2P
hP9, Р62т
0,8121
0,7352
[Х,М]
MgTl
CsCl
сР2, РтЗт
0,3635
-
[X]
Л.Л. Рохлин
Mg-Tm. МАГНИЙ-ТУЛИЙ
Диаграмма состояния Mg-Tm приведена на рис. 162 в основном по данным работ [1-5].
В системе Mg-Tm образуются три соединения: Mg24Tm5, Mg2Tm и MgTm [1-3]. Формулы соединений установлены в этих работах на основании рентгенографических исследований. Со стороны Mg в системе протекает эвтектическое превращение Ж (Mg) + Mg24Tm5 при температуре 592 °C и концентрации 10,9 % (ат.) [46 % (по массе)] Тт [4, 5]. Наличие термических эффектов и характер микроструктуры сплавов указывали также на наличие эвтектоидного превращения в этой части системы при температуре 571 °C [4, 5].
Со стороны Тт в системе установлено перитектическое превращение при температуре 761 °C и эвтектоидное превращение при температуре 671 °C [3]. При перитектическом превращении образуется соединение MgTm. Эвтектоидное превращение авторы работы [3] связывают с
наличием полиморфизма у Tm. Согласно данным работы [6], полиморфное превращение в Tm не существует. Поэтому строение в части диаграммы, примыкающей к Tm, будет другим. Возможный вариант этой части диаграммы Mg-Tm показан на рис. 162.
Растворимость Tm в (Mg) при различных температурах, полученная в работах [4, 5], указана ниже:
Температура, °CРастворимость Tm:% (ат.)% (по массе) ...Температура, °CРастворимость Tm:% (ат.)% (по массе) ...5715405004003006,265,745,193,852,9831,829,827,527,117,65715405004003006,265,745,193,852,9831,829,827,527,117,6
Температура, °C
Растворимость Tm:
% (ат.)
% (по массе) ...
Температура, °C
Растворимость Tm:
% (ат.)
% (по массе) ...
571
540
500
400
300
6,26
5,74
5,19
3,85
2,98
31,8
29,8
27,5
27,1
17,6
571
540
500
400
300
6,26
5,74
5,19
3,85
2,98
31,8
29,8
27,5
27,1
17,6
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 155.
Таблица 155. Кристаллическая структура соединений системы Mg-Tm
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Mg24Tm5
Ti5Re24
-
1,1208
-
[1]
743 m
Mg2Tm
MgZn2
hP\2, Рб^/ттс
0,597
0,974
[2]
MgTm
CsCl
сР2,
0,3707
-
[1]
РтЗт
0,3744 0,3749
—
[7]
[3]
Литература
Крипякевич П.И., Евдокименко В.И., Гладышевскнй Е.И. // Кристаллография. 1964.
Т. 9. N 3. С. 410-411.
Krypiakewytsch P.I., Evdokimenko V.I. // Z. Anorg. All. Chem. 1967. B.355. N 1/2. S. 104-112.
Miller A.E., Daane A.H. // Trans. AIME. 1964. V. 230. N 4. P. 568-572.
Рохлин Л.Л. // Изв. АН СССР. Металлы. 1977. N 1. С. 181-183.
Рохлин Л.Л. // Магниевые сплавы, содержащие редкоземельные металлы. М.: Наука, 1980. С. 192.
Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Amsterdam, New York, Oxford, Tokyo: North-Holland Physics Publishing Co., 1986. V. 8. Chap.54. P. 1-161.
landelli A., Palenzona A. // J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N 1. P. 1-6.
Л.Л. Рохлин
Mg-U. МАГНИЙ-УРАН.
Представленная на рис. 163 диаграмма состояния Mg-U была построена в работе [1] для давления 0,3 МПа по результатам химического, термического, микроскопического и рентгеновского анализов. В связи с высокой упругостью паров Mg и высокой реакционной способностью Mg и U нагрев металлов с целью изучения их взаимодействия проводился в атмосфере Аг при давлении 0,3-0,4 МПа.
В системе соединения между компонентами необразуются, установлена очень ограниченная растворимость компонентов друг в друге как в твердом, так и жидком состоянии. Температура монотектического превращения Ж2^ Ж, + (yU) составляет 1135 °C и практически совпадает с температурой плавления U. При температуре 653 °C протекает перитектическое превращение Ж + (aU) (Mg). При температуре,
Мди, % (ат)U
Рис 163 Mg-U
несколько превышающей температуру монотектического превращения, растворимость U в жидком Mg составляет 0,014 % (ат) [0,14 % (по массе)], а растворимость Mg в жидком U - 0,04 % (ат) [0,004 % (по массе)] Растворимость U в Mg согласно работе [1] уменьшается с 0,005 % (ат) [0,05 % (по массе)] при температуре 675 °C до 0,00005 % (ат) [0,0005 % (по массе)] при 650 °C Согласно сведениям, приводимым в справочнике [Э], растворимость U в Mg составляет 0,017 % (ат) [0,17 % (по массе)] при температуре 1132 °C и 0,0002 % (ат ) [0,002 % (по массе)] при 650 °C
Литература
I Chiotti Р , Tracy G А , Wilheim Н A //J Metals AIME 1956 V 8 N 5 Sec 2 Р 562-567
Л Л Рохлин
Mg-V. МАГНИЙ-ВАНАДИЙ
Авторами работы [1] установлено, что Mg и V практически не сплавляются, и в системе наблюдается несмешиваемость в жидком и твердом состоянии Температура плавления V, согласно работе [1], равна
1885 °C, а температура монотектического равновесия - 1860 °C В справочнике [М] приведена обобщенная на основании данных работы [1] диаграмма состояния Mg-V при давлении 0,1 МПа и с принятой по стандартным данным температурой плавления V, равной 1910 °C, и с корректированной температурой монотектического равновесия (рис 164)
В жидком Mg растворимость V при температуре 950 °C равна 0,14 % (ат) [0,3 % (по массе)] и понижается до 0,03 % (ат) [0,06 % (по массе)] при температуре 650 °C [1] Растворимость Mg в (V) при температуре 1860 °C определена равной 0,06-0,08 % (ат) [0,03-0,04 % (по массе)], а при 20 °C она составляет 0,02 % (ат) [0,01 % (по массе)] [1]
Литература
1 Савицкий Е.М., Барой В.В., Ефимов Ю.В., Бычкова М.И. // Металлургия металловедение физико-химические методы исследования Сб статей М Изд-во АН СССР 1963 Вып 14 С 139-146
Л Л Рохли»
Mg-W. МАГНИЙ-ВОЛЬФРАМ
Диаграмма состояния системы не построена Mg практически не взаимодействует с W, по крайней мере, при температурах до 1000 °C [1-3] На основании незначительного изменения параметров решетки а = 0,320880 нм, с = 0,520992 нм для Mg до а = 0,320971 нм,
c - 0,520970 нм для Mg, в который вводился W, делается вывод о чрезвычайно малой растворимости W в Mg [4].
Литература
Kremer D. // Abh. Inst. Metallhiittenwes. Elektrometall. Tech. Hochsch. Aachen. 1916. Bd. I.S. 8-9.
Sauerwald F. // Z. Anorg. All. Ghent. 1949. Bd. 258. H. 3-5. S. 296-300.
Rauh E„ Plate W. // Z. Metallkunde. 1951. Bd. 42. N 3. S. 76-82.
Busk R.S. //J. Metals. AIME. 1950. V. 2. N 12. P. 1460-1464.
КБ Поварова
Mg-Y. МАГНИЙ-ИТТРИЙ
Диаграмма состояния Mg-Y (рис. 165) исследована в работах [1-8]. Для системы характерно образование нескольких соединений. Первоначально приписываемые формулы соединениям Mgl7Y3, Mg5Y2, Mg3Y
Y, % (no массе)
[1,2] при последующих исследованиях не подтвердились. В соответствии с более поздними рентгенографическими исследованиями в работах [4-7] соединениям, образующимся в сплавах, были приписаны формулы: с - Mg24Y5, б- Mg2Y, у - MgY. Эти соединения образуются по перитектическим реакциям Ж + Mg2Y ** Mg24Y5, Ж + MgY Mg2Y и Ж + (PY) MgY при температурах 620 °C [8], 780 и 935 °C [1] соответственно.
Для фаз сиу, отожженных при температурах несколько ниже температур соответствующих эвтектического или перитектического превращений, в работе [7] были определены области гомогенности: они расположены для фазы c(Mg24Y5) при концентрациях Y от 13 до 16 % (ат.) [35,3-41,0 % (по массе)], для фазы y(MgY) от 48 до 50 % (ат.) [77,3-78,5 % (по массе)]. Области гомогенности е и у фаз несколько смещены от стехиометрического состава соединений Mg24Y5 и MgY в сторону Mg. Протяженность области гомогенности фазы б не установлена в работе [7]. Изменение границ областей гомогенности фаз с и у с температурой не определено. Поэтому они на диаграмме обозначены штриховыми линиями.
В построенной диаграмме состояния (рис. 165) со стороны Mg использованы результаты работы [8].
Со стороны Mg диаграмма состояния относится к эвтектическому типу. Эвтектическое равновесие Ж (Mg) + Mg24Y5 имеет место при температуре 565 °C и концентрации 9 % (ат.) Y [8]. В области концентраций от 20 до 100 % (ат.) Y диаграмма состояния построена по данным работы [1], но с изменениями состава и формул образующихся соединений, приведенных по результатам работ [4-7].
Со стороны Y имеет место эвтектоидное равновесие (PY) »* MgY + + (aY) при температуре 775 °C и концентрации 68,9 % (ат.) Y [1]. Растворимость Y в (Mg) при отдельных температурах, определенная в работе [8] методом электросопротивления, составляет:
565
550
500
400
300
200
3,61
3,44
2,95
1,87
1,19
0,62
12,0
11,5
10,0
6,5
4,2
2,2
Температура, °C
Растворимость Y:
% (ат.)
% (по массе)
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 156.
Таблица 156. Кристаллическая структура соединений системы Mg-Y
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
E(Mg24Y5)
«Мп
с/58,
1,1257
-
[5]
/43/и
1,125-1,128
-
(71
6(Mg2Y)
MgZn2
Л? 12, Рб^ттс
0,602
0,974
[4,6]
Y(MgY)
CsCl
сР2,
0,376
-
[4,6]
РтЗт
0,378-0,381
-
[7]
Согласно работе [5], прототипом соединения Mg24Y5 является Re24Ti5 (сверхструктура аМп).
Литература
Gibson E.D., Carlson O.N.// Trans. ASM. 1960. V. 52. P. 1084-1096.
Терехова В.Ф., Маркова И.А., Савицкий E.M. //Журнал неорганической химии. 1960. Т. 5. N 1. С. 235-236.
Mizer D., Clark J.B.// Trans. AIME. 1961. V. 221. N 2. P. 207-208.
Гладышевский Е.И., Крипякевич П.И., Черкашин E.E. и др. // Редкоземельные элементы: Сб. статей. М.: Наука, 1963. С. 67-70.
Крипякевич П.И., Евдокименко В.И., Гладышевский Е.И. И Кристаллография. 1964. Т. 9. N 3. С. 410-411.
Крипякевич П.И., Евдокименко В .И. // Вопросы теории и применения редкоземельных металлов: Сб. статей. М.: Наука, 1964. С. 146-148.
Smith J.F., Bailey D.M., Nowotny D.B. et al. // Acta Metallurgica. 1965. V. 13. N 8. P. 889-895.
Свидерская 3.A., Падежиова E.M. // Изв. АН СССР. Металлы. 1968. N 6. С. 183-190.
Л.Л. Рохлин
Mg-Yb. МАГНИЙ-ИТТЕРБИЙ
Диаграмма состояния Mg-Yb (рис. 166) исследована во всем диапазоне концентраций в работе [1] и со стороны Mg в работе [2]. Для системы характерно образование одного конгруэнтно плавящегося соединения при температуре 718 °C, что подтверждено рентгенографически также в работах [3, 4]. Формула соединения, относящегося к фазам Лавеса, Mg2Yb. Для соединения характерна существенная область
МдYb, % (от.)Yb
Рис. 166. Mg-Yb
гомогенности, простирающаяся от 29,3 до 36,2 % (ат.) Yb, либо от 75 до 80 % (по массе) Yb.
В системе имеют место два эвтектических превращения: Ж ^ (Mg) + + Mg2Yb при температуре 500 °C и концентрации 10,7 % (ат.) Yb [2] и Ж Mg2Yb + (pYb) при температуре 496 °C и концентрации - 68,5 % (ат.) Yb [1]. При температуре 447 °C со стороны Yb протекает эвтектоидное превращение (PYb) Mg2Yb + (aYb) при концентрации 92 % (ат.) Yb [1].
Растворимость Yb в (Mg), согласно работе [1], следующая:
500
400
200
1,2
0,7
0,35
7,95
4,8
2,4
Температура, °C
Растворимость Yb:
% (ат.)
% (по массе)
Согласно исследованиям авторов работ [2,5] растворимость Yb в (Mg) составляет:
Температура, °CРастворимость Yb:% (ат.)Температура, °CРастворимость Yb:% (ат.)% (по массе) % (по массе) 5004504003002000,480,310,210,0710,0493,32,11,50,50,355004504003002000,480,310,210,0710,0493,32,11,50,50,35
Температура, °C
Растворимость Yb:
% (ат.)
Температура, °C
Растворимость Yb:
% (ат.)
% (по массе)
% (по массе)
500
450
400
300
200
0,48
0,31
0,21
0,071
0,049
3,3
2,1
1,5
0,5
0,35
500
450
400
300
200
0,48
0,31
0,21
0,071
0,049
3,3
2,1
1,5
0,5
0,35
Последним данным следует отдать предпочтение, так как они получены методом электросопротивления, который при малой
растворимости Yb в Mg более точный, чем рентгеновский метод, использованный в работе [1].
Максимальная растворимость Mg в (Yb) при температуре эвтектоидного превращения 447 °C определена равной 3,9 % (ат.) и около 0,7 % (ат.) при температуре 200 °C [1].
Соединение Mg2Yb имеет прототип MgZn2 (символ Пирсона ЛР12, пр.гр. РЬ-Jmmc) и параметры решетки: а = 0,62182...0,62362 нм, с - = 1,0043...1,01028 нм [1], а = 0,624 нм, с = 1,008 нм [3, 4].
Литература
McMasters O.D., Gschneidner, Jr., К.А. II J. Less-Common Met. 1965. V. 8. N 5. P. 289-298.
ДрицМ.Е., Рохлин Л.Л.// Изв. вузов. Цветная металлургия. 1977. N 1. С. 169-171.
Крипякевич П.И., Евдокименко В.И. II Вопросы теории и применения редкоземельных металлов: Сб. статей. М.. Наука, 1964. С. 146-148.
Крипякевич П.И., Евдокименко В.И., Залуцкий И.И. // Допов1д1 АН УРСР. 1964. N С.766-767.
Рохлин Л Л. // Магниевые сплавы, содержащие редкоземельные металлы. М.. наука, 1980. 192 с.
Л. Л. Рохлин
Mg-Zn. МАГНИЙ-ЦИНК
Представленная в справочнике [X] диаграмма состояния Mg-Zn с учетом данных большого числа работ в дальнейшем была в основном подтверждена результатами работ, приведенными в справочнике [Э]. Различие между диаграммами, данными в справочниках [X] и р] главным образом состоит в температурах нонвариантных превращений и уточнении границ областей гомогенности фаз. Представленная на рис. 167 диаграмма состояния Mg-Zn воспроизводится согласно более позднему обзору р]. При этом формула ближайшего к Mg соединения приводится согласно работе [1] как Mg5|Zn20, обозначаемого ранее как Mg7Zn3.
Диаграмма состояния системы Mg-Zn характеризуется наличием соединений: Mg5| Zn20, MgZn, Mg2Zn3, MgZn2H Mg2Zn, ,, которые имеют незначительные области гомогенности. Область гомогенности соединения MgZn2 простирается от 66 % (ат.) Zn при температуре 416±2 °C до 67,1 % (ат.) Zn при температуре 381 °C. Соединение MgZn2 плавится конгруэнтно при температуре 588 °C. Остальные соединения образуются по перитектическим реакциям:
при 342±1 °C;при 347±1 °C;при 416±2 °C;при 381 °C.при 342±1 °C;при 347±1 °C;при 416±2 °C;при 381 °C.
при 342±1 °C;
при 347±1 °C;
при 416±2 °C;
при 381 °C.
при 342±1 °C;
при 347±1 °C;
при 416±2 °C;
при 381 °C.
Ж + MgZn * Mg5|Zn20
Ж + Mg2Zn3 •* MgZn
Ж + MgZn2 Mg2Zn3
Ж + MgZn2 ^ Mg2Zn, t
В системе имеют место также два эвтектических равновесия: Ж -* ** (Mg) + Mg5 ]Zn20 при температуре 340± 1 °C и концентрации 28,1 % (ат.) Zn и Ж Mg2Zn, । + (Zn) при температуре 364 °C и концентрации 92,2 % (ат.) Zn, а также одно эвтектоидное равновесие Mg5|Zn20 (Mg) + MgZn при температуре 312±2 °C и концентрации 30 % (ат.) Zn.
Zn,%(no массе)Zn,%(no массе)Рис. 167. Mg-ZnРис. 167. Mg-ZnРастворимость Zn в (Mg), приведенная в справочнике [X], согласно результатам измерения параметров решетки, представлена ниже:
Zn,%(no массе)
Zn,%(no массе)
Рис. 167. Mg-Zn
Рис. 167. Mg-Zn
Температура, °C 340300250200150
Растворимость Zn, % (ат.) 3,32,31,250,750,65
Эти данные хорошо согласуются с результатами определения растворимости Zn в (Mg) в более поздней работе [2]. Согласно данным, приведенным в справочнике [Э], растворимость Zn в (Mg) несколько меньше и, при отдельных температурах, составляет:
Температура, °C
600
567
550
500
450
Растворимость Zn, % (ат.)
1,0
1,28
1,3
1,7
1,95
Температура, °C
400
380
339
325
300
Растворимость Zn, % (ат.)
2,25
2,4
2,4
2,2
1,75
Температура, °C
250
200
150
100
Растворимость Zn, % (ат.)
1,25
1,0
0,8
0,7
Растворимость Mg в (Zn) при эвтектической температуре равна около 0,3 % (ат.), а при температуре 200 °C около 0,18 % (ат.) [X].
Кристаллическая структура соединений представлена в табл. 157.
Таблица 157. Кристаллическая структура соединений системы Mg-Zn
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а "
b
с
Mg5lZn20
-
«/142, 1ттт
1,4083
1,404
1,4486
1,404
1,4025
1,445
[1]
[3]
MgZn*
-
-
0,400
0,533
1,76
[4]
Mg2Zn3"
Mg4Zn7
Л1С110, ВУт
2,596
1,428
0,524
[6, М]
MgZn2
MgZn2
API 2, Рб^ттс
0,518
-
0,852
[П]
Mg2Znn
Mg2Znn
сР39,
0,855
-
-
[5, X, V-C]
РтЗ
Ромбическая сингония.
Моноклинная сингония, у = 102,5 °C.
В работе [6] соединение Mg2Zn3 рассматривается как Mg4Zn7, для которого установлена решетка, указанная в табл. 157. Такой же тип решетки для Mg2Zn3 принят в [М].
Литература
Higashi J., Shiotani N., Uda M. et al. //J. Solid State Chern. 1981. V. 36. N 2. P. 225-233.
ДрицМ.Е., Падежиова E.M., Миклииа H.B. // Изв. АН СССР. Металлы. 1974. N 3. С. 225-229. .
Мельник Э.В., Костина М.Ф., Ярмолюк Я.П., Змий О.Ф. // Магниевые сплавы: Сб. статей. М.: Наука, 1978. С. 95-99
Рейнор Г.В. // Металловедение магния и его сплавов: Пер. с англ. М.: Металлургия, 1964. 488 с.
Samson S. // Acta Chem. Scand. 1949. V. 3. P. 835-843.
ЯрмолюкЯ.П., КрипякевичП.И., МельникЭ.В. //Кристаллография. 1975. Т. 20. N 3. С. 538-542.
ТВ. Добаткина
Mg-Zr. МАГНИЙ-ЦИРКОНИЙ
Исследованию диаграммы состояния Mg-Zr со стороны Mg посвящено большое число работ, обзор которых достаточно полно представлен в справочниках [X, Ш] и в работе [1].
На рис. 168 представлена часть диаграммы состояния Mg-Zr в области концентраций 0-1,5 % (ат.) Zr, построенная авторами работы [2] с использованием данных работы [3] по растворимости Zr в (Mg). Данные работы [2] являются наиболее убедительными и использованы в справочнике [Ш] и в работе [1]. Диаграмма состояния исследована в работе [2] методами микроскопического, дифференциального термического, рентгеновского, микрорентгеноспектрального анализов и измерения микротвердости. Никаких соединений между Mg и Zr в системе не образуется. Возможность образования соединения Mg2Zr [4] и фазы, содержащей около 3 % (ат.) Zr, со структурой, изотипной CTpyKTypeZn22Zr [5], не подтверждается экспериментальными результатами работы [2]. В системе имеются равновесия между твердым и жидким Mg и обоими модификациями Zr. Согласно температуре полиморфного превращения Zr равновесие между (Mg) и жидким Mg и (aZr) происходит предположительно при температуре ниже 863 °C, а между жидким Mg и (PZr) - при температуре выше 863 °C.
В системе со стороны Mg имеет место нонвариантное равновесие перитектического типа при температуре 654 °C, которая только на 4 °C превышает температуру плавления Mg. Данные разных исследований по температурам и составу фаз, участвующих в реакции Ж + (aZr) * - (Mg), представлены ниже:
Содержание Zr, % (ат.) в фазах:Ж •0 161-0 161(Mg)0’9851^24Температура, °C653,6653-655Источник[2][6]Содержание Zr, % (ат.) в фазах:Ж •0 161-0 161(Mg)0’9851^24Температура, °C653,6653-655Источник[2][6]0,1340,1120,155—0,35-1,042—650,5654654[7][4][8]0,1340,1120,155—0,35-1,042—650,5654654[7][4][8]
Содержание Zr, % (ат.) в фазах:
Ж •
0 161
-0 161
(Mg)
0’985
1^24
Температура, °C
653,6
653-655
Источник
[2]
[6]
Содержание Zr, % (ат.) в фазах:
Ж •
0 161
-0 161
(Mg)
0’985
1^24
Температура, °C
653,6
653-655
Источник
[2]
[6]
0,134
0,112
0,155
—
0,35-1,042
—
650,5
654
654
[7]
[4]
[8]
0,134
0,112
0,155
—
0,35-1,042
—
650,5
654
654
[7]
[4]
[8]
Температура перитектического равновесия 657 °C, полученная в работе [10] методом термоэлектродвижущих сил, по-видимому, слишком высока.
Как видно, большая часть исследователей указывает на растворимость Zr в жидком Mg при перитектической температуре в пределах 0,155-1,161 % (ат.). Наиболее низкое значение 0,112 % (ат.) [4], по- видимому, связано с наличием примесей, которые оказывают сильное влияние на растворимость Zr в расплаве Mg. Данные по растворимости Zr в (Mg) при различных температурах, определенные методом измерения электросопротивления [3] и методом электронных проб [2], представлены ниже:
Температура, °C 654Растворимость Zr, % (ат.) 0,985Источник [2]Температура, °C 654Растворимость Zr, % (ат.) 0,985Источник [2]5004504003503000,1720,1480,1140,0920,080[3][3][3][3][2]5004504003503000,1720,1480,1140,0920,080[3][3][3][3][2]
Температура, °C 654
Растворимость Zr, % (ат.) 0,985
Источник [2]
Температура, °C 654
Растворимость Zr, % (ат.) 0,985
Источник [2]
500450400350300
0,1720,1480,1140,0920,080
[3][3][3][3][2]
500450400350300
0,1720,1480,1140,0920,080
[3][3][3][3][2]
Наиболее высокие значения растворимости Zr в (Mg) получены в работах [6,10] и составляют 1,24 и 1,042 % (ат.) соответственно. Как уже указывалось, на рис. 168 приведены данные по растворимости Zr в (Mg), взятые из работ [2, 3], которые находятся в хорошем соответствии с результатами работы [11], полученными методом изучения микроструктуры.
Литература
Nayeb-Hashemi А.А., Clark J.B. //Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 3. P. 246-250.
Vesey I.M., Bray H.J.//J. Inst. Met. 1964. V. 92. N 11. P. 383-384. _
Crosby R.L., Fowler K.A. //U.S. Bur. Mines, Rep. Invest. 1962. N 6078.
CarsonO.A., Austin D.T. //Can. Min. J. 1952. V. 73. P. 70-75.
PooleD.M., MartinP.M., HodkinE.N.//J. Inst. Met. 1965. V. 93. P. 168.
Sauerwald F.//Z. Anorg. All. Chem. 1947. V. 255. P. 212-220.
Mellor Q.A. //J. Inst. Met. 1950. V. 77. P. 163-174.
Schaum J.H., Burnett H.C. // J. Res. Natl. Bur. Stand. 1952. V. 49. P. 155-162.
Асанович В.Я., Брусов В.И., Срывании И.Т.//Труды Краснодарского политехнического института: Краснодар, 1973. Т. 49. С. 149-152.
Emley E.F., Duncumb Р. //J. Inst. Met. 1962. V. 90. Р. 360-361.
Дриц М.Е., Добаткииа Т.В., Муратова Е.В. // Металловедение и обработка цветных сплавов: Сб. статей. М.: Наука, 1992. С. 32-37.
Л.Л. Рохлин, ТВ. Добаткина
Мп-Мо. МАРГАНЕЦ-МОЛИБДЕН
Данные о взаимодействии в системе Мп-Мо приведены в справочниках [X, Э]. Исследования сплавов, содержащих до 7,8 % (ат.) Mo [X] и -2,5 % (ат.) Мо [Э], проводили методами термического, рентгеновского и микроструктурного анализов.
Наиболее надежно в системе установлена фаза о (Мо36Мп64), которая существует в температурном интервале 1090-1400 °C [X]. Авторами работы [X] высказано предположение о существовании при температуре 1000 °C другого соединения между 80 и 88 % (ат.) Мп, которое в работах [1, 2] интерпретировано как продолжение области (аМп). В работе [1] предполагается также существование соединения между 50 и 60 % (ат.) Мп, это соединение подтверждено авторами работы [2] (фаза ц). В работе [2] построена обобщенная диаграмма состояния (рис. 169) с учетом экспериментальных результатов прежних работ и термодинамических данных компонентов.
Имеющиеся в системе соединения о и ц образуются по перитектическим реакциям Ж + ц^ о при температуре 1400+100 °C и концентрации 64±1 % (ат.) Мп и Ж + (Мо) ц при температуре 1500+100 °C и концентрации 55±5% (ат.) Мп. Обе фазы имеют незначительные области гомогенности. Реакции, проходящие со стороны Мп, связаны с участием полиморфных модификаций Мп:
Ж + о^(бМп) при 1325±100 °C;
(бМп) (уМп) + о при 1110+10 °C;
(уМп) + о^ (РМп) при 1110+10 °C - 1090±15 °C;
(РМп) + ц (аМп) при 1090+15 °C.
1800
1500+200
1000
800
30
-36
>15
16
[X]
[2]
[X]
[1]
Растворимость Мп в (Мо): Температура. °C .... Мп, % (ат.) Источник
Согласно работе [2], растворимость Мо в (аМп) составляет 17+3 % (ат.) при температуре 1100±50 °C.
Растворимость Мо в (рМп) при температуре 800 °C равна 2 % (ат.) [1], а при температуре 1110+10 °C - до 2,6 % (ат.) [2].
Растворимость Мо в (уМп) составляет не более 0,6 % (ат.) при температуре 1110± 10 °C [Э, 2], растворимость Мо в (бМп)-до -20 % (ат.) при 1325+100 °С[1].
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 158.
Таблица 158. Кристаллическая структура соединений системы Мп-Мо
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, им
Примечание
а
с
о(Мо36Мп64)
oFeCr
<И0, P^jmmm
0,910
0,474
При 63,7 % (ат.) Мп [X, Э]
ц(Мо4Мп5)
Mo6Fe?
-
-
-
[2]
Литература
Телегус В.С., Кузьма Ю.Б., Марко М.А. // Порошковая металлургия. 1971. № 10. С. 898-903.
Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Energy Rewiew. Special Issue N 7 Molibdenum: Physico-Chemical Properties of its Compounds and Alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency, 1980. P. 195-356.
К.Б. Поварова
Mn-N. МАРГАНЕЦ-АЗОТ
Диаграмма состояния Mn-N рассмотрена в работах [X, Э, Ш, 1-3]. На рис. 170 представлена ориентировочная диаграмма состояния, построенная по данным работы [1] в интервале концентраций 0-50 % (ат.) N. В системе имеются фазы: е, Q, ц и 0. Фаза e(Mn4N) устойчива при температуре до 1000 °C и при этой температуре диссоциирует на (уМп) и N2. При температуре 478 °C фаза к претерпевает магнитное превращение. Область гомогенности фазы е, находящаяся при температуре 400 °C при концентрации 19-20,7 % (ат.) N, расширяется с повышением температуры, смещаясь в сторону Мп при температуре -900 °C до 17,3% (ат.) N [1]. Фаза C(Mn2N) диссоциирует при температуре 900 °C на фазу е и N2 [1].
В работах [2, 3] сделана попытка уточнить диаграмму состояния системы Mn-N в области концентраций 5-25 % (ат.) N и в интервале
N, V. (по массе)
t;c 1*00t;c 1*000 123*5618 10 1216 200 123*5618 10 1216 20rvi—гrvi—гЖ+NtЖ+Nt1246_ 1200 1138* 1100* 10001246_ 1200 1138* 1100* 1000\\(Г^л) '♦\\(Г^л) '♦800 721*800 721*600 ^aMn^400600 ^aMn^400r (6Mn) \к I 1r (6Mn) \к I 1_900_ h 21°1_ Ц+Nt 580-600_900_ h 21°1_ Ц+Nt 580-600(ГМп)*Мг \~1OOO EtNt(ГМп)*Мг \~1OOO EtNt0102030405001020304050MnN, Vo (am )MnN, Vo (am )Рис. 170. Mn-NРис. 170. Mn-N
t;c 1*00
t;c 1*00
0 123*5618 10 1216 20
0 123*5618 10 1216 20
rvi—г
rvi—г
Ж+Nt
Ж+Nt
1246_ 1200 1138* 1100* 1000
1246_ 1200 1138* 1100* 1000
\\(Г^л) '♦
\\(Г^л) '♦
800 721*
800 721*
600 ^aMn^
400
600 ^aMn^
400
r (6Mn) \
к I 1
r (6Mn) \
к I 1
_900_ h 21°1_ Ц+Nt 580-600
_900_ h 21°1_ Ц+Nt 580-600
(ГМп)*Мг \~1OOO EtNt
(ГМп)*Мг \~1OOO EtNt
01020304050
01020304050
MnN, Vo (am )
MnN, Vo (am )
Рис. 170. Mn-N
Рис. 170. Mn-N
температур 600-1000 °C. Согласно данным работы [2], фаза (, распадается по эвтектоидной реакции на фазы у и е при температуре 800 °C и концентрации 13 % (ат.) N, а по данным работы [3] эвтектоидный распад претерпевает фаза С при -800 °C и 12,9 % (ат) N. По данным недавней работы [4], где Приведена обобщенная диаграмма состояния Mn-N, фаза С устойчива при температуре до 1270 °C Эти данные не приведены на рис. 170.
Фаза T](Mn3N2), существующая в области концентраций N 38,2-41 % (ат.) при температуре 400 °C, диссоциирует при -700 °C на фазу С и N2 Фаза 6(Mn6Nj) существует в интервале концентраций 45,7-47,9 % (ат) N при 400 °C, при повышении температуры она несколько сдвигается в сторону меньших содержаний N при одновременном сужении области существования. Температура диссоциации фазы 6 на фазу ц и N2 находится в пределах температур 580-600 °C
Кристаллическая структура соединений представлена в табл 159
Таблица 159 Кристаллическая структура соединений системы Mn-N |4|
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры a
e(Mn4N)
«Mn2N)
r|(Mn3N2)
e(Mn6N5)*
Тетрагональная
Fe4N
Fe2N сингония
сР5, Fm^m
hP3, Phjmmc tI6, \4lmmm
0,3825-0,3868
Литература
МампорииГ.Ш. //Доклады АН Груз ССР 1967 Т 45 N 3 С 663-667
kudielka Н., Grabke H.J.//Z Metallkunde 1975 Bd 66 N 8 S 469-471
Pompe R.//Scand J Met 1979 V 8 N2 P 51-54
Goken N.A.//Bull Alloy Phase Diagrams 1990 V 11 N 1 P 33—42
А Л Татаркина
Mn-Na. МАРГАНЕЦ-НАТРИЙ
Диаграмма состояния Mn-Na в литературе отсутствует В работе [1] имеются сведения об ограниченной растворимости Мп в Na с низким содержанием О в жидком состоянии, а в работе [2] о положении линии ликвидуса, рассчитанной с использованием модели субрегулярных растворов Растворимость Мп определяли методом атомно-абсорбционного спектрофотометрического анализа Растворимость Мп увеличивается от 0,7-10'4 % (по массе) при температуре 276 °C до 3,5-10'*% (по массе) при температуре 538 °C Значения растворимости Мп в Na можно описать уравнением lg S [10'4 % (по массе)] = 3,6406 - 2601,73/Т, где Т - температура, К
Литература
PeriaswaniG., Ganesan V., Rajan BabuS., Mathews С.К.//Mater Behav and Phys Chem Liguid Metal Syst Pioc Conf Karlsruhe March 24-26 I98l New York London 1982 S 411-420
Кузин A.H., Люблинский И.Е., Бескоровайный H.M. // Расчеты и экспериментальные методы построения диаграмм состояния Сб статей М Наука, 1985 С 113-118
А Л Татаркина, Г К Алексеенко
Mn-Nb. МАРГАНЕЦ-НИОБИЙ
Диаграмма состояния Mn-Nb (рис. 171) построена на основе обобщения данных работы [1] в интервале концентраций 0-20 % (aT.)Nb и данных работы [3] в интервале концентраций 20-50 % (ат.) Nb. Поскольку узкие двухфазные области со стороны Мп экспериментально небыли исследованы, на вставке (см. рис. 171) они показаны схематически. Диаграмма Mn-Nb была исследована методами микроструктурного, рентгеноструктурного и термического анализов, сплавы выплавляли в атмосфере Аг в тиглях из ThO2 [1], ВеО [2] или дуговой выплавкой на
Рис. 171. Mn-Nb
медном водоохлаждаемом поду с нерасходуемым вольфрамовым электродом [3].
В системе конгруэнтно при температуре 1500 °C образуется соединение Mn2Nb (фаза Лавеса), которое имеет область гомогенности при 30-38 % (ат.) Nb. В системе протекают эвтектическая, перитектоидная и эвтектоидная реакции соответственно:
Ж - (бМп) + Mn2Nb при температуре 1224 °C и концентрации Nb в жидкой фазе 3,6 % (ат.) [1];
(бМп) + Mn2Nb - (PMn) при температуре 1145 °C и концентрации Nb в (PMn) фазе -2 % (ат.) [I];
(бМп) - (рМп) + (уМп) при температуре -1120 °C и концентрации Nb в эвтектоидной точке 0,4 % (ат.) [1].
Согласно данным работы [2], Nb повышает температуру а * р превращения Мп с температуры 727 до 800 °C. Максимальная растворимость Nb в (бМп) составляет 2,4 % (ат.).
Соединение Mn,Nb относится к типу MgZn2 (символ Пирсона hP\2, пр.гр. Рб^ттсУ Параметры решетки соединения Mn2Nb приведены ниже:
Параметры решетки, нм:
а 0,4900,4896-0,48650,4891
с 0,8040,8015-0,79760,7969
Источник- [Ш][3][2]
Литература
Hellawell А. // J. Less-Common Met. 1959. V. 1. N 5. Р. 343-347.
Савицкий Е.М., Копецкий Ч.В. //Журнал неорганической химии. 1960. Т. 5. Вып. 3. С. 755-757.
Свечников В.Н., Петьков В.В. И Металлофизика. 1976. Вып. 64. С. 24-28.
Е.Н Шефтель
Mn-Nd. МАРГАНЕЦ-НЕОДИМ
Диаграмма состояния Mn-Nd построена в полном интервале концентраций в работе [1] (рис. 172). Сплавы синтезировали в высокочастотной печи в тиглях из А12О3. В качестве исходных материалов использовали электролитический Мп чистотой 99,9 % (по массе) и дистиллированный Nd чистотой 99,9 % (по массе). Исследование проводили методами термического, металлографического и рентгеноструктурного анализов.
Рис. 172. Mn-Nd
Соединения Mn2Nd, Mn23Nd6H Mnl2Nd образуются по перитектическим реакциям:
Ж + Mn23Nd6 Mn2Nd при 920 °C;
Ж + Mn|2Nd Mn23Nd6 при 975 °C;
Ж + (уМп) •* Mn|2Nd при -1100 °C.
В системе также наблюдается эвтектическое равновесие: Ж - Mn2Nd + + (aNd) при температуре 700 °C и концентрации 73 % (ат.) Nd.
Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии практически отсутствует.
Кристаллографические характеристики соединений приведены в табл. 160 по данным работы [2].
Таблица 160. Кристаллическая структура соединений системы Mn-Nd
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
а
С
Mn2Nd
Zn2Mg
АД12, Рбуттс
0,5545
0,9037
Mn23Nd6
Mn23Th6
cF\\6, Fm^m
1,2657
Mnl2Nd
Mnl2Th
К1ттт
0,8660
0,4810
Литература
. Kirchmayr H.R., Lugscheider W.//Z. Metallkund. 1970. Bd. 61 N l.S. 22-23.
Гладышевский Е.И., Бодак О.И. // Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов Львов: Вища школа, 1982.255 с.
Е.И Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский
Mn-Ni. МАРГАНЕЦ-НИКЕЛЬ
Диаграмма состояния Mn-Ni рассмотрена в работах [X, Э, Ш]. На рис. 173 представлена диаграмма состояния по данным работы [1], построенная по результатам микроструктурного, рентгеновского, термического, магнитного и электронно-микроскопического анализов. Сплавы выплавляли в высокочастотной печи в вакууме из Мп высокой чистоты и электролитического №. В работе [2] уточнили ход линий ликвидуса и солидуса в области, богатой №. Между У Мп и № существует непрерывный ряд твердых растворов (уМп, №). Соединения Мп2№, MnNi(BT) и Мп№2(ВТ) образуются в твердом состоянии из (yMn, №) при температурах 725,910 и 710 °C соответственно. Низкотемпературные модификации соединений MnNi(HT) и MnNi2(HT) образуются по перитектоидным реакциям при температурах 480 и 440 °C. По перитектоидным реакциям образуются также соединения Мп3№ при 430 °C и Мп№3 при 520 °C. При температуре 775 °C по перитектоидной реакции между высокотемпературной модификацией Мп№ и (yMn, №) твердым раствором образуется среднетемпературная модификация фазы MnNi(CT). В работе [3] диаграмму состояния Mn-Ni построили расчетным методом на основании термодинамических данных. В работе [4] приведена обобщенная диаграмма состояния, которая имеет лишь незначительные расхождения с диаграммой, построенной в работе [1].
Ni, % (От.)Ni, % (От.)NiNiМп
Ni, % (От.)
Ni, % (От.)
Ni
Ni
Рис. 173. Mn-Ni
Кристаллическая структура фаз приведена в табл. 161.
Таблица 161 Кристаллическая структура соединений в системе Mn-Ni |4]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Примечание
и
с
MnNi(BT)
CsCl
сР1, Рт 3/77
0,3749
0,2977
-
При 47,7 % (ат) Ni и 9
35 °C
При 50 % (ат) Ni и
750 °C
MnNi(CT)
AuCu
iP4, РМттт
0,3734
0,3729
0,3645
0,3625
При 46 % (ат ) Ni
При 52 % (ат ) Ni
MnNi3(HT)
СI рук гур
AuCu3 iсоединения
сР4, Рт 1т
Mn2Ni неизв
0 3589
:стна
При 75 % (ат ) Ni
Литература
. TsiupJakis К.Е., Kneller E. // Z. Metallkunde. 1969. Bd. 60. N 5. S. 433-438
Schurmann E., Prinz B.//Z Metallkunde 1974 Bd. 65. N 8 S. 535-539.
Kaufman L.//Calphad. 1978. V 2. N 2 P. 117-146.
Goksen N.A.//J. Phase Equilibria. 1991. V. 12. N 3. P. 313-321.
А.Л Татаркина, E.M. Соколовская
Mn-O. МАРГАНЕЦ-КИСЛОРОД
Сведения о взаимодействии Мп с О обобщены в обзорах [Э, Ш]. В основном изучали оксиды: МпО, Мп3О4, Мп2О3, МпО2 и Мп2О7. Методом оптической пирометрии определена температура плавления МпО, равная 1842±10 °C, область гомогенности МпО находится в интервале 47,4-52,4 % (ат.) О [Ш]. Температура плавления Мп3О4 равна 1567±4 °C и область гомогенности находится в интервале 57-58,4 % (ат.) О [Э]. Соединение Мп3О4 существует в двух модификациях: рМп3О4 и <хМп3О4. Соединение Мп2О3 существует при температуре не выше 900 °C, в интервале температур 600-940 °C Мп3О4 в присутствии О2 взаимо-
действует с МпО2 с образованием Мп2О3, при температуре выше 940 °C Мп2О3 распадается на Мп3О4 и О2 Р).
В работе [1] диаграмма состояния системы Mn-О построена в области составов МпО-Мп3О4 в интервале температур 1000-1900 °C при различном парциальном давлении О: 5-Ю’6, 3-10'5,КГ3 и 0,021 МПа по результатам рентгеновского анализа, проведенного в высокотемпературной камере с контролем газовой атмосферы, с использованием Не чистотой 99,995 % (по массе) и N2.
На рис. 174 приведена диаграмма состояния Mn-О при давлении 0,021 МПа в основном по данным работы [1]. Соединение МпО плавится конгруэнтно, а соединение PMn3O4 - инконгруэнтно при температуре 1567±4 °C. Соединение аМп3О4 образуется по перитектоидной реакции при температуре -1190 °C. При температуре 1160±5 °C рМп3О4 распадается по эвтектоидной реакции.
Кристаллическая структура соединений системы Mn-О приведена в табл. 162.
Т а б л и ц а 162 Кристаллическая структура соединений системы Mn-О |Э|
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
а
6
С
МпО
NaCI
cF8, Fm3m
0,4444
-
-
аМп3О4-1
-
F4xladm
0,8140
-
0,943
аМп2О32
-
-
0,9408
-
-
уМп2О3’
-
-
0,81
-
0,94
аМпО2
Т1О2 (РУТИЛ)
(Р6, P4jnmm
0,4397
-
0,2873
рМпО2'4
-
-
0,4534
0,9303
0,2859
е^пО/4
-
-
0,763
0,779
0,932
'Тетрагональная сингония *2Прототип ОЦК сингонии *3Тетрагональная сингония *4Ромбическая сингония
По данным обзора Р] Мп2О3 имеет еще одну модификацию с ОЦ тетрагональной сингонией и параметрами а = 0,887 и с = 0,997 нм. В обзоре [Ш] сообщается, что МпО2 имеет, по крайней мере, пять модификаций, однако этот вопрос обсуждается.
Литература
1 TromelG., Fix W„ Koch К., Schaberg F.//Erzmetall. 1976 Bd 29. N 5 S 234-237
Г К Алексеенко
Mn-P. МАРГАНЕЦ-ФОСФОР
Диаграмма состояния Мп-Р рассмотрена в обзорах [X, Э, Ш]. На рис. 175 представлена диаграмма состояния по данным обзора РС]. Диаграмма построена по результатам термического, микроскопического и рентгеновского анализов. В системе имеются четыре соединения: Мп3Р, Мп2Р, Мп3Р2иМпР. Наличие в системе фосфида Мп3Р2 не подтверждено в работах [1, Э], авторами работы [1] сделано предположение о наличии широкой области гомогенности Мп2Р в пределах концентраций 33-40 % (ат.) Р Соединения Мп2Р и МпР плавятся конгруэнтно при температурах 1327 °C и -1147 °C соответственно. Соединения Мп3Р и Мп3Р2 образуются по перитектическим реакциям:
Ж + Мп2Р * Мп3Р при 1105 °C;
Ж + Мп2Р -* Мп3Р2 при 1090 °C.
Соединение Мп3Р2 при температуре 1002 °C эвтектоидно распадается на Мп2Р и МпР.
В системе имеют место два эвтектических равновесия:
Ж * (рМп) + Мп3Р при 960 °C и 13,1 % (ат.) Р;
Ж - Мп3Р2 + МпР при 1085 °C и 42,6 % (ат.) Р.
Кристаллическая структура соединений представлена в табл. 163.
Рис. 175. Мп-Р
Таблица 163 Кристаллическая структура соединений системы Мп-Р
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, им
Источник
а
6
с
Мп3Р
Ni3P
1131, /4
0,918
-
0,4568
[М.Э]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
Мп2Р
Fe2P
ЛР9, Р62т
0,6081
-
0,3460
Р]
МпР
МпР
оРЯ, Рита
0,5917
0,5260
0,3173
[X]
Литература
I Rundqvist S. // Acta Chem Scand 1962 V 16 P 992-998
Г К Алексеенко
Mn-Pb. МАРГАНЕЦ-СВИНЕЦ
Диаграмма состояния Mn-Pb схематически представлен а в обзоре [X] (рис 176) во всей области концентраций. В области сплавов, богатых РЬ, эта диаграмма была исследована также в работе [1] при концентрации
МпР6,%Гат.)РЬ
ДО 35 % (ат.) Мп и в обзоре Р] при концентрации до 20 % (ат.) Мп. Диаграмма состояния характеризуется наличием монотектического и эвтектического равновесий. Температура монотектического равновесия 1198 °C [X, Э], содержание РЬ в монотектике 3 % (ат.) [10 % (по массе)] РЬ [X]. При эвтектической температуре 327 °C [X, Э], либо 300 °C [1], растворимость Мп в (РЬ) составляет менее 0,04 % (ат.) Р], либо - 3,67 % (ат.) [1]. Содержание марганца в эвтектике согласно работе [1] равно 10,45 % (ат.).
В обзоре Р] приведена кривая растворимости Мп в жидком РЬ. Растворимость Мп в РЬ при температуре монотектики 1198 °C составляет 26,4 % (ат.), при 20 °C — 0,02 % (ат.) Р].
Литература
1 Али-Заде З.И., Мехрабов А.О. // Журнал физической химии 1966 Т 40 N 12 С 3097-3099
С П Алисова
Mn-Pd. МАРГАНЕЦ-ПАЛЛАДИЙ
Результаты исследования диаграммы состояния Mn-Pd методами термического, микроструктурного, низко- и высокотемпературного рентгеноструктурного анализов приведены в обзорах [X, Э, Ш] и в работах [1-3]. На рис. 177 построена диаграмма состояния согласно работе [1].
Диаграмма состояния Mn-Pd представляет собой диаграмму эвтектического типа с ограниченными твердыми растворами на основе исходных компонентов и одним интерметаллическим соединением.
Фаза р плавится конгруэнтно при температуре 1500 °C и имеет широкую область гомогенности 34-62 % (ат.) Мп. При понижении температуры происходит конгруэнтное превращение р ^ Pj и Pj р2. Авторы работы [2] исследовали превращения в сплавах, лежащих в области фазы р. Методами высокотемпературного рентгенографического и дилатометрического анализов сплавов Pd, содержащих 40, 45 и 50 % (ат.) Мп они установили существование в эквиатомной области концентраций структурного превращения CsCl - CuAu (сверхструктура), а также фазового перехода, связанного с образованием сверхструктуры неизвестного типа.
Максимальная растворимость Мп в (Pd) 30 % (ат.) Pd малорастворим в а и р модификациях Мп, в (уМп) растворяется до 20 % (ат.) Pd [X, 1]. При температуре 1211 °C образуется у модификация Мп по перитектической реакции: (бМп) + Ж - (уМп) [Э].
PdMn,7<> (am.) Mn
Рис. 177. Mn-Pd
Кристаллическая структура соединений представлена в табл. 164.
Таблица 164 Кристаллическая структура соединений системы Mn-Pd |Х|
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметр решетки
Примечание
а, нм
Р
CsCl
сР2, Pm 3 m
0,3150
При 51 % (ат) Мп и 662 "С
рГ
0,2992
0,2890
При 51 % (ат) Мп и 597 °C
При 20 °C
Р2
-
-
0,3817
При 33,7 % (ат) Мп
Тетрагональная искаженная решетка типа CsCl
Гранецентрированная тетрагональная решетка со
сложной сверхструктурой
В области твердого раствора на основе Pd при содержании 8-25 % (ат.) Мп возникает упорядоченная структура Pd3Mn типа AuCu3. По другим данным, в области 23-27 % (ат.) Мп происходит процесс упорядочения при температуре 400-700 °C. Сплав с содержанием 23 % (ат.) Мп неупорядочен и обладает ГЦК решеткой с параметром а = = 0,3893 нм. Сплав с 27 % (ат.) Мп имеет тетрагональную сверхструктуру типа CuAu (символ Пирсона tP4, пр. гр. Р4 / mmm) с параметрами решетки а = 0,3913 нм, с = 0,3874 нм [3].
Литература
Савицкий Е.М.,ПоликоваВ.П.,ТылкинаМ.А.//Сплавы палладия. М.; Наука, 1967. 104 с.
Равдель М.П., Евдокимова О.И. И Изв. АН СССР. Металлы. 1972. N 3. С. 166-168.
Iwasaki Н., Okamura К., Ogawa S.//J. Phys. Soc. Japan. 1971. V. 31. N 2. P. 497-505.
M.B. Раевская, E.M. Соколовская
Mn-Pm. МАРГАНЕЦ-ПРОМЕТИЙ
В работе [1] приведена обобщенная диаграмма состояния Mn-Pm согласно данным работы [2] (рис. 178). Подобно системе Mn-Nd авторы работы [2] предположили образование в системе Mn-Pm соединений
Mn|2Pm, Mn23Pm6 и Mn2Pm. Авторы работы [2] определили кристаллическую структуру и параметры соединений (табл. 165). .
Таблица 165. Кристаллическая структура соединений системы Mn-Pm |2|
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры
решетки, нм
и
с
Мп|2Рт
Mn12Th
(/26, 14 /ттт
0,866
0,480
Мп23Рт6
Mn23Th6
cF\l6, \4! ттт
1,260
-
Мп2Рт
MgZn2
API 2, Р63 / ттс
0,550
0,896
Литература
1. Okamoto Н.//J. Phase Equilibria. 1991. V. 12. N 3. Р. 395.
2. Saccone A., Delfino S., Ferro R.//Calphad. 1990 V. 14. N 2. P. 161.
ЕВ. Лысова
Mn-Pr. МАРГАНЕЦ-ПРАЗЕОДИМ
Диаграмма состояния Mn-Pr построена в полном интервале концентраций в работе [1] и приведена на рис. 179.
Сплавы синтезировали в высокочастотной печи в тиглях из Та или Мо. В качестве исходных материалов использовали Мп электролитический чистотой 99,9 % (по массе) и Рг дистилированный чистотой 99,9 % (по массе). Исследование проводили методами рентгеноспектрального, термического, металлографического и рентгеноструктурного анализов.
В системе существует соединение Мп23Рг6, которое образуется по перитектической реакции: Ж + (PMn) Мп23Рг6 при температуре 790 °C. Соединение Мп23Рг6 существует в интервале концентраций 20,3-22,0 % (ат.) Рг и в диапазоне температур 790-650 °C. При температуре 650 °C оно распадается на (аМп) и (аРг). В системе наблюдается эвтектическое равновесие Ж ** Мп23Рг6 + (аРг) при температуре 660 °C и концентрации 75 % (ат.) Рг, а также кататектическое равновесие (рРг) Ж + (аРг) при температуре 665 °C. При температуре 665 °C в (РРг) растворяется до 6 % (ат.) Мп; в (аРг) растворяется при этой же температуре только 1 -2 % (ат.) Мп. Растворимость Рг в (Мп) практически отсутствует. Соединение
Mn23Pr6 имеет прототип Mn23Th6 (символ Пирсона сП 16, пр. гр. Fm3m) с параметром решетки а = 1,275 нм [2]. В работе [2] сообщается о метастабильном соединении Мп2Рг, которое относится к типу MgZn2 (символ Пирсона НР\2, пр. гр. РЬ^1 ттс, а = 0,561 нм и с = 0,916 нм).
Литература
Saccone A., Delfino S., Ferro R. // J Less-Common Met 1985 V 108 N 1 P 89-105
Гладышевский Е.И., Бодак О.И. // Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов Львов Вища школа 1982 255 с
Е И Гладышевский, О И Бодак, В К Печарский
Mn-Pt. МАРГАНЕЦ-ПЛАТИНА
Диаграмма состояния Mn-Pt исследована методами термического, микроструктурного и рентгеновского анализов и имеет сложный характер (рис. 180). Критический обзор результатов исследований дан в работах [X, Ш, 1]. При температуре ниже 1000 °C в области твердого раствора на основе Pt установлено образование упорядоченной структуры типа Cu3Au вблизи состава MnPt3. Фаза р на основе эквиатомного соединения MnPt имеет широкую область гомогенности от 32,5 до 59 % (ат.) Pt и существует в двух модификациях: высокотемпературной р и низкотемпературной р, [X]. В более поздних работах существование высокотемпературной модификации фазы р было подвергнуто сомнению ЦП]. При температуре - 1050 °C в сплавах, содержащих - 25 % (ат.) Pt, происходит упорядочение (уМп) * у'Мп по типу Cu3Au. Возможно также существование соединения Мп с 62 % (ат.) Pt (структура его не расшифрована).
Растворимость Pt в (аМп) и (РЦп) - 2,9 % (ат.), в (уМп) растворяется 30,5 % (ат.) Pt. Максимальная растворимость Мп в (Pt) - 38 % (ат.).
МпPt, “/«(am)Pt
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 166.
Таблица 166 Кристаллическая структура соединений системы Mn-Pt
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр
Параметры решетки, нм
Примечание
а
с
MnPt3
Cu3Au
с Pi, РтЗт
0,384-
[Ш]
Р
CsCl
сР2,
РтЗт
-
-
[X]
Р1
AuCu
IPi, РН ттт
0,2827
0,3669
При 50 % (ат) Pt[X]
у Мп
Cu3Au
с Pi, РтЗт
-
-
[X]
Литература
1 Савицкий Е.М., Полякова В.П., Горииа Н.Б. и др И Металловедение платиновых металлов М Металлургия, 1975 424 с
А Л. Татаркина
Mn-Pu. МАРГАНЕЦ-ПЛУТОНИЙ
Сплавы системы исследовали методами микроструктурного, рентгеновского, термического и дилатометрического анализов [X, Э]. На рис. 181 приведен обобщенный вариант диаграм мы состояния Mn-Pu [М]. В системе образуется конгруэнтно плавящееся соединение PuMn2 при температуре 1050 °C и протекают две эвтектические реакции:
Ж (рМп) + РиМп2 при 1000 °C Ж PuMn2 + (ePu) при 520 °C.
Ри, % (am.)Ри, % (am.)РиРиМпМпРис. 181. Mn-PuРис. 181. Mn-Pu
Ри, % (am.)
Ри, % (am.)
Ри
Ри
Мп
Мп
Рис. 181. Mn-Pu
Рис. 181. Mn-Pu
В твердом состоянии в системе проходят реакции, связанные с полиморфными превращениями Мп и Ри.
Соединение PuMn2 имеет решетку типа MgCu2 (символ Пирсона с/24, пр. гр. Fd3m) с параметрами а = 0,7292(1) нм или а = 0,7290(5) нм.
А Л Татаркина
Mn-Re. МАРГАНЕЦ-РЕНИЙ
Диаграмма состояния Mn-Re в интервале концентраций 0-80 % Re приведена на рис. 182 [1]. При содержании до 30 % (ат.) Re диаграмма состояния построена по результатам экспериментальных исследований, богатая Re часть диаграммы была построена ориентировочно. Исследование сплавов проводили методами микроструктурного, рентгеноструктурного и термического анализов и измерением микротвердости фаз. Сплавы с содержанием до 30 % (ат.) получали плавкой в индукционной печи в атмосфере Аг и отжигали в эвакуированных
MnRe,%(am.)
Рис. 182. Mn-Re
кварцевых ампулах при 950 °C в течение 100 ч. Чистота исходных металлов: Мп - 99,83 % (по массе), Re- 99,81 % (по массе). Диаграмма состояния Mn—Re относится к системам перитектического типа. В системе образуется фаза о по перитектической реакции Ж + (Re) о; температура образования фазы о предполагается выше 1700 °C. Область .ее гомогенности не установлена. В фазе о содержится 52,24 % Re (ат.) [2].
Установлено, что твердый раствор на основе (бМп) образуется по перитектической реакции Ж + о - (бМп) при температуре 1410 °C. Перитектоидные превращения в системе: (бМп) + о (уМп), (уМп) + о •* (РМп) и (рМп) + о (аМп) проходят соответственно при температурах 1315, 1210 и 925 °C. В (аМп) растворяется до 5,5 % (ат.) Re. Параметры тетрагональной решетки фазы о при концентрации 52,24 % (ат.) Re следующие: а =0,914 нм, с = 0,475 нм [Э, 2].
В сплавах с 22,9 % (ат.) Re на рентгенограммах обнаружена фаза о с параметрами решетки: а = 0,913 нм, с = 0,493 нм [2]. Сравнение параметров решеток обеих фаз с 52,24 и 22,9 % (ат.) Re позволяет предположить существование растворимости Мп в фазе о [Э].
Литература
. Савицкий Е.М., Тылкииа М.А., Копецкий Ч.В. и др. // Журнал неорганической химии. 1961. Т. 6. Вып. 6. С. 1474-1476.'
Копецкий Ч.В., Шехтмаи В.Ш., Агеев Н.В. и др. //Доклады АН СССР. 1959.Т. 125.N 1. С. 87-88
М. А. Тылкина
Mn-Rh. МАРГАНЕЦ-РОДИЙ
Ориентировочная диаграмма состояния Mn-Rh, построенная по результатам рентгеновского и микроскопического анализов, приведена в обзоре [X]. Результаты исследования части системы, богатой Мп, даны в обзорах [Э,Ш]. Обобщенный вариант диаграммы [X, Ш, Э] приведен на рис. 183. В интервале концентраций 35-55 % (ат.) Rh в системе
существует промежуточная фаза р, которая при понижении температуры претерпевает полиморфное превращение мартенситного типа. Высокотемпературная фаза Р(ВТ) с решеткой типа CsCI переходит в низкотемпературную фазу Р(НТ) с решеткой типа CuAu. (уМп) кристаллизуется по перитектической реакции Ж + (бМп) ** (у Мп) при температуре - 1234 °C и образует обширную область твердых растворов [Ш]. При температуре ниже 900 °C, вблизи соединения Mn3Rh, структура (уМп) становится упорядоченной [X, Э, Ш, 1,2].
Растворимость Мп в (Rh) составляет 33,0; 18,0 и 14,0 % (ат.) при температурах 1300,1000 и 800 °C соответственно. Предельная растворимость Rh в (уМп) равна - 4 % (ат.) [Х,Э].
Кристаллическая структура соединений системы приведена в табл. 167.
Таблица 167 Кристаллическая структура соединений системы Mn-Rh
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Примечание
а
с
Р(ВТ)
CsCI
сР2,
РтЗт
0,3051
-
В области высоких температур при 50 % (ат) Rh [X]
Р(НТ)
CuAu
1Р4, Р4 / ттт
0,278
0,356
В интервале температур
- 193—47 °C при 48,8 % (ат) Rh
[Ш]
y'(Mn3Rh)
AuCu3
сР4,
РтЗт
-
-
При температуре ниже 900 °C [1, 2]
Литература
1Савицкий Е.М., Полякова В.П., Горина Н.Б., Рошан Н.Р. И Металловедение платиновых
металлов М Металлургия 1975 С 215-216
2 Благородные металлы Справочник / Под ред ЕМ Савицкого М Металлургия 1984 592 с
Т П Лобода, А Л Татаркина
Mn-Ru. МАРГАНЕЦ-РУТЕНИЙ
Диаграмма состояния Mn-Ru при температурах ниже солидуса рассмотрена в обзоре [X] и построена по результатам рентгеновского и микроскопического исследований. Часть диаграммы состояния в системе Mn-Ru в области, богатой Мп, при концентрации Re до 10 % (ат)
Рис. 184. Mn-Ru
построена в обзоре [Э]. Обобщенный вариант диаграммы приведен на рис. 184 Промежуточных фаз в системе не наблюдали. Фаза (бМп) образуется по перитектической реакции Ж + (уМп) ^ (бМп) при температуре 1268 °C Предельная растворимость Ru в (бМп) составляет 8 % (ат.).
М В Раевская
Mn-S. МАРГАНЕЦ-СЕРА
Диаграмма состояния Mn-S исследована в работах [X, Э, Ш, 1] Диаграмма состояния системы в области, богатой Мп, исследовали методом дифференциального термического анализа и расчетным путем [1] Для приготовления сплавов использовали электролитический Мп
s,%(no массе)
чистотой 99,99 % (по массе) и промышленный Н^. Нарис. 185 приведена часть диаграммы состояния системы Mn-S по данным обзора [X]. В системе имеется область несмешиваемости в жидком состоянии. Химический анализ [X] показал, что область несмешиваемости простирается от 0,5 до - 46 % (ат.) S. Температура монотектического превращения согласно обзору [X] составляет - 1580 °C, согласно работе [1] - 1570 °C. При температуре 1230 °C [X] либо 1242 °C [1] в системе имеет место эвтектическое превращение Ж ** (бМп) + MnS, концентрация S в эвтектике менее 0,24 % (ат.).
В системе существует соединение MnS, которое плавится конгруэнтно при температуре 1610 °C. Оно имеет две метастабильные модификации: PMnS и yMnS. В системе образуется еще одно соединение MnS2, которое на рис. 185 не приведено. Растворимость S в Мп при температуре монотектики равна - 0,5 % (ат.) [0,3 % (по массе)] [X] либо, 0,798 % (ат.) [0,467 % (по массе)] [1].
Кристаллическая структура соединений представлена в табл. 168.
Таблица 168. Кристаллическая структура соединений системы Mn-S
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
MnS
NaCl
с Ft,
Fm 3 т
0,522
[2]
0MnS*
ZnS (сфалерит)
cF8,
F43m
0,561
[2]
yMnS*
ZnS (вюрцит)
АР4, Рб^тс
0,398
0,644
[2]
MnS2
FeS2
cPYl,
0,6104
—
ДЗ]
*Метастабиль
(пирит)
tbie фазы
РаЗ
0,6108
[X]
Соединение MnS2 при высоких давлениях порядка 14 ГПа претерпевает структурное превращение от структуры типа FeS2 (пирита) к структуре типа Fe2S (марказита) (символ Пирсона оРб, пр. гр. Рппт) [4].
Литература
1 Staffansson L.I. И Metall Trans В. 1976. V. 7. N I. Р. 131-134.
Самсонов Г.В., Дроздова С.В. // Сульфиды. М.: Металлургия, 1979. 304 с
Brostigen G., Kjekshus А. // Acta Chern. Scand. 1970. V. 24. P. 2993-3012.
Chattopadhyay T„ Von Schnering H.G.// J. Phys Chern Solids. 1985. V.46.N 1 P. 113-116.
H И. Никитина
Mn-Sb. МАРГАНЕЦ-СУРЬМА
Диаграмма состояния Mn-Sb (рис. 186) построена по данным обзора [X] и работы [1]. В работе [1] она уточнена в области концентрации 34-51 % (ат.) Sb. Для синтеза образцов использовали Мп электролитический чистотой 99,97 % (по массе), выплавленный в атмосфере Н2, и Sb чистотой 99,9999 % (по массе).
Сплавы получали в вакуумированных и графитизированных кварцевых ампулах. Синтез Mn2Sb и MnSb вели при температуре 1000 °C с последующим охлаждением в режиме выключенной печи, затем образцы тщательно перетирали и отжигали при температуре 780 °C в течение 200 ч, при температурах 550 °C -720 ч и 400 °C -720 ч. Систему
Sb, % (no массе)Sb, % (no массе)МпМпSb, % (am.)Sb, % (am.)SbSb
Sb, % (no массе)
Sb, % (no массе)
Мп
Мп
Sb, % (am.)
Sb, % (am.)
Sb
Sb
Рис. 186. Mn-Sb
исследовали методами дифференциального термического и рентгенофазового анализов.
В системе имеется соединение Mn2Sb, которое плавится конгруэнтно при температуре 948 °C. По данным рентгенофазового анализа соединение Mn2Sb имеет узкую область гомогенности [2], причем при температуре выше 700 °C его состав соответствует формуле - Mn2Sb, а при температуре ниже 0 °C - Mn2 ,Sb. Соединение MnSb образуется по перитектической реакции Ж + Mn2Sb ** MnSb при температуре 840 °C [1] либо 872° [X] и имеет область гомогенности, границы которой точно не установлены.
В системе протекают эвтектические реакции:
Ж •* (уМп) + Mn2Sb при 922 °C и - 27 % (ат.) Sb;
Ж •* MnSb + (Sb) при 570 °C и - 81 % (ат.) Sb.
Кристаллографические характеристики соединений приведены в табл. 169 [V-C]
Таблица 169 Кристаллическая структура соединений системы Mn-Sb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
а
С
Mn2Sb
Cu2Sb
(Р6, Р4 / тип
0,4078
0,6557
MnSb
Ni2In
hP6, Рбу / ттс
0,4170
0,5755
Литература
I Ванярхо В.Г., Мощалкова Н.А., Гуичеико В.М., Фадеева Н.В. И Изв. АН СССР. Неорганические материалы 1988. Т 24. N 6. С. 900-903.
2 Askheim N.E., Gronvald F.//J Chern. Thermodyn. 1969 V 1 N 2. P. 153.
E И Гладышевский, О. И, Бодак, В К. Печарский
Mn-Sc. МАРГАНЕЦ-СКАНДИЙ
Диаграмма состояния Mn-Sc построена в узком интервале концентраций 0-1,5 % (ат.) Sc в работе [1] и приведена на рис. 187. Методы синтеза сплавов и чистота исходных компонентов не указаны. Для исследования
использовались методы термического, металлографического и рентгеноструктурного анализов.
Растворимость Sc в (бМп) и фМп) близка к 1 % (ат.), (уМп) растворяет не более 0,4 % (ат.) Sc. Эвтектоидный распад (бМп) •* (уМп) + (0Мп) происходит при температуре 1125 °C.
По данным работы [2] в системе существует одно двойное соединение Mn2Sc, которое кристаллизуется в структурном типе MgZn2 (символ Пирсона ЛР12, пр. гр. Р63 / ттс), параметры решетки а = 0,5545 нм, с = = 0,9037 нм.
Литература
Hellawell А. И J. Less-Common Met. 1962. V. 4. N 1. Р. 101-103.
Гладышевский Е.И., Бодак О.И. И Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа. 1982. 255 с.
Е.И Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский
Mn-Se. МАРГАНЕЦ-СЕЛЕН
Диаграмма состояния Mn-Se не построена. Феноменологический подход позволил предположить, что растворимость Se в уМп > 5 % (ат.) и ничтожна в а- и бМп [Ш].
системе образуются два соединения: MnSe и MnSe2. Соединение MnSe имеет три модификации: одну стабильную aMnSe и две нестабильные - 0MnSe и yMnSe, переходящие в aMnSe [1-3]. Кристаллическая структура соединений системы Mn-Se приведена в табл. 170.
Таблица 170 Кристаллическая структура соединений системы Mn-Se
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
aMnSe
NaCI
cF%,
Fm3m
0,5456
-
[1,4]
(3MnSe
ZnS (сфалерит)
cF%,
F43m
0,583
-
[1]
yMnSe
ZnS (вюрцит)
hP4, Рб^тс
0,413
0,673
[1]
MnSe2
FeS2 (пирит)
cP\2, РаЗ
0,643
-
[5]
Литература
Baroni A. H Z. Krist. 1938. Bd. 99. N 4. S. 336-339.
Taylor A.//Appl. Spectrosc. I960. V. 14. N 5. P. 116-118. •
Маковецкий Г.И., Сирота H.H. //Докл. АН БССР. 1963. Т. 7. N 11. С. 740-742.
Маковецкий Г.И., Сирота Н.Н. И Докл АН БССР. 1964. Т. 8. N 5. С 289-291.
Elliott N. И J. Amer. Chem. Soc. 1937. V 59 Р. 1958-1962.
Н.И Никитина
Mn-Si. МАРГАНЕЦ-КРЕМНИЙ
Исследованию диаграммы состояния Mn-Si посвящено большое число работ. Наиболее полные данные по системе Mn-Si приведены в работах [1-3]. На рис. 188 представлена уточненная диаграмма состояния Mn-Si [2]. Для построения диаграммы состояния использованы результаты термического, микроскопического и рентгеновского анализов, а также расчетные данные. Сплавы выплавляли в индукционной печи из Мп чистотой 99,95 % (по массе) и Si чистотой 98,90 % (по массе).
Рис. 188. Mn-Si
В системе существуют семь интерметаллических фаз: из них Mn5Si3 и MnSi плавятся конгруэнтно при 1238,2 и 1269,6 °C соответственно, v(Mn9Si2), Mn3Si, MnHSi19 образуются по перитектическим реакциям, R(Mn6Si) и Mn5Si- по перитектоидным. Кроме того, Mn3Si претерпевает полиморфное превращение при температуре 677 °C. Нонвариантные реакции в системе Mn-Si представлены в табл. 171.
Таблица 171 Нонвариантные реакции в системе Mn-Si
Реакция
Содержание Si в фазах, % (ат.)
Температура, «С
Источник
Ж + (6Мп) - (уМп)*
-3,75;-0,3,-2
1205
[1]
Ж + (у Мп) - (рМп)*
-9;-2,8;-5
1155
[1]
(РМп) - (аМп) + R
-8;6;12;
-635
[4]
(РМп) + v - R
14,7;16;15,3
880
[4]
Ж + (РМп) - v
18,2;16,7;17,3
1060
[4]
Ж - v + pMn3Si
20,2;18;24
1040
[2]
Ж + Mn5Si3 pMn3Si
-24;37,5;25,4
1075,3
[2]
aMn3Si - pMn3Si
25-25,6
677
[5]
PMn3Si + Mn5Si3 - Mn5Si2
-25,6;37,5;28,6
850
[6]
Ж - Mn5Si3 + MnSi
43,8;37,5;50
1236,8
[2]
Ж + MnSi - Mn। |Si|9
65,69;50;63,3
1150,2
[2]
Ж - Мпц51|9 + (Si)
66,4,63,3;-100
1149
[3]
Предполагаемые реакции.
Растворимость Si в (0Мп) составляет при 1060 °C 16,7 % (ат.), в (аМп) при -635 °C - 6 % (ат.), при повышении температуры растворимость уменьшается. Мп практически не растворяется в (Si).
Кристаллическая структура интерметаллических соединений, образующихся в системе Mn-Si, представлена в табл. 172.
Таблица 172. Кристаллическая структура соединений системы Mn-Si
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, им
Источник
a
b
c
R или Mn6Si
-
М53, КЗ
0,8959*
-
-
(7)
v или Mn,Si2
-
о/186, Immm
1,6992
2,8634
0,4656
[8, 9]
PMn3Si
BiF3
cF\6, Fm3m
0,5722
-
-
[Ю]
aMn3Si
-
-
-
-
-
[10]
Mn5Si2
-
tP56, P4,2,2
0,89097
-
0,87153
[6]
Mn5Si3
Mn5Si3
hP16, P63 / mem
0,6912
0,4815
[H]
MnSi
FeSi
cP8, P2)3
0,4548 '
-
-
[12]
MnnSil9 или MnSil75.v
-
(P120, P4n2
0,5518
7,8136
[13]
*a= 74,70°.
Литература
I Gokhale А.В., Abbaschian R, // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 5. P. 468-480.
Okamoto H. // J. Phase Equilibria. 1991. V. 12. N 4. P. 505-507.
Зайцев A.H., Земченко M.A., Могутнов B.M. // Изв АН СССР. Металлы. 1990. Т. 1.
С. 207-212.
Wieser P.F., Forgeng W.D. И Trans. AIME. 1964. V. 230. N 7. P. 1675-1681.
Летун C.M., Гсльд П.В., Серебрянников H.H.// Изв. АН СССР. Металлы. 1965 Т 5.
С 97-103
Senateur J.P., Fruchart R. // Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. 1964. V. 258. P. 1524-1525.
Shomaker C.B., Shdmaker D.P. II Acta Crystallogr. В 1978. V. 34. P. 701-705.
Shdmaker C.B., Sh6maker D.P. П Acta Crystallogr. B. 1971. V. 27. P. 227-235.
Гладышевский Е.И., Крипякевич П.И., Ярмолюк Я.П. // Изв АН СССР. Неорганические материалы. 1965. Т. 1. N 7. С. 1086-1089.
Бабанова Е.М., Верещагин Ю.А. // Тр. Уральского Политехнического института. 1974. Т. 231. С. 15-16.
Lander G.H., Brown PJ. И Philos. Mag. 1967. V. 16. P. 521-542.
Boren B. // Arkiv Kemi, Mineral. Geol 1933. В. HA N 10. S. 1-28.
Ridder R.D., Amelinck X.//Mater. Res Bull 1971 V. 6. P 1223-1234.
A.C Адамова
Mn-Sm. МАРГАНЕЦ-САМАРИЙ
Диаграмма состояния Mn-Sm построена в работе [1] и приведена на рис. 189.
Сплавы выплавляли в высокочастотной печи в корундизовых тиглях. При исследовании использовали Мп электролитический чистотой 99,9 % (по массе) и дистиллированный Sm чистотой 99, 9 % (по массе).
Для исследования использовали методы термического, металлографического и рентгеноструктурного анализов.
Sm, % f по массе)
В системе образуются два интерметаллических соединения Mn23Sm6 и Mn2Sm в результате перитектических реакций:
Ж + Mn23Sm6 ~ Mn2Sm при 930 °C,
Ж + (PMn) * Mn23Sm6 при 1025 °C.
При температуре 795 °C и концентрации 69 % (ат.) Sm в системе наблюдается эвтектическое равновесие:
Ж Mn2Sm + (aSm).
Взаимная растворимость компонентов в тбердом состоянии практически отсутствует.
Кристаллическая структура соединений системы Mn-Sm приведена в табл. 173 [2].
Таблица 173 Кристаллическая структура соединений системы Mn-Sm
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Примечание
а
С
Mn2Sm
Zn2Mg
кр\г, P6-.J пит
0,5511
0,8976
[Ш]
Mn2Sm
Cu2Mg
cF2A, Fd3m
0,779
-
[Ш]
Mn23Sm6
Mn23Th6
cF\\6, Fm3m
1,2572
[2]
Температура
Кюри 170±5 “С
Литература
Kirchmayr H.R., Lugscheider W. И Z. Metallkunde. 1970. Bd. 61. N 1. S. 22-23.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов Львов: Вища школа. 1982. 255 с.
А С Адамова, Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
Mn-Sn. МАРГАНЕЦ-ОЛОВО
Диаграмма состояния Mn-Sn рассмотрена в работах [X, Э]. На рис. 190 представлена ориентировочная диаграмма, построенная по результатам термического анализа [X] и уточненная позднее в области,
богатой Мп [1]. Исследование выполнено методами микроструктурного и рентгеновского анализов, с использованием Мп чистотой 99,9 % (по массе) и Sn чистотой 99,99 % (по массе).
В системе образуются три соединения Mn3Sn, Mn2Sn, MnSn2 в результате перитектических реакций при температурах 989,897 и 548 °C соответственно. По данным работы [1] соединение Mn3Sn гомогенно в области концентраций 23-28 % (ат.) Sn, соединение Mn2Sn в области концентраций 37-40 % (ат.) Sn. Растворимость Sn в (рМп) немного меньше 10 % (ат.), в (аМп) - не превышает 0,7 % (ат.). Влияние Sn на температуры превращения Мп неизвестно. Растворимость Мп в (Sn) исчезающе мала [X].
Кристаллическая структура соединений системы Mn-Sn приведена в табл. 174.
Таблица 174 Кристаллическая структура соединений системы Mn-Sn
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Примечание
а
С
Mn3Sn
Nt3Sn
6Р8, Р63/пипс
0,567
0,453
[1]
Mn2Sn
Ni2In
hP6, Р63 / ттс
0,4385
0,4351
0,5504
0,5497
При максимальном содержании Мп и температуре 475 °C [X] При максимальном содержании Sn и температуре 450 °C [X]
MnSn,
CuA12
1Ш, 14 / тст
0,6659
0,5436
[1]
Литература
I SinghU.Р.,PalА.К.,ChandrasekaranL.,GuptaК.Р.//Trans AIME 1968 V 242 N8 Р 1661-1663
Г К Алексеенко
Mn-Sr. МАРГАНЕЦ-СТРОНЦИЙ
Предположительная диаграмма состояния Mn-Sr (рис.191) построена в работе [1].
Сплавы Мп и Sr получали дуговой плавкой на медном водоохлаждаемом поду в атмосфере Аг, используя Мп и Sr чистотой 99,9 % (по массе). Исследование проводили методами термического и металлографического анализов.
Мп и Sr в жидком состоянии не смешиваются между собой в широком диапазоне концентраций (0,74-96,5 % (ат) Sr) при температуре 1240 °C.
Рис. 191. Mn-Sr
Взаимная растворимость этих металлов при различных температурах приведена ниже.
Температура, °C
ноо
1000
900
800
Растворимость Sr в Мп, % (ат)
0,36
0,41
0,33
0,16
Растворимость Мп в жидком Sr, % (ат)
2,73
2,12
1,76
1,16
Влияние Sr на температуры аллотропических превращений Мп не определялось ЩЦ.
Литература
1 Obinata I., Takeuchi Y., Kurihara К., Watanabe M. П Metall 1965 Bd 19 N 1 S 21-35
Л Л Зусман
Мп-Та. МАРГАНЕЦ-ТАНТАЛ
Первые сведения о взаимодействии Мп с Та относились к образованию фазы Мп2Та и ее кристаллической структуре [X]. На рис 192 представлена часть диаграммы состояния системы Мп-Та в области, богатой Мп (до 40 % (ат.) Та), построенная по результатам микроскопического, термического и рентгеноструктурного анализов в работе [1]. Сплавы получали из Мп чистотой 99,83 % (по массе) и Та жести 99,9 % (по массе) расплавлением в вакуумной высокочастотной печи в атмосфере Не в двойных тиглях из окиси Be. Границы растворимости Тав различных модификациях Мп даны предположительно. Температура плавления фазы Мп2Та > 1670 °C.
Соединение Мп2Та является фазой Лавеса типа MgZn2, символ Пирсона НР\2, пр. гр. Р63 I mmc, параметры решетки а = 0,4852 нм, с = = 0,7911 нм
Литература
1 Савицкий Е.М., Копецкий Ч.В. // Журнал неорганической химии 1960 Т 5 N 11 С 2638-2640
ГК Алексеенко
Мп-Tb. МАРГАНЕЦ-ТЕРБИЙ
Диаграмма состояния Мп-Tb построена в работе [1] и приведена на рис. 193
Сплавы выплавляли в высокочастотной печи в корундизовых тиглях с использованием электролитического Мп чистотой 99,9 % (по массе) и дистиллированного ТЬ чистотой 99,9 % (по массе).
Для исследования применяли методы термического, металлографического и рентгеноструктурного анализов.
В системе образуются три двойных соединения Мп12ТЬ, Мп23ТЬ6 и Мп2ТЬ в результате перитектических реакций. Достоверно установленные нонвариантные реакции в системе Мп-ТЬ представлены в табл 175.
Таблица 175 Нонвариантные реакции в системе Мп-ТЬ
Реакция
Содержание ТЬ в фазах, % (ат)
Температура, °C
(6Мп) + Ж - Мп12ТЬ
-0,16,8
1140
Мп|2ТЬ + Ж - Мп23ТЬ6
8,32,21
1048
Мп23ТЬ6 + Ж-Мп2ТЬ
21,52,33,3
912
Ж - Мп2ТЬ + (аТЬ)
68,33,3,-100
768
Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии практически отсутствует. Кристаллическая структура соединений
системы Мп-Tb приведена в табл 176 по данным работы [2]
Таблица 176 Кристаллическая структура соединений системы Мп-ТЬ
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
а
С
Мп2ТЬ
Cu2Mg
сГ24,
0,7635
-
Fd3m
Мп23ТЬ6
Mn23Th6
CF116,
1,2447
-
Fm3m
Мп12ТЬ
Mn12Th
t/26, /4 / ттт
0,8573
0,4760
Литература
Kirchmayr H.R., Lugscheider W. //Z. Metallkunde. 1970 Bd. 51 Nl S. 22-23.
Е.И. Гладышевскнй, О.И. Бодак. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: ВиЩа школа. 1982. 255 с.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
Mn-Тс. МАРГАНЕЦ-ТЕХНЕЦИЙ
Диаграмма состояния Mn-Тс не построена. Имеются данные о том, что литой сплав с 40 % (ат.) Мп имеет тетрагональную структуру фазы о, параметры решетки а = 0,915 (1) нм, с = 0,480 (1) нм [Ш].
А.Л. Татаркина
Mn-Те. МАРГАНЕЦ-ТЕЛЛУР
Сплавы системы Mn-Те исследовали методами дифференциального термического, металлографического и рентгеноструктурного анализов [1]. Для приготовления сплавов использовали электролитический Мп чистотой 99,9 % (по массе) и Те чистотой 99,95 % (по массе) с незначительным содержанием примесей (%, по массе): 0,037 Se; 0,005 Pb; 0,0003 Си; 0,002 А1; 0,001 Mg.
Диаграмма состояния Mn-Те, построенная авторами работы [1] на основании собственных данных и данных предыдущих работ [Э, 2], приведена на рис. 194. В богатых Мп сплавах обнаружена область несмешиваемости в жидком состоянии. Температура монотектической реакции равна 1230 °C. В системе присутствуют два соединения: МпТе и МпТе2, образующиеся по перитектическим реакциям соответственно при температурах 1151 и 741 °C. При исследовании [2], выполненном методами бесконтактной термографии, рентгенографического и дифференциального термического анализов с использованием электролитического Мп и Те, очищенного вакуумной возгонкой, установлена следующая схема фазовых превращений соединения МпТе:
950 °C 1020 °C 1055 °C
«МпТе рМпТе у МпТе• бМпТе.
Кристаллическая структура соединений системы Mn-Те приведена в табл. 177.
Рис. 194. Мп-Те
В работе [7] определены области гомогенности соединений МпТе и МпТе2. Для соединения МпТе при температуре 1050 °C область гомогенности составляет 48-50 % (ат.) Те, для соединения МпТе2 при 400 °C - 64,5-66,5 % (ат.) Те.
Таблица 177. Кристаллическая структура соединений системы Мп-Те
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
аМпТе
NiAs
НР^
Р63 / mmc
0,4155
0,4148
0,4143
0,6711 0,671 0,6711
[2]
[3]
[4]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр-
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
(ЗМпТе
ZnS (вюрнит)
hP4, Р63 / ттс
-
-
[2]
уМпТе
ZnS (сфалерит)
cF%,
Р4 3т
-
-
[2]
бМпТе
NaCl
cF%, ЕтЗт
0,6026
-
[3]
МпТе2
FeS2 (пирит)
сР\г, РаЗ
0,6957
0,6951
[5]
[6]
Литература
Mann G.S., Van Vlack L.H. // Metall. Trans. B. 1977. V. 8. N 1. P. 53-57.
Ванярко В.Г., Зломаяов В.П., Новоселова A.B. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1970. Т. 6. N 7. С. 1257-1262.
Johnston W.D., Sestrich D.E. // J. Inorg. Nucl. Chem. 1961. V. 19. P. 229-236.
Маковецкий Г.И., Сирота H.H. // Докл. АН Белорусской ССР. 1964. Т. 8. N 5. С. 289-291.
Elliott N.E. // J. Amer. Chem. Soc. 1937. V. 59. P. 1958-1962
Furberg S. // Acta Chem. Scand 1953. V. 7. P. 693-694.
Абрикосов H.X., Дюльдина K.A., Жданова B.B. // Журнал неорганической химии. Т. 4. N И. С. 1878-1881.
Н.И. Никитина
Mn-Th. МАРГАНЕЦ-ТОРИЙ
Диаграмма состояния Mn-Th построена по данным работы [1] в интервале концентраций 72 % (ат.) Мп. Исходными материалами при синтезе сплавов служили Th компактный чистотой 99,6 % (по массе) и Мп электролитический чистотой 99,98 % (по массе). Сплавы выплавляли в атмосфере Аг, затем гомогенизировали при 800 °C в течение 150 ч. Отжигали сплавы при 880 °C в течение 100 ч и при 600 °C в течение 125 ч с последующей закалкой в воде. Сплавы исследовали методами микроструктурного, рентгеновского и термического анализов, а также измерением твердости и микротвердости.
На рис. 195 приведена часть диаграммы состояния системы Mn-Th при концентрации от 0 до 80 % (ат.) Мп. Показано образование двух
Рис. 195. Mn-Th
соединений ThMn2 и Th6Mn23. В работе [X] сообщается о существовании еще одного соединения ThMn12, богатого Мп.
Соединение ThMn2 образуется при 1120 °C по перитектической реакции Ж + Th6Mn23 * ThMn2. При температуре 950 ° С и концентрации 39 % (ат.) Мп кристаллизуется эвтектика (aTh) + ThMn2. Растворимость Мп в (aTh) при 880 °C составляет -1 % (ат.). Данные о кристаллической структуре соединений приведены в табл. 178.
Таблица 178. Кристаллическая структура соединений системы Mn-Th
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
ThMn2
MgZn2
АР 12, Рв^/ттс
0,5476
0,8931
Р]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Th6Mn23
Th6Mny
сГПб, БтЗт
1,2523
-
[X]
ThMn|2
ThMn|2
1126, IMmmm
0,874
0,495
[X]
Литература
I. Бадаева T.A., Александрова Л.Н. // Строение и свойства сплавов для атом знерг Сб. статей М : Наука, 1973 С 26-30
П.Б Будберг
Mn-Ti. МАРГАНЕЦ-ТИТАН
Исследованию отдельных участков диаграммы состояния Ti-Mn, выполненных различными методами физико-химического анализа, а также с использованием методов расчета по термодинамическим данным,
посвящено значительное число работ [1-9]. Исследования [1-3] посвящены установлению фазовых равновесий главным образом в сплавах на основе Ti. Диаграмма состояния представлена на рис. 196.
В системе Ti-Mn существуют четыре интерметаллических соединения: TiMn, TiMn2, TiMn3 и TiMn4, соединение TiMn существует в двух полиморфных модификациях аир, смещенных относительно друг друга примерно на 1,5 % (ат.) по содержанию Мп. Соединения pTiMn, TiMn3 и TiMn4 образуются по перитектическим реакциям при -1200,1250 и 1230 °C соответственно, aTiMn образуется по перитектоидной реакции при -950 °C. TiMn2 плавится конгруэнтно при 1325 °C и имеет широкую область гомогенности. Соединение TiMn4 устойчиво при температурах до -930 °C. Растворяясь в pTi, Мп довольно резко снижает температуру его кристаллизации. При температуре 1180 °C протекает эвтектическая реакция Ж (PTi) + pTiMn. Максимальная растворимость Мп в (PTi) достигает 30 % (ат.) при эвтектической температуре. При 550 °C наблюдается эвтектоидный распад (PTi) на (aTi) + aTiMn. Максимальная растворимость Мп в (aTi) достигает 0,4 % (ат.) при эвтектоидной температуре. Особенности фазового строения сплавов системы Ti-Mn в интервале концентраций 40-80 % (ат.) Мп исследовали в работах [4-6], в сплавах, богатых Мп, в работе [7].
Структурные типы фаз TiMn3, aTiMn и pTiMn не установлены. Фаза TiMn2 относится к фазам Лавеса типа MgZn2, гомогенна в интервале концентраций 60-70 % (ат.) Мп, в котором параметры решетки а и с изменяются в пределах 0,4857-0,4818 нм и 0,8017-0,7879 нм соответственно, символ Пирсона hPYl, пр.гр. Рб^ттс. Соединение TiMn4 изоструктурно фазе 5 в системе Mo-Ni, имеет ромбоэдрическую кристаллическую решетку с 53 атомами в элементарной ячейке, пр.гр. R Зт.
Литература
McQuillan A.D.//J. Inst Met 1951-1952. V. 80. Р. 363-368.
Duwes Р.//Trans ASM. 1953. V 45. P. 934-940.
Maukuth D.J., Ogden H.R., Jaffee R.I.//Trans. AIME. 1953. V. 197. P 225-231
Murakami Y., Enjyo T. //J. Japan Inst. Metals. 1958. V. 22. P. 261-265.
. Свечников B.H., Петьков B.B. // Металлофизика. 1976 Вып. 64. С. 24-28.
Walerstat R.M.// Trans. AIME 1961 V. 226. Р. 687-690.
Hellawell A., Hume-Rothery W.//Phil Trans. Roy. Soc. (London). 1957 V 249 P 417-454.
Kaufman L.//Calphad 1978 V 2. N 2 P 117-146
Dew-Hughes David//Calphad 1979 V 3. N 3. P. 175-200
C /7 Алисова
Mn-Tl. МАРГАНЕЦ-ТАЛЛИЙ
Диаграмма состояния Mn-Tl, представленная на рис. 197, построена по данным только одной работы [X] наосновании термического анализа пяти сплавов. Для приготовления сплавов использовали Мп чистотой
МпTl,°/efam)Tl
Рнс. 197. Мп-Т1
99,8 % (по массе) с температурой плавления 1209 °C. Схематически показана область несмешиваемости (Ж, + Ж2). По-видимому, имеются две эвтектические реакции как со стороны Мп, так и Т1. Диаграмма состояния Мп-Т1 требует дальнейшего уточнения.
ГК Алексеенко
Мп-Тш. МАРГАНЕЦ-ТУЛИЙ
Диаграмма состояния Мп-Тш не построена. Имеются сведения только о соединениях Мп2Тш [Э] и Мп23Тт6 [III], кристаллическая структура которых приведена в табл. 179 по данным авторов [1].
Таблица 179 Кристаллическая структура соединений системы Mn-Tm
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
а
С
Mn2Tm
Zn2Mg
ЙР12, РЬ-^ттс
0,528
0,863
Мп23Тт6
Mn2jTh6
сГИб, Гт Зт
1,2226
-
МП|2Тт
Mnl2Th
IMmmm
0,854
0,473
Литература
Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов Львов Вища школа 1982 255 с
Е И Гладышевский, О И Бодак, В К Печорский
Mn-U. МАРГАНЕЦ-УРАН
Диаграмма состояния Mn-U (рис. 198) построена по данным термического, микроструктурного и рентгенографического анализов [1].
В системе установлено образование двух соединений MnU6 и Mn2U Соединение MnU6 образуется инконгруэнтно, по перитектической реакции при 726 °C. Mn2U плавится с открытым максимумом при -1120 °C При 716 °C наблюдается эвтектическая реакция Ж -* MnU6 + + Mn2U, а при 1035 °C предполагается наличие тоже эвтектического равновесия Ж -* Mn2U + (pMn) (pU) эвтектоидно распадается на (all) + + MnU6 при 626 °C
Максимальная растворимость Мп в (уЦ) составляет около 4,2 % (ат), в (PU) - около 1,1% (ат) при 626 °C Растворимость U во всех модификациях Мп практически отсутствует
Кристаллическая структура соединений системы Mn-U приведена в табл 180
Таблица 180 Кристаллическая структура соединений Mn-U
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
MnU6
MnU6
Z/28, lament
1,029
0,524
[2]
Mn2U
Cu2Mg
cF2A,
Fd3m
0,7147
-
[2, 3]
Литература
1 Wilhelm Н.А., Carlson O.N.//Trans ASM 1950 V 42 P 1311-1325
Baezinger N.C., Rundle R.E., Snow A.I., Wilson A.S. II Acta Crystallogr 1950 V 3 P 34-40
Petzow G., Steeb S., Kiessler G.//Z Metallkunde 1963 Bd 54 S 473-477
Г К Алексеенко
Mn-V. МАРГАНЕЦ-ВАНАДИЙ
Информация о взаимодействии Мп с V приведена в работах [X, Э, Ш] На рис 199 представлена ориентировочная диаграмма состояния Mn-V, построенная в работе [Ш] по данным работы [1]. Сплавы выплавляли в дуговой печи в атмосфере Аг из Мп чистотой 99,9 % (по массе) и V чистотой 99,7 % (по массе) Диаграмма построена по результатам рентгеновского и металлографического анализов Твердый раствор между V и (бМп) имеет ОЦК решетку, а при концентрации около 50 % (ат) V и при температуре между 1150 и 725 °C становится
упорядоченным с решеткой типа CsCl, символ Пирсона сР2, пр.гр Рт Зт са = 0,2904(1) нм При температуре ниже 1050 °C и концентрации около 25 % (ат) V образуется фаза о [1]
Литература
1 Waterstrat R.M.//Trans AIME 1962 V 224 Р 240-243
ГК Алексеенко
Mn-W. МАРГАНЕЦ-ВОЛЬФРАМ
Данные о взаимодействии Мп с W ограничены [X], диаграмма состояния не построена. W не растворяется в расплавленном Мп [1]; сплавы W с Мп не удалось получить путем совместного восстановления С их оксидов Обзор литературных данных по этой системе приведен в работе [2]
Литература
Zwicker U. //Z Metallkunde 1951 Bd 42 S 246-252
Nagender Naidi S.V., Rama Rao Р.//J Alloy Phase Diagrams 1986 V 2 N 1 P 38-40
К Б Поварова
Mn-Y. МАРГАНЕЦ-ИТТРИЙ
Диаграмма состояния Mn-Y построена во всем интервале концентраций. Наиболее полно данные по работам, посвященным исследованию системы Mn-Y, представлены в обзорной работе [1]. Диаграмма состояния Mn-Y, приведенная на рис. 200, основана на данных работ [2, 3].
Сплавы готовили в дуговой печи в атмосфере Аг из Мп электролитического чистотой 99,9 % (по массе) и Y чистотой 99,65 % (по массе). Для
исследования использовали методы термического, металлографического и рентгеноструктурного анализов, измерения плотности.
Таблица 181. Нонвариаитные реакции в системе Mn-Y
Реакция
Содержание в фазах, % (ат.)
Температура, °C
(бМп) - (уМп) + Ж
0,5;
-0,2;
9
1136
(уМп) + Ж- Mn|2Y
-0,2;
10,5;
7,7
1096
(уМп) - (PMn) + Mnl2Y
-0,1;
-0,05;
7,7
1085
Ж - Mn|2Y + Mn23Y6
11,9;
7,7;
20,7
1075
Ж, + Ж2- МпиУ6
17;
23;
20,7
1125'
Ж - Mn23Y6 + Mn2Y
28,4;
20,7;
33,3
1100
Ж - Mn2Y + (aY)
64,7;
33,3;
-100
878
(PY) - Ж + (aY)
-99,5;
93,5;
-100
1476
Таблица 182. Кристаллическая структура соединений системы Mn-Y
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
a
С
Mnl2Y
Mri|2Th
z/26, Мттт
0,8541
0,8574
0,8595
0,4785
0,4773
0,4773
[2]
[4]
[5]
Mn23Y6
Mn23Th6
cF\ 16, Fm3m
1,2447
1,2438
1,2457
. 1,24939
1,23975
[5]
При температуре 327 °C [8]
При температуре -193 °C [8]
Mn2Y
Cu2Mg
cF2A,
Fd3m
0,762 0,7680 0,7678 0,76925 0,7692 0,7677
[9] [Ю] [П] [4] [5] [8]
Mn2Y
Zn2Mg
hP\l, Рб^тст
0,5404
0,8848
При температуре 1300 °C и давлении 4000 МПа [12]
Mn2Y*
*Тетра
гонально ись
аженная CTpyi
0,773
стура Cu2Mg
. 0,770
При температуре ниже - 173 °C [13]
В системе образуются три соединения: Mn23Y6 по синтектической реакции при 1125 °C, MnJ2Y по перитектической реакции при 1096 °C и Mn2Y при 1107 °C (плавится конгруэнтно). Взаимная растворимость (ctMn) и (aY) практически отсутствует. В (бМп) растворяется при 1136 °C 0,5 % (ат.) Y, в (уМп) при 1096-1085 °C - 0,2-0,1 % (ат.) Y, в (рМп) при 1085 °C - -0,1 % (ат.) Y, в (PY) при 1476 °C - -0,5 % (ат.) Мп.
Нонвариантные реакции в системе Mn-Y даны в табл. 181 поданным работы [1].
Кристаллическая структура соединений системы Mn-Y представлена в табл. 182.
Литература
Palenzona A., Cirafici S. // J. Phase Equilibria. 1991. V. 12. N 4. P. 474-478.
Muklebust R.L., Daane A.H. // Trans. AIME. 1962. V. 224. P 354-357.
Hellawell A. // J. Less-Common Met. 1959. V. 1. P. 343-347.
Lihl F. H U.S. Govt. Res. Develop. Rep. 1965. V. 40. N 11. P. 88-89.
Kirchmayr H.R., Mach D.//Z. Krist 1967. Bd. 124. S. 152-160..
Крипякевич П.И., Францевич Д.П.// Кристаллография. 1965. Т. 10 №4. С. 560-565.
WangF.F., Holden J.R.//Trans. AIME. 1965. V. 233. P. 731-736.
James W.J., Van Schalkwyk T.G.D., Crowder C.E. // J. Less-Common Met. 1983. V. 94 P. 221-225.
Nassau K., Cherry L.V., Wallace W.E.//J Phys. Chern. Solids. 1960. V. 16. P. 123-136 10. Beaudry B.J., Haefing J.F., Daane A.H. // Acta Crystallogr. 1960. V. 13. P. 743-744. 11. Dwight A.E. // Trans. ASM. 1961. V. 53. P. 479-500.
Eatough N., Hall H.T.//Inorg. Chem. 1972. V. HP. 2608.
Gaidukova l.Yu., Kolarev V.V., Markosyan A.S., Menshikov A.Z., Pirogov A.N. // J Magnetism Magn. Mater. 1988. V. 72. P. 357-359.
AC. Адамова, Е.И. Гладышевский, О. И. Бодак, В. К. Печорский
Mn-Yb. МАРГАНЕЦ-ИТТЕРБИЙ
Схематически диаграмма состояния Mn-Yb построена как диаграмма монотектического типа [М] (рис. 201).
Система Mn-Yb характеризуется обширной областью расслоения в жидком состоянии с весьма малой взаимной растворимостью компонентов. Монотектическая температура лежит вблизи 1200 °C. Однако в работе [V-C] имеются сведения о составах и структуре четырех двойных соединений Мп с Yb (Mn3Yb4, Mn2Yb, Mn23Yb6, Mn17Yb^).
Кристаллическая структура известных двойных фаз приведена в
табл. 183 по данным работы [V—С}.
Рис. 201. Mn-Yb
Таблица 183. Кристаллическая структура соединений системы Mn-Yb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
a
С
Mn3Yb4
Co3Ho4
ПРИ, Ptym
1,1336
0,4029
Mn2Yb
Zn2Mg
hP\l, Р6з1ттс
0,5233
0,8561
Mn23Yb6
Mn23Th6
cFH6,
Fm3m
1,2189
-
Mnl2Yb2
Ni17Th2
hPK, Pb^mmc
0,849
0,788
Е И Гпадышевский, О. И. Бодак, В. К Печарский
Mn-Zn. МАРГАНЕЦ-ЦИНК
Наиболее полные данные по системе Mn-Zn приведены в обзорной работе [1]. На рис 202 представлена диаграмма состояния системы Mn-Zn, основанная на данных трех работ: [2] - при концентрациях 0-60 % (ат.) Zn, [3] - при концентрациях 30-100 % (ат.) Zn, [4] - при концентрации 30-70 % (ат.) Zn для температур ниже 400 °C.
Рис. 202. Mn-Zn
Для построения диаграммы состояния использовали результаты микроструктурного, рентгеновского, дифференциального термического и термомагнитного анализов. Сплавы выплавляли из Мп чистотой 99,9 % (по массе) и Zn чистотой 99,99 % (по массе) в специальной печи в атмосфере инертного газа при давлении 1 МПа для предотвращения испарения Zn.
Для системы Mn-Zn характерно образование большого числа промежуточных фаз с широкими областями гомогенности Нонвариан- тные реакции, протекающие в системе Mn-Zn, представлены в табл 184
Таблица 184 Нонвариантные реакции в системе Mn-Zn
Реакция
Содержание Zn в фазах, % (ат)
Температура, °C
Источник
(бМп) - р
-
-
-
900>t>800
[3]
Ж + р-е
-65,
-50,
-53
815
[3]
Р - (уМп) + е
-38,
-34,
-42
620
[3]
(уМп) - (рМп) + е
-31,
-25,
-46
530
[3]
е - (РМп) + а
62,
48,
69
220
[4]
(РМп) + а - Р;
47,
70,
50
180
[4]
а - «!
-75
-143
[5]
Ж + е - С)
-76,5,
-60,
-63
-740
[2]
б| е + а
-67,
-63,
-70
-270
[2]
Ж + С) - е2
-83,
-71,
-75
-640
[2]
е2- е, + у
-76,
-72,
-77
-400
[2]
=2'7
80,8
420
[2]
Y-Y|
-
-
[6]
с, + У ■ а
72,
77,
74
-325
[6]
Ж + е2- 6
96,3,
88,6,
90
462
[6]
6 Е2 + 6|
-86,5,
-85,5,
-88
380
[2]
=2" Y + 6|
-85,
-84,
-88
350
[2]
Ж + б-Ч
98,1,
96,6,
92,7
428
[6]
б + £ — б[
90,6,
92,6,
90,8
-424
[6]
Ж - С + (Zn)
98,61,
92,9,
99,4
417,25
[7]
Кристаллическая структура соединений и упорядоченных фаз приведена в табл 185
Таблица 185. Кристаллическая структура соединений системы Mn-Zn
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
a
b
c
р
CsCl
cPl,
0,3060
-
-
При 39,8 % (ат.) Zn [6]
РтЗт
Pl
CsCl
cPl,
0,3065
-
-
При 43,5% (ат.) Zn
РтЗт
0,3071
-
-
При 50 % (ат.) Zn [8]
е
Mg
hPl,
0,2731
—
0,4455
При 45,7 % (ат.) Zn [9]
Pb-jmmc
0,27462
—
0,44527
При 55 % (ат.) Zn [10]
0,27514
-
0,44507
При 60 % (ат.) Zn [ 10]
Е1
Ni3Sn
hP%,
0,2746
—
0,4457
При 65 % (ат.) Zn [11]
Р^^ттс
0,27548
—
0,44475
При 65 % (ат.) Zn [10]
0,27584
-
0,44456
При 70 % (ат.) Zn [10]
е2
-
hP
0,27593
-
0,44446
При 75 % (ат.) Zn [10]
0,27660
-
0,44452
При 85,5 % (ат.) Zn [10]
а'
AuCu3
cP4,
0,386
_
-
При 73 % (ат.) Zn [12]
РтЗт
0,3857
-
-
При 73,8 % (ат.) Zn [6]
AuCu
tP2,
0,390
—
0,371
При 73 % (ат.) Zn и
P4!mmm
-170 °C [11]
При 74 % (ат.) Zn и
- 188—(- 141) °C [5]
Y
Cu5Zn8
c!51,
0,9160
-
-
[6]
/43 m
yJ
-
c/550,
-
-
-
[6]
б"
-
-
-
-
-
[6]
»i
-
HP,
1,283
-
5,77
При 90 % (ат.) Zn [6]
((MnZnl3)
CoZn,3
mC28,
1,368
0,763
0,507
При 92,9 % (ат.) Zn,
PUm
0= 128,7°, [6]
1,3483
0,76626
0,5134
Р= 127,8° [13]
Структура у. похожа на структуру у фазы.
Структура б фазы неизвестна.
Растворимость Zn в (6Mn) составляет 50 % (ат.) при температуре 815 °C, в (уМп) - -34 % (ат.) при 620 °C, в (рМп) - 25 % (ат.) при 530 °C и 48 % (ат.) при 220 °C, в (аМп) - до 2 % (ат.). Растворимость Мп в (Zn) при температуре 417,25 °C составляет 0,6 % (ат.).
Литература
Okamoto Н., Tanner L.E. И Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 4. P. 377-384.
Wachtel E., Tsiuplakis K. // Z. Metallkunde. 1967. Bd. 58. N 1. S. 41-45.
Romer O., Wachtel E.//Z. Metallkunde. 1971. Bd. 62. N U.S. 820-825.
Nakagawa Y., Hori T.//Trans. Japan. Inst. Met. 1972. V. 13. N 7. P. 167-170.
Uchishiba H., Hori T., Nakagawa Y. // J. Phys. Soc. Japan. 1969. V. 27. N 3. P. 600-604.
Schramm J.//Z. Metallkunde. 1940. Bd. 32. N 12. S. 399-407.
Weisse E., Blumenthal A., Henemann H. //Z. Metallkunde. 1942. Bd. 34. N 9. S. 221.
Hori T, Nakagawa Y., Sakurai J. //J. Phys. Soc. Japan. 1968. V. 24. N 5. P. 971-976.
Potter E.V., Huber R.W.//Trans. ASM. 1949. V. 41. P. 1001-1022.
Farrar R.A., King H.W.//Metallography. 1970. Bd. 3. N l.S. 61-70.
Nakagawa Y., SakaiS., Hori T.//J. Phys. Soc. Japan. 1962. V. 17. Suppl. B-l P. 168-171.
Nakagawa Y., Hori T. // J. Phys. Soc. Japan. 1964. V. 19. P. 2082-2087.
Brown P J.//Acta Crystallogr. 1962. V. 15. N 6. P. 608-612.
A.C. Адамова
Mn-Zr. МАРГАНЕЦ-ЦИРКОНИЙ
Диаграмма состояния Mn-Zr (рис. 203) в богатой Zr области исследована в работе [1], в богатой Мп части - в работах [2,3], результаты обобщены в работах [X, Э]. Сплавы выплавляли в дуговой печи, исследовали методами термического, микроскопического, рентгеновского анализов.
В системе Mn-Zr образуется фаза Лавеса на основе конгруэнтно плавящегося интерметаллического соединения ZrMn2 (А,). Температура плавления ZrMn2 согласно работе [1] составляет 1340 °C, однако в более поздних работах приводятся более высокие температуры плавления - 1400 °C [4], 1450 °C [5]. Последним работам следует отдать предпочтение, так как для приготовления сплавов авторы работ [5, 6] использовали иодидный Zr, а авторы работы [1] - магниетермический Zr. В отличие отданных работ [1-3] исследования последних лет [5-8] свидетельствуют о существовании широкой области гомогенности фазы А] на основе ZrMn2: 28-40 % (ат.) Zr [5], 22,7-35,7 % (ат.) Zr [6], 20,8-35,7 % (ат.) Zr [7].
Фаза А] образует эвтектику с твердым раствором на основе pZr при температуре 1135± 10 °C и концентрации 67,5 % (ат.) Zr [1]. Эвтектика с твердым раствором на основе Мп плавится при -1155 °C и содержит -5 % (ат.) Zr [2, 3]. Существуют разноречивые версии по данным работ
Zr, % (по массе)
О 1O 20 30 40 50 60 70 80 90 too о Г
1
1200
ноу -У
1ООО
г
I
г
1
[2]
1
£
1
7
1450
в-
# 1140» j1120е
8-
0
О к
т 3 zr,*yt
А
^246 Сх
/ V
ft 1 /
\ I
I I
\ Xi1i55e\
L
^114Ое | (8 Мп)
л ।
I I
। |*
1
I I I I
1
I I
I
V(d.Mn) I ।
1
1 1
111
—Г
1855
Ш I
1225>\ /)У^
/ /j / /
Я 1125е
/
1
95 to
/ /
1 /
2г,°Ь(ат)
/
/ /
/
\ ж /
1
1
/ х /
1 1
^И35±1Ое
67,5
69,8
Т.г)-
t
795±10®
95,1\
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 ЮО
MnZr/Vo/am.)Zr
Рис. 203. Mn-Zr
[2, 3] относительно характера фазовых превращений при высоких температурах твердых растворов на основе модификаций Мп. Оба варианта показаны на вставках (см. рис. 203).
В (pZr) растворяется до 10,2 % (ат.) Мп. При температуре 795±10 °C происходит эвтектоидный распад (pZr) ** (aZr) + Л], эвтектоидная точка расположена при 4,9 % (ат.) Мп [1]. Растворимость Мп в (aZr) невелика.
При быстрой закалке из жидкого состояния образуется пересыщенный твердый раствор на основе pZr с содержанием Мп в нем 20 % (ат.) [9].
Фаза Л, является фазой Лавеса и имеет структуру типа MgZn2 (символ Пирсона API 2, пр.гр. Рэйтте). Параметры решетки приведены ниже:
Параметры решетки, нм а 0,4985-0,5052 0,5026 0,5004 0,4957 0,5012
с 0,8190-0,8315 0,8258 0,8208 0,8088 0,8206
Концентрация Zr, % (ат.) 28-4033,326,320,821,0
Источник [5][7](7][7][8]
ZrMn2 ' не претерпевает превращений в интервале температур -268,8-20 °C, параметры решетки составляют а = 0,50307, с = 0,82679 нм при 20 °C и а = 0,50191, с = 0,82566 нм при -268,8 °C [10].
Литература
Roberson А.Н., Hayes Е.Т., Donaldson V.V. II Zirconium and Zirconium Alloys. Cleveland: ASM. 1953. P. 283-291.
Hellawell A.//J. Less-Common Met. 1959. V. 1. P. 343-347.
Савицкий K.M., Копецкий Ч.В. И Журнал неорганической химии. 1960. Т. 5. N 11. С. 2422-2434.
Прима С.Б.,ТрегьячеикоЛ.А., Петьков В.В.//Металлофизика. 1974. Вып. 52. С. 75-80.
Свечников В.Н., Петьков В.В. И Металлофизика. 1976. Вып. 64. С. 24-28.
Van Essen R.M., Buschow K.HJ.// Mater. Res. Bull. 1980. V. 15. N 8. P. 1149-1155.
Pourarian F., Fujii H., Wallace et al. // J. Phys. Chern. 1981. V. 85. N 21. P. 3105-3111.
Nishimiya N.//Mater. Res. Bull. 1986. V. 21.N9. P. 1025-1037.
Ковиеристый Ю.К., Вавилова B.B., Руда Г.И. и др. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1986. T 22. N 2. С. 335-337.
Didisheim JJ., Fisher Р. //J. Less-Common Met. 1984. V. 103. N 2. P. 267-275.
Л.А. Третьяченко
Mo-N. МОЛИБДЕН-АЗОТ
Данные о взаимодействии Mo с N освещены в справочниках [X, Э, Ш, М]. Наиболее детальное исследование сплавов системы Mo-N методами микроструктурного, рентгеновского и термического анализов проведено авторами работ [1-4]. Сплавы получали при низких давлениях азота в высоковакуумном аппарате и при высоких (до 50 МПа) давлениях в автоклаве.
На рис. 204 приведена часть диаграммы состояния Mo-N при давлении -85 МПа согласно наиболее полному обзору, данному в работе [М]. Она была получена термодинамическим моделированием, с использованием в основном результатов работы [1].
В системе существуют несколько нитридов молибдена. Высокотемпературный нитрид yMo2N образуется по перитектической реакции при температуре -2000 °C [1-4] или 1959±50 °C [5], область гомогенности 27—35 % (ат.) N. Между (Мо) и yMoN2 образуется эвтектика при -1800 °C и 19 % (ат.) N [1-4] или 1894±25 °C и 20±1 % (ат.) N [5].
Рис. 204. Mo-N
Низкотемпературный нитрид pMoN2 образуется по перитектической реакции из (Мо) и yMoN2 при 850 °C [4,5], имеет область гомогенности -28-35 % (ат.) N. С повышением содержания N в промежуточной фазе температура перехода yMo2N в pMo2N снижается и достигает -400 °C при концентрации -34,5 % (ат.) N. При высоких содержаниях N эти фазы неразличимы. Нитрид 5MoN образуется при -50 % (ат.) N и нестабилен при высоких температурах [8]. Нитриды pMoN и 6MoN не нанесены на рис. 204.
Растворимость N в Мо может быть выражена уравнениями:
Igx — 1/2 Igp-0,523-4940/Г,
(1)
Igx = 3,72 - 7940/7’;
(2)
Igx = 1/2 1g/?- 1,46;
(3)
Igx = 1/2 Igp- 1,5,
(4)
где х - концентрация N, % (ат.),/? - давление, МПа, Т- температура, К.
По уравнениям (1) и (2) определяется растворимость N в твердом (Мо): в интервале температур 1600-2400 °C по уравнению (1) [2] и в интервале 900-1800 °C по уравнению (2) [4]. По уравнениям (3) и (4) определяется растворимость N в жидком Мо: при температуре 2700 °C
и давлении < 0,046 МПа по уравнению (3) [6] и при температуре 2650 °C и давлении < 0,066 МПа по уравнению (4) [7].
Кристаллическая структура соединений Mo с N приведена в табл. 186.
Таблица 186. Кристаллическая структура соединений системы Mo-N
Соединение
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Примечание'
а
С
-Mo16n;
I4tlamd
0,4200
0,8010
При 27,5 % (ат.) N [8, 9]
-yMojN**
-
0,4136
-
При 38 % (ат.) N, закалка от 400 °C [8]
—
0,4157
—
При 43 % (ат.) N, закалка от 700 “С [8]
-Mo3N2
РтЗ т
0,4165
-
И
5MoN
hP\6,
Рб^ттс
0,5725
0,5608
[9]
5'MoN
P3ml
0,572
0,560
[Ю]
5"MoN
Р3т1
0,5665
0,552
[Ю]
M°0,82^
hP\6, Рб^ттс
0,286
1,120
[Ю]
Низкотемпературная упорядоченная модификация уМо2М. Кубическая сингония.
Литература
I Ettmayer Р. // Monatsh. Chern. 1970 Bd I0I.S. 127-140.
Fromm E., Jehn H. // Z. Metallkunde. 1971. Bd. 62. S. 372-377.
Jehn H., Ettmayer P. // J. Less-Common Met. 1978. P. 85-98.
Фромм E., Гебхардт E. Газы и углерод в металлах. М.: Металлургия, 1980 516 с.
Brewer L., Lamoreaux R.H. И Atomic Energy Review, Special Issue N 7. Molybdenum. Physico-chemical properties ol’its compounds and alloys. Vienna- International Atomic Energy Agency 1980 P 195-356.
Козина Л.Н., Ревякин A.B., Самарин A.M. И Доклады АН СССР. 1969. Т. 184. N 2. С 397-399
Dohmke Н„ Frohberg M.G.//Z Metallkunde 1974 Bd. 65 S. 615-617
Evans D.A., Jack K.H. // Acta Crystallogr. 1957. V. 10. P. 833-834.
Schonberg N. // Acta Chem. Scand. 1954. V. 8. N 12. P. 204-207.
Троицкая H.B., Пиискер З.Г. И Кристаллография. 1963. N 8. С. 548-555.
К. Б. Поварова
Mo-Na. МОЛИБДЕН-НАТРИЙ
Диаграмма состояния не построена. В работе [1] указывается, что растворимость Мо в жидком Na меньше, чем 6-Ю'4 % (ат.) в интервале температур 700-1000 °C.
Литература
. Brewer L., Lamoreaux R.H. И Atomic Energy Review Special Issue. N 7. Molibdenum. Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency, 1980. P. 195-356.
К.Б. Поварова
Mo-Nb. МОЛИБДЕН-НИОБИЙ
Диаграмма состояния Mo-Nb исследована многими авторами [X, Э, Ш] на сплавах, выплавленных из Мо и Nb высокой чистоты. В системе существует неограниченная растворимость компонентов друг в друге в жидком и твердом состоянии. По данным работы [1] на кривых солидус-ликвидус имеется минимум, который соответствует температуре 2345-2350 °C и концентрации 19,5-29,3 % (ат.) Мо. По данным работы [2] минимум наблюдается при температуре - 2350 °C и концентрации -30 % (ат.) Мо, по данным работы [3] - при -2290 °C и -34,3 % (ат.) Мо. Однако согласно результатам работы [4], полученным при тщательно проведенном дифференциальном термическом анализе на установке с оптическими датчиками температуры, температура плавления плавно понижается от Мо к Nb. Диаграмма состояния, согласно работе [4], приведена на рис. 205. В обзоре [5] этот вариант рассматривается как наиболее достоверный и подтвержденный термодинамическими расчетами. В обзорной работе [6] отмечено хорошее соответствие рассчитанной и экспериментально полученной кривых ликвидуса. Непрерывный ряд твердых растворов, образованный Мо и Nb, характеризуется ОЦК кристаллической структурой.
Рис. 205. Mo-Nb
Параметры кристаллической решетки ОЦК твердого раствора имеют незначительное отрицательное отклонение от аддитивности [7].
Литература
Корнилов И.И., Полякова Р.С.//Тр. Ин-та металлургии им. А.А. Байкова АН СССР. 1957 Вып. 2. С. 149-153.
Кример Б.И. / Изв. высших учебных заведений. Черная металлургия. 1968. № 5. С 143-145.
. Барон В.В., Иванова К.Н., Савицкий Е.М. И Изв. АН СССР. Металлургия и топливо. 1960. №4. С. 143-149.
. Кочержииский Ю.А., Василенко В.И. И Изв. АН СССР. Металлы. 1985. № 2. С 188-189.
Brewer L., Lamoreaux R.H. И Atomic Energy Review. Special Issue N 7. Molybdenum: Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency. 1980. P. 195-356.
. Okamoto H.//J. Phase Equilibria. 1991. N 5. P 616-617. \
Goldschmidt H.J., Brand J.A. H J. Less-Common Met. 1961. V. 3. N 1. P. 44-61.
К.Б. Поварова
Мо-Nd. МОЛИБДЕН-НЕОДИМ
Диаграмма состояния не построена. По данным работы [I] растворимость Nd в Мо более 0,046 % (ат.) и менее 0,067 % (ат.). Термодинамический расчет показал [2], что в системе возможно существование монотек - тического превращения Ж1=Ж2+(Мо) при температуре 2547±Ю °C. Содержание Nd в фазах Ж,, Ж2 и (Мо) равно 4± 1 % (ат.), 0,3 % (ат.) и
75±8 % (ат.) соответственно. Расчетным путем показано, что возможно образование вырожденной эвтектики при температуре 1012 °C и концентрации 0,24±0,2 % (ат.) Мо.
Литература
Савицкий Е.М., Барой В.В., Тао Цзуцуи И Изв. АН СССР. ОТН Металлургия и топливо. 1962. №1 С. 156-159.
Brewer L., Lamoreaux R.H.//Atomic Energy Review. Special issue N 7. Molybdenum: Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency. 1980. P. 195-356.
К.Б. Поварова
Mo-Ni. МОЛИБДЕН-НИКЕЛЬ
Диаграмма состояния Mo-Ni исследовалась неоднократно [X, Э, Ш, 1-3]. Исследования проводили методами дифференциального термического, микроструктурного и рентгеновского анализов. Варианты
MeNL,°/ofam.)Nt
диаграмм состояния, предлагаемые различными авторами, хорошо согласуются между собой. Диаграмма состояния (рис. 206) приведена по данным наиболее достоверного исследования [1], результаты которого были подтверждены другими экспериментальными работами [2-5] и термодинамическими расчетами [8].
В системе образуются три стабильные промежуточные фазы MoNi(6), MoNi3(y), MoNi4(p) и твердые растворы на основе Мо и Ni.
MoNi(6) образуется по перитектической реакции при температуре 1362±4 °C [1] или 1363+4 °C [6]; интервал гомогенности 47,5-52,3 % (ат.) Ni [1,3,6]. MoNi3(y) образуется по перитектоидной реакции при 910±5 °C из б и (Ni), интервал гомогенности 75-76 % (ат.) Ni [1, 3, 6]. MoNi4(p) образуется по перитектоидной реакции при 875 °C [1] или 870±5 °C [6] из у и (Ni), интервал гомогенности 80,0-81,1 % (ат.) Ni. Между б и (Ni) образуется эвтектика при температуре 1318±4 °C и концентрации 65±0,5 % (ат.) Ni [1,6].
Максимальная растворимость Мо в (Ni) равна 28,4 % (ат.) при температуре эвтектики [1, 7]. В работе [6] приведены уравнения, по которым можно рассчитать растворимость Мо в Ni при различных температурах:
х = 0,220- 10-5Т(Т- 1100) + 2,5-Ю-7 (У- 1100)2 ±0,006 в интервале температур 910-1318 °C);
х = 0,303- 4,21О-3 (7'- 1100) + 3,9-10-5 (7'- 11 ОО)2 ± 0,007 в интервале температур 870-910 °C;
In х — -19,70 + 8080/7° + 9,58-10-37° + З-Ю-11?13 ± 0,04 в интервале температур 527-870 °C, где х - атомная доля Мо, Т- температура, К.
Кристаллическая структура соединений системы Mo-Ni описана в табл. 187.
Таблица 187. Кристаллическая структура соединений системы Mo-Ni
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
6
с
Мо№(5)
MoNi
оР56,
0,9108
0,9108
0,8852
При 50,8 % (ат.) Ni [7]
MoNi3(y)
pCu3Ti
о Р%, Pmmn
0,5064
0,4224
0,4448
При 74-75 % (ат.) №[1,8]
MoNi4(P)
MoNi4
1/10, /4/И1
0,5727
-
0,3566
При 80 % (ат.) Ni [1,2]
В работе [6] отмечается, что в результате достаточно сложных реакций упорядочения при охлаждении твердых растворов на основе Ni образуются метастабильные фазы MoNi2 (символ Пирсона о/6), MoNi3 (символ Пирсона Z/8) и Mo5NiI7.
Литература
Casselton R.E., Hume-Rothery W. //J. Less-Common Met. 1964. V. 7. P. 212-221
Guthrie R.V., Stansbury E.E. // U.S. At. Energy Comm. ORNL-3078. 1961. 57 p
Heijwegen C.P., Rieck G.D. // Z. Metallkunde. 1973. Bd. 64. N. 6. S. 450-453.
Rudel E.//Mater. Res. Bull. 1975. V. 10. P. 267-272.
Van Tendeloo G. // Mater. Sci. Eng. 1976. V. 26. P. 209-220.
Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Energy Review, Special Issue N 7. Molybdenum: Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna: International Atomic Energy. 1980. P. 195-356.
Shomak^r C.B., Shomaker D.P. // Acta Crystallogr. 1963. V. 16. N 10. P. 997-1009.
SaitoS., Beck P.A. //Trans. AIME. 1959. V. 215. N 6. P. 938-941.
Koster W., Schmidt W. // Arch. Eisenhiittenwes. 1934/35. Bd. 8. S. 23-27.
К.Б. Поварова
Mo-Np. МОЛИБДЕН-НЕПТУНИЙ
Диаграмма состояния Mo-Np не построена. Термодинамические расчеты показали [I], что диаграмма состояния системы должна иметь эвтектический вид. Эвтектика образуется при температуре 497±80 °C и концентрации 9±2 % (ат.) Мо. Возможно снижение температур полиморфных превращений Np при легировании Мо. Растворимость Np в Мо не должна превышать -10-2% (ат.) при 507 °C. Растворимость Мо в Np контролируется примесями. Возможно образование фазы MoNp2 при температурах ниже 223 °C.
Литература
Brewer L., Lamoreaux R.H. И Atomic Energy Review, Special Issue N 7, Molybdenum: Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency.
К Б. Поварова
Mo-O. МОЛИБДЕН-КИСЛОРОД
Взаимодействие Мо с О исследовалось многими авторами [Э, 1-9]. Обобщенная диаграмма состояния (рис. 207) построена в работе [2] на основании экспериментальных данных [I, 2] и термодинамических
О, V. ( no массе)О, V. ( no массе)О 1020 JO 4050 SO TO 8090 ЮОО 1020 JO 4050 SO TO 8090 ЮОМОМОО, */. ( am)О, */. ( am)ооРис. 207. Мо-0Рис. 207. Мо-0
О, V. ( no массе)
О, V. ( no массе)
О 1020 JO 4050 SO TO 8090 ЮО
О 1020 JO 4050 SO TO 8090 ЮО
МО
МО
О, */. ( am)
О, */. ( am)
о
о
Рис. 207. Мо-0
Рис. 207. Мо-0
расчетов, проведенных в работе [4]. На вставке (рис. 207) показаны превращения в области концентраций 72-75 % (ат.) О.
Стабильны два оксида: МоО3, который плавится при 782±7 °C, или 800±5 °C [2,3], МоО2, который плавится при 2227±100 °C [2,5]. Интервал гомогенности соединения МоО2 составляет 66,6-67,0 % (ат.) О [6]. При концентрациях 63,7-65,8 % (ат.) О обнаружена серия соединений, имеющих узкие интервалы гомогенности, составы которых могут быть описаны формулой Mo„Oj_m, где и = 4,5 и 8-14 длят = 1 и и = 18-22 для m = 2 [4]. Соединения различных серий иногда имеют одинаковые значения отношения О/Mo и являются полиморфными модификациями.
Большинство фаз не стабильны в отдельности, но стабильны в равновесии с МоО2 и МоО3 и могут рассматриваться как метастабильные фазы; они также могут быть стабилизированы присадками оксидов других переходных металлов. Даже более стабильные из них превращаются в МоО2 и расплав Мо4О] ] при температуре 818±7 °C, аМодО26 при 780±5 °C [1]. Фаза Мо4Оц имеет полиморфное превращение при 602±50 °C. Фаза Мо8О23 обнаружена авторами работ [6, 7] при температурах ниже 775-780 °C. По данным работы [7] Мо8О23 превращается в Мо4Оц и МоО3 при температуре 780 °C. Предполагается, что
MogO23 стабилен по отношению к Мо,^ j и расплаву при температуре только несколько выше температуры превращения Мо9О26. В работе [1] сообщается наличие фаз Мо9О26 и Мо18О52 при температуре 765. °C. Однако в работе [9] приводятся другие сведения, указывающие на образование Мо9О26 при температуре 750 °C и даже ниже 700 °C. Соединение MolgO52 переходит в Мо9О26 при температуре 780 °C после выдержки в течение 2 ч, но обратного превращения не происходит даже после выдержки в течение трех дней при 700 °C или недели при 648 °C. Это подтверждает, что Мо18О52 является метастабильной фазой, не принадлежащей равновесной фазовой диаграмме. Другие фазы были получены при низких температурах, при которых трудно достигается равновесное состояние, в связи с чем такие фазы, как Мо3О, приготовленная восстановлением МоО3 в водороде, и Мо2О5, приготовленная дегидрированием МоО(ОН)3 [7], не включены в равновесную диаграмму состояния.
Между МоО3 и Мо9О26 существует эвтектика при температуре 775±5 °C и концентрации 74,6±0,1 % (ат.) О [1]. По данным работы [8] предполагается существование эвтектики между (Мо) и МоО2 при 2150± 100 °C, а в работе [1] сообщается о несмешиваемости их в жидком состоянии.
Растворимость О в твердом (Мо) при температурах 1200-1400 °C описывается уравнением:
In х = 1,67 - 4870/Г,
где х - концентрация 0, % (ат.), Т-температура, К [3].
Кристаллическая структура соединений указана в табл. 188.
Таблица 188. Кристаллическаи структура соединений системы Мо-0
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
6
С
МоО2
-
m?I2, />2,
0,5610
0,4843
0,5526
Р=119,62° Р1
0,5584
0,4842
0,5608
Р= 120,94° [П]
тю2
^б, P4-jmnm
0,487
-
0,279
[П]
Мо^о I [
—
т^бО, P2tla
2,454
0,5439
0,6701
При температуре ниже 615 °C, Р = 94,28° [Э]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
6
С
Мо4Оц
—
оРбО, Рпта
2,449
0,5457
0,6752'
При температуре
615--800 °C
О]
Mo17O47 (метаста- бильное)
—
«Р128, Pbal
2,161
1,963
0,3951
О]
MosO,"4 (метаста- бильное)
—
РШптп
4,599
0,3937
[5]
Мо8О23
-
тРбб, РИа
1,688
0,4052
1,339
Р=106,19° [П]
МОдО26
-
тРЮ, РИа
1,675
0,403
1,445
Р=96” [П]
Мо|8О52 (метаста- бильное)
аР140, . Р\
0,8145
1,189
2,123
ос=1О2,67°;
Р=67,82’; у=109,97° [П]
МоО3
оР16, РЬпт
0,39628
1,3855
0,36964
[1-5,9]
Тетрагональная сингония.
Литература
Perry T., Spacil H.S., Wulff J. // Welding J. 1954. V. 33. P. 442-445.
Phillips B., Chang L.L.Y. // Trans. AIME. 1965. V. 233. N 7. P. 1433-1436.
Фромм E., Гебхардт E. Газы и углерод в металлах: Пер. с нем. / Под ред. Б.В. Линчев- ского. М.: Металлургия, 1980. 712 с.
Bousqeut J., Guillon А. // Bull. Soc. Chim. France. 1966. P. 2250—2253.
Zador S., Alcock C.B. // J. Chem Thermodyn. 1970. V. 2. P. 9—16.
Srivastava S.C., Seigle L.L. U Metall. Trans. 1974. V. 5. N 1. P. 49—52.
Ekstrom T., Tilley R.J.D. // J. Solid State Chem. 1976. V. 19. P. 125-133.
Халдояшщи K.A., Гранкина З.А- // Изв. Сибирск. отд. АН СССР. Серия химических наук. 1976. № 1. С. 47-50.
Brewer L., Latnoreaux R.H. И Atomic Energy Review. Special Issue N 7. Molybdenum: Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency. 1980. P. 195-356.
К.Б. Поварова
Mo-Os. МОЛИБДЕН-ОСМИЙ
Представленная на рис. 208 диаграмма состояния Mo-Os построена в работе [1] по данным микроструктурного и рентгеновского анализа, измерения температур плавления сплавов, выплавленных в дуговой печи из Мо и Os чистотой 99,96 % (по массе) и 99,99 % (по массе) соответственно. Положения фазовых границ подтверждены в работе [2].
В системе образуются две промежуточные фазы: о, которой может быть приписана формула Mo2Os, и Mo3Os(p), а также твердые растворы на основе Мо и Os. Между (Мо) с 19,5 % (ат.) Os и о с 29,6 % (ат.) Os образуется эвтектика при температуре 2380± 10 °C и концентрации 20,5 % (ат.) Os. Mo2Os(o) образуется по перитектической реакции из расплава с -22 % (ат.) Os и Os с 48 % (ат.) Мо при 2430±10 °C и 37 % (ат.) Os. Интервал гомогенности фазы о 29,6-39±1 % (ат.) Os при 1200 °C. Mo3Os(P) образуется по перитектоидной реакции из (Мо) и о при температуре 2210± 10 °C, интервал гомогенности 24-25 % (ат.) Os.
Растворимость Os в (Мо) в интервале температур 1027-2210 °C [4] может быть описана уравнением:
Inx = -2,33 + 0,16In r - 2030/r,
где x - атомная доля Os, T- температура, К.
Растворимость Мо в (Os) в интервале температур 727-2430 °C [3] описывается уравнением:
In х = -2,17 + 0,2In Г - 300/Г,
где х - атомная доля Мо.
Кристаллическая структура соединений системы Mo-Os приведена в табл. 189.
Таблица 189 Кристаллическая структура соединений системы Mo-Os
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
С
. MojOs(P)
W3O
сР%,
0,49712
—
При 24,5 % (ат.) Os.
РтЗп
Отжиг при 1400 °C [1]
0,4963
-
[3]
; Mo2Os(o)
oCrFe
(РЗО,
0,9632
0,4950
При 30 % (ат.) Os [I]
Р42/тпт
0,9624
0,4944
При 33,3 % (ат.) Os [4]
0,9615
0,4941
При 35,0 % (ат.) Os [5]
0,9613
0,4935
При 37,5 % (ат.) Os [I]
Литература
Raub Е. // Z Metallkunde. 1954. Bd. 45. S. 23-30.
Knapton A.G. // J. Inst. Met. 1958-1959. V. 87. N I. P. 28-32.
Taylor A., Doyle N., Kagle B.J. // J. Less-Common Met. 1962. V. 4. N 5. P. 436-450.
Spooner F.J., Wilson C.G. // Acta Crystallogr. 1964. V. 17. P. 1533-1538.
Erley W„ Wagner H. // Phys. Status Solid! A. 1973. V: 19. N I. P. K23-K26.
Brewer L., Lamoreaux R.H. И Atomic Energy Review, Special Issue N 7. Molybdenum: Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna. International Atomic Energy Agency. 1980. P 195-356.
К.Б. Поварова
Mo-P. МОЛИБДЕН-ФОСФОР
Данные о взаимодействии Mo с P приведены в справочниках [X, Э, Ш].
Установлено образование пяти фосфидов: Мо3Р, Мо8Р5, Мо4Р3, МоР,МоР2. На основании экспериментальных данных о давлении
MoР, "/«fun.]Р
Рис. 209. Мо-Р
диссоциации МоР2 [Ц рассчитано, что МоР2 должен диссоциировать наМоР и пары фосфора Р2 при температуре 989±10 °C. Об образованииэвтектики между (Мо) и МоР при температуре 1650 °C и концентрации29,7 % (ат.) Р сообщается в работе [2]; температура плавления МоР выше1700 °C [2]. Экстраполяция данных о давлении диссоциации [3] указывает,что МоР разлагается на Мо4Р3 и газообразный фосфор Р2 при давлении0,1 МПа и температуре 1750 °C; предсказывается также, что Мо4Р3разлагается перитектически на расплав и МоР при температуре 170Q °Cи расчетном давлении 0,05 МПа. В работе [4] сообщается, что соединениеМо8Р5 стабильно в интервале температур 1580—1680 °C. Совместно ссоединением Мо3Р существует гексагональная фаза Мо( 7Р притемпературах выше 1720 °C. В интервале температур 1670-1720 °C вместес Мо3Р существует другая фаза неизвестного состава. Эти данные, атакже данн ые работы [5] п оказ ывают, что М о3Р м ожет б ыть приготовлениз расплава, и таким образом эвтектика между (Мо) и МоР [2] являетсяв действительности эвтектикой между Мо3Р и MogP5 или, возможно,МО] 7Р или другой близко расположенной фазой. Согласно работе [3]соединение Мо4Р3 превращается в Мо3Р и МоР при температурах ниже700 °C. При температурах 700-1300 6С Мо4Р3 является единственнойстабильной фазой, расположенной между соединениями Мо3Р и МоР.
В работе [6] на основании известных экспериментальных данных предложен вариант диаграммы состояния Мо-Р, показанный на рис. 209 при давлении 0,1 МПа с рассчитанными границами фазовых областей. На диаграмме состояния показано, что фаза Мо8Р5, формирующаяся при температуре 1680 °C [4], находится в равновесии с фазами Мо4Р3, Мо3Р. При этом давление паров Р2 составляет 410-4 МПа (рассчитано экстраполяцией давления диссоциации Мо4Р3[3]). Согласно приведенной диаграмме состояния эвтектика образуется между Мо3Р и Мо8Р5 (при расчетном давлении паров Р2 ~10-3 МПа). Указано, что имеются сомнения в точности формулы Мо8Р5 для соединения расположенного между Мо3Р и Мо4Р3.
Согласно работе [7] растворимость Р в (Мо) достигает 14-16 % (ат.), а между (Мо) и МоР существует эвтектика при температуре 1063 °C и концентрации 29,7 % (ат.) Р. МоР плавится конгруэнтно при температуре 1550 °C. Эти данные противоречат вышеприведенным данным других исследователей. Растворимость Р в (Мо), по-видимому, должна быть существенно ниже из-за большой разницы атомных радиусов и электроотрицательностей компонентов.
Структура фосфидов Мо приведена в табл. 190.
Таблица 190 Кристаллическая структура соединений системы Мо-Р
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
С
Мо3Р
aV3C
141т
0,9794
-
0,4827
[5,8]
мо,р;
-
тР13, Рт
0,9399
0,3209
0,6537
[4]
Мо4Р3
Rh4P3
оР56, Рпта
1,2428
0,3158
2,0440
[8]
МоР
WC
hPl, Р6 ml
0,3223
-
0,3191
[8, 9]
МоР2
*0 = 109,5
ZrSi2
9°
oCll, Cmclj
0,3145
1,1184
0,4984
[8]
Литература
Faller F.E., Biltz W., Meisel K., Zumbusch M. H 7. Anorg. All. Chern. 1941. Bd. 248. S. 214-228.
Vogel R., Horstmann D.//Arch. Eisenhuttenwes. 1953. Bd. 24. N 7/8. S. 369-374.
Gingerich K.A. //J. Phys. Chern. 1964. V. 68. N 9. P. 2514-2522.
JohnssonT. //Acta Chern. Scand. 1972. V. 26. P. 365-382.
Sellberg B., Rundquist S. // Acta Chern. Scand. 1965. V. 19. P. 393-400; P. 700-762.
Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Energy Review, Special Issue N 7. Molybdenum: Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency, 1980. P. 195-356.
Самсонов Г.В., Верейкии Л Л. Фосфиды. Киев: Изд-во АН УССР, 1961, 126 с.
Rundquist S., Lundstrom Т. // Acta Chern. Scand. 1963. V. 17. P. 37-46.
Schonberg N. // Acta Chem. Scand. 1954. V. 8. P. 226-239.
КБ. Поварова
Mo-Pa. МОЛИБДЕН-ПРОТАКТИНИЙ
Диаграмма состояния экспериментально не построена. В работе [1] расчетным путем на основании данных о термодинамических свойствах компонентов построена диаграмма состояния Mo-Ра эвтектического типа (ри С. 210). Эвтектика кристаллизуется при температуре 1467150 °C и концентрации 78+2 % (ат.) Ра. Возможно образование метастабильной
MoPa/Vofam.)Ра
фазы MoPa2 при температуре ниже 377 °C. Растворимость Ра в (Мо) менее Ю-2% (ат.) при температуре 467±50 °C.
Литература
. Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Energy Review, Special Issue N 7. Molybdenum: Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency. 1980. P. 195-356.
К.Б. Поварова
Mo-Pb. МОЛИБДЕН-СВИНЕЦ
Диаграмма состояния не построена. Растворимость Мо в жидком РЬ при температуре 1206 °C не превышает 0,011 % (ат.) [1]. Максимальная растворимость Мо в РЬ при 1010 °C составляет 10-4 % (ат.) Мо [Ш]. Расчетным путем показано, что при температуре кипения РЬ, равной 1750 °C, растворимость Мо в расплаве -10-2 % (ат.); растворимость в твердом состоянии столь мала, что не зависит от термодинамических параметров системы и определяется концентрацией закаленных дефектов [2].
Литература
I Alden Т., Stevenson D.A., Wulff J. И Trans. AIME. 1958. V. 212. P. 15-17.
Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Energy Review, Special Issue N 7. Molybdenum: Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna; International Atomic Energy Agency. 1980. P. 195-356.
К.Б. Поварова
Mo-Pd. МОЛИБДЕН-ПАЛЛАДИЙ
Диаграмма состояния Mo-Pd построена в работах [1-8] по данным микроструктурного, рентгеновского и других методов анализа. Существуют некоторые разногласия относительно строения этой диаграммы состояния.
В системе существуют два соединения (фаза е) -MoPd и MoPd2, а также ограниченные твердые растворы на основе Мо и Pd. В наиболее ранних работах [4, 5] промежуточных фаз в системе не было найдено. Промежуточная фаза с стабильна только при высоких температурах.
Pd, %/по массе)
Фаза е имеет узкий интервал гомогенности вблизи 53,5 % (ат.) Pd [Ц или 52 % (ат.) Pd [2]. Она образуется по перитектической реакции Ж+(Мо)»е при температуре 1700 °C [1] или 1755±10 °C [2], распадается по эвтектоидной реакции при 1425±25 °C [1] или 1370±30 °C [2] на (Мо) и (Pd).
В работе [4] по результатам измерения параметров решетки установлена небольшая растворимость Pd в (Мо) и значительная растворимость Мо в (Pd), которая составляет при 1200 °C 47,5 % (ат.). Согласно работе [5] имеется значительная растворимость Pd в (Мо), составляющая -25 % (ат.). Растворимость Pd в (Мо) составляет 16 % (ат.) при температуре 1700 °C и 11 % (ат.) при 1400 °C [1]. По данным работы [2] растворимость Pd в (Мо) более низкая: при перитектической температуре в (Мо) растворяется 6,5 % (ат.) Pd. На основании термодинамических расчетов в работе [6] предложены уравнения, описывающие растворимость Pd в (Мо): 1
х = 0,037 - 6,7 Ю-5^- 1600) + 3,3 10~7(Т' - 1600)2 в интервале температур 1370±30- 1755±10 °C;
х = 0,030 - 8-10~6(Т - 1200) в интервале температур 1000±100 - 1370±30 °C,
где х - атомная доля Pd, Т- температура, К.
По данным работы [1], твердый раствор на основе Pd образуется по перитектической реакции из расплава и фазы е при температуре 1700± 10 °C. Растворимость Мо в (Pd) при 1700 °C составляет -32 % (ат.) [1] или 39 % (ат.) [2]. Согласно работе [2] между фазой с и (Pd) образуется эвтектика при температуре, близкой к температуре перитектики
(1755 °C), линии ликвидуса и солидуса для (Pd) имеют максимум при температуре, несколько выше температуры перитектики.
По данным работы [3], в сплаве при 33 % (ат.) Мо образуется сверхструктура. Температура упорядочения в ГЦК решетке на базе (Pd) составляет ~ 1000± 100 °C. В более поздней работе [7] сделан вывод, что растворимость Мо в (Pd) достигает 46 % (ат.) при 1600 °C.
В работе [6] диаграмма состояния Mo-Pd построена с учетом результатов предыдущих работ. Представленная на рис. 211 диаграмма состояния приведена по данным работы [6] с учетом линий ликвидуса и солидуса со стороны Pd по данным работы [2]. Согласно представленной диаграмме, максимальная растворимость Pd в (Мо) составляет 7±2 % (ат.), что согласуется с данными работы [2, 8]. Эвтектика между е с содержанием 52±2 % (ат.) Pd и (Pd) с 43±2 % (ат.) Мо плавится при температуре 1700±30 °C и концентрации 54±2 % (ат.) Pd. Максимальную температуру плавления 1760± 10 °C имеет сплав с 39 % (ат.) Мо.
Кристаллическая структура соединений системы Mo-Pd представлена в табл. 191.
Таблица 191. Кристаллическая структура соедииеиий системы Mo-Pd
Соединение
Прототип
Символ Пирсона пр гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
С
MoPd(e)
Mg
hPI, Рб^ттс
0,27670,2777
-
0,44850,4490
[1.2]
MoPd2
MoPt2
ol6, Inunm
0,275
0,825
0,389
[3]
Литература
Савицкий Е.М., ТылкииаМ.А., Хамидов О.Х.//Журнал неорганической химии. 1964 Т 9 № 12 С 2738-2742
. Anderson Е. И J Less-Common Met 1964. V. 6. N 1. Р. 81-84.
. Maldouado A., Schubert К.//Z. Metallkunde. 1964. Bd. 55. N 10. S 619-626
RaubE.//Z. Metallkunde. 1954. Bd. 45 S. 23-30.
Greenfield P„ Beck P.A. //Trans. AIME. 1956. V. 206. P. 265-276.
. Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Energy Review, Special Issue N 7. Molybdenum: Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency 1980 P 195-356
Zaiss W., Steeb S., Krabichler T. // Z. Metallkunde. 1972. Bd. 63. N 4. S 180-184.
Haworth C.W., Hume-Rothery W.//J Inst Met. 1959 V. 87. N 8. P 265-269
Мо-Pm. МОЛИБДЕН-ПРОМЕТИЙ
Согласно работе [М], рассчитанная схематически диаграмма состояния системы Мо-Рт характеризуется несмешиваемостью в жидком состоянии.
Л Л Рохлин
Мо-Ро. МОЛИБДЕН-ПОЛОНИЙ
Мо не взаимодействует с парами Ро при температурах до 700 °C 1].
Литература
Witteman W., Giorgi A.L., Wiek D.T. H J Phys Chem 1960 V 64 N 4 P 434-440
К Б Поварова
Mo-Pr. МОЛИБДЕН-ПРАЗЕОДИМ
В работах [1, Ш] сообщается, что растворимость Рг в Мо больше 0,02 % (ат.) и меньше 0,047 % (ат.) (температура не сообщается). Расчет диаграммы состояния на основе термодинамических свойств исходных компонентов [2] позволяет предположить, что в системе будет образовываться монотектика при 2547±10 °C; состав фаз, находящихся в равновесии: (Мо) с 0,3 % (ат.) Рг и расплавы с 5± 1 и 72±8 % (ат.) Рг. Возможно образование эвтектики при температуре 931 °C и концентрации 0,1 ±0,01 % (ат.) Мо.
Литература
I Савицкий Е.М., Барой В.В., Тао Цзуцуи // Изв АН СССР Отделение технических наук Металлургия и топливо 1962 №1. С 156-159
Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Energy Review, Special Issue N 7 Molybdenum Physico-chemical properties of its compounds and alloys Vienna International Atomic Energy Agency 1980 P 195-356
Mo-Pt. МОЛИБДЕН-ПЛАТИНА
Диаграмма состояния Mo-Pt неоднократно исследовалась [X, Э, Ш, 1-3]. Проводился микроструктурный, рентгеновский, дифференциальный термический анализ, измерение температуры плавления сплавов.
В системе существуют пять промежуточных фаз: P(Mo6Pt), e(Mo3Pt), £'(Mo3Pt), 6(MoPt), ^(MoPy, а также ограниченные твердые растворы на основе Мо и Pt.
Представленная на рис. 212 диаграмма состояния Mo-Pt построена в работе [3] по данным работ [1,2] и других, а также термодинамических расчетов.
Фаза р образуется по перитектоидной реакции при 1780±20 °C и 18,5±0,5 % (ат) Pt из (Мо) с 12±1 % (ат.) Pt и фазы е' с 31 % (ат.) Pt, распадается по эвтектоидной реакции при 1280± 10 °C на (Мо) с -4 % (ат.) Pt и с' с 37 % (ат.) Pt.
Фаза e плавится когруэнтно при 2175±20 °C и 47±2 % (ат.) Pt [2], распадается по эвтектоидной реакции при 1475±20 °C на фазы а' и т), интервал гомогенности 31 ±1 * 54±2%(ат.)Р([1,2]. Между (Мо) и фазой с образуется эвтектика при температуре 2080±20 °C и концентрации 26-28 % (ат.) Pt [1,2].
Фаза е' образуется по перитектоидной реакции при 1880±30 °C из (Мо) и фазы £, интервал гомогенности 31 ± 1 -45±2 % (ат.) Pt. Области фаз £ и е' смещены относительно стехиометрического состава соединения Mo3Pt, которое приписывается этим фазам.
Фаза б образуется по перитектоидной реакции е'+т|=6 при 1300±20 °C и имеет область гомогенности при концентрациях 43±2-53±2% (ат.) Pt.
Фаза г] имеет интервал гомогенности 58±2+ 72±2 % (ат.) Pt, температура разупорядочения 1800±20 °C при 65 % (ат.) Pt [2].
Значения растворимости Pt в (Мо) при различных температурах приведены ниже:
20802000178015±11212[1][2][1]20802000178015±11212[1][2][1]10002[2]10002[2]Температура, °C
208020001780
15±11212
[1][2][1]
208020001780
15±11212
[1][2][1]
1000
2[2]
1000
2[2]
Растворимость Pt, % (ат.)
Источник
Согласно работе [3] граница (Мо) может быть описана уравнениями для разных температурных интервалов:
In х = -0,430-3400/72+0,07 в интервале температур 1780-2080 °C;
lnx = 1,57-7600/72+0,2 в интервале температур 1280-1780 °C, где х - атомная доля Pt, 7'- температура, К. Максимальная растворимость Мо в (Pt) составляет 56±2 % (ат.) при температуре 1600 °C. При более низких температурах растворимость не превышает 20 % (ат.) Мо.
Кристаллическая структура соединений системы Mo-Pt приведена в табл. 192.
Таблица 192. Кристаллическая структура соединений системы Mo-Pt
Соединение
Прототип
Символ Пирсона пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
6 '
с
P(Mo6Pt)
w3o
сР8, РтЗп
0,4988
-
-
[4, 7]
c(Mo3Pt)
Mg
hPl, Ptymmc
0,2820
0,2786
-
0,4526
0,4480
При 33 % (ат.) Pt При 60 % (ат.) Pt [5-7]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
a
b
c
c'(Mo3Pt)
Ni3Sn
НР8,
0,5640
—
0,4562
При 33 % (ат.) Pt
Рб^ттс
0,559
—
0,451
При 40 % (ат.) Pt [5-7]
0,5572
—
0,4480
При 45 % (ат.) Pt [5-7]
Mg3Cd
hP8, РЬ31ттс
0,5615
—
0,4489
[1]
6(MoPt)
p'AuCd
oP4,
0,447
0,274
0,489
При 46 % (ат.) Pt [5; 7]
Pmma
0,4462
0,2725
0,4951
При 50 % (ат.) Pt [5; 7]
0,5484
0,4903
0,4480
[1]
М о Pt 2(4)
MoPt2
0/6,
0,248
0,8238
0,3915
[5, 7]
Immm
0,2758
0,827
0,394
[1]
Литература
Ocken H., Van Vucht J.H.N.//J. Less-Common Met. 1968. V. 15.N2. P. 193—199.
Flukiger R., Yvon K., Susz Ch. et al. // J. Less-Common Met. 1973. V. 32. N 2. P. 207—225.
Brewer L., Lamoreaux R.H. II Atomic Energy Review, Special Issue N 7. Molybdenum: Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency, 1980. p. 195—356.
Raub E., Rtischel E.//Naturwissenschaften. 1966. B. 53. S. 17.
Maldonado A., Schubert К. IIZ. Metallkunde. 1964. Bd. 55. S. 619—626.
Nishimura H. H J. Japan. Inst. Metals. 1958. V. 22. P. 425—428.
Rooksby H.P., Lewis В. H J. Less-Common Met. 1964. V. 6. P. 451—460.
Dwight A.E., Conner R.A., Downey J.W.//Acta Crystallogr. 1965. V. 18. P. 835.
Kimura H. H Trans. Nat. Research. Inst. Metals. (Jap.) I960. V. 2. P. 30.
К.Б. Поварова
Mo-Pu. МОЛИБДЕН-ПДУТОНИЙ
Результаты исследований системы Mo-Pu, опубликованные в работах [Э, 1—4], а также термодинамические данные о компонентах системы использованы в работе [5] при построении диаграммы состояния. Показано, что это - диаграмма простого эвтектического типа, без промежуточных фаз. Температура эвтектики б 13 ° С, что ниже температуры плавления Ри (640 °C), но выше значения 590 °C, приводимого в работе [4]. Ранее высказывалось предположение, что такое значение температуры эвтектики связано с влиянием примесей. Содержание Мо
MoPut e/o (am. /Pu
Рис. 213. Mo-Pu
в эвтектике -1,1 % (ат.); растворимость Мо в (Pu) при эвтектической температуре 613 °C -0,2 % (ат.) Мо [5]. Максимальная растворимость Ри в (Мо) при температуре 2100 °C -2 % (ат.). Температурная зависимость растворимости Ри в (Мо) в интервале температур 613-2617 °C может быть выражена уравнением:
In х = -7600/Г + In (2890 - 7) - 7,90 - 4,35 10"4 Г +
+ 5,55-10"7Г2 - 8,17-10“ Г3,
где х - атомная доля Pt, Т- температура, К [5].
Представленная на рис. 213 диаграмма состояния Mo-Pu построена в работе [5].
Литература
Бочвар А.А., Коиобеевский С.Т., Кутайцев В.И. и др. // Мирное использование атомной энергии. Тр. 2-й Международной конференции. Женева. 1959. С. 376-395.
Bowersox D.F., Leary J.A. // J. Nucl. Mater. 1968. V. 27. N 2. P. 181-186.
Bowersox D.F., Leary J.A.//J. Nucl. Mater. 1969. V. 33. N 3. P. 311-317.
Ellinger F.H., Miner W.N., O'Boyle D.R., Schenfeld F.W. // Los Alamos Scientific Laboratory. Rep. 3870 1968. P. 63-64.
Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Energy Review, Special Issue N 7. Molybdenum: Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency. 1980. P 195-356.
Mo-Rb. МОЛИБДЕН-РУБИДИЙ
Диаграмма состояния Mo-Rb экспериментально не построена. В работе [1] приводится схема диаграммы состояния Mo-Rb, полученная путем расчета.
Литература
1. Brewer L., Lamoreaux R.H. И Atomic Energy Review, Special Issue N 7. Molybdenum: Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency 1980 P. 195-356
Л. Л Рохлин
Mo-Re. МОЛИБДЕН-РЕНИЙ
Диаграмма состояния Mo-Re, представленная на рис. 214, построена по совокупности данных работ [1-4] с учетом обзора [5].
Re, °/efпо массе)
В системе образуются две промежуточные фазы: o(Mo2Re3) и X(MoRe3), а также твердые растворы на основе Мо и Re. Фаза о образуется по перитектической реакции при температуре 2570±70 °C и концентрации -62 % (ат.) Re [1] или 2520 °C и 72 % (ат.) Re [2], или 2645 °C и -68 % (ат.) Re [3]. Интервал гомогенности фазы о составляет 52,5-67,5 % (ат.) Re [1] или 52-72 % (ат.) Re [2], или 52-70±2 % (ат.) Re [3]. В работе [2] указывается на возможность эвтектоидного распада фазы о на (Мо) и фазу % при температурах между 1100 и 1150 °C. Однако при отжиге образцов при 1100 °C в течение 28 дней распад фазы о не наблюдался [2]. Такие же результаты получены в работах [1,3]. Поэтому на диаграмме распад обозначен штриховыми линиями как предполагаемый, а область фазы о при температурах ниже 1125 °C показана так, как это было установлено в работе [1].
Эвтектика между (Мо) и фазой о образуется при температуре 2440 °C и концентрации 50 % (ат.) Re [2] или при -2500 °C и -49,3 % (ат.) Re [3]. По данным работы [1], на кривых ликвидуса и солидуса имеется минимум при 2450±30 °C и 28-33 % (ат.) Re, а перитектическое превращение Ж+о=(Мо) происходит при 2500±25 °C и 42 % (ат.) Re.
Растворимость Re в (Мо) при различных температурах приведена ниже:
Температура, °C .
2500±25
2645
2440
1200
1100
1100
Растворимость Re, % (ат.). . .
42
43
43
-29
30,5
-29
Источник
[1]
[3]
[2]
[2]
[1]
[3]
Растворимость Мо в (Re) при различных температурах приведена ниже:
Температура, °C 2645Растворимость Мо, % (ат.) -20,9Источник [3]Температура, °C 2645Растворимость Мо, % (ат.) -20,9Источник [3]2570257025202100150011001100-17,71215843,8-5,72[1][4][2][4][4][1][4]2570257025202100150011001100-17,71215843,8-5,72[1][4][2][4][4][1][4]
Температура, °C 2645
Растворимость Мо, % (ат.) -20,9
Источник [3]
Температура, °C 2645
Растворимость Мо, % (ат.) -20,9
Источник [3]
2570257025202100150011001100
-17,71215843,8-5,72
[1][4][2][4][4][1][4]
2570257025202100150011001100
-17,71215843,8-5,72
[1][4][2][4][4][1][4]
На основании анализа литературных данных и термодинамических свойств сплавов системы в работе [6] для расчета растворимости Re в (Мо) предлагаются уравнения:
In х = -2,180 + 0,21n Т - 733/7' ± 0,04 в интервале температур 1125-2505 °C;
In х = -0,61 - 865/7'± 0,1 в интервале температур 827-1125 °C, гдех-атомная доля Re, 7'-температура, К. Граница растворимости Мо в (Re) может быть рассчитана по уравнениям:
In x = -0,22 - 5000IT± 0,2 в интервале температур 2000±30 - 2645±5 °C и In x = -2,0 - 1000/Г ± 0,3 в интервале температуры 927-2000 °C, где х - атомная доля Мо.
Кристаллическая структура фаз приведена в табл. 193.
Таблица 193 Кристаллическая структура соединений системы Mo-Re |2]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
С
Мо2Кез(а)
oFeCr
tP30,
0,9607
0,4990
При 33 % (ат.) Re Отжиг при 1200 °C
Р4г1тпт
0,9603
0,4990
При 55 % (ат) Re
0,9581
0,4983
При 65 % (ат) Re
0,9570
0,4980
При 70 % (ат.) Re Отжиг при 1200 °C
MoRe3(x)
аМп
с/58,
0,9593
—
При 75 % (ат.) Re
743 m
0,9591
—
При 77 % (ат.) Re
0,9586
—
При 79 % (ат.) Re
Метастаблильная фаза со структурой типа А15 (W3O) (символ Пирсона сР8, пр.гр. РтЗп, а = 0,4980±0,0001 нм) обнаружена в полученных напылением тонких пленках состава Мо0 7Re0 3 наряду с фазой, имеющей ОЦК решетку (Мо) с параметром а = 03130^0,0005 нм [Ю].
Литература
. Савицкий Е.М.,ТылкиНа М.А.,Поварова К.Б.//Журнал неорганич. химии 1959. Т. 4. Вып. 2. С 424-434
. Knapton A.G. И J. Inst. Met. 1958-59 V. 87. Р. 62-64.
Dickinson J.M., Richardson L.S. H Trans ASM. 1959. V. SI. P. 1055-1066; discussion, P. 1067-1071
Савицкий E.M., Тылкцна M.A., Хамидов O.X. И Изв АН СССР. Металлы 1969. N 4. С. 200-208
. Brewer L„ Lamoreaux ВЛ. // Atomic Energy Review, SpecialJssue N 7 MolybdenumPhysico-chemical properties of its cpmpounds arid alloys Vienna International Atomic Energy Agency 1980 P. 195-356.
Агеев H.B., Шсхтмаи B.C.//Изв,АН СССР. Серия физич 1959 Т 23 N 5 С 650-651
Mo-Rh. МОЛИБДЕН-РОДИЙ
Диаграмма состояния Mo-Rh исследована методами микроструктурного, термического, рентгеновского анализов. Представленная на рис. 215 диаграмма состояния построена по совокупности данных работ П-з].
В системе образуются три промежуточные фазы: MoRh(e'), MoRh2(£) и MoRh3, а также ограниченные твердые растворы на основе Мо и Rh.
Фаза с плавится конгруэнтно при 2075±10 °C и -67 % (ат.) Rh, интервал гомогенности около 43-82 % (ат.) Rh [1]. Эвтектика между (Мо) с 20± 1 % (ат.) Rh и е с -43 % (ат.) Rh образуется при температуре 1940± 15 °C и концентрации 40± 1 % (ат.) Rh. Температура плавления (Rh) возрастает при легировании Мо до перитектической температуры 2000±10 °C при содержании Мо в расплаве 8 % (ат.). Фаза £ распадается по эвтектоидной реакции при 1100±100 °C на (Rh) и упорядоченную фазу MoRh3, которая имеет узкий интервал гомогенности (-1 % (ат.)) при 75 % (ат.) Rh [3]. MoRh образуется по перитектоидной реакции при -1050±75 °C из (Мо) и фазы е с -50 % (ат.) Rh. Переход от неупорядоченной фазы с к упорядоченной MoRh3 имеет место при 1200±200 °C [3].
Растворимость Rh в (Мо) не превышает 20 % (ат.) Rh при эвтектической температуре. Для интервала температур 1050-1940 °C растворимость Rh в (Мо) описывается уравнением [4]:
In x = -3,64 + 1,64-1О-3- T- 2Ш1Т,
где x - атомная доля Rh, T- температура, К. Растворимость Мо в (Rh) не превышает 15 % (ат.) Мо при температуре перитектики [1,2].
Кристаллическая структура соединений представлена в табл. 194.
Таблица 194. Кристаллическая структура соединений системы Mo-Rh
Соединение
Прототип
Символ Пирсона пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
b
С
MoRh3
Mg
НР2, Рб^ттс
0,27673
-
0,44589
При 38,3% (ат.) Rh отжиг при 1500 °C [1,2]
0,27597
0,43447
При 45,2 % (ат.) Rh отжиг при 1700 °C [1,2]
0,27333
0,43637
При 69,2 % (ат.) Rh отжиг при 1700 °C [1,2]
0,27199
-
0,43502
При 85,1 % (ат.) Rh отжиг при 1500 °C [1,2]
MoRh(e')
P'AuCd
оР4, Ртст
0,2745
0,4785
0,4413
[3]
Литература
Anderson Е., Hume-Rothery W.//J. Less-Common Met. 1960. V. 2. N 1. P. 19-28.
Haworth C.W., Hume-Rothery W. П J. Inst Met. 1959. V. 87. N 8. P. 265-269.
Giessen B.C., Jahnigen U., Grant N.J. // J. Less-Common Met. 1966. V. 10. P. 147-150.
Brewer L., Lamoreaux R.H. H Atomic Energy Review, Special Issue N 7. Molybdenum: Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency. 1980. P 195-356.
К.Б. Поварова
Mo-Ru. МОЛИБДЕН-РУТЕНИЙ
Диаграмма состояния Mo-Ru, представленная на рис. 216, построена в работе [1] по результатам микроструктурного, рентгеновского анализов, определения температуры плавления порошковых сплавов, приготовленных из Мо и Ru чистотой -99,9 % (по массе).
Рис. 216. Mo-Ru
В системе существует одна про межуточная фаза о, которой приписывается формула Mo5Ru3 и ограниченные твердые растворы на основе Мо и Ru. Эвтектика (Mo)+(Ru) образуется при температуре 1945 °C и концентрации 41,6 % (ат.) Мо. Растворимость Ru в (Мо) снижается от 30,5 % (ат.) при эвтектической температуре до -13 % (ат.) при 1500 °C. Растворимость Мо в (Ru) уменьшается от 51 % (ат.) при эвтектической температуре до -45 % (ат.) при 1500 °C. Mo5Ru3(o) образуется по перитектоидной реакции при температуре 1920 °C и концентрации 37,0±1 % (ат.) Ru.
Mo5Ru3(o) имеет структуру типа oCrFe (символ Пирсона гРЗО, пр.гр. Р42/шши), параметры решетки а = 0,99570 нм, с = 0,49323 нм при.34 % (ат.) Ru; а = 0,954 нм, с = 0,495 нм при 37,5 % (ат.) Ru [3]; а = 0,95575 нм, с = 0,49345 нм при 37,5 % (ат.) Ru [1]. Параметр ОЦК решетки (Мо) при легировании Ru уменьшается от 0,31467 нм, для 100 % Мо до 0,31357 и 0,31251 нм при 9,5 и 18,7 % (ат.) Ru соответственно [1]. Параметры ГПУ решетки (Ru) при легировании Мо увеличиваются для образцов, отожженных при 1700-1800 °C ото = 0,27057 нм, с = 0,42811 нм при 0 %
(ат.) Mo до a = 0,27478 нм, с = 0,44103 нм при 41,5 % (ат.) Мо и а = 0,27561 нм, с = 0,44408 нм при 55 % (ат.) Мо (двухфазный сплав) [1,4].
Литература
Anderson Е., Hume-Rothery W. И J. Less-Common Met. I960. V. 2. Р. 443-450.
Bloom D.S.//J. Metals AIME. 1955. V. 7. N 2. Sec. 1. P. 420.
Greenfield P., Beck P.A. П J. Metals AIME. 1956. V. 8. N 2. Sec. 2. P. 265-276.
Moss M., Smith D.L., Lefever R.A. // Appl. Phys. Lett. 1964. V. 5. P. 120-121.
К.Б. Поварова
Mo-S. МОЛИБДЕН-СЕРА
Взаимодействие Mo c S изучалось неоднократно [X, Э, Ш]. В системе образуются два стабильных сульфида молибдена Mo2S3 и MoS2. При содержании S более чем 72,1 % (ат.) были получены аморфные фазы, которые являются метастабильными, так как даже высокое давление паров S не может предотвратить их разложение [1]. По данным работы [2] в фазе MoS2 может растворяться до 69 % (ат.) S при 1000 °C. Давление р паров S в равновесии с MoS2+x при 1100 °C может быть рассчитано по уравнению
In д = -7,83 + 28,26-х,
где 0,02 < х < 0,23.
Фаза Mo3S4, полученная путем кислотной экстракции тройных сульфидов Mx.Mo3S4 [3], разлагается при нагреве и не рассматривается как стабильная фаза в двойной системе [4, 5].
Фаза Mo2S3 не стабильна при температурах ниже 610 °C [5,6]. Следует отметить, что скорость установления равновесия и образования Mo2S3 при температурах выше 610 °C низка, и требуется неделя при температуре 900 °C, чтобы достичь равновесия. Температура превращения Mo2S3 в (Мо) и MoS2 была определена равной 664±50 °C [7] или 627±40 °C [8]. По данным работы [9] температура плавления MoS2 выше 1800 °C. Термодинамические расчеты [8] показали, что необходимо давление паров S2, равное 0,4 МПа, чтобы предотвратить разложение MoS2 при температуре 1900 °C на жидкость, более бедную S. При 0,1 МПа S2 сульфид, согласно расчету, разлагается при 1750+50 °C на жидкость с 65 % (ат.) S. По данным работы [4] Mo2S3 плавится конгруэнтно при
-1800 °C. В работе [5] указывается, что Mo2S3 образуется по перитектической реакции при 1740± 10 °C. По данным работы [4] Mo2S3 образует эвтектики с (Мо) при температуре 1550± 100 °C и концентрации 50 % (ат.) S и cMoS2 при 1630±50 °C и концентрации около 63 % (ат.) S. Температуры и составы эвтектик определены в работе [8] на основании термодинамических расчетов. Согласно диаграмме состояния, построенной в работе [5] по обобщенным литературным данным, эвтектика между Mo2S3 и (Мо) образуется при температуре 1607± 12 °C и концентрации - 37 % (ат.) S, что отличается от значений, рассчитанных в работе [8]. Растворимость S в (Мо) достигает 1,5 % (ат.) при 1100 °C [2].
Диаграмма состояния (рис. 217) построена по данным работы [8], в которой учтены наиболее достоверные экспериментальные результаты, на основании термодинамических расчетов предложены уравнения, описывающие границы фазовых равновесий, а также собраны данные по термодинамическим свойствам и кристаллической структуре. Кристаллическая структура сульфидов Мо представлена в табл. 195.
Таблица 195. Кристаллическая структура соединений системы Mo-S
Соединение
Прототип
Символ Пирсона пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
b
с
MoS2
MoS2
АР6, Pbymmc
0,31604 0,316
-
1,2295
1,243
[Ю] [И]
MoS,
MoS2
hP6, Р(>уттс
0,315(6)
-
1,226
[1]
MoS205
MoS2
hP6, Рбуттс
0,315(6)
-
1,234
[1]
MoS239
MoS2
hP6, Рбуттс
0,315(6)
-
1,243
[1]
MoS2
-
hR3, R3m
0,3166(5) 0,3163
-
1,841(2) 1,8371
[Ю] [Н]
Mo206S3 (Mo2S3)
-
Piym
0,8633
0,3208
0,6092
р= 102,43° [Ю]
мо2,о«8з"
—
-
0,606
20,319
0,860
«=89,6°; р= 102,6 °; у=90,3° [Ю]
Mv3S4“
AR 14, R3
0,6432
-
«=30,31° [3]
* Триклинная сингония, Метастабильная фаза.
при -150 °.
Литература
Anderson Е.//J. Less-Common Met. 1964. V. 6. Р. 81-84.
Stafer S.C., Larson А.Н., Schlechten A.W. // Trans. AIME. 1964. V. 230. P. 594-595.
Chevrel R., Sergent M., Prigent J. H Mater. Res. Bull. 1974. V. 9. P 1487-1489.
Flukiger R., Devantay H., Jorda J.L., Muller J. H IEEE. Trans. Magn 1977. V. 13. P. 818.
Johnson W.B., Hong W.S., Readey D.W. H Scr. Metall. 1983. V. 17. N 7. P. 919-922.
MorimoroN., KullerudG.// In: Carnegie Institution of Washington, Year Book. 1962. V. 61. P. 143-144.
Poulard G., Perrot P.//Compt. Rend. Acad. Sci. Paris, Ser. C 1975 V. 281. P. 143-146.
Brewer L., Lamoreaux R.H. H Atomic Energy Review, Special Issue N 7. Molybdenum: Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency. 1980. P. 195-356.
Cannon P.//Nature (London). 1959. V. 183. P. 1612-1613.
De Jonge R., Popma T.J.A., Wiegers G.A., Jellinek F. H J. Solid State Chern. 1970. V. 2. P. 188.
Wildervanck J.C., Jellinek F. П Z. Anorg. All. Chern. 1964. Bd. 328. N 5/6. S. 309-318.
К.Б. Поварова
Mo-Sb. МОЛИБДЕН-СУРЬМА
В работе [1] сообщается о получении твердого раствора Sb в Мо электролизом расплава солей. По данным работ [2, 3] единственное соединение в системе Mo3Sb7 стабильно в равновесии с твердым (Мо) и расплавом Sb при температуре 650±20 °C, но становится нестабильным при 800 °C. На основании термодинамических расчетов температура образования Mo3Sb7 по перитектической реакции (Мо) + Ж Mo3Sb7 определена равной 780±20 °C (рис. 218); соединение образует эвтектику с (Sb) при температуре ~ 630±1 °C и концентрации 10"4 % (ат.) Мо_[4]. Mo3Sb7 имеет структуру типа Ir3Ge7, символ Пирсона с/40, пр. гр. 1т Зт, а = 0,95688 нм [3, 5].
Литература
Mansone M.G., Briggs J.Z. H Less-Common Alloys of Molybdenum. Climax Molybdenum Company. New York, 1962. P. 17.
Boiler H., Nowotny H. H Monatsh. Chern. 1964. Bd. 95. S. 1272.
Jensen P., Kjekshus A., Skansen T. // Acta Chern. Scand. 19 66. V. 20. P. 403-416.
Brewer L., Lamoreaux R.H. H Atomic Energy Review, Special Issue N 7. Molybdenum: Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency. 1980. P. 195-356.
Brown A. // Nature. 1965. V. 206. P. 502.
К.Б. Поварова
Mo-Sc. МОЛИБДЕН-СКАНДИЙ
Согласно работе [Ш] растворимость Sc в Мо при 1625 °C, определенная спектральным анализом Мо, выдержанного в расплаве Sc в течение одной недели, ниже 2-10~4 % (ат.) (разрешающая способность метода). Промежуточных фаз в системе не обнаружено.
На основании термодинамических данных расчетным методом построена диаграмма состояния Mo-Sc (рис. 219). Образование эвтектики между (Мо) и (Sc) возможно при температуре 1370±50 °C и концентрации 10±3 % (ат.) Мо. Можно ожидать, что максимальная растворимость Sc в (Мо) достигает 0,007 % (ат.) при 2127 °C и падает до 0,002 % (ат.) при 1372 °C [2].
МоSc, "/о (ат.)Sc
Литература .
Brewer L., Lamoreaux R.H. H Atomic Energy Review, Special Issue N 7. Molybdenum' Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency. 1980. P 195-356.
К.Б. Поварова
Mo-Se. МОЛИБДЕН-СЕЛЕН
Равновесная диаграмма состояния Mo-Se не построена [Э, Ш]. Обзор работ по фазовому строению участка системы MoSe2_x - Mo3Se4±x приведен в работе [1]. Рентгеновским методом установлено образование в системе двух промежуточных фаз Mo3Se4 и MoSe2 [2, 3]. По данным работы [3] соединение MoSe2, полученное при 1500 °C и давлении 4 ГПа, изоструктурно MoS2. В работе [4] изучено давление диссоциации MoSe2 в интервале температур 960-1080 °C. На основании этой информации и термодинамических данных расчетным путем построена [5] диаграмма состояния Mo-Se (рис. 220), согласно которой имеются узкие области гомогенности обоих соединений; Mo3Se4 образуется при взаимодействии твердого Мо и Se2 (газ) при давлении 0,1 МПа и температуре при 1400±100 °C; MoSe2 образуется при взаимодействии Mo3Se4 (тв.) и Se2 (газ) при давлении 0,1 МПа при 1150±50 °C. Предполагается [5], что при температурах ниже 527 °C растворимость Se в (Мо) контролируется дефектами решетки.
Зе, % (л о массе)
Кристаллическая структура селенидов Mo представлена в табл. 196.
Таблица 196. Кристаллическая структура соединений системы Mo-Se
Соединение
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, им
Источник
а
6
С
MoSe2
Р63 / ттс
0,3288
-
1,2900
[1,6, 7]
MoSe2
-
0,3292
-
1,9392
[8)
Mo3Se4
R3 или
0,956
1,107
[1,2]
Mo3Se4
-
0,4632
0,4762
0,6649
р = 92,56" [9]
‘Гексагональная (ромбоэдрическая) сингония.
"Моноклинная сингония.
Литература
Spiesser М., Rouxe J., Kerriou М., Goureaux M.G.//Bull. Soc. Chim. France. 1969. N 5. P.1427-1431
Baks O., Guillevie J., Grandjean D. H J. Solid State Chern. 1973. V. 6 P. 48-57.
Towle L.C., Oberbeck V., Brown B.E., Stajdohar R.E. H Science. 1966. V. 154. P. 895-896
Глазунов М.П., Михайлов E.C., Пискарев H.B., Чупахии М.С. И Порошковая металлургия. 1976. N 11. С. 59-61.
Brewer L., Lamoreaux R.H. И Atomic Energy Review, Special Issue N 7. Molybdenum: Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency. 1980. P. 195-356.
Brixner L.H. // J Inorg. Nuclear Chem. 1962. V. 24. P. 257.
Опаловский A.A., Федоров B.E. //Доклады АН СССР. 1965. Т. 163. С. 1163.
Al-Hilli А.А., Evans B.L. И J. Cryst. Growth. 1972. V. 15. P. 93.
De Jonge R., Popma T.J.A., Wiegers G.A., Jellinek F. H J. Solid State Chem. 1970. V. 2 P. 188.
К.Б. Поварова
Mo-Si. МОЛИБДЕН-КРЕМНИЙ
Строение диаграммы состояния Mo-Si изучали многие авторы [X, Э, Ш, 1]. Первое определение фазовых равновесий в системе Mo-Si было проведено на сплавах, приготовленных горячим прессованием в
Mosi, %(am.)Si
Рис. 221. Mo-Si
атмосфере Ar из порошков Mo и Si чистотой 99,9 и 99 % (по массе) соответственно [2]. После отжигов в интервале температур 1050-1800 °C сплавы исследовали методами рентгеноструктурного, металлографического анализов, а также определяли температуры плавления. В результате исследования установлено образование интерметаллических фаз Mo3Si, Mo3Si2 и MoSi2, построена диаграмма состояния.
Последующими исследованиями [3] на сплавах, приготовленных плавлением Мо чистотой 99,9 % (по массе) и монокристаллического Si, с использованием методов рентгеноструктурного, металлографического и высокотемпературного дифференциального термического анализов было уточнено строение диаграммы состояния системы Mo-Si. Авторы работы [3] установили существование фазы с формулой Mo5Si3 вместо Mo3Si2, а также наличие полиморфного превращения при 1900 °C у интерметаллида MoSi2.
Авторы работы [1] на основании работ [2, 3, 4] дали обобщенную диаграмму состояния Mo-Si, показанную на рис. 221. В системе образуются трн соединения: Mo3Si (по перитектической реакции при 2025 °C); Mo5Si3 (плавится с открытым максимумом при 2180 °C) и MoSi2 (плавится с открытым максимумом при 2020 °C).
Нонвариантные реакции представлены в табл. 197 [1].
Таблица 197. Ноивариантиые реакции в системе Mo-Si [1]
Реакция
Содержание Si в фазах, % (ат.)
Температура, °C
(Мо) + Ж - Mo3Si
4;
25,72;
25
2025
Ж •* M03S1 + M05SI3
26,4;
25;
37
2020
Ж - Mo5Si3 + pMoSi2
54;
40;
66,7
1900
PMoSi2-* «MoSi2
66,7
1900
Ж •* aMoSi2 + (Si)
98,3
66,7
-100
1400
Кристаллическая структура силицидов Мо дана в табл. 198.
Таблица 198. Кристаллическая структура соединений системы Mo-Si
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр-
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
M03S1
Cr3Si
сР8, РтЗп
0,4890
-
(5]
Mo5Si3
w5s>3
1138, IMmcm
0,9648
0,4310
[3]
aMoSi2
MoSi2
t/6, IMmmm
0,3202
0,7843
131
pMoSi2
-
С622
0,4642
[3]
Авторы работы [4] на основании измерения параметров решетки твердого раствора определили растворимость Si в (Мо) при различных температурах:
Температура, °C 131613711427
Растворимость, % (ат.) 0,7271,092,52
Авторы работы [3] установили растворимость Si в (Мо) при температуре 1820 °C менее 3,35 % (ат.) и путем экстраполяции получили ее значение при 2025 °C порядка 9 % (ат.), авторы работы [2] определили максимальную растворимость Si в (Мо) 3,52 % (ат.) при 2053 °C. По- видимому, на основании всех данных следует считать растворимость Si в (Мо) при перитектической температуре порядка 4 % (ат.).
Нет никаких количественных данных по растворимости Мо в твердом (Si), вероятно, она исчезающе мала.
Литература
Gokhale А.В., Abbaschian G.J. И1 Phase Equilibria. 1991. V. 12. N 4. P. 493-498.
Kieffer R., Cerwenka E. H "L. Metallkunde. 1952. Bd. 43. S. 101-105.
Свечников B.H., Кочержииский Ю.А., Юпко Л.М. И Диаграммы состояния металлических систем: Сб. статей. М.: Наука, 1971. С. 116-119.
Ham J.L.//Trans. AIME. 1951. V. 73. Р. 723-731.
Templeton D.H., Danben С.Н. И Acta Crystallogr. 1950. V. 3. Р. 261-262.
А С Адамова
Mo-Sn. МОЛИБДЕН-ОЛОВО
Взаимодействие Mo с Sn исследовалось рядом авторов [X, Ш]. При исследовании сплавов, полученных нагревом до 600-900 °C при встряхивании в течение 24 ч смеси порошка Мо с 75 % (ат.) Sn в эвакуированных ампулах, установлено образование кристаллов MoSn2 (при 600 °С)[1]. При температуре 900 °C на рентгенограммах появлялись дополнительно линии другой фазы с тетрагональной решеткой, состав которой не был установлен (между Mo2Sn3 и Мо^п^, а также линии новой фазы, которая не была идентифицирована. В работе [2] сообщается о появлении фазы Mo3Sn, полученной порошковым методом при температурах выше 1000 °C и давлении $ 3,4 ГПа. При более низких давлениях и температуре > 1000 °C обнаруженатолькооднафазасОЦК структурой. При давлении 0,1 МПа и температуре выше 300 °C фаза Mo3Sn неустойчива.
В жидком Sn при 1450 °C растворяется до 5-Ю-3 % Мо.
В работе [3] на основании известных экспериментальных данных и термодинамических расчетов построена диаграмма состояния системы Mo-Sn (рис. 222).
Растворимость Sn в (Мо) в интервале температур (1527-2606 °C) оценена зависимостью:
1пх = - 17000/Т,
где х - атомная доля Sn; Т- температура, К.
Кристаллическая структура соединений Mo-Sn приведена в табл. 199.
5/z, %/по массе)
MoSn,7ofam.)Sn
Рис. 222. Mo-Sn
Таблица 199. Кристаллическая структура соединений системы Mo-Sn
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Mo3Sn
PW(W3O)
сР^
РтЗп
0,5094
-
[2]
Mo2Sn3 или Mo2Sn2
U3Si2
tP4, P4lmbm
-
-
[1.М]
MoSn2
-
hP6, /*6222 или /*6422
0,5491
1,4171
[1]
Литература
Brown А. И Nature. 1965. V. 206. Р. 502-503.
Killpatrick D.H.//J. Phys. Chem. Solids. 1964. V. 25. P. 1499-1500.
Brewer L., Lamoreaux R.H. H Atomic Energy Review, Special Issue N 7. Molybdenum: Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency. 1980 P 195-356.
Mo-Ta. МОЛИБДЕН-ТАНТ АЛ
Мо и Та неограниченно растворимы в жидком и твердом состоянии [X, Э]. Температура плавления сплавов плавно повышается с увеличением содержания Та [1]. Термодинамические расчеты [2] показывают, что ширина области кристаллизации должна быть существенно уже, чем определено в работе [1].
Рис. 223. Мо-Та
На рис. 223 диаграмма Мо-Та приведена согласно работе [М].
Литература
Geach G.A., Summers-Smith D.//J. Inst. Met. 1951-52. V 80. P. 143-146.
Brewer L., Lamoreaux R.H. H Atomic Energy Review, Special Issue N 7. Molybdenum: Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency. 1980, P. 195-356.
К.Б. Поварова
Mo-Тс. МОЛИБДЕН-ТЕХНЕЦИЙ
Взаимодействие Mo с Тс исследовалось рядом авторов [Э, Ш]. Положение фазовых областей в твердом состоянии определено рентгеновским методом на литых и порошковых сплавах [1, 2], приготовленных с использованием Тс чистотой 97,65 % (по массе).
Экспериментального исследования диаграммы состояния в области ликвидус-солидус не проводилось.
В системе образуются две промежуточные фазы: фаза р при 54 [1] или 55 % (ат.) Тс [2] и фаза о, имеющая интервал гомогенности 65-74 % (ат.) Тс при 1200 °C и 68-72 % (ат.) Тс при 1800 °C [2]. Указывается также [1], что литые сплавы с содержанием до 56 % (ат.) Тс имеют однофазную структуру твердого раствора на основе Мо; по данным работы [3] растворимость Тс в (Мо) достигает 55 % (по массе) Тс при 1000 °C, что выше, чем по данным работ [1, 2]. По данным работы [1] граница растворимости Мо в (Тс) находится между 23 % (ат.) Мо и 14,3 % (ат.) Мо; по данным работы [3] растворимость Мо в (Тс) достигает 30 % (по массе) Мо при 1000 °C.
На основании указанных экспериментальных данных и термодинамических расчетов в работе [4] построена диаграмма состояния системы Mo-Тс (рис. 224), согласно которой фаза Р, по-видимому, должна образовываться по перитектоидной реакции при 1700±100 °C из Мо и фазы о; фаза о образуется по перитектической реакции при 2077±100 °C. Между Мо и фазой о можно ожидать образования эвтектики при температуре 2027±100 °C и концентрации 56±5 % (ат.) Тс. Интервал гомогенности фазы о при 1000 °C составляет 70-73 % (ат.) Тс.
Растворимость Тс в (Мо) в интервале температур 927-1700 °C подчиняется уравнению:
тс, °/о)по массе)
In х — 970/7-3,4 + 2,15— 103 (Т-1000), [4]
где х - атомная доля Тс, Т- температура, К Для расчета растворимости Мо в (Тс) в интервале температур (927-2077 °C) предложено уравнение
In х — - 3,2 + 1,8810'3 (Т-1000)- 1800/7± 0,5,
где х - атомная доля Mo, 7- температура, К.
Кристаллическая структура соединений системы Mo-Тс представлена в табл 200.
Таблица 200 Кристаллическая стуктура соединений системы Мо-Тс
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Примечание
а
С
МоТс ((3)
W3O
сР8,
0,49408
-
[1]
Pm Зи
0,4942
-
[2]
Мо2Тс3_х(о)
oCrFe
1Р30, P^jmnm
0,95091 0,9530
0,9490
0,49448 0,4960
0 4940
При 70 % (ат ) Тс При 58 % (ат )Тс закалка от 1200 °C [Ш] При 78 % (ат ) Тс закалка от 1200 °C [Ш]
Литература
Darby J.B., Zegler S.T.//J Phys Chem Solids 1962 V 23 P 1825-1827
NiemiecJ.//Bull Acad Polon Sci,Tech 1963 VHP 306-309
Алексеевский H.E., Балаковский O.A., Кириллов И.В. И Физика металлов и металловедение 1975 Т 40 С 50-54
Brewer L., Lamoreaux R.H. И Atomic Energy Review, Special Issue N 7 Molybdenum Physico-chemical properties of its compounds and alloys Vienna International Atomic Energy Agency 1980 P 195-356
К Б Поторопи
Mo-Те. МОЛИБДЕН-ТЕЛЛУР
Взаимодействие Мо с Те изучалось рядом авторов [X, Э, Ш]; обзор ранних работ по этой системе приведен в работе [1] В системе существуют два соединения МоТе2 и Мо3Те4 [2-4] Соединение МоТе2 было синтезировано при 1100 °C из Мо и Те чистотой 99,999 % (по массе) [3] В работе [4] определен узкий интервал гомогенности MoTej 90_j 99 при 750-950 °C, в работе [6] измерено давление диссоциации МоТе2 х при
Рис. 225. Mo-Те
^/^ го зо зо so 60 та ао зо тао
МоТе,% fam)Те
909-981 °C, эти результаты экстраполированы до 1180±40°СдляМо3Те4 иМоТв] 9 в равновесии с парами Те2 при давлении 0,1 МПа. Потери веса сплавов системы Mo-Те при нагреве исследованы в работе [7].
В работе [8] на основании анализа экспериментальных данных и термодинамических расчетов построена диаграмма состояния Мо-Те (рис. 225). Граница области гомогенности соединения Мо3Те4 со стороны Мо простирается от состава МоТв] 3 при низких температурах до МоТв] 77 при 1300±70 °C. При 1300 °C соединение находится в равновесии с парами Те2 при давлении 0,1 МПа и твердым раствором на основе Мо, содержащим 1,5±1 % (ат.) Те. Со стороны Те граница области гомогенности проходит от МоТе, 35 при низких температурах до МоТС] 4 при 1180±40 °C При температуре 1180 °C в равновесии с Мо3Те4 находится рМоТе2, содержащее 65,5 % (ат.) Те, и пары Те2 при давлении 0,1 МПа При температуре 988 °C соединение рМоТе2, содержащее 66,6 % (ат) Те, находится в равновесии с твердым раствором на основе Те и парами Те2 при давлении 0,1 МПа. При температуре 820 °C соединение рМоТе2, содержащее 66,6 % (ат.) Те, находится в равновесии с (Те) и соединением аМоТе2, содержащим 66,7 % (ат.) Те. Содержание Мо в парах, расплаве и (Те) предельно мало.
Растворимость Те в (Мо) может быть рассчитана для интервала температур 427-1300 °C по уравнению.
In х = - 6600/Т,
где л - атомная доля Те, Т- температура, К [8]
На основании анализа систем Мо с S и Se в работе [8] высказано предположение, что при повышении давления Те2 в системе соединения Мо3Те4 и МоТе2 плавятся конгруэнтно при 150(^-1600 °C, и возможно образование эвтектик между Мо и Мо3Те4 и Мо3 Те4 и МоТе2.
Кристаллическая структура теллуридов Мо представлена в табл. 201.
Таблица 201. Кристаллическаи структура соединений системы Мо-Те
Соединение
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
6
С
Мо3Те4*
ЯЗ
1,013
-
1,170
[1]
Мо3Те4"
-
0,4875
0,5092
0,7051
Р = 93, 75° [5]
аМоТе2
ЙЯ6, Рб^ттс
0,35182
-
1,39736
[1,2, 4, 6, 7]
рМоТе2
тР6, Р2\!т
0,633
0,3469
1,386
р = 93, 55° [1,4, 9]
Гексагональная сингония "Моноклинная сингония.
Литература
Spiesser М., Rouxe J., Kerriou М., Goureaux M.G. И Bull. Soc. Chim., France. 1969. N 5. P. 1427-1431.
Knop O., MacDonald R.D. П Canad. J. Chem. 1961. V. 39. P. 897-904.
РиоГшеп D., Newnham R.E.//Acta Crystallogr. 1961. V. 14. P. 691-692.
Brixuer LJ. H J. Inorg Nuclear Chem. 1962. V. 24. P. 257-263.
Vellinga M.B., De Jonge R., Haas C.U. H J. Solid State Chem. 1970. V. 2. N 20. P. 299-302.
Опаловский A.A., Федоров B.E., Лобков Е.У., Тжикаиовский Б.И. И Журнал физической химии. 1971. Т. 45. С. 1864.
Яиаки А.А., Оболоичик В.А. // Журнал прикладной химии. 1974. Т. 47. С. 1454-1458.
Brewer L., Lamoreaux R.H. И Atomic Energy Review, Special Issue N 7. Molybdenum: Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency. 1980. P. 195-356.
Revoliusly E., Beerntseu D. J. H J. Phys. Chem. Solids. 1966. V. 27. P. 523.
К.Б. Поварова
Мо-Th. МОЛИБДЕН-ТОРИЙ
Взаимодействие Mo c Th изучалось рядом авторов [X, Э, Ш]. Диаграмма состояния системы (рис. 226) была построена по результатам микроструктурного, рентгеновского анализов и методом определения температур плавления сплавов, полученных дуговой плавкой в вакууме
MoTh,e/o fam.)Th
Рис. 226. Mo-Th
из Mo чистотой 99,983 % (по массе) и Th чистотой 99,95 % (по массе), а также по данным гравиметрического метода и метода определения температуры плавления сплавов, полученных расплавлением Th с < 0,01 % О в тиглях из монокристаллического Мо [2]. Полученные результаты в основном хорошо согласуются между собой, основное различие состоит в определении положения ликвидуса со стороны Мо. В системе образуются ограниченные твердые растворы на основе Мо и Th. Эвтектика между (Мо) и (Th) образуется при температуре 1380±10 °C и концентрации 15,4±1 % (ат.) Мо [Ш] или 1382 °C и 14,0 % (ат.) Мо [2].
Растворимость Мо в (aTh) составляет 0,12 % (ат.) при 1335 °C [Ш]. Расчетным путем установлено, что растворимость Мо в высокотемпературной модификации Th составляет - 0,8 % (ат.), в низкотемпературной модификации растворимость Мо в Th может быть описана уравнением:
In (гКГ4) = -6,34+ 5,5-КГ3 Т,
где х- атомная доля Мо, Т- температура, К. При 877 °C растворимость Мо в Th падает до 10'2 % (ат.) [3].
Литература
McMasters O.D., Palmer Р.Е., Larsen W.L. //J. Nucl. Mater. 1962. V. 7. N 2. P. 151-156. 2 Garg S.P., Ackermann R.J. H J. Nucl. Mater. 1977. V. 64. N 3. P. 265-274.
Brewer L., Lamoreaux R.H. H Atomic Energy Review, Special Issue N 7. Molybdenum: Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency. 1980. P 195-356.
Mo-Ti. МОЛИБДЕН-ТИТ AH
Обзор и анализ экспериментальных и теоретических данных о фазовых равновесиях и метастабильных фазах, образующихся в системе Mo-Ti. Сделан в работах [X, Э, 1, 2]. Диаграмма состояния построена методами микроструктурного, рентгеновского анализов, измерения твердости, удельного электросопротивления и температур плавления сплавов, выплавленных из Мо и иодидного Ti, а также методом исследования диффузионных пар и термодинамического расчета границ фазовых областей (рис. 227) [3, 5].
В системе образуется непрерывный ряд твердых растворов между Мо и pTi, температура плавления монотонно возрастает от 1670 °C для Ti до 2623 °C для Мо. Введение Мо в Ti понижает температуру полиморфного а р превращения Ti от 882 до - 650 °C при -14 % (ат) Ti [X, 3] По данным работы [4] существует область распада твердого раствора (PTi, Мо) на твердые растворы Р] и р2 при температуре - 795 °C (850 °C) и концентрации 20 % (30 %) (ат.) Мо [2,4], температура монотектоидного превращения 695 °C. Область расслоения асимметрична и сильно смещена в сторону Ti. В работе [1] на основании термодинамических расчетов установлено монотектоидное превращение с симметричной областью расслоения и более низкой (675 °C) по сравнению с указанной в работе [4] критической температурой. Растворимость Мо в (аТ1) не превышает 0,4 % (ат.) при температуре монотектоидного превращения [X]
Mv °сМо % (ат)Mv °сМо % (ат)В богатых Ti сплавах, представляющих собой после закалки пересыщенный Мо твердый раствор на основе (pTi) образуются метастабильные фазы: а' (мартенсит) в интервале концентраций 0-2 % (ат.) Мо и а" с орторомбическими искажениями в более богатых Мо (от 2-4,7 до 4—6,9 % (ат.)) сплавах [1] Фаза ы образуется в сплавах, содержащих от 4-6,4 до 6-15 % (ат.) Мо, как промежуточная фаза при распаде метастабильной фазы р [1,2,5,7]. Концентрационные интервалы существования указанных фаз в значительной мере зависят от содержания в сплавах О [7]. Значения температуры М$ мартенситного превращения приведены ниже.
Mv °с
Мо % (ат)
Mv °с
Мо % (ат)
780700610515
1,02,03,14,2
При содержании Мо более 5-6 % (ат.) М$ ниже комнатной температуры и при закалке сохраняются фазы р или р + ы [X, 8]. Обзор исследований структурных изменений при термической обработке сплавов Ti с Мо приведен в работе [2]
Параметр решетки а твердого раствора PTi в зависимости от содержания Мо [1,3] указан ниже.
а, нмМо, % (ат)а, нмМо, % (ат)0,330650,32560,32380,31960,31630,31490,3147
а, нм
Мо, % (ат)
а, нм
Мо, % (ат)
01020406080100
Кристаллическая структура метастабильных фаз системы Mo-Ti приведена в табл. 202 по данным работы [1].
Таблица 202 Кристаллическая структура метастабильных фаз системы Mo-Ti
Фаза
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Примечание
а
6
с
а
Mg
нрг, Рб^ттс
0,2943
0,2945
-
0,4681
0,4676
При 1 % (ат) Мо [6] При 2 % (ат) Мо [6]
а'
-
Стет
0,2965
0,2994
0,2913
0,2881
0,4662
0,4644
При 3,1%(ат)Мо [5, 6]
При 4,2%(ат)Мо [5,6]
О)
-
РЫттт
0,4612
-
0,2821
При 3 % (ат) Мо [7]
Орторомбическая сингония
"Гексагональная сингония
Литература
Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Energy Review, Special Issue N 7 Molybdenum: Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency. 1980. P. 195-356.
Murrey J.L.//Bull. Alloy Phase Diagrams. 1981. V. 2. N 2. P. 185-192.
Ронами Г.Н., Кузнецова C.M., Федоров C-Г., Константинов К.М. И Кристаллография и техника. 1972. N 7. С. 615.
Terauchi S., Matsumoto Н., Sugimoto Т., Kamei К. //J. Japan Inst. Met. 1977. V. 6. N 41. P. 632.
Агеев H.B., Гусева Л.Н., Долинская Л.К.// Изв. АН СССР. Металлы. 1975. №4. С. 151.
Davis R., Flower Н.М., West D.R.F.//J. Mater. Sci. 1979. V. I4.N3.P.7I2.
Leibovitch Ch., Gartstein E., Rabinkin A. // Z Metallkunde. 1980. Bd. 71. S. 438.
Huang Y.C., Kaneko H., SatoT., Suzuki S.//Sci. Technol. Appl. Titanium Proc. int. Conf, R.I. Jaffee, Ed. 1970 P. 691-695.
КБ. Поварова
Mo-U. МОЛИБДЕН-УРАН
Взаимодействие Mo c U исследовалось рядом авторов [X, Э, Ш]. Диаграмма состояния системы построена в работах [1-8] и представлена на рис. 228.
В системе образуется одно соединение MoU2 и твердые растворы на основе Мо и трех модификаций U (а, р, у). Соединение MoU2 образуется
при конгруэнтном превращении в твердом состоянии из (yU) при температуре 595-615 °C и концентрации 32,4-33,3 % (ат.) Mo [1,3,7, 10], интервал гомогенности 29,5-35 % (ат.) Мо [2]. Нонвариантные реакции в системе Mo-U по данным разных авторов приведены в табл. 203.
Таблица 203. Нонвариантные реакции в системе Mo-U
Реакция
Температура, °C
Содержание U в фазах, % (ат.)
Источник
Ж + (Мо) - (yU)*
(yU)- (aU) + MoU2
(yU) - (Mo) + MoU2
(PU) - (aU) + (yU)
Содержание U в и 2006 °C соответстве
1284+2
565
572
560
570
580
600
605
580±7
639±5
648
635
645±2
расплаве составляет 7 нно [6].
70,0;-3;60
77,4;-;-66,7
78,5;-;-66,7
78,0;-;-66,7
79,0;-;-66,7
65,8;-;-66,7
65,2;-;-66,7
63,0;-;-66,7
64,0;-;-66,7
98,8;-;
98,7-98,6 -;
97,0;
98,5;-;
3,0+0,5 и 42,4% (ат.) п
[6]
[И
[5] О) [Ш]
И)
[2]
[3]
[5]
[И
[2]
[3]
[8]
ри температурах 1284
Содержание Мо в (aU) при 648 °C составляет < 0,1 % (ат.), в (yU) - 8 % (ат.) [2]. Растворимость Мо в (aU) при эвтектоидной температуре - 570 °C составляет - 0,2 % (ат.) [2], 0,2 % (ат.) [6] или 0,7 % (ат.) [4]. Растворимость U в (Мо) достигает -2 % (ат.) при - 600 °C [2].
Кристаллическая структура стабильных и метастабильных фаз системы Mo-U приведена в табл. 204.
Таблица 204. Кристаллическаи структура стабильных и метастабильиых фаз системы Mo-U
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, им
Примечание
а
6
С
MoU2
MoSi2
Z/6,
0,3427
—
0,9854
При 67,9 % (ат.) U,
14/ттт
отжиг при -540 °C П)
(TU)
W
сП,
0,33693
-
—
При 64,5 % (ат.) U
Im Зш
0,34409
[1]
При 87,3 % (ат.) U, закалка из области (yU)[l]
у’ (мартенсит)
кубичес-
-
0,688
-
—
При 86 % (ат.) U
кая
сверхстру-
ктураW
у0 (мартен-
Cu3Ti
1Р4,
0,49091
—
0,34062
При -88 % (ат.) U
сит, частично
PWmmm
0,49017
—
0,33866
При 86,6 % (ат.) U
упорядоченный)
а" (мартен-
—
0,2866
0,5742
0,4946
При 90,4 % (ат.) U,
сит)
0,2858
0,5778
0,4957
[3 = 92,6° При 92,8 % (ат.) U, Р = 91,03°
0,2861
0,5794
0,4957
При 94,2 % (ат.) U, закалка от 950 °C Р = 90,7° [9, 10]
а’ (метаста-
all
оС4,
0,2687
0,5800
0,4956
При 94 % (ат )U
бильная)
Стет
0,28479
0,58580
0,49455
При 100 % (ат) U [Ю]
Моноклинная сингония.
Литература
Dwight А.Е.//L Nucl. Mater. I960. V. 2. Р. 81-87
Иванов О.С., Багров Г.Н., Семеичеиков А.Т. И Строение и свойства сплавов урана, тория и циркония Сборник статей. М.: Госатомиздат, 1963. С. 77-86.
Коиобеевский С.Т. и др //Тр. 2-й Международной конференции по мирному использованию атомной энергии. 1958. Т. 3. Ядерное горючее и реакторные материалы Атомиздат. 1959 С 396-413.
Bellot J. H Mem. Sci. Rev. Met. 1959. V. 56. P. 301-306.
Streets F.G., Stobo J.J.//J. Inst. Metals. 1963-64. V. 92. P. 172-174.
Garg S.P., Ackermann R.J. H J. Nucl Mater. 1977. V. 64. N 3. P. 265-274.
Hawkins T.D., Huitgren R. H Constitution of Binary Alloys, Metals Handbook, Sth ed., ASM Metal Park: Ohio, 1973. V. 8. P. 251-376.
Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Energy Review, Special issue N 7. Molybdenum: Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna; International Atomic Energy Agency. 1980. P. 195-356
Lehmann J.//J. Nucl. Mater. 1964. V. 4. P. 218.
Tangri K., Williams G.I.//J. Nucl. Mater. 1961.V.4. P. 226; Mem. Sci. Rev. Met. 1961. V 58. P. 469.
К.Б. Поварова
Mo - V. МОЛИБДЕН - ВАНАДИЙ
Взаимодействие Mo с V исследовалось рядом авторов [X, Ш, Э]. Микроструктурное и рентгеновское исследование и определение температур плавления сплавов, выплавленных из Мо чистотой 99, 99 % (по массе) и V чистотой 99,4 % (по массе) [1] или Мо чистотой 99, 95 % (по массе) и V чистотой 99,5 % (по массе) [2], показало, что Мо образует с V непрерывный ряд твердых растворов [1,2]. Диаграмма плавкости (рис. 229), полученная расчетом" [3] в приближении идеальных и
регулярных растворов, а также с использованием квазихимической модели, хорошо согласуется с экспериментальными данными.
Параметр ОЦК кристаллической решетки твердого раствора в зависимости от содержания V изменяется следующим образом [X, 4]:
V, % (ат.). . . О 303345606690100
а, нм 0,31470,31120,31000,30900,30780,30650,30500,3040
Литература
Барон В.В., Савицкий Е.М., Ефимов Ю.В. И Изв. АН СССР. Отделение технических наук. Металлургия и топливо. I960. N 4. С. 143—149.
Кочержинский Ю.А., Василенко В.И. И Изв. АН СССР Металлы. 1985. N 2. С 188—189.
Balakrishna S.S., Mallik А.К. И U.S. Dep. Commer Nat. Bur. Stand. Spec. Publ., 1978. N 496/2. P. 1200—1219.
Rudy E., Benesovsky F. H Planseeber. Pulvermetall 1962. Bd. 10. S. 42.
К, Б. Поварова
Mo - W. МОЛИБДЕН - ВОЛЬФРАМ
Взаимодействие Mo c W исследовалось рядом авторов [X, Ш, Э]. Данные различных авторов хорошо согласуются между собой. Микроструктурное, рентгеновское исследование и измерение нескольки-
ми способами температур плавления сплавов, выплавленных из Мо и W чистотой 99,99 % (по массе), показали, что в системе образуется непрерывный ряд твердых растворов [X, 1].
Границы диаграммы плавкости системы Mo-W (рис. 230), полученные расчетом [2], хорошо согласуются с экспериментальными данными.
Параметр ОЦК кристаллической решетки твердого раствора практически аддитивно увеличивается от 0,31474 нм для 100 % Мо до 0,31650 нм для 100 % W [3, 4]. Обзоры и анализ литературных данных о строении и термодинамических свойствах сплавов системы Mo-W приведены в работах [1, 5].
Литература
. Brewer L., Lamoreaux R.H. И Atomic Energy Review, Special Issue N 7. Molybdenum' Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency, 1980. P. 195—356
Gustafson P.//Z. Metallkunde. 1988 Bd. 79. N 6. S 388—396
Rudy E. // Air Force Materials Laboratory, Wright-Patterson AFB, Ohio, Rept. N AFML-TR-65-2, Part V. June 1969 P 154-156.
. Taylor A., Doyle N.J. H J. Less-Common Met. 1965. V 9 P. 190—205
Nagender S.V., Schriramamurty A.M., Rama Rao P. H Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 2. P 177-179.
КБ. Поварова
Mo - Y. МОЛИБДЕН - ИТТРИЙ
Диаграмма состояния Mo-Y построена по результатам металлографического анализа и определения температур плавления сплавов, приготовленных с использованием Y чистотой 99,6 % (по массе) [Э, 1]. Промежуточных фаз в системе не образуется. Между твердыми растворами на основе Мо и Y образуется эвтектика при температуре 1498 °C и концентрации 90 % (ат.) Y [Э]. Растворимость Мо в (pY) составляет при температуре 1498 °C -0,02 % (ат.) рр, растворимость Y в (Мо) при температуре 1585 °C - -10-4 % (ат.) Р], 0,03—0,065 % (ат.) Мо при температуре 1450 °C [1]. Предполагается также, что существует область расслоения в жидком состоянии, включающая состав сплава с 11 % (ат.) Y [2].
Указанные экспериментальные данные и термодинамические расчеты были положены в основу варианта диаграммы состояния Мо—Y (рис. 231) [3]. Максимальная растворимость Y в твердом (Мо) рассчитана
MoY,a/a(am.}YMoY,a/a(am.}Y
MoY,a/a(am.}Y
MoY,a/a(am.}Y
Рис. 231. Mo-Y
равной 0,2 % (ат.) при 2127 °C и уменьшается до 0,04 % (ат.) при 1427 °C.
Растворимость Мо в (aY) рассчитана равной 0,1 % (ат.) Мо при 1477 °C.
Литература
Барой В.В., Савицкий Е.М., ТаоТ.Т. // Изв. АН СССР. Отделение технических наук. Металлургия и топливо 1962. N I. С. 151-159.
Савицкий Е.М., Терехова В.Ф. // Цветные металлы. 1959. N 1. С. 48-53.
Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Energy Review, Special issue N 7, Molybdenum: Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency, 1980. P. 195-356.
К.Б. Поварова
Mo-Yb. МОЛИБДЕН - ИТТЕРБИЙ
Экспериментальных данных по взаимодействию Мо с Yb в литературе нет, диаграмма состояния не построена. В работах [1, 2] приведены данные прогноза химических соединений с помощью ЭВМ, указывающие на возможность образования в системе соединений Yb2Mo, YbMo2 и YbMo5 со структурой типа фаз Лавеса, а также соединений Yb3Mo, YbMo и YbMo3. В работе [3] на основании оценки термодинамических свойств компонентов высказано предположение, что в системе не должны
образовываться промежуточные фазы, а твердый Мо находится в равновесии с твердым раствором на основе Yb, расплавом и парами Yb в соответствующих температурных интервалах. Взаимная растворимость элементов практически отсутствует (контролируется дефектами), температура эвтектики (Mo) + (Yb) на 0,01 °C ниже температуры плавления Yb, равной 824 °C при (1,4± 1 ,Q)-10—3 % (ат.) Мо.
Литература
Савицкий Е.М., Девиигталь Ю.В., Грибу ля В.Б. // Доклады АН СССР. 1968. Т. 183.
С 1110; 1969 Т. 185. С. 561
Савицкий Е.М., Грибуля В.Б.// Доклады АН СССР. 1970. Т. 190. С. 1147; 1972. Т 206 С 848.
Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Energy Review, Special Issue N 7. Molybdenum: Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency, 1980 P. 195—356.
К.Б. Поварова
Mo - Zn. МОЛИБДЕН - ЦИНК
Данные о взаимодействии Мо с Zn разноречивы [X, Э]. Термическим и металлографическим анализом установлено, что растворимость Мо в расплаве Zn составляет 0,0025 % (ат.) при температуре плавления Zn и 0,015 % (ат.) при 550-750 °C [Э].
В работе [1] дан обзор всех предшествовавших данных и приведена диаграмма состояния системы Mo-Zn (рис. 232), характеризующаяся
моZn,% (am.)Zn
наличием двух соединений MoZn7 и MoZn27. Соединения образуются по перитектическим реакциям при 573±2 и 463±2 °C соответственно- предполагается, что при этих температурах расплав содержит 1,46-10-2 и 5,2-10-3 % (ат.) Мо соответственно. Перитектика Ж + MoZn22** (Zn) образуется при -419 °C; в расплаве содержится 1,6-10-3 % (ат) Мо. Взаимная растворимость элементов практически отсутствует (контролируется дефектами) [2].
Кристаллическая структура соединений системы Mo-Zn приведена
в табл. 205.
Таблица 205 Кристаллическая структура соединений системы Мо—Zn
Соединение
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Источник
а
ь
с
MoZn7
ст
Fm 3m
олп-о/т
-
-
[Э, 1,3]
MoZn22
cf440,
1,841
-
[3]
Рссп или Peel
0,6510
1,0633
0,9205
[4]
Литература
I Neumann Т., Schleicher Н., Venker Н.//Z Metallkunde 1969 Bd 60 S 438-441
Brewer L., Lamoreaux R.H. H Atomic Energy Review, Special Issue N 7 Molybdenum Physico-chemical properties of its compounds and alloys Vienna International Atomic Energy Agency, 1980 P 195—356
Toussaint C.J., Venker H.//Acta Crystallogr Sec В 1968 V 24 P 743
Samson S.//Acta Crystallogr Sec В 1968 V 24 P 1567
К Б Поварова
Mo - Zr. МОЛИБДЕН - ЦИРКОНИЙ
Взаимодействие Mo c Zr исследовалось рядом авторов [X, Ш, Э]. Диаграмма состояния построена по данным микроструктурного, рентгеновского, термического анализа сплавов, приготовленных из Мо чистотой 99,9 % (по массе) и иодидного Zr [1]. В системе (рис 233) образуется одно соединение Mo2Zr и твердые растворы Zr в Мо и Мо в низко- и высокотемпературной модификациях Zr [1-3, X, Ш] Обзоры
О f О 20 30 90 50 60 70 80 90 ЮО
MoZr,*7o/am.)Zr
Рис. 233. Mo-Zr
литературных данных по диаграмме состояния приведены в работах [4, 5]. Отмечено, что основные различия касаются установления границ растворимости элементов друг в друге и характера взаимодействия Mo2Zr с (pZr).
Mo2Zr образуется по перитектической реакции из (Мо) и расплава с 42±2 % (ат.) Zr [2, 4] при 1900-1910 °C [1] или 1950±40 °C [2, 3], имеет узкий интервал гомогенности вблизи 33,3 % (ат.) Zr [2], хотя в ряде работ указывалось, что интервал гомогенности простирается от 33,3 до -40 % , (ат.) Zr [Ш], -36 % (ат.) Zr [3], -30-35 % (ат.) Zr [1]. Растворимость Zr в (Мо) при температуре перитектики достигает 10 % (ат.) при 1900 °C [1], или 18± 1 %(ат.) при 1950 °C [2]. Последнее значение превышает значения, сообщаемые другими авторами [X, 4]. Поданным работы [X] при 600 °C в (Мо) растворяется 7 % (ат.) Zr; однако термодинамическая оценка этой величины, проведенная в работе [5], показала, что она сильно завышена, так как предполагает нереально большое значение отрицательной энтальпии. В работе [X] сообщается, что в (Мо) при 1100 °C растворяется 4± 1 % (ат) Zr. Это значение более удовлетворяет уравнению, предложенному в работе [5] для описания границы растворимости Zr в (Мо)
In х = -3370/Т + 0,142 - 8,2-10 4Т + 3,0-Ю’7Т'2 ± 0,04, где л - атомная доля Zr, Т-температура, К.
По данным работ [2, 3, X] между Mo2Zr и (pZr) образуется эвтектика при температуре 1500 °C и концентрации 37 % Мо [1]. Однако в более поздних и детальных исследованиях [2, 3] было установлено, что при температуре 1573±30 °C протекает перитектическая реакция Mo,Zr + + Ж (PZr) На кривых солидус-ликвидус (pZr) имеется минимум при концентрации 28±1 % (ат) Мо при температуре на 20 °C ниже температуры перитектики Растворимость Мо при температуре перитектики составляет в расплаве 32± 1 % (ат.), в (pZr) - 34,5±1,0 % (ат.) Мо [2]. В работе [6] получено более высокое значение растворимости (41 % (ат.) Мо) Растворимость Мо в (pZr) может быть описана уравнением’
1пх = -3370/Г + 1,643-10'2 - 4,239-10"4 Т - 1,19-1О"8 Тг,
где х - атомная доля Мо; Т-температура, К
Введение Мо снижает температуру полиморфного превращения Zr до -630 °C [1] или 738±15 °C [2, 7]. Состав эвтектоидной точки соответствует -8 % (ат.) Мо [1], или 7,5± 1 % (ат) Мо [2] Предел растворимости Мо в (aZr) может быть рассчитан по уравнению
х = -3.8-10"3 + 5,7-10'6Г,
где л - атомная доля Мо, Т- температура, К.
При температурах ниже 400 °C растворимость Мо в (aZr) падает ниже 10~2%(ат)
Значения параметра ОЦК решетки (Мо) в зависимости от содержания Zr приведены ниже
а, нма, нм0,3141 0 315 0 3157 0,3165
а, нм
а, нм
Zr, % (ат)Zr, % (ат)035,51 1035,51 1
Zr, % (ат)
Zr, % (ат)
035,51 1
035,51 1
Сплав с 11 % (ат) Zr после отжига при 650 °C был двухфазным.
Mo2Zr имеет структуру типа MgCu2 (символ Пирсона сГ24, пр. гр Fd3m^, а = 0,7587 нм для сплава с 33,48 % (ат.) Zr, отожженного при 1800 °C; а = 0,7587 нм для сплава с 33,52 % (ат.) Zr, отожженного при 1700 °C, а = 0,75888 нм для сплава с 33,8 % (ат) Zr, отожженного при 1750 °C [X, 4-6] Сплав Zr с 0,4 % (ат.) Мо (aZr) имеет ГПУ решетку с а = 0,3173 нм, с = 0,5141 нм по сравнению са = 0,3174 нм, с = 0,5161 нм, для нелегированного Zr [7]. Установлено, что при закалке сплавов с 3-8 % Мо образуется метастабильная фаза ы, которая имеет тетрагональную решетку [X]
Литература
I Свечников В.Н , Спектор А.Ц. Фазовые превращения Киев Наукова Думка, 1967 С 123-128
Rudy E. Compendium of Phase Diagram Data // Air Force Materials Laboratory, Wright- Patterson AFB, Ohio, Rept N AFML-TR-65-2, Part V June 1969 P 154—156
Garg S.P., Ackermann R.J.//Metall Trans 1977 V 8A P 239
Kuhashewski-von Coldbeck O. // Atomic Energy Review, Special Issue N 6 Zirconium Physiko-chemical properties of its compounds and alloys Vienna International Atomic Energy Agency, 1976 P 67—140
Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Energy Review, Special issue N 7 Molybdenum Physico chemical properties of its compounds and alloys Vienna International Atomic Energy Agency, 1980 P 195—356
RappO.//J Less-Common Met 1971 V 21 P 27
Самсонов Г.В., Браун C.M., Рогозипская A.A. // Известия высших учебных заведений Цветная металлургия 1972 №6 С 118—122
К Б Поварова
N - Na. АЗОТ - НАТРИЙ
В системе установлены два нитрида Na (Na3N, NaN3) и азид Na(N3)2 Нитрид Na3N распадается при 300 °C Нитрид NaN3 плавится без разложения, имеет ромбоэдрическую решетку (символ Пирсона hR4, пр гр R3m) с параметрами а = 0,544 нм, а = 38,7° [Ш] или а = 0,5481 нм, а = = 38,7° [Э]. При температуре 19± 1 °C NaN3 испытывает превращение в ромбическую модификацию [Э, Ш]
Л Л Рохлин
N - Nb. АЗОТ - НИОБИЙ
Результаты исследования фазовых равновесий в системе Nb-N обобщены в работах [Э, 1, 2] Вместе с тем полный вариант диаграммы состояния этой системы получить не удается, поскольку равновесное состояние в системе очень чувствительно к примесям и давлению N
На рис 234 приведена диаграмма состояния N-Nb [Э]. Диаграмма построена по данным металлографического, рентгеноструктурного и химического анализов сплавов, полученных дуговой плавкой или диффузионным насыщением N порошков или полос Nb./t-Tдиаграммы системы Nb-N, ее изобарные и изотермические сечения приведены в работах [1,2]
В системе N-Nb помимо а твердого раствора N в Nb установлено существование соединений Nb2N(P), Nb4N3(y), NbN трех модификаций б, б', е [Э. 1,3,4] Фаза Nb4N3 лежит внутри области гомогенности NbN, а фаза б' нестабильна, поэтому указанные фазы не нанесены на рис 234
В работах [5, 6] обнаружено существование еще трех соединений Nb4Nv Nb5N6 и Nb32N3. которые также не представлены на рис 234
Растворимость N в твердом Nb описывается уравнениями [2]:
Igjc = 0,5 lg/? — 3,1 + 9300/7’в интервале температур 1500-2200 °C;
Igx = 0,06 - 875/7’в интервале температур 450-800 °C,
где х - концентрация N, % (ат.),/? - давление, МПа, Т- температура, К.
Растворимость N в жидком Nb описывается уравнениями [2]:
fgx = 0,5/? + 0,28 при концентрации N < 15 % (ат.) и температуре 2350 °C;
Igjc = 3,17 - 4920/7’в интервале температур 1500- 2200 °C.
Твердый раствор на основе Nb имеет ОЦК структуру, параметр решетки которого при комнатной температуре описывается выражением а = 0,3299±0,006 % (ат.) N (в интервале концентрации 0 - 0,67 % (ат.) N) [9]. В работе [7] приводится значение а = 0,3041 нм при концентрации 1 % (ат.) N, а в работе [8] указывается, что параметр решетки зависит от температуры и давления N.
Нитрид Nb2N(P) имеет область гомогенности в пределах концентраций 28,6-34,4 % (ат.) N [Э], 28-31 % (ат.) N [2]. Давление диссоциации Nb2N в интервале температур 1500-2200 °C описывается уравнением
1gр = 12,6 - 28400/Т [2].
Область гомогенности нитрида Nb4N3(y) находится в интервале концентраций 43,9-44,5 % (ат.) N [Э, 2]. Фаза у стабильна во всем интервале температур от комнатной до 1500 °C.
Состав фазы б изменяется в интервале концентраций 46,9-47,7 % (ат.) N [1, Ш]. При высоких температурах фазы у и б могут превращаться одна в другую. При температурах от 1250 до-1500 °C существует двухфазная область, при более высоких температурах образуется непрерывный твердый раствор (у, б) [1]. Зависимость состава твердых растворов (у, б) от температуры и давления N приведена в работе [6].
Фаза (б) стабильна при температурах выше 1250 °C, при более низких температурах она переходит в фазу б', содержащую 48,8-49,0 % (ат.) N [Э]. Фаза б' нестабильна, чувствительна к давлению N и легко может превращаться при низких давлениях N в фазу у, а при давлениях N выше 0,1 МПа - в фазу е [Э].
Фаза е имеет область гомогенности в интервале концентраций 48-50,6 % (ат.) N, стабильна при температурах ниже 1350-1370 °C, при более высоких температурах обедняется N и превращается в фазу б [1].
При азотировании тонких слоев Mb в NH3 были обнаружены соединения Nb4N5 и Nb5N6. Отмечается, что при нагреве происходит превращение Nb5N6 в б', б, у, р и е фазы [4].
При электронно-микроскопическом исследовании монокристаллических образцов Nb, отожженных при 280-380 °C, в разреженной атмосфере N (6,65-10-8 МПа) обнаружен еще один нитрид Nb32N3 [6]. Элементарная ячейка характеризуется незначительной тетрагональнос- тью.
Кристаллическая структура нитридов Nb представлена в табл. 206.
Таблица 206 Кристаллическая структура соединений системы N—Nb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Nb2N(p)*
-
-
0,3057
-0,3050
0,49510,5005
[3]
Nb4N3(Y)
-
(716, /4/ттш
0,4385
-0,4386
0,4311
-0,4335
[Ш]
NbN(6)
NaCl
Л,
Гт 3w
0,4373
-0,4393
[1, 2, Ш]
NbN(5)
Анги- NiAs
hP4, Ptymmc
0,2968
0,2967
0,5549 0,5538
Р1 [4]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, им
Источник
а
С
NbN(e)
МоС
ьт, Рб-jmmc
0,29591
1,12714
[Э]
Nb4N5
Ta4N5
141т
0,6873
0,4298
[4]
Nb5N6"
-
0,5193
1,038
[4]
Гексагональная сингония.
Литература
. Левинский Ю.В. Диаграммы состояния металлов с газами М.: Металлургия, 1975. 295 с.’
Фромм Е., Гебхард Е. Газы и углерод в металлах: Пер. с иемецк. / Под ред. Б В Линчевского М.: Металлургия, 1980 712с
. Самсонов Г.В. Нитриды. Киев: Наукова думка, 1969. 380 с.
Terao N.//J Less-Common Met. 1971. V 23 Р. 159-169
Otriz G., Steeb S.//Z. Metallkunde. 1975 Bd. 66. N 8. S. 460-462
. Шурик А.Г., Томилин И.А.// Журнал физической химии. 1971 Т. 41. N 8. С. 2049-2052.
Gebhardt Е., Diirrschnabel W., HhrzG.//J. Nucl. Mater. 1966. V. 18 P 119-133.
Taylor A., Doyle N.J.//J. Less-Common Met 1967 V. 13. P. 399-412.
. Волков A.K., Кнзии И.Н., Рожнова T.M., Штремель М.А. // Физика металлов и металловедение. 1971. Т. 31. Вып. 2 С. 330-334.
Е.Н. Шефтель
N - Nd. АЗОТ - НЕОДИМ
Диаграмма состояния системы N-Nd не построена. СоединениеNdN, содержащее 8,85 % (по массе) N, имеет структуру типа NaCl (символ Пирсона cF%, пр. гр. ЕтЗт, а = 0,525 нм [X, Э] или а = 0, 5128 нм) [Ш]. NdN находится в равновесии с твердым раствором на основе Nd и диссоциирует при температуре -1600 °C [Ш].
N - Ni. АЗОТ - НИКЕЛЬ
Диаграмма состояния N-Ni не построена. Имеются данные о существовании нитридов Ni3N, Ni4N, Ni3N2 и азида Ni(N3)2 [X, Э, 1]. Установлено, что Ni3N разлагается при нагреве в вакууме при 480 °C, превращается непосредственно в Ni [4]. Согласно работе [5] Ni4N образуется при температуре 230-240 °C.
Растворимость N в твердом и жидком Ni незначительна [X, Э, 1]. Химическим анализом нитрированной пленки Ni получено значение растворимости менее 0,0018 % (aT.)Ns твердом состоянии [Э]. В жидком состоянии растворимость N в Ni при 1600 °C определена равной 0,001-0,0025 % (по массе) по данным различных авторов [Э]. При этом первое значение определено с ошибкой 0,001 % (по массе) [2].
Кристаллическая структура нитридов Ni представлена в табл. 207.
Таблица 207 Кристаллическая структура соединений системы N-Ni
Соединение
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Ni3N*
0,2670
0,4307
[X]
0,2668
0,4294
(X]
0,26677
0,43122
[3]
0,266
0,434
[4]
Ni4N“
0,372
0,728
[5]
* Гексагональная сингония.
‘Тетрагональная сингония
Литература
. Вол А.Е. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Физматгиз, 1959. Т 1 756 с.
Humbert J.C., Elliott J.F. //Trans. AIME. 1960. V. 218 N 6. P. 1076-1088.
Jack K.H. // Acta Crystallogr. 1950. V. 3. P. 393-395.
. Bush T., Dodd R.A.// Trans AIME. 1960. V. 218. P. 488-490.
Terao N. // J. Phys. Soc Japan. 1960. V. 15. N 2 P. 227-230
Л Л Рохлин
N-Np. АЗОТ-НЕПТУНИЙ
Диаграмма состояния N-Np не построена.
Известно, что существует соединение NpN, которое при давлении азота 0,1 МПа разлагается при температуре 2675±20 °C, а при давлении азота примерно 1 МПа конгруэнтно плавится при 2830±30 °C [1].
NpN обладает структурой типа NaCI (символ Пирсона с№, пр. гр. ГтЗт), а = 0,4987 нм [X].
Литература
I. Olson W.M. // U.S. At. Energy Comm ANL-6856. 1964. P. 10—11.
В.Н Кузнецов
N-Os. АЗОТ-ОСМИЙ
Диаграмма состояния N-Os не построена. Имеется сообщение о получении нитрида Os с ОЦК решеткой, а = 0,345 нм [1]. Возможно, соединение Os2N метастабильно.
Литература
. Киперман С.Л., Грановская В.Ш. // Журнал физической химии. 1951. Т. 25. N 5 С.557-564
В.Н. Кузнецов
N-Pa. АЗОТ-ПРОТАКТИНИЙ
Диаграмма состояния N-Pa не построена. Получены сведения о существовании двух соединений: нитрида PaN2, аналогичного UN2 [1] и PaN, имеющего структуру типа NaCI (символ Пирсона сРй, пр. гр. РтЗт) [Ш].
PaN стабилен при температуре до -1727 °C (давление пара <10~2 Па) и разлагается при 2227 °C (давление пара >1 Па).
Так как PaN2 получен при взаимодействии РаС14(РаС15) и NH3, то неясно, существует ли этот нитрид при давлении азота примерно 0,01 МПа в равновесных условиях [1].
Литература
. Вол А.Е. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Физматгиз, 1959 Т I 756 с
N-Pb. АЗОТ-СВИНЕЦ
Диаграмма состояния N-Pb не построена. Характер взаимодействия Pb и N требует систематического изучения. Получены данные о существовании нитрида Pb3N4 и азидов Pb(N3)2, Pb(N3)4 [Э] и PbN3 [1]. Сообщается о существовании PbN6 в двух модификациях [Э].
Кристаллическая структура соединений Pb с N представлена в табл. 208.
Таблица 208. Кристаллическая структура соединений системы N-Pb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
b
С
aPbN6"
aPbN6
о/>84, Рпта
0,663 0,6628
1,625
1,1312
1,131
1,6246
[2] [Э]
pPbN6"
-
-
0,5090 1,849
0,8844 0,884
1,7508 0,512
Р = 90,17°[Э] Р= 107,58“[Э]
* Ромбическая сингония.
** Моноклинная сингония.
Литература
I Иванов Ф.И., Зуев Л.Б., Лукин М.А. и др.//Кристаллография 1983 Т 28. Вып. I. С 194-195.
Choi CS„ Prince Е., Garrett W.L.//Acta Crystallogr. В. 1977 V. 33. N 12. P. 3536-3537.
AzaroffV.//Z Krist. 1956. Bd 107 S. 362-369.
В П. Полякова
N-Pd. АЗОТ-ПАЛЛАДИЙ
Взаимодействие N c Pd практически не изучалось. Pd при температурах вплоть до 1400 °C не растворяет N [X, 1]. Однако дегазированный в высоком вакууме Pd поглощает значительное количество N (280 объемов N на 1 объем Pd). Отмечено, что небольшое количество нитрида Pd образуется в атмосфере N между электродами из Pd.
Литература
I Савицкий Е.М., Полякова В.П., Горина Н.Б., Рошан Н.Р. Металловедение платиновых металлов М Металлургия, 1975, 424 с
N-Pr. АЗОТ-ПРАЗЕОДИМ
Диаграмма состояния N-Pr не известна. Установлено, что в системе существует нитрид PrN [X, Э, Ш]. Кристаллическая структура PrN типа NaCl (символ Пирсона с/^, пр. гр. ЕтЗт^ а = 0,5165 нм [Э] или а = = 0,5147(6) нм [1]. В работе [2] изучено влияние температуры на изменения параметра а решетки PrN в интервале температур 100-700 °C.
Литература
Dancy Е.А., Everett L.H., McCabe C.L.//Trans. AIME. 1962. V. 224. N 6. P. 1095-1104.
Essen Von U„ Klemm W.//Z. Anorg. All. Chem. 1962. Bd. 317. N I.S. 25-34.
В.П. Полякова
N-Pu. АЗОТ-ПЛУТОНИЙ
Ориентировочная диаграмма состояния системы N-Pu (рис. 235) в интервале концентраций 0-55 % (ат.) N при давлении 0,1 МПа, построена на основании анализа опубликованных экспериментальных данных [1]. Предполагается, что соединение PuN плавится конгруэнтно при 2830 °C [1] или >2770 °C [Ш]. PuN при давлении N2, равном 0,1 МПа, диссоциирует при температуре 2584±30 °C [2], 2556±15 °C или 2627 °C при "атмосферном давлении" [Ш].
О 5 ГО Г5 20 25 30 35 ад *5 50 55
РиN^/ofam.)
Рис. 235. N-Pu
Соединение PuN имеет кристаллическую структуру типа NaCl (символ Пирсона cFS, пр. гр. Fm3m а = 0,4905 нм [X], 0,49055 нм [2], 0,49049 нм [3, 4]).
Характер полиморфных превращений со стороны Ри и область гомогенности соединения PuN требуют более детального экспериментального изучения.
В работе [5] построенар-Т-х диаграмма системы Pu-N при давлениях 1-1000 Пайв интервале температур 1127-3127 °C.
Литература
Wriedt H.A.//BU11. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 5. P. 593-602.
Olson W.M., Mulgord R.N.R.//J. Phys. Chern. 1964. V. 68. N 5. P. 1048-1051.
Anselin F.//Compt. Rend. 1963. V. 256. N 12. P. 2616-2619.
Tadasumi M.//J. Nucl. Sei. and Technol. 1982. V. 19. N 10. P. 852-854.
Alexander C.A., Clarck R.B., Kruger O.L. et al.//Plutonium 1975 and other Actinides. Proc. Sth Int. Conf., Baden-Baden, 1975. Amsterdam, 1976. P. 277-286.
В.П. Полякова
N-Ra. АЗОТ-РАДИЙ
Взаимодействие Ra c N практически не изучено. Химическим путем получено соединение с формулой Ra3N2 или Ra(N3)2, которое распадается на N и Ra при нагреве в вакууме при 180-250 °C [Э].
В.П. Полякова
N-Rb. АЗОТРУБИДИЙ
Диаграмма состояния N-Rb не изучена. Предполагается, что растворимость N в жидком Rb незначительна [1].
Установлено существование RbN3 с 32,96 % (по массе) N и Rb3N с 5,18 % (по массе) N [2, Э].
RbN3 получен прямым синтезом рубидия с азотом [Э].
Установлено, что RbN3 имеет тетрагональную решетку, а = 0,637 нм, с = 0,742 нм [3] или а = 0,4497 нм, с = 0,3707 нм [Э]. Следует отметить, что приведенные элементарные ячейки отличаются только центрированным базисом и удвоенным значением параметра с [Э].
Литература
Barker M.G.//Handbook of Thermodynamic and Transport Properties of Alkali Metals. Oxford: Blackwell Scientific Publications, 1985. P. 897-899.
Вол A.E. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Физматгиз, 1959. Т. 1. 756 с.
Pauling L.//Z. Physic. Chern. В. 1930. Bd. 8. S. 326-328.
Л.Л. Зусман
N-Re. АЗОТ-РЕНИЙ
Растворимость N в Re определяли насыщением N проволоки из Re диаметром 0,3-1 мм в течение 10 мин в интервале температур 1600-3000 °C и при давлении 20-80 МПа. Растворимость N в Re весьма мала и составляет 0,6-10-3 - 1,5Ю~3 % (ат.) при давлении 0,1 МПа. Кривая растворимости в интервале температур 2000-2750 °C описывается уравнением:
х-10"6 = V0.52? exp(-1600/R7),(1)
где х - концентрация N, % (по массе), Т- температура, К.
N не взаимодействует с Re при нагреве до 900 “Св течение 4 ч [2, 3]. Методом нагрева перрената аммония в NH3 при 300-350 °C получен нитрид ReN0 43 с ГЦК решеткой (а = 0,392 нм). Указывается также на образование нестабильных нитридов ReN2 и Re3N, диссоциирующих при температуре 280 °C в вакууме и, по-видимому, обладающих широкими областями гомогенности [2, 3].
Литература
Jehn Н., Hohloch K.D., Fromm E.//J. Less-Common Met. 1972. V. 27. N I. P. 98-100.
Hahn H., Konrad A.Z.//Z. Anorg. All. Chemie. 1951. Bd. 264. N. 2-4. S. 174.
Самсонов Г.В., Верхоглядова Г .С .//Украинский химический журнал. 1964. Т. 30. Вып. 2. С. 143-146.'
М.А. Тылкина
N-Sb. АЗОТ СУРЬМА
Данные по диаграмме состояния N-Sb отсутствуют. Нитрид, которому приписана формула SbN, получен при дуговом разряде между Sb-электродами в азотсодержащей атмосфере [Э].
N-Sc. АЗОТ-СКАНДИЙ
Взаимодействие N c Sc не изучено. Нитрид ScN имеет температуру плавления 2650 °C [Э]. Кристаллическая структура ScN типа NaCl (символ Пирсона cF%, пр. гр. ЕтЗт а = 0,445 нм [X], а = 0,4499 нм [1], а = 0,449 нм [2]).
Литература
Лютая М.Д., Бухаиевич В.Ф.//Журвал неорганической химии. 1962. Т. 7. N 11. С. 2487-2994.
Nowotny Н„ Auer-Welsbach H.//Monatsh. Chern. 1961. Bd. 92. S. 789-793.
Л.Л. Рохлин
N-Se. АЗОТ-СЕЛЕН
Диаграмма состояния N-Se не построена. В системе идентифицировано одно соединение Se4N4. Структура Se4N4 принадлежит к типу AsS (символ Пирсона тР32, пр. гр. P2Jc\ а = 0,965, b = 0,973, с = 0,647 нм, Р = 104,9° [1]. В элементарной ячейке четыре молекулы Se4N4.
Литература
Barnighausen Н., Volkmann Т., Jander J.//Acta Crystallogr. 1966. V. 21. N 3. P. 571-577.
Ю.Б. Кузьма
N-Si. АЗОТ-КРЕМНИЙ
Распределение N в твердом и жидком Si вблизи температуры плавления Si с помощью методов активационного анализа или инфракрасной спектроскопии и электросопротивления было измерено в работах [1, 2]. На основе этих результатов в обзоре [3] построена частичная диаграмма состояния системы Si-N для исчезающе малых концентраций N (рис. 236).
Растворимость N в жидком Si при эвтектической температуре (-1414 °C) составляет 0,012 % (ат.), в твердом Si - 910-6 % (ат.) [1], по данным работы [2] при этой же температуре растворимость N в жидком Si равна 0,02 % (ат.), в твердом Si - 2-1 СП % (ат.).
Достоверно установлено существование соединения Si3N4, которое разлагается при нагреве до 1800 °C, и находится в равновесии с жидким Si в интервале температур 1800-1414 °C. Si3N4 существует в двух
модификациях, температура превращения составляет 1300-1450 °C [Э].
Кроме того, сообщается о соединениях SiN, S12N3 и Si3N [Ш], Si(N3)4 [Э]
Кристаллическая структура нитридов Si приведена в табл 209.
Таблица 209 Кристаллическая структура соединений системы N-Si
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
SiN
ZnS
ЛР4, P63/mc
0,317
0 505
И
“Si3N4
«Si3N4
ЛР28, Р31с
0,7818
0,5591
(51
pSi3N4
PSi3N4
«з
0,7595
0,29025
(6]
* Метастабильная фаза
Литература
1 Yatsurugi Y., Akiyama N., Endo Y. IIJ Electrochem Soc 1973 V 120 P 975-979
2 Kaiser W., Thurmond C.D.//J Appl Physics 1959 V 30 P 427-431
3 Carlson O.N.//Bull Alloy Phase Diagrams 1990 V 11 N6 P 569-573
4 Arrowsmith J.M //J Iron Steel Inst 1963 V 201 P 699-701
5 Kato h., Ihoul Z., Kijima K., Kasada L, Tanaka H.//J Amer Ceram Soo 1975 V 58
P 90-91
6 Grun R.//Acta Crystallogr В 1979 V 35 N 4 P 800-804
А С Адамова
N-Sm. АЗОТ-САМАРИЙ
Диаграмма состояния системы не установлена. Единственный нитрид SmN обладает структурой типа NaCl (символ Пирсона cFS, пр. гр ЕтЗт, а = 0,50481 нм) [Э]
Ю Б Кузьма
N-Sn. АЗОТ-ОЛОВО
Взаимодействие N с Sn специально не изучалось. В системе N-Sn образуется нитрид Sn3N4, который разлагается при 360 °C [X, Э]
Л Л Рохлин
N-Sr. АЗОТ-СТРОНЦИЙ
Диаграмма состояния N-Sr не изучена. В системе N-Sr установлено образование шести соединений" Sr2N [Э], SrgN5 [1], Sr3N2 [Э], SrN [2], Sr3N4 [Э], Sr(N3)2 [Э].
Соединение Sr3N2 получено нагревом Sr в атмосфере N2 или NH3 и разложением азида Sr(Nj)2 в высоком вакууме, плавится при 1030 °C [Э]. Реакция взаимодействия Sr с N2 начинается при температуре 380 °C. Пернитрид Sr3N4 был получен нагревом амида Sr в вакууме, его температура плавления определена равной 1027 °C [4]. Азид Sr(N3)2 был получен препаративным способом, взрывается при нагреве до 169 °C [Э], а субнитрид Sr2N был получен разложением Sr3N2 в вакууме при Давлении 0,13 Па и температуре 450-500 °C [3].
Кристаллическая структура соединений системы Sr-N приведена в табл 210
T аблииа210. Кристаллическая структура соединений системы Sr-N
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
ь
с
Sr8N5
-
-
0,719
0,385
0,665
[1]
SrN
NaCl
сЯ5, ТтЗт
0,5495
-
-
[2]
sr(N3);*
-
-
1,182
1,147
0,608
[Э]
Sr3N2
Ba3N2
-
-
-
-
[Э]
Моноклинная сингония, р = 108°. Область гомогенности 35,4-38,6 % (ат.) N. Ромбическая сингония.
Псевдогексагональная сингония.
Литература
Gaude J., Lang J.//Rev. Chim. Minerale. 1970. N 7 P. 1059-1067
Garvie R.C. // High Temperature Oxides Part II. New York: Academic Press, 1970. P. 117-166.
Ария CM., Прокофьева E.A., Матвеева И.И. // Журнал органической химии. 1955. Т 25 N 4. С. 634-638.
Ehrlich Р., Hein H.J. // Z. Electrochem. 1953. Bd 57 N 5. S. 710-714.
Л.Л. Зусман
N-Ta. АЗОТ-ТАНТАЛ
Систему N-Ta исследовали методом рентгеновского и микроструктурного анализов. На рис. 237 представлена диаграмма состояния N-Ta, на которой указаны границы твердого раствора N в Та и области гомогенности соединения Ta2N Р]. Однако данная диаграмма не является абсолютно достоверной, так как кроме соединения Ta2N с 29,1-33,3 % (ат.) N в системе обнаружены соединения б или TaN_0 80_0 90 с 44,5-47,5 % (ат.) N, TaN с 50 % (ат.) N [1-3], р или TaN0 05 с -5 % (ат.) Si [1,2,4], Ta27N с 0,1-4,0 % (ат.) N [Ш], Ta9N2 с -7 % (aT.)’N [4], Ta3N с 25 % (ат.) N [2].
В работах [X, Э] сообщается также о соединениях Ta3N5 и TaN2, однако в работах [1,3] они не были обнаружены.
В работе [2] исследовано различное соотношение появляющихся промежуточных фаз, зависящее от температуры азотирования. Так, при
Рис. 237. N-Ta
температуре ниже 1000 °C основным продуктом реакции является Ta2N. При повышении температуры увеличивается доля TaN0 g-0 9 и TaN, а еще при более высоких температурах наблюдается появление в п- ов'ерхностном слое TaN0 65 и Ta3N. В работе [4] установлено образование нитрида Ta2N при температурах выше 790 °C, а также указано, что нитриды, содержащие -5 и -7 % (ат.) N устойчивы при температурах 600-750 °C и 450-500 °C соответственно.
Растворимость N в (Та) по данным различных исследований в зависимости от температуры приведена ниже:
Температура, °C
350
500
600
1000
Растворимость N, % (ат.) . . .
0,45
1,0
-о.з
4,0
Источник
[5]
[5]
[Ш]
[3]
Кристаллическая структура нитридов Та представлена в табл. 211.
T а б л и и а 211. Кристаллическая структура соединений системы N-Ta
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.Гр.
Параметры решетки, ям
Примечание
а
С
ТаЫ005
-
-
0,010
-
[1]
Ta27N*
TaN0Q5
0,010
Атомы N располагаются в тетраэдрических порах [Ш]
Ta2N,‘
-
-
0,3361
-
[4]
Ta2N”
0,305 0,30410,3048 0,3048
0,493
0,49070,4918
0,4919
При 28,6-31,0 %(ат.) N (X] [1]
При 33,3 % (ат.) N [3]
TaNo,80-0.90
НР6, Р62т
0,29250,2933
0,28760,2883
[1]
TaN**
-
0,5185
0,2908
Три формульные единицы на элементарную ячейку [1,3]
Кубическая сингония.
Гексагональная сингония
Литература
Stenberg N.//Acta Chem. Scand. 1954. V. 8. Р. 199-203.
Osthagen К., Kofstad Р. И J. Less-Common Met. 1963. V 5. N 1. Р. 7-25.
Brauer К., Zapp К.И.//Z. Anorg. Ail. Chern. 1954. Bd 277. S. 129-139.
Gells R.H., Potter D.J. // Met. Trans. 1973 V 4. N 6. P 1469-1474
Bunn P., Wert C. // Trans AIME. 1964. V. 230. P 936-937.
N-Tb. АЗОТ-ТЕРБИЙ
Диаграмма состояния N-Tb не построена. В системе установлено образование нитрида TbN. TbN имеет кристаллическую структуру типа NaCI (символ Пирсона сЕй, пр.гр. ЕтЗпг) с параметром а = 0,493 нм [1], а = 0,4936 нм [2], а = 0,4933 нм [3].
Литература
. Child H.R., Wilkison М.К., Cable J.M. et al. // Phys. Rev. 1963. V. 131. N 3. P. 922-931. 2 Busch G., Junod P., Vogt O., Hulliger F. H Phys. Letters. 1963. V. 6. P. 79-80.
Klemm W., Winkelmann G. // Z. Anorg. All. Chem. 1956. Bd. 288. N 1/2, S. 87-90.
Л.Л Рохлин
N-Tc. АЗОТ-ТЕХНЕЦИЙ
Диаграмма состояния N-Tc не построена.
При температурах 900-1100 °C Тс образует с азотом нитрид, имеющий ГЦК структуру типа NaCI (символ Пирсона сЕй, пр.гр. ЕтЗпг) с параметром решетки а = 0,3980-0,3985 нм в зависимости от содержания азота. Максимальное содержание N в нитриде TcN соответствует 41,8 % (ат.) [Ш].
Л.Л. Рохлин
N-Te. АЗОТ-ТЕЛЛУР
Диаграмма состояния N-Te не построена.
В работе [Э] сообщается о существовании нитрида Te3N4.
Л Л. Рохлин
N-Th. АЗОТ-ТОРИЙ
Диаграмма состояния N-Th (рис. 238) построена в интервале концентраций 0-60 % (ат.) N в работе [1 ] на основе данных рентгенофазового, химического, микроструктурного и термического анализов при давлении 0,3 МПа. Сплавы получены из Th чистотой 99,8 % (по массе).
Диаграмма состояния относится к перитектическому типу [1]. Реакция Ж + ThN - (PTh) протекает при 1800±25 °C. Перитектоидная реакция (PTh) + ThN - (aTh) наблюдается при 1605±20 °C. В системе образуются
ThN,°/o(am3
Рис. 238. N-Th
два соединения: ThN и Th3N4. ThN плавится конгруэнтно. Максимум на кривой ликвидуса соответствует температуре 2820±30 °C и концентрации 49,75±0,5 % (ат.) N. По данным работы [2] ThN плавится при 2790±30 °C, что хорошо согласуется с данными работы [1].
ThN имеет область гомогенности от -46,5 до -52 % (ат.) N при температуре 2000 °C [1]. ThN кристаллизуется в структуру типа NaCl (символ Пирсона cF%, пр.гр. Fm3m, а = 0,521(1) нм {X] или а = = 0,5157(1) нм [1]).
Соединение Th3N4 имеет узкую область гомогенности при температурах ниже -1800 °C. При 1960 °C граница области гомогенности со стороны Th отвечает составу с 56,14 % (ат.) N. Th3N4 имеет ромбоэдрическую решетку типа А14С3 (символ Пирсона hRl, пр.гр. R Зт, параметры а = 0,3869(2), с = 2,740(2) нм).
Об образовании Th2N3 сообщалось в работе [X], однако по данным работы [3] эта фаза идентична фазе Th2N2O, которая образуется при окислении нитридов Th.
Литература
BenzR., Hoffman C.G., Rupert G.N.//J Am Chem Soc 1967 V 89 N 2 P. 191-197 2 Olson W.M., Mulford R.N.R.// J Phys Chem 1965. V. 69 N4 P 1223-1226
3 Benz R.//J Am. Chem Soc 1967 V 89 N 2 P. 197-199
N-Ti. АЗОТ-ТИТАН
Диаграмму состояния N-Ti исследовали в ряде работ [1-5], многие из которых посвящены уточнению отдельных элементов диаграммы (рис. 239). Азот относится к группе элементов, значительно растворяющихся в (aTi) и резко повышающих температуру a — р полиморфного превращения Ti [1]. Азот, растворяясь в Ti, не только повышает температуру его полиморфного превращения, но и температуру плавления сплавов, которая при содержании -50 % (ат.) N достигает 3290 °C. При этой температуре плавится кубический нитрид TiNx (фаза б). Этот нитрид имеет широкую область гомогенности, которая при температуре 2350 ° простирается от 28 до 50 % (ат.) N.
Перитектическая реакция Ж + (aTi)-» ((3Ti) протекает при 2020±25 °C, а перитектическая горизонталь простирается от 4 до 12,5 % (ат.) N. При температуре 2350±25 °C протекает перитектическая реакция Ж + б (aTi). Перитектическая горизонталь простирается от 15 до 28 % (ат.) N. При температуре 2350 °C в (pTi) растворяется 20,5 % (ат.) N, а при 1050 °C - 23 % (ат.) N. При содержании -33 % (ат.) N при температуре -1050-1100 °C образуется нитрид Ti2N (фаза е). В работах [6, 7] полагают, что фаза е образуется по перитектической реакции при 1065±10 °C.
В работе [2] сообщается, что при 800 °C по перитектоидной реакции образуется еще один нитрид, о котором более подробно ничего не сообщается.
Авторами работы [4] с использованием современных методов физико- химического анализа предпринято повторное исследование диаграммы состояния системы Ti-N. При 1495 °C зафиксирована область гомогенности фазы е в интервале составов с 26-34 % (ат.) N. Последнее обстоятельство указывает, по мнению авторов работы [4], что нитрид Ti2N образуется при гораздо более высоких температурах, чем считали ранее [1].
Авторами работ [5] по результатам, полученным методом диффузионного насыщения азотом трубчатых образцов из Ti при температурах 1000-2165 °C с последующим отжигом при 1300 °C в течение 408-510 ч, установлено, что растворимость N в (aTi) несколько выше значения, указанного в работах [1-3]. Согласно работе [8] граница области твердого раствора N в (aTi) изменяется от 23,1 % (ат.) N при 1150 °C до 14,5 % (ат.) N при 400 °C.
Кристаллическая структура фазы б относится к типу NaCl (символ Пирсона cF&, пр.гр. Fm Зт), а = 0,428 нм [3]. Согласно работе [6] параметр решетки фазы б зависит от степени отклонения от стехиометрии и изменяется от 0,42073 нм для TiN0 4 до 0,42398 нм для TIN. Фаза £ имеет тетрагональную решетку типа анти-Т1О2 с параметрами а = 0,494448 нм, с = 0,30355 нм.
В работе [7] сообщается о существовании в системе Ti-N еще двух промежуточных фаз: 4Ti3N2_x и ^Ti4N3_x.
Литература
Pally А.Е., Margolin Н., Nielsen J.F.//Trans ASM, 1954 V 46. P. 312-328
Арбузов М.П., Голуб С.Я., Хаенко В.Ф. И Изв. АН СССР Неорганические материалы, 1977 Т. 13. N 10. С. 1779-1789.
Erelich Р.//Z. Anorg. Allg. Chem , 1949 В. 259 N l.S. 1-9
. Wood F.W., Romans P.A., McCune R.A., Paasche O. // Rep. Invest Bur Mines, U S Dep Inter., 1974 N 7943. 40 p.
Etchessahar E., Bars J.P., Debuigne J. et al.//Titanium Science and Technology Proc 5 Int. Conf", Munich, Sept. 10-14, 1984, Oberursel, 1985 V 3. P 1423-1430
Etchessahar E., Bars J.P., Debuigne J. H J. Less-Common Met 1987, V. 134 N 1 P. 123-139
Lengauer W., Ettmayer P.//Mater Sci and Eng. A, 1988 V. 105. N 1-2. P 257-263.
Эм B.T., Латергаус И.С., Лорян В.Э. И Изв. АН СССР. Неорганические материалы 1991 Т 27 N3 С 517-520.
П Б. Будбер?
N-T1. АЗОТ-ТАЛЛИЙ
Диаграмма состояния N-T1 не построена.
Исследование, выполненное при 600 °C, показало, чтоN практически нерастворим в Т1 [X].
Сообщается об образовании соединений TIN и T1N3. Соединение T1N3 очень нестабильно и плавится предположительно при 334 °C [Э].
Л.Л. Рохлин
N-Tm. АЗОТ-ТУЛИЙ
Диаграмма состояния N-Tm не построена.
В системе установлено образование нитрида TmN, имеющего ГЦК решетку типа NaCl (символ Пирсона с^В, пр.гр. Fm 3m, а = 0,481 нм) [Э, Ш].
Л.Л. Рохлин
N-U. АЗОТ-УРАН
Диаграмма состояния N-U (рис. 240) построена при давлении 0,1 МПа по данным работы [Ш] с дополнениями из работы [М]. Азотированием порошка U при давлении N, равном 0,1 МПа, в течение 4 ч при температуре 850 °C получали соединение UN] 6+005. Это соединение подвергали спеканию под давлением азота 29,4 МПа по двум режимам:
при 1100 °C для получения кубической а фазы U2N3, при 1200 °C для получения гексагональной р фазы U2N3.
При охлаждении сплавов из области фазы р наблюдается эвтектоидный распад pU2N3-* UN + aU2N3 при 1100 °C При 1132 °C и давлении 0,1 МПа в сплавах системы протекает перитектоидная реакция pU2N3 + Газ aU2N3. При температуре выше 2805 °C существует смесь Ж + Газ.
UN имеет кубическую структуру типа NaCl (символ Пирсона cF%, пр.гр. Fm 3m, а = 0,48899 нм) [Э]. Параметр а кубической решетки aU2N3 уменьшается от 1,0688 нм для UNj 5 до 1,0636 нм для UNj 75 [Ш]. pU2N3 имеет структуру типа Га2О3 (символ Пирсона hPS, пр.гр. Р3т1, параметры а = 0,3700, с = 0,5826 нм для UN, 5) [Ш]
П Б Будберг
N-V. АЗОТ-ВАНАДИЙ
Обобщенная в работе [1] диаграмма состояния системы N-V представлена на рис. 241. В литературе существует много противоречий относительно числа и стабильности фаз системы N-V. Установлено существование двух промежуточных фаз: pV2N] и 6VN1_X. [1-3, X, Ш].
PV2N , имеет область гомогенности от 29 до 31 % (ат.) N по данным
VN, °/о(ат.)
работы [1] или от 28,6 до 33 % (ат.) N по данным работы [X]. Согласно работе [3] граница области гомогенности со стороны N, отвечает составу с 33,77 % (ат.) N и практически не зависит от температуры.
Граница области гомогенности 6VN]_X со стороны N слабо зависит от температуры и расположена близко к 50 % (ат.) N. Граница области гомогенности со стороны V сильно зависит от температуры и соответствует при 1700 °C - 37,5 % (ат.) N; при 1400 °C - 39,4 % (ат.) N и при 700 °C - 44,0 % (ат.) N [2, 3].
При температуре ниже 520 ° существует упорядоченная низкотемпературная фаза 6'VN(_X (стехиометрический состав V32N26) [4].
По данным работы [X] растворимость N в (V) составляет 3,5 % (ат) при высоких температурах и менее 3,5 % (ат.) при 900 °C. Согласно работе [Ш] растворимость N в (V) не превышает 1,8 % (ат) N. По данным работы [4] предельная растворимость N в (V) возрастает от 2,6 % (ат) при 500 °C до 10,7 % (ат.) при 1500 °C. Данные работы [6], где указывается, что с повышением температуры от 500 до 1200 °C растворимость N в (V) увеличивается от 2 до 8 % (ат.), близки к данным работы [5].
Кристаллографические данные для промежуточных фаз системы N-V приведены в табл. 212.
Таблица 212 Кристаллическая структура соединений системы N-V
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Источник
и
С
PVN0 43_0 37
-
P6322
0,49200,4913
0,45500,4542
[X]
6VN; 0_0 75
NaCl
С^, Fm 3m
0,413980,40738
-
[1,7]
$ ^^0 82 0 74
-
-
0,41300,4073
-
[4]
Кубическая сверхструктура
Литература
1 Carlson O.N., Smith J.F., Nafziger R.H.//Met Trans A 1986 V 17 N 10 P 1647-1656
2 Арбузов М.П., Хаенко Б.В., Френкель O.A. Ц Изв АН СССР Неорганические материалы 1975 Т 11 N 2 С 236-241
3 Kieda N , Mizutani N , Kato M., J. Less-Common Met 1988 V 144 N2 P 293—299
4 Onozuka T.//J Appl Cryst, 1978 V 11 N 1 P 132'
H6rz G. H J. Less-Common Met., 1974. V. 35. N 2. P. 207-225.
Nouet G., Vicens J., Delavignette P. // Phys. Status Sohdi. 1980. V. A62. N 2. P. 449-457.
Brauer G., Schnell W.D. H J. Less-Common Met. 1964. V. 6. N 5. P. 326-332.
E В. Лысова
N-W. АЗОТ-ВОЛЬФРАМ
Диаграмма состояния N-W не построена. В системе образуются три стабильных нитрида (WN0 67_] q)P, (WN]_V)6 и (WN2)6r, [X, Э, Ш, 1-4]. Имеются также сведения о существовании целого ряда метастабильных промежуточных фаз с гексагональной и ромбоэдрической структурой [1,9, Ш].
Кристаллическая структура равновесных и метастабильных фаз системы N-W представлена в табл. 213.
Таблица 213. Кристаллическая структура соединений системы N-W [1]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона,
Параметры решетки, нм
Примечание (концентрация N, % (ат.))
пр.гр.
и
С
Равновесные
фазы
Р (WW
NaCl
cFS, Fm3m
0,4120,414
-
33-50?
6 (WNS|-O)
WC
hP2,
P6m2
0,2893
0,2826
-50
s; (WN2)
-
hR9 /{3m
0,289
1,640
-67
M
етастабнльиь
ie фазы
»и (WNo,5)
hP9, Pl
0,289
2,285
-33
5H (WN0 74-0,87)
«и
hP-9 Рб^/ттс
0,2885
1,546
1,530
-43-47
6» (WN0,74)
-
-
0,2885
3,092
-43
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание (концентрация М,%(ат))
и
С
6? (WNO185)
•VI
6R
ЛЯ-13, ЯЗт
0,289
2,335
-46
С (WN09|)
-
рзТс
0,289
1,08
-48
Y** (WNi o)
-
-
0,5786
0,6048
-50
Y’ (WNI33)
-
сР1или сП,
0,4130
-57
(W2M3)
-
-
-
-
-60
»h (WNI 56)
.Ill
5И
ЛЯ6,5 Рб^ттс
0,287
1,100
-61
6„ (WNI 67)
xiv
5И
hP6,5 Р63
0,289
1,08
-62,5
Гексагональная сверхструктура.
Тетрагональная сингония.
Растворимость N в W мала [0,001-0,01 % (ат.)] и в интервале температур 2400-3050 °C может быть описана уравнением:
Igx = 0,5 lg р - 0,036 - 10200/7",
где х - концентрация, % (ат.); р - давление азота, МПа; Т- температура, К[3].
•Литература
Wriedt Н.А. И Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V 10. N 4. P. 358-367.
Fromm E., John H. H High Temp. - High Pressure. 1971. V. 3 P. 553-564
Fromm E„ Jehn H.//Z. Metallkunde. 1971. Bd. 62. S. 378-381
Fromm E., Jehn H.//J. Less-Common Met. V. 17. N 1. P 124-126.
К Б Поварова
N-Y. АЗОТ-ИТТРИЙ
В работах [1, Э, Ш] установлено, что в равновесии с Y находится нитрид YN. YN кристаллизуется в кубической гранецентрированной структуре с параметром а = 0,4878 нм [Э], а = 0,48718 нм [2], а = = 0,48675—0,48699 нм [Ш]. Температура плавления YN при давлении N2, равном 0,1 МПа, свыше 2670 °C [Э]. При температуре -1600 °C YN диссоциирует.
Рис. 242. N-Y
Авторы работы [1 ] по результатам дифференциального термического анализа и исследования микроструктуры сплавов после закалки с различных температур построили часть диаграммы состояния Y-N, которая приведена на рис. 242. Максимальная растворимость N в твердом Y, указанная на диаграмме, согласуется с приводимой в работе [Э] и составляет 3,7 % (ат.).
Литература
Carlson O.N., Lichtenberg R.R., Warner J.C.//J Less-Common Met 1974 V 35 N 2 P 275-284
Kempter Ch.P., Krikorian N.H., McGuire J.C. II J Phys Chem 1957 V 61 N 9 P 1237-1238
Л Л Pox пин
N-Yb. АЗОТ-ИТТЕРБИЙ
Диаграмма N-Yb не построена.
В системе установлено образование нитрида YbN, имеющего ГЦК решетку типа NaCI (символ Пирсона cFS, пр.гр. ЕтЗт, а = 0,47852 нм). Нитрид YbN получали взаимодействием Yb с NH3 или азотом [Э].
Л Л Рохлин
N-Zn. АЗОТ-ЦИНК
Диаграмма состояния N-Zn не построена.
В ряде работ не удалось установить взаимодействие N с Zn и растворимость N в Zn [X]. По данным работы [Э] растворимость N в жидком Zn составляет 0,006-0,012 % (ат.) при 448 °C.
В системе образуется нитрид Zn3N2, имеющий ОЦК решетку типа Мп2О3 (символ Пирсона с/80, пр.гр. 1аЗ,а = 0,9743 нм). Zn3N2 разлагается в вакууме при температуре 350 °C или в случае атмосферного давления при 800 °C на составные элементы [Э].
Азид Zn(N3)2 взрывается при нагреве [Э].
Л Л Рохлин
N-Zr. АЗОТ-ЦИРКОНИЙ
Диаграмма состояния N-Zr (рис. 243) в интервале концентраций 0-50 % (ат.) N построена по результатам микроскопического и рентгеновского анализов и определения температур солидуса [1].
Азот повышает температуру плавления Zr и температуру его Полиморфного а превращения. Перитектические реакции Ж + (aZr)-* * (pZr) и Ж + ZrN (aZr) происходят при температурах -1880 °C и -1985 °C соответственно. В (PZr) растворяется до 5 % (ат.) N, в (aZr) - До 25 % (ат.) N ZrN плавится конгруэнтно при 2980±50 °C. Его область гомогенности лежит в пределах 40—50 % (ат.) N [2].
ZrN имеет кубическую структуру типа NaCI (символ Пирсона сЕ%, пр.гр. ЕтЗт, а = 0,4575 нм для эквиатомного состава Р<], а = ж 0,4564-0,4572 нм для состава с 40-50 % (ат.) N) [2J.
В результате дегидрирования гидронитрида Zr - ZrN0 35H035 получена метастабильная фаза с ромбической структурой aZr2N с
упорядоченным расположением атомов [3]. Параметры решетки этой фазы: а = 0,5634, b = 0,5253, с = 0,3253 нм (пр.гр. Рпта, структурный тип анти-СаС12).
Литература
DomagalaR.F.,McPherson D.J., HansenМ.//Trans AIME. 1956. V 206 N 1 P 98-105
Самсонов Г.В., Верхоглядова T.C. // Допови1Д1 АН УРСР. 1962 N 1 С 48-50
Хидиров И., Эм В.Т., Каримов И., Лорян В.Э. // Физика металлов и металловедение 1987 Т 64 N 6 С 1218-1221
Л А Третъячеико
Na-Nb. НАТРИЙ-НИОБИЙ
Металлографическое исследование Nb после выдержки в жидком Na при 870 °C в течение 50 ч указывает на отсутствие взаимной растворимости этих компонентов в жидком и твердом состоянии [1].
Согласно работе [2] вплоть до температуры 150 °C жидкий Na не смачивает Nb В интервале температур 800-1400 °C растворимость Nb
в жидком Na составляет соответственно 3-10"3—9-10"3 % (по массе) после выдержки в течение 50 ч и содержании кислорода в Na 4-10'4 % (по массе) [3] С увеличением содержания кислорода в расплавленном Na растворимость Nb возрастает.
В работе [4] растворимость Nb в жидком Na рассчитывали с использованием модели субрегулярных растворов. По результатам расчетов в интервале температур 630-820 °C растворимость Nb в Na возрастает от 10"11 до 10"8 % (по массе) соответственно.
В работе [5] диаграмму состояния системы Na-Nb рассчитывали с использованием модели регулярных растворов для жидкой фазы и идеальных растворов для газообразной фазы при давлении 0,1 МПа, а также при давлении, обеспечивающем существование только конденсированных фаз В последнем случае по данным расчета в системе существует практически полная несмешиваемость в жидком состоянии. Критическая точка на бинодальной кривой согласно расчету должна соответствовать концентрации 50 % (ат.) Nb и температуре выше 9730 °C.
Литература
Stoop J., Strauss S.W., Brown B.F. H AIME Metallurgical Society Conference V 10 New York Interscience Publishers, 1961 P 405-406
Barker M.G.//Rev Int Haul Temp Refract 1979 V 16 N 3 P 237-243
Claar T.D.//Reactor Technol Spring 1970 V 3 N2 P 124-146
Кузин A.H., Люблинский И.Е., Бескоровайный H.M. // Расчеты и экспериментальные методы построения диаграмм состояния Сб статей М Наука, 1985 С 113-118
Smith J.F., Lee KJ.// Bull Alloy Phase Diagrams 1988 V 9 N4 P 479-483
Л Л Зусмап
Na-Ni. НАТРИЙ-НИКЕЛЬ
Ni незначительно растворим в жидком Na. По данным работы [1] вплоть до температуры 195 °C жидкий Na не смачивает Ni. В интервале температур 200-600 °C растворимость изотопа Ni63 в жидком Na возрастает от 4-10"7 до 2-10"5 % (по массе), при этом загрязнение Na кислородом приводит к заметному увеличению растворимости [2].
В интервале температур 450-1300 °C растворимость Ni в жидком Na составляет соответственно 0,3 10"4-4,0-10'4 % (по массе) [3].
Согласно расчетам с использованием модели субрегулярных растворов в интервале температур 350-820 °C растворимость Ni в жидком Na изменяется от 10“6 до 10'1 % (по массе) соответственно [4]
Литература
. Barker M.G.//Rev Int Haut Temp. Refract. 1979 V. 16 N 3 P. 237-243.
Kovacina T.A., Miller R.R.//Nucl. Sci. Eng. 1961 V 10 N 1. P. 163-166.
Claar T.D.//Reactor Technol Spring. 1970 V 3. N 2 P 124-146
. Кузни A.H., Люблинский И.Е., Бескоровайный H.M. // Расчеты и экспериментальные методы построения диаграмм состояния: Сб. статей М Наука, 1985. С 113-118
Л Л Зусман
Na-O. НАТРИЙ-КИСЛОРОД
Диаграмма состояния Na-O, исследованная методами термического и рентгеновского анализов, представлена на рис. 244 [1].
Для исследования взаимодействия Na с кислородом применяли тигли из коррозионно-стойкой стали [Э], использовали спектрально-чистый О и Na, содержащий примеси порядка 10 3 % (по массе) [2].
Характер взаимодействия Na с кислородом окончательно не установлен.
Растворимость О в расплавленном Na в интервале температур 100-900 °C может быть рассчитана по уравнению:
Рис. 244. Na-0
Igx-1 О*4 = 6,1579 -2384/T,
где x - концентрация О, % (по массе), Т- температура, К [3].
Температура монотектики составляет - ИЗО °C, а область расслаивания в жидком состоянии находится в пределах от -4,7 до 33,3 % (ат.) О.
В системе образуются четыре соединения: Na2O,Na2O2,NaO2HNaO3, из которых три первые плавятся конгруэнтно при 1134, 675 и 552 °C соответственно. Температура плавления NaO3 не известна.
Na2O - соединение с узкой областью гомогенности, кристаллизующееся в структуре типа CaF2 [Э]. Na2O7 при давлении 0,1 МПа существует в двух модификациях: Na2O2(I) и Na2O2(II) [4, 5]. Низкотемпературная модификация Na2O2(I) имеет гексагональную структуру типа Fe2P [4], а структура высокотем пературной модификации Na2O2(II) не установлена. Превращение Na2O2(I) * Na2O2(II) происходит при -512 °C. Существует еще метастабильная фаза Na2O2(Q), полученная резкой закалкой жидкого Na2O, [1 ]. Соединение Na2O2 может существовать при значительном дефиците О до концентрации 49,4 % (ат.) О, а возможно и до 45,5 % (ат.) О [1].
NaO2 имеет заметную область гомогенности, концентрация 64,3 % (ат.) О соответствует границе области гомогенности со стороны Na при 275±25 °C. Известны три полиморфные модификации NaO2 при давлении 0,1 МПа [1], две из которых существуют при минусовых температурах. При температуре -230 °C NaO, претерпевает магнитное превращение в фазу NaO2(IV) без изменения кристаллической структуры [6].
Данные по кристаллической структуре оксидов Na представлены в табл. 214.
Таблица 214 Кристаллическая структура соединений системы Na-O
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр
Параметры решетки, нм
Примечание
a
b
c
NaO
CaF,
cF12, Fm3m
0,556
-
-
При 25 °C [Э]
Na2O2(l)
Fe2P
hP9, P62m
0,6208
0,4469
При 25 °C [41
Na2O2(ll)
-
-
-
-
-
[5]
NaO,(l)
NaCI
cF8, Fm 3 m
0,5490
0,5512
-
-
При 25 °C [Э]
При 25 °C [7]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Примечание
а
b
£
NaO2(ll)
FeS2 (пирит)
с Р\2, РаЗ
0,546
-
-
При -70 °C [8]
NdO2(HI)
FeS2 (марказит)
оР6, Рппт
0,426
0,554
0,344
При 100 °C [8]
NaO2(IV)
FeS2 (марказит)
оР6, Рппт
0,4335
0,5537
0,3353
При -269 °C [6, 7]
NaO3
-
14/ттт
1,165
-
0,766
При-196 °C [Ш]
Литература
Wriedt H.A.//Bull Alloy Phase Diagrams 1987 V 8 N3 P 234-246
Smith D.L.// Met Trans 1971 V 2 N2 P 579-583
NodenJ.D.//J Brit Nucl Energy Soc 1959 V 63 N 1 P 68-74
Foppl H.//Z Anorg Allg Chern 1957 Bd 291 N 1 S 12-50
Tallman R.L., Margrave J.L.//J Inorg Nucl Chern 1961 V 21 N 1 P 40-44
Zumsteg A., Zieger M., Kanzig W,, Bosch M.//Phys Condens Matter 1974 V 17 N4 P 267-291
Ziegler M., Rosenfeld M., Kanzig W., Fisher P.//Helv Phys Acta 1976 V 49 N 1 P 57-90
Carter G.F., Templeton D.H.//Chem Rev 1953 V 52 N 1 P 1-75
Л Л Зусмап. Л E Шеломова
Na-Pb. НАТРИЙ-СВИНЕЦ
Диаграмма состояния системы Na-Pb, изученная методами термического, микроструктурного и рентгеновского анализов, а также измерением твердости, плотности и электросопротивления, приведена на рис 245 [X, М]
Сплавы Na с РЬ получали в вакуумированных стеклянных ампулах, либо в среде инертного газа в Fe-тиглях из компонентов
Согласно работе [М] в системе Na-Pb образуются пять промежуточных фаз, из которых Pb4Na15, Pb4Na9, PbNa и фаза 0 плавятся конгруэнтно при 386, 403, 372 и 320 °C соответственно, a Pb2Na5 плавится инконгруэнтно при 391 °C
В литературе имеются противоречивые данные относительно числа и состава фаз, образующихся в интервале концентраций 78-83 % (ат) Na, в котором согласно ранним исследованиям отмечалось существова-
Рис. 245. Na-Pb
ние соединения PbNa4 [X] В работе [1] получены результаты, отличающиеся от данных, обобщенных в работе [X] указано на существование двух соединений - PbNa4 и PbNa5, причем первое соединение не является стабильным и реагирует с жидким Na с образованием PbNa5 PbNa4 имеет кубическую решетку с а = 1,302 нм PbNa5 плавится при 390 °C и имеет гексагональную решетку с параметрами а = 1,06; с = 1,15 нм Из приведенных данных следует, что диаграмма состояния Na-Pb в интервале концентраций 78-83 % (ат) Na нуждается в дополнительном исследовании
PbNa имеет тетрагональную решетку с параметрами а = 1,0580 нм, с = 1,7746 нм, число атомов в элементарной ячейке равно 64
Наиболее богатая РЬ фаза (0) имеет упорядоченную кубическую структуру типа Cu3Au (символ Пирсона сР4, пр гр. РтЗт) Параметр решетки а возрастает с увеличением содержания Na и находится в пределах 0,4882-0,4893 нм. Область гомогенности фазы (0) не включает стехиометрический состав Pb3Na и простирается от 27 до 32,5 % (ат) Na
Растворимость РЬ в твердом Na в интервале температур 17-91 °C возрастает от 2,5 10 4 до 2,7-10 3 % (ат) [2] В интервале температур 100-260 °C растворимость РЬ в жидком Na определяется по уравнению
lgx = 3,515-2,639’103/T,
где x - атомная доля Pb, T- температура, К [1].
Растворимость Na в твердом РЬ возрастает от 1,2 % (ат.) при 0 °C до 12,7 % (ат.) при эвтектической температуре.
Литература
Lamprecht G.J., Dicks L., Crowther P. II J Phys Chem 1968 V 72 N 5 P 1439-1441
Александров Б.Н., Далакова H.B. И Изв АН СССР Металлы 1982 N I С 133-140
Л Е Шелимова, Л Л Зусман
Na-Pd. НАТРИЙ-ПАЛЛАДИЙ
Систематическое исследование системы Na-Pd не проводилось. Максимальное понижение температуры плавления Na составляет 0,4 °C при добавлении 2,8 % (по массе) (0,62 % (ат.) Pd) [X].
Л Л Зусман
Na-Po. НАТРИЙ-ПОЛОНИЙ
Диаграмма состояния Na-Po не построена. В работе [Ш] сообщается о существовании соединения Na2Po, которое имеет структуру типа CaF2 (символ Пирсона cFl 2, пр.гр. Fm 3m, а = 0,7473 нм.).
Л Л Зусман
Na-Pt. НАТРИЙ-ПЛАТИНА
Диаграмма состояния Na-Pt не построена. Добавление до -1,5 % (по массе) (0,18 % (ат.) Pt) почти не влияет на температуру плавления Na [X]. Расплавленный Na заметно воздействует на Pt только при температурах выше 450 °C [X]. Синтезом из компонентов получено химическое соединение NaPt2 с ГЦК кристаллической решеткой типа MgCu2, а = = 0,748 нм [Э].
Na-Pu. НАТРИЙ-ПЛУТОНИЙ
В работе [Э] сообщается, что Na с Ри не смешиваются ни в твердом, ни в жидком состояниях.
Л Л Зусман
Na-Rb. НАТРИЙ-РУБИДИЙ
Диаграмма состояния Na-Rb (рис. 246) построена в работе [1] по данным термического анализа. Сплавы Na с Rb получены в вакуумированных стеклянных ампулах из Na чистотой 99,99 % (по массе) и Rb чистотой 99,98 % (по массе).
NaRb, 7о (am)Rb
Рис. 246. Na-Rb
Диаграмма состояния Na-Rb относится к простому эвтектическому Типу. Эвтектическое превращение происходит при температуре -4,5 °C И концентрации Rb, равной 82,1 % (ат.). Растворимость Rb в (Na) при эвтектической температуре составляет 0,5 % (ат.), a Na в (Rb) -1,1% (ат.).
Литература
1 Goatcs J.R., Ott J., Hsu С.С.//Trans Faraday Soc 1970 V 66 N 1 P 75-83
Na-S. НАТРИЙ-СЕРА
Диаграмма состояния Na-S не построена. Установлено существование ряда сульфидов.
Na2S3 плавится при температуре 230 °C и распадается до Na2S] 9 при нагреве выше 550 °C [1]. Температура плавления Na2S] 9 -460 °C’. При температурах выше 1260 °C Na2S| 9 диссоциирует с образованием Na2S[ 37. Na2Sj 37 кристаллизуется в интервале температур 650-830 °C
Na2S имеет кубическую структуру с параметром решетки а = 0,652 нм [2]. Полисульфид Na2S2 обладает гексагональной структурой с параметрами решетки а = 0,44869 нм, с = 1,02210 нм [3].
Na2S2 существует в двух полиморфных модификациях [Ш]. aNa2S2 имеет гексагональную структуру типа Fe2P (символ Пирсона hP9, пр.гр. РЫт, а = 0,7629 нм, с = 0,5394 нм), 0Na2S2 - гексагональную структуру типа Ы2О2 (пр.гр. Рб^/ттс) с параметрами решетки а = 0,4494 нм, с = = 1,0228 нм. Na2S4 обладает тетрагональной структурой собственного типа (символ Пирсона/748, пр.гр. 742d, а = 0,95965 нм, с = 1,17885 нм) [3, 4]. Na7S5 имеет орторомбическую структуру с параметрами решетки а = 0,76505 нм, b = 1,45036 нм, с = 0,58430 нм [3].
Литература
Kohlmeyer E.J., Brinkmann Н.//Z. Anorg. All. Chem. 1959. Bd. 299. S. 182-187
Klemm W., Sodomann H., Langmesser P. // Z. Anorg. All. Chem. 1939. Bd. 241. N 2-3. S. 281-304.
Rosen E„ Tegman R. // Acta Chem. Scand. 1971 V. 25. N 9 P. 3329-3336.
Tegman R.//Acta Crystallogr. B. 1973 V. 29. N 7. P. 1463-1469.
Л.Л. Зусмап
Na-Sb. НАТРИЙ-СУРЬМА
На рис. 247 приведена диаграмма состояния Na-Sb [X], построенная по данным термического и рентгеновского анализов работ [1,2].
В системе Na-Sb образуются два соединения Na3Sb и NaSb, которые плавятся конгруэнтно при температурах соответственно 856 и 465 °C. Установлены три эвтектических реакции: Ж - (Na) + Na3Sb при температуре 97 °C и концентрации -100 % (ат.) Na; Ж = Na3Sb + NaSb при температуре 435 °C и концентрации 44,5 % (ат.) Sb; Ж ° NaSb + (Sb) при температуре 400 °C и концентрации 60,6 % (ат.) Sb.
Na3Sb имеет гексагональную структуру THnaNa3As (символ Пирсона hP%, пр.гр. Pbylmmc) с параметрами решетки а = 0,5366 нм, с = 0,9515 нм
[X]. Соединение NaSb имеет моноклинную структуру типа LiAs (символ Пирсона mPl 6, пр.гр. Р1х!с, а = 0,680 нм, b = 0,634 нм, с = 1,248 нм, 0 = = 117,6°) [3].
Литература
Mathewson С.Н.//Z Anorg All Chem. 1906. Bd. 50. S. 192-195.
ZintI E., Dullenkopf W. // Z. Physic Chem. 1932. Bd. 16. S 183-194.
3 Comer D.T.//Acta Crystallogr. 1959. V. 12. P. 41-45.
Л Л. Зусмон
Na-Se. НАТРИЙ-СЕЛЕН
На рис. 248 приведена диаграмма состояния Na-Se [X], построенная по результатам термического анализа [1].
В системе Na-Se существует единственное конгруэнтно плавящееся соединение Na2Se, температуру плавления которого не удалось определить из-за несовершенства методики синтеза сплавов в работе [1]. Остальные соединения Na2Se9, Na2Se3, Na2Se4 и Na2Se6 образуются по
Рис. 248. Na-Se
перитектическим реакциям при температурах соответственно: 495, 313, 290 и 258 °C.
Структура соединения Na2Se кубическая типа CaF, (символ Пирсона сЛ2, пр.гр. Fm3m) с параметром решетки а = 0,6823 нм [2]; оно не растворяет в твердом состоянии избыток Se [3]. Na2Se2 имеет гексагональную структуру (на элементарную ячейку приходится две формульных единицы) с параметрами решетки а = 0,4685 нм, с = 1,0530 нм [4]. Структура других соединений неизвестна.
Литература
Mathewson С.Н.//J Amer Chern Soc 1932 V 11 N2 Р 141-147
Zintl Е., Harder A., Dauth В. // Z Elektrochem 1934 Bd 40 S 588-59*3
Klemm W., Sodomann H., Langmesser P.//Z Anorg All Chern 1939 Bd 241 S 281-304
Foppl H., Busmann E., FrorathF.K.//Z Anorg All Chern 1962 Bd 314 N 1-2 S 12-20
ЛЛ Зусмин
Na-Si. НАТРИЙ-КРЕМНИЙ
Диаграмма состояния Na-Si не построена.
В системе образуется ряд соединений Соединение NaSi имеет моноклинную структуру (символ Пирсона тС32, пр гр С2/с, а = 1,219 нм,
b = 0,655 нм, c = 1,118 нм, 0 = 119°) [1]. В работе [2] сообщается о существовании соединения NaSi2, которое, по-видимому, имеет тетрагональную структуру с параметрами решетки а = 0,496 нм, с = = 1,667 нм, содержащую 12 атомов в элементарной ячейке.
Авторы работы [3] сообщают о двух соединениях Na8Si46 и NaxSi136 (х < 11) с кубической структурой. NagSi^ (пр.гр. РтЗп) имеет параметр решетки а = 1,019 нм, NaxSi136 (пр.гр. Fd3m) - параметр решетки а = = 1,462 нм. При давлении 10 ГПа и температуре 25 °C это соединение претерпевает фазовое превращение [4].
Растворимость Na в (Si) при температуре 650 °C составляет 2,4-10"3 % (ат.) [Ш].
Литература
Witte J., Schnering H.G.//Z Anorg All Chem 1964 Bd 327 N 3-4 S 260-273
Nowotny H., Scheil E. // Z Metallkunde 1947 Bd 38 S 76-80
Kasper J.S., Hagenmuller P., Pouchard M., Cros C.//Science 1965 V 150 N 3703 P 1713-1714
Bundy F.P., Kasper J.S.//High Temper-High Pressures. 1970 V 2 N2 P 429-436
Л Л Зусмаи Na-Sn. НАТРИЙ-ОЛОВО
Диаграмма состояния Na-Sn приведена на рис. 249. При построении диаграммы состояния были использованы преимущественно данные термического и металлографического анализов [1], а также результаты 5п, 7. (по массе)
рентгеновского анализа [2] В системе образуются девять интерметаллических соединений ~Na15Sn4HnHNa4Snpi],Na3Sn,NagSn4HfiHNa2Sn [X], Na4Sn3, NaSn, имеющее полиморфное превращение при температуре 483 °C, NaSn2, NaSn3, NaSn4 и NaSn6. Два из них, NagSn4 (Na2Sn) и NaSn, плавятся конгруэнтно при температурах 478 и 578 °C соответственно. Соединения Na15Sn4 (Na4Sn), Na4Sn3 (существующее выше температуры 357 °C), NaSn2, NaSn3, NaSn4 и NaSn6 образуются по перитектическим реакциям при температурах 408,479, 307, 289,229 и 226 °C соответственно. Na3Sn образуется при температуре 377 °C по перитектоидной реакции В системе существуют три эвтектических превращения при температуре 441 °C и концентрации 38,0 % (ат) Sn, при 220 °C и 96,0 % (ат) Sn, при 97 °C и концентрации в эвтектике почти чистого Na
Растворимость Sn в (Na) при температуре 86 °C составляет 14-Ю"5 % (ат) [3], растворимость Na в (Sn) также очень мала [1].
Кристаллическая структура соединений-Na15Sn4,Na9Sn4HNaSn(HT) приведена в табл. 215. Структуры других соединений не установлены
Таблица 215 Кристаллическаи структура соединений системы Na-Sn
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Источник
и
b
с
-NalsSn4‘
Cu15Si4
с/76, /43 d
1,314
-
-
[2]
NagSn4
NagSn4
оС52, Стет
0,542
0,939
2,962
[2]
NaSn(HT)
NaPb
ИМ, I4tfacd
1,046
1,739
[4]
Согласно справочнику [X] для соединения Na15Sn4 была определена ромбическая структура (символ Пирсона оР40, пр гр Рпта) с параметрами решетки а = 0,981 нм, /> = 2,283 нм, с = 0,537 нм
Электрические и термодинамические свойства сплавов Na-Sn изучены в работах [5, 6]
Литература
1 Hume-Rothery W.//J Chern Soc 1928 V 131 Р 947-963
2 Muller W„ Volk К.// Z Naturforschung В 1978 Bd 33 N 3 S 275- 278
3 Александров Б.Н., Далакова H.B.//Изв АН СССР Металлы 1982 N 1 С 133-140
Muller W., Volk K. // Z Naturlorschung В 1997 Bd 32 N 6 S 709-710
Van der Marel C., van Oosten A.B., Geertsma W., vander Lngt W.//J Phys F Met Phys 1982 V 12 N 10 P 2349-2361
Rivier M„ Pelton A.D.//J Electrochem Soc 1978 V 125 N9 P 1377-1382
ЛЛ Зусмап
Na-Sr. НАТРИЙ-СТРОНЦИЙ
На рис. 250 приведена диаграмма состояния Na-Sr, построенная в работе [1] по данным работ [2, 3], в которых были использованы методы термического и рентгеновского анализов.
Sr, % (по массе)
Рис. 250. Na-Sr
Установлено, что Na и Sr полностью смешиваются друг с другом в жидком состоянии и не образуют соединений. Со стороны Na при температуре 94,8 °C кристаллизуется эвтектика, содержащая 0,65 % (ат) Sr. Растворимость Sr в (Na) незначительна; растворимость Na в (Sr) при эвтектической температуре достигает 12,4 % (ат.).
Литература
Pelton A.D.//Bull Alloy Phase Diagrams 1985 V 6 N I P 43-45
Roberts W.O //US At Energy Comm 1964 T1D-20639 99 p
Busses P.R., Hubberstey P., Pulham RJ.//J Chem Soc Dalton Trans 1976 V 22 P 2327-2329
Na-Ta. НАТРИЙ-ТАНТАЛ
Сведения о сплавах системы Na-Ta очень ограничены. В работе [1] определена растворимость Та в жидком Na при температурах 325, 425 и 525 °C, которая составляет 2,4-10*6 % (ат.), 3,7-10"5 % (ат.) и 2,9-1 О*4 % (ат.) Та соответственно. Согласно расчету, проведенному в работе [2], растворимость Та в жидком Na в интервале температур 700-850 °C возрастает от 10"10 до 10"9 % (по массе) Та. По данным работы [3] растворимость Та в жидком Na в интервале температур 350-900 °C возрастает от 0,07-Ю"4 % (по массе) до 0,1-Ю"4 % (по массе) Na Расхождение в полученных значениях растворимости Та связано с чистотой используемого Na. В работе [4] установлено, что загрязнение жидкого Na кислородом до 0,5 % увеличивает растворимость Та примерно в 11 раз по сравнению с химически чистым Na. Учитывая это, на рис. 251 приведена предполагаемая диаграмма состояния Na-Ta [5], согласно которой Na и Та не смешиваются ни в твердом, ни в жидком состояниях.
Литература
GrandJ.A.//J Phys Chern 1959 V 63 N 8 P 1192-1194
Кузин A.H., Люблинский И.Е., Бескоровайный H.M. И Сб статей Расчеты и экспериментальные методы построения диаграмм состояния М Наука, 1985 С 113-118
ClaarT.D.// Reactor Technol 1970 V 3 N2 Р 124-146
Barker M.G.//Rev Int Haul Temp Refract 1979 V 16 N 3 P 237-243
GargS.P., Venkatraman M., Krishnamurthy N.// J Alloy Phase Diagrams 1990 V 6 N 1 P 10-11
ЛЛ Зусмап
Na-Te. НАТРИЙ-ТЕЛЛУР
На рис 252 приведена диаграмма состояния Na-Te, построенная в работе [1], по результатам исследований [2-4]. Установлено, что в системе существуют три соединения. Na2Te и NaTe3 плавятся конгруэнтно при температурах соответственно 953 и 436 °C, а соединениеNaTe образуется по перитектической реакции при температуре 349±6 °C. У соединений отсутствуют области гомогенности.
Сведения о кристаллической структуре соединений системы Na-Te приведены в табл. 216 В работе [8] формула соединения, богатого Те, указана как Na2Te9; структура соединения не установлена.
Naте, 7« (ат )те
Таблица 216 Кристаллическая структура соединений системы Na-Te
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
С
Naje
СаР2
tF\l, Fm3m
0,7329
0,7294
-
-
[5]
[6]
NaTe*
-
РЬсп
1,5892
0,9947
0,9179
[8]
Ромбическая сингония с 12 формульными единицами в элементарной ячейке
Литература
Pelton A.D., Petrie А.//Bull Alloy Phase Diagrams 1990 V 11 N5 P 447-451
Pellini G., Qnercigh E. // Atti Real Accad Lincei 1910 V 19 N 5 P 19-22
Kravs C.A., Glass S.W. //J Phys Chern 1929 V 33 P 995-999
Petrie A., Pelton A.D.//Ber Bunseges Phys Chern 1989 V 93 P 18-24
Zintl E., Harder A., Dauth B.//Z Elektrochem 1934 Bd 40 S 588-593
Финогенова B.K., Поповкин Б.А., Новоселова A.B. //Журнал неорганической химии 1970 Т 15 N6 С 749-751
Klemm W., SodomannH., LangmesSerP.//Z Anorg All Chem 1939 Bd 241 S 281-304
Bottcher P., Keller R.//J Less-Common Met 1985 V 109 N 2 P 311-321
Л Л Зусман
Na-Th. НАТРИЙ-ТОРИЙ
Диаграмма состояния Na-Th (рис. 253) построена по данным работы [1], полученным методом термического анализа. Для соединения, образующегося при температуре 121 °C, установлена формула Na4Th.
NaTh, % (am.)
Этот вариант не окончательный, так как имеются данные об отсутствии взаимодействия Th и Na вплоть до температур 650-800 °C [X].
Литература
1 Grube G., Botzenhardt L.//Z Elektrochem 1942 Bd 48 S 418-425
ЛЛ Зусман
Na-Ti. НАТРИЙ-ТИТАН
В работе [1] установлено, что вплоть до температуры 200 °C Ti не смачивается жидким Na. Экспериментальные данные о взаимодействии Ti с жидким Na при более высокой температуре отсутствуют. Согласно расчетам, проведенным в работе [2], с использованием субрегулярной модели растворов, в интервале температур 400-800 °C растворимость Ti в жидком Na увеличивается от 10'1 до 10"4 % (по массе).
Ti, •/<> (по массе)
Рис. 254. Na-Ti
На рис 254 приведена диаграмма состояния Na-Ti, которая построена в работе [3], с учетом того, что Na и Ti полностью не смешиваются ни в жидком, ни в твердом состояниях.
Литература
Barker M.G. // Rev. Int. Haul. Temp. Refrac. 1979. V. 16. N 3. P. 237-243.
Кузин A.H., Люблинский И.Е., Бескоровайный H.M. // Сб.статей: Расчеты и экспериментальные методы построения диаграмм состояния. М.: Наука, 1985 С. 113-118.
Bale C.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 2. P. 138-139
Л.Л. Зусман
Na-Tl. НАТРИЙ-ТАЛЛИЙ
На рис. 255 представлена диаграмма состояния Na-Tl, построенная в справочнике [X]. В системе образуются несколько соединений: Na6Tl, Na2Tl, NaTl и NaTl2. Соединение NaTl плавится конгруэнтно при температуре 305 °C и имеет значительную по протяженности область гомогенности. Соединения Na6Tl,Na2Tl образуются по перитектическим реакциям при температурах 77,4, 154 °C соответственно. Соединение NaTl2 образуется по перитектоидной реакции при 154 °C.
В справочнике [X] растворимость Т1 в (Na) при эвтектической температуре указана равной -1,1 % (ат.). Согласно более позднему тщательно проведенному исследованию [1], она значительно меньше и при температурах 17-21 °C составляет 0,3 % (ат.) Т1 и при 62 °C -0,06 % (ат.) Т1, т.е. уменьшается с повышением температуры.
Сведения о кристаллической структуре соединений системы Na-Tl приведены в табл. 217.
Таблица 217. Кристаллическая структура соединений системы Na-Tl
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
и
6
с
Na6Tl
F4Sm
2,4154
-
-
[2]
Na2Tl
Na2Tl
оС4%, СШХ
1,39350
0,88797
1,16927
[3]
NaTl
NaTl
cF\F
Fd^m
0,7469
-
[4]
NaTi;
-
-
0,7488
-
-
[4]
Кубическая сингония, вероятно типа NaCI
Литература
Александров Б.Н., Далакова Н.В. И Изв. АН СССР. Металлы. 1982. N 1. С 133-140 2. Samson S., Hansen D.A. // Acta Crystallogr. В. 1970. V. 28. N 3. P. 930-935.
Hansen D.A., Smith J.F. // Acta Crystallogr. 1967. V. 22. N 6. P. 836-845.
Bennett L.H. // Acta Metall. 1966. V. 14. N 8. P. 997-999.
Л.Л. Рохлин
Na-U. НАТРИЙ-УРАН
Диаграмма состояния Na-U не построена. Na и U имеют незначительную взаимную растворимость [X, Э, Ш]. Согласно наиболее поздней работе растворимость U в Na при температуре 97,8 °C составляет 0,0007 % (ат.) [Ш].
Л.Л. Рохлин
Na-V. НАТРИЙ-ВАНАДИЙ
Диаграмма состояния Na-V не построена. Проведен теоретический расчет растворимости V в жидком Na на основе модели субрегулярных растворов [1]. Рассчитанное значение растворимости V в жидком Na составило -1,6-10"10 % (ат.), -10"8 % (ат.), 210"' % (ат.), 410"6% (ат.) при ,температурах 500, 600, 700, 800 °C соответственно.
Литература
Кузин A.H., Люблинский И.Е., Бескоровайный Н.М. И Сб статей Расчеты и экспериментальные методы построения диаграмм состояния М Наука, 1985 С 113-118
Л Л Рохлин
Na-W. НАТРИЙ-ВОЛЬФРАМ
Диаграмма состояния Na-W не построена Растворимость W в жидком Na, рассчитанная в работе [1] на основе модели субрегулярных растворов, составила 4 10'10 % (по массе) [5 10'11 % (ат)] Растворимость Na в (W) очень мала [2]
Литература
Кузин А.Н., Люблинский И.Е., Бескоровайный Н.М. // Сб статей Расчеты и экспериментальные методы построения диаграмм состояния М Наука 1985 С 113-118
Sangster J., Pelton A.D. И J Phase Equilibria 1991 V 12 N 2 P 204
Л Л Рохлин
Na-Хе. НАТРИЙ-КСЕНОН
Диаграмма состояния Na-Хе не построена Методом меченых атомов определена растворимость Хе в Na при давлении -0,1 МПа и получена зависимость 1g [ат доля Хе] = - 3,248 - 522/Т(К) Р)
В работе [1] приводится уравнение для расчета отношения абсорбированного объема Хе к объему жидкого Na в интервале температур 352-602 °C
Литература
Veleckis Е., Dhar S.K., Cafasso F.A., Feder Н М.//J Phys Chern 1971 V 75 N 12 P 2832-2839
ЛЛ Рохлин
Na-Zn. НАТРИЙ-ЦИНК
Диаграмма состояния Na-Zn, приведенная в справочнике [X], была уточнена в работе [1] В качестве исходных материалов были использованы Zn чистотой 99,9 % (по массе) и Na чистотой 99,95 % (по массе) Сплавы выплавляли в атмосфере аргона в запаянных контейнерах, изготовленных из сплава Мо с 30 % (по массе) W, которые нагревали до температуры 900 °C
Naгп,*У«(ат.)Zn
Phc 256. Na-Zn
Построенная no результатам термического анализа диаграмма состояния Na-Zn приведена на рис 256 Диаграмма характеризуется наличием области несмешиваемости, протяженность которой составляет 11-92 % (ат) Zn [1] Критическая температура купола расслаивания составляет 820 °C В системе установлено соединение NaZn13 [X, 1], которое образуется по синтектической реакции Ж] + Ж2 » NaZn13 при температуре 548±2 °C Эвтектическая реакция Ж - (Na) + NaZn13 протекает при температуре 97±0,5 °C при концентрации Na почти 100 % (ат) Характер реакции между (Zn),NaZn13 и жидкостью при температуре, близкой к температуре плавления Zn, точно не установлен (эвтектическая или перитектическая реакция) [1]
Используя модель регулярных растворов, авторы работы [1] также рассчитали протяженность области расслаивания при температуре 548 °C, которая хорошо согласуется с полученной экспериментально В работе [2] была предложена формула для расчета растворимости Zn в Na в интервале температур 190-550 °C Igx = 0,998 - 2,562-Ю3/?*, где х - молярная доля Zn, Т- температура, К Однако значение растворимости Zn в Na, полученное по этой формуле при температуре 548 °C, составляет 0,8 % (ат), что намного меньше значения, полученного экспериментально в работе [1] (см рис 256) Поэтому данные работы [2] маловероятны
В работах [3, 4] исследованы термодинамические свойства жидких сплавов системы Na-Zn Было установлено, что при температурах 575-640 °C система характеризуется значительными отклонениями от
закона Рауля и ее свойства не подчиняются закономерностям регулярных растворов во всей области составов.
Соединение NaZn13 имеет структуру собственного типа (символ
Пирсона cFl 12, пр.гр. ЕтЗс), параметр решетки а = 1,22836 нм [5].
Литература
1 Cetin Н., Ross R.G.//J Phase Equilibria 1991 V 12 N 1 P 6-9
Lamprecht G.J., Crowther P.//Trans AIME 1968 V 242 N 10 P 2169-2171
Лантратов М.Ф., Морачевский А.Г., Антонова М.И. И Журнал прикладной химии
1963 Т 36 N 6 С 1278-1283
Морачевский А.Г., Майорова Е.А., Воробьева О.И. // Электрохимия 1982 Т 18 N 1
С 148-150
Schomaker D.P., Marsh R.E., Ewing F.J. et al // Acta Crystallogr 1952 V 5 P 637-644
Л Л Зусман, H P Бочвар
Na-Zr. НАТРИЙ-ЦИРКОНИЙ
Диаграмма состояния Na-Zr представлена на рис. 257 схематически согласно работе [1] в предположении, что она имеет сходство с диаграммой состояния Li-Ti Zr не образует с Na каких-либо соединений и не обнаруживает взаимной растворимости [2]. В работе [3] выполнен расчет линии ликвидуса со стороны Na с использованием модели
NaZr, % (am)Zr
субрегулярных растворов. Получено уравнение линии ликвидуса: 1пх = 6,05 - 24,94-103/Т, гдех - мольная доля Zr, Т- температура, К.
Согласно данным, приведенным в работе [4], растворимость Zr в жидком Na может быть выражена уравнением
Igx =-3464/7+0,831,
где % - концентрация Zr, % (ат.)
Литература
Moffatt W.G.// Handbook of Binary Phase Diagrams NewYork Business Growth Services General Electric Co Schenectady, 1978 V 4 278 p
Weeks J.R.//Trans ASM 1965 V 58 P 302-322
Кузни A.H., Люблинский И.Е., Бескоровайный H.M. И Расчеты и экспериментальные методы построения диаграмм состояния Сб статей М Наука, 1985 С 113-118
Kubaschewski von Goldbeck О. // Atomic Energy Review Spesial Issue N 6 Zirconium Phisico-chemical properties of its compounds and alloys Vienna International Atomic Energy Agency 1976 P 67-140
Л А Третъяченко
Nb-Nd. НИОБИЙ-НЕОДИМ
Диаграмма состояния Nb-Nd не построена. В работе [1] сообщается, что Nb в Nd при температуре плавления последнего практически не растворяется
Литература
Гшнейднер К.А. Сплавы редкоземельных металлов Пер с англ / Под ред ЕМ Савицкого М Мир, 1965 427 с
Е И Гладышевский, О И Бодак, В К Печарский
Nb-Ni. НИОБИЙ-НИКЕЛЬ
В работе [1] проанализированы данные опубликованных работ по системе Nb-Ni и построена обобщенная диаграмма состояния, приведенная на рис. 258. Диаграмма в основном совпадает с диаграммой, построенной в работе [2], которая признана наиболее достоверной и подтверждается другими исследованиями Линии ликвидуса и солидуса твердого раствора (Nb) построены по данным работы [3].
В работе [2] применялись методы микроструктурного, рентгеновского и термического анализов. Исходными материалами служили Ni чистотой 99,98 % (по массе) и Nb чистотой 99,91 % (по массе).
Система характеризуется наличием трех соединений Ni8Nb, Ni3Nb и Ni6Nb7. Соединение Ni3Nb плавится конгруэнтно при температуре -1400 °C. Соединение Ni6Nb7 образуется по перитектической реакции Ж + (Nb) = Ni6Nb7 при температуре 1290 °C. Соединения Ni3Nb и Ni6Nb7 имеют широкие области гомогенности. Область гомогенности Ni3Nb при температуре 1000 °C расположена в интервале 23,5-26,5 % (ат.) Nb, область гомогенности NLNb7 при температуре 1100 °C - в интервале 50-54 % (ат.) Nb.
Соединение Ni8Nb согласно данным работы [4] существует при температурах ниже 535 °C. Предположительно оно образуется по перитектоидной реакции при 535 °C. Область гомогенности этого соединения не установлена.
В системе кристаллизуются две эвтектики по реакциям:
Ж » (Ni) + Ni3Nb при 1282 °C и -16 % (ат.) Nb,
Ж - Ni3Nb + Ni6Nb7 при 1175 °C и 40,5 % (ат.) Nb.
Растворимость Ni в Nb составляет 4,5 % (ат.) при температуре 1400 °C [3]. Построенная в работе [5] линия солидуса (Nb) дает значение 8 % (ат.) Ni при температуре 1570 °C, однако эти данные не согласуются с результатами работ [2, 3].
Линия сольвуса (Ni) построена по данным работ [2,6,7]. В некоторых работах, в частности в работе [8], делается вывод о более плавном падении растворимости Nb в (Ni), так что она оказывается значительной даже при 800 °C. Однако наличие при низких температурах соединения Ni8Nb должно приводить к снижению растворимости, поэтому предпочтение следует отдать данным работы [2].
Соединение№6НЬ7 (во многих работах обозначается KaKNiNb) имеет кристаллическую структуру типа W6Fe7 (символ Пирсона й/?13, пр.гр. R3m, параметры решетки а = 0,4893, с = 2,664 нм).
Соединение Ni3Nb имеет структуру типа pCu3Ti (символ Пирсона оР8, пр.гр. Рттп, параметры решетки а = 0,5116, b = 0,4565, с = 0,4258 нм).
Соединение Ni8Nb обладает тетрагональной структурой, параметры решетки а = 1,08, с = 0,36 нм [4, 9].
Литература
Nash Р., Nash А. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 2. P. 124-130.
Duerden I.J., Hume-Rothery W. // J. Less-Common Met. 1966. V. 11. N 6. P. 381-387.
Wicker A., Allibert C., Oriole J., Bonier E. // C.R. Hebd. Seances Acad. Sei.. Ser. C. 1970. V. 271.N4 P 273-275.
Van der Wekken C.J., Taggart R., Polonis D.H. // Met Sei. Journ. 1971. V. 5. P. 219-223.
Корнилов И.И., Пылаева E.H. И Изв. АН СССР. Металлы. 1966. N 5.С. 132-136.
Grube G., Kubaschewski О., Zwianer К. //Z. Elektrochem. 1939. Bd. 45. N 12. S. 881-884.
Arajs S., Chessin H., Colvin R.V. // Phys. State Solidi. 1963. V 3. P. 2337-2346.
Duvall D.S., Donachie M.J. //J. Ins. Met. 1970. V. 98 N 7. P. 182-187.
Guist W.E., Vander Wekken C.J., Taggart R., Polonis D.H. //Trans. AIME. 1969. V. 245. N 2. P 345-349.
E.H. Шефтелъ
Nb-O. НИОБИЙ-КИСЛОРОД
Диаграмма состояния Nb-O приведена на рис. 259 по справочнику $Э], линия сольвуса твердого раствора (Nb) - согласно справочнику [Ш]. В системе установлены оксиды NbO, NbO2 и Nb2O5. Оксиды NbO и NbO2 плавятся конгруэнтно при температурах 1945 и 1915 °C соответственно. Оксид Nb2O5 предположительно образуется по перитектической реакции при температуре 1510 °C.
Рис. 259. Nb-O
В работе, [1] была обнаружена еще одна равновесная фаза, состав которой отвечает формуле Nb4O5. Эта фаза была обнаружена в катодных осадках при электролизе расплавов, содержащих в определенных соотношениях оксифторидные комплексные ионы Nb(V) и фторидные комплексные ионы Nb(IV). Оксид Nb4O5 также был получен путем химического взаимодействия пентаксида Nb с расплавом, содержащим фторидные комплексные ионы Nb(IV). Характер образования указанного оксида не установлен.
В системе имеют место две эвтектические реакции:
Ж = СМЬ) + ХЬОпри 1915 °C и 40,5 % (ат.) О,
Ж - NbO + NbO2при 1810 °C и 60,7 % (ат.) О.
Растворимость О в (Nb) составляет -1,5 % (ат.) при температуре 850 °C и -3,5 % (ат.) при температуре 1200 °C [2]; в интервале температур 800-1500 °C она описывается уравнением [3]:
1g х = - 0,33 - 1680/7*,
где .г - концентрация О, % (ат.), Т-температура, К.
По данным рентгеноструктурных исследований монокристаллов и порошков оксид NbO имеет ГЦК структуру с параметром решетки а = = 0,42102 нм [4]. Оксид NbO2 имеет упорядоченную тетрагональную структуру, параметры решетки а = 1,368 нм, с = 0,597 нм [5]. Оксид Nb2O5 имеет несколько полиморфных модификаций, однако не все из них стабильные: aNb2O5 образуется при окислении при температурах ниже 800 °C; yNb2O5 может образоваться при температурах выше 1285 °C; стабильной модификацией является оксид PNb2O5, который принадлежит моноклинной сингонии, параметры решетки а = 1,963 нм, b = 0,3835 нм, с = 0,2093 нм, Р = 120 °C или а = 0,2039 нм, b = 0,382 нм, с = 0,1947 нм, Р = 115,55° Р].
Оксид Nb4O5 принадлежит новому структурному типу оксидов Nb, имеет тетрагональную структуру (пр.гр. Р421птс), параметры решетки а = 0,6651, с = 0,4814 нм) [1].
Литература
. Гриневич В.В., Модель М.С., Аракчеева А. А. и др. //Доклады АН СССР. 1991 Т. 319 № 2. С. 380-394
Altstetter C.J. // Bull Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 6. P. 543-553.
Фромм E., Гебхардт E. Газы и углерод в металлах: Пер. с нем. / Под ред Б.В. Линчевс- кого. М Металлургия, 1980 712 с.
4. Brauer G., Morawiets Н. // Z. Anorg All. Chern. 1962. V. 37. P. 13-20.
Terao N. //Jpn. J. Appl. Phys 1963 V. 2. P. 565-573.
E.H. Шефтель
Nb-Os. НИОБИЙ-ОСМИЙ
Диаграмма состояния Nb-Os исследована методами микроскопического, рентгеновского и микрорентгеноспектрального анализов [1]. В качестве исходных материалов были использованы порошок Nb чистотой 99,8 % (по массе) и порошок Os чистотой 99,9 % (по массе). В системе (рис. 260) присутствуют три промежуточные фазы х, о, р. Фаза X образуется по перитектической реакции при температуре -2270 °C; фаза о плавится конгруэнтно при температуре -2200 °C; фаза р образуется по Перитектоидной реакции при температуре -1975 °C. Все три фазы х, о й р имеют широкие области гомогенности, которые находятся в пределах 35-51,54-73 и 71-75 % (ат.) Nb соответственно.
В системе протекают две эвтектические реакции:
Ж = х + ° пРи температуре -2120 °C и концентрации 53 % (ат.) Nb,
osНЬ/Мот.)Nb
Рис. 260. Nb-Os
Ж » a + (Nb) при температуре -2175 °C и концентрации -74 % (ат ) Nb.
Кристаллическая структура фаз системы Nb-Os приведена в табл. 218
Таблица 218 Крнсталлнческан структура фаз системы Nb-Os [1]
Фаза
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Примечание
а
С
X
«Мп
с/58, /43 т
0,96610,9776
При 1600 °C
0
ри
ZP30, P*-jmnm
0,9820
0,9897
0,5050
0,5083
Со стороны Os
Со стороны Nb
Фаза
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Примечание
а
С
Р
Cr3Si
с?8, РтЗп
0,51180,5135
-
-
(Nb)
W
с/2, 1тЗт
0,32330,3263
-
При 83-90 % (ат) Nb
(Os)
Mg
крг, Pb-jmmc
0,27520,2762
0,43680,4415
При 10-20%(aT)Nb
Литература
1 Waterstrat R.M., Manuszewski R.C.//J Less-Common Met 1977 V 51 N 1 P 55-67
E H Шефтель
Nb-P. НИОБИЙ-ФОСФОР
Сведения о системе Nb-P приведены в справочнике [Ш]. Исследование системы было проведено методами рентгеновского, магнитного, термического и микроскопического анализов. Установлено образование двух соединений NbP и NbP2. Соединение NbP плавится конгруэнтно, температура образования его не установлена. Соединение NbP2 распадается при нагреве (-1730 °C) с образованием жидкости и паров фосфора. При концентрации 16 % (ат.) Р протекает эвтектическая реакция Ж » Nb + NbP (температура реакции не установлена).
Соединение№Р2 имеет моноклинную структуру, параметры решетки а = 0,8878(9), b = 0,3266(2), с = 0,7529(9) нм, р = 119,8°. Соединение NbP обладает тетрагональной структурой (пр гр. 14]/и</, параметры решетки а = 0,333(4), с = 1,14(0) нм при 44,7 % (ат.) Р и а = 0,333(4), с = 1,137(8) нм при 50 % (ат) Р).
Е Н Шефтель
Nb-Pb. НИОБИЙ-СВИНЕЦ
Сведения о сплавах системы Nb-Pb приведены в справочнике [Ш]. По данным металлографического анализа при нагреве до температуры 850 °C соединения в системе не обнаружены. В сплавах, полученных смешиванием порошка Nb с РЬ (проволока) при давлении 20 МПа и температуре 1500 °C с последующим спеканием в графитовых контейне-
pax при температуре 1100 °C, было обнаружено соединение Nb3Pb с кубической структурой типа W (символ Пирсона с/2, пр гр 1тЗт, параметр решетки а = 0,5270 нм)
Е Н Шефтель
Nb-Pd. НИОБИЙ-ПАЛЛАДИЙ
Диаграмма состояния Nb-Pd приведена в справочниках [X, Э] В справочнике [Ш] на основании обзора экспериментальных данных по рентгеновским исследованиям указано на более сложный характер строения диаграммы. В работе [1] построена диаграмма состояния (рис 261) по результатам микроструктурного и рентгеновского анализов В качестве исходных материалов использовали порошки Nb чистотой 99,8 % (по массе) и Pd чистотой 99,95 % (по массе) Авторы работы [1] не обнаружили фазу б, о которой сообщалось в справочниках [X, Э, Ш], и предположили, что фаза Nb3Pd2 со структурой типа NbRu [Ш] является метастабильной
В системе Nb-Pd установлено существование трех соединений [1] Соединения NbPd2 и aNbPd образуются по перитектическим реакциям
Pd, % (по массе)
Рис 261 Nb-Pd
Ж + (Pd) = NbPd2 при -1610 °C и -67 % (ат.) Pd,
Ж + NbPd2 = aNbPd при - 1565 °C и -60 % (ат ) Pd
Соединение NbPd3 образуется конгруэнтно в твердом состоянии при температуре -1610 °C и имеет две модификации Все три соединения имеют области гомогенности.
В системе протекает одна эвтектическая реакция
Ж - (Nb) + aNbPd при 1520+10 °C и -47 % (ат) Pd и две эвтектоидные реакции
aNbPd » (Nb) + NbPd2 при 1255+5 °C и -50 % (ат) Pd,
(Pd) = NbPd2 + NbPd3 при - 1560 °C и - 71 % (ат) Pd
В твердом растворе (Nb) растворяется до 35 % (ат) Pd при 1255 °C и -20 % (ат ) Pd при 800 °C В твердом растворе (Pd) растворяется до -31 % (ат) Nb при 1610 °C и -18 % (ат) Nb при температурах <1500 °C Кристаллическая структура соединений приведена в табл 219.
Таблица 219 Кристаллическая структура соединений системы Nb-Pd
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
С
aNbPd
Си
с/=4, Fm3m
0,4020** 0,4012*2 0 4004*3
-
[1] 14 [I]
NbPd2
MoPtj
о 76, Inimm
0 2839
0,8376
0 3886
[21
aNbPd3
TiAI3
tis,
I4lmmm
0,3895*4
-
0.7913*4
[3]
PNbPd,
NbPd3
орг^
Pnimm
0,5486
0,4845
1,3602
[4]
**При концентрации 50 % (ат) Pd
2При концентрации 52 % (ат) Pd
*3При концентрации 55 % (ат ) Pd
*4При температуре 850 °C
*'"*’Данные получены на быстрозакалепных образцах
Литература
Giessen B.C., Grant N.J., Parker D.P. et al. H Metall. Trans. A. 1980. V. 11. N 5. P 709-715.
Giessen B.C., Grant N.J. II J. Less-Common Met. 1965. V. 8. P. 114-119.
Dwight A.E. II Columbium Metallurgy. AIME Met. Soc. Conf. New York: Interscience Publ., 1961. V. 10. P. 383-406.
GiessenB.C., Grant N.J.//Acta Cristallogr. 1964. V. 17. P. 615-616.
А.Л. Татаркина, E.M. Соколовская
Nb-Pr. НИОБИЙ-ПРАЗЕОДИМ
Диаграмма состояния Nb-Pr не построена. По данным работы [1] Nb и Рг не смешиваются в жидком состоянии. Система, по-видимому, принадлежит к монотектическому типу. Двойные соединения отсутствуют.
Литература
. Савицкий Е.М., Барон В.В., Ефимов Ю.В. И Редкоземельные металлы и сплавы: Сб. статей. М/. Наука, 1971. С. 81.
Е.И. Гладышевский, О. И. Бодак, В. К. Пекарский
Nb-Pt. НИОБИЙ-ПЛАТИНА
Диаграмма состояния Nb-Pt, приведенная на рис. 262, построена в работе [1] по результатам микроскопического, рентгеновского, микрорентгеноспектрального и термического анализов. В качестве исходных компонентов использовали Nb чистотой 99,6 % (мае.) и Pt чистотой 99,9 % (мае.). Сплавы выплавляли в дуговой печи, термическая обработка сплавов включала длительные отжиги при различных температурах: от 3 ч при температуре 1900 °C до 1 мес. при 1000 °C.
В системе Nb-Pt установлено существование шести соединений, из которых одно NbPt3 образуется конгруэнтно при температуре 2040 °C, остальные Nb3Pt, Nb2Pt(o), Nbl-X, Pt1+x, a'Pt, NbPt2 образуются no перитектическим реакциям. Соединение a'Pt существует в узком температурном интервале 1780-1670 °C. Соединение Nb3Pt имеет значительную область гомогенности, протяженностью 19-28 % (ат.) Pt при температуре 1800 °C. Соединение Nb2Pt также имеет область гомогенности, которая при температуре 1700 °C расположена в интервале 31-38 % (ат.) Pt. Области гомогенности других соединений
Pt,V.(no массе)
Рис. 262. Nb-Pt
составляют 1-2 % (ат.). Соединение NbPt3 существует в двух модификациях, но температура перехода не установлена.
Нонвариантные реакции приведены в табл. 220.
Таблица 220. Нонвариантные реакции в системе Nb-Pt ]1]
Реакция
Содержание Pt в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Ж + (Nb) - Nb3Pt
-26,
-12,
-19
2040т10
Ж + Nb3Pt - Nb2Pt
-36,
-28,
-31
1800т 10
Ж - Nb2Pt + Nb,_xPtl+x
-43,
-38,
-51
1700т10
Ж + a'Pt” Nb,_xPtl+A
-57,
-51
1750
Ж + NbPl,-a-Pl
-67,
-57
1780+10
a'Pt - Nb[_xPt|+x + NbPt,
-54,
-67
1670
Ж + NbPt3 = NbPt2
-75,
-67
1990
Ж + NbPt3 - (Pt)
-76,
-80
2000
В системе отмечается значительная растворимость компонентов друг в друге. Растворимость Pt в (Nb) составляет -12% (ат.) при температуре 2040 °C и -5 % (ат.) при 1150 °C. Растворимость Nb в (Pt) составляет -20 % (ат.) при температуре 2000 °C и при понижении температуры снижается незначительно.
Кристаллическая структура соединений системы Nb-Pt приведена в табл. 221.
Таблица 221. Кристаллическая структура фаз системы Nb-Pt
Фаза
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
b
с
При концентрации Pt, % (ат.):
Nb3Pt
Cr3Si
cP8, РтЗп
0,5181
0,5138
-
20-28 [1]
Nb2Pt(o)
CrFe
еРЗО, P4jmnm
0,99400,9902
-
0,51450,5132
32-38 [1]
Nb1_APtl + x
AuCd
<>Р4.
Ртта
0.2?80
0,4983
0,4611
50 [1, 2]
NbPt2
MoPt2
о 16, Immm
0,2801
0,8459
0,3951
67 [1,2]
aNbPt3
PCu3Ti
oPi, Рттп
0,5534
0,4873
0,4564
75 [1,2]
pNbPt;
NbPt3
тР48, Р2^т
0,5537
0,4870
2,233
75 [1,2]
(Nb)
W
сП, 1т Зт
0,3277
0,3260
-
5[1] Ю[1]
(Pt)
Cu
cF4, Fm3m
0,3940 0,3935 0,3927
0,3924
82 [1] 85[1]
90 [1]
95 [1]
*a = 90,63’.
Структура соединения a'Pt неизвестна.
Литература
1 Waterstrat R.M., Giessen B.C.//Metal. Trans. A. 1985. V. 16. P. 1943-1949.
Giessen B.C., Grant N.J.//Acta Crystallogr. 1964. V. 17. P.615-616.
А Л. Татаркина, E. M. Соколовская
Nb-Pu. НИОБИЙ-ПЛУТОНИЙ
Диаграмма состояния Nb-Pu не построена. Промежуточных фаз в системе не обнаружено [Э]. Растворимость Ри в (Nb) согласно данным металлографического анализа, приведенным в справочнике ЦП], составляет менее 1 % (по массе).
Е Н Шефтель
Nb-Rb. НИОБИЙ-РУБИДИЙ
Обобщенная диаграмма при давлении 0,1 МПа (рис. 263) приведена в справочнике [М]. Она построена по данным работ [1, 2], полученным путем расчета.
Литература
I Chase M.W.//Bull Alloy Phase Diagrams 1983 V 4 N2 P 124
Niessen A.K.,de Boer F.R., Boom R. et al //Calphad 1983 V 7 P 51-70
H P Бочвар
Nb-Re. НИОБИЙ-РЕНИЙ
Диаграмма состояния Nb-Re исследована многократно, построена в работах [1-4] и уточнена в работе [5]. Все построенные диаграммы в основном подобны, характеризуются наличием двух промежуточных фаз (х и о) и широкой областью твердого раствора (Nb). Основное различие заключается в определении характера образования фазы х и температурного интервала существования фазы о.
На рис. 264 диаграмма Nb-Re приведена по данным работы [5]. Согласно работе [5] фаза х образуется по перитектической реакции, тогда как в работах [2, 4] говорится о конгруэнтном плавлении этой фазы при температуре 2800 °C и концентрации 80 % (ат.) Re [2] или при -2750 °C
NbRe, •/• (am.)Re
и 85 % (ат.) Re [4]. Фаза х имеет широкую область гомогенности, которая при температуре 2200 °C расположена в интервале 62-87 % (ат.) Re [2], 69,5-86,5 % (ат.) Re [1,5], 61,5-87 % (ат.) Re [4]. Фаза о по данным всех исследователей образуется по перитектической реакции и существует в узком температурном интервале, распадаясь по эвтектоидной реакции на (Nb) и фазу х
В системе образуется эвтектика между (Nb) и фазой о [1-5]. По данным работ [2-4] существует еще одна эвтектика между фазой х и (Re) при температуре 2715?15 °C и концентрации 87т0,5 % (ат.) Re [4] или при 2730 °C и 90 % (ат.) Re [2].
Нонвариантные реакции приведены в табл. 222.
Таблица 222 Нонвариантные реакции в системе Nb-Re
Реакция
Содержание Re в фазах, % (ат)
Температура, °C
Источник
Ж - (Nb) + о
51,46,5,55
2350
[5}
48,44,5,54
2435
[4]
52,46,-
2400
[2]
Ж + х- о
- 56,-57,69,5
2400
[5]
-53,-53,61,5
2565
[4]
-57,-57,62
2450
[2]
о « (Nb) + х
57,46,69,5
2200
[5]
54,45,561,5
2162
[4]
57,-,62
>2300
[2]
Ж + (Re) - х
-66,96,-75
2520
[5]
Данные по растворимости Re в (Nb), определенные различными исследователями, хорошо согласуются между собой. При эвтектической температуре растворимость Re в (Nb) составляет 46 % (ат.) [2]; 45,5 % (ат.) [4]; 46,5 % (ат.) [5], а при температуре 1000 °C соответственно 43; 45,5; 38,5 % (ат.). Максимальная растворимость Nb в (Re) равна 4+0,5 % (ат.) [4], при температуре 1500 °C растворимость снижается до 0,4 % (ат.) [5].
Фаза х имеет структуру типа аМп (символ Пирсона с/58, пр.гр. 743m), параметр решетки уменьшается от а = 0,967 нм для сплава с 83,4 % (ат.) Re до а = 0,961 нм для сплава с 90,9 % (ат.) Re [2, 5].
Фаза о имеет структуру типа ри (символ Пирсона ZP30, пр.гр. Р4г!тпт, параметры решетки а = 0,875 нм, с = 0,406 нм [2] или л = = 0,978 нм, с = 0,511 нм [4]
Литература
I Савицкий E.M., Тылкииа M.A., Поварова К.Б. // Атомная энергия 1959. Т. 7. Вып. 5. С 470-472
Knapton A.G. И J. Less-Common Met 1959. V. I N 6. P. 480-483.
Giessen В.C., Nordheim R., Grant N.J.//Trans. AIME. 1961. V 22l. P. 1009-1013
Grant N.J., Giessen B.C. И J. Metals. 1961. V. 13. P 87-90
Савицкий E.M., Тылкииа M.A., Левин A.M. Сплавы рения в электронике. М : Энергия, 1980 216 с.
М А Тылкииа
Nb-Rh. НИОБИЙ-РОДИЙ
Диаграмма состояния Nb-Rh была построена в работе [1] во всем интервале концентраций по результатам рентгеновского, металлографи-
ческого и термического анализов. В системе обнаружено образование девяти промежуточных фаз, из которых одно NbRh3 плавится конгруэнтно при температуре 1950 °C и концентрации 72 % (ат.) Rh. Остальные промежуточные фазы образуются по перитектическим или перитектоидным реакциям, которые приведены в табл. 223. В табл. 223 также Приведены имеющие место в системе две эвтектические и две эвтектоидные реакции. '
Таблица 223 Нонвариантные реакции в системе Nb-Rh |1|
Реакция
Содержание Rh в фазах, % (ат )
Температура, °C
Ж + NbRh3 » п
-67,
71,
-69
-1900
Ж + п - С
-55,
66,
63,5
-1625
Ж + С-с
-54,
-63,
62
1600
Ж + е-р
-53,
-60,
57,5
1580
Ж + (Nb) = о
33,
20,5,
30
1660
Р + с = 6
54,5,
-
-1420
р + 6 = у
-,
-52,
-
-1350
(Nb) + o-Nb3Rh
14,
28,5
-25
1220
Ж = о + (1
45,
39,
46,5
1550
Ж - NbRh3 + (Rh)
-83,
79,
83,5
-1900
Е “ 6 + £
57,5,
-,
-
1335
Р - о + у
49,5,
39,5,
51,5
1335
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 224.
Таблица 224 Кристаллическая структура соединений Nb^Rh ]1]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Примечание
а
b
с
При Rh, % (ат)
NbRh3
AuCu3
сР4,
0,3857
—
—
74,5
Pm 3 m
0,3844
-
-
77,2
П
VCo3
ЛР24,
0,5483
-
1,3405
69,2
Р6т2
С*
-
-
0,2806
0,4772
2,025
62,3
е
AuCd
О РА,
0,2813
0,4808
0,4510
58,8
Ртта
б**
-
Ртст
0,2827
0,4770
1,3587
55,9
Y
AuCu
1РА,
0,4019
0,3809
51,3
РА/ттт
О
CrFe
1Р30,
0,9869
—
0,5106
29,7
PA^Imnm
0,9810
-
0,5068
37,8
Nb3Rh
Cr3Si
сР8,
0,5120
-
-
24,8
РтЗп
Моноклинная сингония
Ромбическая сингония
Литература
I Ritter D.L., Giessen В.С., Grant N.J.//Trans AIME 1964 V 230 P 1250-1267
А Л Татаркина, E M Соколовская
Nb-Ru. НИОБИЙ-РУТЕНИЙ
Диаграмма состояния Nb-Ru, построенная в работе [1], приведена на рис. 266 Кривые ликвидуса и солидуса построены пирометрическим методом. Система характеризуется широкими областями твердых растворов (Ru) и (Nb). Кривые ликвидуса и солидуса в области (Nb) имеют минимум при температуре 1870 °C и концентрации 39 % (ат) Ru
И максимум при температуре 1942 °C и концентрации 50 % (ат.) Ru. Эвтектика (Nb) + (Ru) кристаллизуется при температуре 1774 °C и Концентрации 65 % (ат.) Ru. В системе по перитектоидной реакции при температуре 1540 °C образуется соединение NbRu3.
Согласно данным работы [1] твердый раствор (Nb) имеет ОЦК структуру, которая стабильна при концентрации до 58 % (ат.) Ru. Обнаруженная авторами работ [2-4] при концентрациях -37-60 % (ат.) Ru структура с тетрагональной ОЦ решеткой появляется в сплавах в результате мартенситного превращения.
Соединение NbRu3 имеет структуру типа AuCu3 (символ Пирсона сР4, пр.гр. РтЗт, параметры решетки а = 0,2750 нм, с = 0,4418 нм) [1]. Параметры решетки (Nb) уменьшаются с увеличением содержания Ru. В работе [2] сообщается, что вблизи эквиатомного состава при охлаждении сплавов происходит переход тетрагональной ОЦ структуры (Параметры решетки а = 0,3194 нм, с = 0,3311 нм при 45 % (ат.) Ru) в ромбическую ГЦ структуру (параметры решетки а = 0,4285 нм, b = = 0,4197 нм, с = 0,4326 нм при 55 % (ат.) Ru).
Литература
Hurley G.F., Brophy J.H.//J Less-Common Met 1964 V 7 P 267-277
Raub E., Fritzshe W.//Z Metailkunde 1963 Bd 54 S 317-319
. Greenfield P., Beek P.A. // J. Metals. 1956. V. 8. P. 265
. Das B.K., Schmerling M.A., Lieberman D.S. // Mater. Sei. Eng. 1970. V. 6. P 248.
А Л. Татаркина, E.M Соколовская
Nb-S. НИОБИЙ-СЕРА
Диаграмма состояния Nb-S не построена. Данные, приведенные в справочнике [X], были пересмотрены в более поздних работах, с учетом новых исследований [Ш]. Установлены и изучены следующие соединения. Соединение NbS3 имеет моноклинную структуру, параметры решетки а = 0,494 нм, b = 0,674 нм, с- 1,81 нм, р = 97,5° [1-3]. СоединениеNbS2 существует в двух модификациях. При температурах ниже 800 °C стабильна модификация с ромбоэдрической структурой, возможно типа MoS2 (символ Пирсона HR3, пр.гр. R3m\ параметры эквивалентной гексагональной решетки а = 0,333 нм, с = 1,189 нм. В интервале температур 850-1050 °C стабильна модификация с гексагональной структурой типа MoS2 (символ Пирсона hP6, пр.гр. Р63!ттс, параметры решетки а = 0,331 нм, с = 1,189 нм).
Соединение Nb1+xS2 при температуре 1100 °C и х = 0,12-0,25 и при температуре 800 °C их = 0,12-0,5 имеет ромбоэдрическую структуру (пр.гр. R3m, параметры эквивалентной гексагональной решетки а = = 0,333 нм, с = 1,780-1,785 нм). При более высоких содержаниях Nb при х = 0,30-0,43 и температурах выше 1000 °C стабильно соединение Nb1+x.S2 с гексагональной структурой (пр.гр. Рб^ттс, параметры решетки а = 0,331 нм, с = 1,253-1,265 нм).
Соединение Nb2_x.S2 при х = 0,0-0,3 стабильно при температурах ниже 850 °C и имеет гексагональную структуру, параметры решетки а = 0,332 нм, с = 1,292 нм [1,3]. Структура соединения NbS]_x, находящегося в равновесии с Nb, гексагональная типа NiAs (символ Пирсона hP^, пр.гр. Р631ттс, параметры решетки а = 0,333, с = 0,639 нм). При температурах выше 850 °C появляется одна или несколько фаз при концентрациях около 50 % (ат.) S.
Литература
Jellinek F., Braner G., Muller H. // Nature 1960. Bd. 185. S. 376-377
Григорян Л.А., Новоселова А.В. //Доклады АН СССР. 1962. Т. 144. С. 795-797
Jellinek F.//Arkiv Kemi. 1963 Bd. 20. S. 447-480.
Nb-Sb. НИОБИЙ-СУРЬМА
Диаграмма состояния Nb-Sb построена в работе [1] по результатам металлографического, термического, рентгеновского анализов и измерения микротвердости (рис. 267). В качестве исходных материалов
использовали Nb чистотой 99,8 % (по массе) и Sb чистотой 99,9 % (по массе). Сплавы с содержанием Nb до 60 % (ат.) выплавляли в индукционной печи, остальные сплавы - дуговой плавкой в атмосфере очищенного Не. Затем образцы отжигали при температурах 800 и 600 °C в течение 150 ч.
Согласно данным работы [1] в системе существуют четыре соединения Nb3Sb, Nb3Sb2, NbSb, Nb4Sb5. Все эти соединения образуются по перитектическим реакциям при температурах 1750, 1140, 1020 и 760 °C соответственно. Авторами работы [2] обнаружено еще одно соединение NbSb2, однако характер образования его не сообщается. При температуре, близкой к температуре плавления Sb, в системе кристаллизуется эвтектика. Растворимость Sb в (Nb) при температуре 800 °C составляет -4 % (ат.) и увеличивается при повышении температуры. Nb практически не растворяется в (Sb).
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 225.
Таблица 225 Кристаллическая структура соединений системы Nb-Sb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
Nb3Sb
Cr3Si
сР^ Рт^п
0,52643
-
-
[2]
NbSb
NiAs
ИР4, Рб^ттс
0,4270
-
0,5447
[1]
Nb4SB5
Te4Ti5
tl\8, 14т
1,0314 1,031
-
0,35566 0,357
[2]
13]
NbSb;
-
-
1,0239
0,36319
0,8333
[2]
Моноклинная сингония, р = 120,07°, возможная пр гр
С2, Ст или СИт
Структура соединения Nb3Sb2 не установлена.
Литература
Мызенкова Л.Ф., Барой В.В., Савицкий Е.М.//Изв АН СССР Металлы 1966. N 2 С 163-165
Furuseth S., Kjekshus А.//Acta Chem Scand 1964 V 8 P 1180-1195
Boiler H., Nowothy H.//Monatsh Chem 1964 Bd 95 S 1272-1282
E H Шефтель
Nb-Sc. НИОБИЙ-СКАНДИЙ
Диаграмма состояния Nb-Sc (рис. 268) построена в работе [1] Диаграмма состояния представляет собой систему эвтектического типа с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии. Эвтектика кристаллизуется при температуре 1500 °C и концентрации 97 % (ат.) Sc. Растворимость Sc в (Nb) не превышает 0,1 % (ат), а растворимость Nb в (Sc) не превышает 0,4 % (ат.)
NbSc, 7» (am.)Sc
Рис. 268. Nb-Sc
Литература
I Наумкин О.П., Терехова В.Ф., Савицкий E.M. // Редкоземельные металлы и сплавы Сб статей М Наука 1971 С 28-34
Е И. Гладышевский, О И Водок, В К Печорский
Nb-Se. НИОБИЙ-СЕЛЕН
На протяжении последних 30 лет проводились интенсивные исследования соединений, образующихся в этой системе, однако диаграмма состояния не построена. Отчасти это связано с экспериментальными трудностями, и как результат этого с противоречивостью данных различных исследователей. Следует отметить, что в системе могут образовываться различные политипные структуры. Такие политипы имеют сходное кристаллическое строение и близкие энергии Образования [1, 2].
Частично диаграмма состояния Nb-Se была построена в работе [1]. Однако авторы отмечают, что трудно достигнуть равновесия в системе И воспроизводимость результатов неудовлетворительная. Часть диаграммы состояния в области NbSe2 - Se исследована в работе [3].
Рис. 269. Nb-Se
Смеси порошков Nb и Se высокой чистоты нагревали в вакуумированных кварцевых ампулах, и полученные сплавы исследовали методами дифференциального термического, химического и рентгеновского анализов Построенная диаграмма Nb-Se приведена на рис 269. В исследованной части системы установлено образование следующих соединений: NbSe2,NbSe3,Nb2Se9. Два последних соединения образуются по перитектическим реакциям при температурах 780 и 690 °C соответственно Характер образования соединения NbSe2 не определен. При температуре 220 °C кристаллизуется эвтектика Nb2Se9 + (Se)
В работе [2] говорится о существовании нескольких соединений NbSe0 8 (КЬ^еД, NbSe, 33 (NbjSe^ в области концентраций 50-80 % (ат) Se, трех политипов 1H,3R, 4Н в области концентраций 60-66,7 % (ат) Se, трех модификаций а, р, у вблизи концентрации 80 % (ат) Se. В работе [4] сообщается о фазе NbSe, 5, в работе [5] - о пяти фазах, полученных в области концентраций 59,7-66,7 % (ат) Se в зависимости от температуры и парциального давления Se: NbSe, 5 (моноклинная сингония), политипы 2Н(а) (гексагональная сингония), 3R (ромбоэдрическая сингония) с широкой областью гомогенности, 4Н (гексагональная сингония), 2Н(Р) (структура не выяснена) с узкой областью гомогенности вблизи концентрации 66,7 % (ат) Se. По данным работы [6] одно из соединений должно описываться формулой Nb2Se9 (NbSe4 5) В работе [7] было получено соединение NbSe0 5
Кристаллическая структура соединений приведена в табл 226
Таблица 226 Кристаллическая структура соединений системы Nb-Se
Соединение
Прототип
Символ Пир co- на, пр гр
Параметры решетки, нм
Примечание
a
b
c
MbSe2
Cdl2
hPl, Р3т\
0,3447(4)
1,2561(6)
[3] При температуре >-233 °C [M]
MoS2
hP6
Pbjmmc
-
-
-
При температуре -980 °C [М]
NbSe,'1
-
ntP24,
1,0009(7)
0,3477(3)
1,5632(8)
[3]
-
1,0006
0,3478
1,5626
[8]
Nb2Se,'2
-
-
0,8187(7) 0,81829(6)
0,8321(9) 0,83230(6)
1,3074(8)
1,3084(1)
[3]
[6]
Mb5Se4
Ti5Te4
t/18, 74/ni
-
-
-
[М]
Mb3Se4
MoNiP2
HP8, Pbjmmc
1,0012
-
0,34707
[2]
NbSe/’
P2xhn
0,6503
0,3434
0,9215
[4]
NbSe0",
-
CUm
1,3992
0,3422
0,9283
[7]
’’Моноклинная сингония, [5= 124,017(7)° [3], 0= 109,3° [8]
’2Триклнннаясингония а= 120,87(2)°, 0 = 123,98(1)°, у = 92,37(3)° [3], а = 120,893(4)°, 0 = 124,017(7)°, у = 92,274(8)° [6]
*3Моноклинная сингония, 0 = 103,39°
*4Моноклинная сингония, 0 = 91,76°
Литература
Revolinskiy Е., Brown В.Е., Beerntsen DJ., Armitage C.H. // J Less-Common Met 1965 V 8 N 1 P 63-72
Selte K., Bjerkelund E., Kjekshus A. // J Less-Common Met 1966 V 11 N 1 P 14-30
Федоров B.E., Мищенко A.B., Устименко Ю.Б. // Изв АН СССР Неорганические Материалы 1984 Т 20 N 7 С 1085-1089
Kadijk F., Huisman R., Jellinek F. // Acta Crystallogr В 1968 V 24 N 8 P 1102-1106
Igaki K., Nishine S.//Trans Japan Inst Met 1979 V 20 N 5 P 219-226
Meerschaut A., Guemas L., Berger R., Rouxel J.//Acta Crysrtallogr В 1979 V 35 N 9 P 1747-1750
Conard B.R., Norrby L.J., Franzen H.F. // Acta Crystallogr В 1969 V 25 N 9 P 1729-1735
Meerschaut A., Rouxel J 111 Less-Common Met 1975 V 39 N 2 P 197-204
Nb-Si. НИОБИЙ-КРЕМНИЙ
Диаграмма состояния Nb-Si (рис. 270) исследована во всем интервале концентраций и построена в работе [1]. Сплавы для исследования получали методом дуговой плавки в атмосфере Аг. В качестве исходных материалов использовали Nb чистотой 99,8 % (по массе) и монокристаллический Si. Исследование проводили методами металлографического, рентгеновского и термического анализов.
В системе образуются три соединения Nb5Si3, Nb3Si и NbSi2. Соединения Nb5Si3 и NbSi2 плавятся конгруэнтно при температурах 2520т25 “Си 1940+20 °C. Соединение Nb5Si3 имеет область гомогенности и претерпевает полиморфное превращение в интервале температур 1940т20 - 1650т 15 °C в зависимости от состава. Область гомогенности высокотемпературной модификации pNb5Si3 составляет около 3 % (ат.)
MbSi, ’/• (am)Si
Рис. 270. Nb-Si
при температуре 1900 °C. Область гомогенности низкотемпературной модификации aNb5Si3 составляет менее 1 % (ат.). Соединение Nb3Si образуется по перитектической реакции и существует в узкой температурной области (1980-1770 °C). В системе образуются три эвтектики и два эвтектоида
Нонвариантные реакции приведены в табл. 227.
Т а б л и ц а 2 2 7 Нонвариантные реакции в системе Nb-Si
Реакция
Содержание Si в фазах, %(ат)
Температура, -с
Источник
X+pNb5Si3-Nb3Si
-18,
37,5,
25
1980т20
П1
20,
37,5,
25
1920т10
12]
X=(Nb)+Nb3Si
17,5,
1,2,
25
1920т20
И]
18,
-4,
25
1880т 10
[2]
X-pNb5Sij+NbSi2
57,
40,5,
66,7
1900т20
И]
Ж=NbSl2+(Sl)
98,
66,7,
-100
1400т10
[1]
Nb3Si-(Nb)+aNb5Si3
25,
0,5,
37,5
1770т 15
14
PNb5Si3«aNb5Si3+NbSi2
39,5,
-38,5,
66,7
1650т 15
Hl
Растворимость Si в (Nb) составляет 0,5 % (ат.) при 1770 °C и 1,2 % (ат.) при 1920 °C; Nb практически не растворяется в (Si).
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 228.
Таблица 2 2 8 Кристаллическая структура соединений системы Nb-Si
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Nb3Si
Ti3P
гР32, Р^п
1,023
0,518
П,2]
PNb5Si3
W5Sl3
tI32, [4lmcm
1,0040
1,0018
0,5081
0,5072
[1]
[3]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, ftp.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
С
«NbjSij
Cr5B3
t/32, I4lmcm
0,6571 0,656
1,1889
1,186
[1]
[3]
NbSi2
CrSi2
hPS, P6222
0,4791
0,6588
[1]
(Nb)
W
cF2, Iml m
0,32990,3308
[4]
В работе [5] построена р-Т диаграмма для соединения Nb3Si при температурах 1000-2000 °C и давлениях 2-7 ГПа. При температурах выше 2000 °C силицид ниобия имеет гексагональную структуру с параметрами решетки а = 0,7536, с = 0,5257 нм. При температурах ниже 2000 °C и давлениях 2-3 ГПа имеет место смесь двух структур: гексагональной (ГПУ) с параметрами а = 0,6593 нм, с = 1,2652 нм и кубической (ОЦК) с параметром а = 0,3377 нм. При температурах ниже 2000 °C и давлениях выше 3 ГПа Nb3Si имеет тетрагональную структуру.
В работе [6] диаграмма состояния Nb-Si построена расчетным путем с использованием данных по параметрам стабильности кристаллических структур компонентов. Расчетная диаграмма соответствует экспериментально построенной.
Литература
Кочержииский Ю.А., Юнко Л.М., Шишкин Е.А. // Изв. АН СССР. Металлы. 1980 N 1. С. 206-211
Паи В.М., Петьков В .В., Кулик О.Г. И Металловедение, физико-химия и металлофизика сверхпроводников: Сб статей. М.: Наука, 1967. С 161-165.
Wang Wew-Kni, Xu Xiao-Ping, Chew Hong, Zhao Yon-Xiang U Wuli. Physics 1980 V 9 N 4. P. 309-311
Knapton A.G.//Nature. 1955. Bd. 175. S. 730.
Hall H.T., Leger J.-M. // J. Less-Common Met. 1973. V. 32. N 2. P. 181-187.
Kaufman K. // Calphad. 1979. V. 3 N 3. P. 45-76.
E.H. Шефтель
Nb-Sm. НИОБИЙ-САМАРИЙ
Диаграмма состояния Nb-Sm (рис. 271) приведена в работе [М]. Максимальная растворимость Sm в (Nb) составляет менее 0,05 % (ат.),
NbSm, % (am.)Sm
Рис. 271. Nb-Sm
a Nb в (Sm) - менее 0,1 % (ат.).
Е.И. Гладышевский, О. И. Бодак, В. К. Печарский
Nb-Sn. НИОБИЙ-ОЛОВО
Диаграмма состояния Nb-Sn изучалась неоднократно и в обобщенном виде приведена в справочнике [Ш]. Установлено, что в системе образуются три соединения. Разногласия в основном касаются состава -соединений и температурного интервала их существования. В работах, появившихся позднее [1-4], было уточнено строение системы в области существования двойных соединений. На рис. 272 приведена диаграмма состояния Nb-Sn по результатам дифференциального термического [2, 3], рентгеноструктурного [1-4], металлографического [2, 3] и микрорентгеноспектрального [1,4] анализов. Во всех исследованиях в качестве исходных материалов были использованы Nb чистотой 99,9 % (по массе) [1], 99.6 % (по массе) [3, 4] и Sn чистотой 99,8 % (по массе) [1], 99,999 % (по массе) [3, 4]. Сплавы выплавляли в дуговых печах в атмосфере очищенного аргона или гелия.
Соединения Nb3Sn, Nb6Sn5 и NbSn2 образуются по перитектическим реакциям. Соединение Nb3Sn имеет широкую область гомогенности. В ряде работ [Ш] указывалось, что это соединение стабильно при
температурах выше -750 °C Однако результаты исследований сплавов после длительных отжигов (до 2000 ч при 550-1500 °C) и термического анализа позволили установить, что Nb3Sn является стабильным при температурах ниже 750 °C вплоть до комнатной [1-4] Данные о протяженности области гомогенности приведены ниже
Температура, °C
500-1500
700
1000
14001500
1800
Растворимость Sn, % (ат )
17-27
13-27,2
14,2-31
15,1-30 23 1-26 02
16 0-26,3
Источник
[И
[4]
[4]
[4][2]
[4]
Соединение Nb6Sn5 (в ряде работ, таких как [2, 5], приводится формулаNb3Sn2) имеет небольшой температурный интервал стабильности от -820 до -930 °C [Ш, 2,3] В то же время в работе [2] отмечается, что структура литых сплавов, отожженных при температурах ниже 820 °C, не позволяет сделать однозначного вывода о стабильности или нестабильности этого соединения при комнатной температуре В работах [1,5] указывается на существование соединения Nb6Sn5 при температурах вплоть до комнатной
Нонвариантные реакции приведены в табл 229
Таблица 2 29 Ноивариантиые реакции в системе Nb-Sn
Реакция
Содержание Sn в фазах, % (ат)
Температура °C
Источник
X+(Nb)=Nb3Sn
-21
-Н,
17
2130т 15
[Ш, 1]
X+Nb3Sn=Nb6Sn5
99,74,
25,1,
45,5
920т10
[Ш]
26,
40
910
[2]
25,
45,5
930т 8
[1]
31,
45,5
920
[3]
-,
-
905т 10
[6]
Ж+Nb6Sn5-NbSn2
99,85,
45,5,
66,7
835т20
[Ш]
-
45,5,
66,7
845*7
[1]
-
45,5,
66,7
840
[2]
-
45,5,
66,7
860
[3]
-,
-
860т 10
[6]
X»NbSn2+(Sn)
99,96,
66,7,
-100
-219
[Ш]
Nb6Sn5=Nb3Sn+NbSn2
40,
25,
66,7
820
[2]
45,5,
30,
66,7
815
[3]
В работах [3, 7] указывается на существование монотектического равновесия Монотектическая точка по данным работы [3] находится при концентрации 97 % (ат) Sn и температуре 960 °C, купол расслоения жидкости очень мал и сильно смещен в сторону Sn Вероятно, в этой части система Nb-Sn является метастабильной, так же как диаграмма, приведенная в работе [7]
Растворимость Sn в (Nb) составляет 9 и 1 % (ат ) при температурах 2130 и 1495 °C соответственно [1] При температуре 1800 °C в (Nb) растворяется 3 % (ат) Sn [2], при 1 000 0 С - - 2,4 % (ат ) Sn [5], при 500 0 С - 1,97 % (ат) Sn [5] Растворим ость Nb в жидком Sn мала и составляет 0,198 и 0,027 % (мае) при температурах 1000 и 580 °C соответственно [1]
Кристаллическая структура соединений приведена в табл 230
Таблица 2 3 0 Кристаллическая структура соединений системы Nb-Sn |8]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
a
b
c
Nb3Sn
W
cZ2, Zm3m
0,529020,52816
-
-
Nb6Sn5
Т165п5
oI44, Immm
1,6814(1)
0,92057(4)
0,5649(5)
NbSn2
CuMg2
oF4%, Fddd
0,9852(1)
0,5645(1)
1,9126(3)
В работе [9] построенар-Тдиаграмма соединения Nb3Sn в интервале температур 800-2200 °C и давлений 2 ..7 ГПа. Установлено, что при температурах 1400—2200 °C и давлении более 6,4 ГПа существует модификация со структурой ГЦК и параметром а = 0,4412(3) нм; в интервале температур 1500-1800 °C стабильна модификация со структурой типа Cr3Si (символ Пирсона сР8, пр гр Pm Зи) с параметром решетки а = 0,5300(4) нм, при температурах ниже 1200 °C существует модификация с тетрагональной структурой и параметрами решетки а = = 0,5619(5) нм, с — 1,0539(9) нм.
Литература
CharlesworthJ.P.,MacPhailJ.,MadsenP.E.HJ Mater Sci 1970 V 5 N7 P 580-603
Кузнецова В.Г., Ковалева B.A., Безиосикова A.B. // Металловедение, физико-химия и металлофизика сверхпроводников Сб статей М Наука, 1967 С 146-152
Свечников В.Н., Пан В.М., Белецкий Ю.И. // Металловедение, физико-химия и металлофизика сверхпроводников Сб статей М Наука, 1967 С 152-157
Свечников В.Н., Пан В.М., Белецкий Ю.И. II Металловедение, физико-химия и металлофизика сверхпроводников Сб статей М Наука, 1967 С 100-108
Ellis T.G., Wilhelm Н.А.//J Less-Common Met 1964 V 7 P 67-83
Мацакова A.A., Лазарев Б.Г. И Физика металлов и металловедение 1973 Т 35 N 1 С 148-156
Агафонов М.И., Барон В .В., Савицкий Е.М.//Изв АН СССР Отделение технических наук Металлургия и топливо 1959 N5 С 138-141
Van Vucht J.H.N., van Ooijen D.J., Bruning H.A. H Philips Res Repts 1965 V 20 N 2 P 13-61
Leger J-M., Hall H.T.//J Less-Common Met 1974 V 34 N 1 P 17-24
E H Шефтель H P Бочвар
Nb-Ta. НИОБИЙ-ТАНТАЛ
Диаграмма состояния Nb-Ta построена в работе [1] и приведена на рис 273 Сплавы получали дуговой плавкой в атмосфере очищенного Не и исследовали методами термического, рентгеновского и металлографического анализов Nb и Та неограниченно взаимно растворяются в жидком и твердом состояниях Кривые ликвидуса и солидуса плавно возрастают от Nb к Та Разница между температурами ликвидуса и солидуса составляет менее 10 °C. Параметр решетки твердых растворов изменяется по закону Вегарда и почти не меняется при переходе от Nb к Та.
Та, % (по массе)
NbТа, •/• (ат)Та
Рис. 273. Nb-Ta
Литература
1 Williams D.E., Pechin W.H.// Trans ASM 1958 V 50 P 1081-1089
E H Шефтель
Nb-Tb. НИОБИЙ-ТЕРБИЙ
Диаграмма состояния Nb—Tb не построена В работе [1] указывается, что Nb и ТЬ в жидком состоянии не смешиваются Система, по-видимому, принадлежит к монотектическому типу Двойные соединения отсутствуют
Литература
Савицкий E.M., Барой B.B., Ефимов Ю.В.//Редкоземельные металлы и сплавы Сб статей М Наука, 1971 С 81
Е И Гладышевский, О И Бобак, В К Печарский
Nb-Tc. НИОБИЙ-ТЕХНЕЦИЙ
Диаграмма состояния Nb-Tc не построена. В работе [1] рентгеновским анализом сплавов, полученных дуговой плавкой в атмосфере Не, обнаружена фаза NbTc3. Эта фаза имеет структуру типа аМп (символ Пирсона <758, пр гр. /43т, параметр решетки а = 0,9547.. 0,9625 нм). Предполагается, что фаза NbTc3 существует в широком интервале концентраций
Литература
1 Darby J.B., Lam, Jr., D.J., Downey J.W. // J Less-Common Met 1962 V 4 N 6 P 558-563
E H Шефтель
Nb-Te. НИОБИЙ-ТЕЛЛУР
Данные по сплавам системы Nb-Te суммированы в справочниках [Э, Ш] В системе найден ряд соединений, таких как Nb5Te4, NbTe, Nb3Te4, pNbTe2, yNbTe3, NbTe4 [Э, Ш, 1]. Обсуждая все опубликованные данные (до 1966 г) по системе Nb-Te, авторы работы [2] заключили, что из вышеупомянутых только четыре соединения могут существовать в системе за исключением NbTe и NbTe3. Авторами работы [3] были исследованы сплавы в интервале концентрации 70-80 % (ат) Те Сплавы синтезировали из Nb чистотой 99,999 % (по массе) и Те чистотой 99,92 % (по массе) в кварцевых ампулах при температуре 1000 °C в течение трех недель На основании измерения равновесной упругости пара Те в интервале температур 362-700 °C была построена часть диаграммы состояния Nb-Te, приведенная на рис 274
В системе были найдены шесть фаз Три из них, а, р, у, образованные при концентрациях 70,7; 73,79 % (ат) Те соответственно, имеют широкие области гомогенности. Составы других трех фаз соответствуют
Рис. 274. Nb-TeРис. 274. Nb-Teформулам Nb3Te7, Nb3Teg и NbTe3 (на рис 274 не указаны). Согласно данным работы [3] все сплавы в области от Nb3Te7 до Те имеют тетрагональную структуру с очень близкими параметрами решетки (табл. 231), что затрудняет обнаружение новых фаз
Рис. 274. Nb-Te
Рис. 274. Nb-Te
Кристаллическая структура соединений приведена в
табл 231.
Таблица 231 Кристаллическаи структура соединений системы Nb-Te
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
с
NbTe,^
-
-
0,8419(1)
-
-
О]
NbsTe4
TisTe4
/718, Z4/m
1,0231
-
0,31794
[Ш]
NbTe*2
-
-
0,516(1)
-
0,762(5)
О]
NbTe*3
-
R 3m
1,0904(5)
-
2,0119(5)
[Ш]
Nb3Te4"2
-
Рб^/т
1,0671
-
0,3646
[Ш]
PNbTe2'4
-
-
1,939
0,364
0,936
[1]
NbTe2-3
-
R3m
1,0904(5)
-
1,9888(5)
[Ш]
Nb3Te7‘5
-
-
0,6489
-
0,6820
[3]
Nb3Te,‘5
-
-
0,6466
-
0,6820
[3]
NbTe,"5
-
-
0 6504
-
0,6868
[3]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
• 6
с
*5 a
-
-
0,6498*6
-
0.6845*6
[3]
-
-
0,6475*’
-
0,6826*’
[3]
NbTe4-5
-
-
0,651
-
0,685
[1]
РМттс
0,6499
—
0,6837
[Ш] .
' Кубическая сингония.
2 Гексагональная сингония.
3 Ромбоэдрическая сингония.
4 Моноклинная сингония, В = 134,25°.
5 т
Тетрагональная сингония.
6 При низкой концентрации Те.
’ При высокой концентрации Те.
Литература
Revolinsky Е., Brown В.Е., Bernstein D.I., Armitage С.Н. // J. Less-Common Met. 1965. V. 8.N l.P. 63-72.
Selte K., Kjekshus A. // J. Less-Common Met 1966. V. 11. N l.P. II.
Smith D.I., Mochel A.R., Banewicz J.J., Maguire J.A. //J. Less-Common Met. 1972. V. 26. NLP. 139-144.
E.H. Шефтель
Nb-Th. НИОБИЙ-ТОРИЙ
Диаграмма состояния Nb-Th (рис. 275) построена в работе [1]. Сплавы выплавляли дуговой плавкой в атмосфере инертного газа из Nb чистотой >99 % (по массе) и Th чистотой >99,86 % (по массе). Сплавы исследовали методами металлографического, рентгеноструктурного и термического анализов. Диаграмма состояния Nb-Th - простого эвтектического типа; эвтектика кристаллизуется при температуре 1435 °C и концентрации 17,8 % (ат.) Nb. Растворимость Nb в (aTh) составляет менее 0,25 % (ат.); растворимость Nb в (pTh) составляет менее 2 % (ат.); растворимость Th в (Nb) практически отсутствует.
Рис. 275. Nb-Th
Литература
1. Dickinson J.M.// J. Sci. 1955. V. 29. N 3. P. 402-403.
E.H. Шефтель
Nb-Ti. НИОБИЙ-ТИТАН
Диаграмма состояния Nb-Ti, во всем интервале концентраций была впервые построена в работе [1], в которой исследовались фазовые равновесия в системе при температурах выше 600 °C. Анализ и обобщение имеющихся данных по системе Nb-Ti проведены в работах [2-5]. Диаграмма состояния Nb-Ti (рис. 276) построена согласно работе [4]. Установлена полная взаимная растворимость Nb и pTi в жидком состоянии.
Фазовая граница между (PTi) и [(PTi) + (aTi)] построена на рис. 276 по данным работ [7, 8]. Ее положение сильно зависит от чистоты исходного Ti [4, 6].
Рис. 276. Nb-Ti
Растворимость Nb в (aTi) была измерена в работах [1, 9, 10]. С понижением температуры растворимость увеличивается, достигая максимального значения при концентрации -2,5 % (ат) Nb при температуре 600 °C и затем уменьшаясь.
Вследствие малой скорости протекания процессов диффузии определение растворимости при температуре ниже 600 °C было затруднительно. Термодинамический расчет, проведенный в работах [6, 9, 11] на основе модели регулярных растворов, показал, что растворимость Nb в (aTi) при температурах 400, 200 и 20 °C составляет 1, 0,25 и <0,01 % (ат.) соответственно
Твердый раствор (PTi, Nb) при комнатной температуре может быть получен после закалки сплавов с содержанием Nb выше 18-30 % (ат) в зависимости от содержания примесей [1,8,12]. В сплавах с более низким содержанием Nb после закалки из области (pTi, Nb) образуются метастабильные фазы а', а" и ы [5] Кристаллографические характеристики метастабильных фаз приведены в работе [13]
Литература
Hansen M., Kamen E.L., Kessler H.D., McPherson DJ. // J Metal 1951 V 3 N 10 P 881-888
Иванов O.C., Раевский И.И., Степанов H.B. Сверхпроводящие сплавы системы ннобий-титан-цнрконнй-гафннй М Наука, 1971 166 с
Корнилов И.И. Титан М Наука, 1975 308 с
Murray J.L.//Bull Alloy Phase Diagrams 1981 V 2 N 1 P 55-61
Еременко B.H., Третьяченко Л.А. Тройные системы титана с переходными металлами IV-VI групп Киев Наукова Думка, 1987 229 с
Молоканов В.В., Будберг П.Б., Чернов Д.Б. // Фазовые равновесия в металлических сплавах Сб статей М Наука, 1981 С 135-138
Brown A.R.G.,ClarkР.,Eastabrook J., Jepson J.S. //Nature 1964 Bd 201 S 914-915
Гусева Л.Н., Долинская Л.К. //Докл АН СССР 1982 Т 266 N 3 С 634-637
KoulM.K., Breedis J.F.//Acta Metall 1970 V 18 N6 P 579
Romani G.N.//Krist Techn 1972 Bd 7 N 6 S 615-638
И Чернов Д.Б., Шиняев А.Я.//Изв АН СССР Металлы 1975 N5 С 212-219
Петрова Л.А.//Титановые сплавы для новой техники Сб статей М Наука, 1968 С 119-131
RoglP.// Atomic Energy Review Speciallssue N 9 Titanium Phisiko-Chemical Properties ot its Compounds and Alloys Vienna International Atomic Energy Agency, 1983 P 201-369
E H Шефтель
Nb-Tl. НИОБИЙ-ТАЛЛИЙ
TLMb “/«(am)Nb
Диаграмма состояния Nb-TI построена в работе [1] (рис. 277). Смеси порошков Nb чистотой 99,85 % (по массе) и Т1 чистотой 99,9 % (по массе) подвергали изостатическому прессованию под давлением 0,8 ГПа, азатем отжигали в эвакуированных кварцевых ампулах (остаточное давление 1,3 Па) при температуре 700 °C в течение трех месяцев. Исследование проводили методами дифференциального термического, рентгеновского, металлографического и микрорентгеноспектрального анализов.
Nb и Т1 не растворимы друг в друге ни в жидком, ни в твердом состояниях.
Литература
Villars Р., Girgis К. //Z Metallkunde 1982 Bd 73 N 3 S 169-171
E H Шефтель
Nb-Tm. НИОБИЙ-ТУЛИЙ
По данным работы [1] в системе Nb-Tm компоненты не смешиваются в жидком состоянии. Система, вероятно, относится к монотектическому типу. Двойные соединения отсутствуют.
Литература
Савицкий Е.М., Барон В.В., Ефимов Ю.В. // Редкоземельные металлы и сплавы М Наука, 1971 С 81
Е Н Шефтель
Nb-U. НИОБИЙ-УРАН
Данные по системе Nb-U обобщены в справочниках [Э, Ш] и дополнены данными работ [1-4]. На рис. 278 приведена диаграмма состояния Nb-U, построенная в основном по результатам работы [5] Ликвидус и солидус сплавов в области концентраций 0-40 % (ат.) Nb построены по данным работы [2]. В качестве исходных материалов были использованы Nb и U чистотой не менее 99,9 % (по массе), исследование проведено методами металлографического, рентгеноструктурного и дилатометрического анализов, а также методом измерения электросопротивления. Для определения температур ликвидуса и солидуса был использован термический анализ, при этом исходными материалами были U чистотой 99,79 % (по массе) и Nb чистотой 99,9 % (по массе)
Рис. 278. Nb-U
Nb и yU образуют непрерывный ряд твердых растворов, интервал кристаллизации которых в интервале концентраций 60-90 % (ат.) U составляет 68-80 °C [1]. Для остальных составов установлены только температуры солидуса [Э, Ш, 6]. При понижении температуры область твердых растворов (Nb, yU) расслаивается на два твердых раствора (Nb) И (yU). Критическая точка расслаивания находится при температуре 975 °C и концентрации 47,7 % (ат.) U [5] или 990 °C и -50 % (ат.) U [7].
В системе протекают две эвтектоидные реакции:
(PU)=(aU)+(Nb, yU) при 663 °C и -98,73 % (ат.) U [5];
(Nb, yU)=(Nb)+(aU) при 647 °C и 85,5 % (ат.) U [5],
634 °C и -81,6 % (ат.) U [Э],
650 °C и-86,7 % (ат.) U [Э]
В отличие от приведенной диаграммы состояния в работах [7, 8] указывается на протекание других эвтектоидных реакций:
(PU)=(aU)+(Nb) при 640 °C и 98,7 % (ат.) U;
(Nb, yU)-(Nb)+(pU) при 650 °C и 82,5 % (ат.) U,
однако приведенные данные недостаточно убедительны вследствие ненадежной трактовки результатов термического анализа.
Сведения о перитектоидном характере нонвариантного превращения (aU) из (pU) [М] не подтверждаются большинством авторов.
Растворимость Nb в (aU) в зависимости от температуры приведена ниже:
550
600
630
640
659
660
665
0,08
0,16
0,24
-0,5
>0,64
0,34
-1,9
[11
[11
[11
[81
[51
[11
[9]
Температура, ’С
Растворимость Nb, % (ат.)
Источник
Растворимость Nb в (PU) приведена ниже:
Температура, °C 650663667720
Растворимость Nb, % (ат.) 3,8>1,27 -0,61,9
Источник [8][5][9][9]
Литература
Гомозов Л.И., Лютика Э.М., Иванов О.С. // Изв. АН СССР. Металлы. 1970. N 2. С. 210-215
Бадаева Т.А., Кузнецова Р.И.//Изв. АН СССР. Металлы. 1971.N2.C. 188-190.
Иванов О.С., Удовский AJI. И Физико-химический анализ сплавов урана, тория и циркония: Сб. статей. М.: Наука, 1974. С. 91-103.
Williams R.O.//J. Nucl. Mater. 1979. V. 82. N I. P. 184-192.
Rogers B.A., Atkins D.F., Manthos E.J., Kirkpatrick M.E. // Advanc. Nucl. Engng. 1957. V. 2. P. 244-253.
Кутайцев В.И. Сплавы тория, урана и плутония. М/. Госатомиздат, 1962. 99 с.
Иванов О.С., Терехов Г.И. // Строение сплавов некоторых систем с ураном и торием: Сб. статей. М.: Госатомиздат, 1961. С. 20-34.
Терехов Г.И. // Изв. АН СССР. Металлы. 1982. N 4. С. 188-189.
PfeilP.C.L., Browne J.D., Williamson G.К.//J Inst. Met. 1958-1959. V. 87. P. 204-208.
Nb-V. НИОБИЙ-ВАНАДИЙ
Диаграмма состояния Nb-V (рис. 279) характеризуется наличием непрерывной взаимной растворимости компонентов в жидком и твердом состояниях [1]. Линии ликвидуса и солидуса имеют минимум, который по данным различных исследователей находится при следующих температурах и концентрациях: 1810 °C и 23 % (ат.) Nb [X], 1720 °C и 26,8 % (ат.) Nb [Ш], 1812 °C и 25,5 % (ат.) Nb [2], 1860т 10 °C и 22 % (ат.) Nb [1]. Различие данных обусловлено разной чистотой использовавшихся исходных материалов и точностью методов определения температур плавления сплавов. Результаты исследования диаграммы обобщены в работе [1].
Рнс. 279. Nb-V
Согласно расчету диаграммы Nb-V, проведенному авторами работы [3] в приближении модели регулярных растворов, минимум на линии ликвидус-солидус лежит при температуре 1817 °C и концентрации 22 % (ат.) Nb. Расчет предполагает расслоение твердых растворов (Nb, V) на две изоморфные фазы при температуре ниже 380 °C.
Параметр решетки а, нм, ОЦК твердых растворов (Nb, V) при температуре 20 °C описывается уравнением:
а = 0,30322 + 0,0361 Зх - 0,00914х2,
где \ - атомная доля Nb [4].
Литература
I Smith J.F., Carloson O.N.//Bull Alloy Phase Diagrams 1983 V4NIP 46-49
Кочержннский Ю.А., Василенко В.И. // Изв АН СССР Металлы 1985 N 2 С 188-189
Молоканов В.В., Чернов Д.Б., БудбергП.Б.//Журнал физической химии 1977 Т 51 Вып 8 С 2022-2025
Geiss R.C , Hartley C.S., Steedly J.E.//J Less-Common Mel 1965 V 9 N 5 P 309-320
E H Шефтель
Nb-W. НИОБИЙ-ВОЛЬФРАМ
Обзор работ по системе Nb-W проведен в работе [1] Nb образует с W непрерывные ряды растворов как в жидком, так и в твердом состояниях (рис 280) Приведенная диаграмма построена по суммарным данным работ [2—5] Сплавы имеют ОЦК структуру, параметр решетки которой изменяется от 0,33007 нм для Nb до 0,31651 нм для W Все исследователи отмечают значительное отрицательное отклонение от закона Вегарда в интервале концентраций 3-80 % (ат) W и небольшое положительное отклонение от закона Вегарда при -93-97 % (ат) W [2,
Литература
Nagendcr Naidu S V , Sriramamurthy A M., Rama Rao P. // Bull Alloy Phase Diagrams 1988 V 4 N 3 P 184-190
Кример В.И.//Журнал неорганической химии 1958 Т 3 N4 С 895
Мнхеев В С , Певцов В.М И Журнал неорганической химии 1958 Т 3 N 4 С 861-866
Барон В.В , Савицкий Е М., Иванова К.Н И Изв АН СССР Отделение технических наук Металлургия и топливо 1962 N2 С 119-125
RudyE //Compendium of Phase Diagram Data AirForce Materials Lab Wright Patterson Air Force Base Ohio Rep NoAFMLTR-65 2 Part Y 1969 P 134-136
Semchyshen M , Barr R Q. // Development of Tungsten Base Alloys Climax Molybdenum Co Michigan Detroit Final Rept 1961 P 32-49
К Б Поварова
Nb-Y. НИОБИЙ-ИТТРИЙ
Диаграмма состояния Nb-Y (рис 281) построена в работе [1] на основании данных работ [2-4] Система характеризуется наличием области несмешиваемости в жидком состоянии при концентрациях 8,5-53,9 % (ат) Y, монотектическая реакция протекает при температуре
¥,%( по массе)
-2400 °C [4]. В работе [4] в качестве исходных материалов использовали Y чистотой 99,1 % (по массе) и Nb чистотой 99,8 % (по массе), сплавы выплавляли дуговой плавкой в атмосфере Аг. Исследование проводили методом металлографического и термического анализов. Информация о критической температуре купола расслаивания отсутствует. Эвтектика имеет температуру кристаллизации 1470 °C и содержит 94,2 % (ат.) Y [4]. Реакцию, связанную с полиморфным превращением Y, авторы работы [4] оценивают как кататектическую. Растворимость Nb в (otY) при эвтектической температуре менее 0,1 % (ат.).
Литература
Palenzona A., Cirafici S. И J Phase Equilibria 1991 V 12 N 2 Р 204-207
Carlson O.N., Marcotte V.C., Williams D.E.// ISC-1050 USAES Rep 1959 C 53-54
Carlson O.N., Larsen W.L., Marcotte V.C., Williams D.E.//USAEC Rep IS-17 1959 C 76-77
Lundin C.E., Klodt D.T.// J Inst Mel 1960 V 90 P 341-347
E И Гладышевский, О U Бодак, В К Печорский
Nb-Yb. НИОБИЙ-ИТТЕРБИЙ
Диаграмма состояния Nb-Yb не построена. Система характеризуется отсутствием промежуточных фаз, очень малой растворимостью компонентов в твердом состоянии и несмешиваемостью в жидком [Ш].
М И Бычкова
Nb-Zn. НИОБИЙ-ЦИНК
Методами металлографического, рентгеновского и электронографического анализов в работе [1] исследованы сплавы системы Nb-Zn, приготовленные из Nb чистотой 99,93 % (по массе) и Zn чистотой 99,999 % (по массе) методом диффузионного насыщения Nb в вакууме (р = 1 Па) в интервале температур 500-870 °C.
В системе (рис. 282) установлено образование шести соединений NbZn, Nb2Zn3, NbZn2, NbZn3, NbZn7, NbZn15. Все соединения образуются по перитектическим реакциям притемпературах 1120,1114,1054,1034, 478, 429 °C соответственно. В работе [Э] сообщается, что соединение NbZn3 упорядочивается в интервале температур 475-470 °C. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 232
Рис. 282. Nb-Zn
Таблица 23 2 Кристаллическая структура соединений системы Nb-Zn [Ш]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр П>
Параметры решетки, нм
a
С
Nb2Zns‘
-
-
0,5063
2,643
NbZn2
MgNi2
hP24, Pb^lmmc
0,505
1,632
NbZn3
AuCu3
cP4,
0,3934
-
•
Pm 3 m
Литература
I Meussner R.A., Goode R.J. И Trans AIME 1965 V 233 N4 p 661-671
Nb-Zr. НИОБИЙ-ЦИРКОНИЙ
Диаграмма состояния Nb-Zr (рис. 283) проанализирована и обобщена в работах [1-3]. В работе [4] диаграмма Nb-Zr была рассчитана на основе использования модели растворов замещения и экспериментальных данных по фазовым равновесиям и термодинамическим свойствам
компонентов.
Система характеризуется наличием при высоких температурах непрерывной взаимной растворимости Nb и Zr в жидком и твердом состояниях. Ликвидус имеет точку минимума при температуре 1740 °C и концентрации 21,7 % (ат.) Nb [5, 6], согласно расчету - при 1743 °C и 21,68 % (ат.) [4]. При понижении температуры в интервале концентраций -19-91 % (ат.) Nb происходит расслоение твердого раствора (0Zr, Nb) на две изоморфные фазы (pZr) и (Nb). Критическая точка кривой расслаивания соответствует температуре 988 °C и концентрации -60 % (ат.) Nb [3, 7], согласно расчету [4] - 977 °C и 58,85 % (ат.) Nb.
Монотектоидная реакция (PZr, Nb)=(aZr)+(Nb) протекает при температуре 610 °C и концентрации 17,5 % (ат.) Nb [5], 620т 10 °C и 18,5% (ат.) Nb [3, 7], 620 °C и 18,7 % (ат.) Nb [4]. Некоторое расхождение
приведенных данных обусловлено присутствием в сплавах примесей элементов внедрения, особенно О и N. От чистоты сплавов сильно зависит растворимость Nb в
Рис. 283. Nb-ZrРис. 283. Nb-Zr(aZr), положение фазовых границ области несмешиваемости и протяженность области под монотектическим куполом [3,
Рис. 283. Nb-Zr
Рис. 283. Nb-Zr
7-9].
Растворимость Nb в (aZr) составляет 6,5 % (ат.) при 610 °C [7]; 1,1 % (ат.) при 600 °C [8]; 0,68 % (ат.) при 620 °C [4]; 0,8 % (ат.) в интервале температур 560-690 °C [10]; 0,6 % (ат.) при 620 °C [3]. Растворимость Zr в (Nb) при температуре монотек- тоидного превращения равна 91 % (ат.) [3, 11]; 92,06 % (ат.) [4].
Фаза (PZr) имеет О ЦК структуру, параметр решетки которой уменьшается с повышением содержания Nb в соответствии с правилом Вегарда [3, 5, 7, 12].
Фазы (0Zr) и (Nb) имеют также ОЦК структуру, параметры решетки которой зависят от температуры при определенном давлении остаточных газов, что иллюстрируется ниже для давления 5-10-7 Па [9]:
Температура, °CПараметр решетки а, нм:(PZr)Температура, °CПараметр решетки а, нм:(PZr)6508009300,35120,34850,34026508009300,35120,34850,3402
Температура, °C
Параметр решетки а, нм:
(PZr)
Температура, °C
Параметр решетки а, нм:
(PZr)
650
800
930
0,3512
0,3485
0,3402
650
800
930
0,3512
0,3485
0,3402
(Nb) 0,33420,33460,3402
При увеличении содержания О, например, до 1,10-4 Па, система становится трехкомпонентной [9].
При больших скоростях охлаждения фаза (0Zr, Nb) может быть частично или полностью сохранена при температурах до 20 °C, при этом образуются различные метастабильные фазы [1,3, 12, 13].
Литература
Иванов О.С., Адамова А.С., Тарараева Е.М., Трегубов И.А. Структура сплавов циркония. М. Наука, 1973 198 с.
Kubaschewski-von Goldbeck О. И Atomic Energy Review. Special Issue N 6. Zirconium: Physico-Chemical Properties of its Compounds and Alloys. Vienna. International Atomic Energy Agency. 1976. P. 67-140.
Abriata J.P., Bolchich J.C. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1982. V 3. N 1. P. 34.
Guillermet A.F. И Z. Metallkunde. 1991. Bd. 82. N 6. S. 478-487.
Rogers B.A., Afkins D.F. H J. Metalals, AIME. 1955, V. 7. N 912. P. 1034-1041.
Бадаева T.A., Кузнецова Р.И. И Изв. АН СССР. Металлы. 1971. N 2. С. 188-190.
Flewitt P.E.J. И J. Appl. Cristallogr. 1972. V. 5. N 6. Р. 423-425.
Bethume I.T., Williams C.D.//J. Nucl. Mater. 1969. V. 29. N I. P. 129-132.
Nakai K., Kinoshita C., Kitajima S. //J. Nucl. Mater. 1981. V 98. N 1-2. P. 131-143.
Зуев M.T., Бычков Ю.Ф., Евстюхнн И.А. и др. И Цирконий и его сплавы: Сб. статей. М.: Энергоиздат, 1982. С. 22-32.
Milne J., Finlayson T.R.//Phil Mag. 1974. V. 29. N 5. P. 965-981.
Иванов O.C., Раевский И.И., Степанов H.B.// Диаграммы состояния металлических систем: Сб. статей. М.: Наука, 1968. С. 52-57.
Алексеенко Г.К., Жнрнова В.В., Иванов О.С. И Структурный механизм фазовых превращений металлов и сплавов: Сб. статей. М.: Наука, 1976. С. 65-68.
Е.Н. Шефтель
Nd-Ni. НЕОДИМ-НИКЕЛЬ
Диаграмма состояния Nd-Ni (рис. 284) построена в работе [1] по данным дифференциального термического и рентгеноструктурного анализов. В качестве исходных компонентов были использованы Nd чистотой 99,9 % (по массе) и Ni чистотой 99,99 % (по массе).
Рис. 284. Nd-Ni
В системе образуется восемь соединений, четыре из которых Nd3Ni, Nd7Ni3, NdNi и NdNi5 плавятся конгруэнтно при температурах 590,616, 780 и 1420 °C соответственно. Реакции и температуры образования остальных соединений приведены в табл. 233. В системе кристаллизуются три эвтектики.
Таблица 2 3 3 Нонвариаитиые реакции в системе Nd-Ni
Реакция
Содержание Ni в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Ж+NdNiyNdNij
63,
75,
66,67
940
»+Nd2Ni7-NdNi3
64,
77,78,
75
1030
Реакция
Содержание Ni в фазах, % (ат)
Температура, °C
X+NdNi5-Nd2Ni7
66;
83,33,
77,78
1134
X+NdNi5-Nd2Nil7
-91;
-83,33;
89,47
1300
X»(aNd)+Nd3Ni
-19;
0;
25
570
Ж-Nd3Nl+Nd7Ni3
-27;
25;
30
565
X-Nd7Ni3+NdNi
-35;
30;
50
540
X-NdNi+NdNi2
56;
50;
66,67
720
Ж=Nd2Nll7+(Ni)
91;
89,47;
100
1290
Nd2Ni17-NdNi5+(Ni)
89,47;
-83,33
100
1250
Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии практически отсутствует. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 234.
Таблица 2 34. Кристаллическая структура соединений системы Nd-Ni |2]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, им
a
b
c
Nd3Ni
Fe3C
оР16, Pnma
0,704
0,986
0,643
Nd7Ni3
Th7Fe3
hP20, Рб^тс
0,9879
-
0,6290
NdNi
BCr
oC8, Cmcm
0,3803
1,0461
0,4339
NdNi2
MgCu2
cF14, Fd3m
0,7270
-
-
NdNi3
PuNi3
R 3m
0,5015
-
2,467
Nd2Ni7
Ce2Ni7
HP36, Рб^ттс
0,4981
-
2,438
NdNi5
CaCu;
HP6, РЫттт
0,4926
-
0,3957
Nd2Nil7
Th2Ni17
ЛР38, P63/mmc
0,8402
-
0,8048
Для соединения Nd2Ni17 известны еще две гексагональные структуры, которые являются, вероятно, метастабильными. Для одной из них параметры решетки а = 0,4986, с = 7,263 нм, для другой а = 0,4981, с = = 9,627 нм [2]. Метастабильной является также структура типа Ег2Со7 (соединение Nd2Ni7), символ Пирсона АА18, пр.гр. R3 т а = 0,5000, с = = 3,631 нм [2].
Литература
Pan Y.Y., Cheng J.X. // Acta Phys. Sin (Chin. J. Phys) 1985. V. 34. N 3. P. 384-389.
Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с.
Е.И Гладышевский, О.И. Бодак, В К. Печорский
Nd-O. НЕОДИМ-КИСЛОРОД
В справочнике [Э] предложен вариант диаграммы состояния Nd-O, приведенный на рис. 285. В системе установлено образование двух оксидов NdO и Nd2O3, причем температура и реакция образования оксида NdO не определена. Оксид Nd2O3 плавится конгруэнтно при
температуре 2272т20 °C. Оксид Nd7O3 существует в двух модификациях Nd2O3(BT) и Nd2O3(HT). Температура превращения по данным различных авторов составляет 600, 650 или 775-850 °C [Э].
Сообщается также о третьей модификации Nd2O3(CT) [I], однако в экспериментах, в которых можно было ожидать ее образование, она не наблюдалась [2]. В работе [2] указывается, что модификация Nd2O3(HT) является нестабильной: при нагреве в интервале температур 800-1000 °C она переходит в модификацию Nd7O3(BT), но при последующем медленном охлаждении обратного превращения не происходит.
В работе [3] на основании электронографического исследования подвергнутых окислению пленок Nd делается вывод о возможности увеличения содержания кислорода в модификации Nd2O3(HT) до Nd6Ot г Окисление паров Nd при распылении их при температурах 1800-1900 °C приводит к образованию оксида NdO2. Однако образование оксидов более богатых кислородом, чем Nd2O3 не подтвердилось в работе [2].
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 235.
Таблица 2 3 5 Кристаллическая структура соединений Nd-О ]Э]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
и
С
NdO
NaCl
сД8,
0,5068(2)
-
Fnt 3 m
Nd2O3(BT)
La2O3
hP5,
0,384
0,6002
P3ml
0,3831
0,5999
0,382
0,598
0,384
0,601
Nd2O3(HT)
Mn7O3
с/80,
1,1078
-
Iu3
1,1072
—
1,1048
—
1,1050
-
Соединение Nd7O3(CT) имеет моноклинную структуру с параметрами решетки а = 1,435, b = 0,3666, с = 0,899 нм, 0 = 100,34° [1], однако эти данные требуют проверки
Дитература
Shafer M.W., Roy R.J.//J Amer Ceram Soc 1949 V 42 P 563-570
Глушкова В.Б., Соколов Ю.Г., Келер Э.К. И Журнал физической химии 1962 Т 38 N 5 С 1126-1134
Белецкий М.С., Иерусалимский М.И. //Доклады АН СССР 1960 Т 133 N 2 С 355-358
Nd-Os. НЕОДИМ-ОСМИЙ
Диаграмма состояния Nd-Os не построена. Известны два соединения Nd с Os, сведения о которых приведены в табл. 236.
Таблица 2 3 6 Кристаллическая структура соединении Nd-Os
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
NdOs2
MgZn2
А/42, Рб^ттс
0,5368(2)
-
0,8926(2)
Р1
Nd3Os
Fe3C
оР\6, Рппш
0,7406
0,9573
0,6430
[V-C]
Е И Гладышевский, О. И Бодак, В К Печорский
Nd-P. НЕОДИМ-ФОСФОР
Диаграмма состояния Nd-P не построена. Имеются сведения о соединении NdP, температура плавления которого выше 2500 °C [Э, Ш]. Соединение имеет структуру типа NaCl (символ Пирсона cF%, пр.гр. РтЗт, параметр решетки а = 0,5838 нм) [Э].
Л Л Рохлин
Nd-Pb. НЕОДИМ-СВИНЕЦ
Диаграмма состояния Nd-Pb не построена. О незначительной растворимости Nd в твердом (РЬ) сообщается в справочнике [Ш]. В табл. 237 приведены данные о кристаллической структуре известных соединений в этой системе. Кроме указанных в табл. 237, вероятно, в системе существуют еще два соединения Nd2Pb и NdPb, структура которых неизвестна.
Таблица 2 3 7 Кристаллическая структура соединений Nd-Pb |1]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
Nd5Pb3
Mn5Si3
АР16, Pb-jmcm
0,9264
-
0,6770
Nd5Pb4
Sm5Ge4
оРЗб, Рпта
0,8331
1,594
0,8467
NdPb3
AuCu3
сР4, РтЗт
0,4852
-
-
Литература
I Гладышевскнй Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов Вища школа 1982.255 с.
Е.И. Гладышевский, О.И Бодак, В.К. Печорский
Nd-Pd. НЕОДИМ-ПАЛЛАДИЙ
Диаграмма состояния Nd-Pd исследована в работах [1-3] методами дифференциального термического, рентгеновского и металлографического анализов. Сплавы готовили из Nd чистотой 99,88 % (по массе) и Pd чистотой 99,95 % (по массе) дуговой плавкой и отжигали при температурах 650-950 °C в зависимости от состава [1]. В работах [2-3] использовали Nd чистотой 99,9 % (по массе) и Pd чистотой 99,99 % (по массе). Сплавы готовили плавкой в индукционной печи в тиглях из нитрида бора в атмосфере Аг и отжигали при температуре 800 °C в течение 200 ч. На рис. 286 диаграмма состояния построена по данным работ [2-3] в области составов 0-50 % (ат.) Nd и [1] в области составов 50-100 % (ат.) Nd.
В системе установлено шесть соединений, три их которых NdPd3, Nd4Pd5 и NdPd плавятся конгруэнтно при температурах 1217^4 °C [2, 3] (1450 °Ст4 [1]), 970+4 °C [2,3], 953 °C [2,3] (1040т4 °C [I]) соответственно. Соединение NdPd3 имеет область гомогенности, границы которой при температурах 900-700 °C проходят при концентрациях 23,5 и 25,2 % (ат) Nd Остальные соединения образуются по перитектическим реакциям, приведенным ниже:
Nd, % (по массе)Nd, % (по массе)Рис. 286. Nd-PdРис. 286. Nd-Pd
Nd, % (по массе)
Nd, % (по массе)
Рис. 286. Nd-Pd
Рис. 286. Nd-Pd
ж+NdPd3=NdPd5 при 1127^4 °c [2, з] или i145 °с [i], Ж+NdPd3^NdPd2 при 1101 т4 °C [2, 3], Ж+Nd4Pd5-Nd2Pd3 при 936т4 °C [2, 3), Ж+NdPd»Nd3Pd при 690 °C [1].
В системе протекают четыре эвтектические реакции:
Ж-(Pd)+NdPd5Ж-NdPd2+Nd2Pd3 Ж-Nd4Pd5+NdPd Ж^Nd3Pd+(aNd)Ж-(Pd)+NdPd5Ж-NdPd2+Nd2Pd3 Ж-Nd4Pd5+NdPd Ж^Nd3Pd+(aNd)при 1067т4 °C и 7,3 % (ат.) Nd [2, 3] или при 1080 °C и 5 % (ат.) Nd [1], при 896т4 °C и 38 % (ат.) Nd [2, 3], при 860т4 “С и 47 % (ат.) Nd [2, 3], при 620 °C и 85 % (ат.) Nd [1].
Ж-(Pd)+NdPd5
Ж-NdPd2+Nd2Pd3 Ж-Nd4Pd5+NdPd Ж^Nd3Pd+(aNd)
Ж-(Pd)+NdPd5
Ж-NdPd2+Nd2Pd3 Ж-Nd4Pd5+NdPd Ж^Nd3Pd+(aNd)
Растворимость Nd в (Pd) составляет -2,5 % (ат.) при 1080 °C [1], 2,5 % (ат.) при 900 °C [2] и 2,1 % (ат.) при 700 °C [2].
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 238.
Таблица 2 3 8 Кристаллическая структура соединений системы Nd-Pd
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
С
NdPd5
SmPt5
-
0,5265
0,9219
2,570
[3]
NdPd3
AuCu3
сРА,
0,4137
-
-
[3]
РтЗт
0,41181
-
-
[4]
NdPd
CrB
оС&,
0,3827
1,079
0,4547
[3]
Стет
0,3832
1,0776
0,4609
[4]
Литература
Parnell К.А., Brett N.H., Haines H.R., Potter P.E. H J. Less-Common Met. 1986. V. 115. N 1 P 167-176.
Chen L., Zhang К. H Proc. 6th Nat. Symp. Phase Diagr. Shenyang. Nov. 20-24. 1990. Shenyang, 1990. P. 113-115
Chen L., Zhang K.//Acta Met Sin. 1991. V. 27. N 1. P. 1317-1320.
Гладышевскнй Е.И., Бодак О.И. И Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с.
Е.И. Гладышевский. О.И. Бодак, В.К. Печорский, Н.Р. Бочвар
Nd-Pm. НЕОДИМ-ПРОМЕТИЙ
Диаграмма состояния Nd-Pm экспериментально не построена. Однако можно предположить, что Nd и Pm образуют непрерывные ряды твердых растворов между аир модификациями. Это предположение исходит из того, что Nd и Pm являются ближайшими соседями в Периодической системе, в металлическом состоянии имеют идентичное электронное строение с тремя валентными коллективизированными электронами 5</'6у2, обладают одинаковыми кристаллическими структурами типа aLa для модификаций aNd и aPm и типа W для модификаций pNd и рРт с очень близкими параметрами решеток; атомные радиусы Nd и Pm отличаются всего на 0,6 % [1].
Вследствие исключительной близости строения Nd и Pm можно считать, что твердые растворы, образующиеся между ними, являются идеальными, поэтому линии ликвидуса-солидуса и две линии сольвуса практически сливаются в прямые с очень узкими двухфазными областями между ними. Диаграмма состояния, построенная на основе этих представлений, показана на рис. 287.
NdPm, % (am.)Pm
Рис. 287. Nd-Pm
Литература
Gschneidner, Jr, K.A., Calderwood F.W.// Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Amsterdam, New York. Oxford, Tokyo: North-Holland Physics Publishing Co , 1986 V. 8. Chap. 54. P. 1-161.
B.K. Григорович
Nd-Po. НЕОДИМ-ПОЛОНИЙ
Диаграмма состояния Nd-Po не построена. Имеются сведения, что при взаимодействии паров Ро с Nd образуется сплав с атомным отношением компонентов равным 2:2. Температура плавления его составляет 1460+50 °C [Ш].
Nd-Pr. НЕОДИМ-ПРАЗЕОДИМ
Диаграмма состояния Nd-Pr, построенная по данным работ [1-2], приведена на рис. 288. Сплавы выплавляли в дуговой печи в атмосфере Аг из Nd чистотой 99,88 % (по массе) и Рг чистотой 99,89 % (по массе). Исследование выполняли методами микроструктурного, термического и рентгеновского анализов, а также измерением твердости и плотности сплавов.
Диаграмма характеризуется полной растворимостью компонентов в жидком состоянии и образованием непрерывных рядов твердых растворов между высокотемпературными и низкотемпературными модификациями Nd и Рг. При образовании твердого раствора («Nd, аРг) наблюдается линейное изменение параметров решетки от а = 0,36715(7), с = 1,184(3) нм для Рг до а = 0,36567(5), с = 1,17984(2) нм для Nd; для состава 50 % (ат.) Nd - 50 % (ат.) Рг параметры решетки имеют следующие значения: а = 0,3664, с = 1,1819 нм [V-C].
Рг,7.(по массе)
Литература
1 LundinC.E., Nachman J.F., Yamamoto A.S.//Rare Earth Res New York London Gordon and Breach Sci Publishers, 1964 V 2 P 315-318'
2 Маркова И.А., Терехова В.Ф., Савицкий E.M. И Журнал неорганической химии 1963 Т 8 №8 С 1998-2000
Е И Гладышевский, О И Бодак, В К Печорский
Nd-Pt. НЕОДИМ-ПЛАТИНА
Диаграмма состояния Nd-Pt по данным работы [1] приведена на рис. 289. Сплавы выплавляли в дуговой печи в атмосфере Аг и отжигали при температурах 1200 и 700 °C в течение 200 ч. В качестве исходных компонентов были использованы Nd чистотой 99,7 % (по массе) и Pt
Рис. 289. Nd-Pt
чистотой 99,91 % (по массе) Исследование выполняли методами дифференциального термического, рентгеновского и микроскопического анализов.
В системе образуются пять соединений, два из которых NdPt и NdPt2 плавятся конгруэнтно при температурах 1535 и 2020 °C соответственно. Три других образуются по перитектическим реакциям:
)K+NdPt2-NdPt5 при 1730 °C;
)K+NdPt-Nd3Pt4 при 1420 °C;
)K+NdPt-Nd5Pt2 при 1030 °C.
Соединение NdPt2 имеет широкую область гомогенности, протяженность которой при температурах ниже 1730 °C составляет -11% (ат.). В системе существуют три эвтектических равновесия:
Ж-(аКМ)+КМ5Р12 при 750 °C и 15 % (ат.) Pt;
Ж-NdPt2+Nd3Pt4 при 1400 °C и 60 % (ат.) Pt;
Ж-NdPt5+(Pt) при 1580 °C и 91 % (ат.) Pt.
Растворимость элементов друг в друге незначительна. При температуре 1000 °C растворимость Nd в (Pt) составляет -0,75 % (ат.), а растворимость Pt в (Nd) - 0,97 % (ат.).
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 239.
Таблица 2 3 9 Кристаллическая структура соединений системы Nd-Pt
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
NdPt5
CaCu5
АР6, Р6!ттт
0,5345
-
0,4391
О)
NdPt2
MgCu2
сП4, Fd3m
0,7694(1)
0,7688
0,7508
-
[Э] [2]
Nd3Pt4
Pu3Pd4
hRU, R3
1,3530
0,5476
[2]
NdPt
FeB
о PS. Pnma
0,7256
0,4551
0,5675
[Ш]
При концентрациях 66,7-71,4 % (ат) Pt
Структура соединения Nd5Pt2 не установлена. В работе [V-C] сообщается также об еще одной модификации соединения NdPt, имеющей структуру типа СгВ (символ Пирсона оС8, пр.гр. Стет} с параметрами решетки а = 0,3848, b = 1,0769, с = 0,4542 нм), приводятся данные о соединениях NdPt3 со структурой типа AuCu3 (символ Пирсона сР4, пр.гр. РтЗт с параметром решетки а = 0,40590 нм) и Nd3Pt2 со структурой Er3Ni2 (символ Пирсона hR 15, пр.гр. R3 с параметрами решетки а = 0,8893, с = 1,6871 нм).
Литература
I Колесниченко В.Е., Терехова В.Ф., Савицкий Е.М. И Диаграммы состояния металлических систем: Сб. статей. М.: Наука, 1971. С. 174-176.
Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с.
Е.И. Гладышевский. О.И. Бодак, В.К. Печарский
Nd-Pu. НЕОДИМ-ПЛУТОНИЙ
Диаграмма состояния Nd-Pu (рис. 290) исследована частично в работе [1] и полностью построена в работе [2]. Сплавы приготовляли в дуговой печи в инертной атмосфере из металлов высокой чистоты, содержащих не менее 99,99 % (по массе) основного компонента. Исследование выполнено методами дифференциального термического, микроструктурного и рентгеновского анализов.
Диаграмма характеризуется полной смешиваемостью компонентов в жидком состоянии. Двойные соединения не образуются. При температуре 820 °C протекает метатектическая реакция (PNd) » (aNd) + Ж. При температуре 628 °C и концентрации 97-98 % (ат.) Ри кристаллизуется эвтектика (aNd) + (ePu). Все остальные превращения в твердом состоянии связаны с полиморфизмом Ри.
Растворимость Ри в (PNd) равна 33 % (ат.), а в (aNd) - 27-29 % (ат.). Растворимость Nd в (бРи) и (ePu) составляет -2 % (ат.), а в остальных модификациях Ри (а, р, у, б') она незначительна.
Литература
I Кутайцев В.И., Чеботарев Н.Т., Андрианов М.А. и др. И Атомная энергия. 1967. Т. 23. N 6 С. 511-519.
Ellinger F.H., Land С.С., Johnson К.А. //J Nucl. Mater. 1969. V. 29. N 2. P. 178-183.
ЕЙ. Гладышевский, О. И. Бодак, В. К. Печорский
Nd-Re. НЕОДИМ-РЕНИЙ
Диаграмма состояния Nd-Re не построена. В работе [1] сообщается о получении соединения NdRe2 со структурой типа MgZn2 (символ Пирсона ЛР12, пр.гр. P^lmmcY параметры решетки а = 0,5364, с = = 0,877 нм. В работе [2] рентгеновским анализом литых и отожженных сплавов было подтверждено образование соединения NdRe2, параметры решетки которого были определены равными а = 0,55, с = 0,895 нм. В исследованных сплавах в равновесии находились чистые компоненты и соединение NdRe2, что указывает на отсутствие других промежуточных
фаз в системе. Растворимость Nd в Re очень мала. Предполагается, что система подобна системе Y-Re [2].
Литература
I Elliott R.P.//Pare Earth Research III New York Gordon and Breach Sci Publishers
Inc, 1965 P 215-245
2 Хамидов O.X., Савицкий E.M. //Диаграммы состояния металлических систем Сб статей М Наука, 1968 С 178-185
М А Тылкина
Nd-Rh. НЕОДИМ-РОДИЙ
Гипотетическая диаграмма состояния Nd-Rh построена по данным работы [1] и приведена на рис. 291. Методы приготовления и исследования сплавов, а также чистота исходных материалов не описаны. Установлено, что пять соединений Nd4Rh, Nd3Rh, Nd4Rh3, NdRh2, NdRh3 кристаллизуются из расплава при температурах -790, -920, -1420, -1410, -1600 °C соответственно. Соединение NdRh2 имеет область гомогенности, которая находится при концентрациях 66-68,5 % (ат.) Rh Два соединения образуются по перитектическим реакциям:
Ж + Nd4Rh3 - Nd5Rh3 при 1140 °C,
Ж + Nd4Rh3 - NdRh при 1270 °C.
В системе кристаллизуется шесть эвтектик по реакциям:
Ж - (aNd) + Nd4Rh Ж - Nd4Rh + Nd3Rh Ж - Nd3Rh + Nd5Rh3 Ж - NdRh + NdRh2 Ж - NdRh2 + NdRh3 Ж - (Rh) +NdRh3Ж - (aNd) + Nd4Rh Ж - Nd4Rh + Nd3Rh Ж - Nd3Rh + Nd5Rh3 Ж - NdRh + NdRh2 Ж - NdRh2 + NdRh3 Ж - (Rh) +NdRh3при 720 °C и 13 % (ат.) Rh, при 730 °C и 22 % (ат.) Rh, при 890 °C и 27 % (ат.) Rh, при 1250 °C и 63 % (ат.) Rh, при 1380 °C и 69 % (ат.) Rh, при 1410 °C и 84 % (ат.) Rh.
Ж - (aNd) + Nd4Rh Ж - Nd4Rh + Nd3Rh Ж - Nd3Rh + Nd5Rh3 Ж - NdRh + NdRh2 Ж - NdRh2 + NdRh3 Ж - (Rh) +NdRh3
Ж - (aNd) + Nd4Rh Ж - Nd4Rh + Nd3Rh Ж - Nd3Rh + Nd5Rh3 Ж - NdRh + NdRh2 Ж - NdRh2 + NdRh3 Ж - (Rh) +NdRh3
Кристаллическая структура соединений приведена в табл 240 [V-C], структура соединений Nd5Rh3 и Nd4Rh3 неизвестна.
Рис. 291. Nd-Rh
Таблица 240 Кристаллическая структура соединений системы Nd-Rh
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
а
b
с
Nd4Rh*
-
1,4666
1,038
1,313
Nd3Rh
Fe3C
о/>16, Рпта
0,7258
0,9840
0,6431
NdRh
CrB
oCi, Стет
0,3890
1,0839
0,4247
NdRh2
MgCu2
cF24,
0,7564
-
-
Fdlm
NdRh3
CeNi3
hP2A, Рб-Jmme
0,5282
-
1,752
* Ромбическая сингония
Литература
1 Sing P.P., Raman A.//Trans AIME 1969 V 245 N 7 P 1561-1568
E И ГлаОышевский, О И Бодак В К Печарскии
Nd-Ru. НЕОДИМ-РУТЕНИЙ
Диаграмма состояния Nd-Ru (рис. 292) построена в работе [1] на основании анализа данных работ [2-3]. В работе [2] сообщается об интерметаллических соединениях и указывается на подобие системы
Nd-Ru системам Gd-Ru и Dy-Ru. В работе [3] методом дифференциального термического анализа исследованы сплавы в интервале концентраций 0-66,7 % (ат.) Ru и установлены температуры ликвидуса и нонвари- антных превращений В системе образуются пять соединений, одно из которых Nd5Ru2 плавится конгруэнтно при температуре 915 °C Остальные образуются по перитектическим реакциям В системе кристаллизуются две эвтектики Нонвариантные реакции приведены в табл 241 по данным работы [1].
Таблица 241 Нонвариантные реакции в системе Nd-Ru
Реакция
Содержание Ru в фазах, % (ат )
Температура, °C
X+Nd5Ru2»Nd3Ru
24,
28,5,
25
880
X+Nd5Ru2=Nd7Ru3
31,
28,5,
30
890
Ж+NdRu^NdRu,
36,
66,7,
37
920
X+(Ru)-NdRu2
9
100,
66,7
>1600
Ж"(aNd)+NdзRu
13,
0,
25
725
Ж-Nd7Ruз+NdRux
34,
30,
37
855
Следует отметить, что соединение NdRux, описанное в работе [2] как "Nd5Ru3", по мнению авторов работы [4], подобно соединению Y44Ru25. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 242.
Т а б л и ц а 2 4 2 Кристаллическая структура соединений Nd-Ru
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, им
Источник
а
b
с
Nd3Ru
Fe3C
оР16,
0,7355
0,9675
0,6406
[4]
Рпта
0,7359
0,9650
0,6448
(2]
0,7353
0,9649
0,6406
[3]
Nd$Ru2’
—
тСТ&,
1,6295
0,6509
0,7342
[4]
СИс
1,6289
0,6505
0,7339
[2]
1,6290
0,6503
0,7330
[3]
Nd7Ru3
-
оР40, Рпта
0,7303
2,2830
0,6532
[3]
NdRu;
-
-
18,630
1,560
1,560
[3]
NdRu2
Cu2Mg
с^,
0,7637
—
—
[2]
FdSm
0,7608
[3]
* В = 96 67” [4] P
= 96,66” [2], р = 96,63” [3]
Ромбическая сингония
Литература
Okamoto H.//J Phase Equilibria 1991 V 12 N 2 P 250-252
SharifraziP., Mohanty R.C., Raman A.//Z Metallkunde 1984 Bd 75 N 10 S 801-805 3 Palenzona А., Сапера F.//J Less-Common Met 1990 V 157 P 307-313
Palenzona A.//J Less-Common Met 1979 V 66 P P27-P33
H P Бочеир
Nd-S. НЕОДИМ-СЕРА
Диаграмма состояния Nd-S не построена В системе образуется ряд соединений, сведения о которых обобщены в справочнике [Э]
Сульфид NdS плавится при температуре 2200т60 °C, имеет структуру типа NaCl (символ Пирсона cFS, пр гр. РтЗту Параметр решетки по данным различных авторов а = 0,5691 нм р], а = 0,564 нм [1], а = 0,5715 нм [2]
Сульфид Nd3S4 плавится при температуре 2040 °C, имеет структуру типаТЬ3Р4 (символ Пирсона с/28, пр гр. /43(7) с параметром решетки а = 0,8524 нм р]
Сульфид Nd2S3 имеет три модификации. От комнатной температуры до температуры 1050+50 °C существует модификация aNd2S3 В интервале температур 1050т 50 °C- 1300+200 °C существует модификация 0Nd2S3, которая при более высоких температурах переходитв модификацию yNd^ Последняя плавится при температуре -2200 °C с одновременной диссоциацией до NdS. Структура модификаций аир неизвестна Модификация yNd2S3, как и сульфид Nd3S4, имеет структуру типа Th3P4, но с вакансиями металлических ионов, параметр решетки а = 0,8527 нм Между сульфидами yNd2S3 и Nd3S4 образуется непрерывный ряд твердых растворов [Э]
Сульфид NdS2 плавится при температуре 1760 °C, имеет структуру типа LaS2 с восемью формульными единицами в элементарной ячейке (пр гр Рпта^ [3]
Литература
Жузе В.П., Голубков А.В., Гончарова Е.В., Сергеева В.М. И Физика твердого тела 1964 Т 6 N 1 С 257-267
Журавлев Н.Н., Степанов А.А., Щебашинов М.П.//Кристаллография 1964 Т 6 N I С 116-117
Picon М., Patrie М.//Compt Rend 1956 V 243 N 22 Р 1769-1772
Nd-Sb. НЕОДИМ-СУРЬМА
Диаграмма состояния Nd-Sb приведена на рис. 293 по данным работы [1]. Исследование проводили методами микроструктурного, рентгеновского, термического, химического анализов и измерения микротвердости В качестве исходных материалов использовали Nd чистотой 99,34 % (по массе) и Sb чистотой 99,999 % (по массе)
Система характеризуется наличием четырех соединений, одно из которых NdSb плавится конгруэнтно при температуре 2075 °C, а другие образуются по перитектическим реакциям.
Ж + Nd4Sb3 -Nd5Sb3 при 1690 °C,
Ж + NdSb - Nd4Sb3 при 1800 °C,
Ж + NdSb » NdSb2 при 1650 °.
В системе протекает два эвтектических превращения:
Ж - (pNd) + Nd5Sb3 при 955 °C и -5 % (ат.) Sb,
Ж а NdSb2 + (Sb) при 600 °C и -97 % (ат.) Sb.
Эвтектоидное превращение при температуре 840 °C связано с Полиморфизмом Nd (pNd) » (aNd) + Nd5Sb3.
Структура соединения Nd5Sb3 типа Mn5Si3 (символ Пирсона 1гР\6, пр. гр. Рб^/тст), структура соединения Nd4Sb3 типа Th3P4 (символ Пирсона с/28, пр. гр. /43(7); соединение NdSb2 имеет структуру типа SmSb2 (символ Пирсона оС24, пр. гр. Стеа) [М], соединение NdSb - структуру типа NaCl (символ Пирсона сЕ8, пр. гр. Ет Зт) с параметром решетки а = 0,6322 нм [Э].
Литература
Кобзеико Г.Ф., Черногореико В.Б., МартыичукЭ.П. и др //Изв АН СССР Металлы 1972 N 3 С 224-227
Е В Лысова
Nd-Sc. НЕОДИМ-СКАНДИЙ
Диаграмма состояния Nd-Sc приведена на рис. 294 [1]. Сплавы изготовляли дуговой плавкой из Nd чистотой 99,91 % (по массе) и Sc чистотой 99,84 (по массе) и отжигали в танталовых капсулах при
температурах 450 °C в течение 260 ч и 1060 °C в течение 16 ч. Исследование проведено методами рентгеновского, дифференциального термического и металлографического анализов.
Диаграмма характеризуется полной взаимной растворимостью высокотемпературных и низкотемпературных модификаций Nd и Sc. Линии сольвуса имеют минимум при температуре 800 °C и концентрации 22 % (ат ) Sc При температурах ниже 700 °C наблюдается расслоение твердого раствора («Nd, aSc) на два твердых раствора (aNd) и (aSc). Критическая точка кривой расслаивания расположена при 62 % (ат.) Sc.
Литература
Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W.//Bull Alloy Phase Diagrams 1982 V 3 N3 P 356-357
E И Гладышевский, О И Бодак, В К Печорский
Nd-Se. НЕОДИМ-СЕЛЕН
Диаграмма состояния Nd-Se не построена. В системе образуется ряд соединений [Э, Ш, 1]
Селенид NdSe имеет структуру типа NaCl (символ Пирсона сЕ8, пр гр ЕшЗш), параметр решетки по данным различных исследователей а = = 0,5909 нм, а = 0,5891 нм, а = 0,591 нм р, 1].
Селенид Nd3Se4 имеет структуру типа Th3P4 (символ Пирсона с/28, пр гр 143d) с параметром решетки а = 0,8859 нм р].
Селенид Nd2Se3 обладает кристаллической структурой того же типа, что и Nd3Se4. Между обоими селенидами Nd2Se3 и Nd3Se4 образуется непрерывный ряд твердых растворов с переменным количеством вакантных позиций Nd. Параметр решетки а соединения Nd2Se3 равен 0,885 нм р, Ш] В работе [Ш] сообщается также о получении Nd2Se3 с ромбической структурой, которую можно рассматривать как высокотемпературную модификацию.
Селенид Nd2Se4 имеет тетрагональную структуру с параметрами решетки а = 0,835, с = 0,843 нм Это соединение имеет область гомогенности, которая ограничивается составом, соответствующим формуле Nd2Se36 Для указанного состава параметры решетки а = 0,828, с = = 0,841’нм Р].
Литература
Жузе В.П., Голубков А.В., Гончарова Е.В., Сергеева В.М. // Физика твердого тела 1964 Т 6 N 1 С 257-267
Nd-Si. НЕОДИМ-КРЕМНИЙ
Диаграмма состояния Nd-Si, построенная в работе [1] по данным дифференциального термического, рентгеновского и металлографического анализов, приведена на рис. 295. Сплавы готовили в дуговой печи из Nd чистотой 99,44 % (по массе) и Si чистотой 99,9 % (по массе) и отжигали в вакуумной печи при разных температурах.
В системе образуется шесть соединений, два из которых NdSi и NdSi [ g плавятся конгруэнтно при температурах 1680 и 1760 °C соответственно. Два соединения Nd5Si3 и Nd5Si4 образуются по перитектическим реакциям:
Ж + Nd5Si4 ° Nd5Si3 при 1445 °C,
Ж + NdSi - Nd5Si4 при 1565 °C.
Два других соединения Nd3Si4 и NdSi f 5 образуются по перитектоидным реакциям:’
NdSi + NdSi [ 5 ° Nd3Si4 при 1390 °C,
NdSi + pNdSi\ g ° pNdSi! s при 1510 °C.
Соединения NdSi[ 5 и NdSi[ g существуют в двух модификациях. Температура перехода для соединения NdSi t 5 составляет 530 °C. Для соединения NdSi, g она находится в интервале 150-100 °C, что свидетельствует о наличии узкой области гомогенности этого силицида.
В системе кристаллизуются три эвтектики по реакциям:
Ж = (aNd) + Nd5Si3 при 795 °C и 12,5 % (ат.) Si, Ж = NdSi + PNdSi t g при 1570 °C и 56 % (ат.) Si, Ж ° pNdSi [ g + (Si) при 1205 °C и 83 % (ат.) Si.
Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии составляет менее 1 % (ат.).
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 243 [2].
Таблица 2 4 3 Кристаллическая структура соединений системы Nd-Si
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
a
b
с
Nd5Si3
Cr5B3
//32,
I4/mcm
»"Ш
-
1,369
Nd5Si4
Zr5Si4
tP36, P4,2,2
0,7868
-
1,478
NdSi
FeB
oP8,
Pnma
0,8158
0,3918
0,5887
NdSi, 5
aib2
hP3, РЫттт
0,3940
-
0,4258
aNdSi, 8
aGdSi2
oil 2, Imma
0,413
0,410
1,375
PNdSi|g
aThSij
till, I^damd
0,4111
-
1,3556
Литература
I Еременко В.Н., Мслешевич К.А., Буянов Ю.И., Обушенко И.М. И Докл АН УССР 1984 Сер A N 11 С 80-85
Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов Львов Вища школа 1982 255 с
Nd-Sm. НЕОДИМ-САМАРИЙ
Диаграмма состояния Nd-Sm, приведенная на рис. 296, базируется на данных работ [1, 2]. Исследование [1] было проведено методами дифференциального термического, рентгеновского и микроструктурного анализов. Сплавы выплавляли в дуговой печи в атмосфере Аг из Nd чистотой >99,64 % (по массе) и Sm чистотой >99,80 % (по массе).
Рис. 296. Nd-Sm
Согласно результатам работы [1] в системе существуют непрерывные ряды твердых растворов, причем двухфазные области между линиями ликвидуса и солидуса и двумя линиями сольвуса очень узкие. Поскольку Nd и Sm близко расположены в Периодической системе, в металлическом состоянии оба являются трехвалентными, высокотемпературные модификации pNd и ySm, как и aNd и pSm имеют одинаковые кристаллические структуры, твердые растворы между ними являются практически идеальными и могут быть представлены прямыми линиями. В работе [1] не отражено существование третьей модификации Sm, поэтому линии, соединяющие температуры превращений aNd и pSm и фазовые границы в богатой Sm области проведены штриховой линией [2]
Литература
Кобзеико Г.Ф., Мартиичук ЕЛ.//Доповцц АН УРСР 1975 Сер A N3 С 263-266
Gschneidner, Jr., К. A., Calderwood F.W. //Bull Alloy Phase Diagrams 1982 V 3 N2 P 201-202
E И Гладышевский, О И Бодак, В К Печорский
Nd-Sn. НЕОДИМ-ОЛОВО
Диаграмма состояния Nd-Sn построена в работе [1] с учетом данных работ [2-3] (рис. 297). Сплавы получали дуговой плавкой из Nd чистотой 99,85 % (по массе) и Sn чистотой 99,9995 % (по массе) и отжигали в танталовых контейнерах в вакууме при температурах 900-300 °C в течение от 1 до 260 ч. Исследование проводили методами микроструктур- дзого, рентгеновского и химического анализов.
В сплавах системы образуется шесть соединений, два из которых Nd5Sn3 и NdSn3 плавятся конгруэнтно при температурах 1660 и 1170 °C
Рис: 297. Nd-Sn
соответственно. Три соединения образуются по перитектическим реакциям:
Ж + Nd5Sn3 = Nd5Sn4 при 1558т 11 °C;
Ж + Nd5Sn4-NdllSnl0 при 1396т15 °C;
Ж + NdMSnl0 - NdSn при 1257т4°С.
Соединение Nd3Sn5 образуется по перитектоидной реакции:
NdSn + NdSn3 ° Nd3Sn5 при 1130т2 °C.
В сплавах системы кристаллизуются три эвтектики по реакциям:
Ж ° (PNd) + Nd5Sn3 Ж - NdSn + NdSn3 Ж = NdSn3 + (Sn)Ж ° (PNd) + Nd5Sn3 Ж - NdSn + NdSn3 Ж = NdSn3 + (Sn)при 870 ° и 12 % (ат.) Sn, при 1159т4 °C и -65 % (ат.) Sn, при-231 °C и -100 % (ат.) Sn.
Ж ° (PNd) + Nd5Sn3 Ж - NdSn + NdSn3 Ж = NdSn3 + (Sn)
Ж ° (PNd) + Nd5Sn3 Ж - NdSn + NdSn3 Ж = NdSn3 + (Sn)
При температуре 820 °C происходит эвтектоидный распад (PNd) на (aNd) и Nd5Sn3. Максимальная растворимость Sn в (aNd) составляет около 3 % (ат.). Растворимость Nd в (Sn) практически отсутствует.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 244.
Таблица 2 4 4. Кристаллическая структура соединений системы Nd-Sn |V-C|
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
а
6
с
Nd5Sn3
Mn5Si3
hPV6, Pbjmcm
0,9208
-
0,6717
Nd5Sn4
Sm5Ge4
оРЗб, Pnma
0,8282
1,584
0,8376
Nd||Sn10
НоцСещ
1/84, Ыттт
1,187
-
1,759
NdSn3
AuCu3
cP4, РтЗт
0,4705
-
Литература
Еременко В.Н., Супанова М.В., Марцеиюк П.С., Листовиичий В.Е. // Украинский химический журнал. 1988. Т. 54. N 12. С. 1240—1244.
Еременко В.Н., Харькова А.М., Обушенко И.М. //Докл. АН УССР. Сер A. N 12 С 1 133-1 137.
Кулагина Н.Г., Баянов А.П., Кулагин Н.М. // Изв АН СССР. Металлы. 1985. N 3
С. 211-216
Nd-Sr. НЕОДИМ-СТРОНЦИЙ
Диаграмма состояния Nd-Sr приведена на рис. 298 по данным работ [1,2]. Сплавы выплавляли из Nd чистотой 99,6 % (по массе) и Sr чистотой 99,7 % (по массе) в печи в инертной атмосфере. Термическую обработку сплавов проводили в вакуумированных кварцевых ампулах при температурах 400 и 600 °C в течение 170 ч. Исследование было выполнено методами дифференциального термического, микроструктурного, рентгеновского анализов и измерения микротвердости.
Рис. 298. Nd-Sr
Система характеризуется наличием области несмешиваемости в жидком состоянии, протяженность которой при температуре монотекти- ческого равновесия 940 °C составляет 0,8-87 % (ат.) Nd. Кроме монотектического равновесия в системе имеет место эвтектическое равновесие при температуре 740 °C - Ж » (pSr) + (aNd) и перитектическое равновесие при температуре 865 °C - Ж + (pNd) ° (aNd).
Растворимость Sr в (aNd) при эвтектической температуре 740 °C составляет 5,8 % (ат.), а при 400 °C - 4,5 (ат.). Растворимость Nd в (PSr) не превышает 0,33 % (ат.) при 740 °C.
Литература
Эшоиов K.K., Вахобов A.B., Джураев Т.Д. и др. //Изв. АН СССР. Металлы. 1977. N 6 С. 196-199.
Эшоиов К.К., Зухуритдииов М.А., Вахобов А.В., Джураев Т.Д. // Изв. АН СССР. Металлы. 1978. N I. С. 191-192.
Е.И. Гладышевский, О. И. Бодак, В. К. Печорский
Nd-Та. НЕОДИМ-ТАНТАЛ
Диаграмма состояния Nd-Та (рис. 299) построена в области очень малых концентраций Та [М]. Растворимость Та в жидком Nd незначительна, а в твердом состоянии практически отсутствует [Э].
Та,7» (по массе)
Рис. 299. Nd-Ta
Е, И. Гладышевский, О И Бодак, В К, Печорский
Nd-Tb. НЕОДИМ-ТЕРБИЙ
Диаграмма состояния Nd-Tb экспериментально не построена. Оба элемента Nd и ТЬ близки по электронному и кристаллическому строению, что дает основание предполагать образование между ними при высоких
Рис. 300. Nd-Tb
температурах непрерывного ряда твердых растворов с кубической структурой (PNd, рТЬ), а при более низких температурах непрерывного ряда твердых растворов с плотной гексагональной структурой (ctNd, аТЬ). При температурах ниже 750 °C твердый раствор (ctNd, ctTb) упорядочивается с образованием фазы б со структурой типа (aSm) и разделяется на два твердых раствора Nd в (аТЬ) и ТЬ в (ctNd). Благодаря близкому строению Nd и ТЬ и малой разницы их атомных радиусов (отличаются на 2,1 %) линии ликвидуса-солидуса и две линии сольвуса почти сливаются в прямые, соединяющие температуры плавления и превращения. На предлагаемой диаграмме Nd-Tb (рис. 300) они разделены очень узкими двухфазными областями. Область гомогенности фазы б изображена штриховой линией и нанесена на диаграмму по аналогии с известными диаграммами Nd-Gd и Nd-Dy [1].
Литература
Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Amsterdam New York Oxford.Tokyo'North-Holland Physics PubhshingCo , 1986. V. 8 Chap 54 P. 1-161
В К Григорович
Nd-Те. НЕОДИМ-ТЕЛЛУР
Диаграмма состояния Nd-Те, приведенная в справочнике [Ш], была уточнена в работах [1,2]. На рис. 301 показана диаграмма, построенная в работе [1] методами рентгеновского, дифференциального термического и микроструктурного анализов. Сплавы были синтезированы в вакуумированных кварцевых ампулах.
Ж + NdTe - Ж + Nd3Te4 Ж + Nd2Te3 Ж + Nd4Te7Ж + NdTe - Ж + Nd3Te4 Ж + Nd2Te3 Ж + Nd4Te7Nd3Te4 я Nd2Te3 “ Nd4Te7 я NdTe.Nd3Te4 я Nd2Te3 “ Nd4Te7 я NdTe.
Ж + NdTe - Ж + Nd3Te4 Ж + Nd2Te3 Ж + Nd4Te7
Ж + NdTe - Ж + Nd3Te4 Ж + Nd2Te3 Ж + Nd4Te7
Nd3Te4 я Nd2Te3 “ Nd4Te7 я NdTe.
Nd3Te4 я Nd2Te3 “ Nd4Te7 я NdTe.
В системе образуется семь соединений, одно из них NdTe кристаллизуется из расплава при температуре 2025 °C (по данным работы [2] при 1755 °C), шесть других образуются по перитектическим реакциям
при 1660 °C [1] или 1465 °C [2], при 1610 °С[1] или 1315 °C [2], при 1290 °C [1] или 1255 °C [2], при 1250 °С[1] или 1120 °C [2],
Ж + NdTe2 - Nd2Te5при 910 °C [1] или 925 °C [2],
Ж + Nd2Te5 - NdTe3при 850 °C [1] или 855 °C [2].
Соединения Nd3Te4, Nd4Te7, NdTe2, Nd2Te5 и NdTe3 имеют области гомогенности, протяженностью 2,8; 2,2; 3; 1 и 3,6 % (ат.) соответственно [1]. Соединение Nd2Te3 претерпевает полиморфное превращение при температуре -1000 °C.
В системе кристаллизуются две эвтектики- (pNd) + NdTe и (Те) + + NdTe3 при температурах 948 и -449 ’С соответственно. Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии практически отсутствует.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 245.
Таблица 245 Кристаллическая структура соединений системы Nd-Te
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
NdTe
NaCI
cFS, Fm3m
0,6262
-
-
[1]
Nd3Te4
Th3P4
cZ28,
0,943
-
-
[Ш]
I43d
0,9456
Nd2Te3(HT)
Th3P4
cZ28, I43d
0,9427
-
[1,Ш]
Nd2Te3(BT)
5Ь25з
oP20, Puma
1,216
1,193
0,437
[3]
Nd4Te7‘
-
-
0,8799
-
0,9001
[1]
NdTe2
Cu2Sb
IP6, P4lnmm
0,4405 0,442
-
0,9008 0,902
[1] [Ш]
Nd2Te5‘
-
-
0,4347
-
2,5794
[1]
NdTe,"
-
-
0,435
0,435
2,580
[1]
Тетрагональная сингония Ромбическая сингония
Литература
1. Зинченко К.А., Лужная Н.П., Ярембаш Е.И. и др. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1966. Т. 2. N 10. С. 1747-1756.
Абрикосов Н.Х., Загарян В.Ш. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1965 Т. 1.N9. С. 1462-1467.
Flahaut J.//Compt Rend. Acad. Sci. Paris. 1963 V. 257. P. 1530—1533.
Н.И. Никитина
Nd-Th. НЕОДИМ-ТОРИЙ
Диаграмма состояния Nd-Th исследовалась многократно [Э, Ш]; наиболее полно она изучена в работах [1, 2]. Сплавы получали сплавлением компонентов в дуговой печи из Nd чистотой 99,893 % (по массе) [1] или 99,9 % (по массе) [2] и Th чистотой 99,5 % (по массе) [1], отжигали
Nd, 7. (по массе)
перед закалкой в ледяной воде при 750 °C в течение 336 ч [1] или при 950 °C.170 ч [2]. Исследования проводили методами микроструктурного, рентгеновского, дифференциального термического анализов и измерения твердости и микротвердости.
Диаграмма состояния Nd-Th (рис. 302) представлена из работы [2]. Добавки 5 ат. % Nd увеличивают температуру превращения (aTh)»(pTh) с 1380 до 1405 °C, являющейся температурой перитектического образования (aTh) с областью гомогенности, простирающейся от 0 до =80 ат. % Nd. Th увеличивает температуру полиморфного превращения NdoT863 до 930 °C-температуры перитектоидного образования (aNd), что согласуется с данными работы [1]. Еще одно Нонвариантное равновесие имеет место при 1140 °C и соответствует перитектическому образованию (pNd).
В работе [2] приведен параметр решетки сплава Nd0 76Th0 24 (a = = 0,5131 нм).
Литература
Бадаева Т.А., Кузнецова Р.И.//Изв. АН СССР. Металлы. 1967. N 1. С. 175-181.
Trzebiatowski W., Niemiec J. // Rocz. Chem., 1968. T. 42. N 3. C. 413-419.
Е.И. Гладышевский, О. И. Бодак, В К. Печорский
Nd-Ti. НЕОДИМ-ТИТАН
Данные о системе Nd-Ti приведены в работах [Э, Ш]; диаграмма состояния этой системы при содержании 0-4 % (ат.) Nd дана в работе {Э]. Диаграмма состояния приведена по работе [М] (рис. 303). Монотекто- идная точка реакции Ж] « (pTi) + Ж2 лежит при концентрации 13 % (ат.) Nd; перитектоидная точка реакции (PTi) + (PNd) « (aTi) лежит при 0,4 % (ат.) Nd. Эвтектическое равновесие Ж - (PTi) + (PNd) существует при температуре 960 °C [Ш] и концентрации 95 % (ат.) Nd.
Рис. 303. Nd-Ti
При температуре -835 °C [М] (800 °C [Ш]) и концентрации 99 % (ат.) Nd (PNd) распадается эвтектоидно на (aNd) и (aTi). Растворимость Nd в (Ti) составляет 0,6 % (ат.) при 600 °C.
С П Алисова
Nd-Tl. НЕОДИМ-ТАЛЛИЙ
Диаграмма состояния Nd-Tl (рис. 304) построена в работе [1]. Сплавы готовили в индукционной печи в небольших заваренных таллиевых контейнерах из Nd чистотой 99,99 % (по массе) и Т1 чистотой 99,99 % (по массе). Исследования проводили методами дифференциального термического, микроструктурного, рентгеновского и химического анализов.
Рис. 304. Nd-Tl
В системе обнаружено шесть соединений, из которых NdTl3 и NdTl плавятся конгруэнтно соответственно при 1065 и 1280 °C; остальные образуются по перитектическим реакциям:
при 795 °C;при 1045 °C; при 1095 °C, при 1100 °Cпри 795 °C;при 1045 °C; при 1095 °C, при 1100 °CЖ + Nd2Tl - Nd3Tl Ж + Nd5TI3 = Nd2Tl Ж + NdTl - Nd5Tl3 Ж + NdTl - Nd3Tl5
при 795 °C;
при 1045 °C; при 1095 °C, при 1100 °C
при 795 °C;
при 1045 °C; при 1095 °C, при 1100 °C
В системе протекают три эвтектические реакции:
Ж - (0Nd) + Nd3TlЖ « Nd3Tl5 + NdTl3Ж «(Tl) + NdTl3Ж - (0Nd) + Nd3TlЖ « Nd3Tl5 + NdTl3Ж «(Tl) + NdTl3при 785 °C и 17,5 % (ат.) Т1;
Ж - (0Nd) + Nd3Tl
Ж « Nd3Tl5 + NdTl3
Ж «(Tl) + NdTl3
Ж - (0Nd) + Nd3Tl
Ж « Nd3Tl5 + NdTl3
Ж «(Tl) + NdTl3
при 1045 °C и 69,5 % (ат.) Т1;
при 300 °C н >99 % (ат.) Т1.
(0Nd) при температуре 685 °C и концентрации 10 % (ат.) Т1 подвергается эвтектоидному распаду согласно реакции (PNd) « («Nd) + Nd3Tl.
Максимальная растворимость Т1 в (pNd) составляет 12 % (ат.) при 785 °C; а в («Nd) при эвтектоидной температуре (685 °C) уменьшается до 2-3 % (ат.).
Кристаллическая структура образующихся в системе Nd-Tl соединений приведена в табл. 246 согласно работам [1,2].
Таблица 2 46 Кристаллическая структура соединений системы Nd—TI
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
а
Ь
с
Nd3Tl
AuCu3
сР4, РтЗт
0,4922
-
-
Nd2Tl
Ni2ln
ИР6, РЬ^ттс
0,5520
-
0,6818
Nd5Tl3
W5Sb
Г/32, Штст
1,246
-
-
NdTl
CsCl
сР2, , РтЗт
0,3844
-
-
Nd3Tl5
Pu3Pd5
оС32, Стет
1,021
0,823
1,044
NdTl3
AuCu3
сР4, Pm 3m
0,4737
-
Литература
Delfino S., Saccone A., Borzone G., Ferro R. И J Less-Common Met 1978 V 59 N 1 P 69-78
Гчадышевский Е.И., Бодак О.И. И Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов Львов Вища школа 1982 255 с
Е И Гладышевский, О И БоОак В К Печарс^1
Nd-Tm. НЕОДИМ-ТУЛИЙ
Диаграмма состояния Nd-Tm экспериментально не построена [М, 1]. В работе [2] методом рентгеновского анализа исследован сплав Nd с 37 % (ат.) Тт, приготовленный из исходных компонентов чистотой 99,9 % (по массе). В его структуре присутствует фаза с гексагональной решеткой (а = 0,3763 нм, с = 1,232 нм) и фаза со структурой типа aSm. По данным работы [3] сплав номинального состава Nd0 5Tm0 5 первоначально имел однофазную структуру типа aSm (появление однофазной структуры типа aSm обусловлено, по-видимому, значительной потерей Тт в виде пара при приготовлении сплава). После термической обработки в течение 5 ч при 450 °C и давлении 4 ГПа структура типа aSm превратилась в плотноупакованную гексагональную структуру (а = 0,360 нм, с = ;= 1,150 нм). Фаза 6 имеет структуру типа aSm (символ Пирсона hR3, пр. гр. R Зш), параметры решетки а = 0,350, с = 2,600 нм [3], а = 0,3656, с = = 2,636 нм [2]. Основываясь на этих фактах и принимая во внимание
Тт, % (по массе)
Рис. 305. Nd-Tm
идентичность электронных структур компонентов в твердом состоянии (три валентных коллективизированных электрона, 5d*652), близость параметров решеток плотных гексагональных структур ctNd и Тт (пр, гр. Р63/ттс) и атомных радиусов, различающихся всего на 4,3 %, можно построить предположительную диаграмму состояния системы Nd-Tm (рис. 305). Диаграмма состояния характеризуется полной растворимостью ctNd и Тт в жидком и твердом состояниях при высоких температурах. Ввиду большого различия в температурах плавления компонентов (1021 °C для Nd и 1545 °C для Тт) и отсутствия превращения ГПУ « ОЦК в Тт следует предположить большую схожесть диаграмм состояния исследуемой системы и системы Nd-Er [1]. Это означает, что диаграмма состояния Nd-Tm также является диаграммой перитектического типа. Положение перитектической точки оценили исходя из модели идеальных растворов для жидкого состояния. Такое приближение предсказывает переход ГПУ * ОЦК для жидкого Тт при 1655 °C [4]. Координаты перитектической точки (-1310 °C и 56 % (ат.) Тт) соответствуют пересечению линий, соединяющих точки плавления и точки полиморфного перехода (ГПУ * ОЦК) компонентов. Температура образования фазы б составляет -735 °C.
Литература
Gschneidner, Jr., К. A., Calderwood F. W. // Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths Amsterdam, New York, Oxford, Tokyo. North-Holland Physics Publishing Co., 1986. Vol. 8. Chap. 54 P. 1-161
Spedding F.H., Valletta R.M., Daane A.H.// Trans, ASM 1962 V. 55 P 483-491
Jayaraman A., Sherwood R.C., Williams H.J., Corenzwit E.//Phys. Rev 1966 V 148. P. 502
Григорович B.K., Григорович K.B. // Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов Челябинск, октябрь 1990. Т. 2, ч. 2, с. 250-252.
В. К Григорович
Nd-U. НЕОДИМ-УРАН
Диаграмма состояния Nd-U исследовалась неоднократно [Э, Ш]; предположительная диаграмма состояния этой системы, представленная на рис. 306, предложена в работе [1] на основе обобщения литературных данных. Систему характеризует несмешиваемость в жидком состоянии. Вырожденная эвтектика Ж * (pNd) + (yU) кристаллизуется при концентрации -99 % (ат.) Nd и температуре -970 °C. Монотектическая реакция Ж2 « (yU) + Ж] имеет место при температуре 1100 °C и концентрации более 99 ат. % U. В системе существуют три эвтектоидных превращения: (pNd) « (ctNd) + (yU), (yU) « (pU) + (ctNd) и (pU) « (ctU) + + (ctNd).
Nd(/,7. (am.)U
Рис. 306. Nd-U
Согласно работе [Э], растворимость U в жидком Nd составляет 0,8 % (ат.) при 1050 °C и 1,08 % (ат.) при 1250 °C; растворимость Nd в жидком U составляет 0,23 % (ат.) при 1150 °C и 0,31 % (ат.) при 1250 °C.
Литература
1 Parnell D.G., Brett N.H., Haines H.R., Potter P.E. И J. Less-Common Met. 1986. V. 118 N 1 P 141-152
Е.И. Гладышевский, О. И. Бодак, В. К Печарский
Nd-V. НЕОДИМ-ВАНАДИЙ
Растворимость V в жидком Nd составляет около 14 % (ат.) при температуре -2200 °C. Взаимное влияние V и Nd на их температуры плавления незначительно. Растворимость Nd в твердом V очень маленькая [Э]. На рис. 307 представлена рассчитанная в приближении регулярных и субрегулярных растворов [ 1 ] диаграмма состояния системы Nd-V; монотектоидная реакция имеет место при 1900 °C; при температурах выше 1900 °C существует широкая область несмешиваемости.
/7 ГО 20 30 ад 50 60 70 80 90 ГООNdV,°/o(am.)V/7 ГО 20 30 ад 50 60 70 80 90 ГООNdV,°/o(am.)V
/7 ГО 20 30 ад 50 60 70 80 90 ГОО
NdV,°/o(am.)V
/7 ГО 20 30 ад 50 60 70 80 90 ГОО
NdV,°/o(am.)V
Рис. 307. Nd-V
Эвтектическое равновесие Ж •* (PNd) + (V) предположительно существует при 1018 °C, а эвтектоидное равновесие (PNd) •* (ctNd) + (V)- при 863 °C
Литература
1 Smith J.F., Lee K.J., Martin D.M.//Calphad, 1988 V 12 N 1 Р 89-96
С П Алисова
Nd-W. НЕОДИМ-ВОЛЬФРАМ
Диаграмма состояния Nd-W не построена Растворимость W чистотой 99,9 % (по массе) в жидком Nd приведена ниже [1].
Температура, °C Растворимость W%(aT)Температура, °C Растворимость W%(aT)16701826188820272142
Температура, °C Растворимость W%(aT)
Температура, °C Растворимость W%(aT)
0,0480 064 0,1180,1180,254
Растворимость W в жидком Nd описывается уравнением
1g xw = -6,750-10"3/T + 0,10,
где xw - атомная доля W в Nd, T- температура, К. При температуре плавления Nd, равной 1016 °C, она составляет 5,9-10-4 % (ат).
Литература
Dennison D.H., Tschetter M.J., Gschneidner, Jr., K.A. П J Less-Common Met 1966 V 11
N6 P 423-435
К Б Поварова
Nd-Y. НЕОДИМ-ИТТРИЙ
CncTeMaNd-Y изучалась неоднократно [Э,Ш] Обобщенный вариант диаграммы состояния Nd-Y представлен на рис. 308 согласно [М] и основан на данных работы [1] Сплавы плавили в дуговой печи из высокочистых металлов, исследовали методами дифференциального, термического, металлографического и рентгеновского анализов и определения точек плавления Высокотемпературные модификации Nd
Рис. 308. Nd-Y
и Y образуют непрерывный ряд твердых растворов (pNd, pY) Низкотемпературные модификации Nd и Y также образуют непрерывный ряд твердых растворов (aNd, aY), но не во всем температурном интервале. При температуре 630 °C конгруэнтно образуется фаза 6, имеющая область гомогенности при концентрациях 31-39 % (ат) Y. Максимальная растворимость Y в (Nd) при 20 °C составляет 27 % (ат.); а Nd в (Y) - 56 % (ат.)[Ш].
Фаза 6 имеет ромбоэдрическую структуру типа aSm, символ Пирсона hR3, пр. гр. R Ът, параметры решетки а = 0,3657 нм, с = 2,6377 нм для 33 % (ат.) Y; а = 0,3658 нм, с = 2,6376 нм для 42,3 % (ат.) Y [Ш].
Литература
Beaudry B.J., Michel V., Daane А.Н., Spedding F.H. И Rare Earth Research III 1964 New York Gordon and Breach Sci Publ, Inc , P 247-260
E И Гладышевский, О И Бодак, В К Печорский
Nd-Yb. НЕОДИМ-ИТТЕРБИЙ
На рис. 309 представлена диаграмма состояния Nd-Yb [1, М]. Сплавы выплавляли из компактных Yb и Nd в дуговой печи в среде очищенного Аг, исследовали методами дифференциального термического, микроструктурного и рентгеновского анализов. Диаграмма состояния системы Yb-Nd представляет собой диаграмму монотектического типа, которая не является характерной для взаимодействия редкоземельных металлов; взаимная растворимость Nd и Yb достаточно низкая как в твердом, так и в жидком состояниях.
Установлено четыре инвариантных превращения (1]:
Ж] - (pNd) + Ж2 (pNd) - (aNd) + Ж2 Ж2 - (aNd) + (pYb) (PYb) - (aNd) + (aYb)Ж] - (pNd) + Ж2 (pNd) - (aNd) + Ж2 Ж2 - (aNd) + (pYb) (PYb) - (aNd) + (aYb)при 985 °C (1005 °C[MJ);при 840 °C (855 °C [М]);при 810 °C (810 °С[М]);при 665 °C (780 °C [М])при 985 °C (1005 °C[MJ);при 840 °C (855 °C [М]);при 810 °C (810 °С[М]);при 665 °C (780 °C [М])
Ж] - (pNd) + Ж2 (pNd) - (aNd) + Ж2 Ж2 - (aNd) + (pYb) (PYb) - (aNd) + (aYb)
Ж] - (pNd) + Ж2 (pNd) - (aNd) + Ж2 Ж2 - (aNd) + (pYb) (PYb) - (aNd) + (aYb)
при 985 °C (1005 °C[MJ);
при 840 °C (855 °C [М]);
при 810 °C (810 °С[М]);
при 665 °C (780 °C [М])
при 985 °C (1005 °C[MJ);
при 840 °C (855 °C [М]);
при 810 °C (810 °С[М]);
при 665 °C (780 °C [М])
Различия температур инвариантных превращений обусловлены, по- видимому, различием температур плавления и температур полиморфных
Рис. 309. Nd-Yb
превращений Yb, Nd, принятых в этих двух работах: 680,820 °C для Yb, 850, 1000 °C для Nd [1] и 795, 819 °C для Yb, 863, 1021 °C для Nd [М].
Литература
1 Свечников В.Н., Кобзенко Г.Ф., Мартынчук Э.Л.//Металлофизика 1975 Вып 59 С 71-76
Е И ГлаОышевский, О И Бодак, В К Печарский
Nd-Zn. НЕОДИМ-ЦИНК
Структура и состав соединений системы Nd-Zn исследовались многократно [Э, Ш] Диаграмма состояния (рис. 310) представлена согласно работе [М]
NdZn,7»(am.)Zn
Рис. 310. Nd-Zn
В системе обнаружено восемь соединений. NdZn, NdZn2 и Nd2Zn17 плавятся конгруэнтно соответственно при 923, 926 и 981 °C. Четыре соединения образуются перитектически:
Ж + Ndl3Zn58 - Nd3Zn| ( при 870 °C; Ж + Nd3Zn22 = Ndl3Zn58 при 902 °C; Ж + Nd2Znl7 = Nd3Zn22 при 950 °C; Ж + Ыб2гп17-Ыбгпи при 780 °C.
Одно соединение образуется перитектоидно:
NdZn2 + Nd3Zn,, » NdZn3 при 849 °C.
NdZnH претерпевает полиморфное превращение при температурах о> 700 до =615 °C в зависимости от состава.
Обнаружены четыре эвтектические реакции:
Ж - (pNd) + NdZn при 630 °C и 23,1 % (ат.) Zn;
Ж « NdZn + NdZn2 при 868 °C и 57,5 % (ат.) Zn;
Ж » NdZn, + Nd3Zn,, при 854 °C и 73,7 % (ат.) Zn
и вырожденная на стороне Zn при 99,9 % (ат.) Zn.
(PNd) эвтектоидно распадается при 622 °C и 10 % (ат.) Zn на (aNd) и NdZn.
Максимальная растворимость Zn в (PNd) составляет 11 % (ат.) прц 630 °C; а в (aNd) =2 % (ат.) при эвтектоидной температуре (622 °C).
Кристаллическая структура Nd-Zn соединений представлена табл. 247[1,V-C).
Таблица 247. Кристаллическая структура соединений системы Nd-Zn
1 Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
a
b
c
NdZn
CsCI
cP2, РтЗт
0,3667
NdZn,
KHg2
Imma
0,4597
0,7408
0,7555
NdZn3
YZn3
oP16, Pnma
0,6717
0,4544
1,0284
Nd3Zn, ।
La3Al j ]
o/28, Immm
0,4485
1,3318
0,8855
Ndl3Zn58
Gdl3Zn58
hPUl, Рб^тс
1,453
-
1,409
Nd3Zn,2
Ce3Zn22
fA^amd
0,8886
-
2,1251
Nd2Znl7
Th2Zn17
hRW,
0,9052
-
1,3236
ИЛИ
R3m
Th2Ni17
hP38, Pb-Jmmc
0,9024- 0,9038
-
0,8861- 0,8842
NdZnM
BaCd| ]
H^lamd
1,0635
-
0,6839
Литература
Гладышевский Е.И., Бодак О.И. И Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов Львов- Виша школа 1982 255 с
Е И Гпадышевский, О И Бодак, В К Печарский
Nd-Zr. НЕОДИМ-ЦИРКОНИЙ
Диаграмма состояния Nd-Zr не построена. Согласно работе [1] добавки Nd незначительно повышают температуру а » £ превращения Zr: до 865 °C при растворении 0,5 % (ат.) Nd в (ctZr). Эти данные получены методами измерения термического расширения и электросопротивления сплавов, приготовленных плавлением в дуговой печи. Исходя из пределов растворимости Nd в (pZr) и (ctZr) при температуре нонвари- антного превращения (растворимость Nd в (PZr) составляет - 0,89 % (ат.), а в (ctZr) —0,57 % (ат.), приведенных в работе [Э]), можно сделать заключение скорее об эвтектоидном, чем о перитектоидном характере превращения в богатых Zr сплавах. Данные рентгеновского анализа показывают, что отношение параметров с/а гексагональной решетки (ctZr) увеличивается при растворении Nd; растворимость Nd в (aZr) при 800 °C составляет более 0,33 % (ат.) [Ш].
Литература
1 Laniello L., Burr А.//J Appl Phys 1962 V 33, N 9 Р 2689-2690
Л /I Третъяченко
Ni-O. НИКЕЛЬ-КИСЛОРОД
Диаграмма состояния Ni-О в интервале концентраций 0-60 % (ат.) О (рис 311) построена в работе [1] на основании экспериментальных данных работы [X] и термодинамических расчетов. Состав эвтектической точки определен путем экстраполяции кривой растворимости кислорода в жидком Ni и равен =0,9 % (ат.) О при 1440 °C (0,87 % (ат.) О при 1438 °C [X]). Не подтверждено сообщение о разрыве растворимости в жидком состоянии, так что линия ликвидуса должна плавно продолжаться до точки плавления NiO (29,42% (по массе) О) при =2000 °C (1957 °C [1] или 1984 °C {X]) В работе [Э] сообщено, что область гомогенности NiO простирается от NiO! 002 до NiO| 32 Две изобары, изображенные на
рис. 169, означают, что при низком давлении и повышенных температурах происходит диссоциация NiO.
Растворимость О в жидком №, определенная химическим анализом, составляет в % (ат.): 5,8 при 1652 °C, 5,4 при 1613 °C; 3,68 при 1590 °C; 2,49 при 1553 °C; 1,51 при 1504 °C; 1,65 при 1494 °C и 1,35 при 1465 °C [Ш]. Эти данные более предпочтительны, чем данные, приведенные в работе [X]. Растворимость О в твердом Ni увеличивается с понижением температуры и равна 0,044 % (ат.) при 1200 °C; 0,051 % (ат.) при 1000 °C; 0,070 % (ат.) при 800 °C и 0,073 % (ат.) при 600 °C [X].
NiO при температурах выше 200 °C имеет кубическую решетку типа NaCl (символ Пирсона cFS, пр гр. Fm3m), а = 0,4172 нм, а при 18 °C - ромбоэдрическую,а = 0,29518 нм, а = 60,7° [Э]. Соединения№2О3 и №2О имеют кубическую решетку с параметрами а = 0,4186 нм и а = 0,4620 нм соответственно [Э] В работе [Э] сообщено о шпинеле с избытком металла состава Ni28O32.
Литература
Neumann J.P., Zhog Т., Chang Y.A.//Bull Alloy Phase Diagrams 1984 V 5 N 2 P 141-144
В H Кузнецов
Ni-Os. НИКЕЛЬ-ОСМИЙ
Взаимную растворимость Ni и Os в отожженных при 1200 °C сплавах и охлажденных с печью изучали методами микроструктурного, рентгеновского анализов, магнитных Исследований и измерения твердости. Растворимость Os в (Ni) составляет -5 % (ат.), Ni в (Os) - -38 % (ат.). Параметр решетки (Ni) при растворении Os до 3,47 % (ат.) возрастает [Ш]; параметр решетки твердого раствора на основе Os при растворении Ni не меняется [X].
С.П. Алисова
Ni-P. НИКЕЛЬ-ФОСФОР
Диаграмма состояния Ni-P, приведенная в работе [X], в области концентраций 0-36 % (ат.) Р построена по данным термического и микроскопического анализов. В этой части системы обнаружено три соединения: Ni3P, Ni5P2, претерпевающее полиморфное превращение, и Ni2P. Предполагается, что высокотемпературная модификация Ni5P2 (ВТ) имеет некоторую область гомогенности, распространяющуюся в сторону Р. В других исследованиях, сведения о которых также приведены в работе [X], сообщается о наличии соединений Ni6P5, NiP, NiP2, NiP3,
Ni4P, Ni3P2, Ni2P3, NiP4 и предположено с большой степенью вероятности, что фаза Ni5P2 в действительности имеет формулу Ni7P3. Возможно, что Ni5P2 и Ni7P3 - это граничные составы области гомогенности одной фазы, так как рентгенограммы, снятые с порошков этих соединений, близки. Высказано сомнение относительно полиморфизма Ni5P2. В более поздних работах р, Ш] приведены соединения Ni12P5 и NiP_0 8. Фаза NiP_0 8 согласно работе [Ш] эквивалентна Ni6P5. Обобщенная диаграмма состояния NiP представлена в справочнике [М] и приведена на рис. 312. Согласно этой диаграмме соединение№12Р5 образуется по перитектической реакции
Ж + Ni5P2 (ВТ) •* Ni12P5 при-1150 °C.
Способ образования соединений NiP, NiP2, NiP3, существующих в системе согласно работе [X], не установлен. Соединение Ni5P4 (или -Ni6P5 Р<], вероятно, образуется по перитектической реакции Ж + NiP •* Ni5P4 при -850 °C. На диаграмму нанесено соединениеNi_, 22 Р, образующееся перитектоидно при температуре 825 °C и распадающееся эвтектоидно при -770 °C. Предложено существование эвтектики Ж •* Ni2P + Ni5P4 при -830 °C. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 248 [Х,Э,Ш].
Таблица 248 Кристаллическая структура соединений системы Ni-P
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр
Параметры решетки, им
Источник
а
6
С
NijP
NijP
1/32, /4
0,8934
0,8954
-
0,4398
0,4386
[X] [Ш]
Ni2P
Fe2P
hP9, Р62т
0,5862
0,5859
-
0,3372
0,3382
[X]
Р)
nI|2p5
Ni|2P5
434, 14/т
0,8646
0,5070
Р]
Ni5P2
NijAs2
hP42, Рб^ст
1,3220
-
2,4632
[Ш]
NiP
NiP
оР\6, РЬса
0,605
0,488
0,689
[Ш]
NiP;
PdP2
тС12, С2/с
0,63659
0,56152
0,60715
[Э]
NiP,"
*J3 = 126,22 Кубичеи
сая сингония.
0,7819
Р)
В работе [Э] отмечается, что соединение Ni2P имеет значительную область гомогенности и его элементарная ячейка сжимается с увеличением содержания Р. Различный тип решетки для соединений Ni12P5 и Ni5P2 свидетельствует о том, что предположение о их принадлежности к одной фазе с областью гомогенности, включающей оба состава, несостоятельно. Имеется, однако, предположение, что Ni12P5 и Ni7P3 относятся к одной фазе.
Л. Л. Рохлин
Ni-Pb. НИКЕЛЬ-СВИНЕЦ
Диаграмма состояния Ni-Pb характеризуется отсутствием промежуточных фаз и наличием области несмешиваемости в жидком состоянии
Р6, % (по массе)
NiРЬ,*Мат)РЬ
Рис. 313. Ni-Pb
[X, Э, 1, 2]. Диаграмма состояния представлена на рис. 313 согласно [2]. Авторы работы [2] провели тщательное исследование границ области несмешиваемости и растворимости Ni в РЬ при 450 °C и более высоких температурах. Полученные данные находятся в хорошем соответствии с данными работы [3]. При монотектической температуре (1340 °C [X, Э]) область несмешиваемости распространяется от 13,8 % (ат.) РЬ [2] (-12,7 % (ат.) pq или 11,5 % (ат.) [3]) до 50 % (ат.) РЬ [2] (50,3 % (ат.) Р], 79 % (ат.) [X] или 57 % (ат.) [3]). Критическая точка имеет координаты: 1415 °C [2] (или -1550 °C [Э]) и -25 % (ат.) РЬ [Э, 1]. Растворимость РЬ в твердом Ni при температуре 1340 °C составляет -1,2 % (ат.) по данным работ [X, Э]. Растворимость Ni в жидком РЬ по данным работы [2] приведена ниже:
Температура, °C 1340 1250 1200 1000 800 600 400 324
Растворимость Ni, % (ат.)50 30 25 13 8,2 2,1 0,7 0,46
Данные о растворимости Ni в жидком РЬ по данным работ рС] приведены ниже:
Температура, °C .. . .727635540500450370
Растворимость Ni, % (ат.)4,852,941,621,350,920,53
Температура инвариантного превращения на стороне РЬ, равная 324 °C [2, Э], указывает на то, что оно эвтектическое. Содержание Ni в эвтектике согласно [X] равно 0,38 % (ат.) или 0,46 % (ат.) [Э]. Однако в некоторых ранних работах температура этого превращения указана более высокой (329 °C), чем температура плавления РЬ (327 °C), что дает основание считать это превращение перитектическим [X]. Растворимость Ni в твердом РЬ определена равной 0,68 % (ат.) при 327 °C и 0,08 % (ат.) при комнатной температуре [X]. Зависимость растворимости Ni в твердом РЬ от температуры показана на вставке (см. рис. 313).
Литература
Miller К.О., Elliott J.F. // Trans AIME. 1960 V. 218 N 5 900-910.
Рыбалкин E.M., Бурылев Б.П. // Термодинамические свойства расплавов Новокузнецк 1969 С 225-232
Nash Р.//Bull Alloy Phase Diagrams 1987 V 8. N 3 P. 264-266, 301-302
Л.Л Рохлин
Ni-Pd. НИКЕЛЬ-ПАЛЛАДИЙ
Диаграмма состояния Ni-Pd рассмотрена в справочниках [X, Э, Ш]. На рис. 314 представлена диаграмма состояния по данным работы [1],
построенная на основе обобщения литературных данных по фазовым равновесиям в системе. № и Pd образуют непрерывный ряд твердых растворов. Координаты точки минимума по данным работ [X] и [1] хорошо согласуются: 45 % (ат.) Pd, 1237 °C [X], 45,4 % (ат.) Pd, 1237 °C [И-
Литература
Nash A., Nash Р.//Bull Alloy Phase Diagrams. 1984 V. 5 N 5 P 446—450
Г К Алексеенко
Ni-Po. НИКЕЛЬ-ПОЛОНИЙ
В системы Ni-Po установлено образование твердых растворов между соединениями NiPo и №Ро2 с постепенным переходом гексагональной кристаллической решетки от типа NiAs до типа Cd(OH)2- Параметры кристаллической решетки при этом изменяются от а = 0,395 нм, с = = 0,568 нм до а = 0,398 нм, с = 0,571 нм [Э].
Ni-Pr. НИКЕЛЬ-ПРАЗЕОДИМ
Диаграмма состояния Ni-Pr (рис. 315) построена в работе [1] по результатам термического и рентгеноструктурного анализов. Авторы использовали Рг чистотой 98-99 % (по массе). В системе обнаружено шесть соединений, три из которых - Ni5Pr, NiPr и NiPr3, плавятся конгруэнтно соответственно при 1365, 730 и 530 °C. Остальные образуются в результате перитектических реакций:
Ж + Ni5Pr * Ni7Pr2 при 1100 °C;
Ж + Ni7Pr2 Ni3Pr при 970 °C;
Ж + Ni3Pr Ni2Pr при 880 °C.
В системе существует четыре эвтектических равновесия:
Ж ^ (Ni) + Ni5Pr при 1270 °C и 10 % (ат.) Рг;
Ж ^ Ni2Pr + NiPr при 705 °C и 47 % (ат.) Рг;
Рг, % (по массе')
NiРг, 7- (от)Рг
Ж * NiPr + NiPr3 при 500 °C и 70 % (ат.) Pr;
Ж - (aPr) + NiPr3 при 480 °C и 85 % (ат.) Рг.
Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии практически отсутствует.
Кристаллохимические характеристики соединений системы Ni-Pr собраны в табл. 249 по данным работ [2, V-С]. В таблицу включено также соединение Ni3Pr7, не обнаруженное при исследовании диаграммы состояния. Соединение Ni7Pr7 возможно имеет полиморфное превращение.
Таблица 249 Кристаллическаи структура соединений системы Ni-Pr
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки (им)
a
6
с
NiPr3
CFe3
о/46, Рпта
0,707
0,996
0,649
Ni3Pr7
Fe3Th7
НР20, Р63тс
0,9904
-
0,6322
NiPr
CrB
оС8, Стет
0,3816
1,0503
0,4354
Ni2Pr
Cu2Mg
cFlA, Fd3m
0,7285
-
-
Ni3Pr
Ni3Pu
R3m
0,503
-
2,501
Ni7Pi2
Ni7Ce2
НР36, P63lmmc
0,5015
-
2,444
Co7Er2
1^8, R 3m
0,5015
-
3,664
Ni5Pr
Cu5Ca
hP6, P6/mmm
0,4964
-
0,3975
Литература
1 Гшиейдиер К.А. // Сплавы редкоземельных металлов Пер с англ / Под ред Е М Савицкого М Мир, 1965 427 с
Гладышевский Е.И., Бодак О.И. // Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов Львов Вища школа, 1982 255 с
Ь И ГюОытенскии, О И Бодак, В К Печарскии
Ni-Pt. НИКЕЛЬ-ПЛАТИНА
Диаграмма состояния Ni-Pt, представленная на рис. 316, построена по данным термического, микроструктурного и рентгеновского анализов [X]. При высоких температурах Ni и Pt образуют непрерывный
Рис. 316. Ni-Pt
ряд твердых растворов. Установлено наличие двух соединений Ni3Pt и NiPt, образующихся конгруэнтно из твердого раствора (Ni, Pt) при -580 и -645 °C соответственно.
Фаза Ni3Pt имеет структуру типа Си3А1, фаза NiPt - решетку тетрагональной сингонии типа CuAu (символ Пирсона ZP4, пр.гр. - РМттт) с параметрами а = 3823 нм, с = 0,3589 нм, с!а = 0,939 для сплава стехиометрического состава
ГК Алексеенко
Ni-Pu. НИКЕЛЬ-ПЛУТОНИЙ
Диаграмма состояния Ni-Pu приведена в справочниках [X, Э]. В работе [1] проведен расчет кривых солидуса и ликвидуса для (еРи) .Диаграмма состояния Ni-Pu, показанная нарис 317, построена в работе
2] на основании обобщения литературных данных по фазовым равновесиям системы. В системе обнаружено шесть соединений, пять из которых (PuNi, PuNi2, PuNi3, PuNi4, Pu2Ni17) образуются по перитектическим реакциям при температурах 800, 1210, 1230, 1260 и 1235 °C соответственно, соединение PuNi5 плавится конгруэнтно при 1300 °C. Максимальная растворимость Ри в (Ni) составляет 1,8 % (ат.) при температуре 1210 °C; максимальная растворимость Ni в (еРи) при 465 °C равна 4,3 % (ат.). Сведения о кристаллической структуре соединений приведены в табл. 250 [2].
Таблица 250 Кристаллическая структура соединений системы Ni-Pu
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
а
6
С
PuNi
СгВ
оС8, Стет
0,363
1,024
0,420
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр
Параметры решетки, нм
a
b
С
PuNi2
PuNi/
PuNi„"
PuNi5
Pu2Ni17
*a = 33,73
"p = 100° Для ыи Для cn
MgCu2
NbBe3
Ni4Pu4
CaCu5
Th2Ni|7
1авов, богатых лавов. богатых
сЕ24, Fd3m
hRl2, R3m
mC30,
C2/m
hP6,
P6lmmm
hP3%, Рб^/ттс
Pu.
Ni.
0,7141
0,8615
0,487
0,4872*** 0,48б****
0,829
0,846
0,1027
0,398*** 0,3982****
0,801
Литература
.1. Worniakova В., Kuchar L. // Sb Ved. Pr Vys Sc. Ban Ost. / Rada Hutn. 1978. V. 24. N 2.
P. 67-80.
2. Peterson D.E. // Bull. Alloy Phase Diagrams 1988. V. 9. N 4. P. 483-486, 537-538.
Г К. Алексеенко
Ni-Re. НИКЕЛЬ-РЕНИЙ
Диаграмма состояния Ni-Re построена в работе [1] и представлена на рис. 318. Сплавы системы выплавляли в дуговой вакуумной печи с многократным переплавом. Для сплавов с содержанием Re < 70 % (по массе) использовали Ni и лигатуру с 50 % (по массе) Re. Сплавы, богатые Re, перед плавкой брикетировали из порошков и спекали при 1400 °C. Чистота исходных металлов 99,98 % (по массе). Исследование выполнено [1] методами определения температуры плавления, микроструктурного и рентгеновского анализа, измерением твердости, микротвердости и некоторых свойств сплавов литых и отожженных при 1200,1000 и 800 ° С с выдержкой 100, 500 и 750 ч соответственно. Перед отжигами сплавы деформировали методом ковки без предварительного нагрева.
NiRe,*7» (no массе) Re
Рис. 318. Ni-Re
Диаграмма состояния Ni-Re относится к перитектическому типу. Соединений не обнаружено. Перитектическая реакция протекает при температуре 1620 °C (см. рис. 318).
Область твердых растворов Re в Ni простирается до 17,4 % (ат.) Re (или 40 % (по массе) Re) при температуре, близкой к перитектической реакции, и сужается с понижением температуры до 12,2 % (ат.) при 800 °C. Параметр решетки (Ni) увеличивается от а = 0,3524 нм для Ni до а = 0,3576 нм для сплава с 14,12% (ат.) Re. Максимальная растворимость Ni в (Re) составляет -14,3 % (ат.) и почти не меняется с температурой. Параметры решетки (PRe) изменяются ота = 0,2761 нм, с = 0,4456 нм для Re до а = 0,2758 нм, с = 0,4451 нм для сплава с 90,47 % (ат.) Re. Двухфазная область представляет собой смесь двух твердых растворов (aNi) + + (PRe).
Диаграмма состояния, приведенная в работе [2], полностью соответствует построенной [1,3, 4].
Литература
Савицкий Е.М., ТылкииаМ.А., Арская Е.П.//Изв Вузов. Цветная металлургия. 1970 N 4. С. 113-116.
Nash A., Nash Р.//Bull Alloy Phase Diagrams. 1985. V 6 N 4. P. 348-350.
Савицкий E.M., Тылкина M.A., Арская Е.П. И Сплавы цветных металлов: Сб статей М : Наука 1972. С. 220-229
Савицкий Е.М.,ТылкииаМ.А.,Левин A.M. Сплавы рения в электронике. М.: Энергия, 1980. 216 с.
М А. Тылкина
Ni-Rh. НИКЕЛЬ-РОДИЙ
Взаимодействие Ni с Rh характеризуется образованием непрерывного ряда твердых растворов [Ш]. В работе [1] исследовали диаграмму плавкости, а в работе [2] рассчитали кривую начала расслоения непрерывного ряда твердых растворов. На рис. 319 представлена
Рис. 319. Ni-Rh
диаграмма состояния системы Ni-Rh по даннымработы [3], построенная на основе обобщения литературных данных по фазовым равновесиям в системе. Положение бинодальной кривой расслоения твердого раствора точно не установлено.
Литература
. Корнилов И.И., Мясникова К.П.//Изв. АН СССР. Металлы 1965. N 2 С 175—179.
Pratt J.N. // Proj Meet. Calphad VII. Stuttgart. 1978. Altendorf. P. 88-95.
Nash A., Nash P. // Bull Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 4. P. 403-405
Г К Алексеенко
Ni-Ru. НИКЕЛЬ-РУТЕНИЙ
Диаграмма состояния Ni-Ru принадлежит к перитектическому типу со значительной взаимной растворимостью компонентов и представлена на рис. 320 по данным работы [1], в которой обобщены немногочисленные, но достаточные для установления почти всех особенностей строения, литературные данные [2, 3].
Промежуточных фаз в системе не образуется. Перитектическая реакция Ж + (Ru) ** (Ni) протекает при температуре 1550 °C; составы фаз - 27 % (ат.) Ru (Ж), 50 % (ат.) Ru (твердый раствор на основе (Ru)) и 34,5 % (ат.) Ru (твердый раствор на основе (Ni)) получены в работе [1] экстраполяцией фазовых границ и несколько отличаются от составов, приведенных в работах [2,3]. По данным работы [2] солидус (Ru) имеет ретроградный характер (максимум растворимости, равный 53 % (ат.) Ru, соответствует температуре около 1600 °C), в работе [3] эти данные не подтверждены. Значения растворимости при температурах ниже солидуса хорошо согласуются между собой.
All Ru, */• (ami Ru
Рнс. 320. Ni-Ru
Параметры решеток твердых растворов практически линейно зависят от состава." для (Ni) а = 0,3624 при 30 % (ат.) Ru [1], для (Ru) а = = 0,2660 нм, с = 0,4241 нм при 76 % (ат.) Ru [3]. В работе [4] показано, что при сверхбыстрой закалке со скоростью -10'К/с расплава, содержащего 30-40 % (ат.) Ru, образуется метастабильная фаза с тетрагональной решеткой (а = 0,45106 нм, с = 0,36202 нм). Состав и структура фазы неизвестны.
Литература
Nash Р.//Bull Alloy Phase Diagrams. 1986 V 7 N2 P 130-133
RaubE., Menzel D.//Z Metallkunde 1961 В 52 N 12 S 831-833
Корнилов И.И., Мясникова К.П.//Изв АН СССР Металлургия и горное дело 1964 N 4 С 159-165
Варич Н.К., Петруиииа А.Н.//Изв АН СССР Металлы 1979 N2 С 112-114
В Н Кузнецов
Ni-S. НИКЕЛЬ-СЕРА
Диаграмма состояния Ni-S приведена на рис. 321 по данным работ [Х,Э,Ш, 1-3].
В системе существует пять сульфидов: Ni3S2, Ni7S6, NiS, Ni3S4 и NiS2, из которых три - Ni3S2, Ni7S6 и NiS имеют полиморфные превращения.
Высокотемпературная модификация pNi3S2 образуется по перитектической реакции: Ж + (pNiS) -* (pNi3S2) при 805 °C и переходит в низкотемпературную (aNi3S2) при 550 °C.
Высокотемпературная модификация (pNi^^ образуется по перитектоидной реакции: (pNi3S2) + (pNiS)-* (pNi7S6) при 573 °C, превращаясь в низкотемпературную (aNi7S6) при 399 °C.
Сульфид NiS обладает областью гомогенности -4 % (ат.). Его высокотемпературная модификация (PNiS) плавится конгруэнтно при 992 °C и претерпевает полиморфное превращение в интервале температур 379-280 °C в зависимости от состава, в частности, эвтектоидный распад с образованием низкотемпературной модификации (aNiS) и соединения Ni3S4 зафиксирован при 280 °C.
Соединение NiS2 плавится конгруэнтно при 1010 °C и образует с соединением (PNiS) эвтектику при 982 °C и 54,8 % (ат.) S.
Соединение Ni3S4 кристаллизуется по перитектоидной реакции (PNiS) + NiS2 - Ni3S4 при 303 °C.
При температурах выше монотектики (998 °C) в сплавах, богатых S, сосуществуют две жидкости. Эвтектическое превращение Ж * (Ni) + + (pNi3S2) протекает при 637 °C и 33,4 % (ат) S.
Рис. 321. Ni-S
Кристаллическая структура соединений представлена в табл. 251.
Таблица 251 Кристаллическая структура соединений системы Ni-S
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
с
aNi3S2">
-
-
0,5746
0,7134
[Ш]
pNi3S/z>
-
-
-
-
[Ш]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
а№756-Э
-
-
-
-
[Ш]
рмдч
-
-
-
-
[Ш]
aNiS"’
-
-
0,9616
0,3152
[Ш]
PNiS
NiAs
ЬР4, РЬ^ттс
0,3439-0,3424 0,34392 0,3438-0,3426
0,5347-0,5326 0,53484 0,5348-0,5316
[X] О] [Ш]
N13S4
Co^Sg
cF№,
Fm3m
0,948
-
[Ш]
NiS2
FeS2
сР12, РаЗ
0,5676-0,5678 0,56893-0,56890
-
[X] [Э]
^Ромбоэдрическая сингония, указаны параметры решетки гексагональной ячейки.
^Тетрагональная сингония
3*Ромбическая сингония.
4*Моноклинная или триклинная сингония.
Литература
Соколова M.A.//Журнал неорганической химии 1956.Т. 1.N6 С. 1440-1454.
Соколова М.А. //Доклады АН СССР. 1956. Т. 107. С. 286-289.
Kullerud G., Yund R.А.//J Petrology. 1962. V.3 Р 126-175.
Н.И. Никитина
Ni-Sb. НИКЕЛЬ-СУРЬМА
Диаграмма состояния Ni-Sb (рис. 322) построена на основании Проведенного обобщения данных, опубликованных в справочнике [X], И результатов экспериментальных исследований последних лет [1-3].
Диаграмма состояния Ni-Sb представляет собой систему со сложными фазовыми равновесиями в твердом состоянии. В системе Ni-Sb обнаружено шесть промежуточных фаз, из которых pNi3Sb и NiSb Плавятся конгруэнтно при температурах 1162 и 1153 °C соответственно.
Соединение pNi3Sb существует в ограниченном температурном Интервале и при температуре -530 °C эвтектоидно распадается на aNi3Sb
NtSb, V. (am}Sb
Phc. 322. Ni-Sb
н Ni5Sb2 При температуре 900 °C область гомогенности соединения pNi3Sb максимальна и простирается от 26 до 29 % (ат.) Sb. Соединение NiSb обладает широкой областью гомогенности, простирающейся от 47,2 до 54,1 % (ат.) Sb.
Фаза типа марказита NiSb2 + х или Ni, _ xSb2 образуется непосредственно из расплава по перитектической реакции Ж + NiSb »* NiSb2 + х при 625 °C.
Соединения aNi3Sb, Ni5Sb2 образуются в твердом состоянии по перитектоидным реакциям при температурах 685 и -570 °C соответственно Сверхструктурная фаза№158Ь образуется в результате упорядочения
твердого раствора на основе Ni при температуре -460 °C. Кристаллическая структура промежуточных фаз в системе Ni-Sb приведена в табл. 252.
Таблица 252 Кристаллическая структура соединений системы Ni-Sb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
С
Ni^Sb**
-
-
0,7076-0,7135
-
-
[X]
aNijSb
Cu3Ti
оР%, Рттп
0,5317
0,4227
0,4519
[3]
NtsSb2">
-
-
1,14566
0,5432
0,6134
[1]
NiSb
NiAs
hP4, РЫттс
0,39325
-
0,51351
[2]
NiSb2 + ,
FeS2
оР6, Рппт
0,5180
0,6314
0,3838
[X]
**Кубическая сингония ^Моноклинная сингония, р
= 90,486”
В системе Ni-Sb наблюдаются три эвтектических равновесия’
Ж - (Ni) + pNi3Sb при 1100 °C и 21,5 % (ат.) Sb,
Ж pNijSb + NiSb при 1070 °C и 37 % (ат.) Sb,
Ж ^ NiSb2 + х + (Sb) при 616 °C и 97 % (ат.) Sb.
Растворимость Sb в (Ni) при эвтектической температуре составляет 8,4 % (ат ) и практически не изменяется с понижением температуры.
Литература
HeinrichS., Rexet H.U., Schubert К.//J Less-Common Met 1978 V 60 N 1 P 65-74 2 Chen Tu., Mikkelsen J.C., Charlan G.B.//J Cryst Growth 1978 V 43 N 1 P 5-12 3 Bakkouri M., Dirand M.//J Less-Common Met 1986 V 124 N 1 P 1-10
НИ Никитина
Ni-Sc. НИКЕЛЬ-СКАНДИЙ
Обобщенная диаграмма состояния Ni-Sc представлена на рис 323 по данным работ [1,2] Исследование проводилось методами дифференци-
Рис. 323. Ni-Sc
ального термического, рентгеновского, микроструктурного, иикрорен- тгеноспектрального анализов и измерения твердости.
В системе установлено образование пяти промежуточных фаз, из которых Ni7Sc2, Ni2Sc,NiSc и NiSc2 плавятся конгруэнтно при 1290,1310, 1270 и 1000 °C соответственно. Соединение Ni5Sc образуется по перитектической реакции при температуре 1180 °C [1] (1170 °C [2]) Область гомогенности соединения Ni2Sc простирается от 31 до 35 % (ат) Sc при 800 °C. Соединение NiSc не имеет области гомогенности и его ордината расположена при 53 % (ат.) Sc, т е сдвинута от стехиометрического соотношения 1:1 в сторону Sc. Соединение NiSc2зафиксировано при 70,5 % (ат) Sc [2]. В системе наблюдаются пять эвтектических взаимодействий (табл. 253).
Растворимость № в твердом Sc практически отсутствует [2] Растворимость Sc в (Ni) составляет -0,7 % (ат.) при ИЗО °C, 0,4 % (ат) при 1000 °C, < 0,1 % (ат.) при 800 °C [1].
Кристаллические структуры соединений приведены в табл. 254
Таблица 253 Эвтектические реакции в системе Ni-Sc
Реакция
Содержание Sc в жидкой фазе, % (ат)
Температура, °C
Источник
Ж-(Nl) + Nl5Sc
13,0
1140
[2]
12,5.
ИЗО
[1]
Ж - Ni7Sc2 + Ni2Sc
25
1270
[1]
25
1260
[2]
Ж - Ni2Sc + NiSc
39,8
1110
[2]
1120
[1]
Ж - NiSc + NiSc2
-63
860
[2]
Ж - NiSc2 + (aSc)
-78
-870
[2]
Таблица 254 Кристаллическая структура соединений системы Ni-Sc
[соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Источник
a
С
Ni5Sc
CaCus
НР6,
4,74
3,76
[3]
РУттт
4,690 (3)
3,887 (5)
[4]
Ni7Sc2
Ce2Ni7
ИР36,
4,74
22,56
[3]
Рб^/ттс
4,761 (3)
22,395 (5)
[4]
NbSc
Ti2Ni
cF96,
0,6926
—
P]
-
0,6866-0,6938
—
[2]
Fd3m
0,6870-0,6920
-
[И
NiSc
CsCl
cPl,
0,315
—
[Ш]
Pnilm
0,3171
-
[Ш]
NiSc2
MgCu2
cF24,
1,229
-
[Ш]
Fdlm
1,2120(1)
—
[Ш]
Литература
1 Масленков С.Б., Браславская Г.С.//Изв АН СССР Металлы 1984 Nl С 203-206
Маркин В.Я., Гавриленко И.С., Петьков В.В., Белявнна Н.Н. И Металлофизика 1978 №7 С 39-45
Goebel J.A., Rosen S.//J Less-Common Met 1982 V 85 N 2 P 285-306
Браслааская Г.С., Масленков С.Б.//Изв АН СССР Металлы 1987 N 1 С 112-118
В П Полякова
Ni-Se. НИКЕЛЬ-СЕЛЕН
Диаграмма состояния Ni-Se представлена на рис. 324 по данным работы [1]. Сплавы синтезировали в вакуумированных эвакуированных кварцевых ампулах и исследовали методами термического и рентгеновского анализов. Для приготовления сплавов использовали электролитический Ni с содержанием примесей < 0,3 % (по массе) и карбонильный Se высокой чистоты с содержанием примесей < 0,01 % (по массе).
Со стороны Ni образуется эвтектика при 750 °C и 34 % (ат.) Se.
В системе обнаружено пять соединений: Ni3Se2, Ni6Se5, Ni21Se20, NiSe и NiSe2.
Соединение Ni3Se2 образуется по перитектической реакции при 800 °C, Ni6Se5 и Ni21Se20 образуются по перитектоидным реакциям соответственно при температурах 670 и 375 °C, Ni6Se5 существует в интервале температур 400-670 °C.
Соединения Ni3Se2 и NiSe образуются в нескольких модификациях. Область гомогенности соединения NiSe, плавящегося конгруэнтно при 980 °C, составляет 50,5-56,5 % (ат.) Se Р].
Кристаллические структуры соединений системы Ni-Se приведены в табл. 255.
Рис. 324. Ni-Se
Таблица 255 Кристаллическая структура соединений системы Ni-Se |Э|
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Примечание
а
6
с
N^Se,
—
—
0,603
—
0,726
(НТ)
Л32
0,424
-
-
а = 90,64°
Ni6Ses-"
-
-
0,378 (1)
1,589(1)
-
Ni21Se20
N1S
KR6,
0,58834
—
—
а= 116,52°
Rim
NiSe (р)
NiAs
КР4,
0,36613
—
0,33562
—
Pf>jmmc
NiSe (Р')“
—
—
0,6196
0,3633
1,0464
При 56,5 % (ат) Se,
р = 90,78°
NiSe2
FeS2
сРП,
0,59626
-
—
При 66,39 % (ат) Se
Pal
0,59604
—
-
При 66,67 % (ат) Se
‘Ромбоэдрическая
СИНГОНИЯ
Моноклинная сингония
Гексагональная сингония
Литература
1 Кузнецов Г.В., Алексеев А.А., Шпак З.С. и др И Вопросы металлургии и физики полупроводников Тр 4-го совещания М Из-во АН СССР 1961 С 159-173
НИ Никитина
Ni-Si. НИКЕЛЬ-КРЕМНИЙ
Сведения о диаграмме состояния Ni-Si до середины 60-х годов можно найти в справочниках [X, Э, ШЬ Результаты более поздних исследований по этой системе [1-7] были обобщены в обзорной работе [8]. Диаграмма состояния Ni-Si приведена на рис. 325 по данным работы [8].
В системе определены следующие фазы: 0,, 03, у, 5,6, е', NiSi и NiSi2, из них три фазы у, 6 и NiSi плавятся конгруэнтно при 1242,1306 и 992 °C соответственно. Фазы 03, 5 и pNiSi2 образуются по перитектическим реакциям при 1170, 1255 и 993 °C соответственно. В твердом состоянии по перитектоидным реакциям образуются фазы 01 (1035 °C) и е' (845 °C) Три фазы имеют высоко- и низкотемпературные модификации’ 03 * 02
(-1115 °C), e'^e (-830 °C) и pNiSi2-* aNiSi2 (-981 °C). Максимальная растворимость Si в (Ni) достигает 15,8%(ат.)при 1143 °C (эвтектическая температура). Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 256 [8, Э].
Таблица 256 Кристаллическая структура соединений системы Ni-Si |8, Э)
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, им
а
b
с
P,(-Ni3Si)
AuCuj
сР4, РтЗт
0,350
-
-
Р/
(GePt37)
тС16
0,697 (2)
0,625 (4)
0,507 (8)
р;2
(GePt3?)
тС16
0,704(7)
0,626 (4)
0,508 (1)
yCNi,,^,)-1
-
-
0,667 (1)
-
1,228 (8)
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
а
6
с
6( Ni,Si)
Co2Si
оР 12, Рпта
0,706
0,499
0,372
е*3
-
-
0,3805
-
0,489
e(-Ni3Si2)-4
Cmc2t
1,2229
1,0805
0,6924
NiSi
MnP
оР8, Рпта
0,562
0,518
0,334
aNiSi2
CaF2
сЕ12,
0,5406
-
-
Fm3m
**P= 48 74”
*2B = 48 84°
Гексагональная сингония
*4Ромбическая сингония
Литература
Бадтиев Э.Б., Петрушкова О.С., Пантелеймонов Л.А. И Вестник Моск ун-та Химия 1974 Т 15 N 3 С 367-368
Gray I., Miller G.P.//J Inst Met 1965 V 93 N 9 P 315-316
Ellner M., Heinrich S., Bhargava M.K., Schubert K.//J Less-Common Met 1979 V 66 N 2 P 163-173
LebailiS., Hamar-Thibaul S.//Z Metallkunde 1984 Bd 75 N 10 S 764-770
Kaufman L.//Calphad 1979 V 3 N 1 P 45-76
Jansson B., Agrcn J.//Mater Sci Eng 1984 V 63 N 1 P 51-60
MeyS.//Z Metallkunde 1986 Bd 77 N 12 S 805-810
Nash P., Nash A.//Bull Alloy Phase Diagrams 1987 V 8 N 1 P 6-14
Г К Алексеенко
Ni-Sm. НИКЕЛЬ-САМАРИЙ
Диаграмма состояния системы Ni-Sm представлена на рис 326 и построена в работе [1]. Исследование проводили методами дифференциального термического, рентгеновского и микроструктурного анализов. В качестве исходных компонентов использовали N1 чистотой 99,99 % (по массе) и Sm чистотой 99,9 % (по массе).
В системе установлено образование восьми промежуточных фаз, из которых NiSm и Ni5Sm кристаллизуются конгруэнтно при температурах 1079 и 1430 °C соответственно Соединения Ni17Sm2, Ni4Sm, Ni7Sm2,
NiSm, %(am.)Sm
Рис. 326. Ni-Sm
Ni3Sm, Ni2Sm и NiSm3 образуются по перитектическим реакциям при 1288,1282,1220,1135,1034 и 664 °C соответственно. Области гомогенности промежуточных фаз не обнаружены
В системе имеют место три эвтектических равновесия-
Ж * (Ni) + Ni17Sm2 при 1280 °C и 6 % (ат) Sm,
Ж •* Ni2Sm + NiSm при 809 °C и 46,5 % (ат) Sm;
Ж - NiSm3 + NiSm при 570 °C и -68 % (ат) Sm.
Растворимость Sm в (N1) исследовалась в рабрте [4] методом рентгеноспектрального анализа Диффузионные пары, составленные из Ni и Sm, отжигали в интервале температур 1100-860 °C в течение 30-550 ч и закаливали в воде. Показано, что растворимость Sm в (N1) при 1050 и 980 °C равна 0,479 и 0,483 % (ат.) соответственно
Кристаллическая структура соединений системы Ni-Sm приведена в табл 257
Таблица 257 Кристаллическая структура соединений системы Ni-Sm
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
С
Ni|7Sm2
Nil7Th2
АР38, РЬ^ттс
0,847
-
0,806
[2]
Ni5Sm
CaCu5
КР6, РЫттт
0,4924 (5)
-
0,3974 (5)
[2]
Ni3Sm
Ni3Pu
-
0,5003
-
2,459
[2]
Ni2Sm
Cu2Mg
cF24,
Fd3 т
0,7218 0,718(5) 0,7226 (5)
-
-
[2] [Ш] [Э]
NiSm
CrB
оС8, Стет
0,337 0,3776 0,3772(1)
1,034
1,0358
1,0341 (3)
0,427
0,4291
0,4270 (2)
[3] [Ш] [Ш]
NiSm3
Al3Ni
оР\6, Рпта
0,699
0,972
0,637
[2]
Литература
Pan Y., Zheng J.X.//Acta Phys Sin 1983 V 32 N 1 P 92-95
Савицкий E.M., Терехова В.Ф. И Металловедение редкоземельных металлов М Наука 1975 С 192-193
Parte Е., Moreau J.-M.//J Less-Common Met 1974 V 53 N 1 Р 1-24
Si Xingkang, Wong Lhigum, Li Guoguan, Lhang Weijung, Pan Shuning//Proc 6th Nat Simp Phase Diagr Shenyang Nov 20-24 1990 Shenyang 1990 P 125-126
В П Полякова
Ni-Sn. НИКЕЛЬ-ОЛОВО
Обширные сведения по диаграмме состояния системы Ni-Sn до середины 60-х годов приведена в работах [X, Э, Ш]. На рис. 327 представлена диаграмма состояния по данным работы [1], построенная путем обобщения имеющихся литературных данных.
В системе существует три соединения, из которых Ni3Sn и Ni3Sn2 плавятся конгруэнтно при 1174 и 1264 °C соответственно, из них соединениеNi3Sn имеет две модификации- высоко- и низкотемпературную (температура перехода 977 °C), а соединение Ni3Sn4 образуется по перитектической реакции Ж + Ni3Sn2* Ni3Sn4npH 794,5 °C Наибольшая растворимость SnB(Ni) составляет 10,6 % (ат) при ИЗО °C. В сплавах
Рис. 327. Ni-Sn
системы кристаллизуется две эвтектики: (Ni) + pNi3Sn при ИЗО °C и вырожденная эвтектика со стороны Sn при 231,15 °C.
Высоко- и низкотемпературные модификации Ni3Sn имеют гексагональную структуру с параметрами а = 0,263 нм и с = 0,423 нм, а = = 0,5295 нм и с = 0,4254 нм соответственно. Кристаллическая структура фазы Ni3Sn2™na NiAs (символ Пирсона НР4, пр.гр. Р63/ттс, параметры решетки а = 0,405 нм, с = 0,512 нм). Фаза Ni3Sn4 имеет моноклинную структуру (а = 1,217 нм, b = 0,406 нм, с = 0,516 нм, р = 104,3°) [Ш].
Литература
1 Nash Р., Nash A. //Bull Alloy Phase Diagrams 1985 V. 6. N 4 P. 350-359.
Г К Алексеенко
Ni-Sr. НИКЕЛЬ-СТРОНЦИЙ
Диаграмма состояния Ni-Sr, построенная методами микроструктурного, рентгеновского и термического анализов, приведена на рис. 328. Для получения сплавов использовали Ni чистотой 99,9 % (по массе) и Sr чистотой 99 % (по массе).
В сплавах системы образуется одно соединение по перитектической реакции Ж + (Ni) * NiSr при 860 °C. При этой температуре в (Ni) содержится 0,34 % (по массе) Sr. При 660 ° С наблюдается кристаллизация
NiSr,% (no массе) sr
Рис. 328. Ni-Sr
эвтектики (NiSr + (PSr)), эвтектическая точка соответствует 92 % (по массе) Sr. Соединение NiSr обладает гексагональной кристаллической структурой с параметрами решетки а = 0,3332 нм, с = 0,7009 нм, da = = 2,112.
Литература
Takeuti J., Motidzuki К., Vatanabe М., Obinata I.//J. Japan Inst Metals. 1965 V 29. N 8. P. 801-806
Л.Л. Зусмаи
Ni-Ta. НИКЕЛЬ-ТАНТАЛ
Система Ni-Ta исследовалась многократно |X, Э, Ш]. На рис. 329 представлена диаграмма состояния Ni-Ta согласно работе [1], в которой обобщены результаты работ [X, Э, Ш, 2, 3].
Рис. 329. Ni-Ta
В системе образуется пять соединений. Существование в системе фаз Ni3Ta, Ni2Ta, NiTa и NiTa2 установлено многими исследованиями Наличие в системе фазы №8Табыло установлено в работе [2], а в работе [3] было определено, что соединение Ni8Ta образуется по перитектоидной реакции при 1330 °C.
Фаза Ni3Ta конгруэнтно плавится при 1550 °C.
Фазы Ni2Ta, NiTa и NiTa2 образуются по перитектическим реакциям при 1405, 1570 и 1788 °C соответственно. Наибольшая растворимость Ni в (Та) равна 20 % (ат.) при 1788 °C, а Та в (Ni)- 14 % (ат) при 1360 °C В системе существуют два эвтектических равновесия.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 258 [1]
Таблица 258 Кристаллическая структура соединений системы Ni-Ta |1|
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
а
С
N.3Ta
ЪА13
/78, 14/mmm
0 3627
0,7455
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр.
Параметры решетки, нм
a
С
Ni2Ta
MoSi2
tZ6, lAlmmm
0,3154
0,7905
NiTa
W6Fe7
hR\3, R3m
0,4951
2,690
NiTa2
CuA12
tl\l, I4!mcm
0,6216
0,4872
Литература
I Nash A., Nash P.//Bull Alloy Phase Diagrams 1984 V 5 N3 P 259-271
2 ПимеиовВ.Н.,УгастеЮ.Э., Аккушкарова K.A.//Изв АН СССР Металлы 1977 N 1 С 184-189
3 Nash Р„ West D.R.F.// Met Sci 1983 V 17 N 2 Р 99-100
Г К Алексеенко
Ni-Tb. НИКЕЛЬ-ТЕРБИЙ
Диаграмма состояния Ni-Tb не исследована. Кристаллические структуры известных фаз приведены в табл. 259 по данным работ [Ш, V-C].
Таблица 2 5 9 Кристаллическая структура соединений системы Ni-Tb [Ш, V-C|
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
a
6
с
NiTb3(BT)
CFe3
оР 16, Pnma
0,688
0,961
0,629
Ni2Tb3(HT)*
Ni2Dy3
mC20, CVm
1,338
0,371
0,964
NiTb
NiTb
oP2A, Pnma
0,688
0,961
0,629
NiTb"
NiTb
mP2A, P2x!m
2,126
0,421
0,545
Ni2Tb
Cu2Mg
cF24, Fd3 m
0,7278
-
Ni3Tb
Be3Nb
hR\2, R3m
0,4975
2,442
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
a
b
c
№7ТЬ2
Ni7Ce2
ЬРЗб, РЬт/ттс
0,4948
-
2,412
Ni7Tb2 ’
Co7Er2
hR\%, R3m
0,4948
-
3,623
Ni5Tb
Cu5Ca
hP6, Pblmmm
0,4894
-
0,3966
Ni17Tb2
*B = 106,0°.
* (3=97,4°
Ni|7Th2
hP3%, Pbjmmc
0,831
0,804
Е.И. Глодышевский, О. И. Бодак, В. К. Печорский
Ni-Tc. НИКЕЛЬ-ТЕХНЕЦИЙ
Сплавы системы Ni-Tc, отожженные при 1050 °C, исследовали рентгенографическим методом [1]. Промежуточных фаз между (Ni) и (Тс)
Рнс. 330. Ni-Tc
не образуется. В (Тс) растворяется значительное количество Ni: при 1050 °C растворяется свыше 50 % (ат.) Ni, но не более 66,6 % (ат.) Ni. Растворимость Тс в (Ni) не превышает 25 % (ат.) [1]. На рис. 330 представлена диаграмма состояния Ni-Tc [2], исследованная методами микроструктурного, рентгеновского и диффренциального термического анализов. Синтез сплавов осуществляли в дуговой печи из Ni частотой 99,99 % (по массе) и Тс чистотой 99,92 % (по массе). При температуре -1495 °C протекает перитектическая реакция Ж + (Тс) » (Ni). Растворимость Тс в (Ni) равна 29,4 % (ат.) при 1495 °C.
Литература
I Darby J.B., Norton L J., Downey J.W. II Less-Common Met. 1963. V. 5. N 5. P. 397-402.
Спицын В.И., Гришина С.П., Балаховский O.A., Красовский А.И. И Изв. АН СССР. Металлы. 1975. N 6. С 196-198.
Л.Л Рохлин
Ni-Te. НИКЕЛЬ-ТЕЛЛУР
Многочисленные сведения о характере взаимодействия Ni и Те Приведены в работах (X, Э, Ш]. Часть диаграммы состояния в интервале концентраций -40-70 % (ат.) Те представлена на рис. 331 по данным работы [1]. В этой области концентраций она получена при изучении термодинамических свойств сплавов. В качестве исходных компонентов использовали Ni и Те чистотой 99,9 % (по массе). Установлено существование трех фаз: р, у и 5.
Фаза 5 обладает широкой областью гомогенности 53-66 % (ат.) Те. По данным работы [Э] 5 образует эвтектику с Те при температуре 448,4 °C (на 1 °C ниже температуры плавления Те) и концентрации 99,7 % (ат.) Те.
Область гомогенности фазы р находится в интервале концентраций 40-40,9 % (ат.) Те [2], а фазы у - в пределах NiTe0 77-NiTe0 775.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 260.
Таблица 26 0 Кристаллическая структура соединений системы Ni-Te
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, им
Источник
а
6
с
P(-Ni3Te2)*'-*3
-
0,7557
0,7591
0,3771
0,38 0,3795
0,61 0,605 0,6077
[2]
[1]
[1]
Y(-N,4Te3)’4
-
-
0,3912
0,6872
1,2375
[1]
NiTe
NiAs
ЙР4, Pb-Jmmc
0,398
-
0,538
[X]
NiTe2
Cdl2
НРЗ, P3m\
0,3869
-
0,5308
[X]
6*5
-
0,39680,3854
—
0,53620,5261
[1]
** Моноклинная сиигоиия p = 9I,22°( при 40 % (ат) Те)
*2 Ромбическая сингония (при 40,9 % (ат) Те)
*3 Тетрагональная сиигоиия (при 40,9 % (ат) Те, медленное охлаждение)
4 Ромбическая сингония (при 43,5 % (ат) Те)
*5 рПу
Литература
Ettenberg M., Komorek K.L., Miller E.J.//J Solid State Chem 1970 V 1 P 583-592
Barstad J., Gronvold F., Kost E., Vestersgo E.//Acta Chem Scand 1966 V 20 N 10 P 2865-2879
НИ Никитина
Ni-Th. НИКЕЛЬ-ТОРИЙ
Один из первых вариантов диаграммы состояния Ni-Th рассмотрен в справочнике [X]. Основываясь на исследовании [1] с учетом данных работы [X] авторами работы [2] был предложен обобщенный вариант диаграммы состояния этой системы. Надо отметить, что даже после сделанного обобщения не удалось уточнить ряд вопросов, связанных с
Hl//, (по массе)
Рис. 332 Ni-Th
образованием некоторых соединений и их стехиометрии. Эта задача была наиболее успешно выполнена в исследовании [3], которое практически решает все спорные вопросы взаимодействия в системе Ni-Th.
Диаграмма состояния Ni-Th, представленная на рис. 332 по данным работы [3], исследована методами микроструктурного, рентгеновского, электронно-микроскопического и дифференциального термического анализов.
В системе образуются семь соединений: Th7Ni3, ThNi, Th4Ni7, ThNi2, Th2Ni7,ThNi5,Th2Nil9.
Четыре соединения плавятся конгруэнтно: Th7Ni3 при 1040 °C; ThNi при 1190 °C; Th4Ni7 при 1075 °C и ThNi5 при 1510 °C.
Остальные три соединения: ThNi,, Th2Ni7 и Th,Nil9, образуются по перитектическим реакциям.
Соединение Th2Ni7 имеет а » р полиморфное превращение при 1195 °C.
В системе кристаллизуются пять эвтектик. Все нонвариантные равновесия, имеющие место в системе, указаны в табл. 261. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 262.
Таблица 261. Ноивариаитиые реакции в системе Ni-Th
Реакция
Содержание Ni в жидкой фазе, % (ат)
Температура, °C
Ж - (Th) + Th7Ni3
20;
1000
Ж - Th7Ni3 + ThNi
-34
1010
Ж - ThNi + Th4Ni7
-53
1025
Ж - ThNi2 + aTh2Ni7
70
1020
Ж - Th2Ni|9+ (Ni)
-94
1305
Ж + Th4Ni7 - ThNi2
-
1050
Ж + ThNi5 - [3Th2Ni7
-
1245
Ж + ThNi5 - Th2Ni|9
-
1310
Таблица 2 6 2 Кристаллическая структура соединений системы Ni-Th |3]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
a
b
c
Th7Ni3
Th7Fe3
AP20, P63mc
0,9887
-
0,6231
ThNi
SrAg
0PI6, Pnma
1,4174
0,430
0,5695
Th4Ni;
Th4Ni7
mCl 1,
C2/c
0,5509
0,551
0,7445
ThNi2
A1B2
hP3, P6lmmm
0,3967
-
0,3845
aTh2Ni7
Ce2Ni7
hP36, Pb^tmmc
0,4945
-
2,580
PTh2Ni7
Er2Co7
hR\%, R3m
0,4945
3,870
ThNi5
CaCu5
hP6, Pblmmm
0,4926
-
0,3985
Th2Ni|9
Th2Ni|9
AP80, P6ylmmc
0,837
0,816
*P = 11 1,71°
Литература
. Thompson J.R.,//J. Less-Common Met. 1972. V. 29. N 2. P. 183-188.
. Santandrea C.J., Peterson D.E. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1988. V. 9. N 4. P. 487-490, 539-540
Palenzona A., Cirafici S. //J Less-Common Met. 1988. V. 142. P. 311-317.
П Б. Будберг
Ni-Ti. НИКЕЛЬ-ТИТАН
Результаты исследований сплавов системы Ni-Ti приведены в работах [X, Э, III, М]. Обобщенная диаграмма состояния Ni-Ti представлена на рис. 333 [М].
TiNt, *Уо(атДNt
Рис. 333. Ni-Ti
В системе образуются три соединения: Ti2Ni, TiNi и TiNi3.
Соединение Ti2Ni образуется по перитектической реакции и имеет область гомогенности. При температуре 700 °C область гомогенности составляет -2 % (ат.) и несколько сужается с понижением температуры.
Соединение TiNi кристаллизуется из расплава при 1310 °C. С понижением температуры растворяет в себе некоторое количество Ni в Ti, что приводит к образованию области его гомогенности. Максимальная область гомогенности TiNi при 1118 °C простирается от 49,5 до 57 % (ат.) Ni. Предполагается, что при температуре ниже 630 °C TiNi эвтектоидно распадается на смесь двух фаз Ti2Ni + TiNi3 [X, М].
Соединение TiNi3 плавится конгруэнтно при 1380 °C.
В системе Ni-Ti имеют место три эвтектических, одно перитектическое и одно эвтектоидное превращение (другое при 630 °C точно не установлено). Нонвариантные реакции в этой системе приведены в табл. 263.
Таблица 2 6 3 Нонвариантные реакции в системе Ni-Ti
Реакция
Содержание Ni в фазах, %(ат)
Температура, °C
Ж - (pTi) + Ti2Ni
24,10,33,3
942
Реакция
Содержание Ni в фазах, % (ат)
Температура, °C
Ж - TiNi + TiNi3
61,
57,
75
1118
Ж - Ti№3 + (Ni)
83,5,
75,
86,1
1304
(рт1) = (aTi) + Ti2Ni
4,5,
0,2,
33,3
765
Ж + TiNi - Ti2Ni
32,
49,5,
33,3
984
Максимальная растворимость Ni в (aTi) равна 0,2 % (ат.), в (pTi) -8 % (ат-).
Максимальная растворимость Ti в (Ni) достигает 13,9 % (ат.) при 1304 °C и снижается при уменьшении температуры. В работе [1] приведено модельное описание фазовых равновесий в системе Ti-Ni.
По разработанной модели реальных кристаллов оптимизированы термодинамические параметры фазовых составляющих системы. Набор констант стабильности элементов, соединений позволил дать адекватное описание фазовых равновесий в системе в субсолидусной области.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 264 [1].
Таблица 2 6 4 Кристаллическая структура соединений системы Ni-Ti [1]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
а
6
с
Ti2Ni
Ti2Ni
cF96, Fd3m
1,131
-
-
. TiNi
CsCl
сР2, РтЗт
0,302
-
-
TiNi3
TiNi3
hP^, РЬ-jmmc
0,5093
-
0,8276
Литература
1 Даниленко В.М., Лукашенко Г.М., Прима С.Б.//Порошковая металлургия 1991 N5
С 73-75
Ni-Tl. НИКЕЛЬ-ТАЛЛИЙ
Ориентировочная диаграмма состояния Ni-Tl, построенная по данным термического и микроструктурного анализов, представлена на рис. 334 согласно работе [X]. Отмечено существование твердого раствора
п, % (по массе)
Рис. 334. Ni-Tl
на основе Ni, на что указывает понижение температуры магнитного превращения Ni до 300 °C при добавлении Т1. Монотектическая горизонталь простирается при температуре 1387 °C от 0,9 % (ат.) Т1 до практически 100 % (ат.) Т1.
Г К Алексеенко
Ni-Tm. НИКЕЛЬ-ТУЛИЙ
Диаграмма состояния Ni-Tm не построена
Кристаллическая структура известных двойных соединений приведена в табл 265 по данным работ [У-С].
Таблица 26 5 Кристаллическая структура соединений системы Ni-Tm |V-CJ
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
а
6
с
№Т,3
CFe3
oPI6, Рпта
0,677
0,940
0,6119
NiTm
BCr
оС8, Стет
0,3675
1,0040
0,4159
Ni2Tm
MgCu2
сЕТА, Fd3m
0,7105
Ni3Tm
Be3Nb
hRVl, R3m
0,4937
-
2,4213
Ni5Tm
Cu5Ca
hP8, РЫттт
0,4834
-
0,3970
Ni17Tm2
Ni|7Th2
AP38, Р(>т/ттс
0,825
0,8008
Е И Гпадышевский, О И Бодак, В К Печарский
Ni-U. НИКЕЛЬ-УРАН
Система Ni-U исследована многократно. Результаты исследований, проведенных до 60-х гг., отражены в справочниках [X, Ш]. Обобщенная диаграмма состояния приведена на рис. 335 по данным работы [1], в которой использованы результаты как ранних исследований [X, Ш], так и работ [2-4].
В системе установлено существование семи соединений: U6Ni (14,3 % (ат.) Ni); U7Ni9 (56,2 % (ат.) Ni); U5Ni7 (58,3-59,5 % (ат.) Ni); UNi2 (66,7-66 % (ат.) Ni); 5 (77,0 % (ат.) Ni); г (78,0 % (ат.) Ni); UNi5 (82,5-83,3 % (ат.) Ni).
* Только одно соединение UNi5 плавится конгруэнтно, остальные образуются по перитектическим реакциям.
* Отмечено, что в области фаз б и е диаграмма недостаточно надежно изучена. В ранних работах было высказано предположение о существовании соединения ц с содержанием -82 % (ат) Ni В дальнейших работах •это предположение не нашло подтверждения и фаза ц на диаграмме состояния не нанесена.
Рис. 335. Ni-U
В системе установлены две эвтектические реакции и одна эвтектоидная в области, богатой U. Нонвариантные реакции, протекающие в системе, приведены в табл. 266
Таблица 26 6 Нонвариантные реакции в системе Ni-U |1]
Реакция
Содержание Ni в фазах, % (ат)
Температура, °C
(YU) - (PU) + U6Ni
1,25,1,
14,3
760
(yU) + Ж - U6Ni
2,27,5,
14,3
790
Ж - U6Ni + U7Ni,
33,14,3,
56,2
740
Ж + U5Ni7 - U7Ni9
42,58,2,
56,2
785
Ж + UNi2- U5Ni7
48,66 7,
59,5
820
Ж + б-и№2
62,5,77,
66,7
985
Ж + с = б
7478,
77
1260
Реакция
Содержание Ni в фазах, %(ат)
Температура, °C
Ж + UNi5 - e
77,5,83,3,78
1290
Ж - UNi5
-,83,3,-
1305
Ж - UNi5 + (Ni)
91,83,3,90
1110
Максимальная растворимость Ni в (yU) при температуре 790 °C составляет - 2 % (ат) Ni и снижается до 1,25 % (ат) Ni при эвтектоидной температуре 760 °C. Растворимость Ni в (PU) составляет -1 % (ат) при температуре 760 °C и снижается до 0,1 % (ат.) при 700 °C. Растворимость Ni в (aU) весьма мала при всех температурах. Растворимость U в (Ni) также весьма мала и составляет по разным данным [X, Ш, Э] примерно 0,18-0,3 % (ат) при 1000-1075 °C
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 267
Таблица 26 7 Кристаллическая структура соединений системы Ni-U [11
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
а
С
U6N,
MnU6
/728, Штст
1,0390
0,5156
UNi2
MgZn2
НР\2, Рб^ттс
0,4966
0,8252
UNi5
AuBe5
cF2A, F43m
0,6783
Литература
1 Peterson D.E.//Bull Alloy Phase Diagrams 1988 V 9 N4 P 490-493
2 Лебедев B.A., Пятков В.И., АбдрахмановP.P. и др //Журнал физической химии 1974 Т 48 Вып 10 С 2521-2524
3 Zanghi J.-P., Craeynest A., Calais D. //J Nucl Mater 1971 V 39 P 133-144
Engelhardt J J.//J Phys Chern Solids 1975 V 36 N 3 P 123-126
Ni-V. НИКЕЛЬ-ВАНАДИЙ
Система Ni-V исследовалась в ряде работ с использованием методов дифференциального термического, металлографического и рентгеновского анализов [X, Э, Ш, 1-4]. На рис. 336 представлена обобщенная диаграмма состояния по данным работы [3]. В системе установлено существование пяти соединений и наличие широких областей твердых растворов на основе компонентов.
Три соединения NigV, Ni3V и Ni2V образуются в области твердого раствора V в Ni при температурах 405, 1045 и 922 °C соответственно.
Соединение N iV3 образуется по перитектоидной реакции (V) + о(ВТ) = =• NiV3 при температуре 900 °C и концентрации 77,8 % (ат.) V.
Фаза о кристаллизуется по перитектической реакции Ж + (V) » о при температуре 1280 °C и концентрации 67 % (ат.) V и имеет широкую область гомогенности, простирающуюся от 55 до 75 % (ат.) V. Фаза а претерпевает полиморфное превращение, температура которого в зависимости от состава фазы о изменяется от -790 до 650 °C.
Эвтектическое равновесие Ж »(Ni) + о(ВТ) имеет место при температуре 1202 °C и концентрации 51 % (ат.) V.
Максимальная растворимость V в (Ni) при эвтектической температуре (1202°) достигает 43 % (ат) V. Растворимость Ni в (V) при перитектической температуре 1280 °C равна 24 % (ат.) V и снижается до 10,5 % (ат) V при 900 °C.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 268.
Таблица 268 Кристаллическая структура соединений системы Ni-V'
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
№8V
NbNi8’
-
0,749
0,749
0,353
[5]
N,3V
AI3T1
tK, 14lmmm
0,3542
-
0,7213
[V-C]
Ni2V
MoPt2’
-,
0,255
0,771
0,354
[6]
Ni2V
-
-
0,2577
0,2620
0,3545
[3]
o(HT)
-
-
0,8954— 0,8996
-
0,46350,453
[3]
NtV3
Cr3Si
cP8, Pm in
0,4712
-
[2]
Литература
Daire М., Gerspacker М.//J Less-Common Met 1969 V 17 N 3 Р 334—335
Stevens E.R., Carlson O.N.//Metall Trans 1970 V 1 N5 P 1267-1271
Smith J.F., Carlson O.N., Nash P.G. // Bull Alloy Phase Diagrams 1982 V 3 N 3 P 342-348
Maldonado A., Schubert K.//Z Metallkunde 1964 Bd 55 N 10 S 619—626
Moreen H.A., Taggart R., Polonis D.H. // J Mater Sci 1971 V 6 P 1425-1432
Schubert K., Frank K., Gohle R. et al // Naturwissenschaften 1963 Bd 50 S 41—43
Ni-W. НИКЕЛЬ-ВОЛЬФРАМ
Взаимодействие Ni c W исследовалось многократно в работах [X, Э, Ш, В, 1-8]. В обзорной работе [5] приведена обобщенная диаграмма состояния (рис. 337) по данным работ [1-4].
В системе существуют три промежуточные фазы: Ni4W (Р), NiW (б) и NiW2 (у), а также твердые растворы на основе Ni (Ni) и W (W).
Между (Ni) и (W) образуется эвтектика при 1500±10 °C и 20,7 % (ат.) W.
Кривые ликвидус и солидус (Ni) имеют пологий максимум при -1510 °C и 14,7 % (ат.) W, температурный интервал кристаллизации (Ni) очень узок.
Растворимость W в (Ni) составляет 17,5 % (ат.) при эвтектической температуре, 16,3 % (ат.) при перитектоидной температуре 970 °C и далее снижается до 13,1; 12,0 и 11,8 % (ат.) при 800,600 и 500 °C соответственно [2]. Эти оценки сделаны на основе более длительных термических обработок и являются предпочтительнее данных других работ, где приводятся более низкие или более высокие значения растворимости.
Растворимость Ni в (W) оценивалась диффузионным методом с использованием микроанализатора [6, 7]; получены близкие значения- 0,6 % (ат.) при 1927 °C [7], 0,46 % (ат.) Ni при 1640 °C [6], 0,3 % (ат.) Ni при 1500 °C [5] или 0,2 и 0,05 % (ат )Ni при 1527 и 1187 °C соответственно [71-
Ni4W (фаза р) образуется по перитектоидной реакции из (Ni) с 16,4 % (ат) W и фазы б с -49,4 % (ат.) W при 970 °C [2], имеет узкий интервал гомогенности, не превышающий 3 % (ат) [8]. Ранее было высказано мнение, что фаза р образуется при взаимодействии (Ni) и (W) [2].
NiW (фаза б), обнаруженная в структуре сплавов, приготовленных методом диффузионных пар [3], образуется по перитектоидной реакции между (Ni) h(W) при 1060 °C, имеет узкий интервал гомогенности вблизи концентрации 49,6 % (ат.) W. Существование этой фазы подтверждено в работах [4, 5].
NiW2 (фаза у) обнаружена при исследовании упорядоченного вольфрамовыми волокнами композиционного материала с никелевой матрицей [4] Она образуется по перитектоидной реакции между фазой б и (W) при температуре -1025 °C, стабильна в исследованном температурном интервале 800-1040 °C, имеет узкую область гомогенности вблизи 66 % (ат.) W
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 269.
Таблица 269 Кристаллическая структура соединений системы Ni-W
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
N4W(P)
МоМц
Z/10, /4/»)
0,5730
-
0,3553
[5]
NiW(6)*
MoNi
- оД56, ^2)2,2,
0,776
1,248
0,710
14
NiW2(y)
-
-
1,040
-
1 090
[4, 5]
В работе [5] высказано мнение, что кристаллическая структура NiW нуждается в уточнении
Литература
1 Vogel R.//Z Anoig All Chern 1921 Bd 116 S 231—242
2 HlmgerF.H., Sykes W P //Trans ASM P40 V 28 P 619-643
Walsh J.M., Donachie M.J. И Metall. Trans. 1973. V. 4. P. 2854-2855.
Poulsen K.E., Rubaek S., Langer E.M. //Scr. Metall. 1974. V. 8. P. 1297—1300.
Nagender Naidu S.V., Sriramamurthy A.M., Rama Rao P. // J. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 2. N 1. P. 1-11.
MusterW.J., Yoon D.N.,HoppmannWJ. //J. Less-Common Met. 1979. V. 65. P. 211—216.
Kozma L., Labar J. // High Temper. High Pressures 1981. V. 13. P. 251—254.
Raynor G.V., Rivlin V.G.//Int. Met. Rev. 1981. V. 26. N 4. P. 213-249.
К.Б. Поварова
Ni-Y. НИКЕЛЬ-ИТТРИЙ
Обобщенная диаграмма состояния (Ni-Y) (рис. 338) построена в работе Р], используя данные работ [1-3].
В системе установлено образование десяти соединений, из которых Ni5Y и NiY кристаллизуются конгруэнтно при температурах 1490 и 1065 °C соответственно. Фазы: Ni17Y2, Ni4Y, Ni7Y2, Ni3Y, Ni2Y, Ni2Y3, NiY3 образуются перитектически при температурах 1360,1375,1337,1237, 11 15, 835 и 896 °C соответственно. Предполагается образование небольших областей гомогенности у соединений Ni5Y и Ni2Y (-0,7 % (ат.)). Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 270.
Таблица 27 0 Кристаллическая структура соединений системы Ni-Y
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
Nil7Y2
Th2Ni17
AP38, Pbymmc
0,830 0,834(2)
-
0,804 0,808(2)
[4] Pl
Ni5Y
CaCu5
hP6, РЫттт
0,4883
0,4891
-
0,3967
0,3961
[Э] Pl
Ni7Y2
Er2Co7
hR\%, R3m
0,494
-
3,612
[4]
Ni3Y*
PuNi3
R3m
0,49756(3) 0,4973 0,860(2)
2,4449(3)
2,437
[Ш] [4]
P]
Ni2Y
MgCu,
cFM, Fd3m
0,7184(2) 0,712 0,715
P) Pl [Ш]
NiY**
-
-
0.714(1)
0,4114(4)
0,6501(8)
[Ш]
Ni2Y3
Ni2Y3
rP80, P4,2I2|
0,7104
-
3,6547
[5]
NiY3
Al3Ni
oP16, Puma
0,692
0,949
0,636
[4]
* a = 33,08° P).
** Моноклинная сингония, (3 = 90+0,5° [UI],
Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии не превышает 0,1-0,2 % (ат.)
В системе образуются эвтектики:
(Ni) + Ni|7Y2 при 1280 °C и -7 % (ат.) Y;
Ni,Y + NiYпри 950 °C и 42,5 % (ат.) Y;
Ni‘Y3 + NiYjпри 802 °C и 66,5 % (ат.) Y.
Литература
Beaudry B.J., Daane А.Н. //Trans. AIME 1960 V 218. Р 854-860
Doniagota R.F., Rausch J.J., Levinson D.W.//Trans ASM 1961 V. 53 P 137-155
Гшнейднер К.А. Сплавы редкоземельных металлов Пер с англ / Под ред Е М Савицкого М Мир, 1965 427 с
СавицкийЕ.М.,ТереховаВ.Ф.Металловедениередкоземельных металлов М Наука 1975 271 с'
Parte Е., Moreau J.M.//J Less-Common Met 1974 V 53 N 1 P 1-24
В П Полякова
Ni-Yb. НИКЕЛЬ-ИТТЕРБИЙ
Диаграмма состояния Ni-Yb (рис. 339) построена в работе [1] по данным исследований, проведенных методами дифференциального термического, металлографического и ренттеноструктурного анализов В качестве исходных материалов использованы Yb чистотой 99,9 % (по массе) и Ni чистотой 99,999 % (по массе). В системе установлено образование пяти соединений
Два соединения Ni3Yb и NiYb кристаллизуются непосредственно из расплава при температурах 1310 и 1035 °C соответственно. Соединения Ni]7Yb2, Ni5Yb и Ni2Yb образуются по перитектическим реакциям при температурах 1245, 1295 и 1255 °C соответственно Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 271.
Таблица 271 Кристаллическая структура соединений системы Nt-Yb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки нм
Источник
a
b
c
Nil7Yb2
Th,Nil7
hP3%,
0,8272
—
0,8029
[1]
Pbjmnu
0 8280
-
0,8024
[2]
Ni5Yb
CaCu^
hP6,
0,4828
—
0,3999
ID
РЫттт
0,4828
-
0,3962
[2]
Ni3Yb
PuNi3
—
0,4919
—
2,414
[1]
R3m
0,4920
—
2,419
[2]
Ni2Yb
MgCu2
iF24,
0,7104
-
-
[1]
Fd3m
aNiYb
FeB
oP8
0,6934
0,4078
0,5387
[1]
Pnma
0,6938
0,4083
0,5389
[2]
В системе Ni-Yb имеет место расслоение двух жидких фаз в интервале концентраций ~ 54-92 % (ат) Yb. Температура монотектической реакции 1025 °C
Две эвтектики образуются в системе
aNiYb + Ni2Yb при 990 °C и 45 % (ат ) Yb,
Nil7Yb7 + (Ni) при 1230 °C и 7,5 % (ат.) Yb
Nt и Yb в твердом состоянии практически нерастворимы друг в друге.
Приведенная в обзорной работе [3] диаграмма состояния Ni-Yb соответствует диаграмме, построенной в работе [1].
Литература
Palenzona A., Cirafici S.//J Less-Common Met 1973 V 33 N 3 Р 361-367
Buschow K.H.J.//J Less-Common Met 1972 V 26 N 3 P 329-334
Nash P.//Bull Alloy Phase Diagrams 1989 V 10 N 2 P 129-132
В П Полякова
Ni-Zn. НИКЕЛЬ-ЦИНК
Диаграмма состояния Ni-Zn приведена на рис 340 в соответствии с обзором [I] Система характеризуется сложным характером взаимодействия компонентов, типичным для систем Zn с переходными металлами
Рис. 340. Ni-Zn
В системе отмечается существование широкой области твердых растворов на основе Ni и четырех промежуточных фаз р, р|, у и 5.
Ближайшие к Ni фазы Р и Pj включают в область гомогенности эквиатомный состав.
Высокотемпературная фаза Р образуется по перитектической реакции Ж + (Ni) = р при 1040 °C и затем при температуре 675 °C эвтектоидно распадается на фазы Р । и у. Область гомогенности фазы р простирается от 47,5 до 58,3 % (ат.) Zn. Фаза р плохо фиксируется закалкой.
Низкотемпературная фаза р, образуется по перитектоидной реакции (Ni) + р = Р] при температуре 810 °C. Область гомогенности фазы Р] составляет 45,3-51,8 % (ат.) Zn.
Фаза у кристаллизуется непосредственно из расплава при температуре 881 °C. Область гомогенности фазы у 74-85 % (ат.) Zn. Этой фазе приписывались также формулы NiZn3, Ni3Zn10, Ni5Zn2], Ni4Zn22. В работе [2] указано, что фаза у имеет полиморфное превращение в интервале температур 500-600 °C (см. вставку на рис. 340).
Наиболее богатая Zn фаза б образуется по перитектической реакции „ Ж + у » б при температуре 490 °C и концентрации -8,89 % (ат.) Zn. Между б и (Zn) протекает эвтектическая реакция при температуре : 418,5 °C и концентрации 0,2 % (ат.) NL Рассчитанное количество Ni в (Zn) при эвтектической температуре составляет 0,23 % (ат) [ 1] и соответствует экспериментальным данным.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 272.
Таблица 27 2 Кристаллическая структура соединений системы Ni-Zn
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Примечание
а
ь
с
p
CsCl
<Р2
Рт 3 m
0,2914
-
-
[X]
Pl
AuCu
[Р4.
0,27468
—
0,31901
При 50%(ат)2п[Х]
Pthnmm
0,27321
—
0,31739
При 37,44% (ат) Zn
[X]
0,27413
—
0,31768
При 46,49 % (ат ) Zn
[X]
0,27504
-
0,32006
При 51,5 % (ат) Zn [1]
Y(BT)
CusZnK
0,8844
—
—
При 72% (ат ) Zn [1]
Мт
0,867
—
—
При 77,26 % (ат ) Zn [1]
0,89069
—
-
При 80,2 % (ат) Zn [1]
0,89186
—
—
При 85,0 % (ат) Zn [1]
Y(HT)*
-
-
3,33268
0,8869(1)
1,2499(4)
[2]
6
CoZn|3
тС28,
—
—
—
[1]
СИт
Ромбическая
СИНГОНИЯ
Литература
I Nash Р., Pan Y.Y.//Bull Alloy Phase Diagrams 1987 V 8 N5 P 422-430
2 Nover G., Schubert K.//J Less-Common Met 1980 V 75 N I P 51-63
В П Полякова
Ni-Zr. НИКЕЛЬ-ЦИРКОНИЙ
Система Ni-Zr исследована многократно Р<, Э, Ш, 1-18]. Обобщенная диаграмма состояния (рис. 341) построена по данным исследований [1, 2] с учетом обзора этой системы в работе, [3]. В работе [3] учтены результаты исследований по строению диаграмм состояния и кристаллической структуре фаз этой системы, выполненные до 1983 г.
В работах [1, 2] сплавы системы были исследованы методами микроструктурного, рентгеноструктурного анализов, определением температур плавления и измерением электросопротивления. Исходными материалами служили спектрально чистый Ni и иодидный Zr.
В системе установлено существование восьми соединений: ZrNi5, Zr2Ni7, ZrNi3, Zr8Ni2I, Zr7Ni10, Zr9Ni, h ZrNi, Zr2Ni.
Соединения Zr2Ni7,ZrNi HZr2Ni плавятся конгруэнтно при 1440,1260 и 1120 °C соответственно [1].
Zr, 7. (am.)Zr, 7. (am.)NtNt
Zr, 7. (am.)
Zr, 7. (am.)
Nt
Nt
Богатая Ni фаза ZrNi5 образуется по перитектической реакции Ж + + Zr2Ni7 » ZrNi5 при температуре 1300 °C. Эвтектика (Ni) + ZrNi5 кристаллизуется при температуре 1170 °C и концентрации 8,8 % (ат.) Zr. Соединение ZrNi5 имеет область гомогенности, которая при 1000 °C простирается от 15 до 18 % (ат.) Zr.
Фаза Zr8Ni2l образуется по перитектической реакции Ж + Zr2Ni7 » » ZrgNi2l при 1180 °C. Фаза ZrNi3- по перитектоидной реакции Zr2Ni7 + + Zr8Ni2l в ZrNi3 при 930 °C [2] (940 °C по работе [4]) и имеет область гомогенности 24,5-26 % (ат.) Zr [4].
Фаза Zr9Niu образуется по перитектической реакции Ж + ZrNi » » Zr9Ni[ [ при 1170 °C и распадается по эвтектоидной реакции Zr9Ni( ( = в ZrNi + Zr7Nil0 при 975 °C [I].
Образование фазы Zr7Nil0 происходит по перитектической реакции Ж +Zr9NiM = Zr7Nil0 при 1160 °C, она имеет область гомогенности 41,1-43,5 % (ат.) Zr [1]. Эвтектика Zr7Nil0 + Zr8Ni2l кристаллизуется при 1075±10 °C и концентрации 36% (ат.) Zr [2]. Эвтектические реакции Ж » » ZrNi + Zr2Ni и Ж » Zr2Ni + (pZr) протекают при температурах 1010 и 960 °C и концентрациях 63,5 и 76 % (ат.) Zr соответственно [1].
Максимальная растворимость Ni в (₽Zr) составляет 2,3 % (ат.) [1]. Ni понижает температуру полиморфного превращения Zr и при температуре 845 °C происходит эвтектоидный распад по реакции (PZr) » (aZr) + Zr2Ni, эвтектоидная точка находится при концентрации 2,0 % (ат.) Ni. В (aZr) растворимость Ni менее 0,2 (ат.).
Максимальная растворимость Zr в (Ni) < 1,3 % (ат.) [1]. Параметры решетки Ni увеличиваются при растворении Zr. Для сплава Ni с 1 % (по массе) Zr, закаленном при 800 °C, а = 0,35296 нм (для чистого Ni при 25 °С,а = 0,35166 нм) [5].
Ni уменьшает параметры решетки (aZr): при 0,1 % (ат.) Ni а = 0,3171, с = 0,5143 нм [6].
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 273.
Таблица 2 7 3 Кристаллическая структура соединений системы Ni-Zr
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, ПР гр
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
ZrNi 5
AuBe5
сП4,
F43 т
0,67064(6)
-
-
[1]
Zr2Ni,'1
Zi2Ni7
/лСЗб,
0,4698(9)
0,8235(13)
1,2193(16)
[7]
С2/»>
0,4691(1)
0,8225(2)
1,2192(3)
[8]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, им
Источник
a
b
c
ZrNi3
Ni3Sn
hP8, Pb^mmc
0,53090
-
0,43034
[4]
Zr,Ni2"l2
HfgNi2|
aPY), pT
0,64721(13)
0,80645(15)
0,85878(14)
[2]
zr,Ni,;’
Zr7Ni10
oC68, Abai oP68, Pbca*
1,2386
1,2497
0,9156
0,9210
0,9211
0,9325
[1,2]
[12]
ZrgNln
Zr9PtH
Z/40, /4/m
0,990(2) 0,988(1) 1,02996
0,662(4) 0,661(1)
0,69359
[1] [9] [13]
ZrNi
CrB
oC8, Cmcm
0,3268
0,9937
0,4101
[13]
Zr2Ni
CuAl2
t№, I4!mcm
0,6477
0,6462
-
0,5241
0,5266
[1, 13] [U]
1 Моноклинная сингония, 0 = 95,83(13)” [7], *2 a = 75,19”, 0 = 68,04”, у = 75,26” [2].
*3 Ромбическая сингония.
*4 При максимальном содержании Zr.
0= 95,594” [8].
Термодинамические свойства жидких сплавов Ni-Zr определены в работах [15, 16]. Аналитическое описание диаграммы состояния Ni-Zr с использованием данных о термодинамических свойствах выполнено в работах [17,18]. В работе [14] определена температурная зависимость параметров решетки ZrNi3 в интервале температур 25-760 °C а = = 0,51597 + 1,6285-10-4 Т- 1,6285-10-8 7гнм,с = 0,41881+0,2В4Ю'4Т- - 0,8936-10-8 Т2 нм.
Литература
I Kirkpatrick М.Е., Larsen M.L. //Trans. ASM. 1961. V. 54. P. 580-590.
. Bsenko L. // J. Less-Common Met. 1979. V. 63. N 2. P. 171-179.
. Nash P., Yavanth C.S. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 2. P. 144-148
Becle C., Bourniguel B., Develey G., Saillard M. // J. Less-Common Met. 1979. V 66 P. 59-66.
Huffstutler M.C., Petersen O.G.// J. Inst. Met 1967 V. 95. N I. P. 23-24.
. Самсонов Г.В., Браун C.M., Рогозииская A. A.// Изв. вузов. Цветная металлургия. 1972. N 6 С 118-122.
Eshelman F.R., Smith J.F. // Acta Crystallogr. В. 1972. V 28. N 5. P. 1594-1600.
Dattagupta J.K., Schubert K.//Z. Metallkunde. 1973. Bd. 64. N 11 S 789-792.
GlimoisG.L.,BecleC., Develey G., Moreau J.M. Il J. Less-Common Met 1979. V 64. N 1. P. 87-90.
Van Swijgenhoven H., Stals L.M., Buschow K.H.J. // Phys. Status Solidi (a). 1982. V. 72.
P 153-160.
Gachon J.C., Dirand M., Hertz J.// J. Less-Common Met. 1983. V. 92. N 2. P. 307-315.
Kirkpatrick M.E., Smith J.F., Larsen W.L. // Acta Crystallogr. 1962. V. 15. N 9. P. 894-903.
. Kirkpatrick M.E., Bailey D.M., Smith J.F. // Acta Crystallogr. 1962. V. 15. N 3. p. 252-255.
. Shadangi S.K., Panda S.C., Bhan S. Il J. Appl. Crystallogr. 1983. V. 16. N 6. P. 645-646.
Сидоров О.Ю., Есин Ю.О., Гельд П.В. И Расплавы. 1988. Т. 2. N 3. С. 9-11.
Luck Arpshofen R., Predel В., Smith J.F. // J. Phase Equilibria. 1991. V. 12. N 2. p. 141-147.
Gachon J.C., Cheries J., Hertz J.//Calphad. 1985. V. 9. N I . P. 35-42.
. Saunders N. // Calphad 1985. V. 9. N 4. P. 297-309.
Л.А. Третьяченко
Np-Pd. НЕПТУНИЙ-ПАЛЛАДИЙ
Диаграмма состояния Np-Pd не построена. В работах [V-C] приведены данные по кристаллической структуре соединения NpPd3. Можно предполагать, что это соединение существует в двух модификациях. В Табл. 274 приведены кристаллические характеристики соединения NpPd3 Системы Np-Pd.
Таблица 274. Кристаллическая структура соединений системы Np-Pd |V-C|
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
а
С
NpPd3(l)
NijTi
API 6, Pbjmmc
0,5767
' 0,9544'
NpPd3(ll)
АиСи3
cP*, РтЗт
0,4069
-
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
Np-Pu. НЕПТУНИЙ-ПЛУТОНИЙ
Диаграмма состояния Np-Pu исследована методами термического, дилатометрического и рентгеновского анализов и измерением электросопротивления сплавов [1]. При исследовании использовали Np с содержанием 0,34 % (по массе) Са и 0,22 % (по массе) U; Ри с содержанием <0,01 % (по массе) всех примесей. Расчетным путем с использованием метода Л. Кауфмана диаграмма состояния этой системы построена в работе [2].
На рис. 342 приведена обобщенная диаграмма состояния Np-Pu согласно обзору [3]. При ее построении авторы работы [3] использовали данные работы [1], а также более поздние литературные данные по характеру взаимодействия Np и Ри и кристаллическим структурам образующихся фаз.
Минимум линий солидуса и ликвидуса соответствует 558 °C и 46 % (ат.) Ри.
В системе между (yNp) и (еРи) образуется непрерывный ряд твердых растворов (yNp, еРи). Ограниченные твердые растворы образуют остальные модификации Np и Ри:
Фаза(PNp) (aNp) (6'Pu)(5Pu) (yPu) (PPu) (aPu)
Концентрация,
Pu % (ат)0-10 0-19 97,6-100 98,3-100 98,3-100 15-100 4-100
В интервале концентраций 51-97 % (ат.) Ри существует фаза р, образующаяся по перитектоидной реакции и распадающаяся по эвтектоидной реакции Кроме того, в системе протекают еще три перитектоидные и три эвтектоидные реакции. Нонвариантные реакции, протекающие в системе, указаны в табл. 275.
Данные по кристаллической структуре фаз, имеющихся в системе, приведена в табл. 276.
Таблица 2 7 5 Нонвариантные реакции в системе Np-Pu |3|
Реакция
Содержание Pu в фазах, % (ат.)
Температура, °C
(yNp, ePu) + (0Np) = (PPu)
22,
Ю,
15
540
(yNp, ePu) + (0Pu) - T|
66,
47,
51
508
(yNp, ePu) » r, + (6'Pu)
95,5,
94,5,
97,8
440
(6'Pu) = p + (5Pu)
97,6,
95,
98,3
428
T| + (5Pu) = (yPu)
97,1,
99,4,
99,0
325
(PNp) + (PPu) - (aPu)
5,0,
38,5,
25
300
T| -■ (PPu) + (yPu)
96,5,
95,5,
98,3
288
(PNp) = (aNp) + (aPu)
1,6,
1,0,
4,0
275
Т а б л и и а 2 7 6 Кристаллическая структура соединений системы Np-Pu (3|
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Примечание
и
b
с
(yNp)
w
с/2, Im 3/71
0,352
-
-
При 600 °C и 0 % (ат ) Ри
(PNp)
PNp
tP4, Р 4212
0,4897
-
0,3388
При 313 °C и 0 % (ат ) Ри
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
a
b
c
(aNp)
aNp
о/‘8, Рпша
0,6663
0,4723
0,4887
При 20 °C и 0 % (ат.) Pu
-
-
1,086
1,067
1,043
При 375 °C и 81 % (ат.) Ри
(еРи)
W
с/2, 1т1т
0,3638
-
-
При 500 °C и 100 % (ат.) Ри
(б'Ри)
in
til, Ithnmm
0,3339
-
0,4446
При 477 °C и 100 % (ат.) Ри
(бРи)
Си
cFA,
Fm 3m
0,46370
При 320 °C и 100 % (ат.) Ри
(уРи)
уРи
«re, Fddd
0,31587
0,57682
1,0162
При 235 °C и 100 % (ат.) Ри
(РРи)**
РРи
mM. Him
0,9284
1,0463
0,7859
При 190 °C и 100 % (ат.) Ри
(аРи)"*
аРи
mP\6, Plvlm
0,6183
0,4822
1,0963
При 21 °C и 100 % (ат.) Ри
Орторомбическая. "р = 92,13°.
*”р= 101,79°.
Литература
Mardon P.G., Pearce J. H., Marples J.A.C. //J. Less-Common Met. 1961. V. 3. P. 281—292.
Chaw K.S., Lu J.K., Aronssou H.//J Nucl. Mater. 1980. V. 92. N 2—3. P. 237—242.
Sheldon R.J., Peterson D.E. II Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 3. P. 215—217
Е.И. Гларышевский, О. И. Борак. В. К. Печорский, М.А. Тылкини
Np-S. НЕПТУНИЙ-СЕРА
работе [1] сообщается о пяти сульфидах, имеющих место в системе Np-S: NpS3, Np2S5, Np3S5, Np2S3 и NpS.
Соединение Np2S3 существует в трех модификациях: а, р и у, которые переходят друг в друга соответственно при температурах 1200 °C (а °
= P) и 1500 °C (P = у). Модификации aNp2S3, pNp2S3, yNp2S3 изоморфны модификациям aU2S3, pU2S3 и yU2S3. В работе [2] указывается о существовании в системе соединения Np3S4.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 277.
Таблица 27 7. Кристаллическая структура соединений системы Np-S
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, им
Источник
a
b
c
NpS,"
US3
-
0,536
0,387
1,810
[1]
Np2S5
Th2S5
rP14, PA-jn
0,740
-
0,984
[1]
Np3S5
U3S5
oP3I, Pnma
0,742
0,807
1,171
Hl
NpS
NaCe
cF8>,
0,5532
-
-
[1]
Fm 3m
Np3S4
-
-
0,844
-
[2]
** p = 99
.5°
Литература
. Marcon J.P.//Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. Ser. C 1967. V. 256. N 4. P. 235—237.
Самсонов Г.В., Дроздова C.B. И Сульфиды. М.: Металлургия, 1972. 304 с.
Н.И. Никитина
Np-Se. НЕПТУНИЙ-СЕЛЕН
В работе [1] сообщается о попытке приготовления сплава Np с Se. Оба компонента помещали в кварцевую ампулу, которую вакуумировали и нагревали при 750 °C в течение 16 ч. Соединения Np с Se этим методом получить не удалось.
Литература
I Sheft I., Fried S. И J Amer. Chern. Soc. 1953. V. 75. N 5. P. 1236-1237
H И. Никитина
Np-Si. НЕПТУНИЙ-КРЕМНИЙ
Диаграмма состояния Np-Si не построена. Установлено существование соединения NpSi2 с тетрагональной структурой типа ThSi2 (Символ Пирсона Z/12, пр.гр. I4vlamd), параметры решетки: а = 0,397 нм, с = = 1,37 нм [1,2].
Литература
Zachariasen W.H. //Acta Crystallogr. 1949. V. 2. Р. 94-99.
Sheft I., Fried S.//J Amer. Chem Soc 1953. V. 75. NS P 1236-1237
Н.И Никитина
Np-Te. НЕПТУНИЙ-ТЕЛЛУР
Для приготовления сплава Np и Те помещали в кварцевую ампулу, которую вакуум ировали, запаивали и нагревали до 750 °C в течение 16 ч. Соединения Np с Те получить этим методом не удалось [1].
Литература
Sheft I., Fried S.//J. Amer Chem. Soc. 1953 V. 75 N 5 P 1236-1237.
Н.И. Никитина
Np-U. НЕПТУНИЙ-УРАН
Диаграмма состояния Np-U (рис. 343) построена по данным работ [1, Э]. Исследование проводилось методами термического, дилатометрического, металлографического и рентгеновского анализов. Сплавы готовили растворением U в расплавленном Np. Для приготовления сплавов использовали Np чистотой 99,44 % (по массе) и U чистотой более 99,9 % (по массе). Высокотемпературные модификации (yNp) и (yU) образуют непрерывный ряд твердых растворов. Модификации р и a Np и U образуют ограниченные твердые растворы. Твердые растворы (PNp) и (PU) распадаются по эвтектоидным реакциям с образованием (aNp) и (aU) соответственно при температурах 185 и 645 °C.
Максимальная растворимость U в (PNp) и Np в (PU) около 26 % (ат.). Растворимость U в (aNp) при температуре 185 °C составляет около 20 % (ат.), а Np в (aU) - 43 % (ат.) при -100 °C. При температуре 668 °C в системе Np-U по перитектоидной реакции образуется промежуточная
Рис. 343. Np-U
фаза б. Фаза б имеет широкую область гомогенности. Структура фазы кубическая, а = 1,055 нм при 25 % (ат.) U и а = 1,063 нм при 50 % (ат.) U. Эта фаза изоструктурна с фазой ( системы Pu-U. Указывается, что при температуре 500 °C кубическая решетка претерпевает тетрагональное искажение Р].
Литература
Mardon P.G., Pierce J.H.//J Less-Common Met 1959. V l.P. 467—475
H И Никитина
O-Os. КИСЛОРОД-ОСМИЙ
По данным работ [Ш, 1] в системе существуют оксиды OsO2 и OsO4. Точка плавления OsO4 составляет 40,1 °C [Ш] и 40,6 °C [1], температура кипения 131 °C [1]. Температура разложения OsO2 -650 °C [1].
OsO2 обладает тетрагональной структурой типа рутила (символ Пирсона /Р6, пр.гр. Р4г!тпт\ параметры решетки: а = 0,452±0,002 нм, с = 0,320±0,002 нм.
OsO4 имеет моноклинную структуру, параметры решетки: а = = 0,866 нм, b = 0,452 нм, с = 0,475 нм, р = 117,9° [Ш].
Литература
I. Благородные металлы: Справочник/Под ред. Е.М. Савицкого. М.: Металлургия, 1984 592 с.
В П Полякова
O-Ра. КИСЛОРОД-ПРОТАКТИНИЙ
В системе O-Ра установлено существование нескольких оксидов Ра Р,Ш, 1-3]._
РаО имеет структуру типа NaCl (символ Пирсона cP"L пр.гр. Рт Зт) с параметром решетки а = 0,4961(3) нм р, 1].
РаО2 обладает структурой флюоритного типа (символ Пирсона cF\2, пр.гр. ЕтЗт) с параметром решетки а = 0,5505(1) нм Р, 2], получен восстановлением Ра2О5 в Н2 при температуре 550 °C [2].
Ра2О5 в зависимости от способов получения обладает различной структурой. Ра2О5, полученный нагревом гидроокиси Ра до 500 °C на воздухе, имеет структуру флюоритного типа с параметром решетки а = = 0,5455(7) нм. При воздействии B2F5 на окись Ра при 500 °C получен оксид Ра2О5 с ромбической структурой, изоморфной U2O5 с параметрами решетки а = 0,692(2) нм, b = 0,402(1) нм, с = 0,418(2) нм р, 2]. После нагрева в вакууме до 1000-1500 °C структура Ра2О5 изменяется на тетрагональную с параметрами решетки а = 0,3835(1) нм, с = 5573(1) нм, а после нагрева до 1800 °C Ра2О5 имеет опять кубическую структуру с параметром решетки а = 0,5476(1) нм [2]. Для тетрагональной структуры этого оксида, обедненного кислородом (Ра2О5_х), в работе [Ш] приводятся следующие значения параметров решетки: а = 1,0891(1) нм, с = 1,3225(10).
Идентифицирован также оксид с гексагональной структурой, которому приписывается формула Ра4Од. Параметры решетки этого оксида: а = 0,3820(1) нм, с = 1,3225(10) нм [Ш].
Указывается также на возможность образования еще четырех оксидов междуРаО2и Ра2О5 в процессе абсорбции кислорода при 200-300 °C.
Один из полученных оксидов, по-видимому, будет обладать кубической структурой, а три оксида - тетрагональной структурой [Ш, 3].
Литература
Zachariasen W.H.//Acta Crystallogr. 1952. V. 5. Р. 19-20.
Sellers Р.А. Il J. Amer. Chern. Soc. 1954. V. 76. P. 5935-5938.
Фромм E., Гебхардт E. Газы и углерод в металлах: Пер. с нем. I Под ред. Б.В. Лин- чевского. М.: Металлургия, 1980. 712 с.
Л. Л. Рохлин
О-Pb. КИСЛОРОД-СВИНЕЦ
Анализ исследования кристаллической структуры фаз, образующихся в системе О-Pb, их термодинамических свойств и фазовых равновесий приведен в работе [1]. Обобщенная диаграмма состояния этой системы (рис. 344) со стороны Pb [1] дополнена данными справочника [Ш] по стабильности оксидов РЬ в зависимости от давления кислорода.
Установлен способ образования лишь одного оксида РЬО. Он плавится конгруэнтно при 887 °C. Остальные оксиды при повышении температуры разлагаются: температуры разложения зависят от давления О в пределах 0,1-1000 МПа. Изобары О показаны на рис. 344 штриховыми линиями. '
О°/о (по массе) О123*56610 12 1*1
Ж/
ж^Жг
I ■ ■ I
1
—I " I
^7 I
—1—Г-
-872°
//Z^-j
0,65
49.9
-2-1
0.1
10
~5*а°
0,013
1
~327"
ол
L к
- 1
^О,ООО1
*-(РЬ)
1#
О102030*0506070
РЬ0,»/, (ат.)
Рис. 344. О-РЬ
В системе обнаружено существование следующих нонвариантных равновесий: вероятно, Ж = (РЬ) + РЬО(НТ) при температуре -327 °C, практически не отличающейся от температуры плавления РЬ, и концентрации О = 104 % (ат.); Ж2 - Ж, + РЬО(ВТ) при -872 °C с монотектической точкой при 49,9 % (ат.) О.
Данные растворимости О в жидком РЬ приведены ниже [Ш]:
Температура, °C400500510595600700800900
Растворимость О, %0,010,030,010,030,060,120,230,50
По данным, приведенным в работе [1], растворимость О при 540 °C составляет 0,013 % (ат.), а при 872 °C - 0,85 % (ат.).
При атмосферном давлении стабильны пять оксидов: РЬО, РЬ3О4, РЬ12О17,РЬ12О19,РЬО2[1].
Фаза РЬО существует в двух модификациях и стабильна при температуре ниже 540±50 °C. Большая неопределенность в температуре полиморфного перехода обусловлена чрезвычайной замедленностью этого перехода.
Фаза РЬ3О4 также обнаружена в двух модификациях, температура перехода составляет - 103 °C.
Указанная в справочнике [Ш] фаза РЬ2О3 согласно обзору [1] существует лишь при давлении более 0,2 МПа.
Кроме того, в системе имеется еще несколько метастабильных оксидов фаз, в некоторых случаях стабилизированных примесью водорода при их электрохимическом получении.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 278.
Таблица 278 Кристаллическая структура соединений системы Pb-O [1]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
а
b
С
РЬО(ВТ)
РЬО
РЫптт
0,39759
-
0,5023
РЬО(НТ)
РЬО
oPi, Pbma
0,5489
0,4755
0,5891
РЬ3О4(ВТ)
РЬ3О4
tP28, PUjmbc
0,8815
-
0,6565
РЬ3О4(НТ)*
РЬ3О4
оР28, Pbam
0,9124
0,8467
0,6567
СоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр грРЬ12О । ?-о/>58, Рпк2х^РЬ12О“-тРЫ,РЬО2тю2tP6,P4JmnmРЬ2О3"‘-тРЮ,P2xlaСоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр грРЬ12О । ?-о/>58, Рпк2х^РЬ12О“-тРЫ,РЬО2тю2tP6,P4JmnmРЬ2О3"‘-тРЮ,P2xla*При -268 °C“(1 = 91,08°РЬ2ОЧ существует при давлении более 0,2 МПа, р = 124,8°*При -268 °C“(1 = 91,08°РЬ2ОЧ существует при давлении более 0,2 МПа, р = 124,8°abc0,7781,0981,1481,15001,08430,77300,49556-0,338670,78140,56250,8466abc0,7781,0981,1481,15001,08430,77300,49556-0,338670,78140,56250,8466Параметры решетки, имПараметры решетки, им
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
РЬ12О । ?
-
о/>58, Рпк2х^
РЬ12О“
-
тРЫ,
РЬО2
тю2
tP6,
P4Jmnm
РЬ2О3"‘
-
тРЮ,
P2xla
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
РЬ12О । ?
-
о/>58, Рпк2х^
РЬ12О“
-
тРЫ,
РЬО2
тю2
tP6,
P4Jmnm
РЬ2О3"‘
-
тРЮ,
P2xla
*При -268 °C
“(1 = 91,08°
РЬ2ОЧ существует при давлении более 0,2 МПа, р = 124,8°
*При -268 °C
“(1 = 91,08°
РЬ2ОЧ существует при давлении более 0,2 МПа, р = 124,8°
a
b
c
0,778
1,098
1,148
1,1500
1,0843
0,7730
0,49556
-
0,33867
0,7814
0,5625
0,8466
a
b
c
0,778
1,098
1,148
1,1500
1,0843
0,7730
0,49556
-
0,33867
0,7814
0,5625
0,8466
Параметры решетки, им
Параметры решетки, им
Литература
1 Wriedt Н.Р.//Bull Alloy Phase Diagrams 1988 V 9 N2 P 106-127
Л С Гузей
O-Pd. КИСЛОРОД-ПАЛЛАДИЙ
В системе O-Pd образуется оксид PdO, который находится в равновесии с (Pd) при температуре 750 °C [Ш, 1].
PdO обладает тетрагональной решеткой (пр.гр. Р^^ттс) с двумя атомами на элементарную ячейку и параметрами а = 0,3035±0,0005 нм, с = 0,5325±0,0005 нм Р]. Растворимость О в (Pd) при 1200 °C составляет - 0,63 % (ат.) [Ш] и 0,5 % (ат.) [2].
Растворимость О в Pd в твердом состоянии в интервале температур 900-1300 0 исследована методом насыщения в атмосфере кислорода (давлении 6,65-102 МПа) и на воздухе [3].
Изобарическая растворимость О в Pd уменьшается при повышении температуры и подчиняется закону Сивертса.
' Изобарическая растворимость О в Pd описывается уравнением.
LgCo = 0,5, LgPOi - 3,5 + 920/Т,
где Co - растворимость О, % (ат.); POj - парциальное давление О, Т - температура, К.
Литература
Благородные металлы Справочник/Под ред. Е М. Савицкого. М.: Металлургия, 1984. 592 с
Fromm Е., Gebhardt Е. И Case und Kohlenstoff in Metallen. New York: Springer Verlag Berlin Heidellerg, 1976. 710 p.
. Jehn H., Grallath E. H Precious Metals: Mining. Extr. and Process. Proc Int. Sympo AYME Annu. Meet. Loss Angeles. Calif. Febr. 27-29. 1984. Warrendale. Pd. 1984. P. 595-602.
В П. Полякова
О-Pm. КИСЛОРОД-ПРОМЕТИЙ
работах [1-4] указывается о существовании в системе О-Рт соединения Рт2О3.
Рт2О3 имеет три полиморфные модификации со структурами: кубической (A-форма), моноклинной (В-форма), гексагональной (С-форма). Переход из моноклинной в гексагональную имеет место при 1600 °C [1]. Температура плавления Рт2О3 равна 2320 °C [2]. Кристаллическая структура трех модификаций Рт2О3 приведена в табл. 279.
Таблица 279. Кристаллическая структура соединений системы О-Рт
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
с
Рт9О3 (С-форма)
Мп,О3
с/80, /«3
1,096
1,099
-
-
[Ш]
[3]
Рт2О3" (В-форма)
Sm2O3
/иСЗО, С2/ш
1,425
0,366
0,893
[1]
Рт2О3 (А-форма)
Ьа20з
ИР5, P3ml
0,3802
0,5954
[1]
*р = 100,5°
Литература
Weigel F., Scerer U. H Radiochim. Acta. 1965. V. 4. N 2. P. 197-201.
Chikalla T.D., McNeily C.E., Bates J.L., et. al. II Collogue Intern. CNRS N 205. Paris: Edition CNRS. 1972. P. 351-360.
FoexM., Traverse J.P., Coutures J.P.//Compt. Rend. Acad Sci Paris. Ser. C. 1965. V. 260. N 13. P. 3670-3672.
Фромм E., Гебхард Т.Е. И Газы и углерод в металлах. Пер. с нем / Под ред. Б.В. Линчевского. М.: Металлургия, 1980. 712 с.
Ю.Б. Кузьма
O-Ро. КИСЛОРОД-ПОЛОНИЙ
В работах [1,2, Э] установлено образование оксида РоО2.
РоО2 существует в двух модификациях, одна из которых имеет структуру типа CaF2 (символ Пирсона cFl 2 пр.гр. Fm3m) с параметром решетки а = 0,599 нм [1] или а = 0,5637 нм [2], а другая - тетрагональную структуру с параметром решетки а = 0,545 нм, с = 0,836 нм [Э, 2]. РоО2 сублимирует при 885 °C в кислороде при давлении 0,1 МПа и разлагается на элементы при 500 °C в вакууме [Ш]. Имеются указания об образовании оксидов РоО и РоО3. Оксид РоО, однако, склонен к быстрому окислению на воздухе до РоО2, а относительно существования окисла РоО3 высказывается сомнение [Ш].
Литература
Martin A.W.//J. Phys. Chem. 1954 V. 58. Р. 911-913.
Bagnall K.W., D'Eye R.W.M. II J. Chem. Soc. 1954. V. 4. P. 4295-4299.
Л.Л. Рохлин
O-Pr. КИСЛОРОД-ПРАЗЕОДИМ
Данные о характере взаимодействия О и Р сообщаются в работах [Э, Ш, 1-6].
Диаграмма состояния части системы Рг-0 в интервале концентраций 62-67 % (ат.) О приведена на рис. 345 по данным работы [1]. В этой части системы установлены семь соединений. При концентрациях О < 62 % (ат.) вид диаграммы не известен. Однако установлены два соединения РгО и Рг2О3.
Соединение РгО получено при давлении 1,5 ГПа и температурах 600-800 °C [V-C].
Температура плавления Рг2О3 по данным разных исследователей колеблется от 2127 до 2296 °C [3, 4]. Соединение Рг2О3 существует в нескольких полиморфных модификациях: низкотемпературных -
Рис. 345. O-Pr
гексагональной (A-форма), моноклинной (В-форма), кубической (С-форма) и высокотемпературных - гексагональной (Н-форма), кубической (Х-форма). Полиморфные превращения Рг2О3 протекают при температурах 650 °C (С-А), 810 °C (В^А), 1950 °C (А^Н), 2150 °C (Н-Х) [3].
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 280.
Таблица 280. Кристаллическая структура соединений системы О-Рг
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
с
О
Mn2Oj
с /80. /аЗ
1,1070
-
-
[Ш]
Pi о*1
-
-
0,5031
-
-
[V-C]
Рг2О3(С)
Мп2О3
с/80, /«3
1,1115
-
[3]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, им
Источник
a
b
c
Pr2O3(B)
SmO3
C2/m
1,445
0,3720
0,9090
И
P^O^A)
La2O3
hPS,
0,385
-
0,600
[3]
P3ml
P2O3(H)’
-
-
0,3975
-
0,631
[3]
P2O,(X)*'
-
-
0,441
-
-
12]
Pro,;:,
-
-
1,1070
-
-
[Ш]
Pr7o,;
PrjO[2
hR 19, R3
0,67431
-
-
[5]
p-AZ
-
-
0,65
0,84
0,65
[2]
pr5o; (PrlO° is)
Pr5O9
mPWl, PTxk
0,6728
1,9319
1,5480
[1]
■ рг,а;
-
-
0,67
4,25
1,55
[1]
pr«o,; (Pr12O22)(p)
Pn
0,5462
0,6687
1,1602
1,5470
P]
[6]
PrO2(a)
CaF2
cFM,
0,53938
-
-
PJ
Fm3m
Арсеньев П.А., Ковба Л.М., Багдасаров Х.С. // Соединения редкоземельных элементов. I—III групп. М.: Металлургия, 1988. 280 с.
Портной К.И., Тимофеева Н.И.// Кислородные соединения редкоземельных элементов. М.: Металлургия, 1986. 480 с.
Daire М., Wilier В. // С. R. Acad. Sci. 1968. V. С266. N 8. Р. 548-550.
Dreele von R.B., Eyring L., Bowman A.L., Yarnell J.L. // Acta Crystallogr. B. 1975. V. 31. N 4. P. 971-974.
Sawier J.O., Hyde B.C., Eyring L. H Bull. Soc. Chim. France. 1965. N 4. P. 1190-1199.
Ю.Б. Кузьма
O-Pt. КИСЛОРОД-ПЛАТИНА
Диаграмма состояния O-Pt не построена. Кристаллическая структура оксидов Pt-PtO, Pt3O4 и РЮ2 приведена в табл. 281. Данные по кристаллической структуре и параметрам решетки довольно противоречивы, что связано с различием в составе и различием условий приготовления образцов. Существование оксида PtO, о котором сообщалось в работе [Э], в работе [1] подвергается сомнению. Предполагается, что образцы PtO не были однофазными и содержали смесь PtO2, Pt3O4 и Pt. Pt3O4 является неустойчивым оксидом и разлагается при нагреве на Pt и О2 [Э].
В работе [1] построена р-Т диаграмма на основе результатов исследования системы O-Pt при высоких давлениях О (до 350 МПа) в области температур 400-900 °C. Фаза РЮ2, описанная в работе [Э], образуется при температурах ниже 580 °C и давлениях кислорода порядка 100-200 МПа. При температурах выше 580 °C и высоких давлениях кислорода образуется новая фаза с ромбической решеткой (PPtO2), существование которой подтверждено также в работе [2].
Таблица 281. Кристаллическая структура соединений системы O-Pt
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр
Параметры решетки, им
Источник
а
b
с
PtO?
PtS
1Р4, Р4!ттс
0,305
-
0,535
Р]
Pt3O4
1Р28, или сР\4, РтЗп
0,798
0,5585
0,544
Р]
[I]
aPtO2
Cdl2
ИРЗ, Р3т\
0,310
-0,48
Р]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
h
С
«рю;
-
-
0,310
0,429-0,44!
[И
[3PtO2
СаС12
о Р6,
0,4486
0,4537
0,3138
[I]
Рппт
0,4488
0,4533
0,313^
[2]
Гексагональная сингония.
Литература
I Muller О., Roy R. 11 J Less-Common Met. 1968. V. 16. N 2. P. 129-146
Siegl S„ Hoekstra H.R., Tani BS.//J. Inorg.Nuc! Chern. 1969. V 31. N 12. P. 3803-3807.
JI.E ШКлимова
O-Pu. КИСЛОРОД-ПЛУТОНИЙ
Диаграмма состояния O-Pu, представленная на рис. 346, построена в работе [I] на основе обобщения литературных данных. Согласно работе О, */• (по массе)
[I] в системе протекает монотектическая реакция при 1825 °C. Область расслаивания в жидком состоянии простирается от -8 до -50 % (ат.) О. В ранних работах ее существование не было отмечено.
В системе образуются четыре промежуточные фазы. Соединение Ри2О3 плавится конгруэнтно при 2080 °C и имеет область гомогенности в пределах -59,3-60,5 % (ат.) О. Фаза РиО, 52 (-60,3 % (ат.) О) образуется по перитектической реакции при 450 °C. Фаза РиО] 61 с областью гомогенности, лежащей в пределах -61,7-63,0 % (ат.) О’ превращается конгруэнтно в РиО2 при 1180 °C и распадается эвтектоидно на РиО] 52 и РиО2 при 335 °C. Соединение РиО2 плавится конгруэнтно при 2425 гС и имеет область гомогенности в пределах -61,3-63,0 % (ат.) О. При 630 °C протекает монотектоидная реакция PuO2(2) - PuO161 + РиО2(1). Максимальная температура расслаивания составляет 670 °C.
Нонвариантные реакции в системе O-Ри даны в табл. 282.
Т а б л и и а 282. Нонвариантные реакции в системе O-Pu [lj
Реакция
Содержание О в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Ж - (еРи) + Ри2О3
-0;
-0;
-60
-640
(еРи) « (б'Ри) + Ри2О3
-0;
-0;
-60
-483
ИЛИ
(еРи) + Ри2О3 - (б'Ри)
-0;
.-60;
-0
-483
(б'Ри) - (бРи) + Ри2О3
~0;
-0;
-60
-463
(5Ри) - (уРи) + Ри2О3
-0;
-0;
-60
-320
(уРи) - фРи) + Ри,О3
-0;
-0;
-60
-215
фРи) - (аРи) + Ри2О3
-0;
-0;
-60
-125
Ж2 - Ж] + Ри2О3
-50;
-8;
-60
-1825
Ри2О3 + РиО| 6| • РиО] 32
-60;
-6!,9;
-60,3
-450
РиО2 - Ри2О3 + РиО, 6|
-6!,6;
-60,5;
-62
-1080
РЦ®|,61 " Ри®1,52 + РиО2
-62,0;
-60,3;
-66,0
-335
РиО2(2) - РиО] 6| + РиО2(|)
-62,9;
-62,8;
-66,5
-630
Ж 2 = Ри2О3 + РиО2
"60,5;
-60,0;
-61,3
-2000
Данные по кристаллической структуре промежуточных фаз в системе O-Ри представлены в табл. 283.
Таблица 283. Кристаллическая структура соединений системы О-Ри
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Ри2О3
Ьа2О3
Л?5, Р3т\
0,38388
0,59594
[2]
РиО| 52
Мп2О3
с/80, /яЗ
1,1045
-
13]
PuOl,6l
Мп2О3
с/80, /яЗ
1,099!
-
IU
РиО2
CaF2
сРП, РтЗт
0,53952
0,53960
-
И] Р]
Литература
Wriedt Н.А.//Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 2. P. 184-202.
Gardner E.R., Markin T.L., Street R.S. П J. Inorg. Nucl. Chem. 1965. V. 27. N 3. P 541-551.
Boivineau J.-C. Л J. Nucl. Mater. 1976. V. 60. N I. P. 31-38.
Л. E. Шелимова
O-Rb. КИСЛОРОД-РУБИДИЙ
По результатам исследования системы O-Rb методом термического анализа схематично построена часть диаграммы состояния Rb-O в интервале концентраций 0-25 % (ат.) О (рис. 347) [1].
Взаимодействие Rb с О изучали в ампулах из пирексовогб стекла в атмосфере спектрально-чистого Аг, используя Rb и О чистотой 99,99 % (по массе) [1].
В системе обнаружена эвтектика при температуре-14 °C и концентрации 10 % (ат.) О и две, возможно,
перитектические горизонтали при температурах-11 и 20 °C, соответствующие температурам инконгруэнтного плавления соединений Rb7O и Rb4O. Предполагается, что диаграмма состояния Rb-О аналогична по своему строению диаграмме состояния Cs-О [1].
Растворимость кислорода в жидком Rb согласно работе [2] выражается уравнением:
Igx — 1,5753- 93,15/Г,
где х - концентрация Rb, % (ат.), Т-температура, К.
В системе установлено существование соединений: Rb2O, Rb2O2, RbO2 и, возможно, "Rb2O5” [Э, Ш]. Соединения Rb2O2 и RbO2 плавятся примерно при 570 и 412 °C соответственно [Ш].
Данные по кристаллической структуре соединений системы Rb-0 представлены в табл. 284.
Таблица 284. Кристаллическая структура соединений системы O-Rb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
Rb2O
Анти-СаР2
cF\2, Fm3m
0,6742
-
-
[Э]
Rb2O2
-
Immm
0,4201
0,7075
0,5983
[Ш]
"Rb2O5”
-
/43 d
0,930
-
-
P]
RbO2
CaC2
tl\6, 141m mm
0,425
-
0,704
[Ш]
Литература
Suzuki Т., Masuda S., Tanazava Y.//J. Nucl. Mater. 1985. V. 127. N 1. P. 113-115.
Borgstedt H.U. H Handbook ofThermodynamic and Transport Properties of Alkali Metals. Oxford: Blackwell Scientific Publications, 1985. P. 901.
Л.Л. Зусман
O-Re. КИСЛОРОД-РЕНИЙ
Диаграмма состояния O-Re не построена. Известно существование следующих оксидов Re: ReO4, Re2O7, ReO3, Re2O5, ReO2. Re2O3, ReO и Re2O, характеризующихся разной устойчивостью [1-3].
Высший и наиболее устойчивый оксид Re2O7 получают при обработке металлического Re в кислороде при температуре выше 150 °C. Re2O7 также образуется при окислении на воздухе при температуре выше 600 °C. Температура плавления Re2O7 равна 297 °C. Re2O7 кипит при 360 °C [Э], имеет ромбическую решетку (символ Пирсона оРИ, пр.гр. Рттс) с параметрами а = 1,525; b = 0,548 и с = 1,25 нм [Э].
ReO3 получают восстановлением Re2O7 или химическим способом. ReO3 быстро разлагается при температуре выше 300 °C на Re2O7 и ReO2. ReO3 имеет кубическую решетку с параметром а = 0,37510 нм [Э].
ReO, может быть получен восстановлением высших оксидов водородом или другими химическими методами, имеет две модификации: низкотемпературную (г <300 °C) с моноклинной решеткой с параметрами а = 0,5562; b = 0,4838; с = 0,5561 нм, р = 120,87 °C и высокотемпературную (z = 300-1050 °C) с ромбической решеткой с а = 0,48094, b = 0,56433; с = 0,46007 нм [Э].
Растворимость кислорода в Re незначительна и составляет менее 1,5-10'2 % (по массе) [1,2].
Литература
. Sims С.Т. II Rhenium: Amsterdam, New York: Elsevier, 1962. P 24-35.
Фромм E., Гебхардт E. Газы и углерод в металлах: Пер. с нем. / Подред. Б.В. Линчев- ского. М.: Металлургия, 1980. 712 с.
Борисова Л.В., Ермаков А.Н. Аналитическая химия рения. М.: Наука, 1974. 316 с.
М.А. Тылкина
O-Rh. КИСЛОРОД-РОДИЙ
Диаграмма состояния O-Rh не построена. Rh растворяет значительное количество кислорода при высоких температурах [Э, Ш]. Элементы при взаимодействии образуют соединение Rh2O3, которое распадается при -1100 °C при давлении 0,1 МПа [Ш]. Оксид существует в двух модификациях. Низкотемпературная модификация имеет структуру типа аА12О3 (символ Пирсона ЛАЮ, пр.гр. Р Зе) са = 0,546 нм, а = 55,72° [Р]. При температуре выше 750 °C эта модификация переходит в высокотемпературную ГЦК структуру, производную от перовскита [Ш].
В работе [Э] сообщается о существовании летучего оксида RhxO2.
Т. П. Лобода
O-Ru. КИСЛОГОД-РУТЕНИЙ
Диаграмма состояния O-Ru не построена. В системе образуется соединение RuO,, которое имеет тетрагональную решетку типа рутила (ТЮД (символ Пирсона ZP6, пр.гр. Р^тпт) с параметрами: а = 0,452(2), с = 0,312(2) нм по данным [Р], или а = 0,4490(5), с = 0,3110(5) нм по данным [Ш].
Соединение RuO2 вступаете реакцию с кислородом при температуре выше 800 °C, образуя газообразный RuO3 или RuO4 в зависимости от температуры и давления [Э].
Содержание кислорода в Ru, полученном в результате разложения RuO при парциальном давлении кислорода -0,034 МПа и 1450 °C составляет менее 0,4 % (ат.) [Ш].
М В Раевская
O-Sb. КИСЛОРОД-СУРЬМА
Диаграмма состояния O-Sb не построена. Изопиестическим методом определена растворимость кислорода в жидкой Sb чистотой 99,999 % (по массе) в интервале температур 722-902 °C [1], которая описывается уравнением:
Igx = -5500/7° + 3,754(±0,04),
где х - концентрация О, % (ат.), Т- температура, К.
В работах [Э, Ш] даны составы, температуры плавления, кипения и разложения оксидов Sb, а также их кристаллическая структура. Установлено существование соединений: Sb2O3, Sb2O4 (SbO^, Sb2O5 и, возможно, фазы Sb6O13. Соединение Sb2O3 плавится при 665 °C, разлагается при - 1380 °C, имеет две модификации. При температуре выше 570 °C устойчива ромбическая решетка (пр.гр. Респ) с параметрами а = 0,493; b = 1,248; с = 0,534 нм, а ниже 570 °C - ГЦК решетка (пр.гр. Fd3m) са = 1,115 нм [Э].
Соединение Sb2O4 должно по результатам экстраполяции плавиться при 1820±10 °C и давлении 5,9 МПа. При давлении 0,1 МПа и температуре 1230 °C этот оксид полностью разлагается на Sb2O3 и кислород. Sb2O4 также имеет две модификации: ромбическую, изоморфную SbTaO4, с а = = 0,4814; b = 0,543 5; с = 1,178 нм [Э] и моноклинную, получающую при нагреве ромбической в токе кислорода при 1130 °C, с а = 1,2060(3); b = = 0,4834(2); с = 0,5383(2) нм, р = 104,58(3)° [Ш]. Оксид Sb2O5 при 525 °C распадается Ha.Sb2O4 и кислород.
Эвтектика из Sb2O3 и Sb2O4 образуется при температуре 650 °C и концентрации 60,08 % (ат.) О. При температуре 1250 °C и давлении 0,1 МПа О, в жидком Sb2O3 растворяется около 18 % (мол.) Sb2O4 (61,35 % (аг) О) [1Щ
Литература
1 Jacob К.Т„ Mathew Р.//Z Metallkunde 1979 Bd 70 N 6 S 366-371.
В П Полякова
O-Sc. КИСЛОРОД-СКАНДИЙ
На рис. 348 приведен экспериментально исследованный участок диаграммы O-Sc по данным работы [1]. Образцы выплавляли в дуговой печи в атмосфере Не из окиси Sc с содержанием примесей % (по массе): < 0,05 Fe, 2 0,05 Са, < 0,05 Si, < 0,05 Y, < 0,05 Yb, < 0,1 Th, < 0,05 Ti, < 0,01 Al, 0,01 Mg и Sc с содержанием примесей, % (по массе): < 0,001 Si, < 0,01 Ti, < 0,01 Al, 0,01 Ca, 0,06 Fe, 0,15 Cu, 0,03 N, 0,1 О и 0,0079 С.
Сплавы, закаленные от 1200, 1000 °C (после выдержки 100 ч), 900 и 700 °C (после выдержки 200 ч), исследовали методами металлографичес-
кого, рентгенофазового и термического анализов, а также измерения твердости, микротвердости и термоэлектродвижущей силы.
Кислород повышает температуру плавления Sc от 1541 до > 1600 °C (при 10 % (ат.) О). По данным работы [1] в системе существует эвтектика между Sc и Sc2O3 при температуре 1560 °C и концентрации 35 % (ат.) О. При температуре 1130 °C обнаружен эвтектоидный распад: (pSc) - (aSc) + + Sc2O3. Sc2O3 по данным работы [1] плавится при 2300 °C. По данным работ [Э,Ш]8с2О3 плавится при 2470±50 °C. Оксид имеетОЦК решетку типа Мп2О3 (символ Пирсона с/80, пр.гр. 1а 3) с а = 0,9845(2) нм.
Литература
ГКупрашвилиИ.С., Наумкин О.П., Савицкий Е.М.// Известия АН СССР. Неорганические материалы. 1969. Т.5. N 12. С. 2123-2127.
В. П. Полякова
O-Se. КИСЛОРОД-СЕЛЕН
Диаграмма состояния O-Se не построена. Установлено существование трех оксидов: SeO2,Se2O5 и SeO3 с температурами плавления: 315-317 °C, 224 и 118 °C соответственно [Ш].
SeO2 имеет тетрагональную решетку (символ Пирсона ZP24, пр.гр. P4hnbc) с параметрами: а = 0,8353(5), с = 0,5051(10) нм. SeO3кристаллизуется в тетрагональной решетке (пр.гр. P42t с) с параметрами: а = = 0,9636(5), с = 0,528(2) нм ДЩ.
Тройная точка SeO3 соответствует 121 °C и 715 Па [Ш]. При нагреве до 175 °C жидкий SeO3 разлагается с образованием Se2O5, при температуре выше 175 °C получается SeO2.
Л. С. Гузей
O-Si. КИСЛОРОД-КРЕМНИЙ
Диаграмма состояния O-Si (рис. 349) построена в интервале концентраций 0-66,7 % (ат.) О в работе [1] на основе обобщения литературных данных. Представленная диаграмма согласуется с ранее построенной в работе [2]. В работе [2] система была изучена методами микроструктурного и рентгенофазового анализов сплавов, закаленных с различных температур в области 1375-1710 °C.
В системе существует обширная область расслаивания в жидком состоянии. Температура монотектической реакции отвечает 1703 °C по
Рис. 349. О-Si
данным работы [1] и 1700 °C по данным работы [2]. При 1417 °C [1J (1405 °C [2]) происходит кристаллизация эвтектики Si + SiO2 (тридимит). Никаких других промежуточных фаз, кроме SiO2, в системе не было обнаружено [1, 2]. Имеются сведения о существовании целого ряда метастабильных фаз в системе O-Si, данные о которых обобщены в работе [1].
Растворимость кислорода в твердом Si была определена с помощью метода ИК-спектроскопии р] и представлена ниже:
Температура, °C Растворимость О, % (ат.)Температура, °C Растворимость О, % (ат.)14121250110010003,410"31.810"3 8-Ю"44-Ю"414121250110010003,410"31.810"3 8-Ю"44-Ю"4
Температура, °C
Растворимость О, % (ат.)
Температура, °C
Растворимость О, % (ат.)
1412125011001000
3,410"31.810"3 8-Ю"44-Ю"4
1412125011001000
3,410"31.810"3 8-Ю"44-Ю"4
Данные о некоторых полиморфных модификациях SiO2 представлены в табл. 285. Четыре из них (pSiO2, aSiO2, тридимит и кристобалит) устойчивы при нормальном давлении. Превращение aSiO2 » SiO2 (коэзит) происходит при давлении 1,8-2,0 ГПа и температуре 500 °C ЦП]. Стишовит образуется при давлении 16-18 ГПа и температурах 1200-1400 °С[3].
Таблица 285. Кристаллическая структура соединений системы O-Si
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
6
с
0SiO2
pSiO2
hPS, РЗ^! или Р3221
0,49132
0,491265(7)
0,54049
0,540441(5)
< 574 °C
[1] [4]*
aSiO2
aSiO2
hP9, Р6266 или Р6422
0,4998
—
0,5461
574-870 ° С [И
SiO2 (тридимит)
SiO2
ЙР12, Рб^ттс
0,5046
0,8236
870-1470 °C [1]
SiO2 (кристобалит)
SiO2
cF2\
Fd3m
0,71315
-
1470-1726 °C [1]
SiO2 (коэзит)
SiO2
тС4&, СИ с
0,7137
1,2370
0,7174
При давлении 2 ГПа, Р = 120,33° [1]
SiO2 (стишовит)
TiO2
tP6, P4jmnm
0,4176
-
0,2666
При давлении 18 ГПа [3]
Значения параметров решетки для эталонного особо чистого природного кварца получены при 18+2 °C [4]
Литература
Wriedt Н.А.//Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 1. P 43-61.
Johnson R.E., Muan A.//J. Amer. Ceram. Soc. 1968. V. 51. N 8. P. 430-433.
Стишов CM., Белов H.B. // Доклады АН СССР. T. 143. N 4. C. 951-954.
Франк-Каменецкий B.A. // Кристаллография. 1960. T. 5. N 4. C. 650-654.
Л. E. Шелимова
O-Sm. КИСЛОРОД-САМАРИЙ
Диаграмма состояния O-Sm изучена в ограниченной области составов [Э]. В интервале концентраций 0-22,5 % (ат.) О кривые ликвидуса и
солидуса очень близки к горизонтали при 1070-1080 °C. Соединение SmO образуется при 625 °C по перитектоидной реакции Р]. Температура плавления Sm2O3 составляет 2350±50 °C [Ш]. Оксид Sm2O3 существует в пяти полиморфных формах (А, В, С, Н, X). Переход С » В происходит при 875 °C, В - А при 1830 °C или 1920 °C, А = Н при 2100 °C или 2130 °C и Н ° X при 2280 °C [1].
В работе Р] сообщается о существовании промежуточной фазы ^т<^0,4-0,6'
Температура полиморфного превращения Sm повышается от 930 до 1000 °C при увеличении содержания кислорода р].
Данные по кристаллической структуре соединений системы O-Sm представлены в табл. 286.
Таблица 286. Кристаллическая структура соединений системы O-Sm
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
a
b
c
Sm004_o6
ZnS
cF8, F^3m
0,536980,53790
-
-
Pl
SmO
NaCl
cF6, Fm3m
0,49883
-
Pl
Sm2O3(C)
Mn2O3
cl№, Ia3
1,09341,0928
-
-
Pl
Sm2O3(C)
11,3
1,093
—
—
[2]
Sm2O3(B)
Sm2O3(B)
С 11m
1,4177
1,411
0,3633
0,362
0,8847
0,825
P = 99,96“ Pl
P = 98,93“
[3]
Sm2O3(A)
HP5, P3m\
0,3778
-
0,5940
[4]
Sm2O3(H)*
-
-
0,3905
-
0,6215
[3]
Sm2O3(X)
Гексаг
опальная си
ImVn
НГОНИЯ
0,434
UI
Литература
Арсеньев П.А., Ковба Л.М., Багдасаров Х.С. и др. Соединение редкоземельных элементов. Системы с оксидами элементов I-Ш групп. М.: Наука, 1983. 280 с.
Завьялова А.А., Имамов Р.М., Рагимли Н.А., Семилетов С.А. И Кристаллография. 1976. Т. 21. N 4. С. 727-729.
Портной К.И., Тимофеева Н.И. Кислородные соединения редкоземельных элементов. М.: Металлургия, 1986. 480 с.
Gouteron J., Michel D., Lejus A.M., Zarembowitch J. //J. Solid State Chern. 1981. V. 38. N 3. P. 288-296.
Ю.Б. Кузьма
O-Sn. КИСЛОРОД-ОЛОВО■
Диаграмма состояния O-Sn в интервале концентраций от Sn до SnO2 была впервые построена в работе [1], где сообщалось о существовании оксидов: SnO (устойчивом в интервале температур 1040-1800 °C), Sn3O4 и SnO9 (с температурами плавления и кипения 2000 и 2500 °C соотве-
тственно). В других работах существование Sn3O4 не подтвердилось [X]. В работе [2] показано, что SnO превращается в Sn и SnO2 после нагрева 175 °C. На основе закалочных экспериментов сделан вывод о существовании молекул SnO в расплаве при температурах выше 1080 °C. В противоречии с остальными работами в работе [3] для плавления SnO2 указана температура 1630±5 °C.
На рис. 350 приведена диаграмма состояния O-Sn в интервале концентраций от Sn до SnO2, построенная по данным термического, химического и рентгеновского анализов и на основании критического анализа литературных данных [4]. Для получения сплавов, которые готовили в атмосфере Аг в тиглях из А12О3, использовали Sn чистотой 99,96 % (по массе), SnO и SnO2 высокой частоты. Отжиг проводили при температурах 380-1030 °C в течение 72-120 ч с последующей закалкой в воде. Погрешность определения температур критических точек составила ±(2-4) °C.
По данным работы [Э] SnO красного цвета имеет ромбическую решетку (символ Пирсона оР\6) с параметрами а = 0,500(1), b - 0,572(1), с = 1,112(2) нм [X]. Соединение SnO2 имеет тетрагональную решетку типа рутила (символ Пирсона (Рб, пр.гр. РЩтпт) са = 0,4738, с = 0,3188 нм [X].
Литература
Spandau LL, Kohlmeyer E.J. И Z Anorg. All. Chern. 1977. Bd. 254. N 1-2. S. 65-82.
Березкина Л.Г., Ермакова Н.И., Чижиков Д.М. //Журнал неорганической химии. 1964. Т. 9. N 7. С. 1760-1762.
Barczak V.J., Insiey R.H. И J. Amer. Ceram. Soc. 1962. V. 45. N 3. P. 144.
Kuxmann IL, Dobner R. H Metall. 1980. Bd. 34. N 9. S. 821-827.
В.П. Полякова
O-Sr. КИСЛОРОД-СТРОНЦИЙ
Диаграмма состояния O-Sr не построена. В системе установлено существование соединений: SrO и SrO2, которые были получены химическим способом Р].
SrO имеет температуру плавления 2420 °C [Ш], кристаллизуется в решетке типа NaCI с а = 0,51602 нм. Соединение SrO2 имеет решетку типа СаС2(символ Пирсона z/16, пр.гр. I^lmmm) са = 0,50445, с = 0,66161 нм [Э].
Л Л. Зусмаи
O-Ta. КИСЛОРОД-ТАНТАЛ
Данные по взаимодействию Та с О рассмотрены в обзорах [X, Э, Ш]. Установлено, что кислород ограниченно растворим в твердом Та и величина растворимости довольно велика. Предполагалось, что Та с О образует ряд оксидов различного состава: Та4О, Та2О, ТаО, ТаО2 и Та2О5 [X, Э]. Однако более поздние работы показывают, что в равновесии с твердым Та находится только один оксид с формулой Та2О5 [Ш, 1,2].
На рис. 351 представлена диаграмма состояния Та-О в области концентраций от Та до Та2О5 (71,4 % (ат.) О). Она построена по данным работы [2], в которой определены характер и температуры нонвариан- тных превращений, а также растворимость О в твердом Тав интервале температур 1100-2500 °C. Для более низких температур (750-1100 °C) указанная диаграмма состояния [2] была дополнена значениями растворимости О в Та, полученными в работе [3]. Результаты других
работ [X, Э, 4, 5] по растворимости О в твердом Та достаточно хорошо согласуются с данными, представленными на диаграмме.
Растворимость О в (Та) по данным работ [2, 3] представлена ниже:
Температура, “С 1880155011001000900800750
Растворимость, О, % (ат.) ....5,75,13,22,82,42,11,8
Та2О5 существует по крайней мере в двух модификациях [X, Э, Ш, 1], однако условия образования модификаций и температурные интервалы их существования установлены недостаточно надежно и требуют уточнения. Данные по Кристаллической структуре Та2О5 представлены в табл. 287.
Таблица 287. Кристаллическаи структура соединений системы О Та [Р]
Соединение
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, им
а
b
с
рТа2О5
оР84, Р2Д2
0,619
4,40
0,389
«Та2О5
/742, I4\!amd
0,380
-
3,56
Литература
Дубровская Л.Б., Швейкин Г.П., Гельд П.В. //Журнал неорганической химии. 1964. Т. 9. N5 С 1182-1186
Jehn Y., Olzi Е. И J Less-Common Met. 1972. V. 27. N 3. Р 297-309
Fromm Е., Kirchheim R. //Z. Metallkunde. 1975. Bd. 66. N 3. S. 144-150.
Jehn H., Olzi E. H Metal. Itai. 1970. V. 62. N 10. P. 381-384.
Stecura S. // Metal. Trans 1974. V. 5. N 6. P. 1337-1340
Л.Л Рохлин
О-Tb. КИСЛОРОД-ТЕРБИЙ
Диаграмма состояния О-Tb представлена на рис. 352 в интервале концентраций 60-66 % (ат.) О по данным работ [1,2]. В этом интервале концентраций образуется целый ряд промежуточных фаз, кристаллографические данные которых указаны в табл. 288.
Температура плавления ТЬ2О3 точно не установлена. В работе [3] приведены два значения: 2303 и 2370 °C. ТЬ2О3 существует в нескольких полиморфных формах (А, В, С, Н, X). Полиморфные превращения происходят при следующих температурах: С ° В при 1850 °C, В » А при
Рис. 352. О-Tb
2175 °C, В - Н при 2160 °C, А = Н при 2175 °C и Н - X при 2340 °C [4]. Совпадение температур В » А и А = Н превращений связано с тем, что на термограммах наблюдалось наложение эффектов нескольких полиморфных превращений.
Таблица 288. Кристаллическая структура соединений системы О-ТЬ
Соединеиие
Прототип
Символ Пирсона, при?.
Параметры решетки, им
Примечание
а
b
с
ТЬ2О3(С)
Мп2О3
с/80, 7аЗ
1,07281 1,0730 1,0752
—
-
[Э]
[5]
[4]
ТЬ,О3(В)
Sm2O3
тСЗО, СИт
1,404
1.394
0,3541
0,3536
0,8725
0,8646
р = 100,06 - [6] При 1960 °C, Р= 100,2° [1]
ТЬ2О3(Н)*'
-
-
0,384
-
0,613
При 2200 °C [4]
ТЬ2О3(Х)*2
-
-
0,427
-
-
При 2370 °C [4]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
b
с
ТЬ7О|2(1)
—
КЗ
0,6509
0,5319
При 813 °C, а = 99,35° Р]
При 25 °C, а= 89,71° [1]
ТЬ31О56(б')*3
—
-
1,38
1,62
1,21
а = 107,4°;
Р = 100,1°, У = 92,2° [7]
ть$о;3
—
-
0,5286
0,5286
0,5286
а = 89,4°;
Р = 89,4°;
Y = 90,0° [8]
ТЬцО20(6)
ть11о20
р~\
0,65
0,99
0,65
а =90°;
Р = 99,6°;
Y = 90,3° [8]
тьо,;в
-
0,5283
-
-
При 332 °C, а = 89,68° [8]
ТЬбОцф)*5 (ТЬ12О22)
-
Рп
0,67
2,32
1,55
р= 125,2° [7]
ТЬ6О11(«)*3 (ТЬ12О22)
ть6о„
-
0,64
1,224
1,224
а = 79,52°;
Р= 100,03°;
у = 69,63° [8]
тьо2
CaF2
cFl_2, Fm Зт
0,5220
-
-
При 200 °C [1]
'Гексагональная сингония.
’^Кубическая сингония.
*3Триклиниая сингония. Тригональная сингония. *5Моноклинная сингония.
Согласно работе [8] ТЬ6ОИ имеет две полиморфные модификации: моноклинную и триклинную.
Литература
1 Burnham D.A., Eyring L.R., Kordies J. H J. Phys. Chem. 1968. V 72 N 13. P. 4424-4431
Eyring L. // Handbook on Physics and Chemistry of Rare Earths' Amsterdam North- Holland Publ Co., 1979. V. 3 P 337
Арсеньев П.А., Ковба Л.М., Багдасаров X.C. и др. Соединения редкоземельных элементов Системы с оксидами элементов 1-111 групп / М.: Наука, 1983 280 с.
Портной К.Н., Тимофеева Н.И. Кислородные соединения редкоземельных элементов. М.: Металлургия, 1986. 480 с.
McCarthy G.J. И J. Appl. Crystallogr. 1971. V. 4. N 5. Р. 399-400.
Hoekstra H.R. И Inorg. Chem. 1966. V. 5. N 5. Р. 754-755.
KunzmanP., Eyring L.//J. Solid State Chem. 1975. V. 14. N 2. P. 229-237.
Tuenge R.T., Eyring L. // J. Solid State Chem. 1982. V. 41. N I. P. 75-89.
Ю.Б. Кузьма, Л.Е. Шелимова
О-Тс. КИСЛОРОД-ТЕХНЕЦИЙ
В работе P] сообщается об образовании соединения ТсО2 с моноклинной решеткой типа МоО2 (символ Пирсона тР12, пр.гр. Р1х!с с параметрами а - 0,553, b - 0,479, с - 0,553 нм, Р - 120°. Имеются сведения о наличии соединения Тс2О7 с температурой плавления 119,5 °C [Ш].
Возможно существование одной или двух промежуточных фаз в интервале концентраций от Тс до ТсО2 и наличие некоторой растворимости О в (Тс) [Ш].
Л.Л. Рохлин
О-Те. КИСЛОРОД-ТЕЛЛУР
По данным работы [1] в системе О-Те по данным термического и рентгеновского анализов существует полная несмешиваемость Те и ТеО2 как в жидком, так и в твердом состоянии. Согласно работе [Ш] ТеО2 плавится при 733±1 °C. ТеО2, осажденный из водных растворов или плавленный, имеет тетрагональную решетку с параметрами: а = 0,4796, с = 0,7588 нм Р] или а = 0,4796, с = 0,7626 нм [Ш] (пр.гр. Р4|2(2 или Р4г1хТ). Однако минерал теллурит имеет ромбическую решетку са = = 0,550, b = 1,175, с = 0,559 нм Р).
Литература
Букетов Е.А., Меклер Л.И., Надиров Е.Г. и др. И Журнал неорганической химии. 1964 Т. 9. N 1.С. 224-225
В. П Полякова
O-Th. КИСЛОРОД-ТОРИЙ
Диаграмма состояния O-Th представлена на рис. 353 в области концентраций 0-66,7 % (ат.) О по данным работы [1]. В системе существует область несмешиваемости в жидком состоянии в интервале концентраций 28,5-60 % (ат.) О, температура монотектической реакции 2740±100 °C. Соединение ThO2 плавится при 3390 °C поданным работы [1] и при 3250±50 °C по данным работы [Ш]. Соединение ThO2 имеет кубическую решетку типа CaF2 (символ Пирсона cF\l, пр.гр. Fm3m) с параметром а = 0,55961 нм Р].
О 10 20 30 W 50 60 70
Th о/к/ат.)
Рис. 353. O-Th
Максимальная растворимость О в (Th) составляет при 1415 °C 0,4 % (ат.) Р].
Литература
I Benz R. // J Nucl. Mater. 1969. V. 29. NLP 43-49.
Г. И. Терехов
O-Ti. КИСЛОРОД-ТИТАН
Диаграмма состояния O-Ti в интервале концентраций 0-50 % (ат.) О была впервые построена в работе [1]. На рис. 354 приведен современный вариант диаграммы состояния O-Ti, построенный в работе [2] на основе обобщения экспериментальных данных.
Кислород обладает значительной растворимостью в aTi, резко повышая при этом температуру полиморфного превращения Ti. При 1720 °C протекает перитектическая реакция Ж + (aTi) « (PTi). Максимальная растворимость О в (PTi) составляет 8 % (ат.) при 1720±25 °C. Температура плавления (aTi) достигает максимума, равного 1885±25 °C, при содержании -24 % (ат.) О. При дальнейшем увеличении содержания О температура плавления сплавов несколько снижается, эта область составов характеризуется образованием оксидов разного стехиометрического состава. При температурах ниже 600 °C существуют два оксида Ti3O и Ti2O с гексагональной кристаллической решеткой. При этих температурах в сплавах с более высоким содержанием Ti возможно образование субоксида Ti6O [3].
0,% ( по массе)
При температуре 1770 °C по перитектической реакции Ж + (aTi) -* « уТЮ образуется монооксид Ti, существующий в трех модификациях а, р, у. При 940 °C по перитектоидной реакции (aTi) + pTiO -* aTiO образуется aTiO, который, взаимодействуя с aTi, при 920 °C образует Ti3O2, претерпевающий полиморфное превращение в процессе охлаждения.
Оксид Ti2O3 существует в интервале концентраций 59,8-60,2 % (ат.) О, плавится конгруэнтно при 1842 °C и имеет решетку типа аА12О3. При 1870 °C конгруэнтно плавится еще одно соединение - TiO2, которое имеет пять полиморфных модификаций. При низких температурах и низких давлениях известны модификации: рутил, анатаз и броокит. По данным работы [4] превращения анатаз - рутил и броокит - рутил необратимы.
Между соединениями Ti2O3-TiO2 существует гомологический ряд оксидов Т^О^,] при 4 s л s 10. В него входят оксиды типов Ti4O7, Ti5O9, Ti7O13, TigO15, Ti9O17, получившие название фаз Магнели [5, 6]. Все эти оксиды расположены в очень узком интервале концентраций и их положение на диаграмме состояния нанесено схематически.
Данные по кристаллической структуре промежуточных фаз системы O-Ti представлены в табл. 289.
Таблица 2 8 9 Кристаллическая структура соединений системы O-Ti
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Примечание
а
6
с
Ъ3О
-
ИРМ, P3U
0,51411
-
0,95334
[Ш]
Т|2О
-
hP9, P3mV
0,29593
-
0,48454
[Ш]
Т13о2
-
РЫттт
0,49915
-
0,28794
[2]
уТЮ
NaCI
cR, Fm3m
0,4180
-
-
[Р]
аТЮ
-
СУт
0,5855
0,9340
0,4142
Р = 107,53° [2]
аЪ2О3
аА12О3
hRiO, R3c
0,542
0,5454
-
-
a = 56,9° [Э] a = 59,1° [Р]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
Ь
С
aTi,O,
—
—
0,97524
0,38020
0,94419
Р = 91,547° [Э]'
СУт
pTi3o;
-
-
0,982
0,378
0,997
Р = 91,0° [Э]
TiO2
ТЮ2
1Р6,
0,45929
—
0,29591
[Р]
(РУтил)
P4jmnm
ТЮ2
lF\l,
0,3785
—
0,9514
[Р]
(анатаз)
F4^adm
ТЮ2
оР24,
0,9166
0,5436
0,5135
[Р]
(броо-
Phea
кит)
* Моноклинная сингония.
Кристаллографические данные для фаз Магнели приведены в работе И-
Литература
1.Bumps Е., Kessler Н., Hansen М.//Trans. ASM. 1953.V.45.Р. 1008-1021.
Murray J.L., Wriedt Н.А. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987. V. 8. N 2. P. 148-165.
Корнилов И.И., Глазова B.B. // Металловедение титана: Сб. статей. М.: Наука, 1964. С. 15-25.
Vahldick F.W. // J. Less-Common Met. 1966. V. 11. Р. 99-110.
Magneli А. // Transition Metal Compounds - Transport and Magnetic Properties: New York: Gordon and Breach, Science Publishers. Inc., 1964. N 4. P. 109-122.
Bursill L.A., Hude B.G. //Acta Crestallogr. 1971. V. 27. P. 210-215.
П.Б. Будберг
O-TI. КИСЛОРОД-ТАЛЛИЙ
В работе P] сообщается о существовании двух оксидов Т1: Т12О и Т12О3. Оксид Т12О3 плавится при 717±5 °C или 716±2 °C по данным различных исследователей и кипит при 1169 °C Р). П2О3 имеет решетку типа Мп2О3 (символ Пирсона с/80, пр.гр. /аЗ) с параметром а = 1,057 нм или а = 1,0534 нм Р]. Возможно растворение в Т12О3 кислорода.
Предполагается также существование оксида более богатого кислородом, чем Т12О3Р].
Л.Л. Рохли»
O-Tm. КИСЛОРОД-ТУЛИЙ
Согласно данным работы [1] соединение Тт2О3 плавится при 2380 °C и претерпевает полиморфное превращение при 2350 °C. Низкотемпературная модификация Тт2О3 имеет кристаллическую структуру типа Мп2О3 (символ Пирсона с/80, пр.гр. /аЗ) с параметром а = 1,04866 нм. По данным работы [2] высокотемпературная модификация Тт2О3 имеет структуру типа Sm2O3 (пр.гр. СИт) с параметрами а = 1,381, b = 0,3447, г = 0,8505 нм,[3 = 100,20°.
Закалкой от 1005 °C при давлении 4,0 ГПа зафиксирована моноклинная модификация Тт?О3 [Э, Ш].
Литература
Лопате Л.М., Шевченко А.В., Кущевский А.Е.,ТресвятскийС.Г. II Известия АН СССР. Неорганические материалы. 1974. Т. 10. N 8. С. 1481-1487.
Hoekstra H.R. // Inorg Chern. 1966. V. 5. N 5. P. 754-755.
Ю.Б. Кузьма
O-U. КИСЛОРОД-УРАН
Об особенностях взаимодействия О с U сообщается в работах [1-3, Э, Ш]. В этих работах основное внимание уделялось исследованию интервала концентраций от U до UO2. В системе при температуре 2500±30 °C в интервале составов 2-65 % (ат.) О существует область несмешиваемости в жидком состоянии. По данным работы [3] температура плавления UO2 равна 2810±30 °C.
На рис. 355 представлена низкотемпературная часть диаграммы состояния О-U по данным работы [М]. В системе образуются следующие соединения: UO2, U3Og, UO3 и U2O7, характер плавления которых неизвестен. Соединение U4O9 образуется по перитектоидной реакции: UO2 + U3Og ° U4O9.
Данные по кристаллической структуре соединений системы O-U представлены в табл. 290. В табл. 290 приведены температурные области существования трех полиморфных модификаций U3Og.
UO,°/o/am.)
Рис. 355. O-U
Таблица 2 9 0 Кристаллическая структура соединений системы O-U
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Примечание
а
b
С
ио2
CaF2
cFM,
0,5469(2)
-
-
Р1
и4О9
—
Fm3m
2,177
—
—
Р1
ги3о8
—
143 d
-
-
-
>940 ’СР]
ри3о;
-
-
0,6814
-
0.4136
940-770 °C Р]
aU3O8"
-
-
0,671
1,1901
0,828
770-350 °C Р]
«ио3
—
ст
0,3971
-
0.4168
[Р]
рио,"
Гекса
** Ромб
Р3т\
1,301
1,072
0,751
[Р]
‘опальная ическая с>
СИНГОНИЯ нгония
0 970
0,980
1,992
Р1
Литература
Martin А.Т., Edwards R.K.//J. Phys. Chem. 1965 V. 69 N 5. P 1788-1792.
. Bannister M.J. //J. Nucl Mater. 1967. V. 24. N 3. P. 340-342
Benz R., Balog G., Baca B.H. // High Temp Sei. 1970. V. 2 N 3. P. 221-251.
П.Б. Будберг
O-V. КИСЛОГОД-ВАНАДИЙ
Результаты многочисленных исследований системы O-V обобщены в работах [X, Э, Ш]. Приведенная на рис. 356 диаграмма состояния построена при давлении 0,1 МПа в работе [1] на основе обобщения данных работ [2] в интервале концентраций 0-55 % (ат.) О и работ [3, 4] в интервале концентраций 67-100 % (ат.) О.
t,°C2000
о
О,°7о (по массе)
Ю20
30
1957°
*0
1910°
Ж
1790°
1600
(V
' в
1185°
1200
600
400°
*00
60
О
Vib
15*2°
30 *О 50
О, °/о (am.)
16653'-'~.
*16*0
Рис. 356. O-V
4*07 VjOg_
— W
УбО» и lots'
665е
° W
70
В области концентраций 0-50 % (ат.) О образуются четыре промежуточные фазы с широкими областями гомогенности: а', р, у и 5. Фаза 0 образуется по перитектической реакции: Ж + (V)» 0 при 1665 °C и имеет область гомогенности, лежащую в пределах: 13,2-22,0; 10,6-23,0 и 11,4—26,0 % (ат.) О при 25, 800 и 1000 °C соответственно. Превращение 0 = а' происходит при 519 °C и связано с упорядочением. При 508 °C протекает эвтектоидная реакция: 0 « (V) + а'. Согласно работе [2] область гомогенности фазы а' лежит в пределах 9-11,8 % (ат.) О при 25 °C. Превращение 0 - 0' происходит при -400 °C за счет упорядочения.
Между фазами 0 и б образуется эвтектика при температуре 1640±5 °C и концентрации 29 % (ат.) О. Фаза у образуется по перитектоидной реакции 0 + б « у при 1185±10 °C и имеет область гомогенности от 31 до 35,5 % (ат.) О при 900 °C. Фаза б плавится конгруэнтно при 1790 °C по данным работы [2] или при 1760 °C по данным работы [5]. Область гомогенности фазы б имеет протяженность 43-57 % (ат.) О при -1600 °C.
Согласно работе [2] растворимость О в (V) составляет 3,2; 8-9 и 17 % (ат.) при 25; 800 и 1665 °C соответственно.
В области концентраций от 50 до -72 % (ат.) О существуют следующие соединения: V2O3, V3O5, гомологический ряд оксидов УпО2п_1 (4 < л г < 8) (фазы Магнели) [6, Э], VO2, V6O13, V3O7 и V2O5. Соединение V2O3 плавится конгруэнтно при 1957 °C и имеет область гомогенности от 59 до 62,3 % (ат.) О PJ. Оно существует в двух модификациях yV2O3 и «V2O3, температура перехода составляет -112 °C [1]. При 810 °C происходит перитектоидная реакция: б + 0V2O3 » б'.
Соединение V3O5 имеет две модификации, температура перехода 0V3O5 “ “V3O5 составляет 155 °C [1].
Соединение VO2 плавится конгруэнтно при 1542 °C, имеет область гомогенности в пределах VOt 995-VO2 000 и две полиморфные модификации, температура перехода 0VO2 « aVO2 составляет 68 °C. Соединения V6Ol3 и V3O7 образуются по перитектоидным реакциям при 700 и -665 °C соответственно. V2O5 плавится при 678 °C [1]. Соединение V6O13 имеет две полиморфные модификации, температура перехода 0V6O3 -* « aV6O13 составляет-124 °C [1].
В системе существует целый ряд неравновесных фаз, обзор которых приведен в работе [1].
Данные по кристаллической структуре соединений системы O-V представлены в табл. 291.
Таблица 29 1 Кристаллическая структура соединений системы O-V
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
’ Параметры решетки, нм
Примечание
a
b
c
а'
-
t/216,
1,2436
1,7940
[1]
р
-
t/2,5, 14lmmm
0,2970
-
0,340
[2]
Р'
v16o3
1П6, I4lmmm
1,196
-
0,6604
При < 400 "С [7]
Y
^lA
mC2D, OJm
0,9507
0,2935
0,7695
P = 90,84° [1]
б
NaCl
cR, Fm3m
0,4093
-
-
[P]
б’
Vs2°64
IB 16, li^amd
1,172
-
0,8245
[1]
aV2°3
-
тПО, 12a
0,7255
0,5002
0,5548
P = 96,75° [8]
pv2o3
aAl2O3
hRIO, R3c
0,49515
1,4003
[1]
aV3O5
V3O5
mP32, Pile
0,9859
0,50416
0,6991
0= 104,48° [1]
pv,os
-
ml32, 121c
0,9846
0,50268
0,7009
P= 109,54° [1]
V4O7
V4O7
aPTt, P\
0,5504
0,7007
1,9243
a = 41,3°;
P = 72,5°;
Y= 109,4° [I)
v5og
V5Og
aP2%, P\
0,5470
0,7005
2,4669
a = 41,4°;
P = 72,5°;
Y= 109,0° [1]
V6On
v6on
aP34, p\
0,5448
0,6998
3,0063
a = 41,0°;
P=72,5°;
Y= 108,9° [1]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
a
b
c
V7OI3
v7ol3
aP№, p\
0,5439
0,7005
3,5516
a = 40,9°;
P = 72,6";
4= 109,0° [1]
VS°15
V8°I5
о/*46, P~\
0,5432
0,6989
3,7078
a= 98,76";
P = 128.39";
y = 108,93" [1]
aV О7
vo2
тРП, P^l:
0,575173
0,452596
0,538326
P = 122,615° [1]
pvo2
TiO2 (рутил)
tP6, P^-jmnm
0,455358
-
0,284982
[1]
aV6O|3
-
mP38, Pija
1,196
0,3713
1,007
P= 100,9" [1]
Pv6ol3
v6o13
mC38, ■
C2/m
1,1922
0,3680
1,0138
P= 100,87" [1]
v3o7
V3O7
mC120, C2/c
2,1921
0,3679
1,8341 '
P = 95,61° [1]
v2o5
V2O5
OP14, Pmnm
1,1510
0,4369
0,3563
[1]
Литература'.
Wriedt H.A.//Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 3. P. 271-276.
Alexander D.G., Carlson O.N. // Met. Trans. 1971. V. 2. N 10. P. 2805-2811.
TodaT., KosugeK., Kachi S. //Nippon Kagaku Zasshi. 1966. V. 87. P. 1311-1314.
Васильева И.А., Сухушииа И.С. // Журнал физической химии. 1980. Т. 54. N 9. С.2251-2254.
Stringer J. //J. Less-Common Met. 1965. V.-8. N 1. P. 1-14. ।
Anderson J.S., Khan A.S. // J. Less-Common Met. 1970. V. 22. N 2. P. 209-218.
Hiraga K., Hirabayashi M. // J. Phys. Soc. Japan. 1^73. V 34 N 4. P. 965-972.
McWhan D.B.. Remeika J.P. // Phys. Rev. B. 1970. V. 2. N 9. P. 3734-3750.
Л.Е. Шалимова
O-W. КИСЛОРОД-ВОЛЬФРАМ
Обзоры данных по взаимодействию О с W приведены в работах [X, Э, Ш, 1,2]. На рис. 357 представлена обобщенная диаграмма состояния O-W в интервале концентраций 0-80 % (ат.) О, предложенная в работе [1] на основе критической оценки экспериментальных данных.
Рис. 357. O-W
В системе обнаружены следующие стабильные промежуточные фазы; WO2, WlgO49, W24O68, гомологический ряд оксидов W„O3n_2 (фазы Магнели), гомологический ряд оксидов WnO3n-1 и WO3 [X, Э, Ш, 1, 2]. Соединение WO2 образуется по перитектоидной реакции; (W) + W18O49 « •* WO2 при 1530 °C. Оксид W18O49, характер плавления которого неизвестен, распадается по эвтектоидной реакции: W18O49 ■* WO2 + + W„O3n_2 при 585 °C. Фазы Магнели устойчивы от температур образования до -484 °C, при более низких температурах они распадаются по эвтектоидной реакции: WnO34_2 •* WO2 + WO3 [1].
Соединение WO3 плавится конгруэнтно при 1474 °C и имеет одиннадцать модификаций. Согласно классификации, предложенной в работе [1], эти модификации обозначаются в алфавитном порядке WO3 (А, В... К, М), при этом WO3(A) находится в равновесии с жидкой фазой, a WO3 (В, С ... К, М) образуются по мере понижения температуры. Структура четырех низкотемпературных (z < -143 °C) модификаций не исследована, а структура остальных модификаций, существующих в интервале температур от-143 °C до 1474 °C, представлена в табл. 292
наряду с данными по кристаллической структуре других промежуточных фаз.
Согласно данным работ [X, 1] растворимость кислорода в (W) ничтожно мала.
Таблица 29 2. Кристаллическая структура соединений системы O-W
Соединение
Температурная область, °C
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
b
С
wo2b
<1530
m/42, PI^c
0,55560
0,48931
0,56577
Р = 120,422” [1]
W18O4g
-1600-550
тРЫ, РУт
1,8324
0,3784
1,4035
Р = 115,20” [3]
wMo£
-
-
1,931
0,3781
1,707
Р= 104,4” [3]
wao’-
-
тР1%, РУт
1,205
0,3767
2,359
Р= 85,47” [4]
w„o;-
-
т/>94
1,207
0,378
2,89
Р = 98,6° [5]
W2S°73
-
т/*98, РУс
1,193
0,382
5,972
Р = 98,3° [6]
wMo7t
-
mPW. РУт
-1,190
-0,3826
-2,982
Р - 98,4” [1]
WO3(A)
1474-1230
tP^.
PUnmnfl
0,5257
-
0,3912
При 1260 °C [1]
WO3(B)
1230-900
tP%, РЫптт
0,5272
-
0,3920
При 950 "С [1]
WO3(C)
900-740
tP%, РМптт
0,5250
-
0,3915
При 770 ”С [I]
WO3(D)
740-330
оР32 РтпЬ
0,7341
0,7570
0,7754
При 480 °C [7]
WO3(E)
330-17
тР32, Р2х!п
0,7306
0,7540
0,7692
Р = 90,881° [I]
WO3(F)
17-(-40)
аРЗУ РА
0,7309
0,7522
0,7678
а = 88,81°;
Р = 90,92”;
у = 90,93” [1]
С седине-
Температурная область, °C
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
ние
а
6
С
WO3(G)
-40—(-143)
тЛб, ■ Рс
0,5275
0,5155
0,7672
При -70 °C; Р = 91,7° [1]
1 Прототип VO2.
' 2 Моноклинная сингония.
3* Соединения гомологического ряда W„O3n_2.
4* Соединения гомологического ряда WnO3„_|.
Литература
Wriedt H.A. // Bull. Alloy Phase Diagrams 1989. V. 10. N 4. P. 368-384.
Altstetter C.J. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 6. P. 543—553.
Booth J., EkstrOm T., Iguchi E., Tilley R.J.D. // J. Solid State Chern 1982 V. 41. N 3. P. 293-307.
Magneli A. // Acta Crystallogr. 1953. V. 6. P. 495—500.
Sundberg M. // J. Solid State Chern. 1980. V. 35. P. 120-127.
Sundberg M. // Acta Crystallogr. B. 1976. V. 32. N 7 P. 2144—2149.
Salye E. // Acta Crystallogr. 1977. V В 33. N 2. P. 574-577.
К.Б. Поварова, Л.Е Шалимова
O-Y. КИСЛОРОД-ИТТРИЙ
Диаграмма состояния O-Y в интервале концентраций 0-60 % (ат.) О представлена на рис. 358 [Ш]. Соединение Y2O3 плавится конгруэнтно при 2458 °C. Максимальная растворимость кислорода в (pY) составляет 30,4 % (ат.), в aY - 15,9 % (ат.). Кислород, входя в решетку твердого раствора, снижает температуру полиморфного превращения pY = aY. Соединение Y9O3 образует с твердым раствором (pY) эвтектику при температуре 1560 °C и концентрации 37,4 % (ат.) О [1].
Y2O3 имеет несколько полиморфных превращений в узком интервале температур вблизи 2350 °C [2]. Высокотемпературная модификация Y2O3 (С-форма) имеет структуру типа Мп2О3 (символ Пирсона с/80, пр.гр. ТйЗ) ca = 1,0605 нм [Э]. Моноклинная модификация Y2O3(В-форма) обладает структурой типа Sm2O3 (символ ПирсонатСЗО, пр.гр. С2!т) са= 1,391, b = 0,3483, с = 0,8593 нм, р = 100,17° [3]. Гексагональная модификация
Рис. 358.O-Y
(Н-форма) имеет структуру типа La2O3 (символ Пирсона ИР5, пр гр P3wl) с а = 0,3805, с = 0,6085 нм при 2330 °C [V-Q.
В работе [V-C] сообщается о соединении YO с кубической структурой с й = 0,549 нм
Литература
Carlson O.N., Lichtenberg R.R., Werner J.C.//J Less-Common Met 1974 V 35 N 2
P 275-284
Лопато Л.М., Шевченко A.B., Кущевский A.E., Тресвятский С.Г. // Изв АН СССР Неорганические материалы 1974 Т 10 N 8 С 1481-1487
Hoekstra H.R.//Inorg Chern 1966 V 5 N 5 Р 754-755
Ю Б Кузьма
O-Yb. КИСЛОРОД-ИТТЕРБИЙ
Диаграмма состояния O-Yb не построена
Температур^ плавления Yb?O3 равна 2440 °C по данным работы [1] или 2400 °C по данным работы [2] Для Yb2O3 характерен полиморфизм, температура полиморфного превращения составляет 2380 °C [2] Высокотемпературная модификация Yb2O3 (С-форма) имеет структуру типа Мп2О3 (символ Пирсона с780, пр гр /йЗ) с й = 1,04334 нм [Э] Моноклинная модификация Yb2O3 (В-форма) обладает структурой типа Sm2O3 (символ Пирсона тСЗО, пр гр СИт) с параметрами а = 1,373, b = = 0^3425, с = 0,8452 нм, 0 = 100,17° [3]
Низший оксид YbO имеет структуру типа NaCl (символ Пирсона с№, пр гр Fm 3m) са ' 0,486 нм [Э]
Соединение Yb3O4 образуется при давлении 4-5 ГПа и температуре 1100-1300 °C [4] Yb3O4 имеет структуру типа CeFe2O4 (пр гр Рпат) с параметрами а = 0,9758, b = 0,3333, с = 1,1620 нм [4]
Литература
I Арсеньев П А., Ковба Л М., Багдасаров Х.С. и др. Соединения редкоземельных элементов Системы с оксидами элементов 1-Ш групп М Наука 1983 280 с
Лопато Л.М., Шевченко А.В., Кущевский А.Е., Тресвятский С.Г. // Изв АН СССР Неорганические материалы 1974 Т 10 N 8 С 1481-1487
Hoekstra H.R //Inorg Chern 1966 V 5 N5 Р 754-755
Leger J.M , Maugnon J., Albert L etal.//Compt Rend Acad Sci Ser C 1978 V 286 N6 P 201-203
Ю Б Кузьма
O-Zn. КИСЛОРОД-ЦИНК
Диаграмма состояния O-Zn не построена В системе существует соединение ZnO с температурой плавления 1972±25°С[1] Соединение ZnO обладает структурой типа ZnS (вюртцита) (символ Пирсона НР^, пр гр Р63тс) сп- 0,324961, с = 0,520653 нм по данным работы [Э] или а = 0,3249856, г = 0,5206619 нм [2]
Соединение ZnO имеет узкую область гомогенности При изменении степени отклонения от стехиометрии ZnO меняет цвет от темнокрасного при избытке Zn до светложелтого при избытке О [3] Положение границы области гомогенности со стороны Zn определено в работе [4] в интервале
температур 700-1100. °C. Величина б в формуле Znl+6O составляет 5,9-10~6и 1,5-Ю-4 при 700 °C и 1100 °C соответственно.
Соединение ZnO2 имеет структуру типа FeS2 (пирита) (символ Пирсона сР12, пр.гр. РаЗ) с а = 0,4871 нм [Э].
При давлении выше 9,1 ГПа получена кубическая модификация ZnO (структурный тип NaCI) с а = 0,4280 нм [1].
Литература
Wriedt Н.А. // Bull. Alloy Phase Diagrams 1987. V. 8. N 2. P. 166-176.
Abrahams S.C., Bernstein J.L.//Acta Crystallogr. 1969. V. В 25. N 5. P. 1233-1236.
Teske K., Opperman H., Stover G. // Z. Anorg. Chern. 1984. Bd. 511 N 1. S. 72-76.
Hagemark K.I., Toren P.E. // J. Electrochem. Soc. 1975. V. 122. N 7. P. 992-994.
Ю.Б. Кузьма
O-Zr. КИСЛОРОД-ЦИРКОНИЙ
Диаграмма состояния O-Zr (рис. 359) приведена по данным работы [1], в которой проанализированы и обобщены результаты исследования
системы за
период 1954—19^4гг.период 1954—19^4гг.Рис. 359. O-Zr
период 1954—19^4гг.
период 1954—19^4гг.
Кислород повышает температуру р - а превращения Zr вплоть до температуры плавления. При содержании 25 % (ат.) О твердый раствор (aZr) плавится конгруэнтно при 2130 °C. Максимальная растворимость О в (aZr) составляет 35±1 % (ат.) при 2065 °C. Максимальная растворимость О в (pZr) - 10,5 % (ат.) при 1970± 10 °C, температуре перитектической реакции: Ж + (aZr) = (pZr).
Ликвидус и солидус системы O-Zr показаны в основном в соответствии с данными работы [2], где использовали более чистый Zr, чем в предыдущих исследованиях [X, Э]. Граница растворимости О в Zr показана по данным работ [2, Э].
При температурах -970 °C происходит образование частично упорядоченных фаз (a'Zr) или ZrO^ или полностью упорядоченных фаз (a"Zr) или ZrOv ZrOz и др. на основе (aZr) [3-7]. Явление упорядочения изучено недостаточно, равновесия в этой части диаграммы состояния показаны ориентировочно в соответствии с данными работ [3, 4].
Область гомогенности соединения ZrO2 простирается в сторону уменьшения кислорода - ZrO2_x (х s 0,44). При атмосферном давлении существуют три модификации ZrO2_x: у, 0 и а [Э]. Высокотемпературная модификация yZrO2_x плавится конгруэнтно при 2710 °C при стехиометрическом составе. Границы области гомогенности yZrO2_x определяли в работах [Э, 2, 8, 9]. Солидус yZrO2_x носит ретроградный характер. Область гомогенности имеет наибольшую протяженность при -2300 °C (61-66,7 % (ат.) О). При -ТМ1 °C и стехиометрическом составе происходит превращение yZrO2 = 0ZrO2, температура которого понижается при отклонении от стехиометрии, и при -1525 °C происходит эвтектоидный распад: yZrO2 - (aZr) + 0ZrO2. Эвтектоидная точка расположена при 63,6±0,4% (ат.) О. При -1205 °C происходит превращение 0ZrO2 = aZrO2, состав фаз аир близок к стехиометрическому составу. Превращение имеет мартенситный характер [10]. Полиморфные превращения в 2Ю2_Х рассмотрены в работе [11].
, Кристаллическая структура различных модификаций ZrO2_x представлена в табл.293.
Таблица 2 9 3 Кристаллическая структура соединений системы O-Zr
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Примечание
и
b
с
TZrO2
CaF2
сЯ2, Fm3m
0,509 0,527(2)
-
[12] При 2400 °C [Ш]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
и
ь
С
pZrO,
Hgi2
Г^б, PA-jlnmC
0,364
-
0,527
При 1250 °C [Ш]
«ZrO2
-
„>Р12, Plxk
0,51505
0,52116
0,53173
Р = 99,230" [13]
szro;
Ромби
ческая фаз
Pbcm а высокого
0,5007
давления
0,5227
0,5058
При 600 "С и 6 ГПа [14]
Кристаллическую структуру низкотемпературных упорядоченных фаз а' и а" изучали методами рентгеновского и нейтронографического анализов [3-6,15]. Результаты этих исследований обобщены в работе [1].
Литература
Abriata J.P., Garces J., Versaci R. H Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 2 P 116-124.
AckermanR.J.,GargS.P.,RauchE.G.//J Am Ceram. Soc. 1977. V. 60. N 7-8. P. 341-345
Arai T., Hirabayashi M.//J. Less-Common Met. 1976. V. 44. N 1. P. 291-300.
Hirabayashi M„ Yamaguchi S., Arai T. et. al. II Phys. Status Solidi(A). 1974. V 23. N 1 P. 331-339.
Dubertret A. // Metaux-Corros. Ind 1971. N 345 P. 124.
Dubertret A.//Metaux-Corros. Ind. 1971. N 546 P. 69-83.
Claisse F., Giam T.M. // J Less-Common Met. 1973. V. 30. N 3 P. 377-385.
AckermanRJ,, GargS.P.,RauhE.G.//J. Am. Ceram. Soc. 1978. V. 61. N 5-6. P 275-276
Rauh E.G., Garg S.P. H J. Am Ceram. Soc. 1980 V. 63 N 3-4. P. 239-240.
Subbarao E.C., Maiti H.S., Srivastava K.K. // Phys. Status Solidi (A). 1974. V. 21. N 1 P 9-40.
I. ChenS.-K.// Physica. 1988. V. BC 150. N 1-2 P. 212-222.
KatzG.//J. Am. Ceram. Soc. 1971. V. 54. N 10. P. 531.
Howard O.J., Hill R.J., Reichert B.E.//Acta Crystallogr. B. 1988. V. 44. N 2 P 116-120
Suyama R., Horiuchi H., Kume S. II J. Ceram. Soc. Japan. 1987. V. 95. N 6. P. 567-568
Hashimoto S„ Iwasaki H., Ogawa S. et. al. II J. Appl. Crystallogr. 1974. V. 7. N I. P. 67-73
Л.А. Третьяченко
Os-P. ОСМИЙ-ФОСФОР
Диаграмма состояния Os-P не построена.
Сплавы Os-P сложны в изготовлении. Попытка получить богатые Os сплавы дуговой плавкой под Аг оказалась безуспешной [Э].
Соединение OsP2 было получено синтезом в запаянных кварцевых ампулах из порошков металлического Os и красного Р при нагреве в интервале температур 500-1000 °C. OsP2 имеет ромбическую структуру типа марказита FeS2(символ ПирсонаоР6, пр.гр. Рппт) са = 0,5098, b = = 0,5898, с = 0,2918 нм [Э].
В. П. Полякова
• Os-Pd. ОСМИЙ-ПАЛЛАДИЙ
Диаграмма состояния Os-Pd, представленная на рис. 360, построена в работах [1,2] по результатам микроструктурного, рентгеноструктурного анализов и измерения микротвердости, твердости, термоэлектродвижущей силы, удельного электросопротивления и прочности.
Сплавы готовили в дуговой печи в атмосфере гелия, отжигали в вакууме при 1500, 1300 и 1200 °C в течение 1-6 ч.
Диаграмма состояния Os-Pd - перитектического типа с двумя ограниченными твердыми растворами на основе Os и Pd. Перитектическая реакция Ж + (Os) = (Pd) протекает при 1640±25 °C. Протяженность
0$Pd, % (am.) Pd
области твердого раствора (Pd) невелика - до 1,1 % (ат.) Os. Растворимость Pd в (Os) составляет 5,2 % (ат.).
Свойства сплавов приведены в работах [1-3].
Литература
Тылкина М.А., Полякова В.П., Хамидов О.Х. // Журнал неорганической химии 1963
Т 8 N 3 С 776-779
Благородные металлы Справочник/Под ред Е М Савицкого М Металлургия, 1984 592 с
Савицкий Е.М., Полякова В.П., Горина Н.Б., Рошан Н.Р. Металловедение платиновых металлов М Металлургия, 1975 424 с
М А Тылкика
Os-Pr. ОСМИЙ-ПРАЗЕОДИМ
Диаграмма состояния Os-Pr изучена в интервале концентраций 0-14 % (ат.) Os и приведена на рис. 361 по данным работы [М].
В системе протекает эвтектическая реакция Ж « (аРг) + Os2Pr при температуре 670 °C и концентрации 13,8 % (ат.) Os. Обнаружена незначительная растворимость Os в (рРг). При 790 °C твердый раствор (РРг) распадается по метатектической реакции: (0Рг) « (аРг) + Ж.
Данные по кристаллической структуре фаз, образующихся в системе Os-Pr, представлены в табл. 294 [V-C].
Таблица 29 4 Кристаллическая структура соединений системы Os-Pr [V-C]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
a
b
c
Os2Pr
Zn2Mg
АР12, Pb-jmmc
0,5359
-
0,8938
Os2Pr
Cu2Mg
с НА, Fd3m
0,7660
-
-
OsPr3
Fe3C
oP\6, Pnma
0,7423
0,9650
0,6449
Е И Гладышевский, О И Бодак. В. К. Печорский
Os-Pt. ОСМИЙ-ПЛАТИНА
Диаграмма состояния Os-Pt, представленная на рис. 362, построена в работе [1] по результатам термического, микроструктурного и рентгеноструктурного анализов, а также измерения микротвердости, твердости и удельного электросопротивления сплавов.
Сплавы выплавляли в дуговой печи из порошковых металлов чистотой 99,9 % (по массе).
Диаграмма состояния Os-Pt - перитектического типа, без образования промежуточных фаз. Максимальная растворимость Os в (Pt) составляет 25 % (ат.), растворимость Pt в (Os) не превышает 9,3 % (ат.).
Os уменьшает параметр решетки Pt от 0,3923 нм для Pt до 0,3916 нм при содержании 25 % (по массе) Os.
Литература
I. Воронова Л.И., Полякова В.П., Савицкий Е.М. И Изв. АН СССР. Металлы. 1984. N 5. С. 191-193.
В.П Полякова
Os-Pu. ОСМИЙ-ПЛУТОНИЙ
Диаграмма состояния Os-Pu (рис. 363) построена на основе данных термического, микроструктурного, рентгеновского и дилатометрического анализов образцов массой несколько сот миллиграммов [X]. В системе
обнаружено существование четырех промежуточных фаз: т), Pu3Os, Pu50s3 и PuOs2, из которых только PuOs2 плавится конгруэнтно при температуре выше 1500 °C.
Соединение Ри3О5 имеет две модификации: PPu3O5 и аРи3О5, причем переход из одной модификации в другую происходит в интервале температур 625-620 °C. Соединения Pu50s3 и pPu3Os образуются по перитектическим реакциям при температурах 1010 и 680 °C соответственно. Фаза т) образуется по перитектоидной реакции при температуре 425 °C: (ePu) + aPu30s5 =■ т).
Максимальная растворимость Os в (ePu) составляет 6,8 % (ат.) при 495 °C; в (aPu), (PPu) и (yPu) - менее 0,3 % (ат.); в (бРи) - 0,4 % (ат.) при температуре эвтектоидной реакции 418 °C. У зкая область существования (б'Ри) на диаграмме состояния не показана. Эвтектоидной точке при 418 °C соответствует 2,45 % (ат.) Os.
Соединение PuOs2 имеет гексагональную решетку типа MgZn2 (символ Пирсона HPV2., пр.гр. P63/mmc) с параметрами а = 0,5337, с = 0,8682 нм [X].
В. П Полякова
Os-Re. ОСМИЙ-РЕНИЙ
Диаграмма состояния Os-Re (рис. 364) во всем интервале концентраций построена в работах [1,2] на основании данных микроструктурного, рентгеноструктурного анализов и измерения температуры плавления и твердости.
Сплавы выплавляли в дуговой печи в атмосфере гелия. Исходные металлы были чистотой 99,8 % (по массе). Фазовый анализ проводили
на литых и отожженных в вакууме при 2000 и 1 000 °C с выдержкой 1 и 500 ч соответственно сплавах
В системе существует непрерывный ряд твердых растворов между компонентами. Параметры ГПУ решетки твердого раствора увеличиваются по мере роста содержания Re отд = 0,27298, с = 0,43104 нм для Os до д = 0,27538, с = 0,43890 нм для сплава с содержанием 60 % (ат.) Re и до л = 0,2755, с = 0,4493 нм для Re.
Литература
Тылкина М.А., Полякова В.П., Савицкий Е.М. // Журнал неорганической химии 1962 Т 7 N6 С 1469-1470
Благородные металлы Справочник / Под ред Е М Савицкого М Металлургия, 1984 592 с\
М А Тылкина
Os-Rh. ОСМИЙ-РОДИЙ
Диаграмма состояния Os-Rh, представленная на рис. 365, построена в работе [1] по результатам микроструктурного и рентгеноструктурного
О$,*/<> (по массе)
Rh0s,7. (am)0 s
анализов, измерения температуры солидуса, микротвердости, твердости и удельного электросопротивления.
В качестве исходных материалов использовали порошковые Os и Rh чистотой 99,95 % (по массе). Сплавы готовили в дуговой вакуумной печи в атмосфере очищенного гелия. Исследование проводили на литых и отожженных при 1500 и 1000 °C сплавах.
Диаграмма состояния Os-Rh - перитектического типа, без образования промежуточных фаз. Температура перитектической реакции составляет 2600±25 °C. Растворимость Os в (Rh) при температуре перитектической реакции равна -55 % (ат.), а при 1500 °C - >50 % (ат.). Растворимость Rh в (Os) составляет 30 % (ат.) при температуре перитектики и 20 % (ат.) при 1500 °C.
Литература
Кореновский НЛ., Полякова В.П., Савицкий Е.М. // Стабильные и метастабильные фазовые равновесия в металлических системах М Наука, 1985 С 142—145
В П Полякова
Os-Ru. ОСМИЙ-РУТЕНИЙ
Диаграмма состояния Os-Ru (рис. 366) построена в работах [1, 2] на основании данных микроструктурного и рентгеноструктурного анализов, измерения температуры плавления и твердости.
Сплавы выплавляли в дуговой печи в атмосфере гелия из брикетов предварительно спрессованных порошков металлов в требуемых соотношениях и спеченых при 1200 °C. Чистота исходных металлов составляла 99,8 % (по массе). Фазовый анализ проводили на литых и отйжженных в вакууме при 2000 °C и 1000 °C в течение 1 и 500 ч соответственно сплавах.
В системе существует непрерывный ряд твердых растворов. Параметры решетки твердого раствора с ГПУ решеткой аддитивно уменьшаются от Os к Ru: от а = 0,27298, с - 0,43104 нм для Os до а = 0,2716, с = = 0,4297 нм для сплава с 55,62 % (ат.) Ru и до а = 0,27003, с = 0,42730 нм для Ru.
Литература
Тылкииа М.А., Полякова В.П., Савицкий Е.М. //Журнал неорганической химии. 1962. Т. 7. N6. С. 1467-1468.
Благородные металлы: Справочник/Под ред. Е.М. Савицкого. М.. Металлургия, 1984. 592 с.
М.А. Тылкина
Os-S. ОСМИЙ-СЕРА
По данным тензиметрического и рентгеновского анализов в системе Os-S существует только сульфид OsS2 [X, I]. Соединение OsS2 имеет структуру типа FeS, (пирит) (символ Пирсона сР12, пр.гр. РаЗ) с а = = 0,5619 нм [X] или а = 0,56075 [Р].
Литература
Благородные металлы-Справочник/Под ред. Е М.Савицкого. М.: Металлургия, 1984 592 с.
В. П. Полякова
Os-Sb. ОСМИЙ-СУРЬМА
В системе Os-Sb существует соединение OsSb2 с ромбической решеткой типа лоллингита с п = 0,6684, b = 0,5937, с = 0,3210 нм или марказита (символ Пирсона оР6, пр. гр. Pnnm^ са = 0,5924, b = 0,6666, с = 0,3202 нм [Э].
В П Полякова
Os-Sc. ОСМИЙ-СКАНДИЙ
Согласно данным работ [Э, V-C] в системе Os-Sc существуют соединения: Os9Sc, Os4Scu и Os7Sc44, данные по кристаллической структуре которых представлены в таблице 295.
Т а б л и ц а 295 Кристаллическая структура соединений системы Os-Sc
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Os2Sc
MgZn2
ЛР12, Рб^ттс
0,5188
0,5179
0,8505
0,8484
[V-C] Р1
Os4Scu
Ir4SCll
cFIZO,
Fm3 т
1,3344
-
[V-C]
OS-7SC44
Rh7Mg44
cF40S,
F43 т
2,0771
[V-C]
Е.И. Гладышевский, О. И. Бодик, В. К. Печорский
Os-Se. ОСМИЙ-СЕЛЕН
В системе установлено существование селенида OsSe2, изоструктур- ного пириту FeS2 (символ Пирсона сР12, пр. гр. РяЗ) с я = 0,5945 нм [X] или а = 0,5933 нм [Р].
В. П. Полякова
Os-Si. ОСМИЙ-КРЕМНИЙ
Диаграмма состояния Os-Si (рис. 367) построена в работе [1] по результатам термического, рентгеновского и микрорентгеноспектрального анализов, а также измерения электросопротивления сплавов.
Сплавы готовили дуговой плавкой с использованием Os и Si чистотой 59,9 и 99,9999 % (по массе).
В системе найдены три полупроводниковых соединения: OsSi, Os2Si3 и OsSi7. Соединение Os2Si3 плавится конгруэнтно при 1840±20 °C, a OsSi и OsSi2 плавятся инконгруэнтно при 1730± 10 °C и 164О±2О °C соответственно. В системе существуют две эвтектики: (Os) + OsSi и (Si) + OsSi2 с температурами плавления 1720 и 1360 °C соответственно.
Рис. 367. Os-Si
Область гомогенности OsSi лежит в пределах от 49,8 до 51,5 % (ат.) Si при 1460 °C и с увеличением температуры сдвигается в сторону избытка Si. Области гомогенности Os2Si3 и OsSi2 имеют незначительную протяженность.
Данные по кристаллической структуре соединений OsSi, Os2Si3, OsSi2, а также метастабильной фазы OsSi2(m), полученной закалкой из расплава [1], представлены в табл. 296.
В работе [1] предполагается, что загрязнение образцов А1 при плавке в тиглях из А12О3 стабилизирует описанную в работе [2] для OsSi структуру типа CsCl, а также метастабильную фазу OsSi2(m).
Таблица 296. Кристаллическая структура соединений системы Os-Si |1]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
a
b
c
OsSi
FeSi
cPS, P2,3
0,4722(1)
0,4735(1)
-
С избытком Os С избытком Si
Os2Si3
Ru2Ge3
Pbcn
1,1157
0,8964
0,5580
-
OsSi 2
PFeSi2
oC48, Cmca
1,0144
0,8108
0,8218
-
OsSi2(»i)
OsGej
mCll
C2hn
0,8661
0,2984
0,7472
p = 119,01’
Литература
Schellenberg L,, Braun H.F., Muller J. // J. Less-Common Met 1988 V 144. N 2. P 341-350.
Finnic J.N. II1. Less-Common Met. 1962. V. 4. N I. P. 24—34.
Л E. Шелимова
Os-Sm. ОСМИЙ-САМАРИЙ
Диаграмма состояния Os-Sm не построена.
В работах [Э, V-C] сообщается о существовании двух соединений: Os2Sm и OsSm3, кристаллическая структура которых представлена в табл. 297.•
Таблица 297. Кристаллическая структура соединений Os-Sm
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, ПР гр
Параметры решетки, им
Источник
и
b
С
Os2Sm
MgZn2
APIZ Рб^Ьптс
0,5336(2)
-
0,8879(2)
[Э]
OsSm3
Fe3C
<>Р\6, Рпта
0,7419
0,9367
0,6364
[V-C]
Е И ГлаОышевский, О. И. Бодак, В. К Печарский
Os-Sn. ОСМИЙ-ОЛОВО
Диаграмма состояния системы Os-Sn не построена. По данным ряда работ [X, 1] предполагается, что Os и Sn при атмосферном давлении не растворяются друг в друге и не образуют промежуточных фаз.
В работе [2] проведены рентгеновские исследования полученных под давлением сплавов Os-Sn в интервале концентраций 25-75 % (ат.) Sn. Сплавы изготовляли в танталовых контейнерах или алундовых ампулах из порошков Os чистотой 99,993 % (по массе) и Sn чистотой 99,99 % (по массе).
Установлено, что при давлении 7,7 ГПа в интервале температур 627-1327 °C в системе кристаллизуется единственная промежуточная фаза Os3Sn7 структурного типа Ru3Sn7: а = 0,9385±0,0006 нм при 67 % (ат.) Sn. В чистом виде фаза не была получена, во всех образцах наблюдалась примесь Sn и Os.
Литература
I Благородные металлы Справочник / Под ред Е М Савицкого М Металлургия, 1984 235 с
2 Каляева Н.В., Попова С.В.//Известия АН СССР Неорганические материалы 1983 Т 19 N 7 С 1106-1109
В П Полякова
Os-Ta. ОСМИЙ-ТАНТАЛ
Диаграмма состояния Os-Ta приведена на рис. 368 по данным работы [Э]. Система исследована методами микроструктурного, рентгеноструктурного, микрорентгеноспектрального и термического анализов. В качестве исходных материалов были использованы металлы чистотой 99,9 % (по массе).
Диаграмма состояния системы Os-Ta характеризуется образованием широких областей твердых растворов на основе исходных металлов и двух промежуточных фаз, у ио.,
Растворимость Та в (Os) составляет -19 % (ат.) при перитектической температуре -2420 °C, растворимость Os в (Та) - -22 % (ат.) при -2500 °C и -14 % (ат.) при 2200 °C. Обе промежуточные фазы у и о образуются по перитектическим реакциям, при температурах 2420,2500 °C и концентра
та, %>/оо массе)
циях 43 и 73 % (ат.) Та соответственно. Они обладают широкими областями гомогенности: 37-52 % (ат.) Та фаза у и 56-78 % (ат.) Та фаза о.
Между фазами у и о образуется эвтектика при температуре <2400 °C и концентрации -53 % (ат.) Та.
Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 298.
Таблиц а 298 Кристаллическая структура соединений системы Os-Ta |Э]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Примечание
а
С
7
«Мп
с/58,
/43 т
0,9689
0,9569
-
При 25 % (ат ) Та
При 34 % (ат ) Та
О
PU
(РЗО, P^-jmnm
0,992
0,510
При 50 % (ат ) Та
В П Полякова
Os-Tb. ОСМИЙ-ТЕРБИЙ
Диаграмма состояния системы Os-Tb не построена. Имеются сведения о составах и структуре двух известных соединений, приведенных в табл. 299 [V-C]
Таблица 299 Кристаллическая структура соединений системы Os-Tb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
а
b
С
Os2Tb
MgZn2
ИР 12, Pb^lmmc
0,5314
-
0,8802
OsTb3
Fe3C
оР\6, Pnma
0,7368
0,9123
0,6286
Os-Тс. ОСМИЙ-ТЕХНЕЦИЙ
Диаграмма состояния Os-Tc не построена. В работе [1] на основании изменения параметров решетки закаленных с 700 °C сплавов, полученных методом дуговой плавки, сделан вывод о существовании в системе непрерывных рядов твердых растворов. Параметры решетки в зависимости от состава изменяются: о - с небольшим положительным, с - с заметным отрицательным отклонением от правила Вегарда.
Литература
Darby J.B., Lam D.J., Norton L J., Dowvoy J.W. IIJ Less-Common Met 1962 V 4 N 6 P 558-563
В /7 Полякова
bs-Te. ОСМИЙ-ТЕЛЛУР
Диаграмма состояния системы Os-Te не построена. По данным работ [X, Э, Ш] в системе существует теллурид OsTe2 с 57,30 % (по массе) Те со структурой пирита Ее82(символ Пирсона сР2, пр. гр. РаЗ) с параметрами а = 0,6398(1) нм [Э], а = 0,6382 нм [X], а = 0,63974 нм [Ш].
В П Полякова
Os-Th. ОСМИЙ-ТОРИЙ
Диаграмма состояния Os-Th построена экспериментально при температурах ниже 1500 °C на основании данных металлографического и рентгеновского анализов (рис. 369) [1]. В системе установлено существование трех промежуточных фаз, причем предполагается, что Th70s3 и ThOs2 образуются конгруэнтно, a ThOsx (-40 % (ат) Os) -по перитектической реакции. Температуры образования соединений не установлены, но они выше 1500 °C.
Нонвариантные реакции, обнаруженные в системе Os-Th, представлены в табл.300
Рис. 369. Os-Th
Таблица 300 Нонвариаитиые реакции в системе Os-Th
Реакция
Содержание Os в фазах, % (ат)
Температура, °C
Ж » aTh + Th7Os3
13,
-о,
30
1287
Ж - Th7Os3 + ThOsx
36,
30,
40
1482
Ж + ThOs2 - ThOsx
-38,5,
66,6
40
>1500
Ж - ThOs2 + (Os)
85,
66,6,
-100
>1500
Кристаллическая структура соединений Th70s3 и ThOs2 дана в табл 301 Структура соединения ThOsx не определена.
T л б л и u a 301 Кристаллическая структура соединений системы Os-Th
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, ПР П>
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Th7Os3
Th7Fe3
hP20, Рб^тс
1,0031(3) 1,002
0,6296(2) 0,6285
[1] [Э]
ThOs,
MgCu2
сР2А, Fd3m
0,77151(2) 0,77050(15)
-
[1]
[Э]
Литература
1 Thomson J.R.//J Less-Common Met 1964 V 6 N 1 P 3-10
В 77 Полякова
Os-Ti. ОСМИЙ-ТИТАН
Диаграмма состояния Os-Ti построена по данным работ [1-3] и приведена на рис. 370 Os, растворяясь в Ti, стабилизирует фазу (PTi) Максимальная растворимость Os в (Ti) достигает 23% (ат) при 1710 °C,
при этой температуре протекает перитектическая реакция Ж + 6 - (РТ1) С понижением температуры растворимость Os в фазе (PTi) снижается и в интервале температур 1500-1000 °C практически остается постоянной на уровне -20 % (ат) Соединение TiOs (фаза 6) плавится конгруэнтно при 2160 °C, оно растворяет в себе как Ti, так и Os Область гомогенности фазы 5 при 1710 ° С находится в интервале концентраций 38-51 % (ат.) Os При температуре 2100 °C и концентрации 65 % (ат) Os кристаллизуется эвтектика б + (Os) Растворимость Т1 в (Os) составляет -21 % (ат) при 2100 °C и снижается до 13 % (ат) при 1000 °C Растворимость Os в (ccTi) при 600 °C равна -1 % (ат) Соединение TiOs имеет кубическую решетку типа CsCl (символ Пирсона сРТ, пр. гр. РтЗт) с параметром а = 0,308 нм
Литература
Еременко В.Н., Штепа Т.Д., Семенова Е.А. И Изв АН СССР Металлы 1971 N4 С 210-213
Jeremenko W.N., Stepa T.D./7 Collog mt CNRS 1972 N 205 P 403-413
Штепа Т.Д. //Физическая химия конденсированных фаз, сверхтвердых материалов и их границ раздела Сб статей Киев Наукова думка 1975 С 175-191
С П Алисова
Os-Tm. ОСМИЙ-ТУЛИЙ
Диаграмма состояния Os-Tm не построена Имеются сведения о составах и структуре двух известных соединений, приведенных в табл 302 [V-C]
Т а б л и ц а 302 Кристаллическая структура соединений системы Os-Tm
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, Пр гр
Параметры решетки, им
и
6
С
Os,Tm
MgZn2
API 2, Ptymmc
0,5424
-
0,8808
OsTm3
Fe3C
оР\6, Рита
0,7339
0,8873
0,6136
Os-U. ОСМИЙ-УРАН
Диаграмма состояния Os-U построена на основании данных металлографического, рентгеновского анализов и измерения точек плавления (рис. 371) [1] Система характеризуется образованием четырех промежуточных фаз, из которых Os2U и OsU3 образуются конгруэнтно при температурах -2280 °C и 1030 °C соответственно, Os4U5 образуется по перитектической реакции при 1280 °C Образование соединения OsU2 по перитектической реакции установлено не окончательно Предполагается узкая область гомогенности соединений
Нонвариантные реакции в системе Os-U представлены в табл 303
T а б 1 и u a 303 Нопвариантиые реакции в системе Os-U
Реакция
Содержание Os в фазах, % (ат)
Температура, °C
Ж = (Os) + Os2U
28,
<1,
-33
2170
Ж + Os2U - Os4Us
58
-зз,
55,5
1280
Ж = Os4U5 + OsU2
60,
55,5
66,6
900
Ж + OsUv OsUf
61
75,
66,6
920’
Ж - OsU3 + (yU)
78,
75,
82
970
(yU) - OsU3 + ({3U)
92,
75,
96
685
(PU) = OsU3 + (aU)
97,
75,
>99,5
620
Максимальная растворимость U в (Os) <1 % (ат), растворимость Os в (yU) 18 % (ат) при 970 °C, в (рЦ) - 4 % (ат ) при 685 °C, в (aU) <0,5 % (ат) при 620 °C
Соединение Os2U имеет кристаллическую структуру типа MgCu2 символ Пирсона cF24, пр гр Fd3m, а = 0,75125(5) нм Сведений о кристаллической структуре соединений Os4U5, OsU2 и OsU3 не имеется
Литература
1 Knapton A.G.//J Nucl Mat 1963 V 9 Р 309-319
В /7 Полякова, А С Адамова
Os-V. ОСМИЙ-ВАНАДИЙ
Диаграмма состояния Os-V построена по данным работы [1] и приведена на рис 372 Сплавы выплавляли в дуговой печи из Os и V высокой чистоты Исследованиевыполнено методами микроструктурного, рентгеновского и термического анализов
Система характеризуется наличием двух соединений Os2V3 и OsV Os,V3 плавится конгруэнтно при 2140 °C, соединение OsV образуется по перитектоидной реакции при 640 °C. При 2010 °C в системе протекает перитектическая реакция Ж + Os2V3 * (V). Растворимость Os в (V) при 2010 °C равна 31 % (ат) При 1910 °C кристаллизуется эвтектика Os7V3 + (Os) Максимальная растворимость V в (Os) при 1910 °C равна
Os, 7«(no массе)
V os, •/. (am.) os
Рис. 372. Os-V
Соединение Os2V3 имеет кубическую решетку с параметром а = = 0,3005 нм. Соединение OsV обладает решеткой типа pW (символ Пирсона сП, пр.гр. 1тЪт) са = 0,7845 нм [1].
Литература
Raub Е., Roschel Е. IIZ. Metallkunde. 1966. Bd. 57. N 6. S. 470-472.
Г. К. Алексеенко
Os-W. ОСМИЙ-ВОЛЬФРАМ
Взаимодействие Os с W изучалось рядом авторов [X, Э]. Диаграмма состояния системы Os-W (рис. 373) построена по данным работы [1]. В системе образуется одна промежуточная фаза OsW3 (о) и твердые растворы (Os) и (W). OsW3 образуется при 78 % (ат.) W и 2945 °C по перитектической реакции из расплава с 66,5 % (ат.) W. Между OsW3 и (Os) образуется эвтектика при температуре 2725 °C и концентрации 58 % (ат.) W.
Значения растворимости W в (Os) и Os в (W) при различных температурах приведены ниже:
t, °C . . . .
W, % (ат)
2725
54
1400
-34
1200
-32
(, °C . . . . Os, % (ат.)
2945
18,5
2200
10
1200
6
Значения параметров решетки (а, с) твердого раствора (Os) (символ
ПирсонаЛР2, пр.гр. Рб^ттс^ в зависимости от концентрации W указаны
ниже:
400,276550,44498[1]400,276550,44498[1]W, % (ат.) оо1020
400,276550,44498
[1]
400,276550,44498
[1]
о, нм 0,273480,273410,274370,27533
с, нм 0,439130,431990,434180,43707
Источник [2][1][1][I]
Значения параметра решетки (а) твердого раствора (W) (символ Пирсона с/2, пр.гр. 1тЗт) в зависимости от концентрации Os приведены ниже:
Os, % (ат.) а, нм ИсточникOs, % (ат.) а, нм Источник002,55,010
Os, % (ат.) а, нм Источник
Os, % (ат.) а, нм Источник
0,316510,316500,316230,316030,31572
][1][1][1][1]
Значения параметров решетки (а, с) соединения OsW3 (тип ри, символ Пирсона /РЗО, пр.гр. РЩтпт) в зависимости от концентрации W приведены ниже:
W, % (ат.)
66,7
50
65-67
а, нм
0,96714
0,9656
0,9686
с, нм
0,50158
0,5003
0,5012
Источник
[1.3]
[4]
[5]
Обзор исследований системы Os-W приведен в работе [5].
Литература
Taylor A., Kagle B.J., Doyle N.J. // J. Less-Common Met. 1961. V. 3. N 4. P. 333-347.
King H.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1981. V. 2. N 3. P. 401-402.
Spooner F.J., Wilson C.G.//Acta Crystallogr. 1964. V. 17. P. 1533-1538.
Knapton A.G.//J. Inst. Metals. 1958. V. 87. N 1. P. 28-32.
Nagender Naidu S.V., Rama Rao P. // J. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 2. N 2. P. 93-96.
К. Б. Поварова
Os-Y. ОСМИЙ-ИТТРИЙ
Диаграмма состояния Os-Y изучена и приведена на рис. 374 по данным [М].
OSу//, (от.)У
Методы синтеза и исследования, а также степень чистоты исходных компонентов не описаны.
В системе Os-Y обнаружено существование двух соединений. Одно из них - Os2Y - образуется с открытым максимумом при -2500 °C, а другое - OsY3 - в результате перитектической реакции:
OsY3 Ж + Os2Y (1290 °C).
Существуют эвтектические равновесия:
(Os) + Os2Y «• Ж при 2100 °C и 6 % (ат.) Y
Ж * (aY) + OsY3 при 1150 °C и 88 % (ат.) Y.
Взаимная растворимость компонентов не обнаружена.
Сведения о составах и структуре двойных фаз приведены в табл. 304 [V-C],
Таблица 304. Кристаллическая структура соединений системы Os-Y
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, tip.rp.
Параметры решетки, нм
а
b
С
Os2Y
MgZn2
ЬР\2, Рб^ттс
0,5307
-
0,8786
OsY3
Fe3C
оР\Ь, Pnma
0,7425
0,9132
0,6337
Е.И. Гладышеве кий, О. И. Бодяк, В. К. Печорский
Os-Yb. ОСМИЙ-ИТТЕРБИЙ
Диаграмма состояния Os-Yb не изучена.
Единственное известное соединение Os2Y принадлежит к типу MgZn2, символ Пирсона /1Р12, пр.гр. Рб^ттс, а ч 0,5314, с = 0,8802 нм [1].
Литература
. landelli A., Palenzona A.// Rev. Chim. Mineral. 1976. V. 13. N J. P. 55-61.
Е.И. Гладышевский, O.K. Бодак, В.К. Печорский
Os-Zn. ОСМИЙ-ЦИНК
Диаграмма состояния Os-Zn не построена.
Предполагается, что Zn и Os не образуют соединений. При растворении богатых Zn сплавов в разбавленной НС1 в осадке наблюдается чистый Os [X].
В.П. Полякова
Os-Zr. ОСМИЙ-ЦИРКОНИЙ
Информация о взаимодействии Os с Zr приведена в работах [1-4]. Диаграмма состояния Os-Zr (рис. 375) была построена по результатам дифференциального термического, микроскопического, рентгеновского анализов при использовании также метода Альтерума-Пирани [1-7]. Сплавы для исследования готовили методом дуговой плавки в среде Аг из иoдиднoгoZr и порошка Os, отожженного в вакууме и переплавленного в дуговой печи. Сплавы исследовали в отожженном (2500-500 °C, 0,5-480 ч) и закаленном (богатые Zr сплавы) от 1000, 800 и 700 °C состоянии.
Подтверждено существование ранее найденных соединений ZrOs2, ZrOs PQ и Zr, |Os4 [5, 6]. Установлено, что ZrOs2 (Xj) плавится конгруэнтно при температуре 2660 °C и концентрации 35 % (ат.) Zr, при 2300 °C протяженность области гомогенности около 4 % (ат.), при температурах ниже 1700 °C область гомогенности отсутствует. Соединение ZrOs образуется по перитектической реакции ZrOs2 + Ж ZrOs при 2040 °C,
а соединение ZrHOs4 при 1350±10 °C по перитектической реакции ZrOs + Ж <- Zr] |Os4. В системе протекают эвтектические реакции:
Ж * (Os) + Л] при 2440±20 °C и 19 % (ат.) Zr;
Ж -* Zr, jOs4 + (pZr) при 1270±1О °C и 80 % (ат.) Zr.
Растворимость Zr в (Os) при эвтектической температуре составляет -8 % (ат.), при 1100 °C - 4 % (ат.). В (PZr) при эвтектической температуре растворяется около 14 % (ат.) Os, с понижением температуры растворимость изменяется мало. Os понижает температуру р <■* ос превращения Zr. В (aZr) растворяется < 1 % (ат.) Os.
При закалке богатых Zr сплавов из области фазы р образуются метастабильные фазы [7]. Аморфные сплавы были получены резкой закалкой лент при содержании 70—80 % (ат.) Zr [8].
Кристаллическая структура соединений представлена в табл. 305.
Таблица 305 Кристаллическая структура соединений системы Os-Zr
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Z1OS2
MgZn2
нт, РЬ^ттс
0,520
0,853
[1]
ZrOs '
CsCl
cPI, РтЗт
0,326
-
[1,2]
21'1)054
ScHIr4
—
1,3428
—
[5]
РтЗт
1,3414
—
[6]
1,343
-
[2]
Литература
1 Еременко В.Н., Штепа Т.Д., Семенова Е.А. // Допов1д1 АН УССР. Сер. Б. 1972. N 1. С 50-52.
Еременко В.Н., Семенова Е.А., Штепа Т.Д. // Доклады АН УССР. Сер. А. 1976. N 7. С. 663-666.
Еременко В.Н., Семенова Е.А., Штепа ТД. // Известия АН СССР. Металлы. 1978. N 2. С. 200-202.
. Еременко В.Н., Семенова Е.А., Хоружая В.Г., Штепа Т.Д. // Физическая химия неорганических материалов: Сб. статей. Киев: Наукова думка, 1988. Т. 1. С. 256-323.
McCarthy S.L., Schmidt J. //J. Less-Common Met 1971. V. 23. N 2. P. 241-242.
Chabot B„ Cenzual K., Parthe E. U Acta Crystallogr. В. 1980. V. 36. N 1. P. 7-11.
. Коломнеи ЛЛ„ Скороход B.B., Солонин Ю.М. // Стабильные и метастабильные фазы в материалах' Сб. статей. Киев: Наукова думка, 1987. С. 132—137.
. Inoue A., Matsuzaki К., Masumoto Т., Chen H.S. // J. Mater. Sci. 1986. V 21. N 4 P 1258-1268.
P-Pb. ФОСФОР-СВИНЕЦ
Диаграмма состояния P-Pb не построена.
В работе [X] указывается на то, что путем реакции в водном растворе удалось получить соединение РЬ3Р2 Высказывается предположение, что это соединение, содержащее 9,06 % (по массе) Р, может образовываться в богатых РЬ сплавах Однако попытка приготовить какое-либо соединение Pb с Р прямым синтезом или хлоридным способом оказалось безуспешной [X]
Л Л Рохлин
P-Pd. ФОСФОР-ПАЛЛАДИЙ
Информация о взаимодействии Р с Pd сообщается в работах [X, Э, Ш] Диаграмма состояния Pd-P (рис. 376) построена по данным термического, тензиметрического, микроскопического,рентгеновского и химического анализов при концентрациях Р 0-70 % (ат.) [X, 1]
Система характеризуется образованием семи соединений Pd8P и Pd6P образуются по перитектическим реакциям при 799 и 792 °C, имеют незначительные области гомогенности и стабильны до температуры
20 °C Фаза Pd4 8P плавится конгруэнтно при 780 °C и входит в состав двух эвтектик при 771 °C cPd6P и Pd3P. В интервале 660-700 °C фаза Pd4 8Р распадается по эвтектоидной реакции на Pd6P и Pd3P. Фаза Pd3P образуется конгруэнтно, имеет широкую область гомогенности в пределах концентраций 20-25 % (ат.) Р. Соединения Pd5P2 и Pd7P3 образуются по перитектическим реакциям при 852 и 814 °C соответственно При 778 °C протекает эвтектическая реакция между Pd7P3 и PdP2. В работе [2] уточнены температуры и области гомогенности соединений Pd5P, и Pd7P3 (см. вставку на рис. 376).
РастворимостьР в (Pd) мала. Легирование Pd фосфором сопровождается резким снижением температуры плавления Pd.
При нагреве порошка Pd и красного Р в интервале температур 500-1100 °C было получено новое соединение PdP3 [Э]. Парис. 376 это соединение не показано.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл 306.
Таблица 306 Кристаллическая структура соединений системы P-Pd
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Примечание
а
6
С
Pd418p*
-
-
0,50059
0,7608
0,84199
р= 95,64’
[1]
Pd3P
Fe3C
oPU, Рпти
0,5080-0,5645
0,5978
0,518
0,7440-0,7 558 6,7442
0,600
0,5164-0,5071
0,5165
0,746
Р)
При 25 %
(ат) Р [1]
[Ш]
Pd7P3
-
hRX R3
1,1976 1J94
0,70552 0,704
[2] [Ш]
PdP2
NiP2
тС\2, Ci/c
0,6777
0,6207
0,5856
0,5857
0,6206
0,5874
Р= 126,43°
Р1
Р= 111,8° [Ш]
PdP3
Mo
NiP3 или lrP3
НОКЛИНИ'
с/32, /m3
1Я СИНГОНИЯ
0,7705
Р]
Литература
1. Gullman L.-O.//J. Less-Common Met. 1966. V. 11. N 3. P. 157-167.
2 Matkovic T., Schubert K. // J. Less-Common Met 1977. V 55. N 2 P. 177-184.
В.П. Полякова
P-Pr. ФОСФОР-ПРАЗЕОДИМ
Взаимодействие P с Pr описано в работах [X, Э, Ш]. Диаграмма состояния системы Pd-P (рис. 377) представлена из работы [1]. Исследование проведено методом дифференциального термического анализа.
В системе образуется устойчивое соединение РгР с температурой плавления 3120 °C [1]. Имеются сведения, что оно обладает небольшой областью гомогенности: РгР0 8^_] 0 или PrP0 д_] 0 [Ш]. Кристаллическая решетка PrP-ГЦК с а = 0,588 нм [X], а = 0,58^0..’0,5912 нм [Ш]. В системе установлено еще три соединения РгР2, РгР5 и РгР7, которые образуются по перитектическим реакциям при 1097, -697 и -497 °C [1].
РгР,*/, (ат.) Р
Литера i ура
1 Миронов К.Е. // Изв АН СССР Неорганические материалы 1981 Т 17. N 2 С 197-200.
Л Л Рохлин
P-Pt. ФОСФОР-ПЛАТИНА
Обзор работ по строению системы P-Pt приведен в работе [1]. Диаграмма состояния системы P-Pt (рис. 378) построена на основании результатов термического, микроструктурного и рентгеновского анализов в работе [2].
Установлено существование двух промежуточных фаз: Pt5P9 с 25,9 % (ат.) Р и PtP2c 66,6 % (ат.) Р. Соединение Pt5P2 образуется по перитектической реакции Ж + PtP9 * Pt5P2 при 590 °C и образует эвтектику с (Pt) при температуре 588 °C и концентрации 20 % (ат.) Р. Соединение PtP2 плавится конгруэнтно при температуре > 1500 °C. В системе отмечается значительная область несмешиваемости в жидком состоянии в интервале концентраций 26-52 % (ат.) Р при температуре выше 683 °C. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 307.
T а б л и u a 307. Кристаллическая структура соединений системы P-Pt
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
b
С
Ptp2
FeS2 (пирит)
с-т, Pal
0,5694 0,56956 0,56955
-
—
[3]
[4,5]
[6]
Pt5p2
тС\1, СИ с
1,07642
0,58854
0,74378
р = 99,17° [7]
Растворимость Р в Pt в твердом состоянии не превышает 0,03 % (ат.) [X].
Литература
Okamoto Н.//Bull Alloy Phase Diagrams. 1990. V. I IN 5. P. 511-513.
BilttW.,WeibkeF., May E., Meisel K.//Z. Anorg. All. Chem. 1935. Bd 223. S. 129-143.
Rimdqvist S.//Nature. I960. V. 185. P. 31-32.
FurusethS., Selte K., Kjekshus A. //Acta Chem. Scand. 1965. V. 19. N 3. P. 735-741.
Dahl E. //Acta Chem. Scand. 1969. V. 23. N 8. P 2677-2684.
Baghdadi A., Finley A., Russo P. et al. Ui. Less-Common Met. 1974. V. 34. N I. P. 31-38.
Dahl E. // Acta Chem. Scand. 1967. V. 21. N 5. P 1131 -1137.
AC. Адамава. В.П. Полякова
P-Pu. ФОСФОР-ПЛУТОНИЙ
Путем индукционного нагрева Ри и Р под вакуумом или в атмосфере Не под давлением, несколько меньшим чем атмосферное, получено соединение РиР с кристаллической структурой типа NaCl (символ Пирсона cF%, пр.гр. РтЗт) с а = 0,5644 нм [1]. Согласно работе [1] соединение Претерпевает скорее распад, чем плавится, при температуре, близкой к 2000 °C.
Литература
I. Gorum А.Е. //Acta Crystallogr. 1957. V. 10. N 2. Р. 144.
Л. Л. Рохлин
P-Re. ФОСФОР-РЕНИЙ.
Диаграмма состояния P-Re не построена. Имеются сведения, что Re взаимодействует с Р при температурах выше 800 °C с образованием четырех фосфидов: ReP3, ReP„ ReP, Re2P с содержанием Р 33,28; 24,95,
14,26 и 7,68 % (по массе) соответственно [1,2]. Re2P имеет решетку типа Co2Si (символ Пирсона оР12, пр.гр. Рпта^ с параметрами а = 0,5540, b = 0,2939, с = 1,004 нм [Э]. Рентгеновским методом исследовали взаимодействие Re с Р [3]. Порошки из исходных компонентов прессовали и спекали при 1070 °C с выдержкой 100 ч. В системе Re-P указывается на наличие фосфидов ReP4, Rel2P26, Re3P4 и Re2P [3].
Литература
Horaldsen H. U Z Anorg. All. Chemie. 1935. Bd 221. S. 397-417.
Борисова Л.В., Ермаков A.H. Аналитическая химия рения. М.: Наука, 1974. 318 с.
Оришии С.В., Кузьма Ю.Б., Терлецкий Р.М., Данкевич Я.Г. Ц Исследование и применение сплавов тугоплавких металлов: Сб. статей. М.: Наука, 1983. С. 11-15.
МЛ. Тылкина
P-Rh. ФОСФОР-РОДИЙ
В обзорной работе [1] приведена ориентировочная диаграмма состояния системы P-Rh (рис. 379), построенная в основном по данным термического анализа.
В системе установлено существование пяти соединений: P3Rh, P2Rh, P3Rh4, P2Rh3 и PRh2, из них только P3Rh имеет интервал гомогенности с измеримой протяженностью [2]. PRh2 образует эвтектику с (Rh) при -77 % (ат.) Rh и 1255 °C. Температура плавления или возгонки P3Rh > 1000 °C, поскольку давление Р над P3Rh при 1000 °C только
10,7 кПа [2] и P3Rh образуется при реакции элементов в кварцевой трубке при 1000 °C [3].
Кристаллическая структура фосфидов Rh дана в табл. 308.
Таблица 308 Кристаллическая структура соединений системы P-Rh
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
h
с
P3Rh
CoAs3
с/32,
0,7996
—
—
[4]
/m3
0,79951
-
-
[3]
P2Rh
-
mCl 2, С2,/<
0,57429
0,57417
0,57942
0,57951
0,58370
0,58389
р = 112,92° [5]
Р = 112,91° [6]
P3Rh4
-
оР28, Рпта
1,1662
0,3317
0,9994
[7]
P2Rh3
-
ZP5, P4m2
0,3327
-
0,6151
Монокристалл [8]
PRh2
CaF2
с/1_2, Fm Зт
0,5516
0,5498
[9]
[4]
Литература
. Okamoto Н. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 4. P. 415-417.
Faller F.E., Strotzer E.F., Biltz W.//Z Anorg. All. Chem. 1940. Bd. 244. S. 313-328.
. Rundqvist S., Ersson N.O. // Ark. Kemi. 1969. V. 30. N 10 P. 103-114.
. Rundqvist S. //Nature. 1960 V. 185. P. 31-32.
Rundqvist S.//Acta Chem. Scand. 1961. V. 15.N2 P. 451-453.
Kjekshus A.//Acta Chem. Scand. 1971. V. 25. N 2. P. 411-422.
Rundqvist S., Hede A. // Acta Chem. Scand. 1960. V. 14 P. 893-902
El Ghadraoui E.H., Guerin R., Sergent M.//Acta Crystallogr. C. 1983. V. 39 P. 1493-1494
Zumbusch M. //Z Anorg All. Chem. 1940. Bd. 243. S. 322-329.
А С Адамова
P-Ru. ФОСФОР-РУТЕНИЙ
Диаграмма состояния P-Ru (рис. 380) построена в работе [I] на основании данных микроструктурного, рентгеновского, термического анализов, измерения микротвердости. В качестве шихтовых материалов использовали Ru чистотой 99,98 % (по массе) и красный Р.
В системе P-Ru установлено образование трех промежуточных фаз: Ru2P (13,22 % (по массе) Р), RuP (23,35 % (по массе) Р), RuP2 (37,85 %
Рис. 380. P-Ru
(по массе) Р). Соединения Ru2P и RuP плавятся конгруэнтно при температурах 1500 и 1555 °C соответственно. Соединение RuP2 при температуре 950 °C разлагается на RuP и газообразный Р.
В системе установлены эвтектические равновесия при температурах 1480 °C [1] (1425 °C [X]) и 1400 °C при содержании Р -30 и 41 % (ат.) соответственно.
В табл. 309 приведены данные о кристаллической структуре соединений системы P-Ru.
Таблица 309 Кристаллическая структура соединений системы P-Ru [Э]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр.
Параметры решетки, нм
а
b
С
Ru2P
PbCI, (Со2Р)
-
0,5902
0,3859
0.6896
RuP
MuP
oPS, Рпта
0,5520
0,3168
0,6120
RuP2
FeS2
оРг, Рппт
0,5115
0,5888
0,2870
Литература
Черногоренко В.Б., Иванченко В.Г., Кулик Л.Я.//Изв АН СССР Металлы 1976 N 4 С 176-177
В П Полякова
Р-S. ФОСФОР-СЕРА
Диаграмма состояния Р-S приведена на рис. 381 по данным работ [1,2]. В системе обнаружено шесть соединений: P4S2 (34 % (по массе) S), P4S3 (44,7 % (по массе) S), P4S5 (56 % (по массе) S), P4S6 (60 % (по массе) S), P4S7 (64,4 % (по массе) S), P4S|0 (72,1 % (по массе) S).
Соединения P4S7, P4S3, P4S7 и P4S10 плавятся конгруэнтно при температурах 47, 172, 305-310, 280-285 °C соответственно. Соединения P4S5 и P4S6 образуются по перитектическим реакциям при температурах 162 и 232 °C.
При температурах -65, -20, 106, 250 и 112 °C кристаллизуются эвтектики (Р) + P4S2, P4S2 + P4S3, P4S3 + P4S5, P4S7 + P4S10 и P4S10 + (S) соответственно
Соединение P4S3 согласно работе [3] имеет орторомбическую структуру с параметрами решетки а = 0,996 нм, b = 1,0597 нм, с = = 1,3671 нм. По данным работы [4] кристаллическая структура соединения P4S7 моноклинная с параметрами решетки а = 0,887 нм, b = 1,745 нм, с = 0,683 нм, р = 92,7°. кристаллическая структура соединения P4S10 относится к триклинной сингонии, параметры решетки а = 0,907 нм, b = 0,918 нм, с = 0,919 нм, а = 92,4°, р= 101,5°, у = НО,5°.
Янгера гура
1 l orthmann R., Schneider A. H Z Phys Ghent 1966 Bd 49 S 22-37
Forthmann R., Schneider A.//Naturwissenshaften 1965 Bd 52 S 390-391
Loung Y.C., Waser L, Houten S. et al //Acta Crystallogr 1957 V 10 P 574-57 5
Vos A., Wiebenga H.//Acta Crystallogr 1955 V 8 P 214-223
H И Никитина
P-Sb. ФОСФОР-СУРЬМА
Часть диаграммы состояния P-Sb со стороны Sb до 5 % (ат) Р построена в работе [1] на основании результатов микроструктурного, термического и химического анализов. На рис 382 приведен участок
диаграммы состояния Р-Sb по данным работы [2], основанной на результатах исследования [1].
Согласно [М2] температуры плавления и кипения аР составляют 44,14 и 277 °C соответственно; температуры кипения и плавления Sb равны 1587 и 630,755 °C соответственно. При охлаждении ниже температуры 612 °C насыщенный расплав распадается на твердую и газовую фазы. Соединений Sb с Р не обнаружено.
Литература
I Vogel R., Horstmann D. И Arch. Eisenhilttenwes. 1952. Bd. 23 S 127—128.
Okamoto H. П J Phase Equilibria. 1991. V. 12. N 2 P. 2l4
Н.И. Никитина
P-Sc. ФОСФОР-СКАНДИЙ
В системе P-Sc установлено образование соединения ScP при нагреве опилок Sc с Р при температуре 1000 °C [Ш, 1]. Соединение ScP имеет структуру THnaNaCI (символ ПирсонаcF%, пр.гр. Fmhm),а = 0,5312 нм.
Литература
I Parthe Е. И Acta Crystallogr. 1963. V. 16 N I. P. 71
Л Л. Рохлин
P-Se. ФОСФОР-СЕЛЕН
Диаграмма состояния P-Se приведена на рис. 383 по данным работы [М]. В системе P-Se образуются инконгруэнтно два соединения P4Se3 и
р5е,7« Гот.)5е
P2Se3 при температурах 300 и 270 °C соответственно. Монотектическое превращение осуществляется при температуре 340 °C. В сплавах, богатых Se, при температуре 150 °C и содержании -75 % (ат.) Р происходит эвтектическое превращение.
Соединение P4Se3 имеет ромбическую кристаллическую решетку с параметрами а = 0,9739 нм, b = 1,1797 нм, с = 2,6270 нм Р].
.Н.И. Никитина
Р - Si. ФОСФОР - КРЕМНИЙ
Диаграмма состояния Р - Si приведена на рис. 384 по обобщенным данным работы [1] с учетом данных работы [2]. В системе Si - Р инконгруэнтно образуется соединение SiP из жидкой и газовой фазы. При температуре 1131 °C и содержании 32,8 % (ат.) Р осуществляется эвтектическое превращение Ж « (Si) + SiP.
Растворимость Р в Si при эвтектической температуре составляет 0,5 % (ат.).
Растворимость P в Si была определена методом измерения микротвердости [3], а также методом локального анализа состава фаз, образующихся в диффузионных парах [Э]. В табл. 310 указаны значения растворимости Р в (Si) согласно этим двум работам.
Таблица 310 Растворимость Р в Si
Температура, °C
Растворимость Р в Si
Источник
% (ат )
% (мае )
1300
0,61
0,55
Р]
1200
0,47
0,43
[3]
0,77
0,70
PJ
поо
0,72
0,65
[Э]
1000
0,55
0,50
[3]
0,50
0,45
[Э]
900
0,50
0,45
[3]
0,33
0,30
[Э]
800
0,35
0,32
[3]
700
0,15
0,14
[3]
Соединение SiP имеет ромбическую решетку с параметрами а = = 0,690 нм, b = 0,940 нм, с = 0,768 нм [Ш].
Литература
I Olesinski R.W., Kanani N., Abbaschian G.J.//Bull Alloy Phase Diagrams 1985 V 6 №2 P 130-133 203-204
2 Giessen B., Vogel R.//Z Metallkunde 1959 Bd 50 № 5 S. 274-277
Абрикосов H.X., Глазов B.M., Лю Чжзнь-Юань. И Журнал неорганической химии 1962 Т 7 №4 С 831-835
Л Л Рохлин
Р - Sm. ФОСФОР - САМАРИЙ
Диаграмма состояния Р - Sm не построена В работе [1] методами масс-спектрального и рентгеновского анализов установлено существование моносульфида SmP при температурах 1315-2020 °C и определена
область гомогенности этого соединения, описываемая формулой SmP] 000-0,982- ® работе [2] указано на соединение SmP5, которое разлагается при температуре выше 700 °C.
Соединение SmP имеет кристаллическую структуру типа NaCl (символ
Пирсона, cFS, пр. гр. Fm Зт, а = 0,5760 [Э].
Соединение SmP5 согласно работе [3] имеет моноклинную структуру (пр. гр. Р1хт или Р21) с параметрами решетки а = 0,4936 нм, b = = 0,9508 нм, с = 0,5411 нм, р = 102,9° [3].
Литература
Гольник В.Ф., Гордиенко С.П., Миронов К.Е. Получение, свойства и применение фосфидов Киев Наукова Думка, 1977 107 с.
Ono S., Nomura К., Hayakawa Н.//J Less-Common Met 1974 V 38 N I P 119-130
Wichelhaus W., Schnering H.G.//Z Anorg All Chern 1976. Bd. 4l9 N I S 77-86.
Ю Б Кузьма
P - Sn. ФОСФОР - ОЛОВО
Диаграмма состояния P-Sn приведена на рис. 385 по данным работы [X]. В системе установлено образование трех соединений: соединение Sn3P4 плавится конгруэнтно при температуре 560 °C, соединения Sn4P3
и SnP3 образуются по синтектическим реакциям при температурах 550 и 580 °C В работе [1] сообщается об образовании соединения Sn7P10 и не исключено, что составы фаз Sn3P4 (57, 14 % (ат) Р) и Sn7Pl0 (58, 82 % (ат) Р) представляют одно и то же соединение тем более, что на диаграмме состояния область гомогенности соединения Sn3P4 точно не установлена
При давлении 1,5-6,5 ГПа и температурах 500-1300 °C получено соединение SnP, имеющее две модификации [2].
Соединение Sn3P4 имеет структуру типа Bi3Se4 (символ Пирсона hRI, пр гр R Зт) с параметрами а = 0,3968 нм, с = 3,534 нм согласно работам [1,3] В работе [1] структура соединения Sn7Pl0 полностью не расшифрована, кристаллическая решетка соединения Sn7Pl0 относится к гексагональной сингонии и имеет параметры а = 0,4433 нм, с = 2,8394 нм Также в работе [1] указано на образование соединения SnP3 со структурой собственного типа (символ Пирсона hR%, пр гр R 3m) и параметрами а = 0,72642 нм, с = 1,0528 нм (или а = 0,73785 нм, с = 1,05125 нм [4]) В работе [2] установлено, что фосфид SnP, полученный при высоком давлении, имеет структуру типа NaCI (символ Пирсона cF8, пр гр Fm Зт с параметром решетки а = 0,55359 нм (высокотемпературная модификация) и структуру типа AsGe (пр. гр 74mm) с параметрами решетки а = = 0,3831 нм, с = 0,5963 нм (низкотемпературная модификация)
Литература
I Olofsson О.//Acta Chem Scand 1970 V 24 N 4 Р 1153-1162
DonohueP.C.//Inorg Chem 1970 V 9 N2 P 335-337
EcherlinP., KishioW.//Z Anorg All Chem 1968 Bd 363 N 1-2 S 1-9
Gullman J., Olofsson O.//J Solid State Chem 1972 V 5 N3 P 441-445
Ю Б Кузьма
P - Sr. ФОСФОР - СТРОНЦИЙ
Диаграмма состояния Р- Sr не построена В работе [Э] указано, что синтезом компонентов при нагреве в стеклянной ампуле в вакууме получен фосфид Sr с формулой P2Sr3
В работе [1] установлена кристаллическая структура этого соединения, изоморфная Ва3Р2 (пр. гр /43 d) с параметром решетки а = 0,0775 нм
Литература
1 Maass К Е. //Z Anoig All Chem 1970 Bd 374 S 19-25
Р - Та. ФОСФОР - ТАНТАЛ
Диаграмма состояния Р- Та не построена В системе образуются два соединения ТаР и ТаР7 [X, Э, Ш] Температура разложения соединения ТаР по наблюдению за горением оценена в 1660 °C; по результатам исследования давления паров и масс-спектроскопии температура разложения ТаР в вакууме составляет менее 1728 °C
Предполагается, что соединение ТаР существует в двух модификациях [X] аТаР имеет частично упорядоченную тетрагональную структуру с четырьмя атомами на элементарную ячейку, параметры решетки а = = 0,3322 нм, с = 0,5690 нм, рТаР имеет упорядоченную тетрагональную структуру с восемью атомами на элементарную ячейку, параметры решетки а = 0,3330 нм, с = 1,139 нм [X] (я = 0,3334 нм, с = 1,134 нм [Э]) Однако в работе [Ш] высказано сомнение относительно существования аТаР и рТаР как равновесных фаз
Соединение ТаР2 по данным работы [Ш] имеет моноклинную кристаллическую структуру типа NbAs2 (символ Пирсона т/Ч2, пр гр Р2|/с) с параметрами а = 0,8870 нм, b = 0,3267 нм, с = 0,7497 нм, р = = 119°24'
Л Л Рохлин
Р - ТЬ. ФОСФОР - ТЕРБИЙ
Диаграмма состояния Р - ТЬ не построена В работе [Э] указано на существование соединения ТЬР, в работе [1] сообщается об образовании соединения ТЬР5 Соединение ТЬР имеет структуру типа NaCl (символ Пирсона сЕ8, пр гр Fm 3m) с параметром а = 0,5688 нм Нейтронографическими исследованиями [Ш] подтверждены эти результаты, параметр решетки а соединения ТЬР составил 0,569 нм
Литература
I Schnering H.G., Wichelhaus W., Wittman M. //Reps 5-th Intern Conf Solid Compounds of Transition Elements Uppsala 1976 Rep 11 P 68
Ю Б Кузь ua
P - Те. ФОСФОР - ТЕЛЛУР
Диаграмма состояния Р- Те не построена
В системе установлено образование соединения Р2Те3 (86,07 % (мае ) Те), стабильного в сухом воздухе [X]
И И Никитина
P - Th. ФОСФОР - ТОРИЙ
Диаграмма состояния Р - Th приведена на рис. 386 по данным работы [1], в которой подтверждено образование соединений ThP и Th3P4, установленных в работе [X]. Соединение ThP плавится конгруэнтно при
Р, % (го массе)
Рис. 386. Р-ТЬ
температуре 2990 °C. Температура кристаллизации соединения Th3P4 не установлена. При температуре 1608 °C и содержании 9,9 % (ат.) Р осуществляется эвтектическая кристаллизация. Растворимость Р в (aTh) и (pTh) практически отсутствует.
Литература
Yavorsky С.А., Benz R//J Nucl Mater 1967 V 23. №2 P l92-l98.
Г.И Терехов
P - Ti. ФОСФОР - ТИТАН
Взаимодействие P c Ti изучено в работах [К, Э, Ш]. Диаграмма состояния Ti - Р приведена на рис. 387 по данным работы [1]. В системе установлено образование пяти соединений: Ti3P, Ti2P, Ti3P2, Ti4P3, TiP
Рис. 387. P-Ti
Сплавы изготовлены с использованием лигатуры Ti - 45 % (ат.) Р. Лигатура получена прямым взаимодействием Ti и Р в герметическом водоохлаждаемом реакторе в атмосфере Аг. Сплавы из иодидного Ti и лигатуры изготовлены в дуговой печи в атмосфере Аг. Исследование выполнено методами термического и рентгеновского анализов.
Соединение Ti3P2 плавится конгруэнтно при температуре 2100 °C, соединения Ti3P, Ti3P2, Ti4P3 и TiP образуются по перитектическим реакциям при температурах 1760, 1920, 2060, 1990 °C соответственно. Растворимость Р в (pTi) при 1495 °C не превышает 0,2 % (ат.), снижаясь до 0,08 % (ат.) при температуре 1300 °C.
При температуре 1495 °C и содержании 9,5 % (ат.) Р кристаллизуется эвтектика. При температуре 882 °C осуществляется эвтектоидное превращение (pTi) « (aTi) + Ti3P.
Соединение Ti3P имеет тетрагональную решетку с параметрами а = = 0,928 нм, с = 0,499 нм. Соединение Ti2P обладает гексагональной структурой с параметрами а = 0,6715 нм, с = 0,3462 нм. Соединение Ti3P2 обладает тетрагональной структурой с параметрами решетки а = = 0,7483 нм, с = 1,0495 нм. Соединение Ti4P3 имеет кубическую решетку с параметром а = 0,7428 нм.
Литература
1 Еременко B.H., Листовиичий В.Е. И Новые исследования титановых сплавов Сб статей М Наука, 1965, 1965 С 20-24
ЛСГузей
Р - TI. ФОСФОР - ТАЛЛИЙ
Диаграмма состояния Т1 - Р приведена на рис. 388 по данным работы [X]. При исследовании использованы Т1 чистотой 99,5 % (по массе) и красный Р чистотой 99,91 % (по массе). Исследование проведено методом термического анализа в предварительно вакуумированных стеклянных ампулах.
TUР, % (am.)Р
Рис. 388. P-TI
В системе протекает монотектическая реакция при температуре 418 °C в интервале концентраций 14,5-71 % (ат.) Р. При температуре 302 °C осуществляется эвтектическая реакция.
Сведения о существовании соединений TI с Р противоречивы; в работе [X] сообщается о получении фосфида Т13Р с содержанием 4,81 % (по массе) Р, полученного сплавлением TI с белым Р в запаянной ампуле при температуре 400 °C.
С П Алисова
P - Tm. ФОСФОР - ТУЛИЙ
Диаграмма состояния Р - Tm не построена. В работе Р] сообщено о соединении ТтР, в работе [1] об образовании фосфида ТтР5.
Соединение ТтР по данным работы Р) имеет кристаллическую структуру типа NaCI (символ Пирсона cFS, пр. гр. Fm Ът^ с параметром решетки а = 0,5573 нм.
Литература
Schnering H.G., Wichelhaus W., Wittmann M. // Reps 5-th Intern Conf Solid Compounds of Transition Elements. Uppsala 1976 Rep 11 P 68
Ю Б Кузьма
P-U. ФОСФОР - УРАН
Диаграмма состояния Р - U не построена. В работах [X, Э, Ш] сообщается о существовании фосфидов UP, U3P4 и UP2. Фосфид UP имеет кубическую структуру типа NaCI (символ Пирсона cFS, пр. гр. Fm Зт) с параметром решетки а = 0,5589 нм [Ш] или а = 0,5600 нм [X]. Фосфид U3P4 обладает структурой типа Th3P4 (символ Пирсона с/28, пр. гр /43</) с параметром а = 0,8207 нм или а = 0,8220 нм по данным работы [Ш] или а = 0,8230 по данным работы Р]. Фосфид UP2 имеет тетрагональную структуру типа Cu2Sb (символ Пирсона /Р6, пр. гр. Р41птт) с параметрами а = 0,3810 нм, с = 0,7764 нм или а = 0,3808 нм, с = 0,7780 нм по данным работы [Ш] или а = 0,3800 нм, с = 0,7762 нм по данным работы [X].
Г К Алексеенко
Р - V. ФОСФОР - ВАНАДИЙ
Диаграмма состояния Р - V не построена. В системе образуются семь соединений в интервале концентраций 20-75 % (ат.) Р. В работе [1] проведено обобщение данных по кристаллической структуре соединений (табл. 311).
Таблица 31 1 Кристаллическая структура соединений системы Р - V
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
P4V*
-
wC20, C2/c
0,5259
1,0997
0,5879
[2]
P2V**
OsGe2
mC 12, CUm
0,8464
0,3105
0,7169
[Ш, 3, 4]
p,v4~
-
IP25, P4m2
0,6323
-
0,7267
[5]
PV
NiAs
hP4, Рв^/ттс
0,3180
-
0,6224
[X, 7, 6]
P3V4
As3Nb4
oC56, Cmcm
0,3261
1,323
1,73
[8]
P7VI2
Th7S)2
hp\9, Pb^m
0,9299
-
0,3279
[9]
PV2
Co2P
op\2, Pnma
0,6204
0,3307
0,7536
[3, 10]
PV3
PT-3
tP32, P42/n
0,9387
-
0,5756
[X, 11]
* p = 110,87°
** p= 119,26°.
*** Соединение получено при давлении 3,5-5,5 ГПа.
Литература
Smith F.J. И J Phase Equilibria. 1991. V. 12. № 4. Р. 431-434.
Jeitschko W., Fliorke U., ScholzU.D. // J. Solid State Chem. 1984. V. 52. P. 320-326.
Hulliger F. //Nature. 1964. V. 204. N 4960. P. 775.
Golin M., Carlsson B., Rundqust S. // Acta Chem. Scand A. 1975. V. 29. P. 706-708.
Jeitschko W., Donohue P.C., Johnson V.//Acta Crystallogr. B. 1976. V. 32 P. 1499-1505
Ripley R.L. И J Less-Common Met. 1962. V. 4. N6. P 496-503.
Selte K., Kjekshus A., Andresen A.F. П Acta Chem. Scand. 1972. V. 26. P. 4057-4062
Boiler H. И Monatsh. Chem. 1973. V. 104. P. 48-56.
Olofsson O., Ganglberger E. // Acta Chem Scand. 1970. V. 24. P 2389-2396
Berger R. //Acta Chem. Scand A. 1975. V 29. P. 641-646.
Jawad H„ Lurdstrom T., Rundquist S. // Phys Seri. 1971. V. 3. P. 43-44
С.П. Алисова
P-W. ФОСФОР - ВОЛЬФРАМ
Сведения о взаимодействии W с Р приведены в работах [X, Э, III] Диаграмма состояния Р - W не построена. В работах [1-3] установлено существование двух соединений WP (14,4 % (по массе) Р) и WP2 (25,20 %
(по массе) P). Соединение WP получено синтезом из элементов при температурах 700-970 °C при длительной выдержке или при нагреве WP2 в вакууме при температуре 900-1100 °C. При нагреве в вакууме до температуры 1050 °C WP разлагается с образованием металлического W. Соединение WP7 также получено из чистых элементов при 700-900 °C. При нагреве в вакууме оно разлагается при температуре 600 °C и при температуре 900-1100 °C переходит в WP [2, 3].
Соединение WP имеет ромбическую структуру типа МпР (символ Пирсона оР8, пр. гр. Рита) с параметрами решетки а = 0,5734 нм, b = = 0,3249 нм, с = 0,6223 нм [4].
Соединение WP2 существует в двух модификациях. Согласно работе [Ш] aWP7 имеет моноклинную решетку типа NbAs2 (символ Пирсона тРМ, пр.гр. Р2]/с) с параметрами а = 0,8501 нм, b = 0,3167 нм, с = = 0,7471 нм, Р = 119°20'. Высокотемпературная модификация pWP2 по тем же данным имеет ромбическую структуру типа МоР2, близкую к типу ZrSi2 (символ Пирсона оС12, пр. гр. Стет) с параметрами решетки а = = 0,3166 нм, Ь = 1,1161 нм, с = 0,4973 нм.
Литература
Schneider R., Vogel R. И Arch. Eisenhiittenwes. 1955. Bd. 26. S. 483
Faller F.E., Biltz W. // Z Anorg. All. Chern. 1941. Bd. 248. N 3. S. 209-228.
Schonberg N. H Acta Chem. Scand. 1954. V. 8. N 2. P. 226-239.
. Rundquist S. // Acta Chem Scand. 1962. V. 16. P. 287-292.
КБ. Поварова
P-Y. ФОСФОР - ИТТРИЙ
Диаграмма состояния Р - Y не построена. В работах {Э, Ш] сообщается о существовании монофосфида YP со структурой типа NaCI (символ Пирсона cF%, пр. гр. Fm Ът) с параметром решетки а = 0,5662 нм.
Ю.Б Кузьма
Р - Yb. ФОСФОР - ИТТЕРБИЙ
Диаграмма состояния Р - Yb не построена. По данным работы [Э] в системе P-Yb существует монофосфид YbP. В работе [1] установлено образование соединения YbP5, обладающего полиморфизмом. В работе [2] из раствора аммиака получен фосфид Yb3P2.
Фосфид YbP обладает кристаллической структурой типа NaCl (символ Пирсона cFS, пр. гр. Fm 3/и) с параметром решетки а = 0,5554 нм согласно работе [Э] или а = 0,5555 нм [Ш].
Литература
Schnering Н.С., Wichelhaus W., Wittmann M. П Reps. 5-th Intern Conf. Solid Compounds of Transition Elements, Uppsala. 1976. Rep. 11. P.68.
. Pytlewski L.L., Howell J.K. П Chem. Communi 1967. N 24. P. 1280-1282.
Ю Б. Кузьма
P - Zn. ФОСФОР - ЦИНК
Диаграмма состояния Р - Zn (рис. 389) построена в работе [1] по данным в основном работ [2, 3]; исследования проведены методами микроструктурного, рентгеновского и термического анализов.
В системе установлено образование двух соединений Zn3P2 и ZnP2. Оба соединения образуются конгруэнтно при температурах 1173 и 1040 °C соответственно. При температурах 850 и 990 °C соединения Zn3P2 и ZnP, претерпевают полиморфные а» Р превращения. При температуре 980 °C и содержании 55 % (ат.) Р протекает эвтектическая реакция с образованием смеси высокотемпературных модификаций соединений pZn3P2 + + pZnP2. Эвтектика при температуре 416 °C и содержании 0,66 % (ат.) Р практически вырождена.
Рис. 389. P-Zn
Кристаллическая структура соединений Zn3P2 и ZnP2 приведена в табл. 312.
Таблица 312 Кристаллическая структура соединений Zn3P2 и ZnP2
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, np.rp.
Параметры решетки, им
Источник
a
b
c
PZn3P2
CaF2
cFl2, Fm 3 m
0,582
-
-
[2,4]
aZn3P2
Zn3P2
ZP40, P4ynnic
0,80889
-
1,1486
[4,5]
pznp;
As2Zn
mP24, P2xk-
0,885
0,729
0,756
[6]
«ZnP2
ZnP2
tP24, PH, 2, 2
0,508
-
1,859
[6]
yZnP2“
-
-
0,5322
-
-
[7]
* р = 102,3°.
** Соединение получено при давлении 0,2 ГПа и температуре выше 150 °C.
В работе [1] по данным работы [4] приведена р - Т диаграмма для соединения Zn3P2. Установлены координаты тройной точки при 890 °C и 0,1 ГПа для модификаций aZn3P2, pZn3P2 и Zn3P2(III). Форма Zn3P2(in) получена при температуре 1000 °C и давлении 0,4 ГПа.
Литература
Dutkiewicz J. // J. Phase Equilibria, 1991. V. 12. N 4. P. 435.
Berak J., Pruchnik Z. // Rocz. Chern. 1969. V. 43. N 43. P. 1141—1146.
Schneider M., Krumnacker M. // Neue Hatte. 1973. V. 18. P. 715-718.
Pistorius C.W.F.T., Clare J.B4 Coetzer J., et al // High Temp. - High Pressure. 1977. V. 9. P. 471-482.
Stackelberg M.V., Paulus R. // Z. Phys. Chem. 1985. Bd. 28. P. 427-460.
Hegyi J., Loehner E.E., Poor E.W., White J.G. // J. Phys. Chem. Solids. 1963. V. 24. P. 333-337.
Тапаса Y. // Rev. Phys. Chem.Japan. 1969. V. 38. P. 151-169.
СП. Алисова
p - Zr. фосфор - Цирконий
Диаграмма состояния P-Zr не построена. В системе Р- Zr установлено образование шести фосфидой циркония, полученных прямым синтезом из Zr и красного Р (иногда с переплавкой в дуговой печи с добавлением Zr) [X]. В табл. 313 приведены данные по кристаллической структуре соединений системы Р - Zr.
Таблица 313 Кристаллическая структура соединений системы P-Zr
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр.
' Параметры решетки, нм
Примечание
а
6
с
ZrP2
PbCl2
<>Р\2, Рпта
0,6494
0,8744
0,3513
[Х,Ш]
PZrP
TiP
Pb^lmmc
’ 0,3677
-
1,252
П1
0,368
-
1,2554
При 49,7 % (ат) Р [2]
aZrP
NaCl
era, Fm3m
0.52610,5278
-
-
При 47,3 % (ат.) Р [t]
0,5242
-
-
При 48,2 % (ат.) Р [2]
Zr3P
Ti3P
tP32, Р4гп
1,10799
-
0,5354
[3,4]
Zrp;
(^r|4^9)
-
1,6715
2,7572
0,3674
[3,5]
Zr7P4
Nb2P4
mC44, с21т
1,58111
0,36049
1,47357
Р= 104,831° [7, 6]
Zr4P,"
-
-
.0,3706
-
0,9111
■ [7]
♦Ромбическая сингония.
♦♦Гексагональная сингония.
Согласно работе [2] переход aZrP = pZrP является концентрационным и зависит не только от температуры, но и от давления. При нагреве в вакууме pZrP при температуре 1525 °C теряет часть Р и превращается в aZrP, обратное превращение возможно лишь при более низких температурах и избыточном давлении Р. В работе [3] установлено существование области гомогенности pZrP по изменению параметров решетки соединения в зависимости от состава.
В работе [3] также была обнаружена фаза ZrPx, которая сосуществует с aZrP или другой фазой, более богатой Р, чем соединение Zr3P. Состав и кристаллическая структура этой фазы уточнены в работе [5]; ей приписана формула Zr|4P9.
Два новых фосфида Zn7P4 и ZrPx (0,4 < х< 0,5) получены синтезом Zr и красного Р в эвакуированных кварцевых ампулах при температуре 900 °C в течение трех суток с последующей переплавкой в среце Аг [6].
Фосфид Zn|7P|4 получен спеканием предварительно спрессованных компонентов в эвакуированных кварцевых ампулах при температуре - 800 °C в течение 800 ч [7]. Структура этого соединения не установлена.
Литература
Snell P.-О. //Acta Chem Scand. 1968. V. 22. N 6. P. 1942-1952.
Irani K.S., Gingerich K.A.// J. Phys. Chem. Solids. 1963. V. 24. N 10 P. 1153-1158.
Lundstrom T.//Acta Chem. Scand. 1966. V. 20 N 6. P. 1712-1714.
Nawapong P.C. //Acta Chem Scand. 1966. V. 20. N 10. P. 2737-2741.
Tergenius L.-E., Noland B.I., Lundstrom T. // Acta Chem. Scand. A. 1981. V. 35 N 9. P. 693-699
Willerstrom J.-O.// Acta Chem. Scand. A. 1984 V 38. N l.P. 91-93.
Ломницкая Я.Ф., Кузьма Ю.Б. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1982. Т. 18 N 8 С. 1385-1386.
Л Л. Третьяченко
Pb - Pd. СВИНЕЦ - ПАЛЛАДИЙ
Диаграмма состояния Pd - Pb представлена на рис. 390 по данным работ [1-4] (в основном по данным работы [1], в которой приведена средняя часть диаграммы при концентрациях от 25 до 75 % (ат.) РЬ). В системе существуют пять соединений: Pd3Pb, Pd5Pb3, Pdl3Pb9, PdPb и PdPb2. Соединения Pd3Pb и PdPb2 образуются конгруэнтно при температурах 1220 и 454 °C; Pd5Pb3, Pdl3Pb9 и PdPb кристаллизуются по перитектическим реакциям при температурах 835, 611 и 501 °C соответственно. При температурах 1197, 447 и 260 °C и содержании 21, 60,7 и 90,7 % (ат.) РЬ соответственно осуществляется эвтектическая кристаллизация. В сплавах на основе Pd существует широкая область твердых растворов, растворимость РЬ в (Pd) при температуре эвтектики 1197 °C составляет - 14 % (ат.) [X]. Растворимость Pd в (РЬ) практически отсутствует [X, 1].
Соединение Pd3Pb имеет область гомогенности - 3 % (ат.). Кристаллическая структура соединения Pd3Pb относится к типу Cu3Au (символ Пирсона сР4, пр. гр. Pm 3m, а = 0,492 нм [X]).
Рис 390. Pb-Pd
Соединение Pd5Pb3 обладает полиморфизмом высокотемпературная модификация имеет широкую область гомогенности и кристаллизуется в структуре типа NiAs (символ Пирсона НР4, пр гр Pbylmmm, а = = 0,446 нм, с = 0,572 нм [2]), средняя модификация соединения Pd5Pb3, существующая в интервале температур - 518—423 °C, является вариацией структуры типа NiAs [1], низкотемпературная модификация PdsPb3, образующаяся по перитектоидной реакции при температуре 430 °C, обладает структурой типа NicGe3 (символ Пирсона тС32, пр гр С2), а = 1,333 нм, b = 0,766 нм, с = 0,725 нм, р = 52,22° [2].
Соединение Pdl3Pb9 имеет квазиорторомбическую структуру, являющуюся сверхструктурой к типу NiAs [3]
Исследование монокристалла соединения PdPb показали, что структура этого соединения относится к моноклинной трансляционной группе, параметры решетки а = 0,709 нм, b = 0,884 нм, с = 0,557 нм, р = = 71 ° [X]
В работе [4] структура соединения PdPb отнесена к ромбоэдрическому типу с последовательно чередующимися слоями, в которых параметры решетки соответственно а. = 0,17153 нм, с^ = 90,06°, а, = 0,8519 нм, а2 = = 90,42°, а3 = 4,238 нм, а3 = 89,80° "
Кристаллическая структура соединения PdPb2 принадлежит к типу CuAl, (символ Пирсона /712, пр гр 14/тст, п = 0,684 нм, с = 0,583 нм) [X] "
Литература
Marcotte V.C.//Metall Trans 1977 V 8 N I P 185-188
Ellner M., Godecke T., Schubert K. // Z Metallkunde 1973 V 64 N 8 P 566-568
Mayer H W , Ellner M., Schubert K.//J Less-Common Met 1980 V 71 N 2 P 29-38
Mayer H.W., Schubert K.//J Less-Common Met 1980 V 72 N I P 1-10
В П Полякова
Pb - Pm. СВИНЕЦ - ПРОМЕТИЙ
Диаграмма состояния Pb - Pm не построена. В работе [Ш] на основании исследования диффузии методом радиоактивных изотопов сделан вывод о ничтожно малой растворимости Pm в Pb в твердом состоянии
Л Л Рохлин
РЬ - Ро. СВИНЕЦ - ПОЛОНИЙ
Диаграмма состояния РЬ - Ро не построена Согласно работам [X, Э, Ш] в системе РЬ - Ро существует соединение РЬРо, которое при температуре - 600 °C разлагается Соединение имеет кристаллическую структуру типа NaCI (символ Пирсона с/8, пр гр Fm Зт, а = 0,659 нм (У — CJ)
Е И ГлаОышевский. О И Водок, В К Печорский
РЬ - Рг. СВИНЕЦ - ПРАЗЕОДИМ
Диаграмма состояния системы РЬ - Рг приведена на рис 391 по данным работы [1] Для приготовления сплавов использовали Рг чистотой 99,95 % (по массе) и РЬ чистотой 99,99 % (по массе) Исследование выполняли методам и терм ического, м икроструктурного и рентгеновского анализов В системе существуют семь соединений: Рг5РЬ3, Рг3РЬ4 и РгРЬ3 образуются конгруэнтно из расплава при температурах 1495,1180 и 1120 °C соответственно, соединения Рг3РЬ, Рг5РЬ4, РгцРЬ|0 и РгРЬ2 кристаллизуются по перитектическим реакциям при температурах 860, 1455, 1365 и 1090 °C соответственно При температурах 824, 1145, 1085 и 325 °C осуществляются эвтектические превращения, при температуре 325 °C эвтектика вырождена При температуре 778 °C происходит
Pb,V-(nr массе)
PrPb,‘f-(am)Pb
Рис. 391. Pb-Pr
эвтектоидная реакция, связанная с полиморфным превращением Рг Растворимость РЬ в (аРг) составляет 4 % (ат.).
Сведения о кристаллической структуре соединений в системе РЬ - Рг приведены в табл. 314 по данным работы [2, V-C]
Таблица 314 Кристаллическая структура соединений системы РЬ - Рг
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
а
b
с
Рг3РЬ
AuCu3
сР4, Р»13/п
0,4949
-
-
Рг5РЬ3
Mn5Si3
ЛР16, РЬ^пит
0 9337
-
0,6814
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
и
b
с
Рг5РЬ4
Sm5Ge4
оРЗб, Рпта
0,8377
1,604
0,8532
Р1цРЬ10
НоцСсю
П84, Шттт
1,187
-
1,730
РгРЬ2
HfGa2
tI24,I4x!amd
0,466
-
3,20
Pi РЬ3
AuCu3
lP^, РтЗт
0,4867
-
-
Кристаллическая структура соединения Pr3Pb4 не расшифрована
Литература
McMaster O.D., Gschneidner, Jr., К.А. И J Less-Common Met 1976 V 45 N 2 P 275-281
Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов Львов Вища школа, 1982 255 с
Е И Глабыхиевский, О И Бодак. В К Печорский
Pb - Pt. СВИНЕЦ - ПЛАТИНА
Диаграмма состояния РЬ - Рг приведена на рис 392 согласно работе [X] В системе существуют три соединения Pt3Pb, PtPb и PtPb4, образую-
щиеся по перитектическим реакциям при температурах 915,795 и 360 °C соответственно. При температуре 290 °C осуществляется эвтектическая кристаллизация. Кристаллическая структура соединений системы РЬ - Pt указана в табл. 315.
Таблица 3 15 Кристаллическая структура соединений системы Pb - Pt
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
а
С
Pt3Pb
Cu3Au
lPV РтЗт
0,4053
-
PtPb
NiAs
hP4, Р^^ттс
0,4258
0,5467
PtPb4
CuA12
U12, 14!тст
0,666
0,5978
В П Полякова
Pb-Pu. СВИНЕЦ-ПЛУТОНИЙ
Диаграмма состояния Pb-Pu исследована в работах [1-3]. На рис. 393 приведена диаграмма состояния по данным работы [3]. Сплавы изготовляли в печах сопротивления в атмосфере Аг в тиглях из Та.
РЬ,% (по массе)
Рис. 393. Pb-Pu
Исходными материалами служили Ри чистотой 99,9 % (по массе) и РЬ чистотой 99,999 % (по массе). Исследование сплавов проводили методом микроструктурного, рентгеновского, термического и микрорентгеноспектрального анализов.
В системе существует шесть соединений: Ри5РЬ4 и РиРЬ3 плавятся с открытым максимумом при температурах 1385 и 1138 °C соответственно; соединения Pu3Pb, Pu5Pb3, Pu4Pb5 и PuPb2 кристаллизуются по перитектическим реакциям при температурах 896, 1300, 1185, 1129 °C соответственно. Соединение РиРЬ, при температуре 1106 °C претерпевает полиморфное превращение. При температуре 1124 °C и содержании 68,8 % (ат.) РЬ осуществляется эвтектическая кристаллизация. При температуре 328 °C происходит перитектическая реакция Ж + PuPb3 =■ = (РЬ) Кристаллическая структура соединений системы Pb-Pu приведена в табл. 316 согласно работе [2].
Таблица 3 16 Кристаллическая структура соединений системы Pb-Pu
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
a
С
РияРЬ
Cu3Au
<Р4,
Pm Зт
0,4737
-
PusPb4
W5Si3
t/32, I4lmcm
1,231
0,6084
Pu5Pb4
Tt5Ga4
APIS, Рб^/тст
0,9523
0,6482
«PuPb7
HfGa2
tm, I Djamil
0,4621
0,129
PuPb3
Cu3Au
cP4, Pm 3m
0,4807
-
Кристаллическая структура соединения Ри4РЬ5 относится к гексагональной сингонии. Структура высокотемпературной модификации соединения PuPb2 ие определена [2]
Литература
1 Mckerson R.F.//J Nucl Mater 1969 В32 Р 208-217
Wood D.H., Cramer E.M., Wallace R.Z., Ramsey WJ. // J Nucl Mater 1969 B32 P 193-207
Forty n E.M., Peterson D.E.//Bull Alloy Phase Diagrams 1988 V 9 N3 P 269-271, 309-310
Pb-Rb. СВИНЕЦ-РУБИДИЙ
Диаграмма состояния Pb-Rb приведена на рис. 394 по данным работ [1-3]. Сплавы изготовляли в герметичных тиглях из Nb или Та в инертной среде. В качестве исходных материалов использовали РЬ чистотой 99,999 % (по массе) и Rb 99,9 % (по массе).
Rb, °/. (по массе)
Рис. 394. Pb-Rb
В системе существуют пять соединений. Соединение RbPb плавится конгруэнтно при температуре 610 °C; соединения RbPb3, RbPb2, Rb2Pb3 и Rb4Pb5 кристаллизуются по перитектическим реакциям при температурах 390, 490, 510 и 553 °C соответственно. При температуре 39 °C и содержании 10 % (ат.) Rb осуществляется эвтектическая кристаллизация. При температуре 465 °C и концентрации 75 % (ат.) Rb наблюдается монотектическая реакция: Ж] = Ж2 + RbPb, монотектическая горизонталь лежит в пределах 50-95 % (ат.) Rb.
Согласно работе [4] соединение RbPb имеет структуру типа NaPb (символ Пирсона 7/64, пр.гр. I4x!acd) с параметрами а = 0,1184 нм, с = = 0,1942 нм. Структура остальных соединений не расшифрована.
Литература
1 Кузнецов А.Н., Чуптоиов К.А., Яценко С.П. И Изв АН СССР Металлы 1977 N5 С 223-225
Кузнецов A.H. Физико-химическое исследование взаимодействия рубидия с некоторыми р-злементами в бинарных системах. Свердловск’ Институт химии АН СССР, 1978 115 с.
Коливердов В.Ф., Григорьев Б.А., Голубев Н.А. И Журнал физической химии. 1977 Т 51 N 7 С 1776-1782.
Л.Л. Зусмин
Pb-Rh. СВИНЕЦ-РОДИЙ
Часть диаграммы состояния Pb-Rh со стороны РЬ (100-20 % (ат.) РЬ) приведена на рис. 395 по данным работы [1]. Исследование проведено на литых сплавах, изготовленных из компонентов чистотой не менее 99,5 % (по массе), методами микроструктурного, рентгеновского и термического анализов. В изученной области в системе существуют шесть соединений: Rh3Pb, Rh3Pb2, RhPb, Rh5Pb7, RhPb2, образующихся по перитектическим реакциям при температурах 1230,980, 870,720, 640 °C соответственно, и RhPb4, образующегося по перитектоидной реакции при температуре 300 °C. При температуре 320 °C осуществляется эвтектическая реакция. В табл. 317 приведены данные о кристаллической структуре соединений системы Pb-Rh.
Рб, <7* (по массе)
Рис. 395. Pb-Rh
Таблица 317 Кристаллическая структура соединений системы Pb-Rh
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
и
b
с
Rh3Pb
Cu3Au
сР4, Рт Зт
0,402
-
-
Rh3Pb2
NiAs
hP4, Рбт/ттс
0,433
-
0,564
RhPb
CoSn
hP6, РЫттт
0,5678
-
0,4428
Rh5Pb7
Rh5Pb7
-
0,9824
0,5712
2,6538
RhPb2
CuA12
П12, 14/тст
0,674
-
0,5831
Литература
I El-Boragy М., Jain K.Ch., Mayer H.W., Schubert К.//Z Metallkunde 1972 Bd 63 Nil
S 751-753
В П Полякова
Pb-Ru. СВИНЕЦ-РУТЕНИЙ
Диаграмма состояния Pb-Ru не построена. В работе [X] указано, что при обработке сплавов, богатых свинцом, разбавленной HNO3 получен осадок, состоящий из чистого Ru. В работе [1] изучены электрохимические свойства сплавов Ru с РЬ, содержащих 0,1; 0,5,1,0; 2,5,5,0 % (ат) Ru
Литература
Брыицева В.И., Дунаев Ю.Д.//Тр института катализа и электрохимии АН Каз ССР 1975 Т 2 С 53-62
М В Раевская
Pb-S. СВИНЕЦ-СЕРА
Диаграмма состояния Pb-S приведена на рис 396 по данным работы [1], в которой использованы результаты работы [X] по построению участка диаграммы от 0 до 50 % (аг) S Установлено образование одного
соединения PbS, плавящегося конгруэнтно при 1118 °C При температуре 800 °C в интервале концентраций 70,7-98,9 % (ат.) S осуществляется монотектическое превращение, однако металлографически расслоение не наблюдается из-за возможного "отжига" структуры с участием столь легкоплавкого компонента как РЬ
Данные о растворимости S в жидком РЬ [Э] приведены ниже.
Температура, °C925900850750700 650 600 550 500450
Растворимость, S, % (ат)7,66,254,251,851,10 0,59 0,33 0,16 0,080,03
Растворимость S в (РЬ) при температуре 300 °C не превышает 6-10-4 % (ат)
Эвтектическая точка при температуре реакции 327 °C содержит 0,0017 % (ат )S.
Структура соединения PbS относится к типу NaCI (символ Пирсона cjF8, пр гр Fm Зт), а = 0,5931 нм.
Из газовой фазы конденсируется аморфный субстрат, кристаллизующийся при температуре 135 °C в ту же решетку с параметром а = 0,597 нм.
При давлении 2,4 ГПа идентифицирована ромбоэдрическая модификация соединения PbS со структурой типа SnS
В работе [2] было построено сечение р-Т-х диаграммы Pb-S при давлении насыщенных паров PbS до -200 ГПа и температуре -1500 °C
Литература
Lin J.-C., Sharma R.C., Chang Y.A. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 4. P. 374-381.
Рикель M.O., Алексеева З.М. // Иза. АН СССР. Неорганические материалы. 1981 Т. 17. N 11. С. 2089-2094.
Л С. Гузей
Pb-Sb. СВИНЕЦ-СУРЬМА
Диаграмма состояния Pb-Sb (рис. 397) построена в работе [X] на основе обобщения большого числа экспериментальных данных. Строение системы подтверждено в работе [1], в которой исследование было выполнено методами термического, рентгеновского анализов, измерением электродвижущей силы, а также был использован термодинамический расчет. В качестве шихтовых материалов использовали РЬ и Sb чистотой 99,99 % (по массе).
Максимальная растворимость Pbe(Sb) при эвтектической температуре 252 °C составляет -2,0 % (ат.); растворимость Sb в (РЬ) - 5,8 % (ат.).
В работе [2] изучено влияние давления на положение фазовых границ в системе Pb-Sb. Температура эвтектики при давлении 2,39 ГПа достигает 323 °C; зависимость температуры эвтектической кристаллизации от давления в системе может быть представлена зависимостью t = = 251 + 4,04р - 0,0433р2, где t - температура, °С,р- давление, ГПа. При повышении давления на 0,1 ГПа увеличивается содержание Sb в
эвтектической точке на -0,4 % (ат.). В работе [3] построены изобарические разрезы х-р-Т диаграммы Pb-Sb в интервале давлений 0,1-2 ГПа. При давлении 5 ГПа в структуре сплавов появляются две фазы е и р. Фаза е устойчива в интервале концентраций 14-23 % (ат.) Sb и является твердым раствором со структурой Mg (символ Пирсона hPl пр.гр. Рб^ттс'), параметры решетки а = 0,3464 нм, с = 0,5914 нм [4]. Фаза р (31-47 % (ат.) Sb) образуется при давлении выше 2,36 ГПа. Структура фазы р имеет решетку типа W (символ Пирсона с/2, пр.гр. Im 3m), а = = 0,3894 им. После закалки из области фазы е структура сплавов отвечает пересыщенному твердому раствору на основе РЬ, при медленном охлаждении до комнатной температуры выделяется избыточная фаза (Sb).
Литература
Mozer Z., Komarek K.L., Mikula А. И Z. Metallkunde. 1976. Bd. 67. N 5. S. 303-306.
Clark J.B., Pistorius C.W.F.T. // J. Less-Common Met. 1975. V 42 N I P. 59-67.
Ивахиенко C.A., Понятовский Е.Г. И Физика металлов и металловедение. 1979. Т. 47. N 4. С. 809-814.
Понятовский Е.Г., Дегтярева В.Ф.//Физика и техника высоких давлений. (Киев). 1981. N 6. С. 3-24.•
Л. С. Гузей
Pb-Sc. СВИНЕЦ-СКАНДИЙ
Диаграмма состояния Pb-Sc не построена. В работе [1] сообщено о существовании соединения Pb3Sc5 со структурой типа Si3Mn5 (символ Пирсона hP\6, пр.гр. P(s^mcm,a- 0,8467 нм,с = 0,6158 нм). Исследование выполнено методом рентгеновского анализа.
Литература
I. Jeitschko W., Parthe Е.//Acta Crystallogr. 1965. V. 19. N 2. P. 275-277
Е.И. Гладышевский, О. И. Бодак, В. К. Печорский
Pb-Se. СВИНЕЦ-СЕЛЕН
Диаграмма состояния Pb-Se представлена на рис. 398 по обобщенным данным работ [X, Э, Ш, 1,2]. В работе [2] использовали РЬ и Se чистотой 99,999 % (по массе). Исследование проводили методами микроструктурного, термического и химического анализов.
PbJe, % (am)Se
Рис. 398. Pb-Se
Растворимость Se в жидком Pb в интервале температур 826-1006 °C приведена ниже:
t,°C
1006
980
970
952
926
825,9
Se, % (ат.)
40
35
36
25
20,5
10
t, °C
710
650
610
560
500
465
390
Se, % (ат.)
2,31
1,59
0,55
0,323
0,16
0,084
0,026
Эвтектика при 327,2 °C вырождена, сплав эвтектического состава содержит 0,013 % (ат.) Se.
В системе существует одно соединение PbSe, практически не имеющее области гомогенности. Структура соединений PbSe относится к типу NaCl (символ Пирсона сЕ%, пр.гр. ЕтЗт, а = 0,6118 нм). При высоких давлениях PbSe приобретает ромбическую структуру типа SnS. В работе [3] построена Т-р диаграмма соединения PbSe в интервале температур 20-127 °C и давлений 4-4,4 ГПа.
Литература
Siednian D.N. //Tians. AIME. 1966. V. 236. N 9. P. 1361-1362.
Глазов B.M., Павлова Л.М., Гаев Д.С. И Изв АН СССР. Неорганические материалы 1984 Т. 20. N 9. С 1470-1482
Боримский A.H., Нагорный П.А., Маламяи Т.А., Моисеева НА. Сверхтвердые материалы. Производство и применение. Киев: Наукова Думка, 1990. 285 с.
В.П. Полякова
Pb-Si. СВИНЕЦ-КРЕМНИЙ
В работах [1, 2] с учетом экспериментальных данных работ [X, Э] проведен теоретический расчет диаграммы состояний Pb-Si, при условии псевдорегулярности жидкой фазы и отсутствия растворимости в твердом состоянии. Нарис. 399 приведена диаграмма состояния Si-Pb по данным работы [1]. При температуре 1402 °C и концентрации 2,5 % (ат.) РЬ осуществляется монотектическая реакция Ж] •* Ж2 + (Si). Критическая точка области несмешиваемости расположена при 2470 °C и концентрации 50 % (ат.) РЬ. По данным работы [3] растворимость Si в жидком РЬ при температуре 1420 °C составляет 3,2 % (ат.), а растворимость РЬ в жидком Si - 2,1 % (ат.). Растворимость Si в жидком РЬ по данным работ [X, Э] в интервале температур 1550-1050 °C приведена ниже:
РЪ,*/.(по массе)
Температура, °C
1550
1450
1400
1330
1250
1250
1201
1150
1100
1076
1050
Растворимость
Si, % (ат)
5,5
1,53
1,1
0,51
0,15
1,12
0,76
0,46
0,25
0,25
0,22
Источник
[X]
[X]
[XI
[X]
[X]
Р1
О)
О)
Р1
Р1
О)
Литература
1 Olesinski R.W., AbbaschianG.J.//Bull Alloy Phase Diagrams 1984 V 5 N3 P 271-273 2 Olesinski R.W., Abbaschian G.J.//Metal Progress 1985 V 128 N 2 P 55-57 3 Kirkwood D.H., Chipman J.//J Phys Chem 1961 V 65 N 6 P 1082-1084
ЛЛ Рохлин
Pb-Sm. СВИНЕЦ-САМАРИЙ
Диаграмма состояния Pb-Sm приведена на рис. 400 по данным работы [М]. В системе установлено шесть соединений. Соединения Pb3Sm, Pb2Sm и Pb3Sm5 плавятся с открытым максимумом при температурах-1040, -715 и -1580 °C соответственно; соединения Pb10Smn и Pb4Sm5 кристаллизуются по перитектическим реакциям при температурах -865 и -980 °C соответственно, соединение PbSm3 образуется, видимо, по перитектоидной реакции При температурах -280, -580, -690 и -1030 °C осуществляется эвтектическая кристаллизация.
В работе [1] приведено уравнение для определения растворимости Sm в жидком РЬ в интервале температур 400-800 °C:
1g х = 5,01 - 4656/7",
где х - концентрация Sm, % (по массе), Т- температура, К.
В табл 318 приведены сведения о кристаллической структуре соединений в системе Pb-Sm по данным работы [V-C],
Таблица 318 Кристаллическая структура соединений системы Pb-Sm
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, им
а
b
С
Pb^Sm
Cu^Au
сР*.
РтЗт
0,4835
-
-
Pb4Sm5
Ge4Sni5
оРЗб, Рпта
0,8244
1,578
0,8363
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр П>
Параметры решетки, нм
а
b
с
PbjSm5
StjMnj
АР16, Р631тст
0,9163
-
0,6687
Рис. 400. Pb-Sm
Кристаллическая структура соединений Pb2Sm, РЬ108тц и PbSm3 не определена.
Литература
1 SmithF.J.//J Less-Common Met 1973 V 32 N 2 Р 297-300
E И Гяадыхиевский, О И Бодак, В К Печарский
Pb-Sn. СВИНЕЦ-ОЛОВО
Диаграмма состояния Pb-Sn (рис. 401) приведена по данным работ [X, 1, 2]. В работе [3] по результатам измерения электросопротивления при различных температурах определена растворимость Sn в (РЬ), которая приведена ниже:
Температура, °C
Растворимость Sn, % (ат.).
173145,512497,570-80173145,512497,570-8026,417,71 2,88,45,126,417,71 2,88,45,1SnРЬ, 7. fem)РЬSnРЬ, 7. fem)РЬРис. 401. Pb-SnРис. 401. Pb-SnЭкстраполяцией этих значений до температуры эвтектической кристаллизации получено значение максимальной растворимости Sn в (РЬ), равное 29,0 % (ат.) Sn, что согласуется с данными работы [X]. При температурах ниже 70—80 °C на основании результатов измерений скрытой теплоты превращений определена растворимость Sn в твердом РЬ, приведенная ниже:■
173145,512497,570-80
173145,512497,570-80
26,417,71 2,88,45,1
26,417,71 2,88,45,1
SnРЬ, 7. fem)РЬ
SnРЬ, 7. fem)РЬ
Рис. 401. Pb-Sn
Рис. 401. Pb-Sn
Температура, °C 7550250
Растворимость Sn, % (ат.) 7,73,32,21,4
Растворимость РЬ в (Sn) при эвтектической температуре составляет 1,45 % (ат.).
Данные термодинамического расчета в работе [4] хорошо согласуются с представленными на рисунке фазовыми равновесиями в системе Pb-Sn.
В работе [5] изучена зависимость температуры плавления эвтектики от давления в интервале 0,5-2,5 ГПа.
Литература
Dobovisek В., SmajiC N. И Rudarsko-Met. Zbornic. 1962. N. 4. Р. 353-360.
Ефимов В.И., Горский Ф.К. И Науч. тр. Белорус, ин-та механизации сельского хозяйства. 1970. N 14. С 10-13.
Cahn J.W., Treaftis H.N.// Trans AIME 1960 V. 218. N 2. P. 376-377.
Karakaya I., Thompson W.T. H Bull. Alloy Phase Diagrams 1988. V. 9 N 2. P. 144-152, 201-202
Zhou W., Shen Z., Vin X., Zhang Y., Zhao M. H J. Less-Common Met. 1988. V. 143. P 59-69.
Pb-Sr. СВИНЕЦ-СТРОНЦИЙл л Рохлин
Диаграмма состояния Pb-Sr приведена на рис. 402 поданным работы [1]. Исследование проводили методами термического, микроструктурного
РЬ5г, % (ат.)5 г
и рентгеновского анализов Сплавы получали в заваренных железных тиглях в атмосфере Аг В качестве исходных компонентов использовали РЬ чистотой 99,999 % (по массе) и Sr чистотой 99,8 % (по массе)
В системе существует семь соединений: SrPb3 и Sr2Pb плавятся конгруэнтно при температурах 677 и 1156 °C соответственно, остальные- Sr3Pb5, Sr2Pb3, SrPb, Sr5Pb4 и Sr5Pb3 кристаллизуются по перитектическим реакциям при температурах 645, 717, 795, 943 и 1054 °C соответственно.
При температурах 324,5, 627 и 725 °C осуществляется эвтектическая кристаллизация; эвтектика при 324,5 °C практически вырождена, растворимость Sr в (Pb) при этой температуре составляет -0,33 % (ат.) согласно работе [2], а в сплаве эвтектического состава содержится 1 % (ат.) Sr.
Кристаллическая структура соединений в системе Pb-Sr приведена в табл 319 [1]
Таблица 3 19 Кристаллическая структура соединений системы Pb-Sr
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
а
b
с
Sr2Pb
Анти-РЬС12
оР12, Pnmd
0,8445
0,5391
1,0139
Sr5Pb3
Сг5В3
rZ32, IMmcm
0,867
-
1,594
Sr5Pb4
Pu5Rh4
-
0,846
1,727
0,901
SrPb
CrB
оС%, Стет
0,5018
1,223
0,4648
Sr2Pb;
-
-
0,838
-
0,490
8г3рь;
-
-
1,618
-
0,490
SrPb3
TiCu3
tP4, Р4!ттт
0,4965
0,5035
Тетрагональная сингония
Литература
I Bruzzonc G., Franceschi E., Merlo F.//J Less-Common Met 1981 V 81 N I P 155-160
2 Marshall D., Chang Y.A.//Met Trans A 1984 V 15 N 1-6 P 43-54
Л Л Зусман
РЬ-Tb. СВИНЕЦ-ТЕРБИЙ
Диаграмма состояния Pb-Tb не построена В работе [Ш] сообщается, что соединение ТЬРЬ3 находится в равновесии с РЬ Кристаллическая структура соединений, установленных в системе Pb-Tb, приведена в табл 320 по данным работы [1]
Таблица 3 2 0 Кристаллическая структура соединений системы Pb-Tb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
а
Ь
с
РЬ3ТЬ5
Si3Mn5
АШ, Pbjlmcm
0,9019
-
0,6596
Pb4Tb5
Ge4Sm5
оРЗб, Рпта
0,8169
1,555
0,8218
Pb3Tb
Cu3Au
сР4, РтЗт
0,4810
-
-
Литература
Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов Львов Вища школа, 1982 255 с
Е И Гладышевский, О И Бодак, В К Печорский
Pb-Те. СВИНЕЦ-ТЕЛЛУР
Диаграмма состояния Pb-Те приведена на рис. 403 по данным работы [1] с учетом экспериментальных результатов работы [2] и данных терм оди нам и ческого расчета, проведенного в работах [3,4] Установлено образование соединения РЬТе с узкой областью гомогенности в
РЬТе, У. (am.)те
Рис. 403. РЬ-Те
интервале концентраций 50-50,014 % (ат.) Те. Соединение РЬТе образуется конгруэнтно при температуре 924 °C и участвует в эвтектической кристаллизации при температурах 326,8 и 410,9 °C при содержании 0,04 и 89,1 % (ат.) РЬ соответственно.
Растворимость Те в (РЬ) незначительна и составляет 0,0065 % (ат.) при температуре 300 °C. Растворимость РЬ в (Те) при комнатной температуре равна 0,85 % (ат.) [5].
Структура соединения РЬТе относится к типу NaCl (символ Пирсона сГ8, пр.гр ТтЗт, а = 0,6460 нм). Согласно работе [1] при комнатной температуре и давлении 4,1 ГПа кристаллическая структура соединения РЬТе типа NaCl переходит в орторомбическую структуру типа GeS (символ Пирсона оР%, пр.гр. Рпта). При давлении от 5,0 до 8,0 ГПа наблюдается совместное существование этих двух структур. Соединение РЬТе имеет орторомбическую структуру с параметрами а - 1,191 нм, Ь = = 0,42 нм, с = 0,451 нм при давлении 75 ГПа.
Литература
I Lin J.-C., Hsieh К.-C.,Sharma R.C., Chang Y.A. //Bull Alloy Phase Diagrams 1989 V 10 N4 P 340-347
Moniri N., Petot C.//J Calonm Anal Thermodyn 1978 V 9B B24 195-201
Хариф Я.Л., Кофтупеико П.В., Манер А.А., Аветисов И.Х. И Журнал физической химии 1982 Т 56 N 9 С 2180-2185
Ngai T.L., Marshall D., Sharma R.C., Chang Y.A. H Monatch Chem 1987 V 118 P 277-300
Л С Гузей
Pb-Ti. СВИНЕЦ-ТИТАН
Диаграмма состояния Pb-Ti в пределах концентраций 0-40 % (ат.) РЬ приведена на рис. 404 по данным работы [1]. Установлено образование соединения Ti4Pb, которое кристаллизуется по перитектической реакции при температуре 1305 °C. При температуре 725 °C и концентрации 7,5 % (ат ) РЬ происходит эвтектоидный распад (pTi) на смесь (aTi) + Ti4Pb. Максимальная растворимость РЬ в (PTi) при температуре перитектики составляет -16 % (ат.), в (aTi) при температуре эвтектоидного превращения - 4,2 % (ат). При содержании -33,3 % (ат.) РЬ предполагается образование соединения Ti2Pb, а при -28 % (ат.) РЬ предполагается эвтектическая реакция между соединениями Ti4Pb и Ti2Pb.
t, °C 1700
I
। ।
1
1
I
1600
Sj67O*
ж
1400
^тц
>1305*
—т—
1200
1100
I
ц
1000
900
800
700
600
$|
882
LT
I
Т*. 1
г Z5 '
I I
РЬ, % (по массе)
70
60
О
Tt
О 10 20 ЛО 4050
10152025 ЛО 3540
РЬ, % (ат.)
Литература
1 Murray J.L.//Bull Alloy Phase Diagrams 1984 V 5 N6 P 613-615
С П Алисова
Pb-Tl. СВИНЕЦ-ТАЛЛИЙ
Диаграмма состояния Pb-Tl приведена на рис. 405 по данным работы [1] с учетом проведенных ранее исследований [Э, Ш]. Данные работы [1] не подтвердили возможность образования соединений Т13РЬ, Т17РЬ и Т12РЬ, которые обсуждались в работе [X], однако термодинамический расчет показал тенденцию к упорядочению состава Т13РЬ. Максимум на кривых ликвидуса и солидуса при температуре 380 °C расположен при 37,5 % (ат.) РЬ. Температура перитектического образования (РТ1) определена равной 312 °C (310 °C [X]), температура эвтектоидного распада (РТ1) на (aTi) + (РЬ) равна 183 °C (140 °C [X]).
Растворимость РЬ в (РТ1) при температуре перитектики составляет 6,2 % (ат.) РЬ; растворимость Т1 в (РЬ) при температуре перитектики равна 13,8 % (ат.).
РЬ, % (по массе)
Литература
1 Predel В., Schwermann W.//Mat Sci Eng 1970 V 6 N5 P 303-312
ЛЛ Рохлин
Pb-Tm. СВИНЕЦТУЛИЙ
Диаграмма состояния Pb-Tm не построена. В работе [1] сообщено об образовании трех соединений: Pb3Tm5, Pb4Tm5 и Pb3Tm, кристаллическая структура которых приведена в табл. 321. Исследование проведено методом рентгеновского анализа.
Таблица 321 Кристаллическая структура соединений системы Pb-Tm
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
а
b
с
Pb3Trn5
Si3Mn5
НР\6, Pbjmcm
0,8832
-
0,6487
Pb4Tm5
Ge4Sm5
оРЗб, Рпта
0,8049
1,526
0,8090
Pb3Tm
Cu3Au
сР4, РтЗт
0,4794
-
Литература
Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов Львов Вища школа, 1982 255 с
Е И Гпадышевский, О И Бодак, В К Печорский
Pb-U. СВИНЕЦ-УРАН
Диаграмма состояния Pb-U приведена на рис. 406 по данным работы [1] с учетом результатов проведенных ранее исследований, представленных в работах [X, Ш] Сплавы системы Pb-U изучены методами микроструктурного и рентгеновского анализов. Установлено образование двух соединений: Pb3U и PbU, первое из которых плавится конгруэнтно при 1220 °C, второе кристаллизуется по перитектической реакции при 1280 °C В интервале концентраций от 37 до 98,5 % (ат) РЬ
Рис. 406. Pb-U
образуется область несмешиваемости, существование которой дискутировалось в работах [X, Ш].
При температурах 325,1210 и 1125 °C осуществляются эвтектические превращения. Эвтектика со стороны РЬ практически вырождена, растворимость U в (РЬ) составляет не более 0,1 % (ат.). Сплав эвтектического состава при температуре превращения 1125 °C содержит 0,5 % (ат.) РЬ.
Растворимость РЬ во всех модификациях U предельно мала. Тип реакций (pU) и (aU) с соединением PbU не установлен.
Соединение Pb3U имеет объемно-центрированную тетрагональную решетку с параметрами a = 1,104 нм, с = 1,060 нм. Соединение PbU имеет простую кубическую решетку с параметром а = 0,4971 нм.
Литература
Sheldon R.L., Foltyn Е.М., Peterson D.E. // Bull Alloy Phase Diagrams 1987. V 8 N 6 P 536-541
Г И Терехов
Pb-W. СВИНЕЦ-ВОЛЬФРАМ
Диаграмма состояния Pb-W не построена. В работе ЦЛ] сообщается, что в интервале температур 650-1740 °C при совместном нагреве РЬ с пористыми спеченными брикетами W никаких превращений не установлено, что указывает на отсутствие взаимодействия в системе. Согласно результатам работ [Э, X] растворимость W в РЬ при температуре 1200 °C не превышает 0,0056 % (ат.).
К. Б. Поварова
Pb-Y. СВИНЕЦ-ИТТРИЙ
Диаграмма состояния Pb-Y приведена на рис. 407 по данным работы [1]. Сплавы изготовляли в дуговой печи с использованием Y чистотой 99,9 % (по массе) и РЬ чистотой 99,99 % (по массе). Исследование проводили методами микроструктурного, рентгеновского и термического анализов. Установлено образование четырех соединений, из которых Y5Pb3 плавится конгруэнтно при температуре 1760 °C, остальные Y5Pb4, YPb2 и YPb3 кристаллизуются по перитектическим реакциям при температурах 1650,945 и 740 °C соответственно. При температурах 1240 и 325 °C осуществляются эвтектические превращения. Реакция при температуре 1440 °C является кататектической (pY) « (aY) + Ж. Эвтектика при температуре 1240 °C содержит 14 % (ат.) РЬ.
Соединение Y5Pb3 имеет узкую область гомогенности в пределах 1 % (ат.) в интервале концентраций от 37 до 38 % (ат.) РЬ.
Данные о кристаллической структуре соединений системы Pb-Y приведены согласно работам [1,2] в табл. 322.
Таблица 3 2 2 Кристаллическая структура соединений системы Pb-Y
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
а
b
с
Y5Pb3
Si3Mn5
ЙР16, Рб^тст
0,8971
-
0,6614
Y5Pb4
Ge4Sm5
оРЗб. Рпта
0,7991
1,510
0,8241
YPb2
Si2Zr
оС12, Стет
0,4540
1,646
0,4450
YPb3
Cu3Au
сР4,
Рт Зт
0,4814
-
-
Pb, 7o (по массе)
Рис. 407. Pb-Y
Литература
1 Carlson O.N., Schmidt F.A., Diesburg D.E. ZZ Tians ASM 1967 V 60 P 119—124
Jeitschko W., Parthe E. // Acta Crystallog 1965 V 19 N 2 P 275-277
Pb-Yb. СВИНЕЦ-ИТТЕРБИЙ
Диаграмма состояния Pb-Yb (рис. 408) построена по данным работы [1] с учетом результатов работы [2]. Сплавы синтезировали в запаянных танталовых тиглях, гомогенизировали в жидком состоянии в течение 1 ч, охлаждали, а затем еще раз расплавляли. В качестве шихтовых материалов использовали Yb чистотой 99,91 % (по массе) и РЬ чистотой 99,99 % (по массе). Исследование выполняли методами микроструктурного, рентгеновского и термического анализов.
В системе существуют четыре соединения. Соединения Pb3Yb, PbYb и PbYb2 плавятся конгруэнтно при температурах 742, 1116 и 1246 °C, соединение Pb3Yb5 образуется по перитектической реакции при температуре 1150 °C. При температурах 717,1086 и 769 °C осуществляется эвтектическая кристаллизация. При температуре 329 °C происходит перитектическая реакция, растворимость Yb в (РЬ) при температуре перитектики составляет 0,15 % (ат.). При температуре 787 °C существует кататектическая реакция распада (pYb) « Ж + (aYb).
В табл. 323 приведены данные о кристаллической структуре соединений системы Pb-Yb по данным работ [1-3].
Таблица 323. Кристаллическая структура соединений системы Pb-Yb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
a
b
c
Pb3Yb
AuCu3
cP4, РтЗт
0,4867
-
-
aPbYb
AuCu(I)
tP2, P4lmmm
0,5085
-
0,4443
Pb3Ybs
Mn5Si3
hP\6, P63lmcm
0,9325
-
0,6920
PbYb2
Co2Si
oPi2, Pnma
0,7478
0,5225
0,9549
Литература
Palenzona A., Cirafici S.//J. Phase Equilibria 1991 V. I2.N4.P 479—481.
McMasters O.D., Gschneidner, Jr., K.A. // Trans. AIME. 1967. V. 239. N 6 P 781—785
Bruzzone G., Merlo F.//J. Less-Common Met. 1976 V. 48. N l.P. 103—109.
E И. Гладышевский, О.И. Бодак, К В Печорский
Pb-Zn. СВИНЕЦ-ЦИНК
Диаграмма состояния Pb-Zn приведена на рис. 409 по данным работы [X]. Система Pb-Zn характеризуется образованием широкой области несмешиваемости и отсутствием соединений, что подтверждено в более поздних исследованиях [1-3]. В работе [1] определены координаты критической точки кривой расслоения: 798 °C и 28 % (ат.) РЬ. Температура монотектической реакции составляет -417,8 °C по данным работы [X, Э, 3]. Сплав в монотектической точке содержит от 0,27 до 0,41 % (ат.) Pb [X, Э, 3]. При температуре 318,2 °C осуществляется эвтектическая кристаллизация, эвтектическая точка расположена при 97,80-98,4 % (ат.) РЬ по данным работ [X, Э, Ш]. Растворимость РЬ в (Zn) незначительна и примерно равна 0,32-10-5 % (ат.); растворимость Zn в (РЬ) составляет от 0,16 до 0,36 % (ат.) при эвтектической температуре 318,2 °C.
Литература
Cafasso F.A., Feder Н.М., Johnson I. H J. Phys. Chem. 1964. V. 68. N 7. P. 1944-1948. 2. Gaye H., Lupis C.H.P. H Metal. Trans 1975. V. 6. N 5. P. 1049-1056.
Esdaile J.D., Sweet F.//Metal Trans. A 1983 V. 14. N II P. 2211-2218.
Л.Л. Рохлин
Pb-Zr. СВИНЕЦ-ЦИРКОНИЙ
Диаграмма состояния Pb-Zr co стороны Zr приведена на рис. 410 по данным работ [I, Ш, Э]. Установлено, что РЬ повышает температуру а » р перехода Zr; при температуре -900 °C происходит перитектоидная реакция образования (aZr). В системе существует одно соединение Zr5Pb3, которое при температуре 1400 °C и содержании 77 % (ат.) Zr образует эвтектику с (PZr). В работе [2] указано, что соединение Zr5Pb3 может быть получено различными методами; наиболее оптимальным является изостатическое прессование смеси порошков компонентов при температуре 870 °C и давлении 150 МПа с последующим отжигом при этой температуре.
Zr,%(по массе)Zr,%(по массе)Растворимость РЬ в (PZr) составляет 7,5 % (ат.) при 1100 °C и 3,8 % (ат.) при температуре перитектоидной реакции
Zr,%(по массе)
Zr,%(по массе)
-900 °C. Максимальная растворимость Pb в (aZr) равна 5 % (ат.) при температуре перитектоидной реакции -900 °C и уменьшается до 3,8 % (ат.) при 600 °C.
В работе [3] указано, что кристаллическая структура соединения Zr5Pb3 относится к типу Mn5Si3 (символ Пирсона hP\6, пр.гр. Рб^тст, а = 0,853 нм, с = 0,586 нм).
Литература
Бадаева Т.А., Рыбакова Л.И. И Строение и свойства сплавов урана, тория и циркония Сб. статей. М.: Госатомиздат, 1963. 379 с
DalleD.M., Domer S., LuptonD.F.//J.Nucl. Mater., 1988. P. I4l—143. Part A. P. 369-372
Nowotny H., Schachner H. II Monatsh. Chem. 1953. V. 84. N I. P. 169-180.
Л А. Третъяченко
Pd-Pr. ПАЛЛАДИЙ-ПРАЗЕОДИМ
Диаграмма состояния Pd-Pr не построена. В работах [V-C, 1] сообщается о пяти соединениях (табл. 324) в системе Pd-Pr: Pd3Pr7, PdPr, Pd4Pr3, Pd3Pr и Pd5Pr. Исследование проведено методом рентгеновского анализа.
Таблица 3 24 Кристаллическая структура соединений системы Pd-Pr
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
а
b
С
Pd3Pr7
Fe3Th7
hP20, Рбупс
1,0176
-
0,6415
PdPr
CrB
o€8, Cmcm
0,3850
1,0826
0,4614
Pd4Pr3
Pd3Pr
Pd4Pu3
Cu3Au
ЛЯ14, B3
cP4,
Pm3m
1,3595
0,4135
0,5804
Кристаллическая структура соединения Pd5Pr не определена.
Литература
Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллография интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982, 255 с
Pd-Pt. ПАЛЛАДИЙ-ПЛАТИНА
Диаграмма состояния Pd-Pt (рис. 411) построена в работе [1] методом "пятна" с помощью ячейки Кнудсена и оптического пирометра с исчезающей нитью накаливания. В качестве исходных материалов использованы Pd и Pt чистотой 99,95 % (по массе). Образцы синтезировали в тиглях из А12О3 в вакууме в индукционной печи и отжигали при температуре 1300 °C в течение семи суток.
Установлено, что Pd и Pt образуют непрерывный ряд твердых растворов. Кривые ликвидуса и солидуса расположены ниже рассчитанной кривой солидуса согласно работе [2] и выше кривых ликвидуса и солидуса, рассчитанных с использованием модели регулярных растворов в работе [3].
Литература
1 Bharadwaj S.R., Kerkar A.S., Tripathi S.N., Dharwadkar S.P. П J. Less-Common Met. 1991. V 169. NLP 167-172
PdPt, *7- fam.) Pt
Кузнецов Г.М., Рытвин E.H., Никонова И.В. и др. U Изв АН СССР Металлы 1985 N 4 С 194-197
Bharadwaj S.R., Tripathi S.N.//J Alloy Phase Diagrams 1990 V 6 P 118-122
С П Алисова
Pd-Pu. ПАЛЛАДИЙ-ПЛУТОНИЙ
Диаграм ма состояния Pd-Pu приведена на рис. 412 по данным работы [1 ] В системе существуют четыре соединения. Соеди нения Pu3Pd4 и PuPd3 образуются конгруэнтно при температурах 1190 и 1500 °C соответственно; соединения Pu5Pd4 и PuPd кристаллизуются по перитектическим реакциям при температурах 970 и 1150 °C соответственно; соединение PuPd при температуре 950 °C распадается по эвтектоидной реакции на смесь Pu5Pd4 + Pu3Pd4. При температурах 630,1060 и 1240 °C осуществляются эвтектические превращения.
Растворимость Pd в (еРи) и (бРи) не превышает 1 % (ат.), растворимость Ри в (Pd) при комнатной температуре составляет 13,6 % (ат.) и возрастает до 14,3 % (ат.) При температуре 1000 °C [Ш].
Соединение PuPd3 имеет кристаллическую структуру типа AuCu3 (символ Пирсона сР4, пр.гр. Рт Зт) с параметром а = 0,4077-0,4119 нм в пределах области гомогенности соединения, равной 5 % (ат.).
Согласно работе [2] соединение Pu3Pd4 имеет ромбоэдрическую структуру с параметром а = 0,7916 нм, а = 114,2°, что в гексагональной симметрии соответствует параметрам решетки а = 1,3304 нм, с = = 0,5783 нм (а = 1,3344 нм, с = 0,5744 нм [1]). В работе [2] указано, что кристаллическая решетка соединения Pu3Pd4 относится к новому структурному типу, пр гр. R 3.
Литература
I Кутайиев В.И., Чеботарев Н.Т., Андрианов МА. и др. // Атомная энергия 1967 Т 23 №6 С 511-519
Cromer D.T., Larson А.С., Roof R.B.// Acta Crystallogr В 1973 V 29 N 3 P 564-567
M В Раевская, E M Соколовская
Pd-Re. ПАЛЛАДИЙ-РЕНИЙ
Диаграмма состояния Pd-Re приведена на рис. 413 поданным работ [1, 2]. Система Pd-Re характеризуется образованием ограниченных
твердых растворов на основе компонентов и осуществлением перитектического превращения при 1650+25 °C. Растворимость Re в (Pd) при температурах 1000-1500 °C составляет -11% (ат.). Установлено, что добавка Re к Pd увеличивает твердость и удельное электросопротивление сплавов, что сопровождается уменьшением параметра решетки а твердого раствора на основе Pd с гранецентрированной кубической структурой от 0,3882 нм для Pd до 0,3650 нм (для сплава с содержанием 11 % (ат.) Re).
Литература
ТылкииаМ.А., Цыганова И.А., СавицкийЕ.М.//Журнал неорганической химии. 1962 Т. 7. Вып. 8. С. 1917-1927.
Благородные металлы: Справочник/Под ред. Савицкого Е.М. М.: Металлургия. 1984. 592 с.
М.А. Тылкина
Pd-Rh. ПАЛЛАДИЙ-РОДИЙ
Диаграмма состояния Pd-Rh приведена на рис. 414 по данным работы [1]. Исследование проведено рентгеновским анализом. Установлено образование непрерывного ряда твердых растворов с гранецентрированной кубической структурой; предполагаемое в работе [2] полиморфное превращение Rh и связанное с ним превращение в твердом состоянии в работе [1] не подтверждено. При температурах ниже 1000 °C существует широкая область расслаивания твердых растворов с критической температурой 845 °C.
О 10 2030405060108090100
Pd Kh*A (am.)
Рнс. 414. Pd-Rh
Литература
I. Raub E., Beeskow H., Menzel D. П Z. Metallkunde. 1959. Bd. 50. N 7. S. 428-431.
Рудницкий A.A., Полякова P.C., Тюрин И.И. // Известия сектора платины и других благородных металлов. М.: Ин-т общей и неорганической химии АН СССР, 1955. Вып. 29 С. 190-196
Pd-Ru. ПАЛЛАДИЙ-РУТЕНИЙ
Диаграмма состояния Pd-Ru (рис. 415) построена по расчетным данным работы [1], которые хорошо согласуются с экспериментальны ми результатами, полученными микроструктурным, рентгеновским и термическим анализами в работах PC, Э, Ш]. При температуре 1583 °C и содержании 17,2 % (ат.) Ru осуществляется перитектическое равновесие. Растворимость Pd в (Ru) при перитектической температуре составляет 17 % (ат.). Растворимость Ru в (Pd) уменьшается с понижением температуры:
Температура, °C 60010001 10013001400
Растворимость Ru, % (ат.) 3,35,57,010,713,5
Согласно работе [2] параметр решетки а твердого раствора на основе Pd с гранецентрированной структурой уменьшается с увеличением в сплавах Ru от 0,3879 нм при 8,57 % (ат.) Ru до 0,3875 нм при 15,07 % (ат.) Ru.
Pd Ru, Vo (am.) Ru
Рис. 415. Pd-Ru
Л тература
I Rand M.N., Potter P.E. // Physica. 1981. Bd. 103. N I. S 21-30.
2 Koster W., Hadmann D„ Lueck R. //Ann. Phys. 1963 Bd 11. N 6. S. 307-310.
Pd-S. ПАЛЛАДИЙ-СЕРА
Диаграмма состояния Pd-S в интервале концентраций 0-40 % (ат.) S приведена на рис. 416 по данным работы [X]. Установлено образование четырех соединений: Pd4S, Pd3S, PdS и PdS2. Условия образования соединений PdS и PdS2 не определены и они не показаны на рис. 416. Соединение Pd4S образуется по перитектической реакции при температуре 761 °C. Соединение Pd3S кристаллизуется также инконгруэнтно при температуре 635 °C и распадается по эвтектоидной реакции при 555 °C. При температуре 623 °C осуществляется монотектическая реакция.
В работе [2] приведен участок диаграммы состояния Pd-S в интервале концентраций от 23 до 32 % (ат.) S (рис. 416, вставка); указано на образование по перитектоидной реакции соединения Pd16S7, имеющего область гомогенности. Температурный интервал существования соединения Pd3S подтверждают данные, приведенные в работе [X].
Кристаллическая структура соединений системы Pd-S дана в табл. 325.
Таблица 3 2 5 Кристаллическая структура соединений системы Pd-S
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр П>
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
Pd4S
Pd4Se
/РЮ, Р42]С
0,51147
-
0,55903
[Э]
Pd3S
Pd3S
оС16, Лта2
0,6088
0,5374
0,7453
[2]
Pd!6S7
Pd16S7
с/46, /43 т
0,89300 0,8954
-
[Э] [1]
PdS
PdS
1Р\(>, Р^т
0,643 0,6429
-
0,163
0,6611
[X] [3]
PdS2
PdSe2
«Р12, РЬса
0,5460
0,5541
0,7531
[X]
Литература
Matkovic Р„ EJ-Boragy М., Schubert К.//J Less-Common Met 1976 V 50 N 1-2 Р 165-176
Rost Е„ Vestersio Е.//Acta Chem Scand 1968 V. 22 N 3 P 819-826
BreseN., Squattito P.J., Ibers J.A.//Acta Crystallogr C 1985 V 41 N 12 P 1829—1830
Ю Б Кузьма
Pd-Sb. ПАЛЛАДИЙ-СУРЬМА
Диаграмма состояния Pd-Sb приведена на рис. 417 поданным работы [X] В системе существуют четыре соединения. Соединения Pd3Sb (Р) и PdSb плавятся конгруэнтно при температурах 1220 и 805 °C соответственно, соединения Pd5Sb3(y) и PdSb2 кристаллизуются по перитектическим реакциям при 845 и 678 °C. При температурах 1070, 731 и 590 °C и концентрациях - 21, -42,3 и -89 % (ат.) Sb осуществляются эвтектические реакции. При температуре 550 °C соединение Pd5Sb3 распадается по эвтектоидной реакции. Предполагают, что соединение Pd3Sb обладает полиморфизмом, температура полиморфного перехода Р e Р', видимо, зависит от состава, как следует из рисунка.
В работе [1] система Pd-Sb исследована в интервале концентрации от 23 до 30 % (ат) Sb Сплавы синтезировали в эвакуированных
Рнс. 417. Pd-Sb
кварцевых ампулах при температуре на 100 °C выше температуры плавления и охлаждали на воздухе. Затем образцы гомогенизировали при температуре 480 °C в течение 12 ч и закаливали в воде. Исследование проводили методом рентгеновского анализа. Установлено образование четырех соединений, отличных от приведенных в работе [X]: Pd5Sb2, Pd2Sb, Pd8Sb3 и Pd5+Sb2_, определены их области гомогенности.
Соединение Pd5Sb2 получено напылением тонких пленок согласно работам [2, 3], таким же методом получено соединение Pd5Sb3 в работах [3, 4]. Структуры этих соединений исследованы электронографически. В работе [6] определена структура соединения Pd20Sb7. В табл. 326 приведены данные о кристаллической структуре соединений системы Pd-Sb согласно работе [V-C].
Таблица 3 2 6 Кристаллическая структура соединений системы Pd-Sb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
a
b
c
Pd3Sb
NaTl
cFI6, Fdlm
0,63905
-
-
Pd 2OSb7
Pd20Sb7
hR21, RI
1,1734
-
1,1021
Pd5Sb3
Pd5Sb3
Ric
0,76152
-
4,3032
Pd5Sb2
Ni5As2
hP42, Pb^in
0,7606
-
1,3863
Pb5Sb2
Pb5Sb2
hPM, Pb^/mmc
0,7598
-
2,8112
Pd2Sb
Pd2As
<)C24, Ож2|
0,3354
1,7444
0,6909
PdSb
NiAs
h P4. Pb^immc
0,4076
-
0,559
PdSb2
FeS2
ePU, Pal
0,64524
-
-
Литература
. El-Boragy М„ Schubert К. // Z. Metallkunde. 1971. Bd. 62. N 4. S. 314-323.
El-Boragy H., Bhan S., Schubert К.//J Less-Common Met. 1970. V. 22. P. 445
Wopersnow W,, Schubert K. // J Less-Common Met. 1976. V. 48. P. 79—87.
. Маи Л.И., Исиамов P.M. // Кристаллография. 1977. T. 24. Вып. 3 С. 632—635.
Wopersnow W., Schubert К.//J Less-Common Met. 1977. V. 51 P. 35—44.
Е.И Гладышевский, О. И Бодак, В К. Печарский
Pd-Sc. ПАЛЛАДИЙ-СКАНДИЙ
Диаграм ма состояния Pd-Sc приведена на рис. 418 по данным работы [1]. Исследование выполнено методами термического, микроструктурного и рентгеновского анализов. В системе существуют пять соединений: соединение PdSc плавится конгруэнтно при температуре 1600 °C,
Рис. 418. Pd-Sc
соединения Pd3Sc, Pd2Sc, PdSc7 и PdSc4 кристаллизуются по перитектическим реакциям при температурах 1450,1430, 1200,1040 °C соответственно. При температурах 1415 и 1000 °C и концентрации 40 и 92 % (ат.) Sc соответственно осуществляется эвтектическая кристаллизация.
Растворимость Sc в (Pd) при температуре перитектики 1450 °C составляет 15 % (ат.), растворимость Pd в (Sc) практически отсутствует.
Сведения о кристаллической структуре соединений системы Pd-Sc приведены в табл. 327 по данным работ [2, V-C],
Таблица 3 2 7. Кристаллическая структура соединений системы Pd-Sc
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметр решетки а, нм
PdSc2
NiTi2
С/^6, Fd3m
1,2427
PdSc
CsCl
сР2, РтЗт
0,3283
Pd2Sc
Cu2Mg
сЕ24,
Fd3m
0,3963
Pd3Sc
Cu3Au
сР4, РтЗт
0,3969
Литература
Савицкий Е.М., Полякова В.П., Кривдии Б.П. и др. // Диаграммы состояния металлических систем: Сб статей. М.: Наука, 1971. С 200-203.
Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский
Pd-Se. ПАЛЛАДИЙ-СЕЛЕН
Диаграм м а состояния Pd-Se приведена на рис. 419 по данны м работы [1]. Исследование проведено методами микроструктурного, рентгеновского и термического анализов, а также определением энтальпии образцов, полученных взаимодействием Pd чистотой 99,99 % (по массе) и Se чистотой 99,998 % (по массе). Установлено образование восьми соединений. Соединения Pd4 5Se, Pd4Se, Pd7Se, Pd3Se, Pd7Se4 и Pd17Se(5 кристаллизуются по перитектическим реакциям при температурах 635, 544, 538, 430,415 и 680 °C соответственно; соединение PdSe2 образуется по синтектической реакции при температуре 760 °C. Соединение PdSe образуется по перитектоидной реакции при температуре 620 °C. При температуре 385 °C осуществляется эвтектическое превращение. Соединение Pd4 5Se при температуре 390 °C распадается по эвтектоидной реакции с образованием смеси твердого раствора на основе Pd и соединения Pd4Se.
В работе [2] высказано предположение об образовании соединения Pd9Se в интервале температур 385-625 °C со структурой, имеющей тригональную симметрию (тип не установлен).
Рис. 419. Pd-Se
Соединение Pd4Se претерпевает полиморфное превращение при 527 °C.
Максимальная растворимость Pd в (Se) составляет 5 % (ат.) при температуре 760 °C согласно работе [1]. Растворимость Se в (Pd) не превышает 1,5 % (ат.) при температуре 590 °C согласно данным работы [2]. В табл. 328 приведёна кристаллическая структура соединений системы Pd-Se.
Таблица 3 2 8. Кристаллическая структура соедииеиий системы Pd-Se
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
С
Pd4Se
Pd4Se
p*ixc
0,52324
-
0,56470
[Э]
Pd7Se2''
-
-
0,9462
0,5354
0,5501
[1]
Pd3Se*2
-
-
2.1414
0,5504
1,2030
[3, И
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
С
Pd^e/
-
'2,2,2,
1,0162
1,0172
0,6863
0,6873
0,5375
0,5381
[3]
[1]
Pd7Sel5
-
Рт Зт
1,0606
-
-
[Ш]
PdSe
PdS
/Р16, Р^т
0,673
-
0,691
[X]
PdSe2
FeS2
оР6, Рппт
0,5741
0,5866
0,7691
[X]
** Моноклинная сингония, р = 86,5°.
2 Моноклинная сингония, р = 99,94°.
3 Орторомбическая сингония.
4 Кубическая сингония.
Литература
I Olsen T., Rost E., Gronvold P. П Acta Chem. Scand. A. 1979. V. 33. N 2. P. 251—256.
Takabatake T., Ishikava M., Jorda J.L. И J. Less-Common Met. 1987. V. 134. P. 79—89.
Matkovic T., Schnbert K. // J. Less-Common Met. 1978. V. 59. N 1. P. 57-63.
E.M. Соколовская, M.B. Раевская
Pd-Si. ПАЛЛАДИЙ-КРЕМНИЙ
Система сплавов Pd-Si исследовалась неоднократно [X, Э, Ш, 1-6] методами дифференциального термического, термо магнитного, микро- и рентгеноструктурного анализов, измерения плотности сплавов. На рис. 420 приведена диаграмма состояния Pd-Si по данным работ [1,2]. В качестве исходных компонентов использовали Pd и Si чистотой 99,999 % (по массе). Сплавы готовили в дуговой печи в атмосфере аргона.
В системе Pd-Si по данным работ [1, 2] при кристаллизации из расплава образуется пять промежуточных фаз, из которых Pd5Si, Pd3Si, Pd2Si плавятся конгруэнтно при температурах 818, 1070, 1394 °C соответственно. Соединения Pd4Si и PdSi образуются по перитектическим реакциям при температурах 830 и 901 °C. В работе [1] предполагается,
Si,% (по массе)Si,% (по массе)Рис. 420. Pd-SiРис. 420. Pd-Siчто фаза Pd2Si претерпевает упорядочение при температуре 1097 °С;фаза Pd4Si имеет полимерное превращение при температуре 772 °C. В системе протекают четыре эвтектические реакции:
Si,% (по массе)
Si,% (по массе)
Рис. 420. Pd-Si
Рис. 420. Pd-Si
Ж - (Pd) + Pd5SiЖ - Pd5Si + Pd4SuЖ - Pd3Si + Pd2Si Ж - PdSi + (Si)'Ж - (Pd) + Pd5SiЖ - Pd5Si + Pd4SuЖ - Pd3Si + Pd2Si Ж - PdSi + (Si)'при 821 °C и 15,5 % (ат.) Si;
Ж - (Pd) + Pd5Si
Ж - Pd5Si + Pd4Su
Ж - Pd3Si + Pd2Si Ж - PdSi + (Si)'
Ж - (Pd) + Pd5Si
Ж - Pd5Si + Pd4Su
Ж - Pd3Si + Pd2Si Ж - PdSi + (Si)'
при 816 °C и при -17 % (ат.) Si;
при 1050 °C и -28 % (ат.) Si;
при 892 °C и 52 % (ат.) Si
Кроме того, в системе установлено два нонвариантных эвтектоидных равновесия:
Pd5Si - (Pd) + Pd4 Si при 727 °C;
PdSi - Pd2Si + (Si) при 824 °C [1-2].
По данным работы [3] соединения Pd5Si, Pd4Si (Pd9Si2) и Pd3Si образуются по перитектическим реакциям при температурах -810, 823 и 1045 °C соответственно. Авторы обзора [4] считают, что соединение PdSi образуется конгруэнтно при температуре 972 °C. Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 329.
В работе [5] диаграмма состояния Pd-Si построена по расчетным данным. По результатам расчета ближайшая к Pd эвтектика содержит 16 % (ат.) Si.
В литературе [2, 6] указывается на образование метастабильных соединений в системе Pd-Si при высоких скоростях охлаждения из расплава. При кристаллизации из расплава со скоростью охлаждения 102—104 °С/с в интервале концентрации от 0 до 30 % (ат.) Si кроме стабильных фаз Pd5Si и Pd4Si образуются две метастабильные фазы Pd5 25Si и Pd4 5Si, а при скорости охлаждения <102 ° С/с образуется фаза Pd5,25Si [2]. ’
Таблица 3 2 9 Кристаллическая структура соединений системы Pd-Si |4]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
а
b
С
Pd5Si*
Pd5P
mPlV
0,8465
0,7485
0,5555
Pd9Si2
-
оРЫ, Рпта
0,9414
0,74188
0,90548
Pd3Si
Fe3C
оР\Ь, Рпта
0,5735
0,7555
0,5260
Pd2Si
Fe2P
ИР9, РЫт
0,6496
-
0,3433
Pd2Si"
-
-
1,3055
-
2,7490
PdSi
MnP
оР8, Рпта
0,5599
0,3381
0,6133.
*J3 = 100,7° Гексагональная сингония
Литература
Langer H., Wachtel E.//Z. Metallkunde. 1981. Bd. 72. N U.S. 769-775.
Langer H., Wachtel E. И Z. Metallkunde. 1983. Bd. 74. N 8. S. 535-544.
Wysocki J., DuwezP.E.// Metal. Trans. A 1981. V. 12. N8. P. 1455—1460.
Roschel E., Rauh ChJ. И Z. Metallkunde. 1971. Bd. 62. N 11. S. 840-842.
Baxi H.C., Massalski T.B. H J. Phase Equilibria. 1991. V. 3. N 3. P. 349—356.
Saunders N. П Calphad. 1985. V. 9. N 4. P. 297-309.
ВП. Полякова
Pd-Sm. ПАЛЛАДИЙ-САМАРИЙ
Диаграмма состояния Pd-Sm (рис. 421) построена по данным дифференциального термического, металлографического и рентгеновского анализов [1] и имеет сложный характер. В системе установлено существование семи промежуточных фаз, из которых SmPd3, Sm4Pd5 и SmPd плавятся конгруэнтно при температурах -1620, 1260 и 1270 °C соответственно. Соединения SmPd5, SmPd2, Sm3Pd2 и Sm5Pd2 образуются по перитектическим реакциям:
Ж + SmPd3 - SmPd5 при 1120 °C;
Ж + SmPd3 = SmPd7 при 1160 °C;
Ж + SmPd - Sm3Pd2 при 795 °C;
Ж + Sm3Pd2 - Sm5Pd2 при 730 °C.
Область гомогенности соединения SmPd3 достигает - 4 % (ат.) при 1120 °C и несколько снижается с уменьшением температуры; область гомогенности фазы SmPd составляет 1-1,5 % (ат.). При понижении температурыдо 982-960 °C соединение SmPd претерпевает полиморфное превращение. По данным работ [2-3] соединение Sm5Pd2 более достоверно соответствует формуле Sm7Pd3. Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 330.
В работе [1] показано, что в системе Pd-Sm существуют четыре эвтектических равновесия:
Ж - (Pd) + SmPd5 при 1078 ^ и -86,5 % (ат.) Pd;
Ж - SmPd2 + Sm4Pd5 при 1080 °C и 62 % (ат.) Pd;
Ж - Sm4Pd5 + SmPd при 1225 °C и -53,3 % (ат.) Pd;
Ж = Sm5Pd2 + (aSm) при 692 °C и -20 % (ат.) Pd.
В работах [1-2] отмечается большая растворимость Sm в (Pd): область твердого раствора на основе (Pd) при температуре эвтектики 1078 °C достигает 10,3 [1] или 11,3 % (ат.) Sm [2].
Растворимость Pd в (aSm) и (₽Sm) >1 % (ат.). При добавлении Sm к Pd повышается температура полиморфного превращения aSm в pSm. Это превращение протекает по перитектической реакции при -955 °C [1].
В работах [4,9] изучены магнитная восприимчивость и намагниченность соединений Sm3Pd4, Sm3Pd2, Sm5Pd2.
Таблица 3 3 0. Кристаллическая структура соединений системы Pd-Sm
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
6
С
SrnPd5
SmPt5
-
0,5253
0,9015
0,2568
[6]
Sm Pd3
AuCu3
c/>4, Pm 3m
0,4110 0,410
-
-
[1]
[7]
SmPd2" (Sm|0Pd2|)
mC 124, C2/c
2,4853
0,5765
1,6508
[8]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
Sm4Pd5 (Sm3Pd4)
Pu3Pd4
ЛЯ 14, R3
1.340
-
0,574
[9]
SmPd(HT)
CrB
оС%, Стет
0,377
1,065
0,456
[1]
Sm3Pd2
U3Si2
tPIO, P4/mbm
-
-
-
[1]
Sm7Pd3
Th7Fe3
Л 7-20, Р63тс
1,0014
0,6301
[4]
*P = 90,88
Литература
Loebich О., Raub E. //J. Less-Common Met. 1973. V. 30. N 1. P. 47-62
. Савицкий E.M., Полякова В.П., Рошаи H.P. // Редкоземельные металлы, сплавы и соединения: Сб. статей. М.: Наука. 1973 С. 71-81.
. Olcese G.L., // J. Less-Common Met. 1973. V. 33. N 1 P. 71-81.
. Moreau J.-M., Parthe E. // J. Less-Common Met. 1973. V. 32. N 1. P. 91-96.
Parthe E., Moreau J.-M.//J Less-Common Met. 1977. V. 53. N I P. 1-24.
Zhang K., Chen L. // Acta Met. Sinica. 1968. V. 24 NLP. B65-B67.
. Steeb S., Gebhardt E., Reule H. // Monatsh. Chem 1972. Bd. 103. N 3. S. 716-735.
. Fornasini M.L., Mugnoli A., Palenzona A. // Acta Crystallogr. B. 1979. V. 35. N 9 P 1950-1953.
Palenzona A., landelli A. //J. Less-Common Met. 1974. V. 34. N 1. P. 121-125.
Yakinthos J.K., Gamari-seale H., La Forest J. // Physica Status Solidi(a). 1977. V. 40. N 2. P. K105-K108.
В.П. Полякова
Pd-Sn. ПАЛЛАДИЙ-ОЛОВО
Диаграмма состояния Pd-Sn (рис. 422) приведена по данным аналитического обзора [Э]. Она построена на основании результатов термического, микроструктурного и рентгеноструктурного анализов. В системе установлено образование восьми промежуточных фаз, из которых соединения Pd3Sn и pPd3Sn2 образуются из расплава конгруэнтно при температурах 1326 и 1287 °C соответственно. Соединения aPd3Sn7, PdSn, PdSn7, PdSn3, PdSn4 образуются по перитектическим реакциям:
Snr% (по массе)
Рве. 422. Pd-Sn
при 900 °C;при 810 °C;при 600 °C;при 345 °C;при 295 °C.при 900 °C;при 810 °C;при 600 °C;при 345 °C;при 295 °C.Ж + pPd3Sn2 “ aPd3Sn2
при 900 °C;
при 810 °C;
при 600 °C;
при 345 °C;
при 295 °C.
при 900 °C;
при 810 °C;
при 600 °C;
при 345 °C;
при 295 °C.
Ж + aPd3Sn2 - PdSn
Ж + PdSn - PdSn2
Ж + PdSn2 - PdSn3
Ж + PdSn3 - PdSn4
Фаза Pd2Sn образуется в твердом состоянии по перитектоидной реакции Pd3Sn + pPd3Sn2 = Pd2Sn при температуре 820 °C. Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 331.
В системе наблюдаются три эвтектических равновесия:
Ж » (Pd) + Pd3Snпри 1280 °C и 21,1 % (ат.) Sn;
Ж - Pd3Sn + pPd3Sn2 при 1215 °C и 30,2 % (ат.) Sn;
Ж - PdSn4 + (Sn) при 230 °C и 0,22 % (ат.) Pd.
Максимальная растворимость Sn в (Pd) составляет -17 % (ат.) или 19 % (по массе) при температуре эвтектики 1280 °C [Э].
В работе [1] методами дифференциального термического, микроструктурного (с применением поляризованного света) и рентгеновского анализов уточнена часть диаграммы состояния Pd-Sn в интервале концентраций 36-43 % (ат.) Sn, т.е. в области предполагаемого соединения Pd20Sn)3 (вставка на рис. 280). В качестве исходных компонентов были использованы Pd и Sn чистотой 99,9 % (по массе). Установлен более сложный характер фазовых равновесий в этой части системы. Соединение Pd20Sn|3 упорядочивается при температуре 600±50 °C и концентрации 39,8 % (ат.) Sn.
Таблица 331. Кристаллическая структура соединений системы Pd-Sn
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
Pd3Sn
Си
cF4, Fm Зт
0,397
-
-
Pl
Pd2Sn
Ni2Si (Co2Si)
oPll, Pnma
0,812
0,565
0,431
P.X]
aPd3Sn2'
-
-
-
-
-
P]
Pd20Sn|3
Nil2Ga3Ge6
hP66, />3,21
0,87985
_
1,69837
[1]
PdSn
MnP
aPS, Pnma
0,647
0,387
0,650
0,613
1,720
0,632
P]
[X]
PdSn"
-
-
0,393
0,618
0,638
[Х,Э]
PdSn2
PdSn2
oC24, Abai
0,6491
0,6491
1,2179
[X]
PdSnf
CuA12
z/12, IMmcm
0,6546
0,6490
-
2,457
2,4378
[X]
P]
PdSn4
PdSn4
1
oCIQ, Abai
0,640
0,643
1,144
[X]
* Сверхструктура 0Pd3Sn2.
Моноклинно искаженная структура типа MnP, 0 = 88,5° после закалки из жидкого состояния.
После медленного охлаждения.
Литература
Saran N., Alasafi K., Schubert К. П Z. Metallkunde. 1981. Bd. 72. N 7. S. 517-520.
В.П. Полякова
Pd-Sr. ПАЛЛАДИЙ-СТРОНЦИЙ
Диаграмма состояния Pd-Sr не построена. Рентгеновские и металлографические исследования, проведенные в работах [1-3], позволили установить существование в системе трех соединений SrPd5, SrPd2 и SrPd, из которых SrPd5, вероятно, плавится конгруэнтно. Предполагается, что между (Pd) и SrPd5, так же как между SrPd5 и SrPd2, образуются эвтектики [1]. Кристаллическая структура промежуточных фаз в системе Pd-Sr приведена в табл. 332.
Таблица 3 3 2. Кристаллическая структура соединений системы Pd-Sr
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
с
SrPd5
CaCu5
hP6, РЫттт
0,5411
0,4416
[1]
SrPd2
MgCu2
cF24, Fdlm
0,7800
0,7826
-
[1]
[2]
SrPd
CrB
oCi, Стет
-
-
[3]
Литература
Heumann Т., Kniepmeyr М. И Z. Anorg. All. Chern. 1957. Bd. 290. S. 191—204.
Wood E.A., Compton V.B. H Acta Crystallogr. 1958. V. IIP. 429—433.
Bruzzone G., Merlo F. H J. Less-Common Met. 1982. V. 85. N 2. P. 285—306.
В.П. Полякова
Pd-Ta. ПАЛЛАДИЙ-ТАНТАЛ
Диаграмма состояния Pd-Ta требует детального дополнительного исследования. Существует два варианта диаграммы состояния Pd-Ta (рис. 423, а [1], б [3]), построенных на основании данных термического анализа (измерения температуры солидуса с помощью оптического
Та, •/• (по массе)
PdТа, % (ат)Та
а)
PdТа, 7о(ат.)Та
6)
пирометра), микро- и рентгеноструктурного анализов, измерения свойств сплавов. Они отличаются друг от друга характером образования промежуточных фаз.
В системе установлено существование широких областей твердых растворов на основе (Pd) и (Та) и четырех промежуточных фаз: Pd3Ta, Pd2Ta, PdTa и фаза о [1-3].
Максимальная растворимость (Pd) в (Та) при температуре перитектики составляет -20 % (ат.) [3] и 24,6 % (ат.) [1]. В обеих работах отмечается температурная зависимость растворимости Pd в (Та); при 1000 °C она составляет -8-10 % (ат.).
Твердый раствор на основе Pd образуется по перитектической реакции (Pd) = Ж + Pd3Ta при температуре 1860 °C [1] или 1730 °C [3]. Максимальная растворимость Та в Pd при температуре перитектики составляет 22 [3] или 18 % (ат.) [1].
По данным обеих работ [1,3] фаза о образуется по перитектической реакции Ж + (Та) « о при температуре 2350 °C [1] или 2550 °C [3]. По данным работы [1] фаза о существует в ограниченном интервале температур и при 1575 °C распадается по эвтектоидной реакции о •* = (Та) + PdTa. По данным работы [3] фаза о существует во всем интервале температур от температуры плавления до 1000 °C и имеет заметную область гомогенности.
Большие противоречия имеют место при определении характера образования и областей существования трех других промежуточных фаз.
По данным работы [1] соединение PdTa плавится конгруэнтно при -2000 °C, соединение Pd3Ta образуется по перитектической реакции при 1920 °C, а соединение Pd2Ta - по перитектоидной реакции при температуре >1670 °C. Согласно данным работы [3] соединение PdTa образуется по перитектической реакции при 1720 °C, а два других Pd3Ta и Pd2Ta плавятся конгруэнтно при температуре 1770 и 1800 °C соответственно.
В работе [3] предположили, что соединение PdTa существует в двух модификациях. Высокотемпературная модификация pPdTa при температуре 1550 °C эвтектоидно распадается на о + Pd2Ta, низкотемпературная модификация aPdTa образуется в твердом состоянии по перитектоидной реакции при температуре 1410 °C. Кристаллическая структура промежуточных фаз в системе Pd-Ta приведена в табл. 333.
Между фазой о и соединением PdTa наблюдается эвтектическая реакция Ж = о + PdTa при температуре 1720 °C и концентрации -56,6 % (ат.) Та [1] или при 1700 °C и 52 % (ат.) Та [3].
В работах [4,7] показано, что при исследовании диффузионных слоев методом микрорентгеноспектрального анализа в системе Pd-Ta в интервале температур 700-1030 °C кроме известных ранее фаз обнаружены соединения Pdi5Ta4, Pd6Ta, Pd12Ta, Pd17Ta, что, вероятно, связано
с неравновесным состоянием системы. Физико-механические свойства сплавов приведены в работах [2, 3].
Таблица 3 3 3. Кристаллическая структура соединения системы Pd-Ta
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
Pd3Ta
TiAl3
z/8, IMmmm
0,3880 0,388
-
0,7978 0,796
[2] Hl
Pd2Ta
MoPt2
ol\t>, Immm
0,290
0,844
0,377
[5]
Pd2Ta
NbPt2
0
0,2896
0,8397
0,3790
[6]
aPdTa
yTiCu
IP*. PMnmm
0,3279
-
0,6036
[2]
pPdTa*
-
Fm 3 m
0,4006
-
-
0
pu
ГР30,
0,966
-
0,503
Hl
(PdTa3)
P4jnnni
0,9978
—
0.5208
[2]
Получено после быстрой закалки, кубическая сингония.
Литература
J. Савицкий Е.М., Полякова В.П., Тылкина М.А. //Журнал неорганической химии 1964. Т. 9. N 7. С. 1645-1649.
Darby J.B., Downey I.W., Norton L.J. //Trans. AIME. 1963. V. 227. P. 1028-1029
Waterstrat R.M., Gissen R.C., Kosh R., Manuzewski R.C. Metal. Trans A. 1978. V. 9 N 5 P. 343-348.
Савицкий E.M., Полякова В.П., Тылкина М.А. Сплавы палладия. М.: Наука. 1967 214с.
Maldonado A., Schubert К. //Z. Metallkunde. 1964. В. 55. N 10. S. 619—626.
Gissen R.C., Grant N.J.//Acta Crystallogr. 1964. V. 17. P. 615—616.
Brunsch A., Steeb S. // Z. Naturforsh. 1971. N 2 S. 274-279
В.П. Полякова
Pd-Tb. ПАЛЛАДИЙ-ТЕРБИЙ
Диаграмма состояния Pd-Tb приведена на рис. 424 по данным аналитического обзора [1], в котором были использованы результаты работ [2, 3]. В работах [4-9] приведены данные по исследованию структуры и термодинамических параметров отдельных соединений в системе Pd-Tb.
Диаграмма состояния Pd-Tb характеризуется широкой областью твердых растворов на основе Pd и образованием семи промежуточных
Pd^/o (no массе)Pd^/o (no массе)Рис. 424. Pd-TbРис. 424. Pd-Tb
Pd^/o (no массе)
Pd^/o (no массе)
Рис. 424. Pd-Tb
Рис. 424. Pd-Tb
фаз. Соединения Tb5Pd2,TbPd,Tb3Pd4,TbPd3 образуются непосредственно из расплава конгруэнтно при температурах 860, 1420, 1370, 1670 °C соответственно. Фазы Tb3Pd2, Tb2Pd3,Tb|0Pd2| образуются из расплава по перитектическим реакциям при температурах 915, 1200, 1280 °C соответственно. В твердом состоянии по перитектоидной реакции образуется, вероятно, соединениеTbPd7, аналогичное соединениям этой стехиометрии в системах Pd с другими РЗМ. Соединения TbPd и Tb2Pd3 существуют в двух модификациях. Полиморфный переход в соединении TbPd протекает в интервале температур 880-850 °C. Температура полиморфного перехода соединения Tb7Pd3 равна 1120 °C, область гомогенности этого соединения требует уточнения.
В системе Pd-Tb наблюдаются пять эвтектических взаимодействий:
Ж = (aTb) + Tb5Pd2 Ж - Tb5Pd2 + Tb3Pd2 Ж - pTbPd'+ Tb3Pd4 Ж - Tb2Pd3 + TbI0Pd21 Ж - TbPd3 + (Pd)Ж = (aTb) + Tb5Pd2 Ж - Tb5Pd2 + Tb3Pd2 Ж - pTbPd'+ Tb3Pd4 Ж - Tb2Pd3 + TbI0Pd21 Ж - TbPd3 + (Pd)при 820 °C и 24 % (ат.) Pd;
Ж = (aTb) + Tb5Pd2 Ж - Tb5Pd2 + Tb3Pd2 Ж - pTbPd'+ Tb3Pd4 Ж - Tb2Pd3 + TbI0Pd21 Ж - TbPd3 + (Pd)
Ж = (aTb) + Tb5Pd2 Ж - Tb5Pd2 + Tb3Pd2 Ж - pTbPd'+ Tb3Pd4 Ж - Tb2Pd3 + TbI0Pd21 Ж - TbPd3 + (Pd)
при 850 °C и 31 % (ат.) Pd;
при -1350 °C и 55 % (ат.) Pd;
при 1185 °C и 64 % (ат.) Pd;
при 1170 °C и 85,5 % (ат.) Pd.
Кристаллическая структура промежуточных фаз системы Tb-Pd приведена в табл. 334.
Таблица 3 3 4. Кристаллическая структура соединений системы Pd-Tb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
Tb5Pd2
Ho5Pd2
cF\ 44, Fd3m
1,3607
-
-
[5]
Tb5Pd2
Dy5Pd2
r/49, /4,/a
0,960
-
1,358
[6, V-C]
pTbPd
FeB
»P8, Pnma
0,7192
0,4344
0,5599
17]
aTbPd
CrB
od, Cmcm
0,3722
1,0523
0,4554
[V-C]
Tb3Pd4
Pu3Pd4
hR14, R3
1,3178
-
0,5708
[8]
TbPd3
AuCu3
cP4, Pm 3m
0,4074 0,4069
0,407
-
-
[7]
[8]
[9]
Литература
Okamoto Н. // J. Phase Equilibria. 1991. V. 12. N 2. Р. 252—253.
Borzone G., Cacciamani G. // Calphad. 1990. V. 14. N 2. P. 139—149.
Loebich O„ Ranb E. // J. Less-Common Met. 1973. V. 30. N 1. P. 47—62.
Зайцев А.И., Пронин A.B., Призельков Ю.А., Несмеянов А.Н. И Теплофизика высоких температур. 1986. V. 24. N 2. С. 271—275.
Fornasini M.L., Palenzona А. И J Less-Common Met. 1974. V 38 N1 Р. 77—82.
Steeb S., Gebhardt E., Reule H. // Monatsh. Chern 1972 Bd 103. N 3. S. 716—735
Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа. 1982. 255 с.
Благородные металлы: Справочник / Под ред. Савицкого Е.М. М.: Металлургия, 1984. 592 с
Harris J.R., Raynor G.V.//J. Less-Common Metals. 1965. V. 9. P. 263—265.
В.П Полякова
Pd-Tc. ПАЛЛАДИЙ-ТЕХНЕЦИЙ
Диаграмма состояния Pd-Tc не построена. По данным справочника [Ш] сплавы данной системы в интервале концентраций 25-86 % (ат.) Тс изучены методом рентгенофазового анализа. Установлено, что в системе существуют только ограниченные твердые растворы на основе исходных компонентов, взаимная растворимость которых приведена ниже [Ш]:
Температура, °C 15001050
Растворимость, % (ат.):
Pd в (Тс) -28>25
TcB(Pd) -5047
М.В. Раевская
Pd-Te. ПАЛЛАДИЙ-ТЕЛЛУР
Диаграмма состояния Pd-Te (рис. 425) построена на основании результатов дифференциального термического, микрорентгеноспектрального и рентгеноструктурного анализов, а также оптической пирометрии [1,2].
Диаграмма Pd-Te характеризуется сложным строением. В системе установлено образование девяти промежуточных фаз и широкой области твердых растворов на основе Pd. Наблюдается ретроградный солидус у твердых растворов (Pd): максимальная растворимость Те в (Pd) обнаружена при температуре -1050 °C и составляет 12,5 % (ат.). В интервале температур 459-780 °C растворимость Те в (Pd) не превышает 11 % (ат.) [1]. Те увеличивает параметры решетки Pd с 0,38903 до 0,396 нм при содержании в сплаве 12 % (ат.) Те [1].
Промежуточные фазы б" (25,8-29,4 % (ат.) Те), PdTe (50-56 % (ат.) Те), PdTe2 (65-66,5 % (ат.) Те) образуются из расплава конгруэнтно при температурах 905±5, 746 и 752 °C соответственно [1-2].
Соединения у' (24,2 % (ат.) Те), Pd9Te4 (б') (29,5-31 % (ат.) Те), Pd3Te2 (е) 40 % (ат.) Те) образуются по перитектическим реакциям:
Ж + б" - у'ПРИ 785 °C;
Ж + б" - Pd9Te4 (б') при 610 °C;
Ж + PdTe - Pd3Te2 (е) при 507 °C.
Фазы Pd4Te (Р) (18,2 % (ат.) Те), Pd20Te7 (у) (25,2-26,5 % (ат.) Те), Pd, 5Те (б) (27,5-30,0 % (ат.) Те) образуются по перитектоидным реакциям:
Рис. 425. Pd-Te
(Pd) + у' - Pd4Te (P)при 770 °C;
Y' + 6" = Pd70Te7 (у)при 754 °C;
Pd20Te7 (y) + Pd9Te4 (P) = Pd2 5Te (6) при 500 °C [1].
Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл 335.
Таблица 3 3 5 Кристаллическая структура соединений системы Pd-Te
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
с
Pd4Te
-
с^
Fm3m
1,269
1,2674
-
-
[3]
Р1
Pd,Te4"
-
mP, рг^с
0,7458
1,3938
0,8839
[4]
?W
Pd^Sb,
икп, КЗ
1,1797
1,1172
[5]
Pd3Te2
Rh3Te2
Ашиш
0,7900 0,905
1,2687
1,354
0,3858 0,755
[6]
[3]
PdTe
NiAs
ИР4, Pbjmmc
0,4135 0,41521
-
0,5674 0,56719
[X]
[Э]
PdTe2
Ромбе
Cdl2
?7°. эдрическая
hP3
P3m\ сингония
0,4036 0,40365
0,5128 0,51262
[X]
[Э]
В системе Pd-Te установлены четыре эвтектических и три эвтектоидных реакции [1-2]:
Ж -
(Pd) + у'
при 780
°C и 22,5 % (ат.) Те;
Ж»
PdgTe4 + Pd3Te, (е)
при 503
°C и 37 % (ат.) Те;
ж-
PdTe + PdTe2 '
при 730
°C и 59,5 % (ат.) Те;
ж-
PdTe2 + (Те)'
при 446
°C,
б" =
Pd20Te7 (y) + PdgTe4 (6')
при 563
°C;
Y' °
Pd4Te (P) + Pd20Te7 (y)
при 727
"С;
PdgTe4 (б') = Pd, 5Те (б) + Pd3Te2 (е) при 474 °C.
Литература
1 Chattopadhyay G., Bhatt Y.J., Khera S.K. // J Less-Common Met V 123 Complete P 251-266
2 Ipscr H., Schuster W.//J Less-Common Met 1986 V 125 Complete P 183-185
Харькин B.C., Имамов P.M., Семилетов C.A. // Изв АН СССР Неорганические материалы 1968 Т IV N 10 С 1801—1802
Matkovie P., Schubert K. //J. Less-Common Met. 1978. V. 58. N 2. P39—P46.
Wopersuow W., Schubert K.//J. Less-Common Met. 1977. V. 5LN 1. P. 35—44.
Matkovit P., Schubert K. // J. Less-Common Met. 1977. V. 52. N 2. P. 217-220.
В.П. Полякова
Pd-Th. ПАЛЛАДИЙ-ТОРИЙ
Диаграмма состояния Pd-Th (рис. 426) построена на основании данных дифференциального термического, микроструктурного и рентгеновского анализов, измерения свойств по совокупности работ [1-4]. В качестве исходных материалов использованы электролитический
Рис. 426. Pd-Th
Th и Pd чистотой 99,96 % (по массе) [1], Pd чистотой 99,8 % (по массе), и Th чистотой 99,6 % (по массе) [2-4].
Диаграмма состояния Pd-Th имеет сложный характер. В системе установлено семь промежуточных фаз, из которых ThPd3, ThPd, Th2Pd образуются непосредственно из расплава конгруэнтно при температурах >1500, 1412 и 1162± 12 °C соответственно [1]. Соединения Th3Pd13 (б), ThPd4 (е) [3], Th3Pd5 и Th3Pd4 [1] образуются по перитектическим реакциям при температурах 1215, 1340, 1387 и 1325±12 °C соответственно. Область гомогенности фазы б 17,9-18,7 % (ат.) Th,ThPd4 -22,5-25 % (ат.) [4]. Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 336.
Таблица 3 3 6 Кристаллическая структура соединений системы Pd-Th
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, им
Источник
a
b
c
Th3Pdl3(6)*
-
_
0,4094
-0,4130
-
0,4031
-0,4034
[3-4]
ThPd4(c)
AuCu3
cP4, Pm 3m
0,4102
-0,4113
-
-
[3-4]
ThPd3
TiNi3
ЛР16, P6}/mmc
0,5858-
-
0,9814-
[1]
Th3Pd5
-
hP&, Ptymmc
0,7149
-
0,3899
[1]
Th3Pd4
Pu3Pd4
-
-
-
-
[M]
ThPd
FeB
<>P%, Pnma
0,7249
0,4571
0,5856
[5]
Th2Pd
A12Cu
mi, 14!mcm
0,733 0,7308
-
0,593 0,5960
P] [1]
Тетрагональная сингония.
В системе наблюдаются три эвтектические реакции [1]:
Ж - Th3Pd5 + Th3Pd4 при 1212 °C и 38 % (ат.) Th;
Ж - ThPd + Th2Pdпри 1137± 12 °C и -64 % (ат.) Th;
Ж-ТЬ2Рб + (ТЬ)при 1112±12 °C и-77 % (ат.) Th.
Твердый раствор на основе Pd образуется непосредственно из расплава и по перитектической реакции при температуре 1145 °C. Перитектическая точка твердого раствора, полученная экстраполяцией, соответствует 15,3 % (ат.) Th. Кривая плавкости твердого раствора на основе Pd проходит через минимум при температуре 1125+12 °C и -12 % (ат.) Th [3]. Растворимость Th в (Pd) при температуре 950 °C составляет -14,5 %, при 650 °C -14,2 % (ат.) [3].
Растворимость Pd в (Th) менее 1 % (ат.) [1].
Литература
Thomson J.R., //J. Less-Common Met. 1964. V. 6. N I. P. 94-99.
Терехов Г.И-, Тагирова P.X., Иванов О.С. И Сплавы для атомной энергетики: Сб. статей. М.: Наука, 1979. С. 109-129.
Терехов Г.И., Александрова Л.Н., Тагирова Р.Х. И Изв. АН СССР. Металлы. 1984. N 6. С. 189-193.
Терехов Г.И., Александрова Л.Н.//Стабнльныен метастабнльныефазовыеравновесня в металлических системах: Сб. статей. М.. Наука, 1985. С. 146-150.
Thomson J.R.//Acta Crystallogr. 1964. V. 17 N 1 P. 64-65.
В.П. Полякова, Г. И. Терехов
Pd-Ti. ПАЛЛАДИЙ-ТИТАН
Диаграмма состояния Pd-Ti (рис. 427) построена на основании результатов дифференциального термического анализа, измерения температуры солидуса сплавов с помощью оптического пирометра по методу Пирани-Альтертурна, металлографического и рентгеновского анализов [1-3]. В качестве походных материалов для изготовления сплавов использовали иодидный Ti и Pd чистотой 99,9 % (по массе) [1-2].
По данным исследований [1, 2] в системе Pd-Ti существует шесть промежуточных фаз: TiPd3, TiPd2, Ti2Pd3, TiPd, Ti2Pd и Ti4Pd. Анализ литературных данных по исследованию системы Pd-Ti, проведенный в работе [3], указывает на возможное существование в данной системе еще двух соединений: Ti3Pd5 [62,5 % (ат.) Pd] и у [75-84 % (ат.) Pd], Соединения TiPd3 и TiPd образуются из расплава конгруэнтно при температурах 1530 и 1400 соответственно. Фазы Ti2Pd3 и TiPd2 кристаллизуются по перитектическим реакциям при температурах 1330 и 1400 °C. Соединение Ti2Pd образуется в твердом состоянии конгруэнтно при температуре 960 °C, а соединение Ti4Pd по перитектоидной реакции (aTi) + Ti2Pd » = Ti4Pd при -585 °C. Характер и температуры образования, область
Рис. 427. Pd-Ti
существования соединений у и Ti3Pd5 требуют уточнения. Фаза TiPd существует в двух модификациях, полиморфный переход в этом соединении протекает по мартенситному типу. В работе [3] предполагается существование двух модификаций соединения TiPd2.
В системе наблюдаются эвтектическое и два эвтектоидных равновесия:
Ж - pTiPd + Ti2Pd3 при -1280 °C [1,2);
(pTi) - (aTi) + Ti2Pd при 600 °C [2] или 595 °C [3];
(PTi) - Ti2Pd + pTiPd при 820 °C [1, 2].
Кривые плавкости твердых растворов на основе Pd и Ti проходят через минимум. Отмечается образование широкой области твердых растворов на основе pTi (до 45 % (ат.); растворимость Pd в (aTi) менее 1 % (ат.). Растворимость Ti в (Pd) достигает 22 % (ат.).
Кристаллическая структура промежуточных фаз системы Pd-Ti приведена в табл. 337.
T а б л и u a 337. Кристаллическая структура соединений системы Pd-Ti
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
У
AuCu3
еР4, РтЗт
0,3985
0,3885
-
-
[3]
TiPd3
TiNi3
hPl6, Phjmmc
0,5489 0,54895
-
0,8964 0,89739
[3]
TiPd2
MoSi2
life, I4/mmm
0,324
-
0,848
[3]
TiPd2"
-
-
0,341
0,307
0,856
[3]
Ti3Pd5
Ti3Pd5
IPS, P4lmmm
0,3263
-
1,1436
[3, V-C]
pTiPd
-Au2V
oCll, Cmcm
0,461
1,433
0,464
[3]
aTiPd
AuCd
oP4, Pmma
0,456
0,281
0,489
[3]
Ti2Pd
MoSi2
l«>, 14/mmm
0,3090
0,3095
-
1,0054 1,005
[3]
Ti2Pd
Zr2Cu
-
3,095
-
1,005
[2]
Ti4Pd
Cr3Si
cP8, Pm3n
0,5005
-
-
[3]
* Ромбическая структура, искаженная MoSi2
Литература
Еременко В.Н., Штепа Т.Д. И Порошковая металлургия. 1972. N 3. С. 75-81.
Штепа Т.Д. И Физика и химия конденсированных фаз, сверхпроводниковых материалов и их границ раздела- Сб. статей. Киев: Наукова Думка, 1975. С. 175-191.
Murray J.L. И Bull. Alloy Phase Diagrams 1982, V. 3. N 3. P. 321-329.
В.П. Полякова
Pd-Tl. ПАЛЛАДИЙ-ТАЛЛИЙ
Диаграмма состояния Pd-Tl (рис. 428) построена на основании данных дифференциального термического, микро- и рентгеноструктурного анализов [1]. В системе установлено образование четырех промежуточных фаз, образующихся по перитектическим реакциям:
Tl, */• (no массе)Tl, */• (no массе)
Tl, */• (no массе)
Tl, */• (no массе)
Рис. 428. Pd-Tl
при 1198 °C; при 1079 °C; при -900 °C;при 538 °C.при 1198 °C; при 1079 °C; при -900 °C;при 538 °C.Ж + (Pd) - Pd3Tl
при 1198 °C; при 1079 °C; при -900 °C;
при 538 °C.
при 1198 °C; при 1079 °C; при -900 °C;
при 538 °C.
Ж + Pd3Tl - Pd2Tl Ж + Pd2Tl - Pd13Tl9 Ж + Pd13Tl9 = PdTl2
Соединения Pd3Tl и Pd2Tl существуют в двух модификациях. Температура полиморфного перехода в соединении Pd3Tl составляет 1022 °C. Полиморфный переход в соединении Pd2Tl происходит в интервале температур 630-610 °C по мере увеличения содержания Т1 в сплаве.
Растворимость компонентов друг в друге не определена. Эвтектическая реакция Ж = (₽Т1) + PdTl2 протекает при 293, °C; эвтектическая точка сдвинута в сторону Т1.
Кристаллическая структура промежуточных фаз системы Pd-Tl приведена в табл. 338 по данным работы [I].
Таблица 338. Кристаллическая структура соединений системы Pd-Tl |1]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
a
С
Pd3Tl(BT)
TtAl3
//8, IMmmm
0,4146
0,7497
Pd3Tl(HT)
ZrAl3
//16, Wmmm
0,4117
1,5274
Pd2Tl(BT)
Ni2In
hP6, P63/mmc
0,453
0,566
Pd2Tl(HT)
Ni2Si
hP6, .
P63lm
-
-
Pd13Tl9
Pd|3Tlg
hPll,
0,895
0,562
P3ml
PdTI2
CuA12
till, IMmcm
0,6707
0,5743
Литература
1. Bhan S., GodeckeT., Panday Р.К., Schubert К. // J. Less-Common Met. 1968. V. 16. N 4. P. 415-425.
В.П. Полякова
Pd-Tm. ПАЛЛАДИЙ-ТУЛИЙ
Диаграмма состояния Pd-Tm не построена. Сообщается об образовании в системе Pd-Tm нескольких соединений, кристаллическая структура которых приведена в табл. 339.
Т а б л и ц а 339. Кристаллическая структура соединений системы Pd-Tm
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
С
Pd2Tm5
Ho5Pd2 или Dy5Pd2
сИ44, Fd3m
1,3368 '1,3297
—
[1]
[2]
PdTm(B)
CsCl
cPl, Pm 3 m
0,3440
—
[3]
Pd4Tm3
Pd4Pu3
HR 14, R3
1,2946
0,5657
[4]
Pd3Tm
Cu3Au
cP4, Pm 3m
0,4044
-
[2]
Литература
Fornasini M.L., Palenzona A.//J Less-Common Met. 1974. V 38. N 1. P. 77-82.
Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа. 1982. 255 с.
Parthe Е., Moreau M.-J.//J. Less-Common Met. 1977. V. 53. N 1. P. 1-24.
Palenzona A., landelli A. И J. Less-Common Met. 1974. V. 34. N 1. P. 121-124.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К Печорский
Pd-U. ПАЛЛАДИЙ-УРАН
Диаграмма состояния Pd-U (рис. 429) построена в работе [1] на основании обобщения литературных данных [2-4]. Системахарактеризу- ется образованием семи промежуточных фаз: UPd, U5Pd6, UPd3, UPd4, UPd5, U7Pd] |, U2Pd|7. Соединения UPd, U5Pd6, UPd4, UPd5 образуются из расплава по перитектическим реакциям при температурах 1047+7, 1110+10, 1525, 1440+10 °C соответственно, и имеют узкие области
Рис. 429. Pd-U
гомогенности. Фаза UPd3 кристаллизуется конгруэнтно при температуре 1640 °C.
При понижении температуры из твердого раствора на основе Pd в твердом состоянии конгруэнтно образуются соединения U2Pd| ] и U2Pd17 при температурах 1015т5 и 800т5 °C.
В системе наблюдаются два эвтектических равновесия: Ж « (Pd) + + UPd5 при 1300т5 °C и 83,4 % (ат.) Pd; Ж - (yU) + UPd при 988тЗ °C и 37,4 % (ат.) Pd [1], одно эвтектоидное равновесие (Pd) « U2Pd17 + U2Pd,, при 694 Т 2 “С и 86,5 % (ат.) Pd [1].
Растворимость Pd в (yU) равна 5 % (ат.) при температуре 998 °C и 1,1 % (ат.) при 760 °C. В (aU) и (PU) растворимость Pd не превышает 0,3 % (ат.). Максимальная растворимость U в (Pd) -16 % (ат.) [1]. По данным работы [2] при температуре 1500 °C в (Pd) растворяется 21,8 % (ат.) U; при температуре 1385 °C - 18,3 % (ат.) U.
По данным работы [2] соединению U2Pdl7 приписывается формула UPdg; кристаллическая структура - тетрагонально-искаженная ГЦК с параметрами решетки а = 0,3882, с = 0,4083 нм [2]. Кристаллическая структура идентифицированных промежуточных фаз приведена в табл. 340.
Таблица 340. Кристаллическая структура соединений системы Pd-U ]1]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
а
С
UPd4
АиСи3
сРА, РтЗт
0,4068
-0,4061
-
UPd3
TiNi3
НР\6, PB-Jmmc
0,5769
0,9640
Литература
1. Parnell D.G., Brett N.H., Haines H.R., Potter P.E. H J. Less-Common Met. 1986. V. 118. N 1. P. 141-152.
2. Терехов Г.И., Синякова С.И., Ведерников M.B., Иванов О.С.//Физико-химня сплавов и тугоплавких соединений с торием и ураиом: Сб. статей. М/. Наука, 1968. С. 103-104.
3. Catterall J.A., Grogan J.D., Pleasance R.J. H J. Inst. Met. 1956. V. 85. P. 63-67.
4. PeIIsG.P.//J. Inst. Met. 1963-1964. V. 92. P. 416-418.
В.П. Полякова, Г.И Терехов
Pd-V. ПАЛЛАДИЙ-ВАНАДИЙ
Диаграмма состояния Pd-V (рис. 430) построена на основании данных термического, микроскопического, рентгеноструктурного и дилатометрического анализов [1]. Система Pd-V представляет собой систему эвтектического типа; эвтектика кристаллизуется при температуре -1340 °C и концентрации 60 % (ат.) V.
Максимальная растворимость Pd в (V) при температуре эвтектики составляет 37,5 % (ат.), при 500 °C - 15 % (ат.). Растворимость V в твердом Pd при температуре 1340 °C равна 58 % (ат.), при 500 °C - 50 % (ат.) [1]. По данным работы [2] при температуре 700 °C в (Pd) растворяется 49,1т 1,3 % (ат.) V. При понижении температуры в твердом состоянии происходит несколько превращений, в результате которых образуются промежуточные фазы Pd3V, Pd2V, PdV3. Соединения Pd3V и Pd2V образуются в результате упорядочения твердого раствора на основе Pd конгруэнтно при температурах 815 и 905 °C соответственно; при температуре 720 °C и 28 % (ат.) V между соединениями наблюдается эвтектоидная реакция [1]. Фаза PdV3 образуется в результате перитектоидной реакции (Pd) + (V) = PdV3 при температуре 840 °C [1]. Область гомогенности при температурах <800 °C простирается от 23,8т0,8 до 29,0т 0,3 % (ат.) Pd [2].
В работе [3] на основе рентгеноструктурных исследований показано существование двух модификаций соединения Pd2V и нового соединения PdV. Эти данные на рис. 430 не приведены. Кристаллическая структура промежуточных фаз системы Pd-V приведена в табл. 341.
Таблица 341 Кристаллическая структура соединений системы Pd-V
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
Pd3V
TiAl3
/78,
0,3847
—
0,7749
11]
14!ттт
0,3847
-
0,7753
[3]
Pd2V*
-
-
0,3889
-
0,3736
[1]
Pd2V(HT)
MoPt2
о/6,
0,274
0,823
0,373
[4]
1ттт
PdV**
PdV
-
0,383
-
-
14]
PdV3
Cr3Si
сР4,
0,484 5
-
-
[1]
РтЗп
Тетрагональная сингония
Кубическая сингония
Литература
Koster W„ Haehl W.D. // Z. Metallkunde. 1958. Bd. 49. N 12. S. 647-649.
Waterstrat R.M.//J. Less-Common Met. 1981. V. 80. N 1. P. 31-36.
Dwight A.E., Downey I.W., Conner R.A. // Acta Crystallogr. 1961. V. 14. N 1. P. 75-76.
Maldonado A., Schubert K. // Z. Metallkunde. 1964. Bd. 55. N 10. S. 619-626.
В.П. Полякова
Pd-W. ПАЛЛАДИЙ-ВОЛЬФРАМ
По данным большинства исследователей [X, Э, Ш, 1-4] диаграмма состояния Pd-W относится к перитектическому типу без промежуточных фаз (рис. 431). Температура перитектического превращения 1815т15 °C [2] или 1850т 25 °C [4]. Растворимость W в (Pd) при температуре перитектики равна 22 % (ат.) [2] или -20 % (ат.) [3], при 1100°С - 21,5 [2] или 16 % (ат.) [3]. Растворимость Pd в (W) при 1815 °C не превышает 5 [2] или 3,6 % (ат.) [3], при 1500 °C -2,7 % (ат.) [3]. В работе [5] после отжига при температуре 700 °C в течение 1000 ч показано, что растворимость W в (Pd) больше 15, но меньше 20% (ат.). В сплавах, содержащих 2070 % (ат.) W, кроме смеси твердых растворов (Pd) и (W) обнаружена
Рис. 431. Pd-W
неидентифицированная фаза. По аналогии со сплавами Pt-Mo и Pd-Mo сделано предположение, что эта низкотемпературная фаза имеет гексагональную или ромбическую структуру [5].
Литература
Raub Е., Walter Р. // J. Inst. Metals. Metal Abstr. 1952. V. 19. N 5. P. 368.
Goetz W.K., Brophy J.H. //J. Less-Common Met. 1964. V. 6. N 5. P. 345-353.
ТылкииаM.A., Полякова В.П., Савицкий E.M. //Журнал неорганической химии. 1961. Т. 6. N 6. С. 1471-1474..
Савицкий Е.М., Полякова В.П., Горииа Н.Б., Рошан Н.Р. Металловедение платиновых металлов. М. Металлургия. 1975. 424 с.
Khan Н., Raub Ch.J. Hl. Less-Common Met. 1971. V 25. N 4. P. 441-442
КБ. Поварова, В.П. Полякова
Pd-Y. ПАЛЛАДИЙ-ИТТРИЙ
Диаграмма состояния Pd-Y (рис. 432) построена на основании данных дифференциального термического, микро- и рентгеноструктурного анализов [1]. В качестве исходных материалов использован Pd чистотой 99,9 % (по массе) и Y, содержащий 0,1 % (по массе) других РЗМ в сумме,
PdPdPd, •/. (am.)Pd, •/. (am.)УУ
Pd
Pd
Pd, •/. (am.)
Pd, •/. (am.)
У
У
Рис. 432. Pd-Y
до 1 % (по массе) Та, -0,02 % (по массе) других металлов. Система Pd-Y характеризуется сложным строением с большим числом промежуточных фаз.
В системе образуется семь соединений, из которых YPd3, Y4Pd5, YPd, Y;Pd, кристаллизуются из расплава конгруэнтно при температурах -1700, -1410, 1450 и 915 °C соответственно. По перитектическим реакциям образуются три фазы:
Ж + YPd3 = YPd, при 1305 °C;
Ж + Y4Pd5 = Y2Pd3 при 1274 °C;
Ж + YPd = Y3Pd2 при 960 °C [1].
Соединения Y2Pd3 и YPd существуют в двух модификациях. Температура фазового перехода aY2Pd3 = pY2Pd3 равна 1045 °C; фазовый переход в соединении YPd протекает в интервале температур 870-900 °C. Большинство соединений в системе имеют узкие области гомогенности. Область гомогенности фазы YPd3 расположена в интервале 75-79,5 % (ат.) Pd.
В системе Pd-Y наблюдается пять эвтектических реакций:
Ж “ (Pd) + YPd3 Ж - YPd2 + pY2Pd3 Ж - Y4Pd5 + pYPd Ж - Y3Pd2 + Y5Pd2 Ж - Y5Pd2 + (aY)Ж “ (Pd) + YPd3 Ж - YPd2 + pY2Pd3 Ж - Y4Pd5 + pYPd Ж - Y3Pd2 + Y5Pd2 Ж - Y5Pd2 + (aY)при 1205 °C и 15 % (ат.) Y;
Ж “ (Pd) + YPd3 Ж - YPd2 + pY2Pd3 Ж - Y4Pd5 + pYPd Ж - Y3Pd2 + Y5Pd2 Ж - Y5Pd2 + (aY)
Ж “ (Pd) + YPd3 Ж - YPd2 + pY2Pd3 Ж - Y4Pd5 + pYPd Ж - Y3Pd2 + Y5Pd2 Ж - Y5Pd2 + (aY)
при 1245 °C и 37 % (ат.) Y;
при 1385 “С и 47 % (ат.) Y;
при 903 °C и 70 % (ат.) Y;
при 907 °C и 75 % (ат.) Y [1]
Максимальная растворимость Y в (Pd) при температуре эвтектики 1205 °C составляет -13% (ат.); Pd практически нерастворим в (Y).
Авторы работы [2] методами рентгеновской металлографии, атомной абсорбционной спектроскопии, измерения магнитных свойств и теплоемкости в интервале температур -253-(-271,6) °C исследовали электронные свойства и стабильность упорядоченных сплавов:
YPd3, YPd2, Y2Pd3, Y3Pd4, YPd, Y3Pd2, Y5Pd2, Y3Pd.
Кристаллическая структура промежуточных фаз в системе Pd-Y по данным различных исследований [1-4] приведена в табл. 342.
Т а б л и и а 342. Кристаллическая структура соединений системы Pd-Y
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
a
b
c
YPd3
AuCu3
cP4, РтЗт
0,404
-0,4068
-
-
Y3Pd4
Pu3Pd4
hR\4, R3
l,3l47
-
0,5697
Y3Pd2
Er3Ni2
hRYS, R3
0,87502
-
1,64685
Y5Pd2
Dy5Pd2
<Л44, Fd3m
1,3625
-
Y3Pd
Fe3C
0PI6, Pnma
0,7664
0,9678
0,6500
Литература
1 Loebich О., Raub Е. И J. Less-Common Met. 1973. V. 30. N l.P. 47-62.
2. Le Roy J., Moreau J.-M., Paccard D., Parthe E. И Acta. Crystallogr. B. 1977. V. 33. N 8. P. 2414-2417.
3. Palenzona A., landelli A. //J. Less-Common Met. 1974. V. 34. N I. P. 121-125.
4. Благородные металлы: Справочник/ Подред.Е.М. Савицкого. М.: Металлургия, 1984. 592 с.-
5 Kuentzler R., Loebich О. //J. Less-Common Met. 1985. V. 106. N 2. P. 335-348.
В.П. Полякова
Pd-Yb. ПАЛЛАДИЙ-ИТТЕРБИЙ
Диаграмма состояния Pd-Yb (рис. 433) построена в работе [1] на основании данных дифференциального термического, микро- и рентгеноструктурного анализов, измерения магнитных свойств промежуточных фаз [1]. В системе наблюдается образование восьми
промежуточных фаз, из которых pPdYb, Pd4Yb3, pPd, 63Yb и Pd3Yb кристаллизуются конгруэнтно непосредственно из расплава при температурах 1460,1415,1360 и 1700 °C соответственно, a PdYb3, Pd2Yb5 и Pd2Yb образуются по перитектическим реакциям:
PdYb3 = Ж + aPd2Yb5 при 670 °C;
pPd2Yb5 = Ж + aPdYb при 695 °C;
Pd2Yb - Ж + Pd3Yb при 1380 °C.
Фаза Pd2Yb существует в узком интервале температур и при температуре 1145 °C эвтектоидно распадается. Соединение Pd213Yb образуется в твердом состоянии по перитектоидной реакции Pd2 13Yb =
Pd3Yb + Pd2Yb при температуре 1195 °C. Предполагается, что соединения Pd3Yb и Pdj 63Yb имеют заметные области гомогенности. Соединения PdYb, Pd, 63Vb и Pd2Yb5 существуют в двух модификациях. Температура полиморфного превращения соединения Pd2Yb требует уточнения.
Часть диаграммы состояния со стороны Pd требует дополнительного изучения. Области существования соединения Pd3Yb и твердого раствора Pd нанесены на диаграмме ориентировочно [1].
Pd практически нерастворим в (Yb) [1]. Растворимость Yb в (Pd) составляет - 16,5 % (ат.) [5].
Кристаллическая структура промежуточных фаз системы Pd-Yb приведена в табл. 343 по данным авторов [1-5].
Т а б л и ц а 343. Кристаллическая структура соединений системы Pd-Yb ]1-5]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
a
b
c
PdYb3
Fe3C
»P16, Pnma
0,7664
0,9678
0,6500
Pd2Yb(
Mn5C2
mC28, C2/c
1,6321
0,6550
0,7680
PdYb
CsCl
cP2,
Pm 3m
0,3447
0,3417
-
Pd4Yb3
Pu3Pd4
hR\4,
1,2900
-
0,5654
R3 1
Pd3Yb
AuCu3
cP4,
Pm 3 m
0,4054
-
*0 = 97,5°.
Литература
. landelli A., Palenzona А.//Rev Chim. Miner. 1973. V. 10. N 1-2. P. 3083-3087.
McMasters O.D., Gschneidner, Jr., K.A. // J. Nuclear. Metallurg. Series. 1964. V. 10. P. 93-158..
. Parthe E., Moreau J.-M.//J Less-Common Met. 1977. V. 53. N 1. P. 1-24.
landelli A., Palenzona A. // J. Less-Common Metals. 1974. V. 38. N 1. P. 1-7
Благородные металлы: Справочник/Под ред. Е.М. Савицкого. М.: Металлургия, 1984. 592 с.
В. 77 Полякова
Pd-Zn. ПАЛЛАДИЙ-ЦИНК
Ориентировочная диаграмма состояния Pd-Zn представлена на рис. 434 на основании данных термического, микроструктурного и рентгеноструктурного анализов [X, 1]. Система отличается сложным строением и требует дальнейших систематических исследований в
Рис. 434. Pd-Zn
области существования фаз р. Следует отметить, что кроме нанесенных на диаграмме фаз предполагается существование еще двух промежуточных фаз, образующихся по перитектоидным реакциям при температурах -590 и 430 °C, содержании Zn -60 и 92,5 % (ат.) соответственно [X].
В интервале концентраций 57-82 % (ат.) Zn на монокристаллических и поликристаллических образцах установлено образование низкотемпературной фазы PdZn2 с орторомбической структурой и нескольких метастабильных фаз [1].
Растворимость Zn в (Pd) при температуре 780 °C составляет 18 % (ат.), при 530 °C -9 % (ат ). Растворимость Pd в (Zn) не превышает 2 % (ат.) [X].
Кристаллическая структура промежуточных фаз системы Pd-Zn приведена в табл. 344.
Таблица 344. Кристаллическая структура соединений системы Pd-Zn
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
С
Р"
CsCl
сР1,
0,3055
-
-
[X]
Pm 3 m
р-
CsCl
сР2,
0,304
-
-
[X]
Pm 3m
Р1
CuAu
tP2,
0,413
-
0,335
[X]
Р4/ттт
0,4101
-
0,3338
[2]
Y
Cu<;ZnR
с /52,
0,902-
-
-
[X]
/43т
0,911
PdZn2'
0,75252
0,73631
1,23072
[1]
-
0,535
0,765
0,414
[Э]
* Ромбическая сингония
Литература
1. Alasafi К.М., Chattopadhyay Т., Schubert К. // J. Less-Common Met. 1978. V. 59. N I. P 41-50.
2. Jawasaki H. // Acta Crystallogr. A. 1980. V. 36. N 2. P. 299-303.
В.П. Полякова
Pd-Zr. ПАЛЛАДИЙ-ЦИРКОНИЙ
Диаграмма состояния Pd-Zr (рис. 435) построена по результатам работ [1] (в интервале концентраций 0-50 % (ат.) Zr) и [2] (в интервале концентраций 50-100 % (ат.) Zr) на основании данных ДТА, измерения температуры солидуса с помощью оптического пирометра, микро- и рентгеноструктурного анализов. В системе надежно установлено образование четырех промежуточных фаз, из которых Pd3Zr, PdZr и PdZr2 плавятся конгруэнтно при температурах 1780, 1600 и 1085 °C соответственно. Соединение Pd2Zr образуется по перитектической реакции при температуре 1600 °C [1,2]. Предполагается, что соединение PdZr при температуре 550 °C претерпевает полиморфное превращение, протекающее по мартенситному типу [3].
Pd понижает температуру плавления Zr, и при температуре 1030 °C происходит эвтектическая реакция Ж = (pZr) + PdZr2. Температура а/р- превращения Zr снижается добавками Pd до температуры эвтектоидного
Рис. 435. Pd-Zr
превращения (PZr) = (aZr) + PdZr2; концентрация Pd в эвтектоидной точке 7 % (ат.). Растворимость Pd в (PZr) при эвтектической температуре составляет 11,5 % (ат.); в (aZr) при температуре 700 °C <0,1 % (ат.) [2], при температуре 800 °C <0,2 % (ат.) [Ш].
Zr повышает температуру плавления Pd, и при 1590 °C в системе протекает перитектическая реакция Ж + Pd3Zr » (Pd). Растворимость Zr в (Pd) при перитектической температуре составляет 14 % (ат.) и при температуре 700 °C -12 % (ат.) [1]. По данным других авторов растворимость Zr в (Pd) несколько выше: при 1000 °C 20 % (ат.) [Э], при 900 °C 15,7 % (ат.) [5], при 700 °C 20 % (ат.) [4].
В системе Pd-Zr наблюдается еще два эвтектических равновесия:
Ж = Pd2Zr + PdZr при 1400 °C и 43 % (ат.) Zr [1];
Ж = PdZr + PdZr2 при 1080 °C и -66 % (ат.) Zr [2].
Помимо перечисленных фаз авторы работы [4] обнаружили новую фазу при содержании 43 % (ат.) Zr. По данным работы [5] в системе существует соединение Pd4Zr со структурой ГЦК и соединение с тетрагональной структурой между (Pd) и соединением Pd2Zr. Кристаллическая структура промежуточных фаз системы Pd-Zr приведена в
табл. 345 Сведения о термодинамических свойствах сплавов Pd-Zr представлены в работах [6-8]. В работах [6-7] отмечается высокая термодинамическая стабильность соединения Pd3Zr. По данным работы [8] энтальпия образования соединения PdZr определена равной 122,бт7,0 кДж/моль.
При высоких скоростях закалки из жидкого состояния в сплавах системы при содержании 25-35 % (ат.) Pd образуются аморфные сплавы [9]. Аморфный сплав при содержании 33,3 % (ат.) Pd при нагреве претерпевает двухстадийную кристаллизацию с образованием сначала неупорядоченной фазы ОЦК, а затем тетрагональной фазы со структурой типа MoSi7 [10-11].
Т а б л и ц а 345 Кристаллическая структура соединений системы Pd-Zr
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр гр
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Pd4Zr*
—
—
0,3962
—
[5]
0,3969
0,3913
[5]
Pd3Zr
TiNi3
Л/>16, Pbjmmc
0,5612
0,9231
[5]
Pd2Zr
MoSi2
11ЬГ
141ттт
0,340
0,859
[1]
PdZr(BT)
CsCIC)
сРг
-
-
[3]
Рт Зт
PdZi2
MoSi2
/Л6, Шттт
0,33086
1,08915
[1,2]
* Кубическая или тетрагональная сингония
Литература
Савицкий Е.М., Полякова В.П., Кривдии Б.П. и др. // Диаграммы состояния металлических систем Сб статей М Наука 1971 С 200-203
AnderkoK.//Z Metallkunde 1959 Bd 50 N 12 S 681-687
Wang F.E. // J Appl Phys 1967 V 38 N 2 P 822-824
Stolz E., Schubert K.//Z Metallkunde 1962 Bd 53 N 7 S 433-444
Norman M., Harris I.R.//J Less-Common Met 1969 V 18 N4 P 333-345
Brewer L., Wengert P.R.// Met Trans 1984 V 4 N 1 P 83-104
Gibson J.K., Brewer L., Gingerich K.A.//Met Trans 1984 V 15 N 11 P 2075—2085
. ToporL., Kleppa O.J.//Met. Trans. 1987. V. 18. N ll.P. 1889-1994.
. Inoue A., Matsuzaki K., Masumoto T., Chen H.S. // J. Mater. Sei. 1986. V. 21. N 4. P. 1258-1268.
. Cantrell J.S., Wagner J.E., Bowman R.C. //J. Appl. Phys. 1985. V. 57. N 2. P. 545-553.
. Wagner J.E., Bowman R.C., Cantrell J.S.// J. Appl. Phys. 1985. V. 58. N 12. P. 4573-4581.
. Maeland A.J., Lucacevic E., Rush JJ. H J. Less-Common Met. 1987. V. 129. N 1-2. P. 77-91.
Л.А. Третьяченко, В.П. Полякова
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие 5
In-lr. Индий-иридий g
ln-К. Индий-калий 8
ln-Кг. Индий-криптон 10
In-La. Индий-лантан 10
ln-Li. Индий-литий 13
In-Lu. Индий-лютеций 15
ln-Mg. Индий-магний 17
1п-Мп. Индий-марганец 19
ln-Мо. Индий-молибден 20
ln-N. Индий-азот 21
In-Na. Индий-натрий 21
ln-Nb. Индий-ниобий 22
ln-Nd. Индий- неодим 24
ln-Ni. Индий-никель 26
In-О. Индий-кислород 28
In-Os. Индий-осмий 29
ln-Р. Индий-фосфор 29
1п-РЬ. Индий-свинец 31
In-Pd. Индий-палладий 31
ln-Pm. Индий-прометий 34
1п-Рг. Индий-празеодим 35
In-Pt. Индий-платина 37
In-Ри. Индий-плутоний 39
In-Rb. Индий-рубидий 41
In-Rh. Индий-роднй 43
ln-Ru. Индий-рутений 44
In-S. Индий-сера 44
ln-Sb. Индий-сурьма 46
ln-Sc. Инднй-скандий 48
ln-Se. Индий-селен 51
In-Si. Индий-кремний 53
In-Sm. Индий-самарий 54
In-Sn. Индий-олово 57
In-Sr. Индий-стронций 59
In-Та. Индий-тантал 60
1п-ТЬ. Индий-тербий 61
In-Те. Индий-теллур 64
ln-Th. Индий-торий 67
ln-Ti. Инднй-титан 69
In—TL Индий-таллий 70
In-Тт. Индий-тулий 72
ln-V. Индий-ванадий .74
ln-Y Индий-иттрий 75
In-Yb. Индий-иттербнй 78
In-Zn. Индий-цинк 80
In-Zr. Индий-цирконий 82
lr-К. Иридий-калий 84
Ir-La. Иридий-лантан 84
Ir-Li Иридий-литий 86
Ir-Lu. Иридий-лютеций 86
lr-Mg. Иридий-магний 87
lr-Мп. Иридий-марганец 88
lr-Мо. Иридий-молибден 89
lr-N. Иридий-азот 92
lr-Na. Иридий-натрий 92
lr-Nb. Иридий-ниобий 92
lr-Nd. Иридий-неодим 94
lr-Ni. Иридий-никель 95
lr-О. Иридий-кислород 97
lr-Os. Иридий-осмий 97
lr-Р. Иридий-фосфор 99
lr-Ра. Иридий-протактиний100
lr-РЬ. Иридий-свиней100
lr-Pd. Иридий-палладий Ю1
lr-Pm. Иридий-прометий102
lr-Рг. Иридий-празеодимЮЗ
Ir—Pt. Иридий-платина 104
Ir-Pu. Иридий-плутоний 105
lr-Ra. Иридий-радий Юб
lr-Rb. Иридий-рубидий Юб
lr-Re. Иридий-рений . . . Юб
Ir-Rh. Иридий-родий Ю7
Ir-Ru. Иридий-рутений Ю8
Ir—S. Иридий-сера ПО
lr-Sb. Иридий-сурьмаПО
Ir-Sc. Иридий-скандийП2
lr-Se. Иридий-селен П2
lr-Si. Иридий-кремний ИЗ
lr-Sm. Иридий-самарий Ц5
Ir-Sn. Иридий-оловоН5
Ir—Sr. Иридий-стронций П6
Ir-Та. Иридий-танталП7
lr-Tb. Иридий-тербийЦ8
lr-Тс. Иридий-технецийЦ9
lr-Те. Иридий-теллурП9
Ir—Th. Иридий-торий 120
1г-Т1. Иридий-титан 123
1г-Т1 Иридий-таллий 124
lr-Tm. Иридий-тулий 125
lr-U. Иридий-уран 125
Ir—V. Иридий-ванадий 127
lr-W. Иридий-вольфрам129
Ir- Y Иридий-иттрий 131
Ir-Yb. Иридий-иттербий 131
lr-Zn. Иридий-цинк 132
Ir-Zr Иридий-цирконий 132
K-La. Калий-лантан135
К-Li. Калий-литий 135
K-Lu. Калий-лютеций 136
К Mg. Калий-магний 137
К-Мп. Калий-марганец 138
К-Mo. Калий-молибден 138
К-N Калий-азот138
K-Na. Калий-натрий 139
K-Nb. Калий-ниобий 140
K-Nd. Калий-неодим 141
K-Ni. Калий-никель 141
K-Np. Калий-нептуний 142
К-О. Калий-кислород 142
К-Os. Калий-осмий 143
К-P. Калий-фосфор |43
K-Ра. Калий-протактиний144
К-Pb. Калий-свиней144
K-Pd. Калий-палладий146
K-Ро. Калий-полоний 146
К-Pr. Калий-празеодим 146
K-Pt. Калий-платина 147
К-Pu. Калий-плутоний147
K-Ra. Калий-радий 147
K-Rb. Калий-рубидий 147
K-Re. Калий-рений148
K-Rh. Калий-родий 149
K-Ru. Калий-рутений149
К-S. Калий-сера 149
K-Sb. Калий-сурьма151
К-Sc. Калий-скандий 152
K-Se. Калий-селен 152
K-Si. Калий-кремний 154
К-Sm. Калий-самарий 154
K-Sn. Калий-олово155
K-Sr. Калий-стронций 156
К-Та. Калий-тантал156
К-Tb. Калий-тербий157
К-Те. Калий-теллур 158
К-Th. Калий-торий159
K-Ti. Калий-титан 160
К-Т1. Калий-таллий 160
K-U. Калий-уран 161
К-V. Калий-ванадий162
K-Yb. Калий-иттербий163
K-Zn. Калий-цинк 163
K-Zr. Калий-цирконий164
La-Lu. Лантан-лютеиий'165
La-Mg. Лантан-магний 167
La-Mn. Лантан-марганец170
La-Mo. Лантан-молибден 171
La-N. Лантан-азот 172
La-Na. Лантан-натрий172
La-Nb. Лантан-ниобий172
La-Nd. Лантан-неодим174
La-Ni. Лантан-никель 175
La-O. Лантан-кислород177
La-Os. Лантан-осмий177"
La-P. Лантан-фосфор178
La-Pb. Лантан-свинец 178
La-Pd. Лантан-палладий 180
La-Pm. Лантан-прометий . 180
La-Po. Лантан-полоний182
La-Pr. Лантан-празеодим182
La-Pt. Лантан-платина 184
La-Pu. Лантан-плутоний 186
La-Re. Лантан-рений 187
La-Rh. Лантан-родий188
La-Ru. Лантан-рутений ...190
La-S. Лантан-сера192
La-Sb. Лантан-сурьма 194
La-Sc. Лантан-скандий |9б
La-Se. Лантан-селен 197
La-Si. Лантан-кремний198
La-Sm. Лантан-самарий199
La-Sn. Лантан-олово 201
La-Sr. Лантаи-строиций203
La-Ta. Лантан-тантал 203
La-Tb. Лантан-тербий 204
La-Te. Лантан-теллур206
La-Th. Лантан-торий 208
La-Ti. Лантан-титан 209
La-TI. Лантан-таллий210
La-Tm. Лантан-тулий•212
La-U. Лантан-уран 214
La-V. Лантан-ванадий 214
La-W. Лантан-вольфрам 215
La-Y. Лантан-иттрий 216
La-Yb. Лантан-иттербий 217
La-Zn. Лантан-цинк217
La-Zr. Лантан-цирконий 219
Li-Lu. Литий-лютеций220
Li-Mg. Литий-магний220
Li-Mn. Литий-марганец 222
Li-Mo. Литий-молибден . 223
Li-N. Литий-азот 224
Li-Na. Литий-натрий 225
Li-Nb. Литий-ниобий 226
Li-Nd. Литий-неодим228
Li-Ni. Литий-никель 228
Li-O. Литий-кислород 229
Li-P. Литий-фосфор ...'...229
Li-Pb. Литий-свинец229
Li-Pd. Литий-палладий . .. 231
Li-Pr. Литий-празеодим 234
Li-Pt. Литий-платина 234
Li-Pu. Литий-плутоний 236
Li-Rb. Литий-рубидий236
Li-Re. Литий-рений 237
Li-Rh. Литий-родий 237
Li-Ru. Литий-рутений 239
Li-S. Литий-сера239
Li-Sb. Литий-сурьма 239
Li-Se. Литий-селен 239
Li-Si. Литий-кремний240
Li-Sn. Литий-олово 242
Li-Sr. Литий-стронций 243
Li-Ta. Литий-тантал245
Li-Te. Литий-теллур 246
Li-Ti. Литий-титан 246
Li-Tl. Литий-таллий247
Li-U. Литий-уран 248
Li-V. Литий-ванадий 248
Li-W. Литий-вольфрам 249
Li-Zn. Литий-цинк 250
Li-Zr. Литий-цирконий 252
Lr-Mo. Лоуренсий-молибден 253
Lu-Mg. Лютеций-магний 254
Lu-Mn. Лютеций-марганец 255
Lu-Mo. Лютеций-молибден 256
Lu-N. Лютеций-азот256
Lu-Nd. Лютеций-неодим256
Lu-Ni. Лютеций-никель 258
Lu-O. Лютеций-кислород 259
Lu-Os. Лютеций-осмий 259
Lu-P. Лютеций-фосфор 259
Lu-Pb. Лютеций-свинец 260
Lu-Pd. Лютеций-палладий261
Lu-Pm. Лютеций-Прометий262
Lu-Po. Лютеций-полоний 264
Lu-Pr. Лютеций-празеодим 264
Lu-Pt. Лютеций-платина 266
Lu-Pu. Лютеций-плутоний267
Lu-Re. Лютеций-рений267
Lu-Rh. Лютеций-родий 267
Lu-Ru. Лютеций-рутений 267
Lu-S. Лютеций-сера 268
Lu-Sb. Лютеций-сурьма268
Lu-Sc. Лютеций-скандий 270
Lu-Se. Лютеций-селен 271
Lu-Si. Лютеций-кремний 272
Lu-Sm. Лютеций-самарий 273
Lu-Sn. Лютеций-олово275
LurTa. Лютеций-тантал 276
Lu-Tb. Лютеций-тербий 277
Lu-Tc. Лютеций-технеций 279
Lu-Te. Лютеций-теллур 279
Lu-Th. Лютеций-торий 279
Lu-TL Лютеций-таллий 281
Lu-Tm. Лютеций-тулий 281
Lu-U. Лютеций-уран 282
Lu-V. Лютеций-ванадий 283
Lu-W. Лютеций-вольфрам283
Lu-Y. Лютеций-иттрий 283
Lu-Yb Лютеций-иттербий285
Lu-Zn Лютеций-цинк286
Lu-Zr Лютеций-цирконий287
Mg-Mn Магний-марганец287
Mg-Mo Магний-молибден289
Mg-N Магний-азот290
Mg-Na Магний-натрий290
Mg-Nb Магний-ниобий291
Mg-Nd Магний-неодим291
Mg-Ni Магний-никель295
Mg—О Магний-кислород297
Mg-Os Магний-осмий299
Mg-P Магний-фосфор299
Mg-Pb Магний-свинец300
Mg-Pd Магний-палладий302
Mg-Pm Магний—прометий306
Mg-Po Магний-полоний306
Mg-Pr Магний-празеодим306
Mg-Pt Магний-платина309
Mg-Pu Магний-плутоний311
Mg-Rb Магний-рубидий312
Mg-Rh Магний-родий314
Mg-Ru Магний-рутений315
Mg-S Магний-сера315
Mg-Sb Магний-сурьма315
Mg-Sc Магний-скандий317
Mg-Se Магний-селен319
Mg-Si Магний-кремний320
Mg-Sm Магний-самарий322
Mg-Sn Магний-олово324
Mg-Sr Магний-стронций326
Mg-Tb Магний-тербий329
Mg-Te Магний-теллур331
Mg—Th Магний—торий331
Mg-Ti Магний-титан334
Mg-Tl Магний-таллий335
Mg-Tm Магний-тулий337
Mg—U Магний-уран339
Mg-V Магний-ванадий340
Mg-W Магний-вольфрам341
Mg-Y Магний-иттрий342
Mg-Yb Магний-иттербий344
Mg-Zn Магний-цинк346
Mg-Zr Магний-цирконий349
Мп-Мо Марганец-молибден351
Mn-N Марганец-азот353
Mn-Na Марганец-натрий355
Mn-Nb Марганец-ниобий356
Mn-Nd Марганец-неодим357
Mn-Ni Марганец-никель359
Мп-О Марганец-кислород361
Мп-Р Марганец-фосфор363
Mn-Pb Марганец-свинец365
Mn-Pd Марганец-палладий366
Mn-Pm Марганец-прометий368
Mn-Pr Марганец-празеодим369
Mn-Pt Марганец-платина371
Mn-Pu Марганец-плутоний372
Mn-Re Марганец-рений373
Mn-Rh Марганец-родий375
Mn-Ru Марганец-рутений377
Mn-S Марганец-сера377
Mn-Sb Марганец-сурьма379
Мп—Sc Марганец-скандий381
Mn-Se Марганец-селен382
Mn-Si Марганец-кремний383
Mn-Sm Марганец-самарнй386
Mn-Sn Марганец-олово387
Mn-Sr Марганец-стронций389
Mn-Та Марганец-тантал391
Мп-Tb Марганец-тербий392
Mn-Тс Марганец-технеций394
Mn-Те Марганец-теллур394
Mn-Th Марганец-торий396
Mn-Ti Марганец-титан398
Мп-Т1 Марганец-таллий400
Мп-Тгп Марганец-тулий400
Mn-U Марганец-уран401
Mn-V Марганец-ванадий402
Mn-W Марганец-вольфрам403
Mn-Y Марганец-иттрий404
Mn-Yb Марганец-иттербий406
Mn-Zn Маргаиец-цинк408
Mn-Zr Марганец-цирконий411
Mo-N Молибден-азот413
Mo-Na Молибден-натрий416
Mo-Nb Молибден-ниобий416
Mo-Nd Молибден-неодим417
Mo-Ni Молибден—никель418
Mo-Np Молибден-нептуний420
Мо-О Молибден-кислород420
Mo-Os Молибден-осмий424
Мо-Р Молибден-фосфор425
Mo-Ра Молибден-протактиний428
Мо-Pb Молибден-свинец429
Mo-Pd Молибден—палладий429
Мо-Рт Молибден-прометий432
Mo-Ро Молибден-полоний432
Mo-Pr Молибден-празеодим432
Mo-Pt Молибден-платина433
Мо-Pu Молибден-плутоний435
Mo-Rb Молибден-рубидий437
Mo-Re Молибден-рений437
Mo-Rh Молибден-родий440
Mo-Ru Молибден-рутений441
Mo-S Молибден-сера443
Mo-Sb Молибдеи-сурьма446
Mo-Sc Молибден-скандий447
Mo-Se Молибден-селен448
Mo-Si Молибден-кремний449
Mo-Sn Молибден-олово452
Mo-Та Молибден-тантал454
Mo-Тс Молибден-техиеций454
Mo-Те Молибден-теллур456
Mo-Th Молибден-торий458
Mo-Ti Молибден-титаи460
MO-U Молибден-уран462
Mo-V Молибден-ванадий465
Mo-W Молибден—вольфрам466
Mo-Y Молибден-иттрий467
Mo-Yb Молибден-иттербий468
Mo-Zn Молибден—цинк469
Mo-Zr Молибден-циркоиий470
N-Na Азот-натрий473
N-Nb Азот-ниобий473
N-Nd Азот—неодим476
N-Ni Азот-никель477
N-Np Азот-нептуний478
N-Os Азот—осмий478
N-Pa Азот-протактиний478
N-Pb Азот-свинец479
N-Pd Азот-палладий479
N-Pr Азот-празеодим480
N-Pu Азот-плутоний480
N-Ra Азот-радий481
N-Rb Азот-рубидий481
N-Re Азот-рений482
N-Sb Азот-сурьма482
N-Sc Азот-скандий483
N-Se Азот-селен483
N-Si Азот-кремиий483
N—Sm Азот—самарий485
N-Sn Азот-олово485
N-Sr Азот-строиций485
N-Ta Азот—тантал486
N-Tb Азот—тербий489
N-Тс Азот-техиеций489
N-Te Азот-теллур489
N-Th Азот-торий489
N-T1 Азот-титаи491
М-Т1 Азот—таллий492
N-Tm Азот-тулий493
N-U Азот-ураи493
N-V Азот-ванадий494
N-W Азот-вольфрам496
N-Y Азот-изтрий498
N-Yb Азот—иттербий499
N-Zn Азот-цинк499
N-Zr Азот-цирконий499
Na-Nb Натрий-ниобий500
Na-Ni Натрий-никель501
Na-O Натрий—кислород502
Na-Pb Натрий-свинец504
Na-Pd Натрий-палладий506
Na-Po Натрий-полоний506
Na-Pt Натрий-платина506
Na-Pu Натрий-плутоний507
Na-Rb Натрий-рубидий507
Na-S Натрий-сера508
Na-Sb Натрий-сурьма508
Na-Se Натрий-селен509
Na-Si Натрий-кремний510
Na-Sn Натрий-олово511
Na-Sr Натрий-стронций513
Na-Ta Натрий-тантал514
Na-Te Натрий-теллур515
Na-Th Натрий-торий516
Na-Ti Натрий—титан517
Na-TI Натрий-таллий518
Na-U Натрий-уран519
Na-V Натрий-ванадий519
Na-W Натрий-вольфрам520
Na-Xe Натрий-ксенои520
Na-Zn Натрий-цинк520
Na-Zr Натрий-цирконий522
Nb-Nd Ниобий-неодим523
Nb-Ni Ниобий-никель523
Nb-O Ниобий-кислород525
Nb-Os Ниобий-осмий527
Nb-P Ниобий-фосфор529
Nb-Pb Ниобий-свинец529
Nb-Pd Ниобий-палладий530
Nb-Pr Ниобий-празеодим532
Nb-Pt Ниобий-платииа532
Nb-Pu Ниобий-плутоний535
Nb-Rb Ниобий-рубидий535
Nb-Re Ниобий-реиий536
Nb-Rh Ниобий-роднй538
Nb-Ru Ниобий-рутений540
Nb-S Ниобий-сера542
Nb-Sb Ниобий-сурьма543
Nb-Sc Ниобий-скандий544
Nb-Se Ниобий-селен545
Nb-Si Ниобий-кремиий548
Nb-Sm Ниобий-самарий550
Nb-Sn Ниобий-олово551
Nb-Ta Ниобий-тантал555
Nb-Tb Ниобий-тербий555
Nb-Tc Ниобий-технеций556
Nb-Te Ниобий-теллур556
Nb-Th Ниобий-торий558
Nb-Ti Ниобий-титан559
Nb-Tl Ниобий-таллий561
Nb-Tm Ниобий-тулий562
Nb-U Ниобий-уран562
Nb-V Ниобий-ванадий565
Nb-W Ниобий-вольфрам566
Nb-Y Ниобий-иттрий567
Nb-Yb Ниобий-иттербий568
Nb-Zn Ниобий-цинк568
Nb-Zr Ниобий-цирконий570
Nd-Ni Неодим-никель571
Nd-O Неодим-кислород574
Nd-Os Неодим-осмий576
Nd-P Неодим-фосфор576
Nd-Pb Неодим-свинец576
Nd-Pd Неодим-палладий577
Nd-Pm Неодим-прометий579
Nd-Po Неодим-полоний580
Nd-Pr Неодим-празеодим581
Nd-Pt Неодим-платина582
Nd-Pu Неодим-плутоний584
Nd-Re Неодим-рений585
Nd-Rh Неодим-родий586
Nd-Ru Неодим-рутений588
Nd-S Неодим-сера590
Nd-Sb Неодим-сурьма591
Nd-Sc Неодим-скандий592
Nd-Se Неодим-селен593
Nd-Si Неодим-кремний594
Nd-Sm Неодим-сацарий596
Nd-Sn Неодим-олово597
Nd-Sr Неодим-стронций599
Nd-Та Неодим-тантал600
Nd-Tb Неодим-тербий600
Nd-Те Неодим-теллур602
Nd-Th Неодим-торий604
Nd-Ti Неодим-титан605
Nd-Tl Неодим-таллий606
Nd-Tm Неодим-тулий609
Nd-U Неодим-уран610
Nd-V Неодим-ванадий611
Nd-W Неодим-вольфрам612
Nd-Y Неодим-иттрий613
Nd-Yb Неодим-иттербий614
Nd-Zn Неодим-цинк615
Nd-Zr Неоднм-цирконий618
Ni-O Никель-кислород618
Ni-Os Никель-осмий620
Ni—Р Никель-фосфор620
Ni-Pb Никель-свинец622
Ni-Pd Никель-палладий623
Ni-Po Никель-полоний624
N i—Рг Никель-празеодим625
Ni-Pt Никель-платииа627
Ni-Pu Никель-плутоний627
Ni-Re Никель-рений629
Ni-Rh Никель-родий631
Ni-Ru Никель-рутений632
Ni-S Никель-сера633
Ni-Sb Никель-сурьма635
Ni-Sc Никель-скандий637
Ni-Se Никель-селен640
Ni-Si Никель-кремний641
Ni-Sm Никель-самарий643
Ni-Sn Никель-олово645
Ni-Sr Никель-стронций646
Ni-Ta Никель-тантал647
Ni-Tb Никель-тербий649
Ni-Tc Никель-технепий650
Ni-Te Никель-теллур651
Ni-Th Никель-торий653
Ni-Ti Никель-титан655
Ni-Tl Никель-таллий658
Ni-Tm Никель-тулий658
Ni-U Никель-уран659
Ni-V Никель-ванадий662
Ni-W Никель-вольфрам664
Ni-Y Никель-иттрий666
bh-Yb Никель-иттербий668
bh-Zn Никель-цинк669
Ni-Zr Никель-цирконий672
Np-Pd Нептуний-палладий675
Np-Pu Нептуний-плутоний676
Np-S Нептуний-сера678
Np-Se Нептуний-селен679
Np-Si Нептуний-кремний680
Np-Te Нептуний-теллур680
Np-U Нептуний-уран680
O-Os Кислород-осмий681
O-Ра Кислород-протактиний682
О-Pb Кислород-свинец683
O-Pd Кислород-палладий685
О-Pm Кислород-прометий686
O-Ро Кислород-полоний687
О-Pr Кислород-празеодим687
O-Pt Кислород-платина690
O-Ри Кислород-плутоний691
O-Rb Кислород-рубидий693
O-Re Кислород-рений694
O-Rh Кислород-родий695
O-Ru Кислород-рутений696
O-Sb. Кислород-сурьма696
O-Sc. Кислород-скаидий 697
O-Se. Кислород-селен698
O-Si. Кислород-кремиий 698
O-Sm. Кислород-самарий 700
O-Sn. Кислород-олово702
O-Sr. Кислород-стронций 703
О-Та. Кислород-тантал704
О-Tb. Кислород-тербий705
О-Тс. Кислород-технеций 708
О-Те. Кислород-теллур 708
O-Th. Кислород-торий709
O-Ti. Кислород-титан 710
О-Т1. Кислород-таллий 712
О-Тт. Кислород-тулий 713
O-U. Кислород-ураи713
О-V. Кислород-ваиадий715
O-W. Кислород—вольфрам718
O-Y. Кислород-иттрий721
O-Yb. Кислород-иттербий723
O-Zn. Кислород-циик723
O-Zr. Кислород-циркоиий724
Os-P. Осмий-фосфор726
Os-Pd. Осмий-палладий.727
Os-Pr. Осмий-празеодим 728
Os-Pt. Осмий-платина 729
Os-Pu. Осмий-плутоний730
Os-Re. Осмий-реиий731
Os-Rh. Осмий-родий 732
Os-Ru. Осмий-рутений 733
Os-S. Осмий—сера 734
Os-Sb. Осмий-сурьма734
Os-Sc. Осмий-скандий 735
Os-Se. Осмий-селен735
Os-Si. Осмий-кремиий 735
Os-Sm. Осмий-самарий 737
Os-Sn. Осмий-олово737
Os-Ta. Осмий-таитал 738
Os-Tb. Осмий-тербий739
Os-Tc. Осмий-технеций 740
Os-Te. Осмий-теллур 740
Os-Th. Осмий-торий740
Os-Ti. Осмий-титан 742
Os-Tm. Осмий-тулий 743
Os-U. Осмий-уран744
Os—V. Осмий ванадий ■• 745
Os-W. Осмий-вольфрам746
Os-Y. Осмий-иттрий748
Os-Yb. Осмий-иттербий749
Os-Zn. Осмий-цинк749
Os-Zr. Осмий-цирконий750
Р-РЬ. Фосфор-свинец 752
P-Pd. Фосфор-палладий752
Р-Рг. Фосфор-празеодим 754
P-Pt. Фосфор-платина 755
P-Pu. Фосфор-плутоний756
P-Re. Фосфор-рений756
P-Rh. Фосфор-родий 757
P-Ru. Фосфор-рутений 758
Р-S. Фосфор-сера 760
P-Sb. Фосфор-сурьма761
P-Sc. Фосфор-скандий 762
P-Se. Фосфор-селен762
P-Si. Фосфор-кремиий 763
P-Sm. Фосфор-самарий 764
P-Sn. Фосфор-олово765
P-Sr. Фосфор-стронций 766
P-Та. Фосфор-тантал767
Р-Tb. Фосфор-тербий767
P-Те. Фосфор-теллур 767
P-Th. Фосфор-торий768
P-Ti. Фосфор-титан 768
Р-Т1. Фосфор-таллий 770
P-Тт. Фосфор-тулий 771
P-U. Фосфор-уран 771
Р-V. Фосфор-ванадий 771
P-W. Фосфор-вольфрам772
P-Y. Фосфор-иттрий■-- 773
P-Yb. Фосфор-иттербий773
P-Zn. Фосфор-цинк774
P-Zr. Фосфор-цирконий 776
Pb-Pd. Свинец-палладий 777
Pb-Pm. Свинец-прометий779
РЬ-Ро. Свинец-полоиий779
РЬ-Рг. Свииец-празеодим779
Pb-Pt. Свинец-платина781
Pb-Pu. Свииец-плутоиий 782
Pb-Rb. Свииец-рубидий784
Pb-Rh. Свинец-родий785
Pb-Ru. Свинец-рутений 786
Pb-S. Свииец-сера786
Pb-Sb. Свинец—сурьма 788
Pb-Sc. Свинец-скандий789
Pb-Se. Свинец-селен789
Pb-Si. Свинец-кремний791
Pb-Sm. Свинец-самарий792
Pb-Sn. Свинец-олово 794
Pb-Sr. Свинец-строиций795
РЬ-ТЬ. Свииец-тербий 797
Pb-Те. Свинец-теллур797
Pb-Ti. Свинец-титан799
РЬ-Т1. Свииец-таллий800
Pb-Tm. Свинец-тулий801
Pb-U. Свинец-уран801
Pb-W Свинец-вольфрам803
Pb-Y Свинец-иттрий803
Pb-Yb Свинец-иттербий805
Pb-Zn Свинец-цинк806
Pb-Zr Свииец-цирконий807
Pd-Pr Палладий-празеодим808
Pd-Pt Палладий-платина809
Pd-Pu Палладий-плутоний810
Pd-Re Палладий-рений811
Pd-Rh Палладий-родий812
Pd-Ru Палладий-рутений813
Pd-S Палладий-сера814
Pd-Sb Палладий-сурьма815
Pd-Sc Палладий-скандий817
Pd-Se Палладий-селен819
Pd-Si Палладий-кремний821
Pd-Sm Палладий-самарий824
Pd-Sn Палладий-олово826
Pd-Sr Палладий-стронций829
Pd-Ta Палладий-тантал829
Pd-Tb Палладий-тербий832
Pd-Tc Палладий-технеций835
Pd-Te Палладий-теллур835
Pd-Th Палладий-торий838
Pd-Ti Палладий-титан840
Pd-Tl Палладий-таллий842
Pd-Tm Палладий-тулий844
Pd-U Палладий-уран845
Pd-V Палладий-ванадий846
Pd-W Палладий-вольфрам848
Pd-Y Палладий-иттрий849
Pd-Yb Палладий-иттербнй851
Pd-Zn Палладий-циик853
Pd-Zr Палладий-цирконий855
СП РА ВО ЧНОЕ ИЗД А НИЕ
ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ ДВОЙНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Том 3 Книга I
Редактор Н Г Сальникова
Оформление художника В К Погорелова
Художественный редактор Т Н Погорелова
Технический редактор ТИ Андреева, С А Жиркина Корректоры Л Е Сонюшкина, Л И Сажина
Лицензия ЛР №080003 от 12 09 96
Сдано в набор 26 10 98
Подписано в печать 03 01 01
Формат 60x881/16
Бумага офсетная
Гарнитура Таймс
Печать офсетная
Усл печ л 53 41
Доп тираж 620 экз
Усл кр отт S3 41
Заказ 13 1
Уч изд л 54 9
Ордена Трудового Красного Знамени издательство "Машиностроение'
107076 Москва Стромынский пер , 4
Отпечатано в типографии НИИ ' Геодезия г Красноармейск Московской обл
*3а = 99,91°
*4Триклинная сингония а = 97,3°, р = 99,6°, у = 75,0'
ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ/ двойных металлических систем
том 3 КНИГА 1 ,
Под общей редакцией академика РАН Н.П. Лякишева
диаграммы состояния двойных металлических систем
Справочник в трех томах
Редакционный совет:
акад. РАН Н.П. Лякишев (главный редактор издания), акад. РАН О.А. Банных
(зам. гл. ред.),
д-р техн, наук Л.Л. Рохлин (зам. гл. ред.), канд. техн, наук С.П. Алисова, канд. техн, наук Н.Р. Бочвар, канд. техн, наук П.Б. Будберг, канд. техн, наук Т.В. Добаткина, канд. техн, наук Е.В. Лысова, д-р техн, наук В.П. Полякова, д-р техн, наук К.Б. Поварова, д-р техн, наук М.А. Тылкина, д-р хим. наук Л.Е. Шелимова, д-р техн, наук Е.Н. Шефтель
УДК 669.017.11ББК 34.2Д44УДК 669.017.11ББК 34.2Д44мрс:жVIмрс:жVIИздание осуществлено при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований по проекту 98-03-46017
УДК 669.017.11
ББК 34.2
Д44
УДК 669.017.11
ББК 34.2
Д44
м
рс:ж
VI
м
рс:ж
VI
Диаграммы состояния двойных металлических систем: Д44 Справочник: В 3 т.: Т. 3. Кн. I / Под общ. ред. Н.П. Лякишева. - М.: Машиностроение, 2001. - 872 с.: ил.
Приведены критически рассмотренные и обобщенные сведения о диаграммах состояния двойных металлических систем, знание которых необходимо для выбора и разработки промышленных металлических материалов, технологии их производства и практического использования. Содержатся сведения об образующихся в системах соединениях и их кристаллических структурах, типах и температурах фазовых превращений, взаимных растворимостях компонентов друг в друге и изменении их с температурой.
Для инженерно-технических работников научно-исследовательских институтов и промышленных предприятий металлургии, машиностроения и других отраслей промышленности, а также для профессорско-преподавательского состава и студентов высших учебных заведений.
ББК 34.2ББК 34.2ISBN 5-217-02843-2(Т. 3)
ББК 34.2
ББК 34.2
ISBN 5-217-02687-1
© Н.П. Лякишев, О.А. Банных, Л.Л. Рохлин и др., 1999 © Издательство "Машиностроение", 1999 © Издательство "Машиностроение", 2001