Книга
← К списку книгЗагрузка разделов…
активнаАктивные записи участвуют в каталоге и синках. Неактивная книга скрыта, но не удалена из базы.
Книга
ПРЕДИСЛОВИЕ
Исследование, разработка и практическое использование металлических материалов в значительной степени базируются на знании соответствующих диаграмм состояния, которые характеризуют физико-химическое взаимодействие отдельных металлов между собой, а также с неметаллами. Изучение диаграмм состояния металлических систем началось еще в XIX в. и продолжается по настоящее время. Большой объем разрозненных публикаций по диаграммам состояния делает необходимым для практического использования сведение результатов изучения всех систем в справочник. Подобного рода справочник с критическим рассмотрением имеющихся диаграмм состояния двойных систем был составлен М. Хансеным в 1936 г. и переведен на русский язык и издан в 1941 г. (Хансен М. Структуры бинарных сплавов). Справочник получил всеобщее признание и стал одним из основных справочных руководств в работе металловедов и металлургов.
В 1958 г. вышло второе издание этого справочника, написанное М. Хансеным совместно с К. Андерко. Фактически это был новый справочник, поскольку большая часть его основывалась на значительном объеме новых исследований, выполненных за более чем 20 лет со времени появления первого издания. Он переведен на русский язык в 1962 г. Несколько позже в связи с продолжающимися исследованиями двойных диаграмм вышли две дополнительные публикации к справочнику М. Хансена, К. Андерко, составленные Р.П. Эллиотом (1965 г.) и Ф.А. Шанком (1969 г.). Эти публикации охватывали исследования, выполненные приблизительно до 1969 г. и не вошедшие в справочник М. Хансена, К. Андерко.
Со времени издания второй дополнительной публикации к справочнику М. Хансена, К. Андерко опубликовано более 2000 различных работ по двойным диаграммам состояния. В этих работах были исследованы ранее не изучавшиеся двойные диаграммы состояния, уточнены многие из изучавшихся систем, внесены существенные дополнения в их строение. Эти обстоятельства послужили причиной составления настоящего справочника.
Работа над справочником была начата по инициативе Института металлургии им. А.А. Байкова РАН с привлечением Московского
государственного университета, Львовского государственного университета и Института проблем материаловедения АН Украины.
При написании справочника ставилась цель охватить как можно более полно имеющиеся в литературе исследования по двойным диаграммам состояния металлических систем, с которыми могут иметь дело специалисты в области металловедения и металлургии. К этим системам относятся двойные системы, в которых оба или один элемент являются металлами. В то же время было признано целесообразным включить в справочник и некоторые двойные системы, в которых оба элемента не являются металлами. Для того чтобы материалы, представленные в справочнике, были достаточно полными, при его составлении использовались сведения, приведенные в справочниках М. Хансена, К. Андерко, в дополнительных публикациях Р.П. Эллиота и Ф.А. Шанка, а также в справочнике А.Е. Вола ’’Строение и свойства двойных металлических систем” и выпусках Бюллетеня диаграмм состояния сплавов, издаваемых в США и Индии (Bulletin of Alloy Phase Diagrams. American Society for Metals (c 1991 r. Journal of Phase Eguilibria) и Journal of Alloy Phase Diagrams, Indian Institute of Metals), в которых была представлена часть диаграмм состояния.
В то время, когда материалы справочника были в основном собраны, вышел справочник по двойным диаграммам состояния металлических систем под редакцией Т. Массальского. Материалы этого справочника также учтены при оценке и описании диаграмм состоят- ния.
Поиск оригинальных статей, опубликованных по двойным диаграммам состояния, для включения в справочник проводился с использованием сведений ежегодных выпусков ’’Диаграммы состояния металлических систем”, издаваемых ВИНИТИ и реферативных журналов ’’Металлургия”. Описание системы, как правило, включало в себя сведения об общем характере физико-химического взаимодействия элементов, составе и характере образования соединений, типах и темиературах нонвариантных превращений, протяженности фазовых областей на диаграммах состояния, кристаллической структуре фаз. Сопоставление результатов исследований различных авторов позволяло выбрать наиболее достоверные из них и оценить точность приводимых значений.
При описании кристаллических структур образующихся в системах соединений было сочтено целесообразным во всех случаях, где это было возможным, указывать символ Пирсона и пространственную группу (пр. гр.), как это принято в большинстве последних справочных изданий. Символ Пирсона состоит из трех частей: первая, строчная буква характеризует сингонию решетки, вторая, прописная буква
характеризует решетку по классификации Бравэ и последующие цифры — число атомов в элементарной ячейке, так что дается достаточно полное качественное описание кристаллического типа. Например: сР24 означает кубическая гранецентрированная решетка с 24 атомами в элементарной ячейке. В приведенной ниже таблице указаны возможные типы решеток Бравэ и их обозначение в символе Пирсона. При определении символа Пирсона использовали вышеуказанную монографию У. Пирсона ’’Кристаллохимия и физика металлов и сплавов", справочник Т. Массальского и другие издания.
Таблица. Типы кристаллических решеток в символах Пирсона
Символ
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
I
tP
Тетрагональная
Р
tl
Тетрагональная обьемно-центрированная
I
hP
Гексагональная
Р
hR
Ромбоэдрическая
R
cP
Кубическая
Р
cF
Кубическая гранецентрированная
F
cl
Кубическая объемно-центрированная
I
При описании кристаллических структур также использованы следующие обозначения:
ОЦК — объемно-центрированная кубическая структура,
ГЦК — гранецентрированная кубическая структура,
ГПУ — гексагональная плотноупакованная структура,
ДГПУ — двойная гексагональная плотноупакованная структура.
Было признано также целесообразным указать на диаграммах состояния принятые в настоящее время наиболее достоверные значения температур плавления и температур полиморфных превращений чистых металлов. Значения этих температур были указаны по Бюллетеню фазовых диаграмм сплавов [В1]. Температура плавления As принята равной 817 °C при давлении 3,58 МПа согласно [В2]. Ис-
пользование более достоверных температур плавления и полиморфных превращений в большинстве случаев несущественно сказывалось на виде диаграмм состояний, так как поправки были незначительны и не выходили за пределы точности определений температур нонвариантных превращений, установленных в исследованиях. Так что вносить какие-либо коррективы в значения этих температур, приводимые авторами оригинальных работ, не имело смысла. Тем не менее в ряде случаев, особенно когда температуры нонвариантных превращений, примыкающих к чистым металлам, были близки к их температурам плавления, эти поправки вносились с тем, чтобы сохранить установленную разницу в температурах нонвариантных превращений и плавления чистых металлов и, соответственно, определенный тип нонвариантного превращения, например, эвтектический или перитектический и т.д.
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 (Mg), (pZr), (Pd3Sm).
Неограниченные твердые растворы между двумя компонентами обозначаются символами соответствующих компонентов и заключаются в круглые скобки, например (SCI, pY), (Ag, Au).
Если чистый компонент или соединение существует в двух модификациях, то высокотемпературная модификация обозначается символом р или буквами ВТ: pZr, pPdSm или Ni3Sn (ВТ), а низкотемпературная — символом а или буквами НТ: aZr, aPdSm или Ni3Sn (НТ).
Если чистый компонент или соединение существует в трех модификациях, то высокотемпературная, среднетемпературная и низкотемпературная модификации обозначаются, соответственно, греческими буквами у, р, а, например ySm, pSm, aSm или Bi2Pt (ВТ), Bi2Pt (СТ), Bi2Pt (НТ).
При изложении материалов в настоящем справочнике признано целесообразным сократить объем цитируемой литературы, включая в него только использованные оригинальные статьи.
Для указания повторяющихся ссылок на справочники, используемых во многих описаниях диаграмм состояния, были применены следующие сокращения:
X — Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов. М.: Металлургиздат, 1962. Т. 1, 2. 1188 с.
Э — Эллиот Р.П. Структуры двойных сплавов. М.: Металлургия, 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. Binary Alloy Phase Diagrams. American Society for Metals. Metals Park. Ohio. 1986. 1987. V. 1, 2. 2224 p.
М2 — Второе издание M.
P — Pearson W.B. A Handbook of Lattice Spacings and Structures of Metals and Alloys. Oxford-London-Edinburgh-New York-Toronto-Sydney-Paris — Braunschweig. Pergamon Press. 1967. 1448 p.
V-C — Villars P., Calvert L.D. Pearson’s Handbook of Crystallographic Data for Intermetallic Phases. Ohio: Metals Park, 1985. V. 1, 2, 3. 3258 p.
V-C2 — Второе издание V-C.
Bl— Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 6. P. 601—602.
B2- Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 1. P. 11-12.
В процессе подготовки к изданию настоящего справочника ушел из жизни д-р техн, наук Дриц М.Е., являющийся инициатором и организатором этой работы. Авторский коллектив считает необходимым отметить его большую роль в составлении справочника.
Ac—Ag. АКТИНИЙ-СЕРЕБРО
Экспериментальных данных по диаграмме состояния Ac—Ag не имеется. Авторы работы [1] на основании теоретических представлений о типах фазовых диаграмм на основе Ag в зависимости от расположения элемента-добавки в периодической системе Д.И. Менделеева предсказывают эвтектический характер диаграммы Ac—Ag со стороны Ag. Предположительно эвтектика образуется при 870 °C и содержит около 1 % (ат.) Ас. Максимальная растворимость Ас в (Ag) приблизительно 0,01 % (ат.). [1].
Литература
Гуляев Б.Б., Дворецкая Г.Ф.// Диаграммы состояния металлических систем: Сб. статей. М.: Наука, 1968. С. 267—273.
Е.В. Лысова
Ас-Ан. АКТИНИЙ—ЗОЛОТО
Экспериментальная диаграмма состояния системы отсутствует. На основании данных о положении элементов в периодической системе высказано предположение о наличии в системе эвтектики. Растворимость Ас в Au при эвтектической температуре оценена ~10'2-10~3 % (ат.) Ас [1].
Литература
Гуляев Б.Б., Дворецкая Г.Ф.// Диаграммы состояния металлических систем: Сб. статей. М.: Наука, 1968. С. 267-27 3.
К. Б. Поварова
Ас—В. АКТИНИЙ-БОР
Фазовая диаграмма Ас—В предположительно подобна диаграмме состояния La—В [М, 1].
Литература
Spear К.Е.// U.S. Dep. Сошшег. Nat. Stand. Spec. Publ. 1978. N 496/2. P. 744-762.
Ac—Be. АКТИНИЙ-БЕРИЛЛИЙ
Сплавы Be с Ac получают путем восстановления галогенидов Ac металлическим Be в вакууме при 1000—1350 °C и последующего сплавления Ас с Be. Данных о характере взаимодействия этих элементов не имеется [1].
Литература
Папиров И.И. Структура и свойства сплавов бериллия: Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1981. 308 с.
Л. В. Молчанова
Ас-Сг. АКТИНИЙ-ХРОМ
Диаграмма состояния Ас—Сг рассчитана, исходя из предположения об аналогичности ее строения другим диаграммам состояния актинидов с Сг, построенным экспериментально [1]. Рассчитанная диаграмма представлена на рис. 1. Она характеризуется эвтектическим превращением при 700 °C и практически отсутствием растворимости компонентов друг в друге в твердом состоянии. Концентрация Ас в эвтектической точке соответствует приблизительно 70 % (ат.).
Ас°/«(по массе)
Рис. 1. Ас—Сг
Литература
1. Venkatraman М., Neumann J.P., Peterson D.E.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 5. P. 413-414.
Ac—H. АКТИНИЙ—ВОДОРОД
В системе Ас—Н возможно образование гидрида АсН2 с ГЦК решеткой (а = 0,5670 ± 0,0006 нм) [Э, 1, 2].
Литература
Вол А.Е. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Физматгиз, 1959. Т. 1. 756 с.
Farr J.D., Giorgi A.L., Bowman M.D.// J. Inorg. Nuclear Chem. 1961. V. 18. P. 42—47.
К.Б. Поварова
Ac—Mo. АКТИНИЙ-МОЛИБДЕН
Экспериментальные данные по системе Ас—Мо отсутствуют. Диаграмма состояния, рассчитанная на основании термодинамических и химических данных [1], характеризуется наличием области несмешиваемости в жидком состоянии. Монотектическое равновесие проходит при температуре 2517 ± 5 °C в области концентраций 0,15 — (70 ± 3) % Ас. Концентрация Ас в монотектической точке, — (6,2 ± 0,5) % (ат.) Ас. Эвтектическое превращение Ж » (Ас) + + (Мо) наблюдается при температуре 1047,5 °C и концентрации (0,39 + 0,05) % (ат.) Мо. Фазовая граница между жидким Ас и твердым Мо в интервале температур 1027—2517 °C может быть рассчитана по уравнению х = —0,015 + 8,240~5 (Т — 1000) — — 107(Г — 1000) + 8,3-Ю-11 (7 — 1000)3, где х — атомная доля Мо, Т — температура, К. Растворимость Ас в (Мо) при температуре 1517 °C составляет 10-4 (ат. доля), а Мо в (Ас)9х10-5 % (ат.) при температуре 927—1050 °C.
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.
К.Б. Поварова
Ac-O. АКТИНИЙ-КИСЛОРОД
Соединение Ac2O3 имеет структуру типа La2O3 (символ Пирсона Н.Р5, пр. гр. Р3ш1). Параметры решетки: а = 0,408 ± 0,01; с = = 0,630 ± 0,002 нм [Э, 1, 2].
Литература
Zachariasen W.H.// Acta Crystallogr. 1949. V. 2. Р. 388—390.
Fried S„ Hagemann F„ Zachariesen W.H.// J. Amer. Chem. Soc 1950 V 72 P. 771-775.
4
Ac—Pt. АКТИНИЙ-ПЛАТИНА
Экспериментальные данные отсутствуют. В работе [1] предполагается, что диаграмма состояния Ac—Pt подобна диаграмме состояния La—Pt. В системе можно ожидать образование соединений Ac7Pt3, Ac3Pt2, AcPt, Ac3Pt4 (AcPt2) и AcPt5, а также наличие эвтектического взаимодействия между (Ас) и Ac7Pt3 и между AcPt5 и (Pt) (рис. 2).
При этом составы эвтектических точек, полученные расчетным путем, равны приблизительно 16 и 92 % (ат.) Pt, а температуры эвтектических реакций по приблизительной оценке на 200 и 160 °C ниже, чем температуры плавления Ас (1051 °C) и Pt (1769 °C), соответственно [2]. В системе также предполагается наличие эвтектики Ac3Pt4 + (AcPt2).
Литература
Peterson D.E.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 4a. P. 471—472.
Venkatraman M., Neumann J.P., Peterson D.E.// Bull Alloy Phase Diagram. 1985. V. 6. N 5. P. 413-414.
Ag—Al. СЕРЕБРО—АЛЮМИНИЙ
В основном система Ag—Al во всем интервале концентраций рассмотрена в справочниках [X, Э, Ш]. С учетом этих данных, а также последующих дополнений и результатов основополагающих работ [1—4] в работе [5] приведен уточненный вариант системы Ag—Al (рис. 3), где даны усредненные температуры нонвариантных превращений, а составы нонвариантных точек получены экстраполяцией фазовых границ к температурам нонвариантных превращений.
Рис. 3. Ag—Al
В системе образуются твердые растворы на основе исходных компонентов (Ag) и (А1) и три промежуточные фазы — р, б, ц. Фазы р и б образуются по перитектическим реакциям и имеют области гомогенности, простирающиеся от 20,5 % (ат.) А1 при 779 °C до 29,8 % (ат.) А1 при 727 °C (для фазы р) и от 23,5 % (ат.) А1 при 611 °C до 41,9 % (ат.) А1 при 567 °C (для фазы б). Фаза ц образуется по перитектоидной реакции и ее область гомогенности составляет 21,2-24,3 % (ат.) А1 при 300 °C.
Данные о температурах, характере образования указанных фаз и других имеющихся в системе нонвариантных превращениях приведены в табл. 1 [5].
Максимальная растворимость А1 в (Ag) составляет 20,34 % (ат.) при 610 °C [X] или 20,4 % (ат.) при 450 °C [5]; максимальная растворимость Ag в (А1) составляет 23,8 % (ат.) при 566 °C [X] или 23,5 % (ат.) при 567 °C [5].
Т а\б л и ц а 1. Моновариантные и нонвариантные реакции в системе Ag—Al
', Реакция
Содержание Al в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Ж 4 (Ag) = p
21,6±0,5; 17,4±l,0; 20,5±0,5
778±2
Ж + P = a
32,7±l,0; 29,8±l,0; 32,1 ±1,0
726±3
Ж * 6 + (Al)
61,0±2,0; 41,9±0,5; 76,5±0,5
567 ±1
(Ag) + p - 6
20,3±l,0; 23,7±0,5; 23,5±0,5
610±3
(Ag) + 6 = ц
20,4±l; 23,5±0,7; 22,9±l,0
450 ±3
p -6
24,4±0,4; -; -
603 ±3
Данные о кристаллической структуре фаз в системе Ag—Al приведены в табл. 2.
Таблица 2. Кристаллическая структура соединений системы Ag—А1
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
a
С
p
w
cl 2, Imlm
0,324
0,3302
При концентрации 25 % (ат.) А1 и температуре 700 °C [5]
При концентрации 25,4 % (ат.) А1 и комнатной температуре [5]
6
Mg
hP2, Р63/ mmc
0,2871
0,2884
0,4665
0,2585
При концентрации 26,3 % (ат.)
А1 [61
При концентрации 39,0 % (ат.)
А1 [6]
p
PMn
cP20, P4,32
0,629
—
При концентрации 25,7 % (ат.) Al [X]
Исследовано влияние давления (атмосферное, 2,2 и 3 ГПа) на строение диффузионных слоев Ag—Al. С увеличением давления температура эвтектического превращения Ж ** (Ag) + б повышается, а растворимость Ag в (А1) понижается [7].
Литература
Belton G.R., Fruehan R.J.// Trans. AIME. 1969. V. 245. P. 113-117.
Massart G., Desre P„ Bonnier E.// J. Chim. Phys. 1970. V. 67. P. 1485—1488.
Gragg J.E., Cohen J.B.// Acta Metall. 1971. V. 19. P. 507-519.
Williams R.O., Easton D.S.// Scr. Metall. 1974. V. 8. P. 27-30.
McAlister A.J.// Bull Alloy Phase Diagrams. 1987. V. 8. N 6. P. 526—533.
Massalski T.B., Cockayne B.// Acta Metall. 1959. V. 7. P. 762—768.
Minamino Y., Yamane T., Ueno S., et al.// J. Japan Inst. Metals. 1984. V. 48. N 5. P. 478-481.
КБ. Поварова
Ag—Ar. СЕРЕБРО—АРГОН
Экспериментальные данные по диаграмме состояния Ag—Аг отсутствуют. Авторами работы [1] на основании теоретических представлений о типах фазовых диаграмм на основе Ag в зависимости от расположения элемента-добавки в периодической системе Д.И. Менделеева предсказан эвтектический характер диаграммы Ag—Аг со стороны Ag с эвтектической точкой, отвечающей приблизительно 10 % (ат.) Аг, и температурой эвтектики на 10~5 °C ниже температуры плавления Ag. Максимальная растворимость Аг в (Ag) предполагается около 10~7 % (ат.) [1].
Литература
1. Гуляев Б.Б., Дворецкая Г.ф.// Диаграммы состояния металлических систем: Сб. статей. М.: Наука, 1968. С. 267-273.
Е.В. Лысова
Ag-As. СЕРЕБРО-МЫШЬЯК
Диаграмма состояния Ag—As исследована в ряде работ, указанных в обзорах [X, Э]. В работе [1] приведена обобщенная, в основном по данным работ [2, 3], фазовая диаграмма Ag—As (рис. 4) с учетом температуры плавления As, равной 817 °C при давлении (3,58 ± ± 0,05) МПа [4].
Рис. 4. Ag—As
\ В системе существуют твердые растворы на основе компонентов (Ag) и (As) и фаза (, образующаяся по перитектической реакции (Ag) + Ж у ( при температуре 582 °C и содержании -10 % (ат.) As [3] или при 585 °C [5] и распадающаяся по эвтектоидной реакции < * (Ag) + (As) при температуре 446 °C и содержании 9,5 % (ат.) As [3] или при 450 °C и 10 % (ат.) As [5]; концентрация As в интервале гомогенности ( фазы составляет 9,5—11 % (ат.) при 446—540 °C, соответственно [3], или 10,5—12,55 % (ат.) [6] при тех же температурах.
Эвтектическое превращение Ж » ( + (As) протекает при температуре 540 °C и содержании -25,3 % (ат.) As или при температуре 535 °C и содержании -25 % (ат.) As [5].
По данным работы [5] в системе наблюдается несмешиваемость в жидком состоянии при температуре монотектики 655 °C в интервале концентраций -55—66 % (ат.) As, что по данным работы [2] не противоречит ходу кривой ликвидуса, на которой имеется плато при температуре -650—660 °C и содержании -45—55 % (ат.) As.
Растворимость Ag в (As) ничтожно мала (по-видимому, на уровне, определяемом дефектами). Растворимость As в (Ag) приведена ниже:
Температура, °C
582
545
445
400
300
Растворимость As, % (ат.)
7,8
8,0—8,5
7,0
5,2
4,3
Источник
[3]
[X]
[3]
[X]
[X]
Фаза < имеет ГПУ решетку тш Рб^/ттс). Параметры решетки указаны ниже:
та Mg (символ Пирана ЛР2, пр. гр. в зависимости от содержания As
As, % (ат.) 8,63
Параметры решетки:
9,510,010,8611,5
а 0,28984
с 0,47340
Источник [3]
0,299850,28970,290090,29008
0,473470,47310,473220,47347
[6][5][3][6]
Литература
1. Baren М.Р.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 2. P. 113—116.
2. Heike W„ Leroux A.// Z. Anorg. All. Chem. 1915. Bd. 92. S. 119—126.
3. Eade G.A., Hume-Rothery W./7 Z. Metallkunde. 1959. Bd. 50. S. 123—126.
4. Gokcen N.A.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 1. P. 11—22.
5. Houphouet-Boghy D., Eholie R., Ollitrault-Fichet R., Flahaut J.// J. less-Common Met. 1985. V. 105. P. 13-35.
6. King H.W., Massalski Т.В.// Philos. Mag. 1961. V. 6; P. 669-682.
KB. Поварова
Ag—At. СЕРЕБРО-АСТАТИН
Экспериментальные данные по диаграмме состояния Ag—At отсутствуют. Авторы работы [1] на основании теоретических представлений о типах фазовых диаграмм на основе Ag в зависимости от расположения элемента-добавки в периодической системе Д.И. Менделеева
предсказывают эвтектический характер диаграммы Ag—At со стороны Ag с эвтектической точкой при 10~3 % (ат) At и температурой на -10-3 °C ниже температуры плавления Ag, принятой авторами равной 960,5 °C. Согласно работе [М] температура плавления Ag
составляет 961,93 °C. Максимальная растворимость At в (Ag) предполагается около 10-5 % (ат.) At [1].
Литература
Гуляев Б.Б., Дворецкая Г.Ф.// Диаграммы состояния металлических систем: Сб. статей. М.: Наука, 1968. С. 267—273.
Е.В. Лысова
Ag—Au. СЕРЕБРО-ЗОЛОТО
Диаграмма состояния системы, обобщающая результаты исследований, выполненных до середины 50-х годов [X, Э, М], приведена на рис. 5. Ag и Ап образуют между собой непрерывный ряд твердых растворов. Построенные экспериментально кривые ликвидуса и солидуса в работах [1—4] хорошо согласуются с расчетными кривы- Аи, °/о (по массе)
Рис. 5. Ag—AuРис. 5. Ag—Au
Рис. 5. Ag—Au
Рис. 5. Ag—Au
ми, полученными термодинамическим путем авторами работ [5, 6]. Интервал кристаллизации сплавов в средней части диаграммы состояния не превышает примерно 2 °C. Сплав, содержащий 50 % (ат.) Au, имеет температуры ликвидуса и солидуса, равные, соответственно, 1032,5 и 1030,8 °C согласно работе [4]. Авторами работы [7] обнаружено отсутствие непрерывности на кривых зависимости электросопротивления, эффекта Холла и периода кристаллической решетки от состава для сплавов, отвечающих составам Ag3Au, Ag3Au2 и AgAu3.
Литература
Janecke Е.// Metallurgie. 1911. V. 8. Р. 599—600.
Rflydt U.// Z. Anorg. All. Chern. 1912. Bd. 75. S. 58-62.
White I.L.// Trans. AIME. 1959. V. 215. P. 178-181.
Cooke CJ„ Hume-Rothery W.// Acta Metall. 1961. V. 9. P. 982.
Castanet R., Bergman C., Keniaian H.V.// 4eme Conf. int. Thermodin. Chim., Montpellier. 1975. V. 3. S. 1., s.a. P. 271-278.
Bhatia A.B., March W.H.// Phys, and Chern. Liquidus. 1976. V. 5. N 1. P. 45—60.
Грум-Гржимайло H.B.// Журнал неорганической химии. 1956. T. 1. С. 2048— 2051.
К. Б. Поварова
Ag—B. СЕРЕБРО—БОР
Диаграмма состояния Ag—В не построена. По данным работы [1], приведенным в работе [XI, жидкий Ag не взаимодействует с В; несмешиваемость компонентов в расплаве подтверждена в работе [2]. В расплаве Ag может содержаться 0,73 % (по массе) В в присутствии 0,03 % (по массе) Fe [3].
Сведения об образовании соединения AgB2 со структурой типа А1В2 (символ Пирсона НРЗ, пр. гр. Рб/ттт) и параметрами решетки а = 0,300, с = 0,324 нм [4] не подтверждены в работе [2]. Твердый раствор Ag в рВ имеет параметры а = 1,09355, с = 2,38440 нм [5].
Литература
Giebelhausen Н.// Z. Anorg. All. Chern. 1915. Bd. 91. N 2. S. 261—262.
Firts W., Stormont R.W.// J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N 6. P. 423-433.
Bredzs N., Schwartzbart H.// Welding J. 1961. V. 40. P. 123S—129S.
Obrovski W.// Naturwissenschaften. 1961. Bd. 48. N 5. S. 428.
Crespo A.Y., Tergenius L-E., Lundstrom T.// J. Less-Common Met. 1981. V. 77 N. 1. P. 147-150.
К.Б. Поварова
Ag—Ba. СЕРЕБРО—БАРИЙ
Диаграмма состояния Ag—Ba приведена в обзоре [X] по данным работ [1, 2]. Соединения Ag4Ba, Ag5Ba3 и Ag3Ba2, указанные на этой диаграмме, требуют дальнейшего уточнения. Согласно данным работ [X, 2] на диаграмме вместо соединения Ag4Ba следует нанести соединение Ag5Ba, существование которого подтверждено в более поздней работе [3]. Состав фазы Ag5Ba3, образующейся по перитектической реакции при температуре 797 °C, считается в работе [X] сомнительным. В работе [3] сообщается о наличии пяти соединений — Ag-Ва, Ag2Ba, Ag5Ba3, Ag3Ba2 и AgBa, из которых соединения Ag2Ba и Ag3Ba2 указываются как наиболее термически стабильные фазы.
Рис. 6. Ag—Ba
На рис. 6 представлена диаграмма состояния Ag—Ba, построенная нами по совокупности данных работ [1—3], при этом температуры плавления Ag и Ва указаны по стандартным данным. Два из четырех приведенных на диаграмме соединений — Ag5Ba [20,30 % (по массе)] Ва и Ag3Ba2 [40,91 % (по массе)] Ва плавятся конгруэнтно при температурах :> 726 и 850 °C, соответственно. Соединение Ag2Ba [36, 42 % (по массе)] Ва образуется по перитектической реакции при
температуре 797 °C. Температура плавления эквиатомного соединения AgBa [56,34 % (по массе)] Ва [3] пока не установлена. В исследованной части диаграммы состояния Ag—Ва при содержании Ва до 50 % (ат.) протекают два эвтектических превращения: Ж [16,5 % (ат.) Ва] » (Ag) + Ag5Ba и Ж [23,5 % (ат.) Ва] » Ag5Ba + Ag2Ba при температуре 726 и 679 °C соответственно.
Область диаграммы состояния, богатая Ва и приведенная на рис. 6 согласно работе [X], менее изучена. Как отмечено в работе [X], горизонтальный участок линии ликвидуса между -53 и 73 % (ат.) Ва может указывать на существование области несмешиваемости в жидком состоянии. Температуры ликвидуса богатых Ва сплавов были получены с использованием Ва, который содержал 1,9% (по массе) Sr, 0,15 % (по массе) N и имел температуру плавления 629 °C, а не 658 °C [1].
Кристаллическая структура фаз приведена в табл. 3.
Таблица 3. Кристаллическая структура соединений системы Ag—Ва
Соединение
Прототип
Символ Пир- сона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
с
Ag5Ba
CaCu5
№6, РЫттт
0,5708
0,4636
[2, 3]
Ag2Ba
CeCu2
от, Imma
—
[3]
AgBa
FeB
оР8, Рпта
—
—
[3]
Литература
1. Weibke F.// Z. Anorg. All. Chem. 1930. Bd. 193. S. 297-310.
2. Heumann T.// Nachr. Akad. Wiss. Gottingen. 1950. Bd. 2. S. 1—6.
3. Bruzzone G., Merlo F.// J. Less-Common Met. 1982. V. 85. N 2. P. 295—306.
Л.Л. Зусман, E.B. Лысова
Ag-Бе. СЕРЕБРО-БЕРИЛЛИЙ
Первое систематическое исследование системы Ag—Be выполнено в работе [1]. Результаты различных исследований системы Ag—Be обобщены в ряде работ [X, Э, М, 2—4], данные которых незначительно различаются между собой в части температур и составов нонвари- антных превращений. Приводимый вариант системы Ag—Be (рис. 7) составлен с учетом всей имеющейся информации [М].
В системе установлено существование твердых растворов на основе исходных компонентов (Ag), (аВе), (рВе) и 6-фазы (AgBe2), образу-
Рис. 7. Ag—Be
ющейся по перитектической реакции Ж + (аBe) » 6 при температуре 1010 °C и концентрации Be - 73 % (ат.) и смещенной от стехиометрического состава. Фаза 6 распадается по эвтектоидной реакции 6 * (Ag) + (аВе) при температуре 760 °C и, возможно, имеет область гомогенности.
В работе [1] сообщается об образовании фазы у (AgBe17) по перитектической реакции между (Ag) и фазой 6 при температуре 860 °C и содержании 63 % (ат.) Be, в работе [5] — об электролитическом выделении из литых сплавов кристаллов соединения AgBe12. Последующими работами [Ш, 3] существование этих фаз не подтверждено, поэтому они на диаграмме не приведены, хотя плато на кривой ликвидус указывает на возможность существования в районе концентраций 30—70 % (ат.) Be соединений, плавящихся инконгру- энтно. В работе [2] высказано предположение, что эти фазы либо являются метастабильными, либо тройными, стабилизируемыми примесными элементами.
В системе также проходят нонвариантные равновесия эвтектического типа Ж * (Ag) + 6 при содержании Be 10,5 % (ат.) [X, М] и при температуре 880 °C [М, 2, 3] либо 881 °C [X], а также перитектического типа Ж + (рВе) » (аВе) при температуре 1265 °C [2] либо 1270 °C [М, 3].
Растворимость Be в (Ag) по данным работы [X] составляет 3,5 % (ат.) при температуре 881 °C и 1,6 % (ат.) при температуре -760 °C.
Растворимость Ag в (рВе) была определена равной -0,4 % (ат.) при температуре 1265 °C [2], либо 1270 °C [М, 3]. Растворимость Ag в
(аBe) согласно работам [Ш,
2] приведена
ниже:
Температура, °C
Растворимость Ag:
1265
-1100
1010
900
800
760
700
% (ат.)
1,1
0,11
0,048
0,028
0,016
0,0117
0,007
% (по массе)
11,7
1,3
0,57
0,33
0,19
0,14
0,084
В работе [М] отмечается, что проведенное термодинамическое моделирование достаточно хорошо описывает экспериментально установленные фазовые границы. На фазовой диаграмме, представленной в работе [М] (см. рис. 7), указаны два значения растворимости: 0,3 % (ат.) Be в (Ag) при эвтектической температуре 880 °C и 0,05 % (ат.) Ag в (аВе) при перитектической температуре 1010 °C.
Фаза 6 (AgBe2) имеет ГЦК решетку типа Cu2Mg (символ Пирсона сГ24, пр. гр. Fdim) с параметрами а = 0,6299 + 0,634 нм для разных сплавов [X], на основании чего можно предполагать существование области гомогенности этой фазы. Электролитически выделенная фаза AgBe12 имеет тетрагональную типа Mn12Th решетку (символ Пирсона 7/26, пр. гр. 14/ттт) с параметрами а = 0,7284 (5), с = 0,4246 (5) [5]. Структура предполагаемой фазы у <ПРИ 63 % (ат.) Be) не идентифицирована.
Литература
Winkler О.// Z. Melallk. unde. 1938. Bd. 30. S. 162-173.
Von Goldleck O.// Atomic Energy Rewiev. Special Issue. N 4 ’’Beryllium: Physico- Chemical Properties of its Compounds and Alloys”. Vienna: International Atomic Energy Agency, 1973. P. 45—61.
Aldinger F., Petzow G.// Beryllium Science and Technology. New York and London; Plenum Press, 1979. V. 1. P. 235-305.
Папиров И.И. Структура и свойства сплавов бериллия. М.: Энергоиздат, 1981. 368 с.
Batchelder F.W., Raeuchle R.F.// Acta Crystallogr. 1958. V. 11. P. 122.
К.Б. Поварова
Ag—Bi. СЕРЕБРО-ВИСМУТ
Данные по исследованию диаграммы состояния системы Ag—Bi приведены в справочной литературе [X, Ш, Э, М]. На рис. 8 показана диаграмма состояния системы, представленная в работе [М], в которой обобщены данные работ [1—4] и внесены поправки, связанные с уточнением температур плавления исходных компонентов. Эвтектика Ж ** (Ag) + (Bi) образуется при температуре 262,5 ± 2 °C. Она содержит 95,3 % (ат.), 97,5 % (по массе) Bi. Максимальная
Bi, •/• (no массе)
Рис. 8. Ag—Bi
растворимость Bi в (Ag) 2,615 (ат.) при 500 °C и не превышает 0,83 % (ат.) [1,6 % (по массе)] при температуре эвтектики [5]. Растворимость Ag в (Bi) пренебрежимо мала.
Авторы работы [6] определяли границу области гомогенности твердого раствора на основе Ag экспериментальным и расчетным путем. Расчетные данные имеют заниженные значения.
Литература
Kleppa O.J.// J. Phys. Chem. 1956. V. 60. Р. 446—452.
Nathans M.W., Leider MJ.// J. Phys. Chem. 1962. V. 66. P. 2012-2015.
Predel B„ Bankstahl H.// Z. Metallk unde 1976. Bd. 67. N 12. S. 793-799.
Zimmermann B., Henig E.-Th., Lukas H.L.// Z. Metallk unde 1976. Bd. 67. N 12. S. 815-820.
Elliot R.P., Shunk F.A.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1980. V. 1. N 1. P 62—64.
Акопян P.A., Мамедова C.X., Керимов Э.Р.// Изв. вузов. Цветная металлургия. 1983. № 6. С. 83-86.
К. Б. Поварова
Ag-C. СЕРЕБРО-УГЛЕРОД
В работе [Ш] сообщается о получении химическим путем соединения Ag2C2 без какой-либо информации о его структуре. Более поздние подтверждения существования соединения отсутствуют.
обзорной работе [1] на основании анализа данных различных авторов приведена богатая Ag часть фазовой диаграммы Ag—С (рис. 9), подтверждающая данные работы [X] о том, что раствори-
С, ”/• (no массе)
Рис. 9. Ag—C
мость С в (Ag) низка и при охлаждении он кристаллизуется в виде графита.
В системе имеет место перитектическое превращение Ж + + С « (Ag) при температуре 962,23 °C. Растворимость С в (Ag) при перитектической температуре составляет 0,036 % (ат.) [0,004 % (по массе)]. Растворимость С в (Ag) в интервале температур 780—961 °C может быть описана уравнением 1g х = 1,25—3317/Т [2], а растворимость графита в расплаве Ag — уравнением 1g х = —19500/ Т + 6,1, где х — атомная доля С, Т — температура, К. Экстраполированное значение растворимости графита в расплаве Ag при температуре, близкой к температуре плавления Ag, составляет <10~7 % (ат-) С. В работе [X] указано, что растворимость С в расплаве Ag составляет 0,0012; 0,0025 и 0,0022 % (по массе) при температурах 1660, 1735 и 1940 °C, соответственно, а растворимость С (в виде графита) в (Ag) равна 0,026—0,04 % (по массе).
Литература
Karakaya L, Thompson W.T./Z Bull. Alloy Phase Diagrams. 1988. V. 9. N 3. P. 226-227.
Фромм E., Гебхардт E. Газы и углерод в металлах: Пер. с нем./ Под ред. Б.В. Линчевского. М.: Металлургия, 1980. 712 с.
Ag-Ca. СЕРЕБРО—КАЛЬЦИЙ
Взаимодействие Ag и Ca изучалось многими исследователями. Результаты, полученные ими, обобщены в справочниках [X, Э, Ш] и работах [1, 2], в которых приведены практически совпадающие варианты диаграммы состояния. Однако вариант, указанный в работе [1], в основу которого положены данные работ [3—7], является более полным, в связи с чем он представлен на рис. 10 с поправкой на уточненные температуры плавления Ag и Са.
Рис. 10. Ag—Са
В системе рентгеновским методом идентифицировано образование шести соединений: Ag7Ca2, Ag8Ca3, Ag2Ca, AgCa (существует в двух кристаллических формах аир), Ag3Ca5 и AgCa3. Кроме того, предполагается, что в системе существуют еще два соединения Ag9Ca2 и Ag4]Ca5g, структуры которых не идентифицированы [6].
Соединения плавятся конгруэнтно: Ag7Ca2 [22,2 % (ат.) Са] при 731 °C [б, 7], AgCa [50 % (ат.) Са] при 666,6 °C [6, 7] и AgCa3 [75 % (ат.) Са] при -490 °C [1, 6]. По мнению авторов работ [2, 7] соединение AgCa3 образуется по перитектической реакции из распла
ва и Ag3Ca5 при температуре 475 °C и возможно существование области гомогенности соединения AgCa3 в интервале составов 75,0— 76,25 % (ат.) Са.
По перитектическим реакциям образуются соединения Ag9Ca2 [18,2 % (ат.) Са] при 687 °C [6], Ag2Ca [33,3 % (ат.) Са] при 597 °C [6] и Ag3Ca5 [62,5 % (ат.) Са] при 555 °C [7] или 560 °C [6]. По мнению авторов работы [6] не исключено также, что Ag2Ca плавится конгруэнтно и дает эвтектику с Ag7Ca2 при температуре 597 °C и содержании 33 % (ат.) Са.
Соединение Ag8Ca3 [27,27 % (ат.) Са], по-видимому, образуется в результате эвтектоидного превращения при температурах ниже 597 С [6]; соединение Ag41Ca59, приблизительно содержащее 59,0 (ат.) Са, образуется по перитектоидной реакции при температуре 598 °C [1, 6]. Оно не стабильно при температурах ниже 555 °C.
В системе имеют место эвтектические превращения, указанные в табл. 4.
Таблица 4. Нонвариантные реакции эвтектического типа в системе Ag—Са
Реакция
Содержание Ca в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Источник
Ж
(Ag) + Ag<,Ca2
14; 100; 18,2
655
[1]
Ж
Ag2Ca + AgCa
39,8; 33,3; 50
545
[И
Ж
Ag3Ca5 + AgCa3
-; 62,5; 75,0
—
[1, 6]
Ж
AgCa3 + (Ca)
-80,5; 75; 100
488
[1]
80; 75; 100
470
[2]
Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии практически отсутствует [1, 2].
Данные о кристаллической структуре соединений системы Ag—Са приведены в табл. 5.
Таблица 5. Кристаллическая структура соединений системы Ag—Са
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
Ag7Ca2
Ag7Ca2
APIS, Р6322
0,550
—
1,410
14]
Ag8Ca3
Ag8Ca3
с744, 1тЗт
0,981
[5]
Ag2Ca
CeCu2
оП2, Imma
0,726
0,468
0,814
[8]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
AgCa
СгВ
оС8, Стс2.
0,4058
1,1457
0,4654
[9]
Ag3Ca5
Сг5В3
tI32, IA/mcm
0,8039
—
0,5011
[4]
AgCa3
Ее3С
оР16, Рпта
0,799
0,686
1,017
[Ш]
Литература
1. Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1979. Т. 4. 576 с.
2. Baren M.R.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1988. V. 9. N 3. P. 228-231.
3. Крипякевич П.М.// Кристаллография. 1961. T. 6. № 3. С. 626—628.
4. Rand R.P., Calvert L.D.// Canad. J. Chern. 1962. V. 40. N 3. P. 705—710.
5. Calvert LD., Rand R.P.// Acta Crystallogr. 1964. V. 17. N 5. P. 1175—1181.
6. Alexander W.A., Calvert LD., Desaulniers A., Dunsmore H.S.// Canad. J. Chern. 1969. V. 47. N 4. P. 611-614.
7. Pascal B., Caillet M„ Allibert M.// Compt. Ren. Acad. Sci. Paris. 1970. V. 270. N 6. P. 520-522.
8. Calvert LD., Dunsmore H.S., Kuhi LV., Tse R.S.// Acta Crystallogr. 1957. V. 10. N 12. P. 775.
9. Merlo F.// J. Less-Common Met. 1982. V. 82. N 2. P. 241—246.
Л.Л. Зусман, К.Б. Поварова
Ag-Cd. СЕРЕБРО—КАДМИЙ
Фазовая диаграмма Ag—Cd исследовалась неоднократно. Обобщены результаты более чем 200 работ [X, Э, Ш, 1]. Наиболее детально исследованные в работе [2] температуры и концентрации нонвариан- тных точек в системе легли в основу предлагаемой в работе [1] диаграммы состояния (рис. 11). В системе при кристаллизации образуются твердые растворы на основе исходных компонентов (Ag) и (Cd), а также три соединения: 0-фаза (твердый раствор на основе AgCd), у-фаза (твердый раствор на основе Ag5Cd8), претерпевающая с понижением температуры полиморфное превращение в у'-фазу при температурах 436 и 470 °C для сплавов, богатых Ag и Cd соответственно, и е-фаза (твердый раствор на основе AgCd3).
Эти соединения образуются по перитектическим реакциям и имеют широкие области гомогенности. Так, для фазы 0 концентрация Cd при температуре 736 °C составляет 42 % (ат.), при температуре 640 °C — 57 % (ат.), при температуре 470 °C — 51,2 % (ат.), а при температуре 440 °C — 48,5 % (ат.). Для фазы у (у') концентрация Cd при температуре 640 °C равна 60 % (ат.), а при 592 °C —
62,85 % (ат.). Для фазы е концентрация Cd составляет 65,7 и 81,4 % (ат.) при температурах 592 и 343 °C, соответственно.
В системе наблюдается также образование фаз С и 0' по перитектоидным реакциям. Эти фазы также имеют области гомогенности. Фаза ( гомогенна в области составов 50—56,5 % (ат.) Cd в интервале температур 440—470 °C, а при температурах 240 и 230 °C концентрация Cd составляет 49,5 и 54,0 % (ат.). Для фазы 0' концентрация Cd равна 48,5 % (ат.) при температуре 240 °C и 50 % (ат.) при температуре 230 °C.
По данным дифференциального термического анализа и измерения твердости предполагается образование соединений Ag]]Cd [8,05 % (по массе) Cd], Ag3Cd [25,78 % (по массе) Cd] и Ag2Cd [34,26 % (по массе) Cd] в результате упорядочения твердого раствора на основе (Ag) при температурах ниже -700, -380 и -450 °C, соответственно [Ш, 3].
Нонвариантные равновесия, имеющие место в системе Ag—Cd, приведены в табл. 6.
Таблица 6. Нонвариантные реакции в системе Ag—Cd
Реакция
Содержание Cd в фазах, % (ат.)
Температура, “С
Источник
Ж + (Ag) - 0
44;36;42
722
[4]
43,5; 37,4; -
736
[1, 2]
Ж + 0 - у
64,1; 57;60
630
[4]
63,1; -;-
640
[2]
Ж + у **е
73,2; 66,1; 68,1
578
[4]
71,2; 62,85; 65,7
592
[2]
Ж + е - (Cd)
96,9; 82,9; 94,8
337
[4]
97,4; 81,4; 93,75
343
[2]
0 + у = (
51,2; 57,5; 56,5
470
[2, 5]
(Ag) + С - 0
-42; 49,5; 48,5
240
[2]
0 - (Ag) + С
48,5; 42;50
440
[2, 5]
С = 0 + у
-54; 50;58
230
[2]
Растворимость Cd в (Ag) составляет 37,4; 41,5; 42,6; 42,5 % (ат.) Cd при температурах 736, 500, 300 и 240 °C, соответственно [1].
В (Cd) растворяется 5,4 и 6,25 % (ат.) Ag при температурах 250 и 343 °C [2], либо 5,55 и 6,35 % (ат.) при температурах 250 и 300 °C [X], соответственно; по данным работы [6] растворимость Ag в (Cd) определена между 5,0 и 6,5 % (ат.) Ag при температуре 305 °C.
Кристаллическая структура фаз приведена в табл. 7.
Таблица 7. Кристаллическая структура соединений системы Ag—Cd
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
С
0 (ВТ)*1
W
с72, 1т Зт
0,33268
—
При концентрации 47,37 % (ат.)
Cd, закалка от 570 °C [7]
0,33297
При концентрации 48,85 % (ат.)
Cd, закалка от 550 °C [7]
0,33347
—
При концентрации 50 % (ат.) Cd и температуре 500 °C [8]
0,33016
—
При концентрации 50 % (ат.) Cd и температуре 500 °C [9]
0' (НТ)
CsCl
сР2, РтЗт
0,33315
—
При концентрации 50,8 % (ат.) Cd, закалка от 210—224 °C [5]
0,33325
—
При концентрации 56,4 % (ат.) Cd, закалка от 210—224 °C [5]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
С
с
Mg
hP2, Р63/ттс
0,29750
0,48255
При концентрации 50,0 % (ат.) Cd, закалка от 270—320 °C [10]
0,29945
0,48240
При концентрации 55,0 % (ат.) Cd, закалка от 270—320 °C [10]
0,29835
0,48240
При концентрации 50,8 % (ат.) Cd, закалка от 234 °C [5]
у (ВТ)*2
—
143 т
0,9965
—
При концентрации 58,9 % (ат.) Cd [11]
0,99881
—
При концентрации 63,7 % (ат.)
Cd [11]
у'*3
—
—
—
—
[Ю]
е*4
Mg
т, РЪ3! ттс
0,30461
0,48197
При концентрации 67,1 % (ат.) Cd [11]
0,30972
0,48197
При концентрации 86,1 % (ат.) Cd [11]
0,30485
0,48178
При концентрации 68,78 % (ат.) Cd, отжиг при 438 °C [10]
0,30962
0,48183
При концентрации 82,0 % (ат.) Cd, отжиг при 338 °C [10]
‘^Электронное соединение типа 3:2 [12].
*2/Сложиая кубическая структура типа у-латуни с 52 атомами в элементарной ячейке, электронное соединение типа 21:13 [12]
‘^Упорядоченная модификация у-фазы с слегка деформированной решеткой у-фазы [10].
*4/Электронное соединение типа 7:4 [11].
Сплавы Ag с Cd вблизи эквиатомного состава при температуре ниже 0 °C, а также при холодной деформации претерпевают мартенситное превращение. Мартенситная фаза р" имеет гранецентрированную ромбическую решетку (пр. гр. Сттт). При температуре —180 °C фаза р" полностью переходит в мартенсит 18А с плотноупа- кованной слоистой структурой и параметрами решетки для сплава с содержанием 49 % (ат.) Cd, равными а = 0,53, b = 0,30; с = 0,24 нм согласно работе [13]. В работе [14] определены параметры решетки
II2 з.» 15342 з.» 1534
I
I
2 з.» 1534
2 з.» 1534
ромбического мартенсита при температурах —196 и —74 °C для сплава с 45 % (ат.) Cd: а = 0,30904; Ь = 0,48550; с = 0,47433 нм и а = = 0,30968; b = 0,48651; с = 0,47536 нм, соответственно. Мартенсит, образующийся при холодной деформации того же сплава с обжатием 15—60 %, имеет гранецентрированную тетрагональную структуру с параметрами решетки а = 0,4379 нм, с = 0,38535 нм; при холодной деформации с обжатием, большим 60 %, образуется мартенсит с гранецентрированной кубической структурой, а = 0,4180 нм.
Литература
Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1979. Т. 4. 576 с.
Durrant P.J.// J. Inst. Met. 1931. V. 45. Р. 99-113.
Пятницкий В.Н., Григорьев А.Т., Соколовская Е.М., Лысова Е.В.// Журнал неорганической химии. 1959. Т. 4. № 9. С. 2039—2042.
Petrenko G.I., Fedorov A.S.// Z. Anorg. All. Chern. 1911. Bd. 70. S. 157—168. Bd. 71. S. 215.
Quader A.// Indian J. Phys. 1960. V. 34. P. 506-515.
Massalski T.B., King H.W.// Acta Metall. 1962. V. 10. P. 1171-1181.
Owen E.A., Rogers J., Guthrie J.C.// J. Inst. Met. 1939. V. 65. P. 457-472.
Гладышевский Е.И.// Вестник Львовского университета. 1957. Т. 7. С. 190.
Petzow G., Wagner Е.// Z. Metallkunde. 1961. Bd. 52. N II. S. 736-742.
Henderson B., Raynor C.V.// J. Inst. Met. 1962. V. 90. P. 484—486.
Astrand H., Westgren A.// Z. Anorg. All. Chem. 1928. Bd. 175. S. 90-96.
Hume-Rothery W., Betterton J.O., Reynolds J.// J. Inst. Met. 1952. V. 80.
P. 609-616.
Nagasawa A.// J. Phys.SocJapan. 1972. V. 32. P. 864. 1973. V. 35. P. 489-494.
P. 1654-1659.
Krishnan R.V., Brown L.C.// Metall. Trans. 1973. V. 4. N 4. P. 1017-1022.
КБ. Поварова
Ag-Се. СЕРЕБРО—ЦЕРИЙ
Диаграмма состояния Ag—Ce исследована неоднократно [X, Э, Ш]. Авторами работы [1] проведено подробное обсуждение всех исследований, посвященных изучению сплавов Ag с Се, и предложен обобщенный вариант диаграммы состояния (рис. 12). В системе образуются твердые растворы на основе компонентов (Ag) и (Се) и четыре соединения: Ag4Ce, Ag51Ce14, Ag2Ce и AgCe. Два из этих соединений Ag51Ce14 и AgCe плавятся конгруэнтно при температурах 1040 ± 10 °C [2] и 870 °C [1], соответственно.
Соединение Ag51Ce14 [2, 3] (или Ag3Ce [4, 5]) имеет область гомогенности от 21,5 до -25 % (ат.) Се. Наиболее предпочтительным авторы работы [1] считают обозначение Ag51CeI4, так как соединение изоструктурно Ag51Cd14 и имеет гексагональную структуру.
Соединение AgCe существует в двух модификациях. При температурах 455 °C [2] и 485 °C [б] наблюдается термический эффект,
который авторами [2, 6] отнесен к фазовому превращению а « * р соединения AgCe. Температура перехода а ^ р принята 470 °C [2].
Соединение Ag4Ce образуется по перитектической реакции Ж + -Ag5[Ce14 * Ag4Ce при температуре -840 °C и содержании Се 20 % (ат.) [2, 4]. Предположение [2, 3], что наиболее богатое Ag соединение имеет состав Ag5Ce, в более поздних работах [4, 5] не подтвердилось и соединение было определено как Ag4Ce.
Соединение Ag2Ce образуется по перитектической реакции Ж + + Ag5iCe14 •* yAg2Ce при температуре 855 °C и 33,3 % (ат.) Се [3-5]. Есть сведения, что Ag2Ce существует в виде трех структурных форм (а, р, у) [1, 6]. Температуры превращений а у р и р * у равны 540 [5] и 750 °C [1], соответственно.
В системе Ag—Ce проходят три эвтектических превращения: Ж ** - (Ag) + Ag4Ce при 798 °C и 10,0 % (ат.) Се, Ж « yAg2Ce + PAgCe цри 780 °C и 43,0 % (ат.) Се и Ж » PAgCe + (уСе) при 508 °C и 81,0 % (ат.) Се [2, 4, 5].
Растворимость Се в (Ag) ничтожна мала и составляет Ь,04—0,06 % (ат.), а растворимость Ag в (5 Се) равна = 2 % (ат) tl].
Таблица 8. Кристаллическая структура соединений системы Ag—Се
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
Ag4Ce*
—
—
—
—
[1,6]
A85iCe14
Ag51Gd14
AF68, РЫт
1,2883
—
0,9455
[1, 3]
aAg2Ce (НТ)
Cu2Ce
о/12, Jmma
0,4800**
0,7090”
0,8205**
[7]
«AgCe (НТ)
CsCl
сР2, РтЗт
0,3756
—
—
[1)
Предположительно тетрагональная сингония [1, 6], однако результаты рентгеновских исследований сплавов Ag с Се в области состава соединения Ag4Ce отсутствуют.
При комнатной температуре.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 8.
Структуры высокотемпературных модификаций Ag2Ce и AgCe не установлены.
Литература
Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 5. P. 439-443.
Delfino S., Ferro R., Capelli R.// J. Less-Common Met. 1975. V. 41. N 2. P. 59-64.
McMasters O.D., Gschneidner, Jr., K.A., Venteicher R.F.// Acta Crystallogr. B. 1970. V. 26. P. 1224-1229.
Heumann T., Preval A.// J. Less-Common Met. 1980. V. 76. P. 263—265.
Stapf L, lehn H.// J. Less-Common Met. 1983. V. 92. P. 167-169.
Stapf I., lehn H.// J. Less-Common Met. 1984. V. 98. P. 173—175.
landelli A., Palenzona A.// J. Less-Common Met. 1968. V. 15. P. 273—274.
Г.П. Жмурко
Ag-Co. СЕРЕБРО-КОБАЛЬТ
Экспериментальная диаграмма системы Ag—Со отсутствует, хотя работы по изучению особенностей взаимодействия этих элементов имеются [X].
Ag с Со не смешиваются в жидком состоянии. В работе [1] на основании термодинамических расчетов установлено, что растворимость Со в жидком Ag подчиняется уравнению In х = —11500/Г + 4,5, где х — атомная доля Со, Т — температура, К; в температурной области 600—940 °C растворимость лежит между значениями 0,0002 и 0,009 ат. долей Со. Растворимость Ag (в атомных долях) в жидком
Co описана уравнением 1g x = —5500IT + 0,69 в температурной области 1495—1600 °C.
Растворимость Со в жидком Ag при температуре 1450 °C приблизительно равна 3,3 % (ат.) Со [2]. При рентгеновском исследовании сплавов Ag с Со, закаленных со скоростью 105—108 °С/с, установлено, что в (Ag) может быть растворено до 1,5 % (ат.) Со [3].
На рис. 13 приведена обобщенная авторами работы [4] диаграмма состояния Ag—Со.
Литература
Bernardini J., Combe-Brun A., Cabane I.// Scr. Metall. 1970. V. 4. P. 958—990.
Бурылев Б.П., Иванова ВД-П Журнал физической химии. 1976. Т. 50. С. 1286-1288.
Ning Y.// Acta Metall. Sin. (China). 1983. V. 19. P. A346—A353.
Karakaya L, Thompson W.T.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 3. P. 259-263.
КБ. Поварова
Ag—Cr. СЕРЕБРО—ХРОМ
работе [1] приведена обобщенная диаграмма состояния (рис. 14), где, в основном, использованы данные работ [X, 2, 3]. Диаграмма Ag—Cr характеризуется наличием области несмешиваемости и отсутствием интерметаллических фаз. Температура монотектического 2*
CrAj, ‘/в [am]Ag
Рис. 14. Ag—Cr
равновесия Ж! » Ж2 + (Cr) принята равной 1450 ± 5 °C, монотек- тической точке отвечает содержание Ag -3 % (ат.). Согласно данным работы [1] область несмешиваемости простирается от -3,0 до -97 % (ат.) Ag, а по данным работы [2] — от -3,5 до -85 % (ат.) Ag.
Температура эвтектического превращения Ж •* (Ag) + (Cr), равная 960 °C, и положение эвтектической точки с содержанием Ag 99,91 % (ат.) установлены в работе [1] пересечением расчетных кривых ликвидуса Сг и Ag. В работах [X, 2] в отличие от работы [1] указано на перитектический характер превращения в этой области при температуре, несколько превышающей температуру плавления Ag, -962 °C.
Растворимость твердого (Сг) в жидком Ag установлена методом химического анализа в интервале температур 960—1445 °C [3]. Растворимость (Сг) в (Ag) определена методом радиоактивных изотопов при температурах 700—960 °C [4]. Математической обработкой этих экспериментальных данных получена [1] растворимость (Сг) в жидком Ag -3,0 % (ат.) при монотектической температуре 1450 °C, а растворимость (Сг) в (Ag) 0,01 % (ат.) при эвтектической температуре -961 °C. Более высокое значение растворимости (Сг) в жидком Ag, равное 15 % (ат.) Сг, указанное в работе [2], объясняется в работе [1] низкой чистотой Сг с температурой плавления 1800 °C, использованного в работе [2].
Литература
Venkatraman M., Neumann J.P.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 3. P. 263-265.
Григорьев A.T., Соколовская E.M., Круглова М.П.// Вестник Московского университета. Сер. физ.-мат. ест. наук. 1954. Т. 5. № 5. С. 77—81.
Allen В.С.// Trans. AIME. 1967. V. 239. Р. 1026-1029.
Neumann G„ Pfundstein M., Reimers P.// Phys. Status Solidi (a). 1981. V. 64. P. 225-232.
E.B. Лысова
Ag—Cs. СЕРЕБРО—ЦЕЗИЙ
Вследствие различия атомных радиусов Ag и Cs их взаимная растворимость в твердом и жидком состояниях должна быть ничтожно малой; интерметаллических соединений в системе не образуется [1]. Учитывая тенденцию к расслоению расплавов при переходе от систем с Li к системам с Cs, можно предполагать, что в системе Ag—Cs будет наблюдаться полная несмешиваемость [2].
Литература
Kienast G., Verma J.// Z. Anorg. All. Chem. 1961. Bd. 310. S. 143—169.
Pelton A.D.// Bull/ Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 3. P. 222—223.
Л.Л. Зисман
Ag—Cu. СЕРЕБРО-МЕДЬ
Результаты исследования системы Ag—Cu обобщены в работах [X, Э, Ш, М]. Уточнения и дополнения, внесенные в последующих исследованиях, связаны, главным образом, с расчетами границ фазовых равновесий [1—3]. Диаграмма состояния Ag—Cu представлена на рис. 15 по данным работы [X]. Она относится к системам эвтектического типа с ограниченной растворимостью компонентов друг в друге. Для эвтектической температуры даны значения 778—779 °C, а для эвтектической концентрации — значения 39,8; 39,9; 40,4; 40,9 % (ат.) Си.
В работе [3] диаграмму состояния системы Ag—Cu рассчитывали, используя имеющиеся данные по экспериментально построенной диаграмме состояния и известные термодинамические данные с применением модели субрегулярных растворов. По данным этой работы температура эвтектического равновесия Ж •* (Ag) + (Си) составляет 781 °C. Эвтектика содержит 39,8 % (ат.) Си. Максимальная растворимость Си в (Ag) равна 13,6 % (ат.), а максимальная растворимость Ag в (Си) — 4,9 % (ат.).
Рис. 15. Ag—Си
Авторы работы [4] на основании исследования сплавов с содержанием 93,0—99,0 % (ат.) Си предложили вариант диаграммы состояния Ag—Си со стороны Си с эвтектоидным превращением при температуре 630—640 °C с критической точкой около -94,0 % (ат.) Си. Максимальная растворимость Си в (Ag) составляет 14,1 % (ат.) [X] либо 13,6 % (ат.) [3], максимальная растворимость Ag в (Си) — 4,9 % (ат.) [X].
Литература
Krupkowski A.// Mem. Sci. Rev. Met. 1962. V. 59. Р. 34—46.
Удовский А.Л., Иванов О.С.// Журнал физической химии. 1977. Т. 51. № 4. С. 769-799.
Murray J.L.// Metall. Trans. А. 1984. V. 15. N 2. Р. 261-268.
Пресняков А.А., Волейник С.Н.// Труды Института ядерной физики Ан. Каз. ССР. 1969. № 9. С. 29-36.
А.Л. Татаркина, Е.М. Соколовская
Ag-Dy. СЕРЕБРО—ДИСПРОЗИЙ
Первое систематическое исследование взаимодействия Ag и Dy (до 90 % (ат.) Dy) проведено авторами работы [1] методами микроструктурного, рентгеновского и дифференциального термического анализов. При исследовании использовали Ag чистотой 99,99 % и Dy
чистотой 99,99 % (по массе). Сплавы получали методом индукционной плавки в аргоне. В системе обнаружено три соединения Ag51Dy,4, Ag2Dy, AgDy, плавящихся конгруэнтно при температурах 990, 980 и 1185 °C, соответственно, и четыре эвтектические реакции (табл. 9).
Таблица 9. Эвтектические реакции в системе Ag—Dy [1]
Реакция
Содержание Dy в жидкой фазе, (ат.)
Температура, °C
Ж - (Ag) + Ag51Dy14
12,0 ± 0,5
800 ± 5
Ж - Ag51Dy14 + Ag2Dy
28,6 ± 0,6
905 ± 5
Ж = Ag2Dy + AgDy
37,5 ± 0,5
950 ± 10
Ж » AgDy + (a Dy)
74,5 ± 0,5
900 ± 10
Значение растворимости Dy в (Ag) при температуре эвтектики хорошо согласуется со значением, указанным в работе [2], и составляет 1,34 % (ат.) при температуре 805 °C. Соединение Ag2Dy имеет небольшую область гомогенности с содержанием Dy от 33,33 до 34,48 % (ат.).
Во всем интервале концентраций система Ag—Dy исследована в работе [3]. Сплавы готовили из Ag чистотой 99,8 % и Dy чистотой 99,75 % (по массе) методом дуговой плавки в аргоне, отжигали при 600 °C и исследовали методами микроструктурного, дифференциального термического анализов, измерением твердости и микротвердости. Установили, что соединение, наиболее богатое Ag, имеет скорее формулу Ag3Dy, чем Ag51Dy14, и обладает небольшой областью гомогенности. Соединения AgDy и Ag3Dy плавятся конгруэнтно при температурах 1180 и 960 °C, соответственно. Соединение Ag2Dy образуется по перитектической реакции между жидкостью и фазой AgDy при температуре 960 °C. В системе протекают три эвтектических превращения: Ж •* Ag + Ag3Dy при 800 °C и 10,9 % (ат.) Dy; Ж ^ Ag3Dy + Ag2Dy при 905 °C и 29,7 % (ат.) Dy; Ж * AgDy + Dy при 870 °C и 67,9 % (ат.) Dy.
На рис. 16 приведена обобщенная диаграмма состояния системы Ag—Dy [4] по данным предыдущих исследований. Богатому Ag соединению приписан состав Ag5]Dy14 [5]. Относительно соединения Ag2Dy приведены данные работы [1]. Область гомогенности Ag51Dy14 составляет 21,5—25,5 % (ат.) Dy и соединения Ag2Dy — 32,2—34,3 % (ат.) Dy. Температуры эвтектик и их составы усреднены по данным работ [1, 3]. Растворимость Dy в (Ag) при температуре от 300 до 750 °C приведена по данным работы [2], так как в этой работе были использованы наиболее чистые металлы. Энергия диссоциации проме-
Рис. 16. Ag—Dy
жуточной фазы AgDy составляет 129 ± 10 кДж/моль, стандартная теплота образования 448 ±19 кДж/моль.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 10.
Таблица 10. Кристаллическая структура соединений системы Ag—Dy [5]
Соединение
Прототип
Символ Пирсо- на, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
С
А851ОУ14
Ag5,Gd14
АР68, Р6/ т
1,2670
0,9289
Ag2Dy
MoSi2
tlb, I4lmmm
0,3694
0,9213
AgDy
CsCl
сР2, РтЗт
0,3611
—
Литература
1. Delfino S., Ferro R., Capelli R. et al.// J. Less-Common Met. 1976. V. 44. P. 267-273.
2. Gschneidner, Jr., K.A., McMasters O.D., Alexander D.G. et al.// Metall. Trans 1970. V. 1. P. 1961-1971.
3. Гузей Л.С., Славев А.Г., Раевская M.B. и др./7 Вестник Московского университета. Химия. № 33. С. 293—296.
4. Gschneidner К.А., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1983. V. 4. N 4. P. 364-369.
5. Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V 6. NLP. 15-17.
А.Л. Татаркина, Т.П. Лобода
Ag-Er. СЕРЕБРО-ЭРБИЙ
Система Ag—Er исследована во всей области концентраций [1]. При изготовлении образцов использовали Ag чистотой 99,9993 % (по массе) и Ег чистотой более 99 % (по массе). Сплавы синтезировали методом дуговой плавки в аргоне. Отжиг сплавов в зависимости от состава проводили при температуре 750—950 °C с последующей закалкой в воде.
В системе обнаружено три соединения Ag3Er, Ag2Er и AgEr, плавящихся конгруэнтно при температуре 930, 1020 и 1195 °C, соответственно, и четыре эктектические реакции при содержании Ег 11,5, 26,5, 37 и 76 % (ат.) и при температурах 772, 890, 993 и 932 °C, соответственно. При изучении кристаллической структуры авторами работы [2] установлен состав богатого Ag соединения, соответствующей формуле Ag51Er]4 (вместо Ag3Er [1]).
Ег, % / по моссе)
Рис. 17. Ag—Ег
В работе [3] на основании данных дифференциального термического анализа температура эвтектики (Ag) + Ag51Er14 определена равной 795 °C, а растворимость Ег в (Ag) при этой температуре составляет 3,6 % (ат.). По данным работы [1] максимальная растворимость Ег в (Ag) равна 5 % (ат.).
На рис. 17 приведен наиболее достоверный вариант диаграммы состояния Ag—Ег [4].
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 11 по данным работ [2, 4, 5].
СоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр. гр.Параметры решетки, нмИсточникаСAg5lErl4Ag51Gd14ЛР68,1,25960,9236[2]РЫт1,24880,9173[5]Ag2ErMoSi2tI6, 14! ттт0,36690,9155[4]AgErCsClсР2, РтЗт0,3574—[4]СоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр. гр.Параметры решетки, нмИсточникаСAg5lErl4Ag51Gd14ЛР68,1,25960,9236[2]РЫт1,24880,9173[5]Ag2ErMoSi2tI6, 14! ттт0,36690,9155[4]AgErCsClсР2, РтЗт0,3574—[4]Таблица 11. Кристаллическая структура соединений системы Ag—ErТаблица 11. Кристаллическая структура соединений системы Ag—ErРис. 18. Ag—EuРис. 18. Ag—Eu
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Ag5lErl4
Ag51Gd14
ЛР68,
1,2596
0,9236
[2]
РЫт
1,2488
0,9173
[5]
Ag2Er
MoSi2
tI6, 14! ттт
0,3669
0,9155
[4]
AgEr
CsCl
сР2, РтЗт
0,3574
—
[4]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Ag5lErl4
Ag51Gd14
ЛР68,
1,2596
0,9236
[2]
РЫт
1,2488
0,9173
[5]
Ag2Er
MoSi2
tI6, 14! ттт
0,3669
0,9155
[4]
AgEr
CsCl
сР2, РтЗт
0,3574
—
[4]
Таблица 11. Кристаллическая структура соединений системы Ag—Er
Таблица 11. Кристаллическая структура соединений системы Ag—Er
Рис. 18. Ag—Eu
Рис. 18. Ag—Eu
Литература
Gebhardt Е„ Elssner I., Hdhler J.// J. Less-Common Met. 1969. V. 19. P. 329-335.
McMasters O.D., Gschneidner, Jr., K.A., Venteicher R.F.// Acta Crystallogr. 1970. V. 26. P. 1224-1229.
Gschneidner, Jr., K.A., McMasters O.D., Alexander D.G. et al.// Metall. Trans. 1970. V. 1. P. 1961-1971.
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 6. P. 17-19.
Steeb S„ Godel D., Lohr C.// J. Less-Common Met. 1968. V. 15. P. 137—141.
А.Л. Татаркина, Т.П. Лобода
РеакцияСодержание Eu в жидкой фазе, % (ат.)Температура, °CЖ •* (Ag) + Ag5Eu12,5710Ж •• Ag4Eu + Ag2Et325,5699Ж •* Ag2Eu3 + AgEu48648Ж •• Ag2Eu3 + (Eu)79429РеакцияСодержание Eu в жидкой фазе, % (ат.)Температура, °CЖ •* (Ag) + Ag5Eu12,5710Ж •• Ag4Eu + Ag2Et325,5699Ж •* Ag2Eu3 + AgEu48648Ж •• Ag2Eu3 + (Eu)79429Таблица 12. Эвтектические реакции в системе Ag—Eu [ 1 ]Таблица 12. Эвтектические реакции в системе Ag—Eu [ 1 ]। —„।I1Взаимной растворимости компонентов в твердом состоянии не обнаружено. Растворимость Ей в (Ag) при температуре эвтектики составляет 0,01—0,02 % (ат.) [2].। —„।I1Взаимной растворимости компонентов в твердом состоянии не обнаружено. Растворимость Ей в (Ag) при температуре эвтектики составляет 0,01—0,02 % (ат.) [2].СоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр. гр.Параметры решетки, нмabcAg5EuCaCu5hP6, Р6/ттт0,5616 (5)—0,4641 (1)Ag4EuMoNi4Ш0, 74/т———Ag2EuCeCu20/12, Imma0,47850,75360,8168AgEuFeBOPS, Pnma0,80370,47640,6259Ag2Eu3U3Si2tPIO, P4!mbm0,8461—0,4515СоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр. гр.Параметры решетки, нмabcAg5EuCaCu5hP6, Р6/ттт0,5616 (5)—0,4641 (1)Ag4EuMoNi4Ш0, 74/т———Ag2EuCeCu20/12, Imma0,47850,75360,8168AgEuFeBOPS, Pnma0,80370,47640,6259Ag2Eu3U3Si2tPIO, P4!mbm0,8461—0,4515Таблица 13. Кристаллическая структура соединений системы Ag—Eu [3]Таблица 13. Кристаллическая структура соединений системы Ag—Eu [3]
Реакция
Содержание Eu в жидкой фазе, % (ат.)
Температура, °C
Ж •* (Ag) + Ag5Eu
12,5
710
Ж •• Ag4Eu + Ag2Et3
25,5
699
Ж •* Ag2Eu3 + AgEu
48
648
Ж •• Ag2Eu3 + (Eu)
79
429
Реакция
Содержание Eu в жидкой фазе, % (ат.)
Температура, °C
Ж •* (Ag) + Ag5Eu
12,5
710
Ж •• Ag4Eu + Ag2Et3
25,5
699
Ж •* Ag2Eu3 + AgEu
48
648
Ж •• Ag2Eu3 + (Eu)
79
429
Таблица 12. Эвтектические реакции в системе Ag—Eu [ 1 ]
Таблица 12. Эвтектические реакции в системе Ag—Eu [ 1 ]
। —„।I1
Взаимной растворимости компонентов в твердом состоянии не обнаружено. Растворимость Ей в (Ag) при температуре эвтектики составляет 0,01—0,02 % (ат.) [2].
। —„।I1
Взаимной растворимости компонентов в твердом состоянии не обнаружено. Растворимость Ей в (Ag) при температуре эвтектики составляет 0,01—0,02 % (ат.) [2].
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
a
b
c
Ag5Eu
CaCu5
hP6, Р6/ттт
0,5616 (5)
—
0,4641 (1)
Ag4Eu
MoNi4
Ш0, 74/т
—
—
—
Ag2Eu
CeCu2
0/12, Imma
0,4785
0,7536
0,8168
AgEu
FeB
OPS, Pnma
0,8037
0,4764
0,6259
Ag2Eu3
U3Si2
tPIO, P4!mbm
0,8461
—
0,4515
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
a
b
c
Ag5Eu
CaCu5
hP6, Р6/ттт
0,5616 (5)
—
0,4641 (1)
Ag4Eu
MoNi4
Ш0, 74/т
—
—
—
Ag2Eu
CeCu2
0/12, Imma
0,4785
0,7536
0,8168
AgEu
FeB
OPS, Pnma
0,8037
0,4764
0,6259
Ag2Eu3
U3Si2
tPIO, P4!mbm
0,8461
—
0,4515
Таблица 13. Кристаллическая структура соединений системы Ag—Eu [3]
Таблица 13. Кристаллическая структура соединений системы Ag—Eu [3]
Ag—Eu. СЕРЕБРО-ЕВРОПИЙ
Систематическое исследование системы Ag—Eu проведено в работе [1]. Сплавы для исследования получали методом дуговой плавки в атмосфере Аг из Ag чистотой 99,99 % (по массе) и Ей чистотой 99,86 % (по массе). Исследование проводили методами термического, химического, микроструктурного и рентгеновского анализов. В системе обнаружено пять фаз: Ag4Eu, Ag2Eu и AgEu, плавящихся конгруэнтно при температурах 745, 792 и 673 °C, соответственно, и Ag5Eu и Ag2Eu3, образующихся по перитектическим реакциям при температурах 722 и 570 °C, соответственно, а также четыре эвтектических реакции (табл. 12).
На рис. 18 приведен обобщенный в работе [3] вариант диаграммы состояния системы Ag—Eu, для которого основополагающими являются данные работы [2].
По данным работы [6] энергия диссоциации AgEu составляет 123 ± 12,5 кДж/моль.
Кристаллическая структура соединений приведена на основе работы [3], в которой использованы данные работ [1, 4, 5] (табл. 13).
Литература
KOster W„ Meixner I.// Z. Metallkunde. 1965. Bd. 56. S. 695-703.
Gschneidner, Jr., K.A., McMasters O.D., Alexander D.G. et al.// Metall. Trans. 1970. V. 1. P. 1961-1971.
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 1. P. 19-21.
McMasters O.D., Gschneidner, Jr., K.A., Venteicher R.F.// Acta Crystallogr. 1970. V. 26. P. 1224-1229.
Buschow K.H.I., van Vucht I.H., van den Hoogenhot W.W.// J. Less-Common Met. 1980. V. 75. P. 17-20.
Cocke D.L., Gingerich K.A., Kordis I.// High Temp. Sci. 1975. V. 7. P. 61—66.
А.Л. Татаркина, Т.П. Лобода
Ag—Fe. СЕРЕБРО-ЖЕЛЕЗО
Диаграмма состояния Ag—Fe экспериментально не построена.
Равновесными фазами системы Ag—Fe являются (aFe) — (SFe) — твердый раствор на основе высокотемпературной ОЦК модификации Fe; (yFe) — твердый раствор на основе ГЦК модификации Fe; (Ag)— твердый раствор на основе ГЦК Ag.
Ag и Fe фактически не смешиваются в жидком состоянии [1, 2]. Авторами работы [3] измерена растворимость Ag в (yFe) в интервале температур 1093—1288 °C (табл. 14).
Таблица 14. Растворимость Ag в (yFe) [3]
Температура, °C
Ag, 10-4 % (ат.)
Температура, °C
Ag, 10-4 % (ат.)
1093
0,37
1245
1,04
1141
0,53
1260
1,19
1200
0,81
1288
1,35
Данные по растворимости Fe в монокристаллическом (Ag) приведены в работе [4]. Растворимость Fe увеличивается от 0,024- 10—4 % (ат.) при температуре 650 °C до 0,764- 10—4 % (ат.) при температуре 912 °C. Даже небольшие следы О значительно понижают растворимость Fe [4].
В работе [5] сделана попытка на основании термодинамических расчетов экстраполировать значения растворимости и построить полную диаграмму системы Ag—Fe (рис. 19).
Сведения о нонвариантных равновесиях в системе Ag—Fe представлены в табл. 15 согласно работе [5].
Таблица 15. Нонвариантные реакции в системе Ag—Fe.
Реакция
Содержание Ag в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Ж! • (6Fe) + Ж2
0,0168; 0,259; 99,14
1533
(6Fe) + Ж2 = (yFe)
0,0089; 0,022; 99,47
1398
Ж2 • (yFe) + (Ag)
0,0016; 99,94; 99,993
961
(yFe) •• (aFe) + (Ag)
0,001;0,0002; 99,996
911,5
Рис. 19. Ag—Fe
Литература
1. Vogel R., von Mdssenhausen W.// Arch. Eisenhiittenwes. 1956. V. 27. P. 143.
2. Gibson W.S., Hume-Rothery W.// J. Iron Steel Inst. 1958. V. 189. P. 243.
3. Wriedt H.A., Morrison W.B., Cole W.E.// Metall. Trans. 1973. V. 4. N 6. P. 1453-1455.
4. Bernardini J., Comb-Brun A., Cabane J.// Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. Ser. C. 1969. V. 268. P. 287-289.
5. Swartzendruber L.J.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N. 6. P. 560—564.
А.Л. Татаркина
Ag—Ga. СЕРЕБРО—ГАЛЛИЙ
Диаграмма состояния системы Ag—Ga (рис. 20) приведена по данным работ [X, Э, Ш].
В системе установлено существование трех фаз (, (' и 6 и твердых растворов на основе Ag и Ga.
Фаза С образуется по перитектической реакции при температуре 611 °C, она стабильна в интервале температур 611—380 °C. При температуре ниже 380 С фаза С переходит в фазу С — твердый раствор на основе соединения Ag5Ga2. Фазы ( и С - электронные соединения типа 3/2. Обе фазы имеют гексагональные плотноупако- ванные структуры с параметрами решетки а = 0,2930 нм, с = = 0,4747 нм (О; <2 = 0,780 нм, с = 0,288 нм (С). Фаза Ag2Ga3 (6)
Рис. 20. Ag—Ga
образуется по перитектической реакции при температуре 326 °C и гомогенна в очень узкой области составов.
Согласно данным работы [X] растворимость Ga в (Ag) снижается от 18,7 % (ат.) при температуре 611 °C до 17,6 % (ат.) при температуре 380 °C и 11,8 % (ат.) при температуре 211 °C. Растворимость Ag в (Ga) равна -3 % (ат.).
А.Л. Татаркина, Т.П. Лобода
Ag-Gd. СЕРЕБРО-ГАДОЛИНИЙ
Система Ag—Gd исследована методами термического, микроструктурного и рентгеновского анализов [1]. Сплавы синтезировали методом дуговой плавки в атмосфере Аг из Ag чистотой 99,993 % (по массе) и Gd чистотой 99 % (по массе). В системе обнаружено три интерметаллических соединения: Ag3Gd, которое, как установлено в работе [2], имеет стехиометрической Ag51Gd14 (температура плавления 975 °C), Ag2Gd, образующееся по перитектической реак-
Рис. 21. Ag—Gd
ции при 830 °C, и AgGd (температура плавления 1100 °C). В системе кристаллизуются три эвтектики.
В обзорной работе [4] представлен обобщенный вариант диаграммы Ag—Gd (рис. 21), в основу которого положены данные работы [1]. Температура эвтектики со стороны Ag (805 °C) приведена по данным авторов [3]. Нонвариантные превращения в системе указаны в табл. 16.
Таблица 16. Нонвариантные реакции в системе Ag—Gd
Реакция
Содержание Gd в жидкой фазе, % (ат.)
Температура, °C
Источник
Ж + Ag51Gd14 Ag2Gd
35
830
[1,2]
ж = Ag + Ag51Gdl4
11
780
[1]
805
[3]
Ж # Ag2Gd + AgGd
37
825
[1]
Ж • AgGd + (a Gd)
77,5
790
[1]
Растворимость Gd в Ag при температуре эвтектики 780 °C составляет [1] < 2 % (ат.), а растворимость Gd в (Ag) при температуре эвтектики 805 °C согласно работе [3] равна 0,95 % (ат.).
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 17.
Г а б лица 17. Кристаллическая структура соединений систем Ag—Gd
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
ЛР68,
1,2638
0,9245
4
Ag5,Gdl4
Ag5,Gdl4
Рб!т
1,2676
0,9311
2
Ag2Gd
MoSi2
Об, iMmmm
0,3730
0,9289
4
AgGd
CsCl
сР1, РтЗт
0,3647
—
4
Литература
Kiessler G., Gebhardt E., Steeb S.// J. Less-Common Met. 1972. V. 26. P. 293— 298.
McMasters O.D., Gschneidner, Jr., K.A, Venteicher R.F.// Acta Crystallogr. 1970. V. 26. P. 1224-1227.
Gschneidner, Jr., K.A., McMasters O.D., Alexander D.G. et al.// Metall. Trans. 1970. V. 1. P. 1961-1971.
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W.// Bull Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 2. P. 138-140.
А.Л. Татаркина, Т.П. Лобода
Ag—Ge. СЕРЕБРО—ГЕРМАНИЙ
Диаграмма состояния Ag—Ge (рис. 22) представлена в работах [X, Э, Ш, 1].
Положение линии ликвидуса установлено различными исследователями с хорошим совпадением результатов [1—4]. Температура
Ад, v« fпо массе)
GeАд, °/о(ат )Ад
Рис. 22. Ag—Ge
эвтектической реакции Ж •* (Ge) + (Ag) находится в интервале температур 650,5—651,6 °C [1, 2, 4]. Авторами работы [1] она принята равной 651 ± 0,5 °C. Эвтектическая точка отвечает содержанию 75,5 ± 0,5 % (ат.) Ag. Линия солидуса богатой Ag части системы построена по данным работ [2, 3].
Растворимость Ag, изученная радиоактивным методом [5] и измерением эффекта Холла сплавов [2], не превышает 0,009 % (ат.) при температуре 800 °C.
Термодинамический анализ жидкофазных и твердофазных процессов в системе Ag—Ge выполнен на основании результатов калориметрических, масс-спектрометрических исследований и измерения ЭДС [1, 6-8].
Литература
Olesinski R.W., Abbaschian GJ.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1988. V. 9. N 1. P. 58-64.
Owen E.A., Rowlands V.W.// J. Inst. Met. 1940. V. 66. P. 361—378.
Pollock D.D.// Trans. AIME. 1967. V. 239. P. 1768-1770.
Predel B., Benkstahl H.// J. Less-Common Met. 1975. V. 43. P. 191—203.
Козенко В.Е.// Физика металлов и металловедение. 1962. Т. 3. С. 1526—1528.
Castanet R., Claire V., Laffitte М.// J. Chern. Phys. 1969. V. 66. P. 1276—1285.
Баталин Г.И., Белобородова E.A., Стукало B.A.// Журнал физической химии. 1971. Т. 45. № 6. С. 1533-1536.
Predel В., Schallner U.// Z. Metallkunde. 1972. Bd. 63. S. 341—347-
А.Л. Татаркина, Т.П. Лобода
Ag-H. СЕРЕБРО-ВОДОРОД
Полная диаграмма системы Ag—Н неизвестна.
Согласно работам [1,2] растворимость Н в Ag в твердом и жидком состоянии при давлении 0,1 МПа описывается соответственно соотношениями:
1g х = -2,72 - 3600/7 при 550-961 °C,
1g х = -2,36 -3512/7 при 961-1200 °C,
где х — Н, % (ат.), 7 — температура, К.
В работах [3, 4] приводится несколько иные зависимости:
1g х = -2,99 - 3380/7 при 550-961 °C,
1g х = -2,32 - 3560/7 при 961-1650 °C.
Учитывая, что растворимость Н в жидком Ag ниже, чем в твердом, можно предположить, что в системе Ag—Н имеется газоэвтектическое равновесие при температуре несколько ниже точки плавления чистого Ag и давлении 0,1 МПа (рис. 23).
H- 10 s, %. (am)
Рис. 23. Ag—H
Литература
Thomas C.L.// Trans. AIME. 1967. V. 239. N 4. P. 485-490.
Bagshaw J., Mitschell A.// Trans. AIME. 1968. V. 242. N 2. P. 343-347.
McLellan R.B.// J. Phys. Chem. Solids. 1973. V. 34. N 6. P. 1137-1141.
Fromm E., Jehn H.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 3. P. 324—326.
В.И. Шаповалов
Ag—Hf. СЕРЕБРО-ГАФНИЙ
Диаграмма состояния Ag—Hf не построена [Ш]. В системе обнаружено [1, 2] два соединения (табл. 18).
Таблица 18. Кристаллическая структура соединений системы Ag—Hf
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
1Р4,
0,342
0,657
[1]
AgHf
у TiCu
Р4!птт
0,341
0,648
[2]
П6,
0,319
1,183
[1]
Hf2Ag
MoSi2
14/ттт
0,320
1,184
[2]
Предположительно строение данной системы аналогично строению системы Ag—Zr [1].
Литература
1. Raman A., Schubert К.// Z. Metallkunde. 1964. Bd. 55. S. 798-804.
2. Schubert К.// Naturwissenchaften. 1964. Bd. 51. S. 287
Ag—Hg. СЕРЕБРО—РТУТЬ
Диаграмма состояния системы Ag—Hg изучена во всем интервале составов [X, Э, Ш]. На рис. 24 приведена диаграмма, построенная на основании результатов микроструктурного, рентгеновского и термического анализов.
Рис. 24. Ag—Hg
В системе Ag—Hg существуют согласно работе [X] промежуточные фазы: фаза Р, образующаяся по перитектической реакции при температуре 276 °C и содержании 44,65 % (ат.) Hg, и фаза у, образующаяся по перитектической реакции при температуре 127 °C и содержании 55,7—57 % (ат.) Hg.
Растворимость Ag в жидкой Hg по данным работ [X, 2] приведена в табл. 19. В работе [2] значения растворимости определяли методом химического анализа отфильтрованных насыщенных амальгам.
Лобода, А.Л. Татаркина
Таблица 19. Растворимость Ag в Hg
Температура, °C
Растворимость Ag, в жидкой Hg, % (ат). [X]
Температура, °C
Растворимость Ag, в жидкой Hg, % (ат.) [2]
20
0,066
20
0,07
50
0,145
100
0,41
100
0,41
200
1,8
150
0,92
300
2,4
200
1,75
400
500
19,0
38,5
Растворимость Hg в (Ag) в твердом состоянии по данным работы [X] равна 37,3 % (ат.) при температуре 276 °C, а по данным работы [1] — 37,2; 36,5; 37,1 % (ат.) при температурах 270, 100 и 45 °C, соответственно, что близко к значениям, приведенным в работе [X].
Фаза р имеет идеальную ГПУ решетку с параметрами а = = 0,296j нм и с = О,481о нм [1]. Фаза у обладает структурой у-лату- ни с ОЦК решеткой; параметр решетки в узком интервале гомогенности изменяется от 1,003 до 1,005 ± 0,0002 нм [X].
В сплавах системы, содержащих более 35 % (ат.) Ag, при охлаждении наблюдается сильная тенденция к образованию метастабильно- го состояния.
Литература
Rayson H.W., Calvert L.D.// J. Inst. Met. 1958. V. 87. N 3. P. 88-90.
Jang G., Palman H.// Z. Metallkunde. 1963. Bd. 54. S. 364-369.
Т.П. Лобода, А.Л. Татаркина
Ag-Ho. СЕРЕБРО-ГОЛЬМИЙ
Результаты исследований сплавов Ag—Но даны в работах [Э, Ш].
Систематическое исследование системы Ag—Но проведено в работе [1] методами термического, химического, микроструктурного и рентгеновского анализов. Сплавы получали методом дуговой плавки в атмосфере Аг из Ag чистотой 99,9995 % (по массе) и Но чистотой более 99 % (по массе).
В системе образуется три конгруэнтно плавящихся соединения: Ag?Ho2 (920 °C), Ag2Ho (990 °C), AgHo (1165 °C). Согласно работе [1], соединение Ag7Ho2 имеет примитивную орторомбическую структуру. Однако в работе [2] установлено, что богатое Ag соединение имеет формулу Ag51Ho14 и гексагональную решетку типа Ag51Ho14. В системе кристаллизуются четыре эвтектики (табл. 20).
Таблица 20. Эвтектические реакции в системе Ag—Но [1]
Реакция
Содержание Но в жидкой фазе, % (ат.)
Температура, °C
Ж = (Ag) + Ag7Ho2
11,5
775
Ж •* Ag7Ho2 + Ag2Ho
26,5
890
Ж •* Ag2Ho + AgHo
36,5
970
Ж ₽ AgHo + (Но)
81
880
На рис. 25 приведен обобщенный в работе [3] вариант диаграммы состояния системы Ag—Но, который базируется, в основном, на данных работы [1], за исключением состава богатого Ag соединения, который принят по данным работы [2], и температуры эвтектики (Ag) + Ag51Ho14, которая принята по данным работы [4] и равна 795 °C.
Информация о растворимости Ag в (Но) отсутствует. Максимальная растворимость Но в (Ag) составляет 1,6 % (ат.) [1, 4].
В работе [5] измерена теплоемкость Но и AgHo.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 21.
Но, % (по массе)
Рис. 25. Ag—Но
Таблица 21. Кристаллическая структура соединений системы Ag—Но [3]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
С
Ag5iHOi4
Ag5,Gd14
АР68, Р&т
1,2579
0,9229
Ag2Ho
MoSi2
Пб, 14! ттт
0,3680
0,9184
AgHo
CsCl
сР2, РтЗт
0,3591
—
Литература
1. Gebhardt Е., von Erdberg М.// J. Less-Common Met. 1966. V. 11. Р. 141—143.
2. McMasters O.D., Gschneidner, Jr., К. A., Venteicher R.F.// Acta Crystallogr. 1970. V. 26. P. 1224-1229.
3. Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 2. P. 140-141.
4. Wunderlin W.L, Beaudry B.I., Daane А.Н.// Trans. AIME. 1965. V. 223. P. 436— 439.
5. Hill R.W., Cosier I., Hukin D.A.// J. Phys. F, Met. Phys. 1976. V. 6. P. 1731- 1733.
Т.П. Лобода, А.Л. Татаркина
Ag—In. СЕРЕБРО—ИНДИЙ
Диаграмма состояния Ag—In представлена на рис. 26 по данным работы [1]. Сплавы изготовляли в кварцевых ампулах в атмосфере Не из In чистотой 99,99 % (по массе) и Ag чистотой 99,99 % (по массе).
В сплавах, богатых Ag, при температуре 695 °C из твердого раствора и жидкости образуется фаза Р, которая при температуре 670 °C вступает в перитектоидную реакцию с (Ag), что приводит к образованию фазы у. Фаза у при комнатной температуре гомогенна в интервале концентрации 29—29,7 % (по массе) In. При температуре 660 °C фаза р распадается на смесь у + Ж. При температуре 205 °C аналогичный распад (кататектическая реакция) на смесь е + Ж претерпевает фаза у. При комнатной температуре фаза е гомогенна в интервале концентраций 32,5—45 % (по массе) In. В процессе нагрева при 312 °C наблюдается превращение е - у. При температуре 187 °C протекает реакция (Ag) + у - а', а при температуре 166 °C — реакция е + Ж ₽ ф. Фаза а' существует при содержании 26,2 % (по массе) In, а фаза ф — при 67 % (по массе) In. Эвтектика ф + + (In) кристаллизуется при температуре 144 °C.
Рис. 26. Ag—In
Максимальная растворимость In в (Ag) достигает 19,5 % (по массе) и мало изменяется в интервале температур 700—200 °C.
Фаза у обладает гексагональной решеткой (а = 0,2961 нм, с = = 0,4778 нм). Фаза е отвечает соединению Ag2In и имеет кубическую решетку, параметр которой в области гомогенности изменяется в пределах 0,9878—0,9887 нм.
Литература
Campbell A.N., Wagemann R.H.// Canad. J. Chem. 1970. V. 48. N 5. P. 1703— 1715.
П. Б. Будберг
Ag—Ir. СЕРЕБРО—ИРИДИЙ
Ir практически нерастворим в жидком Ag. Растворимость в твердом состоянии 1г в (Ag) менее 0,3 % (ат.) и Ag в (1г) менее 1,8% (ат.), соответственно, согласно работе [Э]. Сведения о наличии промежуточных фаз в системе отсутствуют.
Ориентировочная диаграмма состояния Ag—Ir, рассчитанная на основании оценки свойств разбавленных жидких сплавов [1], представлена на рис. 27. Расчет проведен для гидростатического давления 0,1 МПа в предположении отсутствия взаимной растворимости в жидком состоянии и в идеальной паровой фазе.
Ir, % (по массе)
Рис. 27. Ag—Ir
Положение эвтектической точки соответствует температуре 961 °C и содержанию 1г 0,1 % (ат.). Минимальная растворимость 1г в жидком Ag составляет 0,1 % (ат.) вблизи температуры плавления Ag.
Литература
Karakaya I., Thompson W.T.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 4. P. 336-338.
Т.П. Лобода, А.Л. Татаркина
Ag-K. СЕРЕБРО-КАЛИЙ
Согласно теоретическим расчетам [1] в системе Ag—K не образуются интерметаллические фазы, а растворимость Ag в (К) и К в (Ag) ничтожно мала. Предположительно при температуре плавления Ag в нем может раствориться до 1 % (ат.) К.
Литература
1. Kienast G., Verma J.// Z. Anorg. All. Chem. 1961. Bd. 310. S. 143-169.
Л.Л Зусман
Ag-Kr. СЕРЕБРО-КРИПТОН
Диаграмма состояния системы Ag—Кг не построена. По данным работы [Э] растворимость Кг в расплавленном Ag составляет менее 1(Г9 % (ат.). Растворимость Кг в Ag в твердом состоянии менее 0,01 % (ат.) [Ш].
А-Л. Татаркина
Ag—La. СЕРЕБРО-ЛАНТАН
Диаграмма состояния системы Ag—La, приведенная на рис. 28, построена по данным работы [1], на основании результатов химического, дифференциального термического, металлографического и рентгеновского анализов. Сплавы для исследования были изготовлены в индукционной печи в атмосфере Аг из Ag чистотой 99,99 % (по массе) и La — 99,9 % (по массе).
Рис. 28. Ag—La
В жидком состоянии компоненты неограниченно растворимы друг в друге. При понижении температуры в системе образуется четыре промежуточные фазы. Соединения Ag5La и Ag2La образуются по перитектическим реакциям при температурах 825 ± 5 и 860 ± 10 °C, соответственно. Соединение Ag5La имеет две модификации. Соединения Ag51La(4 и AgLa кристаллизуются конгруэнтно при температурах 1000 ± 10 и 880 + 10 °C, соответственно. Соединение Ag51La14 имеет область гомогенности в интервале содержания La 21,5—25 % (ат.).
В работе [2] установлено, что ближайшим соединением со стороны Ag является Ag4La, образующееся по перитектической реакции при температуре 820 °C.
В системе кристаллизуются три эвтектики (табл. 22). В системе протекает также кататектическая реакция yLa Ж + pLa при температуре 790 ± 10 °C. Максимальная растворимость La в (Ag) при эвтектической температуре 795 °C равна 0,05 % (ат.) [1]. В работе [2] приведено более высокое значение растворимости La в (Ag) — 0,6 % (ат.) при температуре 780 °C. Максимальная растворимость Ag при температуре 790 °C в (yLa) составляет 3 ± 1 % (ат.), в (PLa) — 1 ± 0,5 % (ат.) [1].
Таблица 22. Эвтектические реакции в системе Ag—La [1]
Реакция
Содержание La в жидкой фазе, %, (ат.)
Температура, °C
Ж = (Ag) + р Ag5La
10,0 ± 0,3
795 ± 5
Ж = Ag2La + AgLa
43,0 ± 0,5
800 ± 5
Ж • AgLa + (р La)
76,5 ± 0,5
535 ± 0,5
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 23.
Авторы работы [3] приводят обобщенную диаграмму состояния Ag—La, включающую, в основном, данные работ [1, 2].
Таблица 23. Кристаллическая структура соединений системы Ag—La [1]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
Ag5La (НТ)*
—
—
0,55690
—
0,90775
Ag5lLa,4
Ag51Gdi4
ЛР68, РЫт
1,2955
—
0,9525
Ag2La
CeCu2
о!\2, Imma
0,4825
0,7287
0,8196
AgLa
CsCl
сР2, РтЗт
0,378—
-0,380
—
—
Гексагональная сингония.
Литература
1. Delfino S., Ferro R., Capelli R., Borses A.// Z. Metallkunde. 1974. Bd. 65. N 12. S. 781-783.
Heumann Th., Dirkes H.// Z. Metallkunde. 1982. Bd. 73. N 3. S. 172—173.
Cschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. V. 4. N 4. P. 370-374.
В.П. Полякова
Ag—Li. СЕРЕБРО-ЛИТИЙ
Диаграмма состояния системы Ag—Li приведена на рис. 29, по данным работы [1], основанной на результатах работы [2].
Li образует широкую область твердых растворов при добавлении к Ag. Легирование Li твердого раствора (Ag) значительно уменьшает параметр ГЦК решетки Ag [с а = 0,40861 нм для Ag до а = 40530 нм для сплава Ag — 25 % (ат.) Li] [3]. Параметр кристаллической ОЦК решетки Li также уменьшается по мере легирования Ag ( с а = = 0,35093 нм для Li до а = 0,34928 нм для сплава 15 — 0,5 % (ат.) Ag) [4].
/уLi, % (от.)Li
Рис. 29. Ag—Li
В системе образуются фазы р, Y3, Y2 и Y1> имеющие области гомогенности в интервале 50—56 % (ат.), 63,5—73 % (ат.), 76—84 % (ат.) и 88—92 % (ат.) 15, соответственно. Фаза Р базируется на соединении LiAg, изоструктурна CsCl (символ Пирсона сР2, пр. гр.
РтЗт) с параметром решетки а = 0,3169 нм при 49,88 % (ат.) Li [5]. Фазы ур у2, у3 по структуре тесно связаны одна с другой и с у- латунью и, вероятно, базируются на соединениях LigAg4 [69,23 % (ат.) Li] [2], Li10Ag3 [76,92 % (ат.) Li] [2, 6] и Li12Ag [92,31 % (ат.) Li] [2]. Разница заключается, очевидно, в распределении атомов Ag и Li по различным узлам решетки. Параметр решетки у3-фазы со стороны области, богатой Ag, отвечает значению а = = 0,951 нм, для у2-фазы а = 0,970 нм при 79,56 % (ат.) Li и для угфазы а = 0,982 нм при 91,65 % (ат.) Li [2].
Литература
Pelton A.D.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 3. P. 223—228.
Freeth W.E., Raynor G.NJJ J. Inst. Met. 1953. V. 82. N 3. P. 569-574.
Kellington S.H., Loveridge D., Titman J.M.// J. Physics D. 1969. V. 2. N 7 P. 1162-1163.
Firth L.D., Nowaira N.H.A., Scott W.// J. Phys. F, Met. Phys. 1974 V 4 P. 200-201.
Zintl E„ Braver G.// Z. Physik. Chemie. 1933. Bd. 20. S. 245—271.
Hume-Rothery W„ Betterton J.D., Reynolds J.// J. Inst. Met. 1951-1952. V. 80 N 3. P. 609-616.
Л.Л. Зусман
Ag-Lu. СЕРЕБРО-ЛЮТЕЦИЙ
В обзорной работе [1] обобщены сведения по системе Ag—Lu. Максимальная растворимость Lu в Ag достигает 5,78 % (ат.) при эвтектической температуре 814 °C.
В системе существуют три интерметаллических соединения: Ag4Lu, Ag2Lu и AgLu. Информация о характере и температуре их образования отсутствует.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 24.
Таблица 24. Кристаллическая структура соединений системы Ag-Lu [1]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
С
Ag4Lu
MoNi4
шо, /4/т
0,6670
0,4158
Ag2Lu
MoSi2
«6, I4lmmm
0,3633 ± ± 0,0003
0,9099 ± ± 0,0008
AgLu
CsCl
сР2, РтЗт
0,3541
—
На рис. 30 приведена исследованная часть диаграммы состояния системы Ag—Lu.
Литература
Gschneidner, Jr, K.A., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1983. V. 1, 4. N 4. P. 374-375.
Т.П. Лобода, А.Л. Татаркина
Ag—Mg. СЕРЕБРО-МАГНИЙ
Диаграмма состояния Ag—Mg (рис. 31) построена по данным обзора [1]. Система характеризуется образованием одного конгруэнтно плавящегося соединения P'(AgMg) и одного инконгруэнтно плавящегося соединения y(AgMg3). На основе Ag и Mg образуются ограниченные твердые растворы. В пределах области твердого раствора (Ag) имеет место упорядочение с образованием фазы а' (Ag3Mg).
В табл. 25 суммированы значения растворимости компонентов системы в твердом состоянии в зависимости от температуры.
Таблица 25. Взаимная растворимость компонентов системы Ag—Mg
Температура, °C
Растворимость компонентов в твердом состоянии, % (ат.)
Источник
Температура, °C
Растворимость компонентов в твердом состоянии, % (ат.)
Источник
Ag в (Mg)
Mg в (Ag)
Ag в (Mg)
Mg в (Ag)
200
<0,20
—
[4]
450
2,79
—
[4]
260
0,3
—
[3]
450
3,50
—
[5]
300
0,72
—
[4]
457
—
27,20
[2]
300
0,90
—
[5]
472
3,75*
—
[1]
300
—
27,80
[2]
472
3,85*
—
[4]
Температура, °C
Растворимость компонентов в твердом состоянии, % (ат.)
Источник
Температура, °C
Растворимость компонентов в твердом состоянии, % (ат.)
Источник
Ag в (Mg)
Mg в (Ag)
Ag в (Mg)
Mg в (Ag)
300
—
28,40
[3]
472
3,90*
—
[5]
343
1,20
—
[5]
500
—
31,60
[3]
390
1,70
—
[3]
550
—
27,60
[2]
400
1,59
—
[4]
600
—
32,10
[3]
400
2,30
—
15]
640
—
27,80
[2]
400
—
27,00
[2]
700
—
32,10
[3]
400
—
30,20
[3]
735
—
28,80
[2]
440
3,00
—
759,3
—
29,30*
[2]
Значения, полученные экстраполяцией.
Рис. 31. Ag—Mg
Кристаллическая структура фазы a'(Ag3Mg) — упорядоченный твердый раствор с ГЦК решеткой. Характер упорядочения близок к упорядочению по типу Au3Cu, но наблюдается также и небольшая тетрагональность [1]. При изменении содержания Mg в пределах 20,0—28,5 % (ат.) средний параметр решетки фазы а' изменяется на
0,0010 нм, находясь в диапазоне 0,4104—0,4114 нм по данным различных авторов. Тетрагональность решетки с/а составляет 1,0060 при 28,5 % (ат.) Mg [1J.
Кристаллическая структура фазы P'(AgMg) — ОЦК типа <а = = 0,32897 * 0,33472 нм) [1].
Кристаллическая структура фазы y(AgMg3) — гексагональная типа AsNa3 (символ Пирсона h№, пр. гр. P^lmmc {а = 0,48842 s- + 0,49030 нм, с = 0,77868 * 0,78438 нм) [1].
Литература
Nayeb-Hashemi А.А., Clark J.B.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 4. P. 348-358.
Andrews K.W., Hume-Rothery W./1 J. Inst. Met. 1943. V. 69. P. 485—493.
Агеев H.B., Кузнецов В.Г.// Изв. АН СССР. Отделение химических наук. 1937. № 2. С. 289-309.
Payne R.J.M., Haugthon J.L.// J. Inst. Met. 1937. V. 60. N 1. P. 351-363.
Hume-Rothery W., Butchers E.// J. Inst. Met. 1937. V. 60. N 1. P. 345—350.
Л.Л. Рохлин
Ag—Mn. СЕРЕБРО-МАРГАНЕЦ
Диаграмма состояния Ag—Mn (рис. 32) построена по обобщенным данным на основании результатов термического, микроструктурного и рентгеновского анализов, а также измерения электросопротивления сплавов [X]. Металлы образуют при сплавлении широкую область
Рис. 32. Ag—Mn
несмешиваемости (при содержании Мп от 50,3 до 95,8 % (ат.)). Температура монотектической реакции равна 1185 °C; при температуре 987 °C и содержании 47 % (ат.) Mg протекает перитектическая реакция: Ж + (YMn) ^ (Ag), весьма близка к температуре перитектической реакции температура эвтектоидного превращения (уМп) * (Ag) + (рМп). Растворимость Ag в (уМп), определенная методом измерения параметра решетки, при температурах 1150 и 990 °C равна, соответственно, 3,2 и 2,6 % (ат.) Ag. Растворимость Ag в (РМп) составляет менее 0,2 % (ат.), а в (аМп) практически отсутствует.
В сплавах, богатых Ag, имеет место упорядочение твердого раствора при понижении температуры. Наибольшая степень порядка наблюдается у сплава с 25 % (ат.) Мп.
Т.П. Лобода, А.Л. Татаркина
Ag—Мо. СЕРЕБРО—МОЛИБДЕН
Растворимость Мо в Ag при температуре 1600 °C составляет -5,6 % (ат.) [X], согласно работе [1] растворимость Мо в Ag предельно мала. На основании термодинамических данных рассчитана диаграмма состояния Ag—Мо [2], в соответствии с которой в сплавах системы при температуре 959 °C осуществляется эвтектическое превращение Ж * (Мо) + (Ag); содержание Мо в жидкой фазе и твердых растворах (Мо) и (Ag) при эвтектической температуре составляет 0,33, 99,994 и 0,15 % (ат.), соответственно.
Литература
Linel F.V.// Trans. AIME/ 1948. V. 175. Р. 878-905.
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.
К.Б. Поварова
Ag—N. СЕРЕБРО—АЗОТ
N и Ag не растворяются друг в друге ни в жидком, ни в твердом г состояниях. Химическим путем синтезированы соединения AgN3 и Ag3N. Соединение AgN3 плавится при 250 °C и разлагается со взрывом при нагреве выше 300 °C или при встряхивании. Структура фазы тAgN3 подобна структуре KN3 (а = 0,559 нм, с = 0,605 нм). Соедине-
уние Ag3N устойчиво при температуре 20 °C и медленно разлагается
Ti при нагреве. Фаза Ag3N имеет ГЦК решетку с параметром а = 21= 0,4369 нм [X, Э, Ш].
Т.П. Лобода, А.Л. Татаркина
Ag-Na. СЕРЕБРО—НАТРИЙ
Диаграмма состояния системы Ag—Na, исследованная методами термического и рентгеновского анализов, приведена на рис. 33 [1]. Слабый наклон кривой ликвидуса по отношению к оси составов в интервале концентраций 30—95 % (ат.) Na указывает на тенденцию к расслаиванию в жидком состоянии, однако экспериментально расслаивание обнаружено не было. Растворимость Na в твердом Ag составляет -1 % (ат.), растворимость Ag в твердом Na ничтожно мала и при температуре плавления Na равна 0,03 % (ат.) [2].
Na, °/о (па массе )
О10204060 100
1,°С 850
65045065045025025050
650
450
650
450
250
250
Рис. 33. Ag—Na
Рентгеновские исследования сплавов системы позволили установить существование соединения Ag2Na со структурой типа Cu2Mg (символ Пирсона cF2A, пр. гр. Fd3m, а = 0,792 нм) [1].
Литература
Kienast G., Verna J.// Z. Anorg. All. Chern., 1961 Bd. 310. S. 143-169.
Mathewson C.H.// Int. Z. Metallographie. 1911. N 1. S. 51-63.
Ag—Nb. СЕРЕБРО-НИОБИЙ
Ag и Nb практически нерастворимы ни в жидком, ни в твердом состояниях. В интервале температур 1400—1700 °C растворимость Nb в жидком Ag незначительна, а растворимость Ag в твердом Nb предельно мала [Ш].
3 Зак. 15343 Зак. 1534Т.П. Лобода, А.Л. Татаркина
3 Зак. 1534
3 Зак. 1534
Ag—Nd. СЕРЕБРО—НЕОДИМ
Диаграмма состояния Ag—Nd относится к эвтектическому типу с тремя интерметаллическими соединениями и незначительной взаимной растворимостью компонентов (рис. 34) [1]. Сплавы системы были получены способом дуговой плавки в инертной атмосфере и изучены методами металлографического, рентгеновского и дифференциального термического анализов. Литературные данные содержат разногласия относительно стехиометрии и температур образования
Nd, °N (по массе)
Рис. 34. Ag—Nd
интерметаллических соединений и температур эвтектических реакций. В работах [2—4] установлено образование соединений: Ag51Nd14, плавящегося конгруэнтно при 1025 °C, Ag2Nd, образующегося по перитектической реакции при 825 °C, и AgNd, плавящегося конгруэнтно при 952 °C. В системе протекают следующие эвтектические реакции:
Ж - (Ag) + Ag51Nd14 при 806 °C и 10,5 % (ат.) Nd;
Ж - Ag2Nd + AgNd при 810 °C и 40,8 % (ат.) Nd;
Ж - AgNd + «Nd при 640 °C и 80 % (ат.) Nd.
В работе [5] соединению, наиболее богатому Ag, приписана формула Ag3Nd. Температуры образования соединений Ag3Nd, Ag2Nd и AgNd равны 995, 820 и 945 °C, соответственно; несколько отличаются и температуры эвтектических реакций, составляющие 805 °C (Ж - Ag + Ag3Nd); 810 °C (Ж * Ag2Nd + AgNd) и 650 °C (Ж AgNd + aNd). В работах [5, 6] установлено, что Ag2Nd подвергается полиморфному превращению при температуре 620 °C.
По данным работы [1] растворимость Nd в Ag при температуре эвтектической реакции 806 °C находится в пределах 0,2—0,25 % (ат.).
Растворимость Ag в aNd при 725 °C равна 1 % (ат.) [3].
Литература
Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 1. P. 21-23.
McMasters O.D., Gschneidner, Jr., K.A., Venteicher R.F.// Acta Crystallogr. B. 1970. V. 26. P. 1224-1229.
Ferro R., Borsese A., Delfino S. et al.// J. Less-Common Met. 1974. V. 35. P. 39-44.
Ferro R., Delfino S.// J. Less-Common Met. 1979. V. 68. P. 23-29.
Start L, Gebhardt E.// J. Less-Common Met. 1978. V. 58. P. 47-53.
Milokozi A.M., Start I., Gebhardt E.// J. Less-Common Met. 1978. V. 57. P. 39-41.
Г.77. Лобода, А.Л. Татаркина
Ag—Ni. СЕРЕБРО-НИКЕЛЬ
Диаграмма состояния Ag—Ni является простой монотектической системой [X]. Фазовая диаграмма (рис. 35) представлена по данным работ [X, 1]. В области, богатой Ag, состав эвтектической точки при эвтектической температуре 960 °C [X] отнесен к 99,679 % (ат.),
JViАд/Мот.)Ад
Рис. 35. Ag—Ni
3*
состав жидкой фазы при монотектической температуре 1435 °C [X] — к 96,11 % (ат.) Ag. Положение монотектической точки соответствует 3 % (ат.) Ag [X]. Максимальная растворимость № в Ag согласно работе [X] соответствует 0,102 % (ат.), в более поздней работе [2] указано на 0,21 % (ат.) №. Максимальная растворимость Ag в № составляет -1 % (ат.) и уменьшается с понижением температуры.
Литература
Singleton М., Nash Р.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987. V. 8. N 2. P. 119—121.
Ladet J., Beradini J., Cabane-Brouty F.// Scr. Metall. 1976. V. 10. P. 195-199.
Г.П. Жмурки, E.M. Соколовская
Ag-O. СЕРЕБРО-КИСЛОРОД
Взаимодействие Ag с О описано в справочниках [X, Э, Ш]. Часть
диаграммы состояния этой системы при постоянном давлении 1,5- 10—7 МПа (рис. 36) построена по данным работы [X]. Растворимость О в Ag при температуре 900 °C составляет 0,041 % (ат.), при 200 °C — 0,000022 % (ат.) [Ш]. При температуре 150 °C образуется оксид Ag2O, который диссоциирует при 230 °C [Ш]. Соединение Ag2O имеет кубическую решетку типа Си2О, а = 0,4736 нм [Ш]. При давлении 1,25- 10—4 МПа и тем-
Рис. 36. Ag—оРис. 36. Ag—опературе 1100 °C (либо 1,15-10-4 МПа и -1300 °C) кубическая решетка соединения переходит в гексагональную типа CdJ2 с параметрами а = 0,3072 (3) нм, с = 0,4941 (4) нм [Э]. Соединение AgO существует в двух модификациях: тетрагональной (а = 0,4816 нм, с = 0,4548 нм) и моноклинной, взаимосвязь между которыми не найдена [Ш]. По другим данным [Э] этот оксид имеет три модификации: кубическую (тип ZnS, а = 0,4816 (3) нм, ГЦК (для металлических атомов) и орторомбическую. Оксид AgO2 имеет кубическую структуру типа NaCI (возможно типа KCN), а = 0,55 нм [Э, Ш].
Рис. 36. Ag—о
Рис. 36. Ag—о
С помощью термогравиметрического и микроструктурного ана-
лизов построена диаграмма системы Ag—AgO в интервале давлений 0,02—70 МПа. При давлении 70 МПа и температуре 548 °C кристаллизуется эвтектика, содержащая 40 % (мол.) Ag2O. При давлении ~1 ГПа температура плавления Ag2O предположительно равна 1000 °C [1].
Литература
Алисова С.П., Будберг П.Б.// Диаграммы состояния металлических систем 1968 г. М.: ВИНИТИ, 1970, Вып. 14. С. 69.
Т.77. Лобода, Е.М. Соколовская
Ag—Os. СЕРЕБРО-ОСМИЙ
На рис. 37 приведена диаграмма состояния Ag—Os, построенная по расчетным данным [1]. Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии отсутствует, а паровая фаза ведет себя идеально. Расчет проведен при давлении 0,1 МПа.
Литература1. Karakaya J., Thompson W.T.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 4. P. 360-362.Литература1. Karakaya J., Thompson W.T.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 4. P. 360-362.E.B. ЛысоваE.B. Лысова
Литература
1. Karakaya J., Thompson W.T.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 4. P. 360-362.
Литература
1. Karakaya J., Thompson W.T.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 4. P. 360-362.
E.B. Лысова
E.B. Лысова
Ag—P. СЕРЕБРО-ФОСФОР
Сведения о диаграмме состояния системы Ag—Р приведены в работах [X, Э]. В этих работах сообщается об образовании двух соединений Ag2P и AgP3 [X] и эвтектики при температуре 877— 879 °C и содержании Р ~ 3,25 % (ат.).
В более поздней работе [Э] методами термического и микроструктурного анализа исследована область системы с содержанием Р до 7 % (ат.) при давлении 0,1 МПа (рис. 38). Максимальная растворимость Р в жидком Ag при температуре 885 °C, отвечающей реакции Ж ** (Ag) + Г, равна 5,7 % (ат.). Температура этого превращения практически не зависит от давления [Э].
Рис. 38. Ag-P
Методом изобар построена Р—Т—Х диаграмма трехфазного равновесия Ж + (Ag) + Г. При температуре 780 °C по перитектической реакции образуется соединение AgP2. На основании термодинамического анализа отмечены области регулярных твердых растворов в интервалах 25—30 и 65—70 % (ат.) Р. Высказано предположение о возможности реализации твердофазных превращений в богатой Ag области и об отсутствии соединений, более богатых Р, чем AgP2 [1].
Литература
Угай А.Я., Пшестанчик В.Р., Анохин В.З. и др.// Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1974. Т. 10. № 8. С. 1401—1405.
Ag-Pb. СЕРЕБРО—СВИНЕЦ
Диаграмма состояния Ag—Pb относится к системам эвтектического типа с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии (рис. 39) [X]. Рассчитанная авторами работы [1] диаграмма состояния Ag—РЬ близка к диаграммам, опубликованным ранее в работах [2, 3]. Между расчетными и экспериментальными данными имеется хорошее соответствие по растворимости РЬ в Ag в твердом состоянии в интервале температур 300—600 °C. Растворимость РЬ в Ag достигает 0,3 % (ат.) при температуре 200 °C. Максимальная растворимость Ag в РЬ при эвтектической температуре равна 0,19 % (ат.) [1].
РЬ, °/. (по массе)
Рис. 39. Ag—РЬ
По результатам термодинамического расчета установлены координаты эвтектики: 304 °C и 95,5 % (ат.) РЬ, что коррелирует с данными работ [X, 2].
Литература
Karakaya I., Thompson W.T.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987. V. 8. N 4. P. 326-334.
Elliott R.P., Shunk F.A.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1980. V. 1. N 1. P. 56—59.
Ashakala S., Pelton A.D., Bale C.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1981. V. 2. P. 81-83.
Ag—Pd. СЕРЕБРО-ПАЛЛАДИЙ
Ag при сплавлении c Pd образует систему с непрерывной взаимной растворимостью компонентов [X, Э, Ш, 1]. Диаграмма состояния Ag—Pd представлена на рис. 40.
Литература
1. Karakaya I., Thompson W.T.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1988. V. 9. N 3. P. 237-243, 289-290.
Т.П. Лобода, E.M. Соколовская
Ag—Pm. СЕРЕБРО-ПРОМЕТИЙ
Диаграмма состояния системы Ag—Pm (рис. 41) построена в работе [1]. При 775 °C кристаллизуется эвтектика (Ag) + Ag51Pm14, состав эвтектической точки отнесен к 10 % (ат.) Pm [2]. Растворимость Pm в Ag составляет 0,2 % (ат.) при эвтектической температуре. Соединения Ag51Pmja и AgPm образуются с открытым максимумом при температурах 990 и 960 °C, соответственно. Фаза Ag2Pm кристаллизуется по перитектической реакции при 810 °C и при 650 °C претерпевает полиморфное превращение. В табл. 26 приведены данные о кристаллической структуре соединений в системе Ag—Pm [1].
Таблица 26. Кристаллическая структура соединений системы Ag—Pm
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
С
А851Рш14
—
hP65
1,271
—
0,939
aAg2Pm
СеСи2
о712, Imma
0,470
0,693
0,816
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
AgPm
CsCl
сР2, Рт,3т
0,370
—-
—
Кристаллическая структура pAg2Pm не установлена
рт, % ( ло массе)
Рис. 41. Ag—Pm
Литература
1. Saccone S., Delfino S„ Ferro R.// Calphad, 1990, V. 14. N 2. P. 161.
2. Гуляев B.B., Дворская Г.Ф.// Диаграммы состояния металлических систем: Сб. статей. М.: Наука, 1968. С. 267—273.
С.77. Алисова
Ag—Pr. СЕРЕБРО—ПРАЗЕОДИМ
На рис. 42 приведена диаграмма состояния системы Ag—Рг согласно работе [1]. В системе образуются соединения Ag5Pr со структурой типа PAg5La и Ag51Pr14 со структурой изотипной Ag51Gd14. Интервал гомогенности соединения Ag51Pr14 составляет 77,8—80 % (ат.) Ag. При термической обработке сплава Ag5Pr установлено существование низкотемпературной модификации а этой фазы со структурой собственного типа [3].
По данным работы [4] соединения Ag5Pr и Ag2Pr образуются по перитектическим реакциям при температурах 830 и 847 °C (855 °C [5, 6]). Соединения Ag51Pr14 и AgPr плавятся конгруэнтно при 1033
Pr, V» (ла массе)
Рис. 42. Ag—Рг
и 932 °C. В сплавах системы Ag—Рг протекают три эвтектических превращения: Ж - (Ag) + Ag5Pr (802 °C и 9,2 % (ат.) Рг), Ж * * Ag2Pr + AgPr (802 °C и 40 % (ат.) Рг), Ж - AgPr + «Рг (586 °C и 78 % (ат.) Рг [1] или 595 °C и 80 % (ат.) Рг [5, 6]). Температура « 6 Р превращения Рг понижается от 795 до 652 °C с увеличением содержания Ag в сплавах до 4 % (ат.). Максимальная растворимость Ag в «Рг установлена равной 1 + 0,5 % (ат.) при 646 °C [4].
Согласно работе [1] соединение Ag51Pr14 обладает гексагональной структурой (символ Пирсона hP65) с параметрами решетки а = = 1,2745 нм, с = 0,9420 нм. Полиморфное превращение в соединении Ag2Pr установлено при температуре 617 °C [7]. Низкотемпературная модификация aAg2Pr имеет орторомбическую структуру типа СеСи2 с параметрами а = 0,4781 нм, b = 0,7084 нм, с = 0,8196 нм; высокотемпературная модификация pAg2Pr — структуру типа А1В2 (символ Пирсона АРЗ, пр. гр. РЫттт), а = 0,4777 нм, с — 0,6867 нм. Соединение AgPr имеет структуру типа CsCl (символ Пирсона сР2, пр. гр. РтЗт), а = 0,3736 нм.
Литература
Gschnedner, Jr., К.A., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams 1985 V 6 N 1. P. 23-26.
McMasters O.D., Gscheneidner K.A., venteicher R.F.// Acta Crystallogr 1970 P. 1224-1229.
Bailey D.M., Kline G.R.// Acta Crystallogr. B. 1971. 27 P. 650-653.
Delfino S., Borsese A., Capelli R. et al.// J. Less-Common Met. 1974. V. 35. P. 31-37.
Stapf I., Gebhardt E./7 J. Less-Common Met, 1978. P. 47—53.
Ferro F., Delfino S.// J. Less-Common Met. 1979. V. 68. P. 23—29.
Milokozi A.M., Stapf L, Gebhardt E.// J. Less-Common Met. 1978. V. 57. P. 39.
Т.П. Лобода, E.M. Соколовская
Ag—Pt. СЕРЕБРО-ПЛАТИНА
Диаграмма состояния Ag—Pt (рис. 43), построенная в работе [1] на основании экспериментальных и расчетных данных, топологически близка диаграмме состояния, приведенной в справочнике [X]. Границы фаз р, Р', а', а", у и у', проведенные штриховыми линиями, указывают на дискуссионный характер этой части диаграммы [2, 3]. В обзорной работе [1] приведены сводные данные о кристаллической структуре и параметрах решетки твердых растворов на основе Ag, Pt, а также а'-, а"- и у-фаз. Фаза а' имеет кубическую структу-
Рис. 43. Ag—Pt
ру (пр. гр. Fm3m) с параметром решетки при 820 °C а = 0,3910 нм; структура фаз а" и у изотопна Cu3Au (символ Пирсона сР4, пр. гр. РтЗт) для а-фазы а = 0,3895 нм (при 800 °C), для у-фазы а = = 0,3890 нм.
Литература
Karakaya L, Thompson W.T.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987. V. 8. N 4. P. 334-340.
Sohneider A., Esch U.// Z. Electrochemie. 1043. Bd. 49. S. 72—89.
Новикова O.A., Рудницкий A.A.// Журнал неорганической химии. 1957. Т. 2. С. 208-221.
Г.77. Лобода, А.Л. Татаркина
Ag—Pu. СЕРЕБРО-ПЛУТОНИЙ
Диаграмма состояния системы Ag—Pu характеризуется ограниченной растворимостью в жидком состоянии и существованием интерметаллического соединения PuAg3 [Э, 1]. Диаграмма состояния Ag—Pu представлена по данным работы [1] (рис. 44). Область несмешиваемости при температуре 950 °C расположена в пределах 12—77 % (ат.) Ag. При этой температуре в результате взаимодействия двух
РиАд, •/• (ат.)Ад
Рис. 44. Ag—Pu
жидких фаз образуется соединение PuAg,. Фаза PuAg3 имеет гексагональную структуру, а = 1,2730 нм, с = 0,9402 нм. При температуре 790 °C кристаллизуется эвтектика PuAg3 + Ag. Эвтектическая точка расположена при 89,8 % (ат.) Ag.
Литература
1. Кутайцев В.И., Чеботарев Н.Т., Андрианов М.А. и др.// Атомная энергия. 1967. Т. 23. № 6. С. 511-519.
Ag—Rb. СЕРЕБРО-РУБИДИЙ
Диаграмма состояния системы Ag—Rb не построена.
Согласно работе [1] взаимная растворимость Ag и Rb предельно мала в твердом и жидком состояниях.
Литература
Kienast G., Verma J.// Z. Anorg. All. Chern. 1961. Bd. 310. S. 143—169.
С.77. Алисова
Ag—Re. СЕРЕБРО-РЕНИЙ
Сплавы Ag c Re получены 15 различными методами с использованием как чистых металлов, так и химических соединений. Установлена несмешиваемость Ag с Re в жидком и твердом состояниях во всем интервале концентраций [ 1, 2].
Литература
Holland-Nell U., Sauerwald F.// Z. Anorg. All. Chern. 1954. Bd. 276. S. 155—158.
Благородные металлы: Справочник/ Под ред. Е.М. Савицкого. М.: Металлургия, 1984. 592 с.
С. 77. Алисова
Ag—Rh. СЕРЕБРО-РОДИЙ
Диаграмма состояния системы Ag—Rh характеризуется ограниченной растворимостью компонентов в жидком и твердом состояниях [X, Э]. Вариант диаграммы состояния, показанный на рис. 45, является ориентировочным [1]. При температуре -960 °C и содержании менее
Рис. 45. Ag—Rh
1 % (ат.) Rh осуществляется эвтектическая кристаллизация [2]. Монотектическая реакция реализуется при температуре 1900 °C, монотектическая точка отвечает 20 % (ат.) Ag [2]. Растворимость Rh в Ag при температуре ниже 800 °C практически отсутствует; с увеличением температуры растворимость Rh в Ag возрастает до 0,4 % (ат.) при эвтектической температуре [2].
Литература
Karakaya I., Tompson W.T.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 4. P. 362-365.
Рудницкий A.A., Хотинская A.H.// Журнал неорганической химии. 1959. Т. 4. С. 1053-1956.
С. 77. Алисова
Ag—Ru. СЕРЕБРО-РУТЕНИЙ
Диаграмма состояния Ag—Ru со стороны Ag (рис. 46) построена по данным работы [1] в работе [2].
При температуре 920 °C и содержании 3,1 % (ат.) Ru осуществляется эвтектическая кристаллизация. Растворимость Ru в Ag предельно мала. В работе [1] указано, что в сплавах с содержанием более 5 % (ат.) Ru происходит расслаивание, однако экспериментально температура монотектической реакции не определена. На основе оценочных термодинамических характеристик авторы работы [3]
Рис. 46. Ag—Ru
провели приблизительный расчет возможной растворимости жидких фаз.
Отмечено, что содержание в сплавах Ru до 3 % (ат.) не изменяет величину термо ЭДС. Ag, но ухудшает его пластичность.
Литература
Рудницкий А.А., Новикова О.А.// Журнал неорганической химии. 1959. Т. 4.
С. 719-722.
Moffat W.G. Handbook of Binary Phase Diagrams. New York: Business Growth Services. General Electric Co, Schenectady, 1976, 1977. V. 1,2. 658 p.
Karakaya I., Thompson W.T.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 4. P. 365—468.
С.П. Алисова
Ag-S. СЕРЕБРО-СЕРА
Данные по изучению равновесной диаграммы состояния Ag—S представлены в справочниках [X, Э, Ш]. В справочнике [X] приведен первый вариант диаграммы состояния системы по данным работы [1]. В системе Ag—S образуется одно соединение Ag2S, имеющее три стабильные формы. Низкотемпературная модификация aAg2S существует при стехиометрическом составе фазы, в то время как Р и у модификации могут растворять избыток Ag и S. Модификация aAg2S обладает моноклинной структурой (символ Пирсона тР24), а = = 0,9531 нм, b = 0,6925 нм, с = 0,8278 нм, р = 123,85°. Структура
Рис. 47. Ag—S
0Ag2S при температуре 800 °C кубическая (с/6), а = 4890 нм. Модификация yAg2S при температуре 600 °C имеет также кубическую структуру (символ Пирсона cFYl), а = 0,634 нм.
В жидком состоянии имеют место два разрыва смешиваемости — в подсистемах Ag—Ag2S и Ag2S—S в результате монотектической и эвтектической реакций, соответственно. Экспериментальные данные, касающиеся границ области несмешиваемости в жидком состоянии в области Ag2S—S, отсутствуют. На рис. 47 приведен обобщенный вариант диаграммы состояния Ag—S [2] в основном по данным работы [3]. Растворимость S в Ag указана по данным работ [4, 5].
Растворимость Ag в aS (стабильна до 95,5 °C) и в PS (стабильна в интервале температур 95,5—115,22 °C) экспериментально не определена, но вероятно незначительна. Области гомогенности полиморфных модификаций Ag2S определены в работе [6].
Литература
Kracek F.G.// Trans Amer. Geophys. Union. 1946. V. 27. P. 364—374.
Sharma R.C., Chang "YA.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. У. 7. N 3. P. 263-269.
Fukatsu N., Kozuka Z.// J. Japan. Inst. Metals. 1981. V. 45. N 12. P. 1263-1270.
Rauh E., Roscel E.// Metall. 1971. V. 25. N 1. P. 7-10.
Fieki K., Ota K., Kishio K.// Bull. Chem. Soo. Jap. 1978. V. 51. N 10. P. 3067- 3068.
Wagner C.// J. Chem. Phys. 1953. V. 21. N 10. P. 1819-1827.
Т.П. Лобода, А.Л. Татаркина
Ag—Sb. СЕРЕБРО-СУРЬМА
Диаграмма состояния Ag—Sb (рис. 48) приведена по данным работы [X]. Система характеризуется образованием твердого раствора Sb в Ag, С-, в-, е'-фаз и твердого раствора Ag в Sb. Фазы ( и е образуются по перитектическим реакциям при температурах 702,5 и 558 °C, соответственно. В интервале температур 440—449 °C происходит процесс упорядочения в фазе е. При температуре 485 °C и содержании 41 % (ат.) Sb в системе проходит эвтектическая кристаллизация. Растворимость Sb в Ag составляет 7,2 % (ат.) при температуре 702,5 °C и 5,5 % (ат.) при температуре 300 °C, а растворимость Ag в Sb предельно мала. Параметры решетки a-фазы изменяются от а = 0,40923 нм до 0,41229 нм при содержании в сплавах Sb от 1,14 до 6,15 % (ат.) при использовании Sb чистотой 99,99 % (по массе). Фаза С является электронным соединением с электронной концентрацией 3:2. Параметры решетки С-фазы с гексагональной структурой (символ Пирсона ЙР4, пр. гр. P63/mmc) составляют а = 0,29276 нм, с = 0,47831 нм, с/а = 1,6338 при содержании 9,2 % (ат.) Sb и а =
Рис. 48. Ag—Sb
= 0,29681 нм, c = 0,48003 нм, с/a = 1,6173 при содержании 16,0 % (ат.) Sb.
Фазы е и е' являются электронными соединениями с электронной концентрацией 7:4. Фаза в состава Ag3Sb имеет орторомбическую структуру типа pCu3Ti (символ Пирсона tP4, пр. гр. Ртпт) с параметрами а = 0,599 нм, b = 0,524 нм, с = 0,485 нм. Фаза в' имеет упорядоченную орторомбическую структуру (символ Пирсона tP4, пр. гр. Р4/ттт) [М].
С.П. Алисова
Ag—Sc. СЕРЕБРО—СКАНДИЙ
Диаграмма состояния Ag—Sc приведена на рис. 49 по данным работы [1], в которой проанализированы и обобщены результаты работ [2—5]. В системе образуются твердые растворы на основе (Ag) и (Sc) и три соединения Ag^Sc, Ag2Sc и AgSc.
Соединения Ag2Sc и AgSc плавятся конгруэнтно при температурах 1155 и 1230 °C, соответственно. Соединение Ag4Sc обрузется по перитектической реакции из расплава и Ag2Sc при температуре -936 °C. В системе образуются три эвтектики: Ж ** (Ag) + Ag4Sc при температуре 926 °C и содержании -12 % (ат.) [5,4 % (по массе)] Sc; Ж - Ag2Sc + AgSc при ИЗО °C и 40,0 % (ат.) [22 % (по массе)] Sc; Ж « AgSc + (Sc) при 920 °C и 80 % (ат.) [63 % (по массе)] Sc.
Sc, % (<то массе)
Рис. 49. Ag—Sc
Богатая Sc часть диаграммы состояния (более 95 % (ат.) Sc) в области ликвидуса представлена на рисунке штриховой линией.
Максимальная растворимость Sc в (Ag) 3,4—3,5 % (ат.) при температуре эвтектики 910 °C [4], тогда как по обобщенным данным [1] растворимость Sc в (Ag) достигает 10,4 % (ат.) при температуре эвтектики 926 °C. Информация о растворимости Ag в (Sc) и о влиянии добавок Ag на а - р-превращение Sc отсутствует.
В работе [6] предсказана энтальпия растворения бесконечно разбавленного жидкого Ag в жидком Sc, равная 128 кДж/моль.
Кристаллическая структура соединений представлена в табл. 27.
Таблица 2 7 . Кристаллическая структура соединений системы Ag—Sc
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, Пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Ag4Sc
MoNi4
tI\0, IMm
0,6574
0,40686
[V-C]
Ag2Sc
MoSi2
tI6, iMmmm
0,3524
0,8941
[V-C]
AgSc
CsCl
cP2, Pm3m
0,3412
—
[7]
Литература
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.M.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1983. V. 4. N 4. P. 375-377.
Gschneidner, Jr., K.A., McMasters O.D., Alexander D.G., Venteicher R.F.// Metall. Trans. 1970. V. 1. P. 1961-1971.
McMasters O.D., Gschneidner, Jr., K.A., Venteicher R.F.// Acta Crystallogr. 1970. Bd. 26. S. 1224-1227.
Reule H., Steeb S., Donolato C.// J. Less-Common Met. 1971. V. 24. P. 108—111.
Stapf J., Kiessler G., Gebhardt E.// J. Less-Common Met. 1975. V. 39. P. 219-225.
Miedema A.R., de Boer F.-R., Boom R.// Calphad. 1977. V. 1. P. 341—344.
Dwight А.Е.// U.S. Atomic Energy Comm. AND-6516. 1961. P. 259—260.
Т.П. Лобода, А.Л. Татаркина, К.Б. Поварова
Ag—Se. СЕРЕБРО-СЕЛЕН
Диаграмма состояния Ag—Se (рис. 50) в основных чертах была построена в работе [X] по данным, полученным еще в начале столетия. Впоследствии преимущественно уточнялась кристаллическая структура полиморфных модификаций единственного в системе соединения Ag2Se [Э, Ш, 1,2]. Соединение Ag2Se плавится конгруэнтно при температуре 897 ±3 °C [X, 3]. Полиморфное превращение а # Р соединения Ag2Se по данным работы [2] происходит с темпера-
АдSe,*/» (am.)Se
Рис. 50. Ag—Se
турным гистерезисом, переход а - 0 осуществляется при температуре 127—133 °C, а 0 - а при температуре 126—117 °C.
В системе существуют области расслоения в жидком состоянии при температурах 890 и 616 °C [X]. Для монотектических точек даны значения 12,0 % (ат.) [19 % (по массе)] Se и 44,5 % (ат.) [37,0 % (по массе)] Se. Эвтектическое превращение Ж2 ** (Ag) + + 0Ag2Se происходит при температуре 840 °C. Концентрация эвтектической точки принята вблизи -32,0 % (ат.) Se, но точно не определена.
Растворимость Se в (Ag) при монотектической температуре 890 °C составляет 0,56 % (ат.), при температуре 400 °C — 0,04 % (ат.) [4].
Представленная в работе [5] обобщенная диаграмма состояния Ag—Se аналогична диаграмме состояния, приведенной в работе [X]. Отличие ее, в основном, состоит в том, что в части диаграммы Ag2Se—Se при температуре выше 693 °C указана штриховой линией двухфазная область жидкость — газ.
Высокотемпературная (выше 133 °C) 0-модификация Ag2Se имеет ОЦК решетку [5, 6]. Относительно структуры низкотемпературной модификации aAg2Se существуют различные мнения. Структура этой фазы указана как моноклинная [X], ромбическая [X, Э, Ш], тетрагональная [Э]. Параметры решетки, соответствующие различным сингониям соединения Ag2Se и кристаллическая структура соединений приведена в табл. 28.
Таблица 28. Кристаллическая структура соединений системы Ag—Se
Соединение
Сингония
Параметры решетки, нм
Примечание
а
b
С
pAg2Se (ВТ)
Кубическая
0,498
—
—
При температуре выше 133 °C [5, 6]
Ag2Se (НТ)
Тетрагональная
0,498
—
0,467
При температуре ниже 133 °C [Э, 6]
Более сложная тетрагональная
0,706
—
0,498
При температуре 65 °C [Э, 5, 6]
Ромбическая
0,4344
0,7111
0,7790
При температуре ниже 133 °C [5, 7]
0,432
0,705
0,782
[Ш, 5]
Соединение
Сингония
Параметры решетки, нм
Примечание
а
6
С
0,550
0,435
0,357
[Ш]
^816$е7
0,8630
1,413
1,550
[Э, 7]
’Соединение выделено непосредственно из водных растворов при получении соединения Ag2Se; на элементарную ячейку приходится четыре формульные единицы; соединение считается истинной низкотемпературной модификацией [7].
В работе [1] определены условия образования и устойчивости тетрагональной модификации фазы Ag2Se. Данная фаза образуется при осаждении в вакууме и является промежуточной метастабильной формой; устойчивой модификацией Ag2Se считается ромбическая [1].
Литература
De Ridder R., Amelinckx E.// Phys. Status. Solidi (a). 1973. V 18. N 1. P. 99-107.
Мамедов К.П., Гаджиев М.Ф., Нуриева З.Д., Сулейманов З.И.// Кристаллография. 1974. Т. 19, № 1. С. 174-175.
Masson D.R., O’Kane D.F.// International Conference on Semiconductor Physics, Prague. I960. New York: Academic Press. Inc. 1961. P. 1026—1031.
Raub E., ROchel E.// Metallurgie. 1971. Bd. 25. N 1. S. 7—10.
Karakaya I., Thompson W.T.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 3. P. 266-271.
Boettcher A., Haase G., Treupel H.// Z. angew. Physik. 1955. Bd. 7. S. 478—487.
Conn J.B., Taylor R.C.// J. Electrochem. Soc. 1960. V. 107. P. 977—982.
К.Б. Поварова, E.B. Лысова
Ag—Si. СЕРЕБРО—КРЕМНИЙ
Диаграмма состояния Ag—Si исследована неоднократно [X, Э, Ш, М]. Это система простого эвтектического типа. На рис. 51 приведена обобщенная [2—7] в работе [1] диаграмма состояния. Эвтектика образуется при температуре 830 °C и содержании 11,3 % (ат.) Si [2]; 845 °C и -11,15 % (ат.) [6]; 848 °C и 10,7 % (ат.) Si [8]. Максимальная растворимость Ag в (Si) - 4x10“4 % (ат.) при температуре 1350 °C [3]. В работе [9] методом измерения удельного электросопротивления было установлено, что растворимость Si в (Ag) при температурах менее 700 °C составляет -0,002 % (по массе).
работах [5, 7] сообщается об образовании в быстрозакаленных сплавах (скорость охлаждения 105 К/с) двух метастабильных фаз в богатой Ag части диаграммы состояния. Это фаза с ГПУ структурой
Рис. 51. Ag—Si
и параметрами решетки а = 0,2870 нм; с = 0,4528 нм в интервале концентраций 5—25 % (ат.) Si, которая разлагается при нагреве до 100 °C [5]; а также фаза Ag2Si с ромбической структурой и параметрами решетки а = 0,556; Ъ = 0,916; с = 0,849 нм при содержании -30 % (ат.) Si, которая стабильна до более высоких температур [7].
В работах [10, 11] диаграмма состояния Ag—Si рассчитана с использованием различных термодинамических моделей.
Литература
Oleinsky R.W., Gokhali А.В., Abraschian G.A.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 6. P. 635-640.
Arrivant G.// Z. Anorg. All. Chern. 1908. V. 60. P. 436—440.
Boltaks B.I., Sye Shi-In H.// Sov. Solid State Phys. 1961. V. 2. P. 2383-2388.
Hager J.P.// Trans. AIME. 1963. V. 227. P. 1000-1002.
Luo H.L., Klement W., Antatharaman T.R.// Trans. Indian Inst. Met. 1965. V. 355. P. 214-218.
Mouron P., Vuillard G.// Comt. Rend. Acad. Sci. Paris. Ser. C. 1969. V. 269. P. 595-598.
Zuryanarayana C.// Metall. Trans. 1974. V. 35. P. 347—352.
Predel B., Bankstahl H.// J. Less-Common Metals. 1975. V. 43. N 1/2. P. 191-203.
Борухин Л.М., Корягина M.B., Хаютин С.Г., Шпичинецкий Е.С.// Труды Государственного научно-исследовательского и проектного института сплавов и обработки цветных металлов. М.: Металлургия, 1974. № 41. С. 89—94.
Balakrishna S.S., Mallik А.К.// U.S. Dep. Commer. Nat. Bur. Stand., Spec. Publ. 1978. N 496/2. P. 1200-1219.
Saunders N.// Calphad. 1985. V. 4. N 4. P. 297-309.
Г.П. Жмурко, К.Б. Поварова
Ag—Sm. СЕРЕБРО-САМАРИЙ
Первый вариант диаграммы состояния системы Ag—Sm представлен в справочнике [Ш]. Результаты более позднего исследования [1] дают иной вариант диаграммы состояния. Подтверждено образование конгруэнтно плавящихся соединений Ag3Sm и AgSm с температурами плавления 935 и 960 °C, соответственно. Найдено также соединение Ag2Sm, образующееся по перитектической реакции между Ag3Sm и расплавом при температуре 790 °C.
В системе обнаружено наличие трех эвтектических превращений: Ж ** (Ag) + Ag3Sm при 760 °C и 10 % (ат.) Sm; Ж •* pAg2Sm + AgSm при 775 °C и 37 % (ат.) Sm; Ж - AgSm + (aSm) при 675 °C и 82 % (ат.) Sm. Линия ликвидуса на участке между эвтектикой при 82 % (ат.) Sm и (Sm) показана штриховой линией. Данные о растворимости Ag в (Sm) отсутствуют.
Рис. 52. Ag—Sm
В обзорной работе [2] представлен вариант диаграммы состояния Ag—Sm (рис. 52), построенной, в основном, по данным работы [1], а также по совокупности данных исследований [3—5]. При этом соединению, наиболее богатому Ag, приписан состав Ag51Sm14 [2] вместо Ag3Sm согласно работе [ 1 ]. Область гомогенности соединения Ag51Sm14 расположена от 21,5 до 25,5 % (ат.) Sm [4]. Растворимость
Sm в (Ag) при эвтектической температуре составляет -2 % (ат.) [1], 0,42 % (ат.) Sm [6], 0,72 % (ат.) [3]. В работе [2] предложено усредненное значение -1 % (ат.) Sm. Растворимость Ag в (Sm) пренебрежимо мала.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 29.
В [7] измерена теплоемкость аморфного сплава состава Ag79Sm21.
Таблица 29. Кристаллическая структура соединений системы Ag—Sm
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
С
Ag51Sm14
Ag5lGd14
КР6%, Рб/т
1,2644
0,9229
В области богатых Sm сплавов около 25,5 % (ат.) Sm [4]
1,2750 (3)
0,9381 (2)
В области богатых Ag сплавов около 21,5 % (ат.) Sm [1]
PAg2Sm (ВТ)
Ag3Pu*
^63
1,271
0,9430
[1]
aAg2Sm (НТ)**
—
—
1,59
2,97
[7]
AgSm
CsCl
сР2, РтЗт
0,3676 (3)
—
[4]
*С дефицитом по Ag [1]. ‘Тетрагональная сингония [7].
Литература
1. Stapf L, Kiessler G., Jehn H., et al.// J. Less-Сошшоп Met. 1980. V. 71. P. 19-27.
2. Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 2. P. 142-143.
3. Gebhardt E„ von Erdberg M., Luty N.H J. Nucl. Mater. 1964. V. 10. P. 303-305.
4. Steeb S., Godel D.// Z. Metallkunde. 1965. Bd. 56. S. 612-615.
5. McMasters O.D., Gschneidner, Jr., K.A., Venteicher RF.// Acta Crystallogr. 1970. Bd. 26. S. 1224-1229.
6. Gschneidner, Jr., K.A., McMasters O.D., Alexander D.G., Venteicher RF.// Metall. Trans. 1970. V. 1. P. 1961-1971.
7. landelli A., Palenzona A.// J. Less-Common Met. 1968. V. 15. P. 273—284.
Т.П. Лобода, А.Л. Татаркина
Ag—Sn. СЕРЕБРО-ОЛОВО
Данные о взаимодействии Ag и Sn приведены в работах [X, Э, Ш]. Обобщенная диаграмма состояния (рис. 53) построена в обзорной работе [1] на основании данных о температурах ликвидуса и солидуса [2-7].
В системе существуют твердые растворы на основе компонентов (Ag) и (Sn) и два соединения ( и 8.
Рис. 53. Ag—Sn
Фаза е образуется по перитектической реакции Ж + С - Е при температуре 724 °C и содержании 13 % (ат.), интервал гомогенности -12,2—22,5 % (ат.) Sn при температуре 500 °C; максимальное содержание Sn в фазе С — 22,8 % (ат.) при температуре 480 °C.
Фаза е образуется по перитектической реакции Ж + С •* в при температуре 480 °C и содержании -25 % (ат.) Sn, область гомогенности соответствует 23,7—25 % (ат.) Sn [4].
Эвтектика в + (Sn) образуется при температуре 221 °C и содержит 96,2 % (ат.) Sn [3, 4].
Растворимость Sn в (Ag) изменяется от 11,5 % (ат.) при температуре 724°С (температуре перитектики) до -10,7; 10,3 и 9,9 % (ат.) при температурах 500, 400 и 300 °C, соответственно [4—8]. Быстрой закалкой может быть получен пересыщенный твердый раствор (Ag) с 13 % (ат.) Sn [8]. Растворимость Ag в (pSn) не превышает 0,09 % (ат.) [4, 9]. Температура полиморфного (аллотропического) превра-
щения aSn ** QSn с увеличением содержания Ag в сплаве не меняется и остается равной 13 °C [10].
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 30.
В работе [7] приведены термодинамические свойства сплава.
Таблица 30. Кристаллическая структура соединений системы Ag—Sn
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, Пр- Гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
c
Mg
hPI, P63!mmc
0,29436
—
0,47845
[П, 1]
£
pCu3Ti
оС^, Рттп
0,59682
0,47802
0,51843
[П]
Литература
Karakaya I., Thompson W.T.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987. V. 8. N 4. P. 340-347.
Heycock C.T., Neville F.H.// Philos. Trans. Roy. Soc. London A. 1897. V. 189. P. 25-69.
Petrenko G.J.// Z. Anorg. All Chern. 1907. V. 53. P. 200-211.
Murphy A.J.// J. Inst. Met. 1926. V. 35. P. 107-129.
Hume-Rothery W., Reynolds P.W.// Proc. Roy. Soc. (London) A. 1937. V. 160. P. 282-303.
Owen A.E., Roberts E.W.// Philos. Mag. 1939. V. 27. P. 294—327.
Уманский M.M.// Журнал физической химии. 1940. T. 14. С. 846—849.
Zhou X., Jin J., Ning Y., Zhao Z.// Acta Metall. Sin. (China). 1982. V. 18. P. 534-539.
Vnuk F., Ainsley M.H., Smith R.W.// J. Mater. Sci. 1981. V. 16. P. 1171-1176.
McAlister., Kahau D.J.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1983. V. 4. P. 410—414.
Fairhust C.W., Cohen J.B.// Acta Crystallogr. B. 1972. V. 28. P. 371-378.
КБ. Поварова
Ag—Sr. СЕРЕБРО-СТРОНЦИЙ
Диаграмма состояния этой системы приведена на рис. 54 по данным исследований [X, 1—3] с учетом обобщения, сделанного в работе [4].
В системе Ag—Sr образуются твердые растворы на основе исходных компонентов (Ag) и (Sr) и пять соединений. Соединения Ag5Sr, Ag2Sr, AgSr и Ag2Sr3 плавятся конгруэнтно при температурах 783, 760, -680 и 665 °C, соответственно, Ag4Sr образуется по перитектической реакции при температуре 713 °C из расплава и Ag5Sr. Согласно работе [2] ширина области гомогенности Ag5Sr составляет 1,4 % (ат.). В этой системе имеется пять эвтектических превращений: между (Ag) и Ag5Sr при содержании 10,8 % (ат.) Sr и температуре 747 °C; между Ag4Sr и Ag2Sr при 27 % (ат.) Sr и 686 °C; между
Рис. 54. Ag—Sr
Ag2Sr и AgSr при 45 % (ат.) Sr и 638 °C; между AgSr и Ag2Sr3 при 55 % (ат.) Sr и 645 °C; между Ag2Sr3 и (Sr) при -76,5 % (ат.) Sr и 436 °C.
Кристаллическая структура соединений системы Ag—Sr приведена в табл. 31.
Таблица 31. Кристаллическая структура соединений системы Ag-Sr
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
Ag5Sr
CaCu5
№6, РЬ/ттт
0,5644
—
0,4631
[2]
Ag2Sr
CeCu2
оП2, Imma
0,481
0,771
0,826
[5]
AgSr
FeB
о PS, Pnma
1,6558
0,4788
0,6385
[3, 6]
Ag2Sr3
Er3Ni2
№15, R3
0,9962
—
1,861
[7]
Ag3Sr7
Fe3Th7
hP20, P63mc
1,138
—
0,7277
[7]
Литература
Weibke F.// Z. Anorg. All. Chern. 1930. Bd. 193. N 2. S. 297—310.
Heumann T., Harmsen N.// Z. Metallkunde. 1970. Bd. 61. N 12. S. 906—908.
Bruzzone G., Merlo F.// J. Less-Common Met. 1982. V. 85. N 2. P. 285—306.
Baren M.R.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 2. P. 117—120.
Koster V.W., Meixner J.// Z. Metallkunde. 1965. Bd. 56. S. 695—703.
Merlo F., Fornasini M.L.// Acta Crystallogr. B. 1981. V. 37. P. 500—503.
Merlo F., Fornasini M.L.// Rev. Chimie Mineraie. 1984. V. 21. P. 273—278.
Л.Л. 3усман, Л.Б. Поварова
Ag-Та. СЕРЕБРО—ТАНТАЛ
В работе [1] сообщается, что компоненты незначительно взаимно растворимы в твердом состоянии и ограниченно растворимы в жидком состоянии. Предполагается, что нонвариантное превращение между Ж, (Ag) и (Та) со стороны Ag носит перитектический характер [X, Ш].
Литература
Kieffer R., Nowotny Н.// Metall. 1963. Bd. 17. S. 669-677.
КБ. Поварова
Ag—Tb. СЕРЕБРО-ТЕРБИЙ
Сплавы системы Ag—Tb исследовали в работах [1—5], результаты которых были положены в основу обобщенного варианта диаграммы состояния (рис. 55), приведенного в работе [6] и наиболее близкого к варианту диаграммы, предложенного в работе [5]. В системе образуются твердые растворы на основе компонентов (Ag) и (ТЬ) и три интерметаллических соединения AgyTb^, Ag2Tb и AgTb, плавящихся конгруэнтно при температурах 985, 915 и 1145 °C, соответственно. Соединение Ag51Tb14 имеет область гомогенности, которая лежит в
ть, % (по массе)
ДдТЬ, °/. (ат.)ТЬ
Рис. 55. Ag—Tb
пределах 21,5—25,5 % (ат.) Tb. В системе протекают четыре эвтектические реакции: Ж •* (Ag) + Ag51Tb14 при температуре 801 °C [3] или 805 °C [5] и содержании 11,0 % (ат.) ТЬ; Ж Ag51Tb14 + Ag2Tb при 885 °C и 31,5 % (ат.) ТЬ; Ж - Ag2Tb + Ag Tb при 900 °C и 35,0 % (ат.) ТЬ; Ж ** AgTb + (аТЬ) при 860 °C и 75,0 % (ат.) ТЬ.
Максимальная растворимость ТЬ в (Ag) составляет 1,12 % (ат.); растворимость Ag в (ТЬ) пренебрежимо мала и, по-видимому, не влияет на температуру полиморфного превращения ТЬ [6].
Кристаллическая структура соединений системы приведена в табл 32.
Изучены магнитные свойства аморфного сплава Ag48Tb52 [9].
Таблица 32. Кристаллическая структура соединений системы Ag Tb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
С
Ag5iTb,4
Ag5|Gd14
ЬР6%, РЫт
1,2654
1,2650 (5)
0,9291
0,9280 (3)
В области богатых ТЬ сплавов около 25,5 % (ат.) ТЬ [1]
В области богатых Ag сплавов около 21,5 % (ат.) ТЬ [4]
Ag2Tb
MoSi2
tlb, iMmmm
0,3711 (2)
0,9253 (4)
[7, 8]
AgTb
CsCl
cP2, РтЗт
0,3625 (1)
—
[7]
Литература
Donolato С., Steeb S.// J. Less-Common Met. 1969. V. 18. P. 442—443.
Steeb S., Godel D„ Lonz C.// J. Less-Common Met. 1968. V. 15. P. 137-141.
Gschneidner, Jr., K.A., McMasters O.D., Alexander D.G., Venteicher R.F.// Metall Trans. 1970. V. 1. P. 1961-1971.
McMasters O.D., Gschneidner, Jr., K.A., Venteicher R.F.// Acta Crystallogr. 1970. V. 26. P. 1224-1229.
Delfino S., Saccone A., Borsese A., Ferro R.// Z. Metallkunde. 1976. Bd. 67. N 6. S. 392-394.
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 2. P. 144-145.
Dwight A.E., Downey J.W., Conner R.A.// Acta Crystallogr. 1967. V. 22. N 5. P. 745-747.
landelli A., Palensona A.// J. Less-Common Met. 1968. V. 15. P. 273—284.
Boucher B.// Phys. Status Solid! (a). 1977. V. 40. P. 197-199.
Т.П. Лобода, А.Л. Татаркина
Ag—Те. СЕРЕБРО-ТЕЛЛУР
В работе [1] приведен достаточно полный обзор исследований [X, 2, 3] диаграммы состояния Ag—Te. Построенная в работе [1] диаграмма с небольшими дополнениями представлена на рис. 56. Она характеризуется образованием нескольких соединений
Соединение Ag2Te образуется непосредственно из расплава при температуре 959 °C. Соединения Agj 88Те и AgrTe3 образуются перитектически при температурах 465’и 460 °C. Соединение AgTe образуется по перитектоидной реакции при 210 °C. Соединение Ag2Te в интервале температур между комнатной температурой и температурой плавления претерпевает два полиморфных превращения. По данным работы [4] низкотемпературная модификация
Рис. 56. Ag—Te
aAg2Te имеет моноклинную решетку и устойчива при комнатной температуре. Однако в ранних работах приводятся данные и об ромбической элементарной ячейке низкотемпературной модификации aAg2Te [X]. Отклонение от стехиометрического состава снижает температуру перехода aAg2Te - pAg2Te от 145 °C в части системы со стороны Ag до 105 °C в части системы со стороны Те. В этом интервале температур происходит перестройка атомов элементарной ячейки из моноклинной в гранецентрированную кубическую. Температура фазового перехода 0Ag2Te в yAg2Te также зависит от стехиометрического состава соединения и изменяется от 802 °C для сплавов, содержащих избыток атомов Ag, до 690 °C для сплавов с избытком Те.
Изменение температур фазовых переходов в зависимости от отклонения от стехиометрического состава указывает на существование некоторой области гомогенности на основе Ag2Te.
Соединение Ag; о8Те существует в интервале концентраций 34,4—34,8 % (ат.) Те между температурами 120 и 465 °C. При температуре 465 °C происходит инконгруэнтное плавление соединения Ag1 88Те с образованием pAg2Te и жидкости, при температуре 120 °C — разложение Ag188Te на pAg2Te и aAg5Te3.
Соединение Ag5Te3 образуется по перитектической реакции между Agi 88Те и жидкостью при температуре около 460 °C. Этой фазе, кроме формулы Ag5Te3, приписывают еще формулы Ag3Te2, AgI2Te7 и Ag7Te4 [X]. Однако в работе [5] указывается, что только состав Ag5Te3 был получен однофазным и поэтому принимается эта формула.
Было предположено существование некоторой области гомогенности, описываемой общей формулой Ag5_A.Te3, где х изменяется от 0 до 0,2 или равно 0,5 [1].
Соединение Ag5Te3 существует в трех модификациях. Переход aAg5Te3 в pAg5Te3 происходит при температуре 250 °C при избытке атомов Ag по сравнению со стехиометрическим составом и при температуре 295 °C при избытке атомов Те [3, 6]. Переход pAg5Te3 в yAg5Te3 осуществляется при температуре 417—419 °C.
Монотеллурид Ag AgTe не был синтезирован из элементов. Однако он встречается в природе в виде минерала эмприссита, который устойчив при температуре ниже 210 °C [6]. Для соединения AgTe указывается также температура разложения 215 °C [Ш].
Соединение yAg2Te с Ag образует эвтектику, содержащую 8,0 % (ат.) Те и плавящуюся при 873 °C. Эвтектика, богатая Те, имеет состав 67,0 % (ат.) Те, 33,0 % (ат.) Ag и температуру плавления 351 °C [X]. Со стороны, богатой Ag, обнаружена область несмешиваемости в жидком состоянии в пределах 9,0—31,0 % (ат.) Те при
4005006007008204005006007008200,070,190,410,650,870,070,190,410,650,87Температура, °C Растворимость Те, % (ат.) Температура, °C Растворимость Те, % (ат.)
400500600700820
400500600700820
0,070,190,410,650,87
0,070,190,410,650,87
Температура, °C Растворимость Те, % (ат.)
Температура, °C Растворимость Те, % (ат.)
температуре монотектики 893 °C, Критическая температура смеси двух жидкостей 1115 °C [7].
В системе имеет место некоторая растворимость Те в твердом
состоянии, которая, согласно результатам измерения удельного электросопротивления [8] при некоторых температурах составляет:
В работе [9] приведена обобщенная диаграмма состояния Ag—Te. Она отличается от рассматриваемой обобщенной диаграммы [1] в области, прилегающей к стороне богатой Те, где при температуре выше 940 °C указана фазовая область (Ж + Г). Кроме того, имеются различия в количестве и температурах полиморфных превращений соединений Agj 88Те [1] либо Agj 9Те [9] и Ag5Te3 (вставка к рис. 56). Если по данным работы [1]’ для соединения Ag5Te3 существуют полиморфные превращения а ** 0 в интервале температур 250—295 "С и р - у в интервале температур 417—419 °C, то в работе [9] упоминается только о превращении а ** 0 в интервале температур 265—295 °C. Приведенные в работе [1] температуры превращения 0 ** « у — 417—419 °C авторы работы [9] склонны отнести к температуре 420 °C перитектической реакции Ж + 0Ag, „Те « 0Ag5Te3, хотя в работе [1] для перитектической реакции образования соединения Ag5Te3 дается температура 460 °C.
Кристаллическая структура соединений приведена а табл. 33.
Таблица 33. Кристаллическая структура соединений системы Ag-Te
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
a
b
c
aAg2Te
Ag2Te
mP12, P2jc
0,809
0,448
0,896
[П]
0Ag2Te
—
cF12
0,6585
—-
—
При температуре 250 °C [П]
yAg2Te‘
—
—
0,529
При температуре -825 °C [П]
“Ag5Te3
—
hP55, Pbfmmm
1,338
—
0,845
[П]
AgTe
—
oP32, Pmnm
0,890
2,007
0,462
[П]
‘Кубическая сингония (ОЦК) [П, Ш].
Литература
Полупроводниковые халькогениды и сплавы на их основе/ Н.Х. Абрикосов, В.Ф. Банкина, Л.В. Порецкая и др. М.: Наука, 1975. 220 с.
Frueh A.J.// Am. Mineral. 1961. V. 46. N 5. P. 655-658.
Veale C.R.// J. Uss-Common Met. 1966. V 11. N 1. P. 50-63.
Frueh AJ.// Z. Krist. 1959. Bd. 112. S. 44-52.
Thompson R.M., Peacock M.A., Rowland J.F., Berry L.G.// Am. Mineral. 1951. V. 36. P. 458-470.
Honea R.M.// Am. Mineral. 1964. V. 49. P. 325-338.
Wobst M.// Scr. Metall. 1971. V. 5. N 7. P. 583-585.
Rauh E„ ROschel E.// Metall. 1971. Bd. 25. N 1. S. 7-10.
Karakaya I., Thompson W.T./Z J. Phase Equilibria. 1991. V. 12. N 1. P. 56—63.
Л.Л. Рохлин, Е В. Лысова
Ag—Th. СЕРЕБРО—ТОРИЙ
Часть диаграммы состояния Ag—Th построена в работе [1] и представлена в справочнике [X]. Однако при исследовании использовали недостаточно чистые металлы, а при содержании Th более 40,0 % (ат.) сплавы также загрязнялись материалом тигля и оксидом Th. Исследования были проведены, главным образом, методом термического анализа. В области составов от 0 до 40,0 % (ат.) Th установлено [1] существование двух интерметаллических соединений Ag3Th, Ag5Th3 с температурами плавления 1120 и 1035 °C, соответственно, и двух эвтектических реакций: Ж (Ag) + Ag3Th при температуре 894 °C и содержании -7,5 % (ат.) Th и Ж •* Ag3Th + Ag/Th3 при температуре 1023 °C и содержании Th ~ 35,0 % (ат.). Позднее в
Рис. 57. Ag-Th
I Зак. 1534
работе [2] методом рентгеновского анализа и измерения плотности было показано, что соединение Ag5Th3 в действительности представляет собой соединение Ag2Th.
Строение системы Ag—Th в области, богатой Th, определено в работе [3], в которой использовали более чистый йодистый Th. Богатое Th соединение имеет состав AgTh2 и вступает в эвтектическое взаимодействие с твердым раствором на основе Th при температуре 1012 °C и содержании Th - 70,0 % (ат.). Температура плавления соединения AgTh2 не могла быть точно определена из-за его высокой реактивности.
Обобщенная авторами работы [4] диаграмма состояния, приведенная на рис. 57, основана на данных упомянутых работ [1—3]. Температура плавления конгруэнтно плавящихся соединений Ag3Th, Ag2Th и AgTh2 составляет около 1125, 1030 и 1020 °C, соответственно, а состав эвтектической точки между Ag и Ag3Th отвечает 7,7 % (ат.) Th. Максимальная растворимость Th в (Ag) при эвтектической температуре 894 °C составляет 0,09 % (ат.) [1, 4], a Ag в (Th) значительно меньше, чем 2,0 % (ат.) при 1000 °C [3].
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 34.
Таблица 34. Кристаллическая структура соединений системы Ag—Th
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Ag2Th
А1В2
№3, Рб/ттп
0,4837 (2)
0,3353 (2)
[2, 4]
AgTh2
A12Cu
tl\2, 14тст
0,751 (10)
0,584 (1)
[4, 5]
Литература
1. Raub Е., Engel М.// Z. Electrochemie. 1943. Bd. 49. S. 487—489.
2. Brown A.// Acta Crystallogr. 1961. V. 14. P. 860—865.
3. Thompson J.P.// J. Nucl. Mater. 1965. V. 15. N 2. P. 88—91.
4. Baren M.R.// J. Phase Equilibria. 1991. V. 12. N 3. P. 321-323.
5. Murray J.R.// J. Inst. Met. 1955. V. 48. P. 91-95.
Г.77. Жмурко, К.Б. Поварова
Ag-Ti. СЕРЕБРО—ТИТАН
Диаграмма состояния Ag—Ti исследовалась рядом авторов [X, Э, Ш]. В работе [М] приведен обобщенный вариант фазовой диаграммы (рис. 58), построенный по работам [1—5].
В системе надежно идентифицировано образование твердых растворов на основе исходных компонентов (Ag), (aTi), (pTi) и двух соединений AgTi и Ag2Ti, образующихся по перитектическим реак-
Ti^•/•(am)Ад
Рис. 58. Ag—Ti
циям. Соединение AgTi образуется при температуре 1020+5 °C и содержанием Ag - 48 % (ат.) из расплава с <94,0 % (ат.) Ag [1, 4] и (QTi) с -15,5 % (ат.) Ag. Соединение AgTi имеет область гомогенности -48,0—50 % (ат.) или -65,0—67 (по массе) Ag при 940— 960 °C. Соединение AgTi2 образуется по перитектоидной реакции из (QTi), содержащего -12,0 % (ат.) Ag и AgTi с -48,0 % (ат.) Ag при температуре 940 °C.
Эвтектоидное превращение (pTi) ** (aTi) + AgTi2 имеет место при температуре 855 °C и содержании Ag - 7,7 % (ат.) [5].
Со стороны Ag имеет место эвтектическое превращение при температуре 960 °C. Эвтектика содержит -95,0 % (ат.) Ag.
Растворимость Ag в (pTi) составляет 16,3 % (ат.) Ag [1] или 15,0 % (ат.) [3] при температуре 1020 °C, -12,0 % (ат.) при температуре 940 °C. Растворимость Ti в (Ag) оценена как -5,0 % (ат.).
Кристаллическая структура AgTi2 тетрагональная типа MoSi2 (символ Пирсона (/6, пр. гр. 74/mmm) с параметрами решетки а = = 0,295, с = 1,185 нм [6]; AgTi имеет тетрагональную структуру типа yTiCu (символ Пирсона (Р4, пр. гр. РМпттА с параметрами решетки а = 0,290, с = 0,814 нм [6].
В ранних работах [X] предполагалось образование соединения AgTi3 с упорядоченной ГЦ тетрагональной структурой типа AuCu3 (символ Пирсона сР4, пр. гр. Pm 3 m) и параметрами решетки а = = 0,4187, с = 0,3950 нм [2], существование которой не было подтверждено более поздними исследованиями.
Литература
Adenstadt H.K., Freeman W.// WADC Tech. Rept. 1953. Part 1. P. 53—109.
Worner H.W.// J. Inst. Met. 1953. V. 82. P. 222-226.
McQuillan M.K.// J. Inst. Met. 1960. V. 88. P. 235-239.
Еременко B.H., Буянов Ю.И., Панашенко H.M.// Порошковая металлургия. 1969. № 7. С. 55-59.
Plichta M.R., Aaronson H.I.// Acta Metall. 1978. V. 26. P. 1293-1305.
Schubert K., Meissner H.G., Rossteutscher ’'N.H Naturwissenschaften. 1964. Bd. 51. S. 507.
К. Б. Поварова
Ag-Tl. СЕРЕБРО—ТАЛЛИЙ
Диаграмма состояния Ag—Т1 простого эвтектического типа [X]. Результаты различных исследований проанализированы в работе [1].
Эвтектика Ж ^ (Ag) + (РТ1) образуется при температуре 291 °C и содержании 97,4 % (ат.) Т1 [2] либо при 291 °C и 97,2 % (ат.) Т1 [3], либо при 287 °C и 94,75 % (ат.) Т1 [4].
Для обобщенной диаграммы состояния принята эвтектическая температура 291 °C [1], а концентрация эвтектической точки — 97,4 % (ат.) Т1 (рис. 59).
Растворимость Ag в (Т1) незначительна; растворимость Т1 в (Ag) ~5,1 % (ат.) при эвтектической температуре [5] и ~7,5 % (ат.) (максимальная величина) при температуре 500—600 °C [3]. В работе
Рис. 59. Ag—П
сообщается, что максимальная растворимость Т1 составляет 7,8 % (ат.) при температуре 550 °C.
В работе [4] исследовали сплавы системы Ag—Т1, охлажденные со скоростью 105—106 °С/с. Максимальная растворимость Т1 в (Ag) для быстрозакаленных сплавов составляет 9,5 % (ат.) [4].
Термодинамические свойства сплавов системы Ag—Т1 изучены в работах [2, б, 7].
Литература
Baren М.Р.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 6. P. 641—643.
Kleppa O.J.// J. Phys. Chem. 1956. V. 60. P. 446—452.
Raub E.// Z. Metallkunde. 1949. Bd. 40. S. 432.
Zanicchi G., Contardi V., Marazza R., Ferro R.// J. Less-Common Met. 1983. V. 95. N 2. P. L1-L2.
Глазов B.M., Павлова Л.М.// Изв. АН СССР. Металлы. 1982. № 5. С. 175—177-
Kameda К., Yoshida Y., Sakairi S.// Nippon Kinzoku Gakkai Shi. 1983. V. 47. N 5. P. 406-412.
Castanet R., Clair Y., Golbert M., Lafitte M.// Rev. Int. Hautes Temp. Refract. 1970. V. 7. P. 51-60.
К.Б. Поварова
Ag—Tm. СЕРЕБРО-ТУЛИЙ
В литературе отсутствует полное описание фазовой диаграммы системы Ag—Tm. В обзорной работе [1] систематизированы сведения о характере взаимодействия этих металлов и представлена диаграмма состояния в области, богатой Ag (рис. 60). В системе образуется твердый раствор Тш в (Ag) и соединения: Ag51Tm14 либо Ag3Tm, а
Рис. 60. Ag—Tm
также Ag2Tm и AgTm. В работе [2] считается, что фаза, богатая Ag, имеет формулу Ag51Tm14 [21,5 % (ат.) Тш].
В работе [3] показано, что богатая Ag фаза в системе Ag—Tm имеет состав Ag3Tm и может существовать в двух модификациях. Соединение Ag3Tm с кубической структурой типа AuCu3, по-видимо- му, может являться высокотемпературной модификацией, поскольку имеет более высокую симметрию, чем вторая, ромбическая модификация соединения Ag3Tm с решеткой типа TiCu3. Такое расхождение может быть объяснено различной чистотой металлов, использованных в работах [2, 3].
Температуры плавления соединений и эвтектик между ними находятся в интервале температур 800—1000 °C [4].
Растворимость Тш в (Ag) в интервале температур 300—787 °C определена в работе [5] (см. рис. 60). Максимальная растворимость при эвтектической температуре 787 °C составляет 4,57 % (ат.) Тш.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 35.
Таблица 35. Кристаллическая структура соединений системы Ag—Tm
Сведения
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
Ag5lTm14
A8siGd|4
АР68, Рб/т
1,2578
—
0,922
[2]
Ag3Tm (ВТ)
AuCu3
сРА, РтЗт
0,42117
—
—
[3]
Ag3Tm (НТ)
TiCu3
оР8, Рттп
0,6075
0,4948
0,5163
[3]
Ag2Tm
MoSi2
Пб, IM ттт
0,3651 (1)
—
0,9139
[6]
AgTm
CsCl
сР2, РтЗт
0,3563
—
—
[7]
Литература
Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 2. P. 146-147.
McMasters O.D., Gschneidner, Jr., K.A., Venteicher R.F.// Acta Crystallogr. B. 1970. V. 26. P. 1224-1227.
Donolato C., Steeb S.// J. Less-Common Met. 1969. V. 18. P. 422—425.
Chao C.C., Luo H.L., Duwer P.// J. Appl. Phys. 1963. V. 34. P. 1971-1973.
Gschneidner, Jr., K.A., McMasters O.D., Alexander D.G., Venteicher R.F.// Metall. Trans. 1970. V. 1. P. 1961-1971.
landelli A., Palenzona A.// J. Less-Common Met. 1968. V. 15. P. 273—284.
Т.П. Лобода, А.Л. Татаркина, К.Б. ПовароваТ.П. Лобода, А.Л. Татаркина, К.Б. ПовароваDwight A.E., Downey J.W., Conner R.A.// Acta Crystallogr. 1967. V. 22. P. 745-748.
Т.П. Лобода, А.Л. Татаркина, К.Б. Поварова
Т.П. Лобода, А.Л. Татаркина, К.Б. Поварова
Ag-U. СЕРЕБРО-УРАН
Сведения о системе Ag—U имеются в справочниках [X, Э, М] и обзорной работе [1], в которой приведены данные исследований [2, 3]. Согласно работе [2] в системе Ag—U наблюдается ограниченная растворимость компонентов друг в друге как в жидком, так и в твердом состоянии, интерметаллиды отсутствуют. Расслоение расплава отмечено при температуре выше температуры монотектики -1132 °C в интервале концентраций 2,6—99,5 % (ат.) [5,3—99,77 % (по массе) ] U [2]. Положение монотектической точки указывается в работе [Э]. Оно соответствует 99,89 % (ат.) [99,95 % (по массе)] U или -99,38 % (ат.) [99,72 % (по массе)] U, что хорошо согласуется с данными работы [2] — 99,5 % (ат.) U.
Эвтектическое превращение Ж, ^ (Ag) + (yll) имеет место при температуре 950 °C и содержании 2,3 % (ат.) U [2] или 0,23 % (ат.) U [4]. Последнее ее значение, по-видимому, является заниженным.
Дди, 7. fam)и
Рис. 61. Ag-U
Растворимость U в жидком Ag по данным работы [3] при температуре 1133 °C равна 2 % (ат.) [4 % (по массе)] U, а по данным работы [4] при температуре монотектики 1150 °C, которая превышает температуру плавления U, равную 1135 °C, составляет 0,46 % (ат.) [1,0 % (по массе)] U.
Растворимость U в (Ag) низка, выше 0,045, но ниже 0,182 % (ат.) U при комнатной температуре и мало меняется в интервале температур 25—950 °C [2].
Растворимость Ag в (U) составляет 0,07 % (ат.) [0,03 (по массе)] Ag при температуре 1133 °C [3].
Обобщенная диаграмма состояния (рис. 61) построена в работе [1] с учетом указанных данных. Однако значение предельной растворимости U в (Ag) при эвтектической температуре, равное 0,4 % (ат.) U, отличается от данных работы [2], соответствующих значению растворимости -0,2 % (ат.) U.
В связи с тем, что растворимость Ag в (U) незначительна, температуры полиморфных превращений в твердых растворах (yU) # (PU) и (pU) ч (aU) определены равными температурам полиморфного превращения для нелегированного U соответственно 762 и 653 °C [2] или, с поправкой на уточненные температуры плавления компонентов, 776 и 668 °C соответственно [1].
Литература
Baren M.R.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 6. P. 644—645.
Buzzard R.W., Fickle D.P., Park J.J.// J. Res. Natl. Bur. Standards. 1954. V. 52. N 3. P. 149-152.
Voight A.F.// Proc. U.N. Intern. Conf. Peaceful Uses of Atomic Energy. 1955. V. 9. P. 591-595.
Ferro R.// Gazz. chim. ital. 1955. V. 85. P. 888—889.
К. Б. Поварова
Ag-V. СЕРЕБРО—ВАНАДИЙ
На основании исследований сделано предположение, что Ag и V не растворяются друг в друге и не образуют соединений [X, 1].
Литература
Giebelhausen Н.// Z. Anorg. All. Chem. 1915. Bd. 91. S. 256-257.
Г.П. Жмурко, E.M. Соколовская
Ag-W. СЕРЕБРО—ВОЛЬФРАМ
Металлы нерастворимы друг в друге как в жидком, так и твердом состоянии [X, Ш, 1].
Литература
Kieffer R., Nowotny Н.// Metall. 1963. Bd. 17. S. 668-677.
Ag—Y. СЕРЕБРО—ИТТРИЙ
На рис. 62 приведена обобщенная авторами работы [1] фазовая диаграмма системы Ag—Y, где основополагающими являются данные работ [2—4]. В системе Ag—Y образуются три интерметаллических соединения, плавящихся конгруэнтно. Богатая Ag фаза, содержащая 22,6 % (ат.) Y, плавится при 940 °C; она была обозначена авторами работы [2] как AgxY. В работах [3, 4] соединению AgxY приписана формула Ag51Y14. Два других соединения идентифицированы как Ag2Y (температура плавления 960 °C) и AgY (температура плавления 1160 °C) [2].
Рис. 62. Ag—Y
В работе [5] на основании рентгеновских исследований сплавов Ag с РЗМ имеется указание на образование соединения Ag3Y, которое не учтено авторами работы [1]. В системе протекают четыре эвтектических превращения: Ж ^ (Ag) + AgyY14 при температуре 775 °C [2] или 799 °C [1] и содержании 11,5 % (ат.) Y, Ж * Ag51Y14 + Ag2Y при 900 °C и 29,0 % (ат.) Y, Ж Ag2Y + AgY при 945 °C и 35,0 % (ат.) Y и Ж n AgY + (aY) при 885 °C и 72,5 % (ат.) Y [1].
Растворимость Y в (Ag) менее 1 % (ат.) Y при эвтектической температуре [2] или 1,31 % (ат.) Y [3], растворимость Ag в (Y) отсутствует.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 36.
Таблица 36. Кристаллическая структура соединений системы Ag—Y
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
С
Ag5|Y14
Ag5|Gd14
hP68, Рб/т
1,2637
0,9300
[4]
Ag2Y
MoSi2
П6, 14/mmm
0,3658
0,9136
[1]
AgY
CsCl
cP2, Pm3 m
0,39196
[5]
Ag3Y
Ag3Pu
hP64, P63
1,2526
0,9190
[5]
Литература
1. Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood FAN.// Bull. Alloy. Phase Diagrams. 1983. V. 4. N 4. P. 337-339.
2. Gebhardt E., von Erdberg M., Luty U.// J. Nucl. Mater. 1964. V. 10. P. 303—307.
3. Gschneidner, Jr., K.A., McMasters O.D., Alexander D.E., Venteicher R.F.// Metall. Trans. 1970. V- 1. P. 1961-1971.
4. McMasters O.D., Gschneidner, Jr., K.A., Venteicher R.E.// Acta Crystallogr. B. 1970. V. 26. P. 1224-1227.
5. Steeb S., Godel D., LOhr C.// J. Less-Common Met. 1968. V. 15. P. 137—141.
6. Moriarty J.L., Humphreys J.E., Gordon R.O., Baenziger N.S.// Acta Crystallogr. 1966. V. 21. P. 840.
Т.П. Лобода, А.Л. Татаркина, К.Б. Поварова
Ag-Yb. СЕРЕБРО—ИТТЕРБИЙ
Результаты исследования взаимодействия Ag с Yb, проведенного в работах [1—3], легли в основу обобщенной диаграммы состояния (рис. 63), представленной в работе [4]. В системе существуют твердые растворы на основе исходных компонентов (Ag) и (Yb) и шесть промежуточных фаз: Ag9Yb2, Ag7Yb2, Ag2Yb, AgYb, Ag2Yb3 и Ag3Yb5. Формула Ag9Yb2 была приписана наиболее богатому Ag соединению на основании данных дифференциального термического и металлографического анализов и по аналогии с соединением в системе Ag—Са [3]. Одно из этих соединений AgYb существует в двух модификациях. При температуре 456 °C низкотемпературная ромбическая модификация «AgYb переходит в высокотемпературную кубическую модификацию pAgYb [3, 5]. Соединения Ag7Yb2, Ag2Yb и AgYb плавятся конгруэнтно при температурах 749, 661 и 724 °C, соответственно. Соединения Ag9Yb2, Ag2Yb3 и Ag3Yb5 образуются по перитектическим реакциям: Ж + Ag7Yb2 Ag9Yb2, Ж + pAgYb
Ag2Yb3 и Ж + Ag2Yb3 Ag3Yb5 при температурах 727, 632 и 552 °C, соответственно.
Yb, '/■ (па массе")Yb, '/■ (па массе")
Yb, '/■ (па массе")
Yb, '/■ (па массе")
Рис. 63. Ag-Yb
В системе определены четыре эвтектические реакции: Ж ** (Ag) + + Ag9Yb2 при температуре 685°Cисодержании13,0 (ат.) Yb,
* Ag7Yb2 + Ag2Yb при 646°Cи31,5%(ат.)Yb,
* Ag2Yb + pAgYb при 589°Cи39,5%(ат.)Yb,
* (Yb) + Ag3Yb5 при 446°Cи79,0%(ат.)Yb.
В работе [3] сообщается, что заметной растворимости Ag в (Yb) в твердом состоянии не наблюдается, и присутствие Ag не влияет на температуру аллотропического превращения Yb. Растворимость Yb в (Ag) составляет около 2,0 % (ат.) [3] или 1,92 % (ат.) [1]. Отмечается, что Yb во всей области концентраций в системе Ag—Yb сохраняет валентность, равную двум, показывая большую близость к Са в системе Ag—Са.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 37.
Таблица 37. Кристаллическая структура соединений системы Ag—Yb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
Agg Yb2
—
—
—
—
—
[3]
Ag7Yb2
Ag7Ca2
APIS, Р6322
0,5481 (18)
—
1,4072
[2, 3]
Ag2Yb
CeCu2
от, Imma
0,4667 (4)
0,7208 (3)
0,8281 (3)
[3, 6]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
ь
с
pAgYb (ВТ)
CsCl
сР2, РтЗт
0,3679
—
—
[3, 5]
aAgYb (НТ)
FeB
оР8, Рпта
0,7590
0,4670
0,6013
[3]
Ag2Yb3
Si2U3
tPIO, P4/mbm
—
—
—
[М]
Ag3Yb5
B3Cr5
tZ32, ,i!mcm
—
—
—
[М]
‘Структура не идентифицирована [3].
Литература
Gschneidner, Jr., К.А., McMasters O.D., Alexander D.E., Venteicher R.F.// Metall. Trans. 1970. V. 1. P. 1961-1971.
McMasters O.D., Gschneidner, Jr., K.A., Venteicher R.F.// Acta Crystallogr. 1970. V. 26. P. 1224-1229.
Palenzona A.// J. Less-Common Met. 1970. V. 21. P. 443—446.
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 2. P. 147-149.
Moriarty I.L., Humpreys I.E., Gordon R.O., et al.// Acta Crystallogr. 1966. V. 21. P. 840-844.
landelli A., Palenzona A.// J. Less-Common Met. 1968. V. 15. P. 273—276.
Т.П. Лобода, А.Л. Татаркина, К.Б. Поварова
Ag—Zn. СЕРЕБРО-ЦИНК
Взаимодействие Ag с Zn изучено в ряде исследований, результаты которых положены в основу диаграммы состояния (рис. 64), предложенной в работе [X]. В более поздних исследованиях, обобщенных в работах [Э, Ш, 1], уточнены структуры фаз и границы фазовых превращений.
Металлы неограниченно растворяются друг в друге в жидком состоянии, образуют ограниченные области твердых растворов друг в друге (Ag) и (Zn) и три промежуточные фазы р, у, е. Фаза р образуется по перитектической реакции Ж + (Ag) р при температуре 710 °C и содержании 36,7 % (ат.) [26,0 % (по массе)] Zn и обладает большой областью гомогенности, которая расположена в интервале концентраций 36,7—58,6 % (ат.) Zn при температурах 710—661 °C и 45,6—50,4 % (ат.) Zn при температурах 258—274 °C, соответственно [2]. При температурах 258—274 °C в p-фазе протекает превращение Р С [X]. При закалке из P-области в сплавах
Рис. 64. Ag—Zn
образуется метастабильная Р'-фаза с упорядоченной ОЦК структурой [X]. После холодной деформации Р'-фаза преврашдется в (-фазу с гексагональной структурой, а после холодной деформации и старения при 20 °C (-фаза превращается в Р'-фазу [3].
Фаза у (Ag5Zn8) образуется по перитектической реакции Ж + р - у при температуре 661 °C и содержании 61,0 (ат.) [48,7 % (по массе)] Zn, имеет интервал гомогенности 61,0—64,0 % (ат.) Zn при температурах 661—631 °C и 58,5—62,7 % (ат.) Zn при температуре 274 °C [2].
Фаза е образуется по перитектической реакции Ж + у ^ е при температуре 631 °C и содержании 69,4 % (ат.) [58,0 % (по массе)] Zn, имеет интервал гомогенности -67,0—89,0 % (ат.) Zn при температуре 200 °C [2].
В работе [4] сообщалось об образовании в области твердого раствора на основе Ag соединения Ag3Zn, имеющего две модификации.
В системе имеет также место перитектическое превращение Ж + + е (Zn) при температуре 431 °C и содержании 95,0 % (ат.) [92 % (по массе)] Zn [2]. При температуре 710 °C в Ag растворяется 32,1 % (ат.) Zn, при температуре 258 °C — 40,2 % (ат.) Zn [2]. Растворимость Ag в (Zn) уменьшается от 5,0 % (ат.) Ag при 431 °C до 10 % (ат.) Ag при 150 °C [2, 5].
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 38.
Таблица 38. Кристаллическая структура соединений системы Ag—Zn
Соединение
Прототип
Символ Пир- сона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
р
W
с!2, 1тЗт
—
—
[X]
Р'*
CsCl
сР2, РтЗт
0,3110—0,31558
—
[6]
[7]
с*
AgZn
hP6, РЗ
0,76355
0,28200
[3, 7]
1
Cu5Zn3
cI52, 143m
0,93407
—
[X]
е
Mg
№2, P63/mmc
0,28227
0,44274
[X, П]
Метастабильная фаза [X].
‘Параметры решетки указаны для сплава с содержанием 50,03 % (ат.) Zn.
Литература
Малышев В.М., Румянцев Д.В. Серебро. М.: Металлургия, 1987. 320 с.
Anders K.W., Davies Н.Е., Hume-Rothery W., Oswin C.R.// Proc. Roy. Soc. (London) A. 1940-1941. V. 177. P. 149-167.
King H.W., Massalski T.B.// Trans. AIME. 1961. V. 221. P. 1063-1064.
Пятницкий B.H., Григорьев A.T., Соколовская E.M.// Научные доклады высшей школы. Химия и химическая технология. 1959. № 3. С. 280—283.
Wuedebach-Nostiz A.V.// Z. Metallkunde. 1946. Bd. 37. S. 56-60.
Petzow G., Wagner E.// Z. Metallkunde. 1961. Bd. 52. S. 732—742.
Orr R.L., Rovel J.// Acta Metall. 1962. V. 10. P. 935-939.
К.Б. Поварова
Ag-Zr. СЕРЕБРО-ЦИРКОНИЙ
Диаграмму состояния системы Ag—Zr исследовали в области концентраций 0—50 % (ат.) Zr [1], 64—100 % (ат.) Zr [2], 30—70 % (ат.) Zr [3] и 20—80 % (ат.) Zr [4]. На рис. 65 приведена диаграмма состояния, построенная с использованием данных работ [1, 2, 4].
В системе Ag—Zr установлено существование двух промежуточных фаз AgZr [1—5] и AgZr2 [2—4, 6, 7]. Соединение AgZr2 плавится конгруэнтно при температуре 1166 °C, а соединение AgZr образуется по перитектической реакции Ж + AgZr2 AgZr при температуре 1153 °C [4]. Согласно данным работы [3] оба соединения AgZr2 и AgZr образуются по перитектическим реакциям при температурах 1170 и 1135 °C, соответственно, однако предпочтение следует отдать данным работы [4], как более надежным.
Соединения AgZr и AgZr2 имеют области гомогенности согласно данным рентгеновского исследования [4].
Область гомогенности соединения AgZr простирается от 49 до 52,5 % (ат.) Zr при температуре 900 °C и от 49—53,3 % (ат.) Zr при температуре 600 °C, а для соединения AgZr2 — от 66 до 68,7 % (ат.) Zr при температуре 900 °C и от 66 до 69,2 % (ат.) Zr при температуре 600 °C.
Соединение AgZr образует эвтектику c (Ag) при температуре 953 °C [4], что согласуется с данными работы [1], указывающими для температуры эвтектики значение 955 °C. Согласно работе [3] эвтектическая температура равна 935 °C.
Соединение AgZr2 образует эвтектику с (pZr) при содержании 70,5 % (ат.) Zr и температуре 1149 °C [4].
В системе при температуре 821 °C имеет место эвтектоидный распад фазы на основе PZr : (PZr) # (aZr) + AgZr2, эвтектоидная точка соответствует ~3,8 % (ат.) Ag [2].
Предельная растворимость Ag в (PZr) составляет 20 % (ат.).
Растворимость Zr в (Ag) по данным работы [8] приведена ниже:
Температура, °CРастворимость Zr:% (ат.) % (по массе) Температура, °CРастворимость Zr:% (ат.) % (по массе) 9000,118-0,1540,1-0,139000,118-0,1540,1-0,138000,106-0,1180,09-0,18000,106-0,1180,09-0,16000,047-0,0590,04-0,056000,047-0,0590,04-0,05Комнатная0,0470,04Комнатная0,0470,04
Температура, °C
Растворимость Zr:
% (ат.)
% (по массе)
Температура, °C
Растворимость Zr:
% (ат.)
% (по массе)
900
0,118-0,154
0,1-0,13
900
0,118-0,154
0,1-0,13
800
0,106-0,118
0,09-0,1
800
0,106-0,118
0,09-0,1
600
0,047-0,0590,04-0,05
600
0,047-0,0590,04-0,05
Комнатная
0,0470,04
Комнатная
0,0470,04
Кристаллическая структура соединений указана в табл. 39.
Таблица 39. Кристаллическая структура соединений системы Ag—Zr
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
с
AgZr
yCuTi
tP4, Р4!птт
0,3348-
-0,3476 0,3471
0,6603-
-0,6629 0,6603
[5]
При концентрации 50 % (ат.) Zr [4,7]
AgZr2
MoSi2
«6, 14/ттт
0,32464 (3) 0,3253
1,20037 (24) 0,3976
[6, 7] При концентрации 66,7 % (ат.) Zr [4]
Литература
Raub Е., Engel M./Z Z. Metallkunde. 1948. V. 39. N 6. P. 172-177.
Betterton J.O., Easton D.S./Z Trans. AIME. 1958. V. 212. N 4. P. 410-415.
Лобода Т.П., Пятницкий B.H., Раевская М.В., Соколовская Е.М.// Вестник Московского государственного университета. Химия. 1978. Т. 19. № 3. С. 298—301.
Kanghou ZM Huaizni Z., Juenua Z./Z J. Less-Common Met. 1988. V. 138. N 2. P. 173-177.
Karlson N.ZZ Acta Chem. Scand. 1952. V. 6. N 9-10. P. 1424-1430.
Nevitt M.V., Downey JMZZ Trans/ AIME. 1962. V. 224. N 1. P. 195-196.
Raman A., Schubert K.ZZ Z. Metallkunde. 1964. V. 55. N 12. S. 798—804.
Правоверов H.A., Колонии Ю.Г./Z Изв. АН СССР. Металлы. 1969. № 2. С. 188-190.
Al—Ат. АЛЮМИНИЙ—АМЕРИЦИЙ
Диаграмма состояния Al—Ат не построена. В работе [1] проведен обзор исследований по системе Al—Ат. Сообщается о существовании соединений А12Ат и А14Ат. Соединение А12Ат имеет кристаллическую структуру типа Cu2Mg (символ Пирсона cF24, пр. гр. Fd3m) с параметром решетки а = 0,7861 нм (при температуре 21 °C) [1]. Соединение А14Аш обладает ромбической сингонией с параметрами решетки а = 0,442, b = 0,626 и с = 1,366 нм [1].
Литература
Kassner М.Е., Peterson D.E.ZZ Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 3. P. 277-
E.B. Лысова
AI-As. АЛЮМИНИЙ^МЫШЬЯК
В системе Al—As образуется одно устойчивое соединение AlAs [X, 1]. Обзор работ по этой системе позволяет представить диаграмму состояния Al—As, как состоящую из конгруэнтно плавящегося соеди-
нения AlAs с эвтектическими превращениями со стороны А1 и As [1]. Приведенная диаграмма состояния (рис, 66) дана согласно работе [1]. Температуры эвтектических превращений указаны по экспериментальным данным и равны 658 и 815 °C со стороны А1 и As, соответственно. Эвтектические точки расположены близко к чистым элементам. Линии ликвидус проведены на диаграмме предположительно. Температура плавления соединения AlAs по данным работы [1]
Рис. 66. Al—As
Кристаллическая решетка AlAs кубическая типа ZnS (символ Пирсона c/S, пр. гр. ГЗт) с параметром решетки а = 0,5660 нм [2], а = 0,5656 нм [Э], а = 0,563 нм [X].
Литература
McAlister A.J.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V- 5. N 6. P. 577—579.
Kischio W.// Z. Anorg. All. Chem. 1964. Bd. 328. S. 187—193.
Л.Л. Рохлин
Al—Au. АЛЮМИНИЙ-ЗОЛОТО
Результаты исследования диаграммы состояния Al—Au обобщены в работе [X]. В последующих исследованиях [Ш, 1—4] эта диаграмма состояния была уточнена и несколько дополнена. В работе [5] приведена обобщенная диаграмма состояния Al—Au, в которой использованы, в основном, данные работ [X, Ш, 1, 6]. На рис. 67 приведена диаграмма состояния, построенная преимущественно по данным работы [X] с дополнениями [5].
Система Al—Au характеризуется наличием пяти соединении: AuA12, AuAl, Au2A1, Au5A12 и Au4A1, образование которых было подтверждено в работе [2]. Два из них конгруэнтно плавящиеся:
Рис. 67. Al—Au
AuA12 (1060 °C) и Au2A1 (624 °C). Область гомогенности соединения AuA12 согласно данным работ [Ш, 7] при температурах 300—400 °C составляет 32,92—33,92 % (ат.) [79,9—80,6 % (по массе)] Au, т.е. несколько превышает по концентрации Au состав, приводимый в работе [X] — 33,3 % (ат.) [78,5 % (по массе)] Au. Соединение Аи2А1 согласно работе [1] имеет высокотемпературную фазу уАи2А1, которая при температуре около 550 °C распадается на две низкотемпературные аллотропические близкие по составу фазы рАи2А1 и аАи2А1. Область гомогенности для соединения Аи2А1 лежит в интервале концентраций 64,0—66,4 % (ат.) Au при температуре 500 °C и 65,4—66,4 % (ат.) Au при температуре 400 °C [5]. Согласно работам [1, 5] область гомогенности для уАи^ составляет 65,0—66,8 % (ат.) Аи, для рАи^ — 65,1—66,1 % (ат.) Аи и для аАи2А1 — 66,3—66,7 % (ат.) Аи.
Остальные соединения AuAl, Au5A12 и Au4A1 плавятся инконгруэн- тно при температурах 625, 575 и 545 °C, соответственно. В работе [X] указывается, что есть сомнение в образовании соединения AuAl. Для соединения с формулой Аи5А12 указывается также другая формула Аи8А13, соответствующая несколько большему (на 1,3 % (ат.)) содержанию Аи. В области соединения Аи4А1 вначале предполагалось образование соединения Аи3А1 со структурой рМп. Формула Аи4А1
принята по более поздним исследованиям, в которых установлено, что решетка этого соединения подобна, но не идентична (JMn. Ширина области гомогенности соединений AU5AI2 и Аи4А1 составляет 0,5—1,0 % (ат.) [X]. Превращения в области соединения Аи4А1 сложные.
Согласно работам [8, 9] неупорядоченная p-фаза, являющаяся высокотемпературной модификацией Au4A1 [X], превращается при охлаждении в низкотемпературную a-фазу Аи4А1 при температуре около 400 °C, а при нагреве идет обратное превращение при температуре около 500 °C. Диаграмма в этой области, построенная в работе [X], основывается на данных работы [8], где наблюдается превращение Р Аи4А1 при -400 °C. В работе [5] подробно описаны реакции в области соединения Аи4А1 (см. вставку на рис. 67). По перитектической реакции Ж + (Au) р при температуре 545 °C образуется фаза Р, которая - при температуре 500 °C распадается по эвтектоидной реакции р Au4A1 + (Au). Соединение Аи4А1 стабильно при температуре до -510 °C, при этой температуре наступает равновесие Au4A1 ^ Аи5А12 + р. Границы фазы р могут быть экстраполированы до 424 °C — температуры метастабильной эвтектической реакции Р (Au) + Au5A12. Со стороны А1 в системе имеет место эвтектическое превращение Ж (Al) + АиА12 при температуре 650±3 °C и содержании 1,1 ±0,4 % (ат.) Au [5] либо при 648 °C и 1,1 % (ат.) Au [X], либо при 642 °C и 0,7 % (ат.) Au [X, 3].
Растворимость Au в (А1) незначительна и ее значения, указанные в работе [4], приведены ниже:
Температура, °C 640630615600590560530500470
Растворимость Au:
% (ат.) 0,0480,0410,0340,0270,0240,0150,0100,00580,0034
% (по массе) 0,350,300,250,200,180,110,0750,0430,025
Растворимость А1 в (Au), указанная в обзоре [X], составляет:
Температура, °C 570Растворимость А1:% (ат.) 14,7% (по массе) 2,30Температура, °C 570Растворимость А1:% (ат.) 14,7% (по массе) 2,3053050045040035030015,514,212,010,08,06,02,452,201,851,151,150,8553050045040035030015,514,212,010,08,06,02,452,201,851,151,150,85
Температура, °C 570
Растворимость А1:
% (ат.) 14,7
% (по массе) 2,30
Температура, °C 570
Растворимость А1:
% (ат.) 14,7
% (по массе) 2,30
530500450400350300
15,514,212,010,08,06,0
2,452,201,851,151,150,85
530500450400350300
15,514,212,010,08,06,0
2,452,201,851,151,150,85
Максимальная растворимость А1 в (Au) при перитектической температуре 545 °C составляет около 16 % (ат.) [2,54 % (по массе)] [X]. По данным работы [3] область твердого раствора на основе Au несколько меньше и максимальная растворимость А1 составляет около 10 % (ат.) [1,5 % (по массе)], при температуре 600 °C — около 9 % (ат.) [1,2 % (по массе)] и при температуре 800 °C — около 5 % (ат.) [0,7 % (по массе)].
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 40.
Таблица 40. Кристаллическая структура соединений системы Al—Au
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
AuA12
CaF2
сИ2, РтЗт
0,601 0,5999
—
—
[X]
[X]
AuAl
MnP
тРЗ Р2г/т
0,605
—
—
[5]
yAu2A1 (ВТ)
MoSi2
(16
/4/ттт
0,3349
—
0,8893
[4, 5]
aAu2Al (HT)
~MoSi2
оР12, Рпта
0,6715
0,3219
0,8815
[4, 5]
PAu2A1 (HT)
-MoSi2
оРЗО, Рптп
1,6772
0,3219
0,8801
[4, 5]
Au5A1 2
—
—
—
—
—
[X, 5]
Au3Alg
API 32, R3c
0,7724
—
4,2083
ПО]
PAu4A1 (ВТ)
w
cI2, 1тЗт
0,324
—
—
[X, 8, 9]
aAu4Al (HT)
-pMn
сР20, Р4,32
0,6919—
-0,6923
—
—
[X, 5]
‘Решетка предположительно аналогична решетке у-латуни, но гексагонально деформирована [X].
В табл. 40, кроме имеющихся на диаграмме (см. рис. 67) соединений, внесены данные для соединения Аи3А18. В работе [5] состав соединения, существующего при концентрации около 72 % (ат.) Au, был указан как Аи5А12 или Аи8А13, а для построения диаграммы и в обзоре [X] и в обзоре [5] было выбрано соединение Аи5А12. Основываясь на изучении кристаллической структуры, авторы работы [10] установили, что соединение Аи3А18 строго соответствует стехиометрическому составу. Диаграмма состояния Al—Au, приведенная в работе [11], построена с учетом соединения Аи8А13 вместо соединения Аи5А12.
Литература
PuSelj М„ Schubert К.// J. Less-Common Met. 1974. V. 35. N 2. Р. 259-266.
Majni G., Ottaviani G., Galli KU J. Cryst. Growth. 1979. V. 47- N 4. P. 583—588.
Charquet D., Desre P., Bonnier E.// Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. Ser. C. 1967. V. 264. N 20. P. 1637-1640.
Shinichiro F„ Kenichi H.// J. Japan Inst. Metals. 1974. V. 38. N 10. P. 929-936.
Murray J.L., Okamoto H., Massalski T.B.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987. V. 8. N 1. P. 20-29.
Predel B„ Shallner U.// Mater. Sci. Eng. 1970. V. 5. N 4. P. 210-219.
Straumanis M.E., Chopra K.S.// Z. physik. Chemie. 1964. Bd. 42. N 5—6. S. 344-350.
Кузнецов В.Г., Равезова В.И.// Доклады АН СССР. 1951. Т. 81. С. 51—54.
Francombe М.Н., Noreika A.J., Takei W.J.// Thin Solid Films. 1968. V. 1. N 5. P. 353-366.
Range K.J., Bucher H.// J. Less-Common Met. 1989. V. 154. P. 251—260.
Okamoto H.// Phase Equilibria. 1991. V. 12. N 1. P. 114-116.
Л.Л. Рохлин, E.B. Лысова
Al—В. АЛЮМИНИЙ-БОР
Имеющиеся диаграммы состояния системы А1—В неполные [X] или содержат неточности [Э, 1], на которые указано в работе [2]. Обзор данных о системе А1—В приведен также в работе [3]. Наиболее достоверный вариант диаграммы состояния системы А1—В, построенный по совокупности литературных данных (рис. 68), приведен в работе [4]. В соответствии с этой диаграммой в системе образуются два соединения. Соединение А1В2 образуется по перитектической реакции Ж + AIB^ А1В2. Для соединения А1В12 указывались три модификации: а, р и у, наличие которых, однако, не соответствует приведенной диаграмме.
о, •/. (ле мессе)
Некоторые из ранее найденных модификаций боридов А1 оказались тройными фазами, образование которых вызвано загрязнениями. Образование соединения А1В10 (ромбическая структура собственного типа) [Э, 5] вызвано примесями углерода [Ш]. Модификация А1В12 с моноклинной структурой образуется вследствие загрязнения азотом [Э]. Так называемый рА1В12 с ромбической структурой [Э] в дей-
ствительности оказался карбидом А113В4оС2 [6]. Влияние третьих компонентов (С, Si) на образование рА1В12 отмечено в работах [7, 8].
Со стороны А1 имеет место эвтектическое превращение при температуре 659 °C. Положение эвтектической точки смещено в сторону, богатую А1, и соответствует [0,055 % (ат.) В] [Э].
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 41.
Таблица 41. Кристаллическая структура соединений системы А1—В
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, по. го.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
А1В2
А1В2
hP3, Рб/ттт
0,3009
—
0,3262
[X, Э]
А1В|2
A1BU
tP216, Р432,2
1,0158
—
1,4270
[9, 10]
оР384, Р2Д2,
1,6573
1,7510
1,0144
[И]
Литература
Серебрянский В.Т., Эпелбаум В.А., Жданов Г.С.// Журнал неорганической химии. 1967. Т. 12. № 9. С. 2486-2493.
Неронов В.А.// Журнал неорганической химии. 1969. Т. 14. № 6. С. 1704— 1705.
Samsonov G.V., Neronov V.A., Lemichov L.K.// J. Less-Common Met. 1979. V. 67. N 2. P. 291-296.
Sirtl E., Woerner L.M./Z J. Cryst. Growth. 1972. V. 16. N. 3. P. 215-218.
Will G.// Acta Crystallogr. 1967. V. 23. N 7. P. 1071-1079.
Matkovich V.I., Giese R.F., Economy J.// Z. Krist. 1965. Bd. 122. N 1—2. S. 108-115.
Лемихов Л.К., Неронов B.A., Речкин B.H. и др.// Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1969. Т. 5. № 7. С. 1214—1218.
Becher J.H., Neidhard Н.// Acta Crystallogr. В. 1988. V. 24. N 2. Р. 280-281.
Higashi I., Sakurai T., Atoda T.// J. Solid State Chem. 1977. V. 20. N 1. P. 66-67.
Kasper J.S., Vlasse M., Naslain R.// J. Solid State Chem. 1977. V. 20. N 2. p 281285
Higashi I.// J. Solid State Chem. 1983. V. 47. N 3. P. 333-349.
Ю.Б. Кузьма
Al—Ba. АЛЮМИНИЙ—БАРИЙ
Диаграмма состояния Al—Ва (рис. 69) построена по совокупности результатов наиболее полно и тщательно проведенных исследований [1,2] методами металлографического, рентгеновского и термического анализов.
В системе А1—Ва установлено существование трех интерметаллических соединений, из которых лишь одно ВаАЦ плавится конгруэнтно при температуре 1104 °C, а два других Ва7А113 и Ва4А15 образуются по перитектическим реакциям при температурах 914 и 730 °C соответственно. Формулы Ва7А113 и Ва4А15 приняты по результатам кристаллохимического исследования [2]. В работах [1, 3] для них приняты, соответственно, формулы ВаА12 и ВаА1. В системе имеется
Л18а. 7. (ат.)Ва
две эвтектики: одна вырожденная на основе А1, другая при температуре 538 °C содержит 71,5 % (ат.) Ва.
О растворимости Ва в (А1) сведений не имеется. Растворимость А1 в (Ва) составляет 5,4 % (ат.) при эвтектической температуре 528 °C согласно работе [4].
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 42.
Таблица 42. Кристаллическая структура соединений системы А1—Ва
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
ВаА14
ВаА14
У10, lAlmmm
0,4566
1,1278
[1, 3]
Ва7А1 13
—
-, P3ml
0,6100
1,1725
[1, 2]
—, Р63/ттс
0,6103
1,780
[1, 2]
Ва4А1
* Тригональная сингония.
Гексагональная сингония.
Определенные для соединений ВаА14, Ва7А113 и Ва4А15 значения параметров кристаллических решеток в других работах оказались близкими к приведенным выше [X, 1].
Литература
Bruzzone G., Merlo F.// J. Less-Common Met. 1975. V. 39. N 1. P. 1—6.
Bruzzone G., Merlo F.// J. Less-Common Met. 1982. V. 85. N 2. P. 285—306.
Elliot R.P., Shunk F.A.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1981. V. 2. N 3. P. 351-353.
Iida M.// J. Nippon Kinzoku Gakkai Shi. 1953. V. 17. P. 632—634.
Л.Л. Зисман
Al—Be. АЛЮМИНИЙ—БЕРИЛЛИЙ
Сплавы системы изучали многие исследователи [X, Э, Ш, 1]. Установлена полная смешиваемость в жидком состоянии и отсутствие соединений. На рис. 70 приведена диаграмма состояния, построенная во всем интервале составов по данным термического и микроскопического анализов [X]. Она характеризуется наличием эвтектики из двух предельных твердых растворов на основе А1 и Be. Координаты эвтектики и значения растворимости компонентов друг в друге неоднозначны. Для температуры эвтектики указаны значения 644— 647°С, а для содержания Be в эвтектике 1,5 % (ат.) [0,5 % (по массе)] —4,1 % (ат.) [1,4 % (по массе)] Вс [X, 1]. Растворимость Be в (А1) составляет 0,02—0,03 % (ат.) Be при температуре 600 °C, 0,005—0,1 % (ат.) Be при температуре 500 °C и практически равна нулю при более низких температурах [X, Э, 1]. Растворимость А1 в (Be) по данным локального рентгеноспектрального анализа принята равной 0,02 % (ат.) [0,05 % (по массе)] [Ш]. В работе [2] утверждается, что растворимость А1, определенная из соотношения удельных активностей твердого раствора и слоя источника диффузии
0102030 U0 50607080 9010В
AtBe, •/• (am)Be
Рис. 70., Al—Be
(2бА1), изменяется от 0,034±0,015 % (ат.) при температуре 795 °C до 0,10±0,06 % (ат.) при температуре 1040 °C.
В работах [3, 4], опубликованных после обзора [X], приведен другой вариант части диаграммы состояния со стороны А1. В сплавах с содержанием Be до 3,6 % (по массе) исследование было выполнено методами дифференциального термического и микроскопического анализов. Установлено, что в сплавах, богатых А1, протекает не эвтектическая, а перитектическая реакция Ж + (Be) * (Al). При этом линия ликвидуса в области твердого раствора на основе А1 имеет минимум при 0,6 % (по массе) Be. Растворимость Be в твердом (AI) составляет 0,25; 0,15; 0,007 % (по массе), соответственно, при температурах 630, 600 и 560 °C.
Приведенная в работе [5] диаграмма состояния Al—Be, в основном, совпадает с диаграммой, приведенной в обзоре [X]. В работе [5] отмечается, что из-за чрезвычайно низкой растворимости А1 в (аBe) при температуре вплоть до 800 °C А1 не влияет на температуру полиморфного превращения (аBe) » (РВе), равную 1270 °C.
Литература
Папиров И.И. Структура и свойства сплавов бериллия. М.: Энергоиздат, 1981. 367 с.
Гладков В.П., Светлов А.В., Скорое Д.М. и др.// Атомная энергия. 1976. Т. 40. С. 257-258.
Nishi S., Shinoda Т.// Light Metals Tokyo. 1966. V. 16. N 4(78). P. 5—8.
Nishi S., Shinoda T., Wade N.// Keikinzoku. 1972. V. 22. P. 716—722.
Murray J.L., Kahau DJ.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1983. V. 4. N 1. P. 50—55.
Л.В. Молчанова
Al—Bi. АЛЮМИНИЙ-ВИСМУТ
Проведенные исследования диаграммы состояния Al—Bi свидетельствуют о том, что диаграмма состояния Al—Bi характеризуется широкой областью несмешиваемости в жидком состоянии и отсутствием промежуточных фаз [X, Ш, 1]. Расхождения между данными различных авторов, в основном, касаются границ области расслаивания на две жидкие фазы. Представленная диаграмма (рис. 71) построена по данным работы [2], в которой использовались материалы высокой чистоты. Результаты работы [2] хорошо согласуются с результатами трех предыдущих работ [3—5]. Температуры нонвариантных превращений в системе не намного, но ниже температур плавления А1 и Bi. Это температуры монотектического (657 °C) и эвтектического (270 °C) превращений в системе, а именно Ж[ ** (А1) + Ж2 при содержании 0,55 % (ат.) Bi и Ж » (Al) + (Bi) при содержании 84 % (ат.) Bi, соответственно. Положение максимума на кривой, ограничивающей область расслаивания, соответствует температуре 1050 °C и содержанию 18,0 % (ат.) [63,0 % (по массе)] Bi [2]. Концентрации жидких фаз, находящихся в равновесии при монотектической температуре, и концентрация эвтектической точки со стороны Bi, приве-
Bi, % (am)Bi, % (am)
Bi, % (am)
Bi, % (am)
Рис. 71. Al—Bi
денные на диаграмме по данным работы [2], хорошо согласуются с результатами работ [X, 2, 4]. Предельная концентрация жидкого Bi при монотектической температуре составляет согласно работе [5] около 87,0 % (по массе) [98,0 % (по массе)] Bi, по данным работы [4] — около 83,0 % (ат.) [97,4 % (ат.)] Bi по сравнению с 84,0 % (ат.) [97,6 % (по массе)] Bi по данным работы [2]. Для границ области несмешиваемости в работе [3] получены значения, согласующиеся со значениями, указанными в работе [5], но отличающиеся от значений, приведенных в работе [2]. Согласно работе [3] область несмешиваемости более широкая и максимум имеет место при температуре 1300 °C и содержании 22 % (ат.) [68 % (по массе)] Bi.
Содержание Bi в жидких фазах, находящихся в равновесии, при различных температурах по данным работы [5] приведено ниже:
Температура, °C . Растворимость Bi: % (по массе) % (ат.) Температура, °C . Растворимость Bi: % (по массе) % (ат.) 67867872072079679690390341-98,30,55-88,241-98,30,55-88,25,8-97,90,79-85,85,8-97,90,79-85,810,2-97,81,4-85,210,2-97,81,4-85,216,8-97,22,5-81,816,8-97,22,5-81,8
Температура, °C . Растворимость Bi: % (по массе) % (ат.)
Температура, °C . Растворимость Bi: % (по массе) % (ат.)
678
678
720
720
796
796
903
903
41-98,3
0,55-88,2
41-98,3
0,55-88,2
5,8-97,9
0,79-85,8
5,8-97,9
0,79-85,8
10,2-97,8
1,4-85,2
10,2-97,8
1,4-85,2
16,8-97,2
2,5-81,8
16,8-97,2
2,5-81,8
10181098118325,1-96,132-94,641,3-89,74,1-76,15,7-69,38,3-52,910181098118325,1-96,132-94,641,3-89,74,1-76,15,7-69,38,3-52,9
1018
1098
1183
25,1-96,1
32-94,6
41,3-89,7
4,1-76,1
5,7-69,3
8,3-52,9
1018
1098
1183
25,1-96,1
32-94,6
41,3-89,7
4,1-76,1
5,7-69,3
8,3-52,9
Температура, °C
Растворимость Bi:
% (по массе)
% (ат.)
Растворимость Bi в (Al) при температуре 657 °C составляет менее 0,026 (ат.) [0,2 % (по массе)] [X].
Представленная диаграмма состояния Al—Bi в общем хорошо согласуется с теоретически рассчитанной в работе [6] и представленной в обзоре [7] диаграммой.
Литература
Вол А.Е. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Физматгиз, 1959. Т. 1. 756 с.
Predel В., Sandig Н.// Mater. Sci. Eng. 1969. V. 4. N 1. Р. 49-57.
Campbell A.N., Winkler l.H Canad. J. Chem. 1963. V. 41. N 3. P. 743-749.
Witting F.E., Keil G.// Z. Metallkunde. 1963. Bd. 54. N 10. S. 576-590.
Martin-Garin R, Massrt G., Desre P., Bonnier R// Comt. Rend. Acad. Sci. Paris. Ser. C. 1966. V. 262. N 4. P. 335-338.
Girard C„ Bross J.P., Argen J., et al.// Calphad. 1985. V. 9. N 2. P. 129-141.
McAlister AJ.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984- V. 5. N 3. P. 247-250.
Л.Л. Рохлин
Al-C. АЛЮМИНИЙ-УГЛЕРОД
Растворимость С в жидком Al Согласно работе [2] она имеет при
чрезвычайно мала [X, III, 1]. различных температурах следую-
щие значения:
1200
1100
1000
800
Растворимость С:
0,71
0,35
0,31
0,22 0,1
0,32
0,16
0,14
Растворимость С в (Al) равна 0,03 % (ат.) [-0,015 % (по массе)] [2] и 0,04-0,08 % (ат.) [0,02-0,04 % (по массе)] [1].
системе Al—С образуется карбид А14С3, имеющий ромбоэдрическую сингонию [X, Ш], с параметрами кристаллической решетки а = 0,855 нм, а = 22°28' [X].
Представленная на рис. 72 диаграмма состояния Al—С построена в работе [3] путем теоретического расчета.
Литература
Вол А.Е. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Физматгиз, 1959. Т. 1. 756 с.
Сох J.H., Pidgeon L.M.// Canad. J. Chern. 1963. V. 41. N 6. P. 1414-1416.
Kaufman L„ Nesor H.// Calphad. 1970. V. 2. N 4. P. 295-318.
Л. Л. Рохлин
Al-Ca. АЛЮМИНИЙ—КАЛЬЦИЙ
Диаграмма состояния Al—Са приведена на рис. 73 по данным работы [X]. Диаграмма состояния построена по результатам термического, микроскопического исследований и измерения электросопротивления в зависимости от температуры [1]. Для исследования использовали А1 с содержанием 0,3 % (по массе) Fe, 0,3 % (по массе) Si и Са с содержанием 0,14 % (по массе) Fe, 0,11 % (по массе) Si, 0,15 % (по массе) А1 и 1,17 % (по массе) Mg.
Рис. 73. А1—Са
В системе существуют два соединения А14Са и А12Са. Соединение А12Са плавится конгруэнтно при температуре 1079 °C. Соединение СаА14 образуется по перитектической реакции Ж + А12Са * А14Са при температуре 700 °C. Эвтектика, богатая А1, определена при температуре 616 °C и содержании 5,3 % (ат.) Са, а эвтектика, богатая Са, существует при температуре 545 °C и содержании 65,0 % (ат.) Са. Растворимость Са в А1 составляет -0,4 % (ат.) Са при температуре 616 °C и 0,2 % (ат.) Са при комнатной температуре.
Соединение А14Са имеет объемно центрированную тетрагональную решетку типа ВаА14 (символ Пирсона 7/10, пр. гр. /4mmm) с параметрами решетки а = 0,436 нм, с = 1,109 нм, с!а = 2,54 [2]. Соединение А12Са имеет структуру типа MgCu2 (символ Пирсона с/24, пр. гр. Fddd) с параметром решетки а = 0,8038 нм [3].
Литература
Matsuyama К.// Sci. Rep. Tohoku Imp. Univ. 1928. V. 17. P. 783—789.
Nowothy H., Wormnes E„ Mohrnheim A.// Z. Metallkunde. 1940. Bd. 32. S. 39-42.
Nowotny H., Mohrnheim A.// Z. Krist. A. 1939. Bd. 100. S. 540—542.
Г.К. Алексеенко
Al—Cd. АЛЮМИНИЙ—КАДМИЙ
На рис. 74 представлена диаграмма состояния Al—Cd, построенная согласно работам [X, 1—3]. В сплавах системы Al—Cd имеет место несмешиваемость в жидком состоянии. Границы купола несмешиваемости на рис. 74 приведены согласно теоретическому расчету [3].
Рис. 74. Al—Cd
Установлено два нонвариантных превращения: монотектическое при температуре 649 °C [1, 4J и эвтектическое при температуре 320,43 °C [2]. Содержание Cd в жидкости монотектического состава составляет 1,8 % (ат.) [1], что несколько выше значения 1,2 % (ат.) [4], но хорошо согласуется со значением 1,9% (ат.) [5]. Состав жидкости эвтектического состава близок к составу чистого Cd. Данные работ [5—7] по взаимной растворимости А1 и Cd в жидком состоянии хорошо согласуются между собой.
Растворимость Cd в (А1) при различных температурах определена методом микроструктурного анализа в работах [1, 8—10]. Полученные данные хорошо согласуются между собой:
Температура, °C
Растворимость Cd:
649
649
649
640
620
600
% (ат.)
...0,089
0,108
0,113
0,101
0,077
0,065
% (по массе)
0,37
0,45
0,47
0,42
0,32
6,27
Источник
-[И]
[9]
[Ю]
[9, 10]
[И]
[9, 10]
Температура, °C
Растворимость Cd:
550
530
530
500
400
% (ат.)
0,026
0,031
0,029
0,038
0,019
% (по массе)
0,11
0,13
0,12
0,16
0,08
Источник
[8]
[9, 10]
[8]
[И]
[8]
Растворимость Cd в (А1) при температуре 165 °C, полученная путем экстраполяции кривой растворимости, составляет 0,0002 % (по массе) [9].
Литература
Дриц М.Е., Каданер Э.С., Падежнова Е.М.// Журнал неорганической химии. 1963. Т. 8. № 7. С. 1661-1667.
Martin-Garin R., Desre Р.// Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. Ser. C. 1967. V. 267. N 1. P. 49-52.
McAlister A.J.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1982. V. 3. N 2. P. 172-177.
Hansen M., Blumenthal B.// Metallwirtschaft. 1931. Bd. 10. N 48. S. 925—927.
Cafasso F.A., Feder H.M., Johnson I.// J. Phys. Chem. 1962. V. 66. P. 1028- ЮЗО.
Predel B.// Z. Metallkunde. 1965. Bd. 56. S. 791-798.
Witting F.E., Keil G.// Z. Metallkunde. 1963. Bd. 54. N 10. S. 576-590.
Бочвар O.C., Походаев K.C.// Металловедение легких сплавов: Сб. статей. М.: Наука, 1965. С. 88-92.
Hardy Н.К.// J. Inst. Met. 1951-1952. V. 80. Р. 431—434.
Samuels L.E.// J. Inst. Met. 1955-1956. V. 84. P. 333-336.
Дриц M.E., Каданер Э.С., Падежнова E.M., Бочвар Н.Р.// Журнал неорганической химии. 1964. Т. 9. № 6. С. 1397—1402.
Т.В. Добаткина
Al-Се. АЛЮМИНИЙ—ЦЕРИЙ
Приведенная на рис. 75 диаграмма состояния системы А1—Се построена авторами работ [1,2] на основании данных работ [3—5]. Для исследования системы в работе [3] использовали методы термического, металлографического и рентгенофазового анализов. Сплавы выплавляли из компонентов: А1 чистотой 99,99 % (по массе) А1 и Се чистотой 99,9 % (по массе) Се, содержащего в основном примеси La, Рг и Nd.
В системе обнаружено пять соединений, из которых Се3А1 и СеА12 плавятся конгруэнтно при температурах 655 и 1480 °C, соответственно. Соединения СеА1 и Се3А1ц образуются по перитектическим реакциям Ж + СеА12 ** СеА1 при температуре 845 °C и Ж + СеА12 * pCe3Aljj при температуре 1235 °C. Соединение СеА13 образуется по перитектоидной реакции СеА12 + 0Се3А1ц « СеА13 при температуре 1135 °C.
Рис. 75. А1—Се
Соединения Се3А1, t и Се3А1 претерпевают полиморфные превращения при температурах 1020 и 250 °C, соответственно.
В сплавах кристаллизуются три эвтектики: Ж ^ (А1) + аСе3А1ц при содержании -4,0 % (ат.) Се и температуре 640 °C, Ж » 0Се3А1 + + СеА1 при -70,0 % (ат.) Се и 645 °C и Ж * (уСе) + 0Се3А1 при -89,0 % (ат.) Се и 580 °C.
Растворимость Се в А1 составляет -0,01 % (ат.) Се при температуре 640 °C [2, 4].
1 ч1 PИIF m;л»191N 1103Hay ческ1 ч1 PИIF m;л»191N 1103Hay ческСоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр. гр.Параметры решетки, нмИсточникаbсаСе3А1цaAl„La3о/28, Immm0,4392 (3)1,3018 (7)1,0082 (10)[1-3, 5]РСе3А1мАЦВа/710, I4/mmm0,4998 (16)——[1-3, 5]СеА13Ni3SnhP8, Рб^/ттс0,6543 (2)—0,4610 (1)[1-3, 7]СеА12Cu2MgcF24, Fd3m0,8054——[1-3, 8]СеА1Al СеoC16, CmcZ или Стоп0,92700,76800,5760[1, 2, 9]аСе3А1Ni3SnhP8, P63/mmc0,7042 (2)0,5450 (1)[1, 2, 6]рСе3А1AuCu3cP4, Pmlm0,4998 (16)——[1, 2, 6]СоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр. гр.Параметры решетки, нмИсточникаbсаСе3А1цaAl„La3о/28, Immm0,4392 (3)1,3018 (7)1,0082 (10)[1-3, 5]РСе3А1мАЦВа/710, I4/mmm0,4998 (16)——[1-3, 5]СеА13Ni3SnhP8, Рб^/ттс0,6543 (2)—0,4610 (1)[1-3, 7]СеА12Cu2MgcF24, Fd3m0,8054——[1-3, 8]СеА1Al СеoC16, CmcZ или Стоп0,92700,76800,5760[1, 2, 9]аСе3А1Ni3SnhP8, P63/mmc0,7042 (2)0,5450 (1)[1, 2, 6]рСе3А1AuCu3cP4, Pmlm0,4998 (16)——[1, 2, 6]Таблица 43. Кристаллическая структура соединений системы А1-СеТаблица 43. Кристаллическая структура соединений системы А1-СеРис. 76. А1—СоРис. 76. А1—Со
1 ч
1 P
И
IF m;
л»
191
N 1
103
Hay ческ
1 ч
1 P
И
IF m;
л»
191
N 1
103
Hay ческ
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
аСе3А1ц
aAl„La3
о/28, Immm
0,4392 (3)
1,3018 (7)
1,0082 (10)
[1-3, 5]
РСе3А1м
АЦВа
/710, I4/mmm
0,4998 (16)
—
—
[1-3, 5]
СеА13
Ni3Sn
hP8, Рб^/ттс
0,6543 (2)
—
0,4610 (1)
[1-3, 7]
СеА12
Cu2Mg
cF24, Fd3m
0,8054
—
—
[1-3, 8]
СеА1
Al Се
oC16, CmcZ или Стоп
0,9270
0,7680
0,5760
[1, 2, 9]
аСе3А1
Ni3Sn
hP8, P63/mmc
0,7042 (2)
0,5450 (1)
[1, 2, 6]
рСе3А1
AuCu3
cP4, Pmlm
0,4998 (16)
—
—
[1, 2, 6]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
аСе3А1ц
aAl„La3
о/28, Immm
0,4392 (3)
1,3018 (7)
1,0082 (10)
[1-3, 5]
РСе3А1м
АЦВа
/710, I4/mmm
0,4998 (16)
—
—
[1-3, 5]
СеА13
Ni3Sn
hP8, Рб^/ттс
0,6543 (2)
—
0,4610 (1)
[1-3, 7]
СеА12
Cu2Mg
cF24, Fd3m
0,8054
—
—
[1-3, 8]
СеА1
Al Се
oC16, CmcZ или Стоп
0,9270
0,7680
0,5760
[1, 2, 9]
аСе3А1
Ni3Sn
hP8, P63/mmc
0,7042 (2)
0,5450 (1)
[1, 2, 6]
рСе3А1
AuCu3
cP4, Pmlm
0,4998 (16)
—
—
[1, 2, 6]
Таблица 43. Кристаллическая структура соединений системы А1-Се
Таблица 43. Кристаллическая структура соединений системы А1-Се
Рис. 76. А1—Со
Рис. 76. А1—Со
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 43.
Литература
Gschneidner, Jr., К.A. Calderwood F.W.// Bull. Alloys Phase Diagrams. 1988. V. 9. N 6. P. 669-672.
Gscheidner, Jr., K.A.// Bull. Alloys Phase Diagrams. 1981. N 2. P. 224—225.
Buschow K.H.J., van Vucht J.H.N.// Z. Metallkunde. 1966. Bd. 57. S. 162—166.
Дриц M.E., Каданер Э.С., Шоа Нгуен-Динь// Изв. АН СССР. Металлы. 1969. № 1. С. 219-223.
Buschow K.H.J., van Vucht J.H.N.// Philips Res. Rep. 1967. V. 22. P. 233-245.
Крипякевич П.И., Залуцкий И.И.// ДАН УССР. 1965. № 1. С. 54-56.
Залуцкий И.И., Крипякевич П.И.// ДАН УССР. 1967. № 4. С. 362-366.
Mansey R.S., Raynor G.V., Harris J.R.// J. Less-Common Met. 1968. V. 14. P. 337-347.
Becle C., Zemaire R.// Acta Crystallogr. 1967. V. 23. P. 840—845.
E.B. Лысова
Al—Co. АЛЮМИНИЙ—КОБАЛЬТ
Система Al—Co характеризуется образованием нескольких соединений. Представленная в работе [X] диаграмма состояния А1—Со, базирующаяся на обзоре значительного числа исследований, в отдельных частях была построена предположительно в связи с отсутствием или противоречивостью имеющихся данных. Последующие работы [1—5] позволили уточнить и дополнить представленную в работе [X] диаграмму. В первую очередь это касается соединений,
образующихся в области концентраций до 50 % (ат.). В работе [б] установлено образование в системе четырех соединений: Со2А19, Со4А113, СоА13 и Со2А15. Эти соединения были установлены и ранее, но в отношении трех последних имелись сомнения. В работе [1] подтверждено образование соединений Со4А113 и СоА113, а в работе [3] — соединений Со2А19, СоА13, Со2А15 и, кроме того, определены их области гомогенности после медленного охлаждения с высоких температур. В то же время образование соединения Co4A1i 3 в работе [3] не подтвердилось. Подтверждено отсутствие соединения Со3А1, существование которого можно было предполагать по аналогии с системой Al—Ni [Ш].
Представленная на рис. 76 диаграмма состояния построена с учетом образования четырех соединений: Со2А19, СоА13, Со2А15 и
5 Зак. 1534
CoAl. Соединение Co4A113 с учетом данных работы [3] указано предположительно по данным работы [2].
Соединение CoAl(P') плавится конгруэнтно при температуре 1645 °C [X, 4]. Остальные соединения Со2А19, Со4А113, СоА13 и Co2AL образуются по перитектическим реакциям Ж + Со4А113 * * Со2А19 при температуре 945 °C, Ж + СоА13 * Со4А113 при 1093 °C, Ж + Со2А15 - СоА13 при 1135 °C, Ж + CoAl « Со2А15 при 1170 °C, соответственно. Концентрации жидкой фазы при образовании соединений Со2А19 и Со2А15 равны 10,3 и 23,4 % (ат.) Со, соответственно.
Области гомогенности фаз, определенные в работе [3] на медленно охлажденных от высоких температур сплавах, расположены для соединений Со2А19 — от 17,3 до 19,2 % (ат.) Со, СоА13 — от 24,3 до 25,2 % (ат.) Со, Со2А15 — от 27,5 до 28,8 % (ат.) Со и CoAl — от 49,3 до 53,8 % (ат.) Со.
В системе проходят также реакции эвтектического типа Ж
(А1) + Со2А19 при температуре 655 °C и содержании 0,68 % (ат.) Со и Ж ^CoAl(P') + (аСо) при 1400 °C и 80,7 % (ат.) Со и эвтектоидного типа (аСо) * CoAl(P') + (еСо) при 300 °C и около 96,8 % (ат.) Со. Температуры нонвариантных превращений в системе указаны по работе [3]. Они хорошо согласуются с данными работы [X]. Концентрации жидкой фазы, участвующей в различных нонвариантных превращениях, указаны согласно обзору [X]. Границы области Р' + (аСо), где Р' — твердый раствор на основе соединения CoAl, приведены по работе [4], где эта часть диаграммы состояния специально изучалась. Границы области Р' + (аСо) определены в работе [4] в интервале температур 700—1200 °C. Указанные на диаграмме предельные концентрации твердых растворов Р' и (аСо) при температуре 1400 °C, равные 79 и 84 % (ат.) Со, соответственно, получены экстраполяцией границ области Р' + «Со до температуры 1400 °C. Граница области Р' со стороны А1 указана предположительно, поскольку в работе [3], где она приведена на диаграмме в виде сплошной линии, отсутствуют сведения, позволяющие судить о том, каким образом и с какой точностью она определялась. Строение диаграммы состояния в области концентраций от CoAl до Со согласуется с теоретическими расчетами работы [5]. Расхождение имеется только в температуре плавления CoAl, которая согласно работе [5] составляет 1627 °C.
Растворимость Со в (А1) при эвтектической температуре не превышает 0,009 % (ат.). Растворимость А1 в (еСо) также практически равна нулю.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 44.
Таблица 4 4 . Кристаллическая структура соединений системы А1—Со
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
b
с
Со2А19‘
—
—
0,85565
0,6290
0,62130
Р = 94,76” [X]
СОд А1п
—
—
1,5183
0,8122
1,2340
Р = 107,90” [1]
СОгА15
Со2А15
hP28, Р6г/ ттс
0,7671
0,7656
—
0,7608
0,7593
[X] [6]
CoAl
CsCl
сР2, РтЗт
0,28608
0,28619
—
—
17] При 49,05±0,1 % (ат.) Со [7]
'Моноклинная сингония с 22 атомами в элементарной ячейке.
" Базоцентрированная моноклинная сингония. Структура похожа на структуру
соединения FeAl3.
На основании измерений теплоемкости в работе [8] высказывается предположение, что в соединении CoAl (Р') может происходить упорядочение с точкой Курнакова при 800 °C.
Литература
Hudd R.C., Taylor W.H.// Acta Crystallogr. 1962. V. 15. N 5. P. 441-442.
GOdecke T.// Z. Metallkunde. 1971. Bd. 62. N 11. S. 842-843.
Пантелеймонов Л.А., Бадтиев Э.Б., Алешина Л.В.// Вестник Московского университета. Сер. Химия. 1974. Т. 15. № 1. С. 117—118.
Takayama Takemori, Wey Myeong Yong, Nishizawa Taiji// J. Japan Inst. Metals. 1981. V. 45. N 4. P. 341-346.
Kaufman L., Nesor H.// Metall. Trans. A. 1975. V. 6. N 11. P. 2115—2122.
Newkirk J.B., Black P.J., Damjanovic A.// Acta Crystallogr. 1961. V. 14. N 5. P 532—533
Cooper MJ.// Philos. Mag. 1963. V. 8. N 89. P. 805-810.
Третьяков Ю.Д., Хомяков К.Г.// Журнал неорганической химии. 1959. Т. 4.
Л.Л. РохлинЛ.Л. Рохлин№ 1. С. 13-16.
Л.Л. Рохлин
Л.Л. Рохлин
Al-Cr. АЛЮМИНИЙ—ХРОМ
Диаграмма состояния А1—Сг (рис. 77) построена по обзорам [Ш, М] с использованием данных работ [X, Э, 1, 2]. В системе образуются твердые растворы на основе (А1) и (Сг) и шесть промежуточных фаз: Р(СгА17), у(Сг2А1и), б(СгА14), е(ер е2, е3)(Сг4А19), («р С2)(Сг5А18) и т](Сг2А1). В работе [1] для соединения Сг5А18 приводится обозначение ур Y2- Фаза т](Сг2А1) образуется конгруэнтно при температуре 910 °C из твердого состояния. Остальные фазы образуются по перитектическим реакциям, которые наряду с другими имеющимися в системе нонвариантными равновесиями приведены в табл. 45.
Таблица 45. Нонвариантные реакции в системе AI—Сг
Реакция
Содержание Сг в
Температура, °C
Источник
фазах, % (ат.)
Ж + y " Р
1,2;16,0; 12,5
790
[2]
725
[1]
Ж + б» у
6,5;18,5; 18,38
940
[1, 2]
Ж + е2 * 5
14,52; 30,2; 20,0
1010-1030
[1, 2]
Ж+ С, - е,
-22,4; 35,5; 33,0
1170
[2]
Ж + (Сг) » (,
-35,0; 54,0; 38,6
-1350
[1, 2]
Ж + р - (А1)
0,4;-;-100
661,4±0,1
[3, 4]
(Сг) - ;2 + Г)
61,0; 42,0; 65,5
870
[2]
Фаза р (СгА17) имеет узкий интервал гомогенности [2]. Фаза у(Сг2А1п) находится в области концентраций 14,07—15,75 % (ат.) Сг [1, 2]. Фаза е(Сг.А1д) согласно данным работы [2] расположена при концентрациях d0,8—33,5 % (ат.) Сг в интервале температур 1060—1075 °C, соответственно. Фаза <(Сг5А18) имеет интервал гомогенности 36,0—42,0 % (ат.) Сг при температуре 1125 °C. В фазе е(Сг4А19) протекает высокотемпературное полиморфное превращение Е[ * е2 при температуре -1070 °C [2]. Полиморфное превращение в этой фазе е2 « £□ [2], обозначаемое как у4 * Уз в работе [1], при температурах <700 °C является процессом типа упорядочения. Фаза
Сг, "А (по моссе)
Рис. 77. А1—Сг
£(Cr5Al8) претерпевает полиморфное превращение ^ » (2 ПРИ темпе~ ратуре -1125 °C [2]. Наличие этого полиморфного превращения [2] более вероятно, чем предполагавшийся в работе [1] распад высокотемпературной модификации Сг5А18 на (Сг) и Сг4А19 при температуре -980 °C с последующим образованием низкотемпературной модификации Сг5А18 по перитектоидной реакции из (Сг) и Сг4А19 при температуре 890 °C.
Указанные в работе [1] перитектоидная реакция образования фазы Е](Сг4А19) при температуре 870 °C из высокотемпературной фазы СгА13 и низкотемпературной модификации Сг5А18, а также распад фазы СгА13 на СгА14 и Сг4А19 при температуре -860 °C [1] в более поздней работе [2] не были подтверждены. Приведенные выше результаты работы [1] не приняты во внимание при построении диаграммы А1—Сг (рис. 74).
Растворимость Сг в (А1) приведена ниже:
Температура, °C 661,4661,4661,4600600400400400
Растворимость Сг:
% (ат.) 0,3750,4430,4170,2340,2680,0310,1560,057
% (по массе) 0,720,850,800,450,5150,060,3-0,11
Источник [X][5][6][X][6][X][5][6]
Растворимость А1 в (Сг) по данным работ [1,2] при температурах -1350, 1125, 870-850 и <800 °C составляет 46,0; 42,6; 39,0; 25,8 % (ат.) А1, соответственно. В сплавах, близких к границе растворимости А1 в (Сг), происходит образование фазы т) (Сг,А1) при содержании 79,4 % (по массе) Сг при температурах 850 °C [1], 910 °C [2].
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 46.
Таблица46. Кристаллическая структура соединений системы А1—Сг
Соединение
Прототип
Символ Пирсо- на, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
b
с
Р(СгА17)
A145V7
тС 104, С2/т
2,5196 (17)
0,7574 (3)
1,0948 (9)
р = 128,71° [М, 7]
Y(Cr2Aln)*'
—
С2/с
1,76
3,05
1,76
Р = 90° [8]
5(СгА14)*2
—
Р63/ттс
2,01
—
2,48
[8]
С2(СГ5А18) (НТ)*3
0,7805
а = 109,12°, для 26 атомов в элементарной ячейке [1]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
b
с
0,9051
а - 89,27°, для 52 атомов в элементарной ячейке [1]
П (Cr2Al)*4
'Моноклинная c *2Гексагональна!
*3P омбоэдрическ в у-латуни.
*4Данную струк со сверхструктурой ка содержит две фс
MoSi2
ингони
СИНГО1
ая сию
гуру мо образ) рмульн
ш6,
74/mmm
я.
чия.
чшия. Рас
жно расе: ющейся ые едини
0,3004
0,3001
0,2990
:положеиие
латривать кг результате
цы [X, 2].
атомов в р
1к деформг упорядоче!
0,8647
0,8637
0,8659
ешетке поч
грованную тия. Элеме
При концентрации 65,5 % (ат.) Сг [1]
При концентрации 66,0 % (ат.) Сг [2]
При концентрации 70,7 % (ат.) Сг [2]
(ти такое, как
ОЦК решетку нтарная ячей-
Твердый раствор на основе Сг и фаза т) антиферромагнитны при температурах ниже температуры Нееля, которая повышается от -37 °C для Сг до -640 °C для фазы т) [2].
Литература
Bradley AJ„ Lu S.S.// J. Inst. Met. 1937. V. 60. P. 319-337. Z. Krist. 1937. Bd. 96. S. 20-37.
KOster W., Wachtel E., Grube K.// Z. Metallkunde. 1963. Bd. 54. S. 393-401.
Raynor C.K., Little K.// J. Inst. Met. 1945. V. 71. P. 481-489. P. 493-524.
Zoller H.// Schweiz. Arch, angew. Wiss. Techn. 1960. Bd. 26. S. 437—448.
Вигдорович B.H., Глазов B.M., Глаголева Н.Н.// Цветная металлургия. 1960. Т. 3. № 2. С. 143-146.
Кузнецов Г.М., Барсуков А.Д., Абае М.И.// Изв. вузов. Цветная металлургия. 1983. № 1. С. 96-100.
Cooper MJ.// Acta Crystallogr. 1960. V. 13. P. 257-263.
Bendersky L.A., Roth R.S., Ramon J.T., Shechtman D.// Metall. Trans. A. 1991. V. 22. N 1. P. 5-10.
Knappwost A., Nowotny H.// Z. Metallkunde. 1941. Bd. 33. S. 153—157.
К.Б. Поварова
Al—Cs. АЛЮМИНИЙ—ЦЕЗИЙ
Al и Cs почти полностью не смешиваются в жидком и твердом состояниях [X]. Имеющиеся сведения о небольшой растворимости Cs, равной 0,05 % (по массе), в жидком А1 вызывают сомнения.
Г. К. Алексеенко
Al-Cu. АЛЮМИНИЙ—МЕДЬ
Исследования по диаграмме состояния системы А1—Си довольно полно обобщены в работах [X, 1,2]. Приведенная на рис. 78 равновесная диаграмма А1—Си основана на данных термического, металлографического и рентгеновского анализов по результатам работ [3—8].
В системе установлено наличие пятнадцати фаз. Две фазы (Си) и (А1) являются твердыми растворами на основе Си и А1, шесть фаз Р (твердый раствор на основе соединения Cu3Al), х, Yi> ei> Л! и 6 (твердый раствор на основе соединения СиА12) образуются с участием жидкой фазы, остальные — у 2 (твердый раствор на основе соединения CugAl^, а2, е2, 6,, Ср С2, т)2 образуются в результате превращений в твердом состоянии.
РеакцияСодержание А1 в фазах, % (ат.)Температура, °CИсточникж + р -х30,8; 29,1; 29,81037[2, 5]Ж + х - Y133,9; 32,4; 32,61022[2, 6, 7]Ж + у, » е.40,2; 37,1; 37,9;958[2, 4, 6, 7]Ж + ^2 “ П163,7; 45,0; 48,2624[2, 4, 6, 7]Ж + п, - 667,8; 50,2; 67,2591[2, 4, 6, 7]РеакцияСодержание А1 в фазах, % (ат.)Температура, °CИсточникж + р -х30,8; 29,1; 29,81037[2, 5]Ж + х - Y133,9; 32,4; 32,61022[2, 6, 7]Ж + у, » е.40,2; 37,1; 37,9;958[2, 4, 6, 7]Ж + ^2 “ П163,7; 45,0; 48,2624[2, 4, 6, 7]Ж + п, - 667,8; 50,2; 67,2591[2, 4, 6, 7]Таблица 47. Нонвариантные реакции образования фаз х, гр ер ni и 0 в системе А1—СиТаблица 47. Нонвариантные реакции образования фаз х, гр ер ni и 0 в системе А1—СиY25=231,0-37,538,1-40,738,9-45,0<242643,7-44,847,7-50,267,0-68,1Y25=231,0-37,538,1-40,738,9-45,0<242643,7-44,847,7-50,267,0-68,1
Реакция
Содержание А1 в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Источник
ж + р -х
30,8; 29,1; 29,8
1037
[2, 5]
Ж + х - Y1
33,9; 32,4; 32,6
1022
[2, 6, 7]
Ж + у, » е.
40,2; 37,1; 37,9;
958
[2, 4, 6, 7]
Ж + ^2 “ П1
63,7; 45,0; 48,2
624
[2, 4, 6, 7]
Ж + п, - 6
67,8; 50,2; 67,2
591
[2, 4, 6, 7]
Реакция
Содержание А1 в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Источник
ж + р -х
30,8; 29,1; 29,8
1037
[2, 5]
Ж + х - Y1
33,9; 32,4; 32,6
1022
[2, 6, 7]
Ж + у, » е.
40,2; 37,1; 37,9;
958
[2, 4, 6, 7]
Ж + ^2 “ П1
63,7; 45,0; 48,2
624
[2, 4, 6, 7]
Ж + п, - 6
67,8; 50,2; 67,2
591
[2, 4, 6, 7]
Таблица 47. Нонвариантные реакции образования фаз х, гр ер ni и 0 в системе А1—Си
Таблица 47. Нонвариантные реакции образования фаз х, гр ер ni и 0 в системе А1—Си
Y25=2
31,0-37,538,1-40,738,9-45,0
<2426
43,7-44,847,7-50,267,0-68,1
Y25=2
31,0-37,538,1-40,738,9-45,0
<2426
43,7-44,847,7-50,267,0-68,1
Фаза Р кристаллизуется из расплава по кривой с максимумом. Температура конгруэнтного плавления P-фазы соответствует Ю49±1 °C [2, 3], а концентрация А1 в p-фазе при этом составляет 26,3 % (ат.) [3]. При температуре 1032 °C имеет место эвтектическое равновесие Ж [18 % (ат.) А1] (Си) [17 % (ат.) А1] + р [20 % (ат.) А1] [3, 9]. В работе [2] содержание А1 в фазе р приводится равным 25,0±1,0 % (ат.), в эвтектике — 17±0,5 % (ат.) А1, а в фазах (Си) и р, соответственно, 15,8±0,5 и 18±0,1 % (ат.). Фаза р стабильна до температуры 565 °C, при которой она распадается по эвтектоидной реакции р ** (Си) + Y2 [8, 10—12]. По данным авторов этих работ содержание А1 в эвтектоидной точке соответствует 23,97— 24,2 % (ат.) А1.
Фазы %, ур ер т)1 и 6 образуются по перитектическим реакциям, приведенным в табл. 47.
Фаза % (в работе [2] она обозначена р0) существует в области высоких температур и при температуре 964 °C распадается по эвтектоидной реакции х (30,1 % (ат.)А1] * Р [29,4 % (ат.) А1] + + Yi [31,5 % (ат.) А1] [2, 5]. Фаза Yi стабильна также только при высоких температурах, а при температуре 780 °C распадается по эвтектоидной реакции Yi [-31 % (ат.) А1] * р [27,2 % (ат.) А1] + + Y2 [~31 % (ат.) А1] [2, 3]. При температуре 560 °C протекает эвтектоидная реакция: т), [-47,7 % (ат.) А1] * т)2 [-47,7 % (ат.) А1] + <2 [45 % (ат.) А1] [2].
Фазы а2, Y2> $> £р ^2’ е2 и ^2 образуются по перитектоидным реакциям, указанным в табл. 48.
Фазы а2, Y2, 6, С2 и ц2 существуют до комнатной температуры. При температурах 530 и 560 °C имеют место эвтектоидные реакции: ^[-43,7 % (ат.) А1] # С2[-43,7 (ат.) А1] + б[-40,2 % (ат.) А1] [2]; е2[42,1 % (ат.) А1 * ^[43,1 % (ат.) А1] + б [40,7 % (ат.) А1] [2, 4].
Таблица 48. Нонвариантные реакции образования фаз а2, у2, 5, С] и (2 в системе А1—Си
Реакция
Содержание А1 в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Источник
у2 + (Си) " а2
31,0; 19,7; 23,0
363
[2, 13, 14]
8| + Yi - Y2
38,6; 34,0; 36,1
873
[2, 4]
е2 + Y2 " 6
40,8; 37,2; 38,1
686
[2, 4]
9i + =2 * (1
47,6; 43,5; 43,8
590
[2, 4]
С1 + Ч| - <2
44,8; 47,7; 44,8
570
[2, 4]
е, + Y2 " е2
38,9; 37,5; 38,9
850
[2]
Л, + 6 " П2
50,2; 67,0; 50,2
563
[2]
В области сплавов, богатых А1, проходит эвтектическая реакция при температуре 548 °C: Ж [82,9 % (ат.) Al] (А1) [97,5 % (ат.) А1] + 6[68,1 % (ат.) А1] [2, 3, 15, 16]. Области гомогенности фаз приведены ниже:
Фаза
А1, % (ат.)
Фаза
А1, % (ат.)
Твердый раствор на основе Си охватывает широкую область составов, причем с понижением температуры растворимость А1 в (Си) повышается. По данным измерения микротвердости при температурах 900, 800, 700 и 500 °C она составляет 16,61; 17,38; 18,54 и 19,7 % (ат.) А1 или 7,8; 8,2; 8,8 и 9,4 % А1 (по массе) [17]. Максимальная растворимость А1 соответствует 19,7 % (ат.) А1 при эвтектоидной температуре 565 °C.
Растворимость Си в твердом растворе (А1) при эвтектической температуре 548 °C составляет 2,48±0,05 % (ат.) [5,7 % (по массе)] Си и уменьшается с понижением температуры [2, 16, 18, 20].
Кристаллическая структура фаз приведена в табл. 49.
Таблица 49. Кристаллическая структура фаз системы А1-Си
Фаза
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
b
с
Р
W
с/2, 7m3m
0,29564
—
—
При температуре 672 °C [3, 12, 21]
72
Al4Cug
сР52, Р43т
0,87052
—
—
[22-24]
Фаза
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
a
b
c
6*
—
Rim
0,86899
—
—
a = 89,78° [25]
e2
AsNi
hP4, Р63/mmc
0,4146
—
0,5063
[26]
hP42, Р6/mmm
0,810
—
0,999
При концентрации 45,5 % (ат.) Al [27]
f 2
—
—
0,707
0,408
1,002
P = 90°38' [28]
’ll
—
OP16, Pban
0,410
1,2024
0,865
При концентрации 49,8 % (ат.) Al [27]
П2
All0Cul0
mC20, C2/m
1,2066
0,4105
0,6913
P = 55,04 [2, 26]
0
A12Cu
1112, 74/ mcm
0,6066
—
0,487
[29]
“2
Al,Ti
til, 14/mmm
0,3668
—
0,3677
При концентрации 22,8 % (ат.) Al [30]
Ромбоэдрическая сингония.
Моноклинная сингония с 21 атомами в элементарной ячейке.
Твердый раствор на основе Си имеет гранецентрированную кубическую решетку, параметр которой увеличивается с повышением содержания А1 и при 10,5 % (по массе) А1 составляет 0,3657 нм [31].
Литература
Massalski Т.В., King H.W.// Prog. Mat. Sci. 1963. V. 10. P. 1-78.
Murray J.L.// Int. Met. Rev. 1985. V. 30. N 5. P. 211-233.
Stockdale D.// J. Inst. Met. 1922. V. 28. P. 273-286.
Stockdale D.// J. Inst. Met. 1924. V. 31. P. 275-295.
Dowson A.G.// J. Inst. Met. 1937. V. 61. P. 197-204.
Hisatsune C.// Mem. Coll. Eng. Kyoto Imp. Univ. 1934. V. 8. N 2. P. 74—91.
Tazaki M.// Kinzoku no Kenkyu. 1925. V. 2. P. 490-495.
Hume-Rothery W., Raynor G.Y., Reynolds P.W., et el.// J. Inst. Met. 1940. V. 66. P. 209-239.
Linden G.// Prakt. Metallogr. 1972. V. 9. N. 1. P. 3—14.
Haynes R.// Trans. AIME. 1958. V. 212. P. 5-6.
Haynes R.// Inst. Met. 1954-1955. V. 83. P. 105-114.
Smith C.S., Lindlief W.E.// Trans. AIME. 1933. V. 104. P. 69-105.
West D.K.H., Thomas D.// J. Inst. Met. 1954-1955. V. 83. P. 505-507.
Jewett R.P., Mack D.J.// J. Inst. Met. 1963-1964. V. 92. P. 59-61.
Schurmann J.E., Loblich H.// Metall. 1977. Bd. 31. N 6. S. 610-613.
Dix E.H., Richerdson H.H.// Trans. AIME. 1926. V. 73. P. 560-580.
Вигдорович B.H., Крестовников А.Н., Мальцев М.В.// Изв. АН СССР. ОТН. 1958. № 3. С. 110-113.
Stockdale D.// J. Inst. Met. 1933. V. 52. Р. 111-118.
Auer Н.// Z. Metallkunde. 1936. Bd. 28. S. 164-175.
Ellwood E.C., Silcock J.M.// J. Inst. Met. 1948. V. 74. P. 457-467.
Andrews K.W., Hume-Rothery W.// Proc. Roy. Soc. (London) A. 1941. V. 178.
P. 464—473.
Cope R.G.// J. Inst. Met. 1958-1959. V. 57. P. 330-336.
Masumoto H., Saito H., Takahashi M.// J. Japan Inst. Metals. 1954. V. 18. P. 98-100.
Heidenstam O.V., Johansson A., Westman S.// Acta Chem. Scand. 1968. V. 22. N 2. P. 653-661.
Westman S.// Acta Chem. Scand. 1965. V. 19. P. 1411-1419.
El-Boragy M., Szepan IL, Schubert K.// J. Less-Common Met. 1972. V. 29. P. 133-140.
Preston G.D.// Philos. Mag. 1931. V. 12. P. 980-993.
Bradley A.J., Goldschmidt H.J., Lipson H.// J. Inst. Met. 1938. V. 63. P. 149— 161.
Bradley A.J., Jones P.// J. Inst. Met. 1933. V. 51. P. 131-157.
Kuwano N., Doi T., Equchi T.// Trans. Japan Inst. Met. 1977. V. 18. N 11. P. 807-815.
C. 66-78.C. 66-78.Гуляев А.П., Трусова Е.Ф.// Журнал технической физики. 1950. № 20.
C. 66-78.
C. 66-78.
HP. Бочвар
Al—Dy. АЛЮМИНИЙ—ДИСПРОЗИЙ
Сведения о фазовых равновесиях в сплавах системы Al—Dy приведены в работах [1—3]. Согласно работе [1] в сплавах, богатых Dy, имеет место эвтектическое превращение Ж * (aDy) + Dy3Al при температуре 960 °C и содержании 79,9 % (ат.) Dy. В сплаве, содержащем 84,3 % (ат.) Dy, протекает превращение при температуре 965 °C, природа которого не установлена.
Диаграмма состояния в области, богатой А1, построена авторами работы [2] с помощью методов микроструктурного, рентгеновского, термического анализов. В качестве исходных материалов использованы А1 чистотой 99,999 % (по массе), Dy чистотой 99,8 % (по массе). В изученной области концентраций установлено существование двух соединений DyAl3 и DyAl2, о которых ранее сообщалось в работах [4, 5 и 6—8], соответственно. Соединение DyAl2 плавится конгруэнтно при -1500 °C. Соединение DyAl3 образуется по перитектической реакции Ж + DyAl2 ** PDyAl3 при температуре 1090 °C, а при температуре -1000 °C оно претерпевает полиморфное превращение. В сплавах, богатых А1, имеет место эвтектическое нонвариантное превращение Ж * (Al) + aDyAl3 при температуре 636 °C. В сплавах системы образуются также соединения Dy2Al [9, 10], Dy3Al2 [9, И] и DyAl [5, б, 11, 12]. В работе [13] указано на существование соединения DyAl4, однако это не подтверждено в других исследованиях.
Растворимость Dy в (Al) практически отсутствует [1, 9]. Растворимость Al в (Dy) составляет 0,6 % (ат.) [1].
В работе [3] диаграмма состояния Al—Dy построена с использованием менее чистых материалов — А1 чистотой 99,9 % (по массе) и Dy чистотой 99,0 % (по массе), подтверждено наличие соединений Dy2Al, Dy3Al2, DyAl2 и DyAl3. Промежуточные соединения Dy2Al и DyAl2 плавятся конгруэнтно при температурах 1140 и 1480 °C. Температура плавления соединения DyAl2 почти совпадает с температурой плавления DyAl2 по данным работы [2]. Соединения Dy3Al2 и pDyAl3 плавятся инконгруэнтно при 1013 и 1107 °C. Температура плавления 0DyAl3 по данным работы [3] несколько выше, чем по данным работы [2]. В системе протекают три эвтектические реакции Ж * (Dy) + Dy2Al при температуре 1005 °C и содержании 81 % (ат.) Dy, Ж » Dy2Al + Dy3Al2 при 1006 °C и 61 % (ат.) Dy и Ж « ** aDyAl3 + (Al) при 645 °C и 2,5 % (ат.) Dy [3]. По данным работы [2] для последней реакции указана температура 636 °C и содержание Dy в эвтектике -2,5 % (ат.).
Часть диаграммы состояния Al—DyAl2, представленной на рис. 79, построена авторами работы [2], а часть диаграммы DyAl2—Dy — авторами работы [3].
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 50.
Таблица 50. Кристаллическая структура соединений системы Al—Dy
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
с
aDyAl3 (НТ)
Ni3Ti
API 6, P63/mmc
0,6097
0,6082
0,6091
—
0,9534
0,9531
0,9533
[5] [14] [15]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
6
С
0DyAl3 (ВТ)*
Al3Ho
AR20,
1,2483
—
—
[4, 16]
Rim
0,6080
—
3,5940
[4]
0,6065
—
3,586
[14]
0,6074
—
3,587
[15]
DyAl2
MgCuz
cF24,
0,7835
—
—
[6]
—
0,7840
—
—
[7]
Fd3m
0,78212
—
—
[8]
Dy Al
ErAl
OP16,
0,5822
1,1369
0,5604
[И]
Pmma
0,580
1,140
0,562
[12]
Dy3Alz
Al2Zr3
tP20,
0,8164
—
0,7560
[5]
P^mnm
0,8170
—
0,7523
[И]
DyzAl
Co2Si
oP12, Pnma
0,6543
0,5075
0,9397
[Ю]
* a - 28,18°.
По данным работы [1] DyAl3 имеет тетрагональную решетку с параметрами а = 0,99 нм, с = 1,266 нм, что менее вероятно. В системе существует еще одна модификация DyAl3, полученная в условиях быстрого охлаждения [14] либо в условиях применения высоких давлений [15], которая имеет кубическую структуру типа Au3Cu с а = 0,4249 нм [14] или а = 0,4236 нм [15].
Литература
Copeland М., Kato Н.// Physics and Material Problems of Reactor Control Rods: Proc, of the Symp. on Vienna 11—15 Nov. 1963. Vienna. 1964. P. 295—317.
Casteels F.// J. Less-Common Met. 1967. V. 12. N 3. P. 210—220.
Chai Liang, Ye Yupu// Proc. 6th Nat. Symp. Phase Diagr., Shenyang. Nov. 20—24, 1990. Shenyang. 1990. P. 153—155.
Van Vucht J.H.N., Buschow K.H.J.// Philips. Res. Rep. 1964. V. 19. N 4. p 3(9322.
Baenziger N.C., Hegenbarth JJ.// Acta Crystallogr. 1964. V. 17. N 5. P. 620-621.
Baenziger N.C., Moriarty J.L.// Acta Crystallogr. 1961. V. 14. N 9. P. 948—950.
Wernick J.H., Geller S.// Trans. AIME. 1960. V. 218. N 5. P. 866—868.
Harris I.R., Mansey R.C., Raynor G.V.// J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N 4. P. 270-280.
Buschow K.H.J., van Vucht J.H.N.// Philips Res. Rep. 1967. V. 22. N 3. p 233—245.
Buschow K.H.J., Goot A.S.// J. Less-Common Met. 1971. V. 24. N 1. P. 117—120.
Buschow K.HJ.// J. Less-Common Met. 1965. V. 8. N 3. P. 209—212.
Becle C., Lemaire R.// Acta Crystallogr. 1967. V. 23. N 5. 840—845.
Спеддинг Ф.Х., Даан A.X. Редкоземельные металлы: Пер. с англ./ Под ред. Е.М. Савицкого. М.: Металлургия, 1965. 610 с.
Havinga Е.Е. van Vucht J.H.N., Buschow K.HJ.// Philips Res. Rep. 1969. V. 24. N 5. P. 407-423.
Cannon J.F., Hall H.T.// J. Less-Common Met. 1975. V. 40. N 3. P. 313-328.
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1988. V. 9. N 6. P. 673-675.
T.B. Добаткина, E.B. Лысова
Al-Er. АЛЮМИНИЙ—ЭРБИЙ
Диаграмма состояния Al—Er, представленная на рис. 80, исследована методами микроструктурного, термического, рентгеновского анализов [1]. В системе установлено существование пяти соединений ErAl3, ЕгА12, ErAl, Ег3А12, Ег2А1. Соединения ErAl2 и Ег3А12 плавятся конгруэнтно при 1455, 1060 °C, соответственно. Соединения ЕгА13, ErAl, Ег2А1 образуются по перитектическим реакциям при температурах 1070, 1065 и 1030 °C, соответственно. Соединение Ег3А1, которое по данным работы [2] участвует в эвтектической реакции Ж » (Ег) + Ег3А1 при температуре 975 °C, в данном исследовании не обнаружено. В сплавах системы кристаллизуется три эвтектики (Ег) + Ег2А1, Ег3А12 + ErAl, ЕгА13 + (А1) при температурах 1005, 1045, 655 °C и содержании 22 % (ат.) А1, 42 % (ат.) А1 и 99 % (ат.) А1, соответственно. Растворимость Ег в (А1) практически отсутствует.
Рис. 80. А1—Ег
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 51.
Согласно данным работы [5] соединение ЕгА13, не содержащее примесей, кристаллизуется в структурном типе AuCu3. Содержание Si в количестве 10“2 % (по массе) стабилизирует структуру типа А13Но (символ Пирсона AR20, пр. гр. К 3 /и) с параметрами решетки а = 0,6026 нм, с = 3,562 нм [5] либо а = 0,6025 нм, с = 3,5675 нм [П].
Таблица 51. Кристаллическая структура соединений системы А1-Ег
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
Er Al,
AuCu,
сР4, РтЗт
0,4215 0,4212 0,4216 0,4211 0,4214
—
—
[1] [3] [4] [5] [6]
ErAl2
CuzMg
cF24, Fd3m
0,7793
0,7780
0,7795
0,77800—
-0,77809
—
[11
[4]
[7]
[8]
ErAl
ErAl
оР\6, Ртта
0,5801
1,1272
0,5570
[9]
Er,Alz
Al2Zr,
tP20, Р4г/тпт tP20, Р4гпт tP20, Р4п2
0,8123
0,7484
[9, 10]
ErzAl
Co2Si
оР\2, Рпта
0,6516
0,5015
0,9279
[10]
Диаграмма состояния А1—Ег, приведенная в работе [12], аналогична диаграмме, построенной по данным работы [1].
Литература
Buschow K.H.J., van Vucht J.H.N.// Z. Metallkunde. 1965. Bd. 56. N 1. S. 9—13.
Copeland M., Kato H.// Physics and material problems of Reactor Control Rods, of Symp. in Vienna. 11—15 Nov. 1963. Vienna, 1964. P. 295—317.
Moriarty J.L., Gordon R.O., Humphreys J.E.// Acta Crystallogr. 1965. V. 19. N 2. P. 285-286.
Крип’якевич ILL, Зылуцький LI.// Допов1д1 АН УРСР. 1963. № 1. С. 61—94.
Meyer A.// J. Less-Common Met. 1970. V. 20. N 4. P. 353—358.
Cannon J.F., Hall H.T.// J. Less-Common Met. 1975. V. 40. N 3. P. 313-328.
Wernick J.H., Geller S.// Trans. AIME. 1960. V. 218. N 5. P. 866—868.
Harris I.R., Mansey R.C., Raynor G.N.H J. Less- Common Met. 1965. V. 9. N 4. P. 270-280.
Buschow K.H.J.// J. Less-Common Met. 1965. V. 8. N 3. P. 209—212.
Buschow K.H.J., Goot A.S.// J. Less-Common Met. 1971. V. 24. N 1. P. 117-120.
Buschow K.HJ., van Vucht J.H.N.// Philips Res. Rep. 1967. V. 22. N 3. P. 233— 245.
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1988. V. 9. N 6. P. 676-678.
Al-Eu. АЛЮМИНИЙ—ЕВРОПИЙ
В сплавах системы Al—Ей образуется три соединения EuA14 [1, 3], ЕиА12 [2, 4, 5], EuAl [6]. В работе [7] по результатам измерения декремента затухания колебания тигля с расплавом построен участок диаграммы состояния А1—Ей при содержании до 3,42 % (ат.) Ей. Существование эвтектического равновесия установлено при температуре 628 °C и содержании в эвтектике 2,25 % (ат.) Ей. Кристаллическая структура соединений представлена в табл. 52.
Таблица 52. Кристаллическая структура соединений системы А1—Ен
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
ЕиА14
А14Ва
tn о,
0,4398
—
1,117
[1]
14/ттт
0,4396
—
1,117
[2]
0,4425(21)
—
1,112(3)
[8]
EuA12
Cu,Mg
сИ4,
0,8121
—
—
[2]
Fd3m
0,8125
—
—
[4]
0,81098
—
—
[5]
EuAl*
—
—.
0,5806
0,9652
1,0088
[6]
Рттп
Структура нового типа, близка структурам СеА1 и DyAl [7].
Литература
Van Vucht J.H.N., Buschow K.H.J.// Philips Res. Rep. 1964. V. 19. N 4. P. 319-322.
Залуцький LL, Крип’якевич ПХ// Доповцц АН УРСР. 1965. № 5. С. 597—598.
Крипякевич П.И., Залуцкий И.И.// Вопросы теории и применения редкоземельных металлов: Сб. статей. М.: Наука, 1964. С. 144—145.
Haszko S.E.// Trans. AIME. 1960. V. 218. N 5. P. 958.
Harris I.R., Mansey R.C., Raynor G.V.// J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N 4. P. 270-280.
Маняко Н.Б., Рождественский И.В., Заречнюк O.C., Янсон Т.Н.// Кристаллография. 1985. Т. 30. № 3. С. 484-487.
Кононенко В.И., Голубев С.И.// Изв. АН СССР. Металлы. 1990. № 2. С. 197-199.
Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1988. V. 9. N 6. P. 679.
T.B. Добаткина
Al—Fe. АЛЮМИНИЙ—ЖЕЛЕЗО
Диаграмме состояния Al—Ее посвящено большое число исследований, обстоятельные обзоры которых даны в работах [X, Э, 1, 2]. В общем, представленные обзоры согласуются между собой, хотя в отдельных деталях не совпадают. Диаграмма состояния характеризуется наличием нескольких металлических соединений Ее3А1, е,
FeAl2, Fe2Al5, FeAl3 и ограниченных твердых растворов как со стороны Fe, так и А1. Она представлена на рис. 81 по данным работ [1, 2]. Со стороны Fe имеет место значительная по протяженности область твердых растворов А1 в aFe с ОЦК решеткой — (aFe). Область твердых растворов на основе yFe с ГЦК решеткой — (yFe) является замкнутой и небольшой по протяженности. Согласно последним исследованиям [1] максимальная растворимость А1 в (yFe) при температуре 1150 °C составляет 1,285 % (ат.) [0,623 % (по массе)]. В точке, соответствующей максимальному содержанию А1 на границе двухфазной области (yFe) + (aFe) со стороны (aFe) при той же температуре, концентрация А1 равна 1,95 % (ат.) [0,95 % (по массе)]. Ранее для максимальной растворимости А1 в (yFe) приводилось также значение 2,4 % (ат.) [1,2 % (по массе)] и -2 % (ат.) [1 % (по массе) ] [X].
В пределах области твердых растворов на основе (aFe) с ОЦК решеткой наблюдаются различные типы упорядочения. Упорядочение по типу CsCl происходит в твердых растворах, богатых А1, и рассматривается как образование фазы а2 или соединения FeAl. Считается, что упорядочение твердого раствора на основе (aFe) с образованием a 2 (FeAl) происходит как реакция упорядочения второго порядка [1] и поэтому области существования (aFe) и а2 разделяются одной линией. Имеется также точка зрения, что фаза а2 образуется непосредственно из расплава по перитектической реакции Ж + (aFe) » ** a2(FeAl), протекающей при 1310 °C [1]. В свою очередь упорядоченная фаза а2 может существовать в двух модификациях а2 (ВТ) — высокотемпературной и а2 (НТ) — низкотемпературной. Превращение а2 (ВТ) •* а2 (НТ) связано с упорядочением вакансий в решетке типа CsCl [2]. Высокотемпературная модификация а2 (ВТ) при понижении температуры претерпевает вторичное упорядочение а2 (ВТ) - а2 по типу CsCl - CsCl', которое предположительно связывается с изменением типа дальнего порядка [2]. Границы
областей существования фаз а2 (ВТ), а2 (НТ) и а2 показаны на диаграмме (рис. 81).
При температуре 552 °C и более низких температурах в области, соответствующей образованию твердых растворов на основе Fe с ОЦК решеткой, образуется фаза Fe3Al. Она имеет кристаллическую решетку, производную от ОЦК решетки Fe, и достаточно широкую область гомогенности, расширяющуюся с понижением температуры. Согласно работе [2] образование фазы Fe3Al при температуре 552 °C происходит по вырожденному перитектоидному превращению (aFe) + + a2 =• Fe3Al с концентрацией фазы а2 — 26,8 % (ат.) А1. Для мак-
Al, 7„ (no массе)
Рис. 81. Al—Fe
симальной точки области существования фазы Fe3Al указываются также следующие координаты: -520 °C и 25 % (ат.) А1; 520 °C и 26 % (ат.) А1; 530 °C и 25 % (ат.) А1; 560 °C и -27 % (ат.) А1; 565 °C и -28 % (ат.) А1 [Э].
Согласно работе [1] переход (aFe)/Fe3Al является реакцией упорядочения первого порядка, а переход Fe3Al/FeAl гомогенным.
К области существования соединения Fe3Al примыкают две области А| и К2. Это области своеобразного расслаивания твердого раствора, так называемое К-состояние, которое наблюдается при температуре ниже 400 °C [1, 2].
Ранее в области, близкой к Fe3Al, предполагалось образование соединений Fe13Al3, FejAl, однако их образование вызывает сомнение [Э, Ш] и в последующих построениях диаграммы состояния Al—Fe [1,2] они не указываются.
Из фаз, существующих в области 50—100 % (ат.) А1, лишь фаза Fe2Al5 плавится конгруэнтно. Температура плавления 1171 °C принята по данным работ [1, 2], в то время как в работе [X] приводится значение 1173 °C.
Фаза е образуется по перитектической реакции Ж + а2 (ВТ) * е при температуре 1215 °C и распадается эвтектоидно е * а2 (ВТ) + + FeAl2 при температуре 1092 °C [1, 2]. Для температуры перитектического превращения были определены также значения 1230, 1207, 1232, 1210 °C [X], а для температуры эвтектоидного превращения значения -1100, 1080 и 1103 °C [X].
Температура эвтектики между фазами е и Fe2Al5, равная 1164 °C, принята по данным работы [1], в то время как в работе [X] приведена температура 1165 °C. Температура перитектоидной реакции образования FeAl2 (е + Fe2Al5 FeAl2) принята равной 1158 °C по данным работы [X]. Согласно работам [1, 2, X] соединение FeAl3 образуется по перитектической реакции, температура протекания которой составляет 1157 °C по [1]. В работе [X] она принималась равной 1160 °C. Области гомогенности фаз FeAl2, Fe2Alr и FeAl3 приведены ориентировочно согласно данным последних обзоров [1, 2]. В обзоре [X] на диаграмме эти области указаны за исключением одной границы сплошными линиями.
Со стороны А1 система Al—Fe характеризуется наличием эвтектического равновесия Ж ** (Al) + FeAl3 с температурой, близкой к температуре плавления А1, и незначительной растворимостью Fe в твердом (А1), уменьшающейся с понижением температуры. Температура эвтектики по данным различных авторов находится в пределах 646—655 °C с концентрациями эвтектической точки в пределах 1,7—2,5 % (по массе) Fe [X]. Согласно работе [X] наиболее надежными значениями температуры эвтектического превращения являются 654—655 °C и концентрации эвтектической точки (0,9 % (ат.) [1,8 % (по массе)] Fe.
Максимальная растворимость Fe в (А1) по данным различных авторов составляет около 0,03 % (ат.) [0,062 % (по массе)] [X, 1]. В работе [1] принято, что она составляет 0,03 % (ат.) [0,062 % (по массе)] Fe при температуре 652 °C.
В работе [1] построен также график зависимости растворимости Fe в твердом (А1) от температуры. Значения растворимости, определенные из графика, приведены ниже:
Температура, °C
Растворимость Fe:
625
600
500
450
% (ат.)
0,021
0,0165
0,01
0,0025
% (по массе)
0,043
0,034
0,021
0,0052
Кристаллическая структура соединений представлена в
табл. 53.
Таблица 53. Кристаллическая структура соединений системы Al—Fe
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
b
С
Fe3Al
BiF3
сЛ6, РтЗт
0,57923
—
—
При концентрации 22,2-36,5 % (ат.) Al [М]
FeAl
CsCl
сР2, РтЗт
0,2909
—
—
При концентрации 22,0-54,5 % (ат.) Al [М]
е, Fe, Al3
сЛ6,
—
—
—
Предположительно кубическая сингония с 16 атомами в ячейке либо близкая к гексагональной [X, 1]
FeAlz
FeAl2
аР18, Р1
0,4787
0,6461
0,880
а = 91,75°,
₽ = 73,29°, у = 96,89°, при концентрации 65,5-67 % (ат.) А1
[V-C]
Fe2Al 5
—
—
0,7675
0,6403
0,4203
При концентрации 71,0-72,5 % (ат.) А1 [М, V-C]
FeAl3
*Pom6i
4ческая
тС 100,
СИНГОНИЯ.
1,549
0,808
1,248
₽ = 107,72°, при концентрации 76,5 % (ат.) Al [X, М]
Литература
Кубашевски О. Диаграммы состояния двойных систем на основе железа: Пер. с англ./ Под ред. Л.А. Петровой. М.: Металлургия, 1985. 184 с.
Диаграммы состояния двойных и многокомпонентных систем на основе железа: Справочник/ Под ред. О.А. Банных, М.Е. Дрица. М.: Металлургия, 1986. 440 с.
Л.Л. Рохлин, Н.П. Абрукина
Al—Ga. АЛЮМИНИЙ^ГАЛЛИЙ
В одном из первых исследований диаграммы состояния Al—Ga в системе установлено образование нескольких соединений: Al2Ga, AlGa, AlGa2 [X]. Однако в ряде последующих работ убедительно показано, что в системе Al—Ga соединения не образуются и система относится к эвтектическому типу [Э, Ш, 1—4]. Положение линии
Ga,°/o (по массе)Ga,°/o (по массе)AlGa,°/o(am.)GaAlGa,°/o(am.)Ga
Ga,°/o (по массе)
Ga,°/o (по массе)
AlGa,°/o(am.)Ga
AlGa,°/o(am.)Ga
Рис. 82. Al—Ga
ликвидуса на диаграмме состояния показано на рис. 82 по данным работ [Ш, 1—3], хорошо согласующимися между собой. Температура эвтектики 26,6 °C приведена согласно данным работы [2]. Она является приблизительно средней из температур эвтектики, определенных в других работах, расхождение между которыми находится в общем в пределах ±0,5 °C. Концентрация эвтектической точки 95,8 (ат.) [98,33 % (по массе)] Ga указана по результатам работы
[3], в которой она уточнялась на основании термодинамических данных. Линии солидуса и растворимости Ga в (А1) на диаграмме приведены по данным работы [Ш]. Для отдельных температур растворимость Ga в твердом (А1) приведена ниже [Ш]:
6005504003002666005504003002666,010,016,018,020,02,44,16,97,88,86,010,016,018,020,02,44,16,97,88,8Температура, °C
600550400300266
600550400300266
6,010,016,018,020,0
2,44,16,97,88,8
6,010,016,018,020,0
2,44,16,97,88,8
Растворимость Ga:
% (по массе)
% (ат.)
Литература
Zoller Н.// Metall. 1957. Bd. 11. N 5. S. 378-381.
Clare J.W.H.// J. Inst. Met. 1957-1958. V. 86. N 9. P. 431-432.
Данилин B.H., Яценко C.H.// Журнал прикладной химии. 1968. Т. 41. № 7.
С. 1463-1468.
Girard С., Pros J.P., Argen J. et al.// Calphad. 1985. V. 9. N 2. P. 129—141.
Л.Л. Рохлин
Al-Gd. АЛЮМИНИЙ^ГАДОЛИНИЙ
Сведения о диаграмме состояния Al—Gd имеются в работах [1—4]. В работах [2, 3] при исследовании сплавов, богатых А1, методами микроструктурного, термического, рентгеновского анализов установлено эвтектическое превращение Ж * (Al) + Al3Gd при температуре 645 °C и содержании Gd в эвтектике 2 % (ат.) Сообщается о наличии перитектоидного превращения (Al) + Al3Gd * Al4Gd при температуре 400 °C и о возможном превращении в соединении Al3Gd, обусловленном упорядочением, температура которого на 2 °C ниже температуры эвтектического превращения [1, 2]. Однако авторы обзорной работы [5] считают, что соединение Al4Gd стабилизируется примесями. Температура кристаллизации эвтектики (aGd) + AlGd2 по данным работы [1] составляет 850 °C, а содержание Gd в эвтектике - 80,5 % (ат.) Gd.
Рис. 83. Al-Gd
В работе [4] диаграмма состояния построена во всей области концентраций по результатам микроструктурного, термического и рентгеновского анализов и, в основном, согласуется с данными работ [1—3]. Сплавы плавили в дуговой печи с использованием А1 чистотой 99,99 % (по массе) и Gd чистотой 99,9 % (по массе). В результате исследования было подтверждено существование ранее известных соединений Al3Gd [6, 7], Al2Gd [6, 8], AlGd [6], Al2Gd3 [9] и установлен состав наиболее богатого Gd соединения AlGd2 в отличие от соединения AlGd3, указанного в работе [1]. Не обнаружено также
соединение Al4Gd, на существование которого указывается в работах [2, 3], и соединение Al17Gd2, о котором сообщается в работе [10]. Согласно работе [4] соединение Al2Gd плавится конгруэнтно при температуре 1525 °C. Соединения Al3Gd, AlGd, Al2Gd3, AlGd2 образуются по перитектическим реакциям: Ж +Al2Gd * Al3Gd, Ж + + Al2Gd « AlGd, Ж + AlGd Al2Gd3 и Ж + Al2Gd3 * AlGd2 при температурах 1125°, 1075°, 980°, 950 °C, соответственно. В системе имеет место два эвтектических превращения: Ж (Al) + Al3Gd при температуре 650 °C и содержании -2,0 % (ат.) Gd и Ж (aGd) + + AlGd2 при 875 °C и -77,0 % (ат.) Gd. Растворимость Gd в (А1) практически отсутствует [ 11 ].
На рис. 83 приведена диаграмма состояния системы Al—Gd из обзорной работы [5], которая построена по результатам наиболее подробного исследования [4] с учетом данных по растворимости А1 в (Gd), полученных авторами работы [1]. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 54.
Таблица 54. Кристаллическая структура соединений системы Al—Gd
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
Al4Gd
ai4u
0/20, Imma
0,4442
0,6316
1,3739
[3]
Al3Gd
Ni3Sn*
№.
0,6331
—
0,4600
[3]
Р63/ттс
0,6308
0,4589
[6]
0,6320
0,4592
[7]
0,6333
0,4599
[12]
Al2Gd
Cu2Mg
cF24.
0,7902
[6]
Fd3m
0,7900
0,7897
—
—
[8]
[14]
AlGd
AlEr
OP16, Pmma
0,5888
1,1527
0,5656
[13]
Al2Gd3
Al2Zr3
tP2O.
0,8344
0,7656
[9]
Р4г! mnm
0,8329
0,7578
[13]
0,8343
—
0,7625
[14]
AlGd2
Co2Si
oP12, Puma
0,6606
0,5146
0,9531
[15]
Al17Gd2
Nil7Th2
№8,
P63/mmc
0,8869
—
0,9711
[10]
*При воздействии высоких давлений 0,45 Па и температуры 970 °C сингония соединения Al3Gd изменяется и становится ромбоэдрической типа ВаРЬ3 (символ Пирсона ЛР12, пр. гр. Я 3 m) с эквивалентными гексагональными параметрами решетки а = 0,6231 нм, с в 2,1173 нм [12].
Литература
Copeland M., Kato H./1 Physics and material problems of Reactor Control Rods. Proc, of Symp. on Vienna. 11—15 Nov. 1963. Vienna: 1964. P. 295—317.
Runnals O.J.C., Boucher R.R.// J. Metals, AIME. 1963. V. 15. N 9. P. 687.
Runnals O.J.C., Boucher RR.// J. Less-Common Met. 1967. V. 13. N 4. P. 431- 442.
Buschow K.H.J.// J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N 6. P. 452-456.
Elliot RP„ Shunk F.A.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1981. V. 2. N 2. P. 215—217.
Baenziger N.C., Moriarty J.L.// Acta crystallogr. 1961. V. 4. N 9. P. 948—950.
Van Vucht J.H.N., Buschow K.H.J.// Philips Res. Rep. 1964. V. 19. N 4. P. 319— 322.
Wernick J.H., Geller S.// Trans. AIME. 1960. V. 218. P. 866—868.
Baenziger N.C., Hagenbarth JJ.// Acta crystallogr. 1964. V. 17. N 5. P. 620-621. 10. Pop L, Dihoiu N., CoIdea M., Hagan C.// J. Less-Common Met. 1979. V. 64. N 1. P. 63-67.
Buschow K.H.J., van Vucht J.H.N.// Philips Res. Rep. 1967. V. 22. N 3. P. 233-245.
Cannon J.F., Hall Н.Т.// J. Less-Common Met. 1975. V. 40. N 3. P. 313—328.
Buschow K.H.J.// J. Less-Common Met. 1965. V. 8. N 3. P. 209—212.
Stalinski B., Pokrzywnicki S.// Phys. Status Solidi (a). 1966. V. 14, N 2. P. KI 57—К160.
Buschow K.HJ., Goot A.S.// J. Less-Common Met. 1971. V. 24. N 1. P. 117—120.
T.B. Добаткина
Al-Ge. АЛЮМИНИЙ—ГЕРМАНИЙ
Диаграмма состояния Al—Ge является диаграммой эвтектического типа. Промежуточные фазы не образуются. Приведенная в справочниках [X, Э] диаграмма состояния построена по данным работ [1, 2]. Она характеризуется эвтектическим превращением при температуре 424 °C с эвтектической точкой при содержании 30,3 % (ат.) Ge. Дальнейшие исследования не внесли каких-либо существенных изменений в изображении фазовых равновесий. Используя высокочистые материалы, содержащие 99,999 % (по массе) А1, 99,999 % (по массе) Ge, в работе [3] температура эвтектики была определена равной 415,5 °C. В работе [4] проведен расчет термодинамических свойств сплавов во всех трех фазах: Ж, (Al), (Ge). На основании полученных данных по коэффициентам активностей рассчитана диаграмма состояния Al—Ge, которая приведена на рис. 84. Эвтектика кристаллизуется при содержании 28,4 % (ат.) Ge и температуре 420 °C.
Согласно термодинамическому расчету [5] при давлении 2 ГПа образование эвтектики происходит при концентрации 43,4 % (ат.) Ge и температуре 440 °C.
По результатам рентгеновского анализа максимальная растворимость Ge в (А1) равна -2,8 % (ат.) [2]. С понижением температуры растворимость Ge в (А1) уменьшается. При температурах 395, 294 и
Рис. 84. Al—Ge
177 °C она составляет 1,97, 0,55 и 0,2 % (ат.) Ge, соответственно. Методом обратного рассеивания ионов определена растворимость Ge в тонком слое (А1) толщиной 100—600 нм, которая составляет 0,034; 0,034; 0,056; 0,176; 0,77; 0,78; 1,45 % (ат.) Ge при температурах 120, 160, 205, 250, 310, 350 и 395 °C, соответственно [6].
По данным рентгеновского, микроструктурного анализов, измерения микротвердости и удельного электросопротивления [5] максимальная растворимость Ge в (А1) под действием высокого давления 2 ГПа увеличивается от 2,8 до 7,3 % (ат.) Ge. При давлении -7 ГПа и температуре 400 °C она может достигать -18 % (ат.) Ge [7].
По данным работы [8] солидус системы Al—Ge в области, богатой Ge, имеет ретроградный характер. Растворимость А1 в (Ge) при температуре 925, 900, 675, 500, 300 °C составляет 0,17; 0,43; 0,97; 0,92; 0,63 % (ат.). Согласно результатам микроструктурного анализа и измерения микротвердости [9] максимальная растворимость А1 в (Ge) при эвтектической температуре составляет 1,2 % (ат.); ретроградный характер измерения растворимости не обнаружен.
Литература
Kroll W.// Melall und Erz. 1926. Bd. 23. S. 682—684.
StOhr F., Klemm W.// Z. Anorg. All. Chem. 1939. Bd. 241. N 4. S. 305—329.
Clark J.B., Pistorius C.W.F.T.// J. Less-Common Metals. 1974. V. 34. N 2. P. 233-236.
McAlister AJ-, Murray J.L// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V.5. N 4. P.341—347-
Банова C.M., Корсунская И.А., Кузнецов Г.М., Сергеев В.А.// Физика металлов и металловедение. 1978. Т. 46. № 3. С. 521—527.
Caywood J.M.// Metall. Trans. 1973. V. 4. N 3. P. 735—743.
Degtyareva V.F., Chipenko G.V., Belash I.I., et al// Phys. Status Solid! (a). 1985 V. 89. N 2. P. K127-K131.
Trumbore F.A., Porbansky EM., Tartaglia А.А.// J. Phys. Chern. Solids. 1959. V 11. N 3/4. P. 239-245.
Глазов B.M., Цзянь Цо-Жень, Лю Чжень-Юань// Журнал неорганической химии. 1962. Т. 7. № 3. С. 576-581.
Т.В. Добаткинд
Al—Н. АЛЮМИНИЙ—ВОДОРОД
Информация о растворимости Н в А1 в интервале температур 300 1100 С дана в справочнике [X]. В работе [1] приведены уравнения для расчета растворимости Н в А1. В интервале температур 400—630 °C зависимость растворимости Н в (А1) от давления и температуры описывается уравнением
Igx = 0,51gpH - 3,01 - 3300/Т,
где х — Н, % (ат.); р — давление, Па; Т — температура, К.
В жидком А1 при температуре 660—1050 °C растворимость Н гораздо больше:
Igx = 0,51gpH - 2,14 - 3086/Т.
При очень высоких температурах (1400—2300 °C) растворимость Н заметно снижается из-за увеличения давления паров А1:
Igx = 051gpH - 3,32 - 2190/T + 0,5(105 - pA1).
На основании собственных экспериментальных данных и данных других работ авторами работ [2, 3] построен высокотемпературный участок диаграммы состояния Al—Н в области, богатой А1 (рис. 85).
Н очень незначительно понижает температуру плавления А1, а при кристаллизации в системе наблюдается газоэвтектическое превращение Ж - (А1) + Н2,
Литература
Фромм Е., Гебхардт R// Газы и углерод в металлах: Пер. с нем./ Под ред. Б.В. Линчевского. М.: Металлургия, 1980. 712 с.
Шаповалов В.И., Сердюк Н.П.// Изв. вузов. Цветная металлургия. 1982. № 1. С. 69-73.
Шаповалов В.И., Сердюк Н.П., Семик А.П.// Доклады АН УССР. 1981. № 6. С. 102-105.
В.И. Шаповалов
Al—Hf. АЛЮМИНИЙ—ГАФНИЙ
Диаграмма состояния Al—Hf наиболее полно построена в работе [1] по результатам микроструктурного, рентгеновского и термического анализов (рис. 86).
Сплавы выплавляли из А1 чистотой 99,99 % (по массе) и иодидно- го Hf чистотой 99,8 % (по массе) в дуговой печи с нерасходуемым вольфрамовым электродом в атмосфере очищенного гелия. При понижении температуры в сплавах кристаллизуются пять интерметаллических соединений Al2Hf3, AlHf, Al3Hf2, Al2Hf и Al3Hf, из которых только Al3Hf2 образуется по перитектической реакции при температуре 1640±20 °C, остальные четыре соединения плавятся конгруэнтно при 1590±25 °C (Al2Hf3), -1800 °C (AlHf), 1650±25 °C (Al2Hf) и -1590 °C (Al3Hf). Кроме того, предполагается образование еще одного соединения АуЕйу неизвестного состава по перитектической реакции. В системе образуется четыре эвтектики: PHf + Al2Hf3 (1530 °C), Al-2Hf3 + AlHf (1550°C), Al3Hf2 + Al2Hf (1495 °C) и Al2Hf + + Al3Hf (1540 °C).
В фазе (PHf) при температуре 1530 °C растворяется до 33—35 % (ат.) А1, а в (aHf) при температуре -1450 С — до 30 % (ат.) А1. Максимальная растворимость Hf в (А1) по данным работы [2] составляет 1,17 % (по массе) при температуре 665 °C. С понижением температуры растворимость падает и при комнатной температуре она составляет 0,1% (по массе) Hf.
Данные о кристаллической структуре фаз, образующихся в системе А1—Hf, приведены в табл. 55. Кроме перечисленных выше фаз, в
HfAI .•/•(am.)AlHfAI .•/•(am.)AlСоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр. гр.Параметры решетки, нмаbсА1Ш2А12Си1/12, 14/тст0,677 (6)—0,5372Al3Hf5Mn5Si3API 6, Рб^/тст0,805 (2)—0,569 (0)Al3Hf4Al3Zr4НР1, Р60,533 (1)—0,541 (4)А12ШMgZn2API 2, P63/mmc0,5241—0,8673СоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр. гр.Параметры решетки, нмаbсА1Ш2А12Си1/12, 14/тст0,677 (6)—0,5372Al3Hf5Mn5Si3API 6, Рб^/тст0,805 (2)—0,569 (0)Al3Hf4Al3Zr4НР1, Р60,533 (1)—0,541 (4)А12ШMgZn2API 2, P63/mmc0,5241—0,8673Рис. 86. Al—HfРис. 86. Al—Hf
HfAI .•/•(am.)Al
HfAI .•/•(am.)Al
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
А1Ш2
А12Си
1/12, 14/тст
0,677 (6)
—
0,5372
Al3Hf5
Mn5Si3
API 6, Рб^/тст
0,805 (2)
—
0,569 (0)
Al3Hf4
Al3Zr4
НР1, Р6
0,533 (1)
—
0,541 (4)
А12Ш
MgZn2
API 2, P63/mmc
0,5241
—
0,8673
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
А1Ш2
А12Си
1/12, 14/тст
0,677 (6)
—
0,5372
Al3Hf5
Mn5Si3
API 6, Рб^/тст
0,805 (2)
—
0,569 (0)
Al3Hf4
Al3Zr4
НР1, Р6
0,533 (1)
—
0,541 (4)
А12Ш
MgZn2
API 2, P63/mmc
0,5241
—
0,8673
Рис. 86. Al—Hf
Рис. 86. Al—Hf
Литература
Цыганова И.А., Тылкина М.А., Савицкий Е.М.// Изв. АН СССР. Металлы, 1970. № 1. С. 160-163.
Замоторин М.И., Замоторина Т.М.// Труды Ленинградского политехнического института. 1966. № 268. С. 76—77.
Г. К. Алексеенко
Al-Hg. АЛЮМИНИЙ-РТУТЬ
На рис. 87 представлена диаграмма состояния системы Al—Hg, где линия ликвидус построена в интервале концентрации 0—95,45 % (ат.) Hg с помощью термического анализа [1] ив интервале концентраций 17,3—92,5 % (ат.) Hg с помощью химического анализа [2],
таблице приведены сведения еще о трех соединениях AlHf2, Al3Hf5, Al3Hf4, одно из которых AlHf2 близко по составу к предположительно указанному на рисунке соединению AlKHfy.
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
Al2Hf3
Al2Zr3
1Р20, Р42/ттт
0,7535
—
0,6906
AlHf
CrB
оС8, Стет
0,325 (3)
1,083 (1)
0,4282
Al,Hfz
—
Fddl
0,952 (3)
1,376 (3)
0,552 (2)
Al3Hf
Al3Ti
tI8, 14/ттт
0,3893
—
0,8925
Al3Zr
tn 6, 16/ттт
0,3989
—
1,7155
Таблица 55. Кристаллическая структура соединений системы Al—Hf (П)
Д1Ид,% Cam.)Ид
Рис. 87. Al-Hg
результаты которых хорошо согласуются. Эвтектическая температура почти совпадает с точкой плавления Hg, что говорит о чрезвычайно малой растворимости А1 в (Hg) при комнатной температуре. Представленная на рисунке диаграмма приведена согласно работе [X] с корректировкой температур плавления чистых металлов в соответствии с существующими стандартами. Экспериментальные результаты по растворимости Hg в (А1) очень различны из-за трудности получения равновесных сплавов [X].
В работе [3] обобщены литературные данные по диаграмме состояния Al—Hg.
Литература
Gruyter CJ.// Rec. Trav. Chim. 1925. V. 44. P. 937-969.
Klemm W„ Weiss P./1 T. Anorg. All. Chem. 1940. Bd. 245. S. 285-287.
McAlister A.J.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 3. P. 219—221.
Г. К. Алексеенко
Al—Но. АЛЮМИНИЙ—ГОЛЬМИЙ
Диаграмма состояния в области концентраций до 85 % (ат.) Но построена в работе [1] по результатам микроструктурного, дифференциального термического и рентгеновского анализов. Сплавы
готовили в высокочастотной печи в тиглях, состоящих из смеси окиси А1 и окиси Но, используя А1 высокой чистоты и Но, содержащий 99 % (по массе) Но.
Рис. 88. А1—НоРис. 88. А1—Но
Рис. 88. А1—Но
Рис. 88. А1—Но
На рис. 88 приведена диаграмма состояния системы А1—Но, построенная в обзорной работе [2] по данным работы [1]. В сплавах системы образуются пять соединений: А13Но, А12Но, А1Но, А12Но3, А1Но2. Соединения А12Но и А1Но2 плавятся конгруэнтно при температурах 1530 и 1018 °C, соответственно. Соединения А13Но, А1Но, А)2Но3 образуются по перитектическим реакциям при температурах 1087, 1115 и 994 °C, соответственно. В системе кристаллизуется три эвтектики: А1 + А13Но при температуре 650 °C и содержании -1,8 % (ат.) Но, А12Но3 + А12Но при 984 °C и 64 % (ат.) Но и А1Но2 + Но при 976 °C и 76 % (ат.) Но. Растворимость Но в (А1) очень незначительная и согласно данным работы [1] составляет <0,008 % (ат.).
В табл. 56 приведены кристаллографические данные соединений системы А1—Но.
Таблица 56. Кристаллическая структура соединений системы А1—Но
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
Al3Ho
Al3Ho
AR20, R3m
0,6052
0,6040
0,6049
—
3,5930
3,579
3,573
[3]
[4]
[5]
Al2Ho
Cu2Mg
cF24, Fd3m
0,782 0,7813 0,78024
—
—
[9] [10] [И]
AlHo
AlEr
oP\6, Pmma
0,5801
1,1339
0,5621
[2, 12]
AlzHo3
Al2Zr3
tP20, P42/mnm
0,8182
—
0,7525
[12]
AlHoz
Co2Si
oPV2, Pnma
0,6528
0,5053
0,9347
[13]
В работе [5] указывается, что соединение А13Но может иметь структуру типа Ni3Ti с параметрами а = 0,606 нм; с = 0,953 нм после отжига при 650 °C в течение девяти недель. Под воздействием давления (6,4 ГПа) и температуры (970 °C) в течение 5 мин соединение А13Но со структурой А13Но переходит в структуру CuAu3 с параметром а = 0,4230 (1) нм [6]. Такая же структура для соединения А13Но определена в работах [5, 7, 8] при обычных условиях.
Литература
Meyer A.// J. Less-Common Met. 1966. V 10. N 2. Р. 121—129.
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1988. V. 9. N 6. P. 684-686.
Van Vucht J.H.N., Buschow K.H.J.// Philips Res. Rep. 1964. V. 19. N 4. P. 319- 322.
РисРисЗалуцкий И.И., Крипякевич П.И.// Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1966. Т. 2. № 2. С. 264-268.Havinga Е.Е., van Vucht J.H.N., Buschow K.H.J.// Philips Res. Rep. 1969. V. 24.N 5. P. 407—426.Cannon J.F., Hall H.T.// J. Less-Common Met. 1975. V. 40. N 3. P. 313-328.Moriarty J.L, Gordon R.O., Humphreys J.E.// Acta Crystallogr. 1965. V. 19. N 2.P. 285-286.Buschow K.H.J., van Vucht J.H.N.// Philips Res. Rep. 1967. V. 22. N 3. P. 233- 245.Meyer A.// Naturwissenschaften. 1964. Bd. 51. N 8. S. 189—190.Wernick J.H., Geller S.// Trans. AIME. 1960. V. 218. N 5. P. 866-868.Harris I.R., Mansey R.C., Raynor G.V.// J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N 4.P. 270-280.Buschow K.H.J.// J. Uss-Common Met. 1965. V. 8. N 3. P. 209-212.Buschow K.HJ., Goot A.S.// J. Less-Common Met. 1971. V. 24. N 1. P. 117-120.T.B. ДобаткинаЗалуцкий И.И., Крипякевич П.И.// Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1966. Т. 2. № 2. С. 264-268.Havinga Е.Е., van Vucht J.H.N., Buschow K.H.J.// Philips Res. Rep. 1969. V. 24.N 5. P. 407—426.Cannon J.F., Hall H.T.// J. Less-Common Met. 1975. V. 40. N 3. P. 313-328.Moriarty J.L, Gordon R.O., Humphreys J.E.// Acta Crystallogr. 1965. V. 19. N 2.P. 285-286.Buschow K.H.J., van Vucht J.H.N.// Philips Res. Rep. 1967. V. 22. N 3. P. 233- 245.Meyer A.// Naturwissenschaften. 1964. Bd. 51. N 8. S. 189—190.Wernick J.H., Geller S.// Trans. AIME. 1960. V. 218. N 5. P. 866-868.Harris I.R., Mansey R.C., Raynor G.V.// J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N 4.P. 270-280.Buschow K.H.J.// J. Uss-Common Met. 1965. V. 8. N 3. P. 209-212.Buschow K.HJ., Goot A.S.// J. Less-Common Met. 1971. V. 24. N 1. P. 117-120.T.B. ДобаткинаAl—I. АЛЮМИНИЙ—ЙОДAl и I образуют соединение AH3. Температура плавления этого соединения по данным различных исследователей находится в пределах 186,5-188,9 °C [1].Al—I. АЛЮМИНИЙ—ЙОДAl и I образуют соединение AH3. Температура плавления этого соединения по данным различных исследователей находится в пределах 186,5-188,9 °C [1].Литература1. Плавкость систем из безводных неорганических солей: Справочник/ Под ред. Н.К. Воскресенской. М,—Л.: Изд-во АН СССР, 1961. 646 с.Л. Л. РохлинА1-1п. АЛЮМИНИЙ—ИНДИЙДиаграмма состояния Al—In характеризуется расслоением в жидком состоянии и отсутствием соединений [X, М, 1, 2]. На рис. 89 приведена диаграмма состояния согласно работе [М], которая осно-Литература1. Плавкость систем из безводных неорганических солей: Справочник/ Под ред. Н.К. Воскресенской. М,—Л.: Изд-во АН СССР, 1961. 646 с.Л. Л. РохлинА1-1п. АЛЮМИНИЙ—ИНДИЙДиаграмма состояния Al—In характеризуется расслоением в жидком состоянии и отсутствием соединений [X, М, 1, 2]. На рис. 89 приведена диаграмма состояния согласно работе [М], которая осно-вывается на термодинамической оптимизации путем расчетов с использованием энтальпии смешения и данных о фазовых границах. Согласно экспериментальным данным работы [1] диаграмма состояния характеризуется наличием монотектической реакции при содержании 5 % (ат.) In и температуре 637 °C. Критическая точка бино- дальной кривой расслоения жидкости определена по этой работе при температуре 830 °C и содержании 40 % (ат.) In.Растворимость In в (А1) приведена в работе [2], она составляет 0,085 % (по массе) In при температуре 560 °C и 0,17 % (по массе) In при монотектической температуре.ЛитератураPredel В.// Z. Metallkunde. 1965. Bd. 11. S. 791-798.Samuels L.E.// J. Inst. Met. 1955-1956. V. 84. P. 333-336.Г.К. АлексеенкоAl-Ir. АЛЮМИНИЙ-ИРИДИЙВ работе [1] сообщается об образовании в системе А1—1г соедине ния АПг, имеющего ОЦК структуру типа CsCl (символ Пирсона сР2, пр. гр. РтЗт), а = 0,2983 нм. Исследование проводили рентгеновским методом на образцах, полученных закалкой из жидкого состояния. В справочнике [Ш] указывается, что порошковые рентгенограммы литых сплавов в интервале концентраций А121г—А141г обнаруживают большое сродство с соответствующими рентгенограммами сплавов Al—Os.ЛитератураEsslinger Р., Schubert К.// Z. Metallkunde. 1957. Bd. 48. N 3. S. 126-134.Л. Л. РохлинAl-К. АЛЮМИНИЙ—КАЛИЙСистема А1—К (рис. 90) характеризуется практически полной несмешиваемостью компонентов в жидком состоянии и отсутствием взаимной растворимости в твердом состоянии. Добавка А1 к К и К к А1 практически не изменяет их температур плавления [X]. На представленной диаграмме температуры плавления чис-вывается на термодинамической оптимизации путем расчетов с использованием энтальпии смешения и данных о фазовых границах. Согласно экспериментальным данным работы [1] диаграмма состояния характеризуется наличием монотектической реакции при содержании 5 % (ат.) In и температуре 637 °C. Критическая точка бино- дальной кривой расслоения жидкости определена по этой работе при температуре 830 °C и содержании 40 % (ат.) In.Растворимость In в (А1) приведена в работе [2], она составляет 0,085 % (по массе) In при температуре 560 °C и 0,17 % (по массе) In при монотектической температуре.ЛитератураPredel В.// Z. Metallkunde. 1965. Bd. 11. S. 791-798.Samuels L.E.// J. Inst. Met. 1955-1956. V. 84. P. 333-336.Г.К. АлексеенкоAl-Ir. АЛЮМИНИЙ-ИРИДИЙВ работе [1] сообщается об образовании в системе А1—1г соедине ния АПг, имеющего ОЦК структуру типа CsCl (символ Пирсона сР2, пр. гр. РтЗт), а = 0,2983 нм. Исследование проводили рентгеновским методом на образцах, полученных закалкой из жидкого состояния. В справочнике [Ш] указывается, что порошковые рентгенограммы литых сплавов в интервале концентраций А121г—А141г обнаруживают большое сродство с соответствующими рентгенограммами сплавов Al—Os.ЛитератураEsslinger Р., Schubert К.// Z. Metallkunde. 1957. Bd. 48. N 3. S. 126-134.Л. Л. РохлинAl-К. АЛЮМИНИЙ—КАЛИЙСистема А1—К (рис. 90) характеризуется практически полной несмешиваемостью компонентов в жидком состоянии и отсутствием взаимной растворимости в твердом состоянии. Добавка А1 к К и К к А1 практически не изменяет их температур плавления [X]. На представленной диаграмме температуры плавления чис-6 Зак. 15346 Зак. 1534
Рис
Рис
Залуцкий И.И., Крипякевич П.И.// Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1966. Т. 2. № 2. С. 264-268.
Havinga Е.Е., van Vucht J.H.N., Buschow K.H.J.// Philips Res. Rep. 1969. V. 24.
N 5. P. 407—426.
Cannon J.F., Hall H.T.// J. Less-Common Met. 1975. V. 40. N 3. P. 313-328.
Moriarty J.L, Gordon R.O., Humphreys J.E.// Acta Crystallogr. 1965. V. 19. N 2.
P. 285-286.
Buschow K.H.J., van Vucht J.H.N.// Philips Res. Rep. 1967. V. 22. N 3. P. 233- 245.
Meyer A.// Naturwissenschaften. 1964. Bd. 51. N 8. S. 189—190.
Wernick J.H., Geller S.// Trans. AIME. 1960. V. 218. N 5. P. 866-868.
Harris I.R., Mansey R.C., Raynor G.V.// J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N 4.
P. 270-280.
Buschow K.H.J.// J. Uss-Common Met. 1965. V. 8. N 3. P. 209-212.
Buschow K.HJ., Goot A.S.// J. Less-Common Met. 1971. V. 24. N 1. P. 117-120.
T.B. Добаткина
Залуцкий И.И., Крипякевич П.И.// Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1966. Т. 2. № 2. С. 264-268.
Havinga Е.Е., van Vucht J.H.N., Buschow K.H.J.// Philips Res. Rep. 1969. V. 24.
N 5. P. 407—426.
Cannon J.F., Hall H.T.// J. Less-Common Met. 1975. V. 40. N 3. P. 313-328.
Moriarty J.L, Gordon R.O., Humphreys J.E.// Acta Crystallogr. 1965. V. 19. N 2.
P. 285-286.
Buschow K.H.J., van Vucht J.H.N.// Philips Res. Rep. 1967. V. 22. N 3. P. 233- 245.
Meyer A.// Naturwissenschaften. 1964. Bd. 51. N 8. S. 189—190.
Wernick J.H., Geller S.// Trans. AIME. 1960. V. 218. N 5. P. 866-868.
Harris I.R., Mansey R.C., Raynor G.V.// J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N 4.
P. 270-280.
Buschow K.H.J.// J. Uss-Common Met. 1965. V. 8. N 3. P. 209-212.
Buschow K.HJ., Goot A.S.// J. Less-Common Met. 1971. V. 24. N 1. P. 117-120.
T.B. Добаткина
Al—I. АЛЮМИНИЙ—ЙОД
Al и I образуют соединение AH3. Температура плавления этого соединения по данным различных исследователей находится в пределах 186,5-188,9 °C [1].
Al—I. АЛЮМИНИЙ—ЙОД
Al и I образуют соединение AH3. Температура плавления этого соединения по данным различных исследователей находится в пределах 186,5-188,9 °C [1].
Литература
1. Плавкость систем из безводных неорганических солей: Справочник/ Под ред. Н.К. Воскресенской. М,—Л.: Изд-во АН СССР, 1961. 646 с.
Л. Л. Рохлин
А1-1п. АЛЮМИНИЙ—ИНДИЙ
Диаграмма состояния Al—In характеризуется расслоением в жидком состоянии и отсутствием соединений [X, М, 1, 2]. На рис. 89 приведена диаграмма состояния согласно работе [М], которая осно-
Литература
1. Плавкость систем из безводных неорганических солей: Справочник/ Под ред. Н.К. Воскресенской. М,—Л.: Изд-во АН СССР, 1961. 646 с.
Л. Л. Рохлин
А1-1п. АЛЮМИНИЙ—ИНДИЙ
Диаграмма состояния Al—In характеризуется расслоением в жидком состоянии и отсутствием соединений [X, М, 1, 2]. На рис. 89 приведена диаграмма состояния согласно работе [М], которая осно-
вывается на термодинамической оптимизации путем расчетов с использованием энтальпии смешения и данных о фазовых границах. Согласно экспериментальным данным работы [1] диаграмма состояния характеризуется наличием монотектической реакции при содержании 5 % (ат.) In и температуре 637 °C. Критическая точка бино- дальной кривой расслоения жидкости определена по этой работе при температуре 830 °C и содержании 40 % (ат.) In.
Растворимость In в (А1) приведена в работе [2], она составляет 0,085 % (по массе) In при температуре 560 °C и 0,17 % (по массе) In при монотектической температуре.
Литература
Predel В.// Z. Metallkunde. 1965. Bd. 11. S. 791-798.
Samuels L.E.// J. Inst. Met. 1955-1956. V. 84. P. 333-336.
Г.К. Алексеенко
Al-Ir. АЛЮМИНИЙ-ИРИДИЙ
В работе [1] сообщается об образовании в системе А1—1г соедине ния АПг, имеющего ОЦК структуру типа CsCl (символ Пирсона сР2, пр. гр. РтЗт), а = 0,2983 нм. Исследование проводили рентгеновским методом на образцах, полученных закалкой из жидкого состояния. В справочнике [Ш] указывается, что порошковые рентгенограммы литых сплавов в интервале концентраций А121г—А141г обнаруживают большое сродство с соответствующими рентгенограммами сплавов Al—Os.
Литература
Esslinger Р., Schubert К.// Z. Metallkunde. 1957. Bd. 48. N 3. S. 126-134.
Л. Л. Рохлин
Al-К. АЛЮМИНИЙ—КАЛИЙ
Система А1—К (рис. 90) характеризуется практически полной несмешиваемостью компонентов в жидком состоянии и отсутствием взаимной растворимости в твердом состоянии. Добавка А1 к К и К к А1 практически не изменяет их температур плавления [X]. На представленной диаграмме температуры плавления чис-
вывается на термодинамической оптимизации путем расчетов с использованием энтальпии смешения и данных о фазовых границах. Согласно экспериментальным данным работы [1] диаграмма состояния характеризуется наличием монотектической реакции при содержании 5 % (ат.) In и температуре 637 °C. Критическая точка бино- дальной кривой расслоения жидкости определена по этой работе при температуре 830 °C и содержании 40 % (ат.) In.
Растворимость In в (А1) приведена в работе [2], она составляет 0,085 % (по массе) In при температуре 560 °C и 0,17 % (по массе) In при монотектической температуре.
Литература
Predel В.// Z. Metallkunde. 1965. Bd. 11. S. 791-798.
Samuels L.E.// J. Inst. Met. 1955-1956. V. 84. P. 333-336.
Г.К. Алексеенко
Al-Ir. АЛЮМИНИЙ-ИРИДИЙ
В работе [1] сообщается об образовании в системе А1—1г соедине ния АПг, имеющего ОЦК структуру типа CsCl (символ Пирсона сР2, пр. гр. РтЗт), а = 0,2983 нм. Исследование проводили рентгеновским методом на образцах, полученных закалкой из жидкого состояния. В справочнике [Ш] указывается, что порошковые рентгенограммы литых сплавов в интервале концентраций А121г—А141г обнаруживают большое сродство с соответствующими рентгенограммами сплавов Al—Os.
Литература
Esslinger Р., Schubert К.// Z. Metallkunde. 1957. Bd. 48. N 3. S. 126-134.
Л. Л. Рохлин
Al-К. АЛЮМИНИЙ—КАЛИЙ
Система А1—К (рис. 90) характеризуется практически полной несмешиваемостью компонентов в жидком состоянии и отсутствием взаимной растворимости в твердом состоянии. Добавка А1 к К и К к А1 практически не изменяет их температур плавления [X]. На представленной диаграмме температуры плавления чис-
6 Зак. 1534
6 Зак. 1534
рис. 89. Al-in
К, %> (no массе)
Рис. 90. Al—К
тых металлов приведены согласно существующим стандартам. В соответствии с этим скорректированы температуры нонвариантных равновесий.
Л.Л. Рохлин
M-La. АЛЮМИНИЙ-ЛАНТАН
Диаграмма состояния Al—La впервые была построена по результатам микроструктурного и термического анализов в работе [ 1 ], авторами которой установлено существование трех соединений: Al4La, Al2La, AlLa. Результаты дальнейших исследований сплавов данной системы обобщены в справочнике [X].
Диаграмма состояния Al—La была вновь подробно изучена с помощью методов микроструктурного и рентгеновского анализов в работе [2]. При исследовании использовали А1 чистотой 99,99 % (по массе) и La чистотой 99,9 % (по массе). Данные этой работы положены в основу построения диаграммы состояния Al—La (рис. 91) авторами работы [3], которые сделали критический анализ всех имеющихся экспериментальных данных. В системе образуются соединения А1ц1а3, Al3La, AlxLa, Al2La, AlLa, AlLa3. Формула соединения AlnLa3 принята по работе [4] в отличие от формулы Al4La, указанной в работе [2]. Соединения AlnLa3, Al2La плавятся конгруэнтно при температуре 1240 и 1405 °C, соответственно. Соединения Al3La, AlxLa, Al2La, AlLa3 образуются по перитектическим реакциям при температурах 1170, 1240, 873, 550 °C, соответственно.
La/Atno массе)
Рис. 91. Al—La
В сплавах системы кристаллизуются эвтектики Al + Al11La3 при температуре 640 °C, AlnLa3 + AlxLa при температуре 1220 °C и La + + AlLa3 при температуре 547 °C. Предположительно при температуре 915 °C соединение AlnLa3 претерпевает полиморфное превращение. В работе [5] температура этого превращения указывается равной 816 °C. Кроме того, по данным работы [5] ближайшая к А1 эвтектика кристаллизуется при температуре 639 °C, соединение Al2La плавится при 1424 °C, соединение Alla образуется при температуре 859 °C. Следует отметить, что существенное различие в значениях температур ликвидуса, приведенных в работах [2] и [5], наблюдается для сплавов, содержащих 33—100 % (ат.) La.
Al не растворяется в (La) [2]. Растворимость La в (А1), определенная методами микроструктурного анализа, измерения электросопротивления и микротвердости при температурах 620, 600 и 500 °C составляет 0,006 % (ат.) [0,03 % (по массе)], 0,002 % (ат.) [0,01 % (по массе)] <0,002 % (ат.) [<0,01 % (по массе)], соответственно. Максимальная растворимость при температуре 640 °C равна 0,01 % (ат.) [0,05 % (по массе)] La [6].
Данные о кристаллической структуре соединений, образующихся в системе Al—La, приведены в табл. 57.
6»
Таблица 57. Кристаллическая структура соединений системы Al—La
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источ- НИК
a
b
c
a Al ( ,La3
AlMLa3
0/28,
0,4431
1,3142
1,0132
[4]
Immm
0,4434
1,3148
1,0125
[7]
pAl||La3
Al4Ba
то,
0,4405
1,0140
[2]
Itimmm
0,448
—
1,042
[3]
0,442
—
1,02
[8]
Al3La
Ni3Sn
hP8,
0,6662
—
0,4609
[2]
РбД mmc
0,6667
—
0,4619
[9]
AlxLa
A1B2
hP3, РЫттт
0,4478
—
0,4347
[2]
Al2La
Cu2Mg
cF2A,
0,8153
—
—
[2]
Fd3m
0,816
—
—
[Ю]
0,8145
—
—
[И]
AlLa
AlCe
oC 16, Стет или
0,9531 (6)
0,7734 (6)
0,5809 (5)
[2, 3]
Cmcl
AlLa3
Ni3Sn
hP8, РбДттс
0,7228 (33)
—
0,5517 (13)
[2, 3]
Литература
Canneri G.// Metallurgia italiana. 1932. V. 24. Р. 3-7.
Buschow K.H.J.// Philips Res. Rep. 1965. V. 20. N 3. P. 337-348.
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1988. V. 9. N 6. P. 686-689.
Gomes de Mesquita A.H., Buschow K.H.J.// Acta Crystallogr. 1967. V. 22. N 4. P. 497-501.
landelli A.// The Physical Chemistry of Metallic Solutions and Intermetallic Compounds. London: H.M. Station. Office, 1959. V 1. P. 3 Fpl—3Fpll.
Дриц M.E., Каданер Э.С., Нгуен Динь Шоа// Изв. АН СССР. Металлы. 1969. № 1. С. 219—223.
Залуцький I.I., Крип’якевич П.1.// Доповад АН УРСР. 1967. № 4. С. 362— 366.
Nowotny Н.// Z. Metallkunde. 1942. Bd. 35. N 1. S. 22-24.
Залуцкий И.И., Крипякевич П.И.// Кристаллография. 1967. Т. 12. № 3. С. 394-397.
Nowotny Н.// Naturwissen schaften. 1941. Bd. 29. N 42/43. S. 654.
Wernick J.H., Geller S.// Trans. AIME. 1960. V. 218. N 5. P. 866-868.
T.B. Добаткина
Al—Li. АЛЮМИНИЙ—ЛИТИЙ
Построенная по совокупности работ диаграмма состояния Al—Li представлена в справочнике [X]. Проведенные позднее исследования были посвящены определению растворимости Li в (А1) [1—6], уточнению фазового состава, фазовых равновесий и теоретическим расчетам строения диаграммы состояния [7—10].
Рис. 92. Al—Li
На рис. 92 приведена диаграмма состояния согласно работе [7] (превращение при температуре 275 °C указано по данным работы [М]). Авторами работы [7] была тщательно экспериментально исследована область диаграммы состояния Al—AlLi (P-фаза), а также сделана термодинамическая оценка результатов предыдущих исследований и проведен расчет всей диаграммы.
Диаграмма состояния Al—Li характеризуется образованием трех соединений. Соединение AlLi (p-фаза) плавится конгруэнтно при 697 °C. Соединения Al2Li3 (у-фаза) и Al4Li9 (е-фаза) образуются по перитектическим реакциям при температурах 520 и 335 °C, соответственно. Для соединения Al2Li3 ранее была принята формула AlLi2. Соединение Al4Li9 (е-фаза) претерпевает полиморфное превращение при температуре -275 °C [М]. Со стороны А1 и со стороны Li в системе имеют место эвтектические превращения при температурах 600 и 167 °C, соответственно.
Для эвтектического превращения со стороны А1 определялись также значения температуры в пределах 590—602 °C [X] и концентрации эвтектической точки в пределах 22,5—30 % (ат.) Li [X]. Температура кристаллизации соединения AlLi составляет 718 °C [X] или 660,4 °C [М]. Температура перитектического превращения с образованием соединения А1Ы2 равна 521 °C, концентрация Li в жидкой фазе 78 % (ат.) [X]. Для температуры эвтектического превращения со стороны Li в работе [X] принимается значение 179 °C,
в работе [М] — 177 °C. В отличие от приведенной на рис. 92 диаграммы состояния в работе [10] твердый раствор (Li) образуется по перитектической реакции Ж + Al2Li3 •* (Li) при температуре 329 °C, а соединение, богатое Li, AlLi5 (вместо А141д9) образуется по перитектоидной реакции (Li) + Al2Li3 ** AlLi5 при температуре 242 °C.
Растворимость Li в (А1) по результатам различных исследований колеблется в довольно широких пределах. Для максимальной растворимости при эвтектической температуре приводятся значения от 10,7 % [4] до 22 % (ат.) Li [11]. На диаграмме приведена растворимость Li в (А1) согласно работе [7], авторы которой обобщили результаты работ [2, 3, 5, 6]. Максимальная растворимость Li в (А1) составляет 14,6 % (ат.) [2], 15,8 % (ат.) [6]. Растворимость Li в (А1) по данным ряда исследователей при разных температурах приведена ниже:
500
499
429
400
400
300
225
200
200
11,6
11,2
9,06
6,3
8,2
4,9
6,4
1,5
2,4
[6]
[3]
[3]
[2]
[6]
[6]
[3]
[2]
[6]
Температура, °C
Растворимость Li, % (ат.)
Источник
Соединение АПл имеет кубическую структуру типа NaTl (символ Пирсона сЛ6, пр. гр. Fd^m1) с а = 0,637-0,638 нм [X]. Соединение А121л3 имеет ромбоэдрическую структуру (пр. гр. ЯЗт) [М], соединение Al4Lig (е) — моноклинную структуру (пр. гр. С2/т) [М].
Литература
Nowak S.K.// J. Metals AIME. 1956. V. 8. N 5. P. 553—556.
Jones W.R.D., Das P.P// J. Inst. Met. 1958—1959. V. 87. N 10. P. 338-340.
Costas L.P., Marshall R.P.// Trans. AIME. 1962. V. 224. N 5. P. 970—974.
Свидерская 3.A., Каданер Э.С., Туркина Н.И., Кузьмина В.И.// Металловедение и термическая обработка металлов. 1963. № 12. С. 2—6.
Wen C.J., Weppner W., Boukamp B.A., Huggins R.A.// Metall Trans. B. 1980. V. 11. N 1. P. 131-137.
Scharmann T„ Geissler LK.// Giessereiforschung. 1980. Bd. 32. N 4. S. 163—174.
Sinn-Wen Chen, Chia-Hong Jan. Jen-Chwen Lin, Y. Austin Chang// Metall. Trans. A. 1989. V. 20. N 11. P. 2247-2258.
Saboungi M.-L., Hsu-Chen C.// Calphad. 1977. V. 1. N 3. P. 237-251.
Saboungi M.-L„ Hsu-Chen C.// U.S. Dep. Commer. Nat. Bur. Stand. Spec. Publ. 1978. N 496/2. P. 1109-1138.
Scharmann T„ Voss H.J.// Giessereiforschung. 1981. Bd. 33. N 2. S. 33-53.
Вол A.E. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Физматгиз, 1959. Т. 1. 756 с.
Л. Л. Рохлин
Al—Lu. АЛЮМИНИЙ-ЛЮТЕЦИЙ
Диаграмма состояния Al—Lu не построена. В сплавах системы образуются соединения Al3Lu [1, 2] и Al2Lu [3].
Соединение Al3Lu имеет кубическую структуру типа AuCu3 (символ Пирсона сР4, пр. гр. РтЗт) с параметром решетки а = = 0,4187 нм [1], а = 0,4186 (1) нм [2], а = 0,4189 (1) [4].
В работе [1] соединение Al3Lu получено при обычных условиях, а в работе [2] синтезировано при воздействии высоких давлений (6,2 ГПа) и температуры (970 °C) в течение 60 мин.
Соединение Al2Lu имеет кубическую структуру типа MgCu2 (символ Пирсона сПА, пр. гр. Fd3m) с параметром решетки а = = 0,7742 нм [3].
Литература
Залуцкий И.И., Крипякевич П.И.// Кристаллография. 1967. Т. 12. № 3. С. 394-397.
Cannon J.F., Hall Н.Т.// J. Less-Common Met. 1975. V. 40. N 3. P. 313—328.
Haszko S.E.// Trans. AIME. 1960. V. 218. N 5. P. 958.
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1988. V. 9. N 6. P. 690-691.
T.B. Добаткина
Al—Mg. АЛЮМИНИЙ—МАГНИЙ
Диаграмма состояния, приведенная в справочнике [X], уточнена на основании экспериментальных исследований [1—4] и путем термодинамического расчета [5—7,17].
На рис. 93 приведена диаграмма состояния Al—Mg по данным работы [1], области твердых растворов (А1) и (Mg) построены согласно данным, принятым в справочнике [X]. На рис. 94 средняя часть диаграммы показана в увеличенном масштабе.
В работе [1] исследование проведено методами дифференциального термического, микрорентгеноспектрального и микроструктурного анализов. В системе образуются фазы P(Al3Mg2), y(Ali2Mgi7), C(Al52Mg48), e(Al30Mg23). Фазы p и у плавятся конгруэнтно при температурах 453 и 460 °C, соответственно. Фазы е и С образуются по перитектическим реакциям при температурах 450 и 452 °C, соответственно. В отличие от работ [1—3] в работах [4, 6, 7] в области 40—55 % (ат.) Mg указано на образование фазы ( [6] или е [4., 7], которая обозначена в этих работах как К. Согласно обзору [7] и экспериментальным данным [4] фаза е образуется только в твердом состоянии по перитектоидной реакции при температуре 370 °C [7] или 405 °C [4] и существует в узком
Рис. 93. Al—Mg
Рис. 94. Al—Mg (участок диаграммы 35—50 % Mg)
температурном интервале. Таким образом, несмотря на достаточно подробное исследование диаграммы состояния в работе [1], появление данных работы [4] требует дальнейшего исследования сплавов этой области.
В системе существуют три эвтектических равновесия: Ж ** Mg + + у при температуре 438 °C, Ж ** (А1) + р при 450 °C, Ж »* е + р при 448 °C, а также два эвтектоидных равновесия е # р + ( при -428 °C и ( 11 Р + у при 410 °C.
Растворимость Mg в (А1) исследована во многих работах. В справочнике [X] отдается предпочтение работе [8], результаты которой
приведены ниже:приведены ниже:Температура, °C 450400Растворимость Mg: % (ат.) 18,914,7% (по массе) 17,413,5Температура, °C 450400Растворимость Mg: % (ат.) 18,914,7% (по массе) 17,413,535030025020015010010,97,44,93,42,62,19,96,74,43,12,31,935030025020015010010,97,44,93,42,62,19,96,74,43,12,31,9
приведены ниже:
приведены ниже:
Температура, °C 450400
Растворимость Mg: % (ат.) 18,914,7
% (по массе) 17,413,5
Температура, °C 450400
Растворимость Mg: % (ат.) 18,914,7
% (по массе) 17,413,5
350300250200150100
10,97,44,93,42,62,1
9,96,74,43,12,31,9
350300250200150100
10,97,44,93,42,62,1
9,96,74,43,12,31,9
В исследовании [2] максимальная растворимость Mg в (А1) определена равной 16,5 % (ат.), так же как и в ряде других работ, где не был использован метод рентгеновского анализа. Данные по растворимости А1 в (Mg), полученные в разных исследованиях, также различаются. Наиболее вероятны значения, указанные в справочнике [X] и приведенные ниже:
4003503002502001501007,45,63,82,61,81,38,26,24,22,92,0-1,5ЭТИМИ4003503002502001501007,45,63,82,61,81,38,26,24,22,92,0-1,5ЭТИМИТемпература, °C 437
400350300250200150100
7,45,63,82,61,81,3
8,26,24,22,92,0-1,5
ЭТИМИ
400350300250200150100
7,45,63,82,61,81,3
8,26,24,22,92,0-1,5
ЭТИМИ
9,710,79,710,7Растворимость А1: % (ат.) 11,6
9,7
10,7
9,7
10,7
% (по массе) 12,7
Результаты позднего исследования [9] хорошо согласуются с
данными.
Сведения о кристаллической структуре фаз, образующихся в системе Al—Mg, приведены в табл. 58.
Таблица 58. Кристаллическая структура соединений системы Al—Mg
Фаза (соединение)
Прототип
Символ Пирсона пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
P(Al3Mg2)
-Cd2Na
сЛ192, Fd3m
2,8239
2,816
—
[10] [И]
е (Al30Mg23)
—
hR53, R3
1,28254
2,17478
[13]
Y(All2Mg17)
(aMn)
cl 58, 743m
1,048 1,04691- 1,05916 1,0437 1,05438
[П] [14]
[15]
[16]
Сведения о кристаллической структуре фазы С в литературе отсутствуют. По данным работы [7, 12] фаза р претерпевает превращения мартенситного типа при температуре -240 °C. Высокотемпературная фаза р с кубической решеткой превращается в фазу с низкой симметрией.
Литература
Schiirmann Е., Voss H.J.// Giessereiforschung. 1981. Bd. 33. N 2. S. 43—46.
Schiirmann E., Fischer A.// Giessereiforschung. 1977. Bd. 29. N 3. S. 107—111.
Schtirmann E., Geissler 1.К.// Giessereiforschung. 1980. Bd. 32. N 4. S. 163—174.
Goel N.C., Cahoon J.R., Mikkelsen B.// Metall. Trans. A. 1989. V. 20. N 2. P. 197-203.
Saboungi M.L., Hsu C.C.// Calphad. 1977. V. 1. N 3. P. 237-251.
Ludecke D., Hack K.// Z. Metallkunde. 1986. Bd. 77. N 3. S. 145-151.
Murray J.L.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1982. V. 3. P. 60—74.
Siebel G„ Vosskilhler H.// Z. Metallkunde. 1939. Bd. 31. S. 359-362.
Schiirmann E., Engel R.// Giessereiforschung. 1986. Bd. 38. N 2. S. 67—72.
Samson S.// Acta Crystallogr. 1965. V. 19. P. 401—413.
Bandyopadhyay J., Gupta K.P.// Trans. Indian Inst. Met. 1970. V. 23. N 4. P. 65-70.
Timm J„ Warlimont H.// Z. Metallkunde. 1980. Bd. 71. N 7. S. 434—437.
Samson S„ Gordon E.K.// Acta Crystallogr. B. 1968. V. 24. N 8. P. 1004—1013.
Макаров E.C.// Доклады АН СССР. 1950. Т. 74. № 5. С. 935-938.
Taketoshi К.// Japan. J. Appl. Phys. 1971. V. 10. Р. 1311-1328.
Schobinger-Papamantellos Р., Fischer Р.// Naturwissenschaften. 1970. Bd. 57. N 3. S. 128129.
Saundears N.// Calphad. 1990. V 14. N 1. P. 61-70.
T.B. Добаткина
Al-Mn. АЛЮМИНИЙ-МАРГАНЕЦ
На рис. 95 приведена диаграмма состояния системы Al—Мп, построенная в работе [1] на основании исследований, проведенных в работах [2—7] методами дифференциального термического, металлографического, рентгенографического, дилатометрического, электронно-микроскопического анализов, измерения магнитной восприимчивости и микротвердости.
В сплавах данной системы существуют следующие промежуточные фазы: А16Мп, А и р на основе соединения ALMn, низкотемпературная и высокотемпературная модификации фазы Al^Mn^ фазы у, Yi и у2 в интервале концентраций 30—51 % (ат.) Мп и е-фаза, стабильная в интервале концентраций 53—60 % (ат.) Мп. Указанные фазы участвуют в ряде нонвариантных равновесий, сведения о которых приведены в табл 59.
Таблица 59. Нонвариантные реакции в системе Al—Мп [1]
Реакция
Содержание Мп в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Ж - (АО + А16Мп
Ж + (1 - А16Мп
1;0,62;14,2
2,4;19;14,2
658
705
Реакция
Содержание Мп в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Ж + А1цМп4 (НТ) - ц Ж + Yi * А1„Мп4(ВТ)
Ж + Y - Yi
Ж + е ’ Y
Ж + (6Мп) - е
Д1пМп4 (ВТ) - ц + А1„Мп4 (НТ) Д1цМп4 (ВТ) в А1„Мп4 (НТ) + Y2 у( в А1цМп4 (ВТ) + Y2 у • Yi + (РМп) е в y + (РМп) (6Мп) в е + (рМп)
А16Мп + ц e i
Yi + Y - Y2 (6Мп) + (уМп) » (РМп)
15,2;25;20,8
23,2;30;28,3
28,3;34,5;33,6
43;53,2;50,6
59;63;60
25,75;20,8;27
28,2;27;31,8
31,0;28,7;31,4
49,5;47;59,5
54;51,3;60
61,5;58;65
14,2;19;18,0
38,2;40;38,8
87,9;90,9;90
923
1002
1048
1191
1260 910 895
957
840
870 970
693
1071
Растворимость Мп в (А1), определенная в работе [8] методом оптической микроскопии, составляет 0,168 % (ат.) при температуре 500 °C, 0,385 % (ат.) при 591 °C, 0,524 % (ат.) при 630 °C, 0,560 %
Рис. 95. А1—Мп
(ат.) при 640 °C, 0,605 % (ат.) при 649 °C и 0,621 % (ат.) при 654 °C. В работе [9] растворимость Мп в (А1) определена методом измерения параметра решетки. Она составляет 0,06 % (ат.) при температуре 447 °C, 0,150 % (ат.) при 500 °C, 0,309 % (ат.) при 550 °C, 0,512 % (ат.) при 600 °C и 0,710 % (ат.) при 633 °C. Согласно работе [10] растворимость Mg в твердом (А1) при температуре 620 °C составляет 0,302 % (ат.), при 600 °C — 0,222 % (ат.), при 500 °C - 0,090 % (ат.) и при 350 °C 0,078 % (ат.).
Имеющиеся сведения о кристаллической структуре фаз системы А1—Мп приведены в табл. 60.
Таблица 60. Кристаллическая структура соединений системы А1—Мп
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
А16Мп
А16Мп
оС28,
0,75551
0,64994
0,88724
[1, И]
Стет
0,755
0,650
0,882
[4, 8]
Х(А14Мп)*
—
—
2,84
—
1,24
[4]
ц(А14Мп)’
—
—
1,995
—
2,452
[4]
А1„Мп4 (НТ)"
—
аРЗО, рТ
0,51
1,71
0,50
[1, 4]
0,5092
0,8862
0,5042
[12]
А1нМп4 (ВТ)
—
оР160,
1,259
1,480
1,242
[1, 4]
Рпта
Y2
Сг5А18
Л/?26,
1,2739
—
1,5861
[1, 13]
Rim
1,2630
—
1,5866
[14]
е
Mg
№2,
0,269
0,439
[1, 2]
Р^! пгтс
0,2697
—
0,4358
[3]
Гексагональная сингония.
а - 93°, р
- 100°, у -
89° [1, 4]; а -85,31
°, Р - 100,4°
, у - 105,33
[12].
Литература
McAlister A.J., Murray J.L.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987. V. 8. N 5. P. 438-447.
Kono H.// J. Phys. Soc. Japan. 1958. V. 13. N 12. P. 1444-1451.
Koster W., Wachtel E.// Z. Metallkunde. 1960. Bd. 51. S. 271-280.
Taylor M.A.// Acta Metall. 1960. V. 8. P. 256-262.
Koch A.J., Hokkeling P., Steeg M.G., Devos KJ.// J. Appl. Phys. 1960. V. 31. N 5. P. 75S-77S.
Godeske T„ Koster W.// Z. Metallkunde. 1971. Bd. 62. N 10. S. 727-732.
Murray J.L., McAlister A.J., Schaefer RJ. et al.// Metall. Trans. A. 1987. V. 18. P. 385-392.
Bucher E., Hume-Rothery W.// J. Inst. Met. 1945. V. 71. P. 87—91.
Obinata J., Hata E„ Jamaji K.// J. Inst. Met. 1953. V. 17. P. 496-501.
Дриц M.E., Каданер Э.С., Падежнова E.M., Бочвар Н.Р.// Журнал неорганической химии. 1964. Т. 9. № 6. С. 1397—1402.
Kotio A., Stevens E.D., Coppens Р.// Acta Crystallogr. 1980. V. 36. Р. 435—436.
Bland J.A.// Acta Crystallogr. 1958. V. 11. P. 236-244.
Shubert K., Blan S., Burkhardt W. et al.// Naturwissenschaften. 1960. Bd. 47. L 303.
* 14. Shonover R.W., Mohanty G.P.// Mater. Sci. Eng. 1969. V. 4. P. 243-245.
Н.И. Никитина
Al—Mo. АЛЮМИНИЙ—МОЛИБДЕН
Диаграмма состояния Al—Мо (рис. 96) построена в работе [1] на основании обобщения опубликованных ранее исследований отдельных участков системы и различных вариантов диаграммы состояния [X, Э, Ш, 2—5]. Данные различных исследований разноречивы. В системе обнаружены твердые растворы на основе молибдена (Мо) и алюминия (А1) и промежуточные фазы А112Мо, А16Мо, А15Мо, А122Мо5, А117Мо4, А14Мо, А1оМо3 (А13Мо), А163Мо37, (А12Мо), А1Мо, А1Мо3. Соединения AlMo, AlgMo3 (А],Мо) плавятся конгруэнтно при температурах 1757±10 и 1577±30 °C, соответственно. Остальные соединения образуются по перитектическим реакциям. Ряд соединений имеют широкие области гомогенности. Область гомогенности соединений А1Мо3 находится в пределах 22—27 % (ат.) А1; соединения А1Мо — 46—51,5 % (ат.) А1; соединения А18Мо3 — 72—75 % (ат.) А1. Небольшие области гомогенности имеют соединения: А1б3Мо37 —
Рис. 96. А1—Мо
63±0,5 % (ат.) Al; ALMo-86±0,5 % (ат.) Al, Al5Mo - 83,3±0,1 % (ат.) Al, A117Mo4 — 80,9±0,2 % (ат.) Al, ALMo — 80,2±0,2 % (ат.) Al, A122Mo5-81,7±0,1 % (ат.) Al, Al12Mo - 92,42 ±0,05 % (ат.) Al.
В табл. 61 приведены сведения о нонвариантных равновесиях, в которых принимают участие вышеперечисленные фазы по данным ряда исследователей. Следует отметить, что в работах [2, 4, 5] соединению А18Мо3 приписана формула А13Мо, в работах [2, 4] соединению А163Мо37 приписана формула А12Мо. В работе [5] сообщается о соединении А13Мо2. Нонвариантная реакция с участием соединения А13Мо2 приведена в табл. 62. В табл. 62 даны нонвариан- тные реакции, которые установлены в ряде исследований, но не учтены при построении диаграммы состояния А1—Мо (см. рис. 96).
Таблица 61. Нонвариантные реакции в системе А1—Мо
Реакция
Температура, °C
Источник
Ж + (Мо) А1Мо3
2150±100
[1]
Ж [37 % (ат.) А1] - А1Мо3 + А1Мо
1720
[1, 3]
Ж + А1Мо » А163Мо37
1570110
[1, 3]
Ж [72 % (ат.) А1] -А163Мо„ + А18Мо3
1535110
[1, 3]
А163Мо37 » А1Мо + А18Мо3
1490110
[1,3]
А1Мо ^ А1Мо3 + А18Мо3
1467110
[1]
Ж + А18Мо3 А14Мо
1130120
[1,6]
Ж + А14Мо А117Мо4
980180
[1,6]
Ж + А1|7Мо4 и А122Мо5
900180
[1,6]
Ж + А117Мо4 •■ А15Мо
777120
[1,6]
Ж + А15Мо •* А16Мо
717110 717-735
[1,6] [5]
Ж + А1бМо А112Мо
690110
[1, 4, 5]
Ж[99,97 % (ат.) Al] - (А1) + А1|2Мо
660
[1, 4]
Таблица 62. Нонвариантные реакции в системе А1—Мо, неучтенные на диаграмме состояния (см. рис. 96)
Реакция
Температура, °C
Источник
А13Мо2 * (Мо) + А12Мо
1475125
[5]
Ж = А1Мо3 + А12Мо
-1760
[2, 4]
А14Мо * А15Мо + А18Мо3
<750
[4]
А15Мо » А16Мо + AlgMo3
>700
[4]
1 Растворимость А1 в (МО) установлена в работе [1] на основании определений, выполненных независимыми группами исследователей [д—4], данные которых хорошо согласуются между собой и могут быть описаны уравнением InX^ = 0,618—5040 Т~х— 5,2x10""5Т, где точность определения ХА| (атомной доли) ±0,004; максимальная растворимость не превышает 19,5 % (ат.) А1 при температуре перитектики. Растворимость Мо в (А1) при разных температурах определена в работе [7] и имеет следующие значения:
660
640
550
500
450
400
0,07
0,06
0,05
0,045
0,04
0,02
0,25
0,22
0,19
0,16
0,14
0,10
Температура, °C
Растворимость Мо:
% (ат.)
% (по массе)
Данные о кристаллической структуре соединений системы А1—Мо приведены в табл. 63.
Таблица 63. Кристаллическая структура соединений системы А1—Мо
Соединение
Прототип
Символ Пирсо- на, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
b
с
А1Мо3
Cr3Si
cPS, РтЗп
0,495
—
—
[8]
А1Мо
—
сП
0,3098—
-0,3099
—
—
[3]
AlgMO3*
—
СИт
0,9164—
-0,9208
0,3638-
-0,3639
1,0040—
-1,0065
Р - 1ОО,78° + 1ОО,83°, при концентрации
77 % (ат.) А1 [8, 9]
А14Мо
WA14
тСЗй, Ст
0,5255
1,7768
0,5225
Р = 100,88°, при концентрации 80 % (ат.) А1 [10]
А15Мо
wai5
кРП,
0,489
—
0,880
[4]
А16Мо*
—
—
0,512
1,30
1,35
Р = 95°
(А17Мо)
[10]
А112Мо
WA112
сП6, 1тЗ
0,75815
—
При концентрации 92,4 % (ат.) AI [6]
Моноклинная сингония.
Структура А163Мо37 не идентифицирована [3, 4].
Литература
Brewer L., Lamoreaux R.H.// Atomic Energy Review. Special Issue N 7. ’’Molibdenum: Physicochemical Properties of its Compounds and Alloys." Vienna: International Atomic Energy Agency, 1980. P. 195—356.
Ham J.L.// Trans. ASM. 1951. V. 73. P. 727-728.
Rexer J.// Z. Metallkunde. 1971. Bd. 62. S. 844—848.
Sperner F.// Z. Metallkunde. 1959. Bd. 50. S. 588-591.
Kamei K., Ninomiya T„ Terauchi Sh.// Technol. Rep. Kansai Univ. 1972. N 13. P. 93-106.
Walford L.K.// Philos. Mag. 1964. V. 9. P. 513-516; Acta Crystallogr. 1964. V. 17. P. 57-59.
Вигдорович B.H., Глазов B.M., Глаголева Н.Н.// Изв. вузов. Цветная металлургия. 1960. № 2. С. 143-146.
Pdtschke М„ Schubert К.// Z. Metallkunde. 1962. Bd. 53. S. 548-561.
Foryth J.B., Gran G.// Acta Crystallogr. 1962. V. 15. P. 100.
Leake J.A.// Acta Crystallogr. 1964. V. 17. P. 918—924.
К.Б. Поварова
Al-N. АЛЮМИНИЙ—АЗОТ
N практически нерастворим ни в жидком, ни в твердом [X]. В системе образуется соединение A1N, растворимость которого в (А1) составляет менее 0,004 % (по массе) при температурах 1200—1500 °C [X]. Соединение A1N имеет гексагональную решетку типа ZnS (символ Пирсона АР4, пр. гр. Рб^тс) с параметрами а = = 0,310-0,312 нм, с = 0,4965-0,499 нм по данным различных исследователей [X, Э]. Соединение A1N переходит в газовую фазу при температуре 2450 °C без плавления [Э]. Имеются также сведения, что оно плавится в жидком состоянии [М]. При этом температура монотектического превращения практически совпадает с температурой плавления A1N (2800±50 °C), а температура эвтектического превращения — с температурой плавления чистого А1.
Л. Л. Рохлин
Al-Na. АЛЮМИНИЙ—НАТРИЙ
На рис. 97 приведена диаграмма состояния Al—Na, которая характеризуется очень незначительной растворимостью элементов друг в друге как в жидком, так и в твердом состоянии [X]. На представленной диаграмме температуры плавления чистых компонентов указаны согласно существующим стандартам. В соответствии с этим скорректированы температуры нонвариантных равновесий. Монотек- тическая температура определена на 1,2 °C ниже температуры плавления А1 при содержании 0,18 % (по массе) Na в точке монотектики. Температура другого нонвариантного превращения практически
Рис. 97. Al—Na
совпадает с температурой плавления Na. Согласно термодинамическому расчету содержание Na в монотектической точке составляет 0,18 % (ат.) [1]. Растворимость Na в жидком А1 увеличивается от 0,10 % (по массе) при 700 °C до 0,13 % (по массе) при температуре 800 °C [2] ( в этой работе использовали А1 чистотой 99,7 % (по массе)). А1 в (Na) в твердом состоянии или почти не растворяется [2], или растворяется очень незначительно: 0,003 % (по массе) А1 при температуре 659 °C [3] или около 0,002 % (по массе) А1 при температурах 550—650 °C [4].
Литература
Murray J.L.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1983. V. 4. N 4. P. 407—410.
Scheuer E.// Z. Metallkunde. 1935. Bd. 27. S. 83-85.
Fink W.L., Willey L.A., Stumpf H.C.// Trans. AIME. 1948. V. 175. P. 364-371.
Ransley C.E., Neufeld H.// J. Inst. Met. 1950—1951. V. 75. P. 25—46.
Г.К. Алексеенко
Al—Nb. АЛЮМИНИЙ—НИОБИЙ
Диаграмма состояния Al—Nb наиболее подробно изучена в работах [1,2].
работе [1] диаграмма состояния построена во всей области концентраций на основании результатов дифференциального термического, рентгеновского, микроструктурного анализов и измерения микротвердости. Чистота используемых материалов: А1 и Nb составляет 99,99 % (по массе). В системе установлено существование
соединений Al3Nb, AlNb2 и AlNb3. Соединение Al3Nb плавится конгруэнтно при температуре 1605 °C. Соединения ЛШЬ2 и AlNb3 образуются по перитектическим реакциям при температурах 1870±10 и 1960±10 °C, соответственно. Соединения AlNb2 и Al3Nb имеют широкие области гомогенности и участвуют в эвтектическом равновесии при температуре 1500 °C. Содержание А1 в эвтектике составляет 57,8 % (ат.) [28,5 % (по массе)]. В области, богатой А1, имеет место перитектическое равновесие при температуре 661,4 °C.
В более поздней работе [2] проведено исследование диаграммы состояния в области концентраций до 75 % (ат.) А1 методами дифференциального термического, рентгеноструктурного, микрорентгеноспектрального, микроструктурного анализов. Состав соединений, характер их образования и взаимодействия соответствуют данным, полученным в работе [1]. Однако значения температур образования соединений AlNb3, AlNb2, Al3Nb и кристаллизации эвтектики AlNb2 + Al3Nb несколько выше значений, определенных в работе [1], и составляют 2060, 1940, 1680, 1590 °C, соответственно. Несколько отличаются границы фазовых областей на основе соединений AlNb3, Al3Nb и особенно AlNb2. Состав жидкости, участвующей в перитектическом равновесии Ж + (pNb) ** AlNb3, соответствует содержанию 25 % (ат.) А1 по сравнению с 32 % (ат.) А1 по данным работы [1].
В отличие от работы [1] в работе [2] указывается на возможность существования узкой области гомогенности твердых растворов на основе соединения Al3Nb. Результаты работы [2] более предпочтительны, так как использованный метод дифференциального термического анализа во взвешенном состоянии позволяет исключить ликвацию по удельной плотности, а достаточно большое число исследованных сплавов в области концентраций 10—40 % (ат.) А1 позволило достаточно надежно установить границы областей гомогенности фаз AlNb3, AlNb2. Наиболее поздние результаты исследования диаграммы состояния Al—Nb в области концентраций до 33 % (ат.) А1 методами высокотемпературного дифференциального термического, рентгеновского, микроструктурного анализов, измерения микротвердости [3] хорошо согласуются с данными работы [2]. На рис. 98 приведена диаграмма состояния Al—Nb согласно данным работы [2] в области составов от Nb до соединения Al3Nb, а при высоких концентрациях А1 согласно данным работы [ 1 ].
В работах [1, 2, 4] установлен инконгруэнтный характер образования соединения AlNb3. Не подтвержден конгруэнтный характер образования соединения AlNb3 [5,6] и его образование по перитектоидной реакции [7]. В области, богатой А1, согласно приведенной диаграмме состояния имеет место перитектический характер взаимодействия элементов, что согласуется с данными работы [8, Э], а не
Рис. 98. Al-Nb
эвтектический [4, 6]. Существование соединений AlNb5, Al3Nb5, образующихся в твердом состоянии [5], не было подтверждено.
Максимальная растворимость А1 в (Nb) при температуре перитектики составляет 23 % (ат.) [1], 21,5 % (ат.) [2]. Максимальная растворимость Nb в (А1) менее 1 % (по массе) [0,3 % (ат.)] [1], что несколько выше значения 0,2 % (по массе), полученного на основании измерения микротвердости твердого раствора на основе А1 [4]. Согласно данным работы [4] растворимость Nb в (А1) при температурах 500, 450, 300 и 20 °C составляет 0,16 % (по массе), 0,14 % (по массе), 0,1 % (по массе), 0,08 % (по массе), соответственно.
Сведения о кристаллической структуре соединений, образующихся в системе Al—Nb, приведены в табл. 64.
Таблица 64. Кристаллическая структура соединений системы Al—Nb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
С
AlNb3
Cr3Si
сР8, РтЗп
0,5183
—
При концентрации 25 % (ат.) Al [1]
0,5187
—
[9]
0,5184
—
[Ю]
AlNb2
FeCr
(РЗО, Р42/тпт
0,9935
0,5169
При концентрации 33,8 % (ат.) Al [1]
0,9943
0,5186
При концентрации 34 % (ат.) А1 [11]
0,9957
0,5167
[12]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
С
Al3Nb
Al3Ti
U8, 14/ттт
0,3844
0,3841
0,5421
0,8605
0,8609
0,8567
[11 [21
[41
Литература
Lundin C.E., Yamamoto A.S.// Trans. AIME. 1966. V.236. N 6. P. 863—872.
Jorda J.L., Fltlkiger R., Mtlller J.// J. Less-Common Met. 1980. V. 75. N 2. P. 227-239.
Бурханов Г.С., Глазов M.B., Иванченко В.Г., Шишкин Е.А.// Металлофизика. 1989. Т. 11. № 5. С. 32-35.
Барон В.В., Савицкий Е.М.// Журнал неорганической химии. 1961. Т. 6. № 1. С. 182-185.
Недумов Н.А., Рабезова В.И.// Изв. АН СССР. ОТН. Металлургия и топливо. 1961. № 4. С. 68-70.
Richards MJ.// Mem Sci. Rev. Met. 1964. V. 4. N 4. P. 265-270.
Свечников B.H., Пан B.M., Латышева В.И.// Металлофизика. 1968. № 22. С. 54-61.
Глазов В.М., Вигдорович В.Н., Корольков Г.А.// Журнал неорганической химии. 1959. Т. 4. № 7. С. 1620-1624.
Wood Т.А., Compton V.B., Matthias В.Т., Corenzwit E.// Acta Crystallogr. 1958. V. 11. N 9. P. 604-606.
Гладышевский Е.И.// Кристаллография. 1961. T. 2. С. 158—161.
McKinsey C.R., Faulring G.M.// Acta Crystallogr. 1959. V. 12. P. 701.
Гладышевский ЕИ.// Кристаллография. 1961. T. 6. С. 267—268.
Т.В. Добаткина
Al-Nd. АЛЮМИНИЙ—НЕОДИМ
Диаграмма состояния системы Al—Nd впервые была построена в работе [1] в области концентрации от 0 до 80 % (по массе) Nd. В изученной концентрационной области установлено существование соединений AINd, Al2Nd и Al4Nd и нонвариантное эвтектическое равновесие со стороны А1 при температуре 640 °C и содержании Nd в эвтектике, равном 12 % (по массе) [2,49 % (ат.)].
В дальнейшем был проведен ряд исследований системы, среди которых следует отметить работу [2], в которой построена диаграмма состояния во всей области концентраций на основании результатов термического, микроструктурного и рентгеновского анализов. На рис. 99 приведена диаграмма состояния согласно обзорной работе [3], которая построена, в основном, по данным работы [2].
сплавах системы образуется шесть соединений: AljjNd3, Al3Nd, Al2Nd, AINd, AlNd2, AlNd3. Соединение Al2Nd плавится конгруэнтно
Рис. 99. Al—Nd
при 1460 °C. Соединения AlnNd3, AINd, AlNd2, AlNd3 образуются по перитектическим реакциям при температурах 1235, 940, 795, 675 °C, соответственно. Соединение ALNd образуется по перитектоидной реакции при температуре 1205 °C. В сплавах системы кристаллизуются эвтектики со стороны Nd и А1 при температурах 635 и 640 °C, соответственно. В работе [4] содержание Nd в эвтектике со стороны А1 составляет 2,5 % (ат.), что ближе к значению, приведенному в работе [1], чем к значению, указанному в работе [2]. Соединение Al11Nd3 претерпевает превращение при температуре 950 °C, характер которого не установлен. Для высокотемпературной модификации этого соединения в работе [2] принята формула Al4Nd.
Растворимость Nd в (А1) по данным микроструктурного анализа, измерения микротвердости и электросопротивления составляет 0,006 % (ат.) [0,03 % (по массе)], 0,004 % (ат.) [0,02 % (по массе)], 0,001 % (ат.) [0,005 % (по массе)] при 620, 600 и 500 °C, соответственно [5]. Максимальная растворимость Nd в (А1) при эвтектической температуре 640 °C составляет <0,037 % (ат.) [<0,2 % (по массе)] [2], 0,04 % (по массе) [0,007 % (ат.)] [5], <0,04 % (ат.) [1].
Сведения о кристаллической структуре соединений системы Al—Nd приведены в табл. 65.
Таблица 65. Кристаллическая структура соединений системы Al—Nd
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
aAlnNd3
AlHLa3
0/28, Immm
0,4359
1,2924
1,0017
[61
pAlMNd,
Al4Ba
то,
0,433
—
1,003
[71
14/ттт
0,4388
—
0,9996
[8]
Al3Nd
Ni3Sn
hP8,
0,6472
—
0,4606
[9]
P63/mmc
0,6470
—
0,4603
[101
Al2Nd
Cu2Mg
cF24,
0,800
—
—
[7, 11]
Fd3m
0,79867
—
—
[12]
AINd
AlEr
OP16, Pmma
0,5940
1,1728
0,5729
[3, 13]
AlNd2
Co2Si
oP12, Pnma
0,6716
0,5235
0,9650
[14]
AlNd3
Ni3Sn
hP8, P63/mmc
0,6968
—
0,5407
[15]
Литература
Савицкий Е.М., Степанов Е.С., Терехова В.Ф.// Изв. АН СССР. ОТН. Металлургия и топливо. 1960. № 3. С. 73—78.
Bnschow K.H.J.// J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N 6. P. 452—456.
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 1. P. 28-30.
Кононенко В.И., Голубев C.B.// Изв. АН СССР. Металлы, 1990. № 2. С. 197— 199.
Дриц М.Е., Каданер Э.С., Нгуен Динь Шоа// Изв. АН СССР. Металлы. 1969. № 1. С. 219-223.
Buschow K.H.J., van Vucht J.H.N.// Philips Res. Rep. 1967. V. 22. N 3. P. 233— 245.
Крипякевич П.И., Гладышевский Е.И.// Кристаллография. 1961. T. 6. № 1. С. 118.
landelly А.// The Physical Chemistry of Metallic Solutions and Intermetallic Compounds. London. H.M.S. Office. 1959. V. 1. P. 3Fpl—3Fpll.
Van Vucht J.H.N., Buschow K.H.J.// J. Less-Common Met. 1965. V. 10. N 1. P. 98-107.
Залуцкий И.И., Крипякевич П.И.// Кристаллография. 1967. Т. 12. № 3. С 394399
Wernick J.H., Geller S.// Trans. AIME. I960. V. 218. N 5. T. 866-868.
Harris I.R., Mansey R.C., Raynor G.V.// J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N 4. P. 270-280.
Buschow K.H.J.// J. Less-Common Met. 1965. V. 8. N 3. P. 209-212.
Buschow K.H.J., Goot A.S.// J. Less-Common Met. 1971. V. 24. N 1. P. 117— 120.
Buschow K.HJ.// Philips Res. Rep. 1965. V. 20. N 3. P. 337—348.
T.B. Добаткина
Al—Ni. АЛЮМИНИЙ—НИКЕЛЬ
Особенности фазового строения сплавов системы Al—Ni подробно освещены в работе [X]. В последующих исследованиях [Э, Ш, 1, 2] подтвержден этот вариант диаграммы. Однако позднее в работе [3] установлено образование еще одного соединения А13№5. На рис. 100 воспроизводится диаграмма состояния согласно [X], на которой соединение Al3Ni5 не указано.
Ni, */. (по массе)
Рис. 100. Al—Ni
В сплавах системы образуется пять соединений, имеющих формулы: Al3Ni, Al3Ni2, AlNi(P'), А1№3(а'), А13№5. Соединение AI3Ni имеет постоянный состав, остальные соединения — существенные области гомогенности. Соединение AlNi плавится конгруэнтно, Al3Ni2, AlNi, AlNi3 — по перитектическим реакциям. Соединение Al3Ni5 образуется при температуре -700 °C и имеет область гомогенности -32—36 % (ат.) А1. Соединение А1№3 в ряде случаев обозначается так же, как у'-фаза. Соединение Al3Ni2 ранее неточно обозначалось как А12№. Со стороны А1 в системе имеет место эвтектическое превращение, температура которого по данным различных авторов колеблется в пределах 630—640 °C, а концентрация эвтектической точки — в пределах 2,5—3,06 % (ат.) [5,3—6,4 % (по массе)]. Температура перитектического превращения, при котором образуется соединение Al3Ni, определена равной 854 °C, а концентрация жидкой фазы, участвующей в этом превращении, 15,1 и 15,3 % (ат.) [-28 или 28,4 % (по массе)] №. Соединение А12№3 образуется при температуре 1133 °C. Температура перитектической реакции образования фазы Al3Ni2 по другим источникам составляет 1132 °C, а фазы А13№ - 842 °C.
Со стороны № нонвариантное превращение при 1385 °C является эвтектическим, а при температуре 1395 °C — перитектическим. При последнем превращении образуется соединение А1№3.
Добавка А1 к № снижает температуру магнитного превращения до 70 °C.
Сведения о кристаллической структуре соединений, образующихся в системе Al—Ni, приведены в табл. 66.
Таблица 66. Кристаллическая структура соединений системы Al—Ni
Соединение
Прототип
Символ Пирсо- на, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
6
С
Al3Ni
Al3Ni2
AlNi
Al3№5
AlNi3
Al3Ni
Al3Ni2
CsCl
Ga3Pt5
AuCu3
ОР16, Рпта hP5, РЗтЛ сР2, РтЗт
Сттт сРА, РтЗт
0,6611
0,4036
0,2887
0,3589
0,7366
0,4812
0,4900
[X]
При концентрации 40 % (ат.) Ni [X]
При концентрации
49,8 % (ат.) Ni [X]
При концентрации -32-36 % (ат.) Al [М]
При концентрации 75 % (ат.) Ni [XI
Литература
Taylor A., Doyle N.J.// J. Appl. Crystallogr. 1972. V. 5. N 3. P. 201—215.
Nash P„ West D.R.F.// Met. Sci. 1983. V. 17. N 2. P. 99-100.
Robertson I.M., Wayman C.M.// Metallography. 1984. V. 17. P. 43—55.
Л.Л. Рохлин
Al—Np. АЛЮМИНИЙ—НЕПТУНИЙ
Данные по системе Al—Np обобщены в работе [1]. Диаграмма состояния Al—Np не построена. Предположительно диаграмма состояния Al—Np может быть подобна диаграмме соединения Al—U, так как соединения, образующиеся в этих системах, изоструктурны [2]. В системе Al—Np установлено существование соединений Al4Np, Al3Np, Al2Np [2].
Соединение Al3Np синтезировали по реакции NpF4 + 7А1 * * Al3Np + 4A1F. Реагенты помещали в тигель из ВеО и нагревали в вакууме в течение 2 ч при 900 °C. Соединение Al4Np и Al2Np получали термическим разложением в вакууме более богатых А1 сплавов. При исследовании использовали Np чистотой 99,25 % (по массе) и А1 чистотой 99,99 % (по массе) [2].
Сведения о кристаллической структуре соединений, образующихся в системе Al—Np, приведены в табл. 67.
Таблица 67. Кристаллическая структура соединений системы Al—Np
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
с
Al4Np
A14U
о720, Inuna
0,442
0,626
1,371
[21
Al3Np
AuCu3
сР4,
0,4262
—
—
[21
РтЗт
0,4260
—
—
[31
Al2Np
Cu2Mg
сР24,
0,7785
—
—
[2]
Fd3m
В работе [4] измерены параметры решетки соединения Al2Np при температуре 20 °C и давлении 12 ГПа. При повышении давления до 50 ГПа изменений в структуре соединения Al2Np не обнаружено [5].
Литература
Kassner М.Е., Peterson D.E.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 2. P. 111-112.
Runnalls O.J.C.// J. Metals AIME. 1953. V. 5. N 11. P. 1460-1462.
Mitchell A.W., Lam D.J.// J. Nuct. Mater. 1974. V. 52. P. 125—127.
Zenkert J.P., Potzel U„ Moser J., et al.// J. Less-Common Met. 1986. V. 121. P. 647-648.
Benedict U., Dabos S., Dufour C., Spilret J.C.// J. Less-Common Met. 1986. V. 121. P. 461-468.
T.B. Добаткинд
Al-O. АЛЮМИНИЙ-КИСЛОРОД
Al образует с О устойчивое соединение A12O3, которое обладает большим числом модификаций [1, 2]. Наиболее изученной и, невидимому, стабильной является аА12О3 (корунд)-модификация, отличающаяся высокой огнеупорной стойкостью. Кристаллическая решетка <хА12О3 ромбоэдрическая (символ Пирсона AR10, пр. гр. R3c); а = 0,5129 нм, а = 554 7' [1]. Обзор проведенных исследований, в которых изучены различные модификации А12О3, показал, что их образование зависит от чистоты исходных материалов и способа получения А12О3 и может быть обусловлено стабилизирующим действием примесей. Для температуры плавления А12О3 указываются значения: 2043, 2044 и 2072 °C [Э, III].
0, % (по массе)
AL0, е/о (ат.)
Рис. 101. А1—О
В работе [3] при совместном нагреве А1 и А12О3 методом высокотемпературной рентгенографии установлено образование двух соединений: А12О и АЮ. Соединение ALO образуется в интервале температур 1100—1500 °C. Оно имеет кубическую структуру с параметром
a = 0,498 нм при температуре 1100 °C. Соединение АЮ наблюдается при температурах выше 1500 и ниже 1900 °C. Оно имеет кубическую структуру с параметром а = 0,567 нм при температуре 1700 °C.
Растворимость О в (А1) ничтожно мала и не превышает 0,067 % (ат.) О [X].
В работе [4] приводится диаграмма состояния А1—А12О3 (рис. 101), построенная в результате обобщения экспериментальных данных. Между А1 и А12О3 имеется расслоение в жидком состоянии. При этом температура монотектического превращения близка к температуре плавления А12О3 (2046,5 °C), а температура эвтектического превращения практически совпадает с температурой плавления чистого А1.
Литература
Калинина А.М.// Журнал неорганической химии. 1959. Т. 4. № 6. С. 1260— 1269.
Torkar К.// Monatsh. Chem. 1963. Bd. 94. N 1. S. 110-123.
Hoch M„ Johnston H.L.// J. Amer. Chem. Soc. 1954. V. 76. N 9. P. 2560-2561.
Wriedt HA./, Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 6. P. 548—553.
Л.Л. Рохлин
Al-Os. АЛЮМИНИЙ-ОСМИЙ
В работах [1, 2] сообщается об образовании в системе Al—Os соединения AlOs, имеющего ОЦК кристаллическую решетку типа CsCl (символ Пирсона сР2, пр. гр. РтЗт), а = 0,3005 нм. Согласно данным работы [Ш] в системе Al—Os, помимо AlOs, установлено еще три соединения: Al30s2 — с ОЦ тетрагональной структурой типа Au2Nb3 с параметрами решетки а = 0,311 нм, с = 1,416 нм; Al2Os — с искаженной тетрагональной структурой производной от MoSi2 с а = = 0,316 нм, с = 0,838 нм; Al130s4 — с моноклинной структурой, аналогичной Ре4А113 (символ Пирсона тС102, пр. гр. СИт) с параметрами решетки а = 1,764 нм, Ъ = 0,4228 нм, с = 0,7773 нм, р = = 115,15°. В работе [Э] упоминается о возможном образовании соединения Al3Os, которое близко по составу к соединению Al130s4.
Литература
Esslinger Р., Schubert К.// Z. Metallkunde. 1957. Bd. 48. N 3. S. 126—134.
Obrowski W.// Naturwissenchaften. 1960. Bd. 47. N 1. 7 S. 14.
М-Р. АЛЮМИНИЙ-ФОСФОР
Al образует с Р соединение А1Р, обладающее кубической структурой типа ZnS (символ Пирсона cf%, пр. гр. ^43m), с а = 0,546 нм [X]; а = 0,5451 нм [1, 2]; а = 0,5467 нм [3]. Температура плавления
Рис. 102. А1-Р
В работе [5] теоретически рассчитана кривая ликвидуса для части диаграммы Al—А1Р, а в работе [6] построена предполагаемая диаграмма состояния А1—Р также на основании расчета с использованием имеющихся термодинамических данных для А1Р и ликвидуса (рис. 102). Как со стороны А1, так и со стороны Р кристаллизуются вырожденные эвтектики, температура которых близка к температуре плавления А1 и Р.
Литература
Addamiano А.// Acta Crystallogr. 1960. V. 13. N 6. Р. 505.
Addamiano A.// J. Amer. Chem. Soc. 1960. V. 82. N 7. P. 1537—1540.
Wang C.C., Zahleruddin M., Spinar L.H.// J. Inorg. Nuclear Chem. 1963. V. 25 N 3. P. 326-327.
Kischio W.// J. Inorg. Nuclear Chem. 1965. V. 27. N 3. P. 750—751.
Кузнецов Г.М., Ротенберг В.А.// Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1971. Т. 7. № 6. С. 943-946.
McAlister АЛ.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V 6. N 3. P. 222—224.
Al—Pb. АЛЮМИНИЙ-СВИНЕЦ
Система Al—Pb (рис. 103) характеризуется широкой областью несмешиваемости в жидком состоянии и отсутствием соединений между А1 и Pb [X, Ш, 1—4]. В системе имеют место монотектическое и эвтектическое превращения. Температура монотектического превращения близка к температуре плавления А1 (она ниже ее всего лишь на 1,5 °C). Температура эвтектического превращения близка к температуре плавления РЬ (ниже на 0,5 °C). Большая часть исследований посвящена определению положения кривой несмешиваемости двух жидкостей Ж, и Ж2 при различных температурах. Экстраполяция этой кривой на монотектическую горизонталь позволила определить положение монотектической точки: 0,18 % (ат.) РЬ. В этой точке жидкость Ж! распадается на жидкость Ж2 и твердый раствор РЬ в (А1). Состав равновесной жидкости Ж2 — 98,78 % (ат.) РЬ [1,16 % (по массе)].
РЬ, •/• (па массе)
AtРЬ, Ч. (ат.)РЬ
Рис. 103. А1—РЬ
Растворимость РЬ в (А1) при монотектической температуре не превышает 0,025 % (ат.). А1 практически нерастворим в твердом (РЬ).
Литература
Wilder Т.С., Elliot J.F.// J. Electrochem. Soc. 1964. V. 111. N 3. P. 352—362.
Martin-Garin R., Desr6 P.// Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. Ser. C. 1967. V. 264. P. 49—52.
Obenchain C.F., Balzhiser R.E.// Electrochem. Technol. 1965. V. 3. P. 221—227.
McAlister A.J.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 1. P. 69—73.
Л.Л. Рохлин
Al—Pd. АЛЮМИНИЙ—ПАЛЛАДИЙ
На рис. 104 приведена обобщенная диаграмма состояния системы Al—Pd, предложенная в работе [1]. В сплавах системы образуются фазы А, у, S, р, б, р, т, отвечающие приблизительно составам соединений Al4Pd, Al21Pd8, Al3Pd2, AJPd, Al3Pd5, AlPd2, Al2Pd5, соответственно. По данным работы [2] соединение Al21Pd8 является фазой высокого давления и метастабильно при нормальных условиях. Твердый раствор на основе соединения AlPd претерпевает два превращения в твердом состоянии с образованием фаз Р' и р.
Сведения о составах равновесных фаз и температурах нон- вариантных превращений суммированы в табл. 68 по данным работы [1].
Таблица 68. Моновариантные и нонвариантные реакции в системе Al—Pd
Реакция
Содержание Pd в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Ж + р = 6
61,7;
65;
62,5
1318
Ж = р + 6
61,3;
55;
62,5
1315
Ж » р + (Pd)
76,7;
74,5;
79,7
1055
Ж+ р - 6
29,5;
44;
40
945
Реакция
Содержание Pd в фазах, % (ат.)
Температура, °C
р - т + (Pd)
73;
71,7;
81,2
858
Ж+ 6 - у
20;
38,5;
28
790
Р + Р' - Р*
47,5;
48,5;
48
740
р ₽ 6 + р*
46,6;
42,2;
47,7
680
Ж •* (А1) + у
7,7;
0;
28
615
6 - Р + р‘
62,5;
56,9;
66,4
615
(АО + у ” ^
0;
28;
20,4
560
Р - Р' + Р*
56;
52,2;
66,7
545
ж = р
—;
50;
—
1645
Ж = р
—;
66,7;
—
1418
р ₽ т
71;
—
980
Р ₽ Р'*
‘Реакции установлены о
-;51;
риентировочно
—
850
Для фаз б, р, Р', р установлены области гомогенности в пределах содержания 38,0—41,5; 44,0—56,0; 48,5—52,8; 65,0—73,0 % (ат.) Pd, соответственно. Ширина области гомогенности фазы t составляет 1 % (ат.). Фазы А и у имеют узкие области гомогенности. Область гомогенности у фазы 0 отсутствует. При обычных условиях Pd в (А1) практически не растворяется. Используя высокие скорости кристаллизации, можно повысить растворимость Pd в (А1) до 10—20 % (ат.) [1] или до 5 % (ат.) Pd по данным работы [3]. Максимальная растворимость А1 в (Pd) при эвтектической температуре 1055 °C составляет 20 % (ат.).
Сведения о кристаллической структуре соединений системы Al—Pd приведены в табл. 69.
Таблица 69. Кристаллическая структура соединений системы Al—Pd
Фаза (соединение)
Прототип
Символ Пирсо- на, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
6
с
;i(Al4Pd)‘
Al4Pt
1,3086
—
0,9633
[3]
y(Al21Pd8)‘*
—
—
1,29
1,18
1,68
1,77
2,35
2,25
Тонкие пленки [4]
Быстроохлажденные сплавы [51
6(Al3Pd2)
Al3Ni2
hP5, Р3т1
0,4219
—
0,5154
При концентрации 39 % (ат.) Pd
Параметры решетки, нм
Фаза (соединение)
Символ
•n „1 ПмпгП-
Примечание
ТИП
на, пр. гр.
а
ь
С
—
0,4224
—
0,5166
41 % (ат.) Pd [1,
3]
[6]
p(AlPd)
CsCl
cP2,
0,3036
—
P'(AlPd)
—
РтЗт №78,
1,5659
—
0,5251
[1, 7]
R3
0,970
1,517
0,525
р - 78о90' [8]
При концентрации
p,(Al1+Pdl—)
6(Al3Pd5)
FeSi
Ge3Rh5
сРЗ. Р2,3 оР16, Pbam
0,4862
1,0471
1,041
0,5373
0,535
0,4035
0,403
49,3 % (ат.) Pd [9] [3]
[10]
p(AlPd2)
Co2Si
оР12, Рпта
0,7776
0,5410
0,4057
[10]
[И
T(Al2Pd5)
Ga2Pd5
оР28, J Pbmn
1
Al-Pr
192
‘Кубическая сингония.
"гексагональная сингония.
На основании результатов указанных работ и физико-химических закономерностей взаимодействия Al с РЗМ в работе [3] построена обобщенная диаграмма состояния А1—Рг (рис. 105).
J
Литература
McAlister AJ.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 4. P. 368-374.
Range K.J., Christi E.G.// J. Less-Common Met. 1988. V. 136. N 2. P. 277-285.
Ellner M„ Kattner U., Predel B.// J. Less-Common Met. 1982. V. 87. N 1.
P. 117-133.
Koster U., Ho P.S., Ron M.// Thin Solid Films. 1980. V. 67. P. 35-44.
Sastry G.V.S., Syryanarayana C.// Phys. Status Solidi(a). 1982. V. 73. N 1.
P. 267-278.
Pfister H., Schubert K.// Naturwissenschaften. 1950. Bd. 37. N 5. S. 112—113.
MatcoviC T„ Schubert K.// J. Less-Common Met. 1977. V. 55. N 1. P. 45-52.
Esslinger P., Schubert K.// Z. Metallkunde. 1957. Bd. 48. S. 126—13 4.
Ferro R., Mattace-Raso M., Rambaldi G.// Atti Accad. Naz. Une. Rend. C. Sci. Fis.
Mat. Nat. 1964. V. 36. N 4. P. 498-503.
Schubert K., Lukas H.L., Meissner H.-G., Bhan S.// Z. Metallkunde. 1959. Bd.
N 9. S. 534-540.
T.B. Добаткина
M—Pr. АЛЮМИНИЙ—ПРАЗЕОДИМ
Диаграмма состояния Al—Рг исследована во всем интервале концентраций методами микроструктурного, термического, рентгеновского и терморезистометрического анализов [ 1, 2]. Сплавы выплавляли в дуговой печи в атмосфере Аг, используя А1 чистотой 99,99 % (по массе) и Рг с суммой примесей <0,01 % (Si, Са, Си, N1).
Рис. 105. А1—Рг
В сплавах системы образуется шесть интерметаллических соединений AlnPr3, Al3Pr, А12Рг, AlPr, А1Рг2, А1Рг3. Из этих соединений только одно А12Рг плавится конгруэнтно при 1480 °C. Соединения AlnPr3, AlPr, А1Рг2 кристаллизуются по перитектическим реакциям при температурах 1240, 905 и 735 °C, соответственно. Соединения А13Рг и А1Рг3 образуются по перитектоидным реакциям при 1075 и 630 °C, соответственно. В сплавах системы кристаллизуются две эвтектики: (А1) + аА1пРг3 и А1Рг2 + аРг при температурах 640 и 650 °C при содержании -5 и -82 % (ат.) Рг, соответственно. Согласно работе [4] эвтектика (А1) + аА1иРг3 кристаллизуется при температуре 651 °C и содержании 2,60 % (ат.) Рг. Поэтому эта область диаграммы состояния требует уточнения. Соединения AlnPr3, AlPr, А1Рг3 претерпевают полиморфные а * р превращения при температурах 965, 700 и 330 °C, соответственно. Взаимная растворимость компонентов друг в друге очень мала. В работе [5] методами микроструктурного анализа, измерения микротвердости и электросопротивления исследована растворимость Рг в (А1) при температурах 620, 600, 500 °C, которая составила 0,008; 0,004; <0,002 % (ат.), соответ-
7 Зак. 1534
ственно. Растворимость Рг в (Al) при эвтектической температуре равна 0,01 % (ат.).
Данные о кристаллической структуре соединений, образующихся в системе А1—Рг, приведены в табл. 70.
Таблица 70. Кристаллическая структура соединений системы А1—Рг
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
аА1цРг3
Al] |La3
0728,
0,4446
1,2949
1,0005
[11
Inunm
0,4411
1,296
1,002
[3]
рА1„Рг3
Al4Ba
mo,
0,436
—
1,0010
[6]
IMmmm
0,437
—
1,014
[7]
А13Рг
Ni3Sn
hP8,
0,6511
—
0,4605
[81
рбДnunc
0,6504
—
0,4604
[9]
А12Рг
Cu2Mg
cF24,
0,7994
—
—
[П
Fd3m
0,8025
—
—
[Ю]
0,80126-
—-
—.
[П]
-0,80150
аА1Рг
AlEr
oP16,
0,5697
1,177
0,5738
[3]
Pnuna
0,5964
1,1777
0,5745
[12]
PAlPr
AlCe
oC 16,
0,922
0,764
0,570
[1, 2]
Cmcm
0,922
0,763
0,571
[13]
А1Рг2
Co2Si
oP12, Pnma
0,6729
0,5248
0,9759
[14]
аА1Рг3
Ni3Sn
hP8,
0,6991
—
0,5426
[1, 2]
P63/nunc
0,702
—
0,547
[7]
РА1Рг3
AuCu3
cP4,
0,4962
—
—
[1]
Pm3m
0,4973
—
[31
0,4950
—
—
[7]
Литература
Buschow K.HJ., van Vucht l.YUJ Z. Metallkunde 1966. Bd. 57. N 2. S. 162—166.
Buschow K.H.J., van Vucht J.H.N.// Philips Res. Rep. 1967. V. 22. N 3. P. 233- 245.
Gschneidner Jr., K.A., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 1. P. 31-33.
Кононенко В.И., Голубев C.B.// Изв. АН СССР. Металлы. 1990. № 2. С. 197— 199.
Дриц М.Е., Каданер Э.С., Нгуен Динь Шоа// Изв. АН СССР. Металлы. 1969. № 1. С. 219—223.
Van Vucht J.H.N., Buschow K.HJ.// Philips Res. Rep. 1964. V. 19. N 4. P. 519— 522.
Крипякевич П.И., Залуцкий И.И.// Вопросы теории и применения редкоземельных металлов: Сб. статей. М.: Наука, 1964. С. 144—145.
Залуцкий И.И., Крипякевич П.И.// Кристаллография. 1967. Т. 12. № 3. С. 394-397.
Van Vucht J.H.N., Buschow K.HJ.// J. Less-Common Met. 1965. V. 10. N 2. P. 98-107.
Wernick J.H., Geller S.// Trans. AIME. 1960. V. 218. N 5. P. 866-868.
Harris I.R., Mansey R.C., Raynor G.V.// J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N 4. P. 270-280.
Buschow K.H.J.// J. Less-Common Met. 1965. V. 8. N 3. P. 209—212.
Becle C., Lemaire R.// Acta Crystallogr. 1967. V. 23. N 5. P. 840—845.
Buschow K.HJ., Goot A.S.// J. Less-Common Met. 1971. V. 24. N 1. P. 117-120.
T.B. Добаткина
Al—Pt. АЛЮМИНИЙ-ПЛАТИНА
На рис. 106 представлен обобщенный вариант диаграммы состояния Al—Pt, приведенный в работе [1]. В системе Al—Pt образуются соединения Al21Pt5, Al21Pt8, Al2Pt, Al3Pt2, AlPt, Al3Pt5, AlPt2 и AlPt3. При построении диаграммы состояния Al—Pt в работе [1] состав и условия образования соединений А121Р^ и Al21Pt8 были приняты согласно работам [2, 3], соответственно. Участок диаграммы состояния в области 100—50 % (ат.) Pt изображен с учетом данных работ [4—6], авторы которых определили существование в этой области концентраций высокотемпературной фазы р и соединения AlPt2,
7*7*Pt, % /ле массе)
7*
7*
Рис. 106. Al-Pt
имеющего полиморфное превращение. Низкотемпературная модификация AlPt2 (НТ) существует при температуре ниже -1060 °C. Соединение AlPt3 также претерпевает полиморфное превращение AlPt3 » AlPt3 (НТ) при 1290 °C. Однако по количеству его полиморфных модификаций имеются разногласия. В работе [7] сообщается только об одной модификации AlPt3. В работе [8] методами рентгеновского, дифференциального термического и дилатометрического анализов установлены три полиморфные модификации соединения AlPt3 — yz, ур у2 и температуры перехода yz - у, и ух у^, равные, соответственно, 340 и 127 °C. Среднетемпературная модификация AlPt3 (yJ) изоструктурна Si3V. На рис. 106 эти результаты пока не нашли отражения. В табл. 71 приведены температуры образования соединений системы Al—Pt и нонвариантные реакции, в которых они принимают участие.
Таблица 71. Моновариантные и нонвариантные реакции в системе Al—Pt
Реакция
Содержание Pt в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Ж ₽ AlPt3 + (Pt)
79,5;
76,4;
85,7
1507
AlPt + Ж * р’
50;
53,7;
51,5
1510
Ж ₽ Al3Pt2 + AlPt
44,7;
40;
50
1468
Ж + AlPt3 * Al3Pt5
62,3;
67,3;
62,5
1465
Al3Pt5 + AlPt3 - AlPt^
62,7;
67;
67,5
1430
Ж + Al3Pt2 - AlzPt‘
31,8;
40;
33,3
1406
Ж = p + Al3Pt5
55,7;
57,9;
66,5
1397
AlPt3 - AlPt3 (HT) + (Pt)’
77,7;
77;
87
1280
p - AlPt + A12IPTS*
54,2;
50;
61,5
1260
Ж + AlzPt * Al21Ptg
18,8;
32,6;
27,5
1127
AlPtz ₽ AlPtz (HT)'
—;
67;
—
1060
Ж + AlzlPtg ₽ Al2lPt5
3,1;
27,5;
19,2
806
Ж - (Al) + Al21Pt5
0,4;
0;
19,2
657
Ж ₽ AIPt3
—:
73,2;
—
1556
Ж • AlPt
—:
50;
—
1554
Ж ₽ Al3Pt2
40;
—
1527
AlPt3 - AlPt3 (HT)’
—;
76,5;
—
1290
’Реакции установлены ориентировочно.
Растворимость Pt в (А1) не обнаружена [7]. Однако при высоких скоростях кристаллизации растворимость Pt может достигать -2 % (ат.) [9]. Максимальная растворимость А1 в (Pt) при температуре 1507 °C составляет 16,2 % (ат.). С понижением температуры растворимость А1 в (Pt) уменьшается и достигает -10 % (ат.) при температуре 500 °C.
табл. 72 приведены сведения о кристаллической структуре соединений системы Al—Pt. О»
Таблица 72. Кристаллическая структура соединений системы Al—Pt
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
с
Al21Pt5*
—
—
1,932
—
—
[2]
Al21Ptg
—
tn 16,
1,2964
—
1,0684
[1, 3]
74)0
1,297
—
1,066
[Ю]
1,2949
—
1,0659
[П]
Al2Pt“
CaF2
сП 2,
0,5992
—
[1]
РтЗт
0,5920-
—
—
[3]
-0,5910
Al3Pt2
—
hP5,
0,4208
—
0,5172
[1]
P3ml
0,420
0,517
[1, 3]
0,422
—
0,517
[12]
AlPt
FeSi
сР8,
0,4864
—
[11
Р2Х3
P"*
CsCl
сР2, РтЗт
0,3125
—
[5]
Al3Pt5
Ge3Rh5
ОР16, РЬат
0,541
1,070
0,395
[13]
AlPtz
Cl2Pb
оР\2, Рпта
0,7898
0,5401
0,4055
[1, 4]
AlPt, <HT>
GaPt2
оР24, Ртта
1,630
0,392
0,544
[6]
AlPt,
AuCu3
сР4,
0,3876
—
—
[13]
РтЗт
0,3871
—
—
[14]
AlPt3 (HT)
GaPt3
tP16, P4/mbm
0,546
0,781
[4]
Кубическая сингония.
^Параметры решетки указаны при концентрации 32—33 % (ат.) Pt [1]. Параметр решетки указан при температурах 1510—1260 °C.
Литература
McAlister A.J., Kahan D.J.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V 7. N 1. P. 47-51.
Piatti G., Pellegrini G.// J. Mater. Sci/ 1980. V. 15. N 9. P. 2403-2408.
Ellner M., Kattner U., Predel B.// J. Less-Common Met. 1982. V. 87. N 2. P. 305-325.
Chattopadhyay T., Schubert K.// J. Less-Common Met. 1975. V. 41. N 1. P. 19-32.
Bhan S., Kudielka H.// Z. Metallkunde. 1978. Bd. 69. N 5. S. 333-334.
Chattopadhyay^T„ Schubert K.// J. Less-Common Met. 1976. V. 45. N 1. P. 79-83.№
Guex P., Fesclwe P.// J. Less-Common Met. 1976. V. 46. N 1. P. 101—106.
Oya Y., Mishima Y., Suzuki T.// Z. Metallkunde. 1987. Bd. 78. N 7. S. 485—490.
TonejC A.M., TonejC A., BonefaciC A.// J. Mater. Sci. 1974. V. 9. N 4. P. 523- 526.
Edshammar LK// Acta Crystallogr. 1968. V. 20. P. 2683—2688.
Range K.-J., Christi KG.// J. Less-Common Met. 1988. V. 136. N 2. P. 277-285.
Comer J.J.// Acta Crystallogr. 1964. V. 17. N 4. P. 444-445.
Huch R., Klemm W.// Z. Anorg. All. Chem. 1964. Bd. 329. N 1-6. S. 123-135. 14. Bronger W„ Klemm W.// Z. Anorg. All. Chem. 1962. Bd. 319. N 1, 2. S. 58-81. 15. Chattopadhyay T„ Ramachandrarao P.// Mater. Sci. End. 1979. V. 38. P. 7—17.
T. В. Добаткина
Al-Pu. АЛЮМИНИЙ—ПЛУТОНИЙ
Диаграмма состояния Al—Ри, построенная в работе [Э] на основании имевшихся данных различных исследований, почти полностью подтверждена в более поздней работе [1]. Авторы работы [1] использовали методы термического, рентгеновского, высокотемпературного рентгеновского анализов. Сплавы получали индукционной и дуговой плавкой, используя А1 чистотой 99,97 % (по массе) и Ри чистотой 99,9 % (по массе). На рис. 107 приведена диаграмма состояния А1—Ри по данным работ [1—3]. В сплавах системы образуются пять интерметаллических соединений Al4Pu, Al3Pu, Al2Pu, AIPu, А1Ри3. Из указанных соединений только одно А12Ри плавится конгруэнтно при температуре 1540±50 °C. Соединения А14Ри и А13Ри плавятся инкон- груэнтно при температурах 925 и -1400 °C, соответственно. Соединения AIPu и А1Ри3 образуются по перитектоидным реакциям при температурах 590 и 560 °C, соответственно. Соединение AIPu при температуре 193 °C распадается на смесь двух фаз А12Ри и А1Ри3.
Соединение А13Ри имеет три полиморфных превращения [2]. Высокотемпературная модификация А13Ри (ВТ) существует при температуре выше 1210 °C. Первая среднетемпературная модификация Al3Pu (СТ1) имеет место в интервале температур 915—1027 °C. Вторая среднетемпературная модификация Al3Pu (СТ2) стабильна при температурах 1027—1210 °C. Низкотемпературная модификация А13Ри (НТ) существует при температуре ниже 915 °C. Последняя из этих температур практически совпадает с температурой образования
соединения Al4Pu. При температуре 645 °C [2] предполагается полиморфное превращение у соединения ALPu. Формулы соединений А13Ри и А14Ри в работе [4] уточнены как A13Puq 95 и А14Ри0 9, что не влияет на общее представление о диаграмме состояния.
Помимо указанных превращений в системе при температуре 652 °C и содержании 1,57 % (ат.) Ри кристаллизуется эвтектика (Al) + А14Ри (ВТ), а при температуре 801 °C протекает кататектичес- кая реакция образования е Ри из Ж и соединения А12Ри. Температура эвтектики, равная 650 °C, установлена в работе [5] при исследовании диаграммы состояния А1—Ри в области концентраций до 0,22 % (по массе) Ри.
Растворимость Ри в (А1) при температуре 650 °C составляет 0,006 % (ат.), при температуре 350 °C эта величина <0,003 % (ат.). Растворимость Ри в (А1) при температуре 600 °C определена равной 0,03 % (ат.) [Э]. Максимальная растворимость А1 в (SPu) составляет 14,5 % (ат.). С понижением температуры растворимость уменьшается до 13,6 % (ат.) А1 при температуре 560 °C и до 11,3 % (ат.) А1 при температуре 350 °C [1]. Данные по влиянию добавок А1 на температуры полиморфных превращений Ри отражены на рис. 107.
Сведения о кристаллической структуре соединений, образующихся в системе А1—Ри, приведены в табл. 73.
Таблица 73. Кристаллическая структура соединений системы А1—Ри
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примеча- ние
а
b
с
А14Ри
A14U
о/20, Imma
0,442 0,4387
0,626 0,6262
1,366
1,3714
[6]
[8]
A14Pu (ВТ)
ai4u
0,4396
0,6266
1,3708
При концентрации 19,4 % (ат.) Ри [7]
A14Pu (НТ)
ai4u
0,4396
0,6266
1,3708
При концентрации 19,4 (ат.) Ри [7]
Al3Pu (НТ)
R3m
0,7901
Р - 45,81° При концентрации 24 % (ат.) Ри [2-4]
AlgPU (СТ1)
R3m
0,7879
а - 45,94° При концентрации 24 % (ат.) Ри [2-4]
Al3Pu (CT2)
Al3Pu
Р63/ ттс
0,6083
0,6084
1,4410
1,4427
При концентрации 24 % (ат.) Ри [2—4]
[8]
Al3Pu (ВТ)
AuCu3
сР4, РтЗт
0,4262
—
—
При концентрации 24 % (ат.) Ри [2-4]
Al2Pu
Cu2Mg
сП4, Fd3m
0,7831-
-0,7848
—
[3, 8]
AIPu*
—
—
1,0769 1,076
—
—
[1]
[8]
**
AIPu 3
Сложна Тетрагс
Pb3Sr
я ОЦК стру жальная сиь
tP4, Р4/ттт
ктура.
1ГОНИЯ.
0,4499
0,4499
0,4538
0,4536
[1, 3] [8]
Структура соединения AlPu3 из тетрагональной может превращаться в гранецентрированную кубическую с параметром решетки а = 0,450 нм после выдержки при комнатной температуре в течение 10 лет. Обратный переход происходит при нагреве выше 195 °C [1].
Литература
Ellinger F.H., Land С.С., Miner W.N.// J. Nucl. Mater. 1962. V. 5. P. 165-172.
Runnails O.J.C., Boucher R.R.// J. Nucl. Mater. 1965. V. 15. N 1. P. 57—64.
Kassner M.E., Peterson D.E.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 4a. P. 459-469.
Runnals O.J.C.// Plutonium 1965. London: Chapman and Hall Publ., 1967. P. 341-357.
Roy P.R.// J. Nucl. Mater. 1964. V. 11. N I P. 59-66.
Runnalls O.J.C.// Canad. J. Chem. 1956. V. 34. P. 133-145.
Runnalls O.J.C., Boucher R.R.// Trans. AIME. 1965. V. 233. N 9. P. 1726-1732.
Бочвар A.A., Конобеевский C.T., Кутайцев В.И. и др.// Труды Второй международной конференции по мирному использованию атомной энергии. Доклады советских ученых. 1959. № 3. С. 376—395.
Т.В. Добаткина
Al—Rb. АЛЮМИНИЙ-РУБИДИЙ
Диаграмма состояния Al—Rb не построена. Имеются только сведения [X], что Rb если и взаимодействует с А1 в жидком состоянии, то очень незначительно, а в твердом состоянии Rb нерастворим в (А1).
Г.К. Алексеенко
Al—Re. АЛЮМИНИЙ—РЕНИЙ
Диаграмма состояния Al—Re впервые построена в работе [1] на основании результатов дифференциального термического, микроструктурного, рентгеноструктурного анализов, определения температуры плавления, измерения твердости и микротвердости фаз. Чистота исходных материалов 99,9 % (по массе).
В системе установлено существование четырех соединений: Al2Re3, AIRe, Al2Re, Al12Re. В поздних работах [2—6] методами рентгеноструктурного анализа в области, богатой А1, установлены еще два соединения Al4Re и Al6Re. На рис. 108 приведена диаграмма состояния Al—Re, построенная по данным работы [1] при концентрации Re более 20 % (ат.) и по данным работы [2] в области, богатой А1.
Соединение Al2Re3 образуется по перитектической реакции Ж + + (Re) « Al2Re3 при температуре 2000 °C.
AlRe, “Zo (am.)Re
Рис. 108. Al—Re
Соединение AIRe образуется по перитектической реакции Ж + + Al2Re3 «* AIRe при температуре 1590 °C и содержании -45—50 % (ат.) Re [2].
Соединение Al2Re образуется по перитектической реакции Ж + + AIRe ** Al2Re при температуре 1485 °C и содержании 33,3 % (ат.) [77,5 % (по массе)] Re.
Соединение Al12Re образуется по перитектоидной реакции (А1) + + Al2Re * Al12Re при температуре, близкой к 600 °C, и содержании 7,7 % (ат.) [36,7 % (по массе)] Re.
В работе [7] детально исследованы методом рентгеноструктурного анализа сплавы с содержанием от 20 до 80 % (ат.) Re после отжига при 1000 °C 300 ч, при 1100 °C 30 ч, при 1500 °C 30 ч. В системе установлено наличие четырех соединений: AlRe2, AIRe, Al3Re, Al4Re. Резюмируя собственные экспериментальные данные и сопоставляя их с предшествующими литературными, автор работы [7] предлагает собственный вариант диаграммы с наличием шести соединений. Кроме полученных четырех соединений в исследованном интервале концентраций, автор работы [7] считает наиболее вероятным существование в системе двух богатых А1 соединений — Al12Re и Al6Re. Тип диаграммы состояния, характер образования соединений, значения температур перитектических реакций их образования соответствуют данным работы [1].
Растворимость Re в (Al) составляет 1,75 % (по массе) [0,26 % (ат.)] при температуре 600 °C и уменьшается до 1,25 % (по массе) [0,2 % (ат.)] при температуре 500 °C. Растворимость А1 в (Re) мала — 0,4 % (по массе) [2,8 % (ат.)] при температуре 1900 °C и уменьшается с понижением температуры [1].
Кристаллическая структура соединений системы Al—Re приведена в табл. 74.
Таблица 7 4. Кристаллическая структура соединений системы Al—Re
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
Al2Re3
a Мп
с/58, 743 т
0,958
—
—
[1]
AIRe
CsCl
сР2, РтЗт
0,288
—
—
[8]
Al4Re*
—
—
0,91 (3)
1,38
0,51 (6)
[2]
Al6Re
Al6Mn
оС28, Стет
0,659
0,761
0,902
[3]
Al12Re
Трикли
A1,ZW
иная сингон
с!26, 1тЗ
ия; a - 95,5
0,7528
, Р - 94°, у-
- 103,5°.
[1, 9]
Для соединения AIRe в работе [7] определена тетрагональная структура с параметрами решетки а = 0,30785 нм, с = 0,59515 нм. В работе [7] приведены также сведения для двух соединений AlRe2 и Al3Re, которые не нашли отражения на приведенной диаграмме состояния (см. рис. 108). Соединение AlRe2 имеет тетрагональную структуру типа MoSi2 с параметрами решетки а = 0,29802 нм, с = = 0,97596 нм. Соединение Al3Re изотипно соединению А13Тс.
Литература
Савицкий Е.М., Тылкина М.А., Поварова К.Б.// Журнал неорганической химии. 1961. Т. 6. № 8. С. 1962-1965.
D’Alte de Veiga L.M.// Philos. Mag. 1963. V. 8. P. 1241—1245.
D’Alte de Veiga L.M.// Philos. Mag. 1962. V. 7. P. 1247—1248.
Чабан Н.Ф., Кузьма Ю.Б.// Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1972. Т. 8. № 6. С. 1065-1068.„
Преварский А.П., Кузьма Ю.Б., Зрада М.С.// Изв. АН СССР. Металлы. 1979. № 4. С. 199-201.
Бурнашова В.В., Стародуб П.К., Строганов Г.Б., Доронин В.И.// Изв. АН СССР. Металлы. 1977- № 4. С. 211-214.
Schuster J.C.// J. Less-Common Met. 1984. V. 98. N 2. P. 215—220.
Obrowski Naturwissenschaften: 1960. Bd. 47. S. 14.
Крипякевич П.И., Кузьма Ю.Б.// Кристаллография. 1961. T. 6. № 6. С. 240.
М.А. Тылкина
Al-Rh. АЛЮМИНИЙ—РОДИЙ
Диаграмма состояния Al—Rh не построена. В системе обнаружено существование трех промежуточных фаз: AlRh, Al5Rh2, Al^^ [Э, Ш]. Область гомогенности на основе соединения AlRh находится в интервале концентраций 45,2 и 52,2 % (ат.) Rh. Соединение Al5Rh2 имеет гексагональную решетку типа А15Со2 (символ Пирсона АР28; пр. гр. Рб^/ттсК а = 0,7889 нм, с = 0,7853 нм. Параметр решетки а соединения AlRh — тип CsCl (символ Пирсона сР1; пр. гр. РтЗпг) изменяется от 0,2968 (со стороны А1) до 0,2980 нм (при содержании 50 % (ат.) А1). Соединение Al^Rh? изоморфно соединению А19Со2 (символ Пирсона тРП; пр. гр. Р21/с), а = 0,6352 нм, b = 0,6428 нм, с = 0,8721 нм, р = 94°81'. Имеются сведения о наличии соединения AlRh3, существующего при температурах ниже 550 °C, а также о соединениях Al3+xRh и Al2 6Rh [1]. В системе наблюдаются эвтектические взаимодействия со стороны исходных компонентов при 25 и 99,3 % (ат.) А1. Температура эвтектики со стороны А1 равна 657,5 °C.
Литература
1. Металловедение платиновых металлов/ Савицкий Е.М., Полякова В.П., Горина Н.Б. и др. М.: Металлургия, 1975. 423 с.
А.Л. Татаркина, Т.П. Лобода
AI—Ru. АЛЮМИНИЙ—РУТЕНИЙ
В литературе существует два варианта диаграммы состояния системы Al—Ru [Ш, 1]. Согласно варианту диаграммы, приведенному в справочнике [Ш], в системе образуется шесть интерметаллических соединений AIRu, Al3Ru2, Al2Ru, Al3Ru, AI6Ru и Al12Ru, два из которых AIRu и Al6Ru образуются из расплава при температурах 2100 и 1360 °C, соответственно.
Сведения о кристаллической структуре соединений системы Al—Ru по данным работ [1,2] приведены в табл. 75.
Таблица 75. Кристаллическая структура соединений системы Al—Ru
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
AIRu
CsCl
сП,
0,303
РтЗт
A13Ru2
Al3Ni2
hP5,
0,405-0,407
0,494-0,573
Р3т\
A12Ru
CaC2
Шб, I4/mmm
0,440—0,446
—
0,638-0,656
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
AI3RU
NigTi
ЛР16, Р63/ттс
0,481
0,784
A1i3Ru4*
AlI3Fe4
тС102, С2/т
1,586
0,8188
1,274
Al6Ru
Al6Mn
оС2&, Стет
0,7489
0,6556
0,8961
A1]2Ru
M12W
с/26.
0,812
—
—
/m3
*Р = 107,8
0
В работе [Ш] указывается, что промежуточное соединение A113Ru4, возможно, соответствует соединению Al3Ru.
Более позднее исследование, выполненное методами микроструктурного, рентгенофазового, высокотемпературного термического
Рис. 109. Al—Ru
анализов внесло некоторые изменения в характер взаимодействия А1 с Ru (рис. 109) [1]. Подтверждено существование четырех соединений: AIRu, Al2Ru, A1]3Ru4 и A16Ru. Соединение Al2Ru образуется по перитектической реакции: Ж + AIRu «* Al2Ru при температуре >1800 °C. Соединения AIRu и Al13Ru4 образуются из расплава при температурах -2100 и 1500±24 °C, соответственно. Соединение Al6Ru образуется при температуре 790 °C по реакции (Al) + Al13Ru4 *
Al6Ru. При температуре 1392±20 °C кристаллизуется эвтектика A12Ru + A113Ru4.
Ни одним из примененных методов анализа не удалось установить наличие соединений AJ12Ru и Al3Ru2 [1].
Литература
Раевская М.В., Соколовская Е.М. Физикохимия рутения и его сплавов. М.: Изд- во Московского университета, 1979. 230 с.
Chaudhury Z.A., Sastry G.V.S., Suryanarayana С.// Z/ Metallk unde. 1982. Bd. 73. N 4. S. 201-206.
Л.Л. Татаркина, Т.П. Лобода
Al—S. АЛЮМИНИЙ-СЕРА
Диаграмма состояния Al—S рассмотрена в работах [X, Э]. На рис. НО представлена диаграмма состояния по данным работы [1], построенная на основе обобщения литературных данных для области концентраций 0—60 % (ат.) S и общих закономерностей строения
41S, % (am.)S
Рис. ПО. A1-S
диаграмм состояния Me—S в интервале концентраций 60—100 % (ат.) S. Соединение A1S образуется по синтектической реакции Ж! + Ж2 * s A1S при температуре 1060 °C и распадается по кататектической реакции A1S » Ж1 + yAl2S3 при температуре 1010 °C. Монотектичес- кое равновесие наблюдается при температуре -970 °C. В системе существуют два эвтектических равновесия при температуре 660 °C (Ж! » (Al) + aAl2S3) и при температуре 115 °C (Ж3 * aAl2S3 + PS). Соединение A12S3 находится в двух аллотропических формах: aAl2S3 стабильно вплоть до температуры 1000 °C и yAl2S3 стабильно в интервале температур от 1000°С до температуры плавления 1100 С.
Соединение aAl2S3 имеет гексагональную структуру (символ Пирсона АРЗО), а = 0,6423 нм, с = 1,783 нм. Соединение yAl2S3 обладает ромбоэдрической структурой типа «А12О3 (символ Пирсона АЛЮ, пр. гр. ЛЗс), а = 0,686 нм и a = 56°16'.
Литература
Sharma R.C., Chang Y.A.//Bull. Alloy Phase Diagrams.1987. V.8. N 2.P.128—131.
Г.К. Алексеенко
Al—Sb. АЛЮМИНИЙ-СУРЬМА
Диаграмма состояния, приведенная в работе [X], характеризуется наличием соединения AlSb, которое плавится конгруэнтно при температуре -1065 °C и участвует в двух нонвариантных эвтектических превращениях при температуре 657 °C и содержании 0,25 % (ат.)
Рис. in. Al—Sb
[1,1 % (по массе)] Sb и при температуре 630,5 °C и содержании -100 % (ат.) Sb. Согласно работе [1] кристаллизация эвтектики AlSb + (Sb) протекает при содержании Sb в сплаве 95,6 % (ат.). Дальнейшие исследования были связаны, в основном, с изучением свойств фазы AlSb, температура плавления которой была определена равной 1069 °C [2], 1057 °C [3], 1052 °C [4]. В обзорной работе [5], учитывающей все имеющиеся экспериментальные данные, приведена обобщенная диаграмма состояния Al—Sb (рис. 111). Для соединения AlSb выбрана температура плавления 1058 °C. Эвтектики кристаллизуются при температуре 657 °C и содержании 0,4 % (ат.) Sb и при температуре 627 °C и содержании 98,5 % (ат.) Sb.
Растворимость Sb в (А1) в интервале температур 200—645 °C составляет менее 0,002 % (ат.).
Соединение AlSb имеет кубическую структуру типа ZnS (символ Пирсона сГ8; пр. гр. .F43m) с параметром а = 0,61361 нм [6], а = = 0,61355 нм [7]. При давлении 12—12,5 ГПа кубическая структура трансформируется в тетрагональную типа pZn [8] с параметрами решетки а = 0,5375 нм, с = 0,2892 нм [9].
Литература
Guertler W., Bergmann А.// Z. Metallkunde. 1933. Bd. 25. N 4. S. 81—84.
Глазов B.M., Чижевская C.H.// Физика твердого тела. 1961. Т. 3. № 9. С. 2694-2698.
Lichter B.D., Sommelet Р.// Trans. AIME. 1969. V. 245. Р. 99-105.
Gerdes F., Predel В.// J. Less-Common Met. 1981. V. 79. N 2. P. 281—288.
McAlister A.J.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 5. P. 462—465.
Willardson R.K., Beer A.C., Middleton A.E.// J. Electrochem. Soc. 1954. V. 101. N 7. P. 354.
Giesecke G., Pfister H.// Acta Crystallogr. 1958. V. 11. P. 369—371.
Minemura S., Drickamer H.G.// J. Phys. Chem. Solids. 1962. V. 23. P. 451—456.
Jamieson J.C.// Science. 1963. V. 139. N 3557. P- 845—847.
T.B. Добаткина
Al-Sc. АЛЮМИНИЙ-СКАНДИЙ
Диаграмма состояния Al—Sc во всей области концентраций впервые была построена в работе [1] по результатам дифференциального термического, микроструктурного, рентгеновского анализов, а также измерения микротвердости и электросопротивления. В качестве исходных материалов использовали А1 чистотой 99,99 % (по массе) и Sc чистотой 99,5 % (по массе). В результате исследования установлено существование четырех соединений Al3Sc, Al2Sc, AISc, A1Sc2, которые имеют узкие интервалы гомогенности. Соединения AUSc и A1Sc2 плавятся инкогруэнтно при температурах 1320 и 1195 °C, соответственно, а соединения Al2Sc и AISc плавятся конгруэнтно при
температурах 1420 и 1300 °C, соответственно. В системе реализуются два эвтектических превращения Ж «* A1Sc2 + (aSc) при температуре 945 °C и содержании 87 % (ат.) Sc и Ж » Al2Sc + AISc при температуре 1150 °C и содержании -43 % (ат.) Sc. В области, богатой А1, имеет место эвтектическое взаимодействие Ж «* (Al) + Al3Sc при температуре 655 °C и содержании 0,36 % (ат.) Sc [2], а не перитектическое при температуре 665 °C, как установлено в работе [1]. Результаты работы [2] были подтверждены в исследованиях [3-5].
Рис. 112. Al-Sc
С увеличением скорости охлаждения сплавов на основе А1 до Ю2 С/с температура эвтектического взаимодействия снижается по сравнению с равновесной и составляет -651 °C, а концентрация Sc в эвтектике увеличивается до 0,48 % (ат.) [0,8 % (по массе)] [6].
Растворимость Sc в (А1) приведена ниже:
Температура, “С 655640600500
Растворимость Sc, % (ат.) 0,24 0,21 0,13 0,186 0,09 0,134 0,03 0,045
Источник [2][3][2][3][2][3][2][3]
Значение предельной растворимости Sc в (А1), рассчитанное с помощью уравнения, описывающего кривую растворимости [7], составило 0,15 % (ат.), а для температур 640, 620, 580 и 560 °C — 0,13; 0,11; 0,07; 0,06 % (ат.) Sc, соответственно, что также согласуется с данными работ [2, 3]. При высоких скоростях кристаллизации
растворимость Sc в (Al) может достигать 3,28 % (ат.) Sc [8]. Растворимость Al в (Sc) составляет -4 % (ат.) [1].
На рис. 112 представлена диаграмма состояния Al—Sc, построенная в работе [9] по данным работ [ 1, 2].
Сведения о кристаллической структуре соединений, образующихся в системе Al—Sc, приведены в табл. 76.
Таблица 76. Кристаллическая структура соединений системы Al—Sc
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примеча- ние
а
b
с
Al3Sc
AuCu3
сР4,
0,4105
—
—
[4, 11]
РтЗт
0,410
—
—
ПО]
0,4101
—-
—
[12]
0,4103 (1)
—
—
[13]
Al2Sc
Cu2Mg
cF24,
0,758
—
—
[10]
Fd3m
0,759
—
—
[И]
AISc*
BCr
oCS, Стет
0,50299
0,98945
0,31263
[12]
A1Sc2
InNi2
hP6,
0,4888
—
0,6166
115]
Р63/ттс
0,4885**
—
0,6173**
[15]
*В работе [14] для AISc определена структура типа CsCl. Значения указаны для состава AISc, 3.
Литература
Наумкин О.П., Терехова В.Ф., Савицкий Е.М.// Изв. АН СССР. Металлы. 1965. № 4. С. 176-182
Дриц М.Е., Каданер Э.С., Добаткина Т.В., Туркина Н.И.// Изв. АН СССР. Металлы. 1973. № 4. С. 213—217.
Fujikawa S.J., Sugaya М„ Takei Н„ Hirano KJ.// J. Less-Coomon Met. 1979. V. 63. N 1. P. 87—97.
Blake N., Hopkins М.А./[ J. Mater. Sci. 1985. V. 20. N 8. P. 2861-2867.
Кононенко В.И., Голубев C.B.// Изв. АН СССР. Металлы. 1990. № 2. С. 197— 199.
Дриц М.Е., Торопова Л.С., Быков Ю.Г. и др.// Изв. АН СССР. Металлы. 1983. № 1. С. 179-182.
Березина А.Л., Волков В.А., Домашников Б.П., Чуистов К.В.// Металлофизика. 1987. № 5. С. 43—47.
ОСко М„ BabiC Е., ZlatiC V.// Solid State Commun. 1976. V. 18. N 6. P. 705-708.
Gschneidner Jr., K.A., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 1. P. 34-36.
Речкин B.H., Ламихов Л.К., Самсонова Т.И.// Кристаллография. 1964. Т. 9. № 3. С. 405-408.
Залуцкий И.И., Крипякевич П.И.// Кристаллография. 1967. Т. 12. № 3. С. 394-397.
Schuster J.C., Bauer J.// J. Less-Common Met. 1985. V. 109. N 2. P. 345—350.
Cannon J.F., Hall Н.Т.// J. Less-Common Met. 1975. V. 40. N 3. P. 313-328.
Schob O., ParthC E.// Acta Crystallogr. 1965. V. 19. P. 214—224.
Eymond S., ParthC E.// J. Less-Common Met. 1969. V. 19. N 4. P. 441-^143.
T.B. Добаткина
V~~
Al-Se. АЛЮМИНИЙ-СЕЛЕН
На рис. 113 представлена диаграмма состояния Al—Se, построенная в работе [1] по данным справочника [X], при этом температуры чистых компонентов приведены согласно существующим стандартам и в соответствии с этим скорректированы температуры нонвариан- тных равновесий. Система характеризуется образованием одного конгруэнтно плавящегося соединения Al2Se3. Со стороны А1 и Se в системе имеют место нонвариантные превращения, температуры
Рис. 113. Al—Se
которых практически совпадают с температурами плавления чистых компонентов. В работе [2] сообщается, что соединение Al2Se3 имеет две полиморфные модификации. Стабильная при комнатной температуре модификация имеет гексагональную структуру типа ZnS (символ Пирсона АР4, пр. гр. Рб^/тс) с параметрами а = 0,389 нм, с = = 0,630 нм [2]. Однако в дальнейшем структура Al2Se3 определена как ромбоэдрическая (символ Пирсона тС20, пр. гр. Сс) с параметрами а = 1,1680 нм, b = 0,6733 нм, с = 0,7239 нм, р = 121,12° [1, 3].
Литература
Howe J.M.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 6. P. 650—652.
Schneider A., Gattow G.// Z. Anorg. All. Chem. 1954. Bd. 277. N 1/2. S. 49-59.
Steigmann G.A., Goodyear J.// Acta Crystallogr. 1966. V. 20. P. 617—619.
ЛЛ. Рохлин
Al—Si. АЛЮМИНИЙ-КРЕМНИЙ
Al—Sm. АЛЮМИНИЙ-САМАРИЙ
Диаграмме состояния Al—Si посвящено большое число исследований, обстоятельный обзор которых сделан в работе [ 1 ]. Эта система относится к простому эвтектическому типу с небольшой растворимостью компонентов друг в друге в твердом состоянии. Многочисленные результаты различных исследований хорошо согласуются между собой. Представленная на рис. 114 диаграмма состояния является обобщением результатов ряда работ. На вставках (см. рис. 114)
Рис. 114. Al-Si
показана растворимость компонентов в твердом состоянии на основе А1 и на основе Si. Максимальная растворимость Si в твердом (А1) составляет 1,5+0,1 % (ат.) при эвтектической температуре 577 °C. Растворимость А1 в (Si) носит ретроградный характер, максимальное ее значение равно 0,016±0,003 % (ат.) при температуре 1190 °C. Эвтектическая точка расположена при содержании 12,2±0,1 % (ат.) Si. Это значение несколько больше, чем проводимое в работе [X], — 11,3 % (ат.) Si.
Литература
Murray J.L., McAlister AJ.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 1. P. 74-84, 89, 90.
Л.Л. Рохлин
Диаграмма состояния системы Al—Sm исследована частично [1—4]. Результаты исследования сплавов, богатых А1, приведенные в работах [1—3], хорошо согласуются между собой. В изученной области концентраций образуются соединения Al4Sm, Al3Sm, Al2Sm. Соединения Al4Sm и Al2Sm плавятся конгруэнтно при 1450 и 1500 °C, соответственно [2]. Соединение Al3Sm образуется по перитектоидной реакции при температуре 1105 °C [1] или 1134 °C [2]. При исследовании фазовых равновесий в сплавах, богатых Sm, установлено существование соединений AISm и AlSm2 [4]. Температура и характер образования соединений AISm и AlSm2 не определены.
На рис. 115 приведена обобщенная диаграмма состояния Al—Sm, при построении которой использованы не только данные указанных выше работ, но и приняты во внимание общие закономерности взаимодействия Al с РЗМ [5]. В частности, формула соединения Al4Sm заменена на более вероятную для этого случая AlnSm3, кроме того, несколько скорректированы температуры перитектоидной реакции образования соединения Al3Sm и кататектической реакции распада Al11Sm3 на смесь Ж + Al3Sm [5].
Сведения о кристаллической структуре соединений системы Al—Sm приведены в табл. 77.
Таблица 77. Кристаллическая структура соединений системы Al—Sm
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
AlnSm3
Al4Ba
mo.
0,428
—
0,990
[2]
74/ ттт
0,4287
—
0,9905
[6]
Al3Sm
Ni3Sn
hP8,
0,6380
MM
0,4597
[6, 7]
Р63/ттс
0,6383 (2)
—
0,4598 (1)
[8]
Al2Sm
Cu2Mg
cF24,
0,7945
—
—
[1]
Fd3m
0,79258
—
—
[9]
0,7940
-—
—
[10]
AISm
AlEr
oP16, Pmma
0,5899
1,1622
0,5678
[5, 11]
AlSm2
Co2Si
oPl2, Pnma
0,6654
0,5193
0,9631
[12]
В сплавах, охлажденных со скоростью 105 К/с, идентифицированы стабильная фаза Al3Sm и метастабильная фаза Al4Sm [13].
Литература
Buschow K.HJ., van Vucht J.H.N.// Philips Res. Rep. 1965. V. 20. N 1. P. 15—22.
Casteels F.// J. Less-Common Met. 1967. V. 12. N 3. P. 210-220.
Кононенко В.И., Голубев C.B.// Изв. АН СССР. Металлы. 1990. № 2. С. 197-199.
Buschow K.H.J., van Vucht J.H.N.// Philips Res. Rep. 1967. V. 22. N 3. P. 233-245.
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 1. P. 37-39.
Van Vucht J.H.N., Buschow K.H.J.// Philips Res. Rep. 1964. V 19. N 4. P. 319— 322.
Van Vucht J.H.N., Buschow K.H.J.// L. Less-Common Met. 1965. V. 10. N 1. P. 98-107.
Cannon J.F., Hall H.T.// J. Less-Common Met. 1975. V. 40. P. 313-328.
Harris LR., Mansey R.C., Raynor G.V.// J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N 4. P. 270-280.
Wernick J.H., Geller S.// Trans. AIME. 1960. V. 218. N 5. P. 866-868.
Buschow K.H.J.// J. Less-Common Met. 1965. V. 8. N 3. P. 209—212.
Buschow K.HJ., Goot A.S.// J. Less-Common Met. 1971 V. 24. N 1. P. 117-120.
Savage S.J., Faves F.H., Eliezer D.// Rapidly Solidified. Mater. Proc. Int. Conf. San Diego. Calif. 1985. Ohio: Metals Park., 1985. P. 351—356.
T.B. Добаткина
Al—Sn. АЛЮМИНИЙ-ОЛОВО
Диаграмма состояния Al—Sn исследована в ряде работ [X], обзор которых, дополненный новыми данными [1, 2], позволил представить наиболее достоверный ее вариант [3] (рис. 116). Диаграмма состояния Al—Sn является диаграммой эвтектического типа. Эвтектика кристаллизуется при температуре 228,3 °C и содержании 97,8 %
(ат.) Sn. Авторами работы [3] проведен расчет кривой ликвидуса системы Al—Sn. При этом авторы работы [3] предполагают существование некоторой растворимости А1 в (pSn). В работе [4] температура эвтектики принята равной 228 °C.
Растворимость Sn в (А1) незначительна и имеет ретроградный характер. Максимум растворимости установлен при температуре 500 °C и составляет 0,011—0,014 % (ат.) [0,05—0,06 % (по массе)] Sn [X]. По другим данным максимальная растворимость Sn в (А1) составляет 0,02 % (ат.) и соответствует температуре на 20—30 °C ниже температуры плавления А1 [Э]. В работе [2] растворимость Sn в (А1) исследована весьма подробно с использованием различных методов и подтвержден ретроградный характер растворимости, максимальное значение которой -0,027 % (ат.) Sn наблюдается при температуре -625 °C. При температуре 450 °C она уменьшается до -0,007 % (ат.) Sn.
В быстроохлажденных сплавах на основе А1 растворимость Sn может достигать 0,26 % (ат.) [5]. В работе [6] указывается на существование метастабильной фазы у в области содержания -50 % (ат.) Sn, которая имеет гексагональную структуру с параметрами решетки а = 0,3181 нм, с = 0,2980 нм.
Литература
Bonnier E„ Durand F., Massart G.// Comt. Rend. Acad. Sci. Paris. Ser. C. 1964. V. 259. N 2. P. 380-383.
Dorward R.C.// Metall. Trans. A. 1976. V. 7. N 2. P. 308-310.
Elliott R.P., Shunk F.A.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1980. V. 1. N 1. P. 85—87.
McAlister A.J., Kahan DJ.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1983. V. 4. N 4. P. 410—414.
Kirin A., Bonefacic A.// Scr. Metall. 1970. V. 4. N 7. P. 525-527.
Kane R.H., Giessen B.S., Grant NJ.// Acta Metall. 1966. V. 14. N 5. P. 605-609.
T.B. Добаткина
Al-Sr. АЛЮМИНИЙ-СТРОНЦИЙ
На рис. 117 приведена диаграмма состояния Al—Sr, построенная в работе [1] по данным исследований [2—4] (в области, богатой А1). В системе образуются соединения Al4Sr, Al7Sr8, Al2Sr. Существование соединения Al2Sr3 [2, 5] подтверждено не было. Истинный стехиометрический состав соединения в области эквиатомного состава Al7Sr8 [6] или AlSr [X, 4] точно не установлен, хотя авторы работы [1] отдают предпочтение данным работы [6]. Соединение Al4Sr плавится конгруэнтно при температуре 1040 °C, а соединения Al2Sr и А17Сг8 образуются по перитектическим реакциям при температурах 936 и 666 °C, соответственно. В системе имеют место два эвтектических превращения: Ж ** (Al) + ALSr при температуре 654 °C и содержании -1,0 % (ат.) Sr и Ж (pSr) + Al7Sr8 при температуре 590 °C
Jr, % /7» массе)
Рис. 117. Al-Sr
И содержании 81,75 % (ат.) Sr. По данным работы [5] эвтектика (Al) + Al4Sr кристаллизуется при температуре 635 °C и содержании Sr 3,2 % (ат.). В работе [7] температура эвтектики определена равной 639 °C при концентрации 4,3 % (ат.) Sr. Согласно работе [2] эвтектика (Al) + Al4Sr вырожденная. Концентрация Sr в эвтектике, равная 1 % (ат.), определена в работе [1] путем расчета границ фазовых областей между Ж и Ж +(А1). Полученное значение не противоречит экспериментальным данным работ [3, 4], в которых содержание Sr в эвтектике определено равным 0,85 % (ат.) и 0,75 % (ат.), соответственно, а даже предпочтительнее их.
Растворимость Sr в (А1) очень незначительная и составляет -7,7* х10~3 % (ат.) при температуре 600 °C [1]. Растворимость А1 в (pSr) и (aSr) также, по-видимому, мала [1]. Данные, полученные в работе [5] по растворимости Sr в (А1) и А1 в (PSr), являются завышенными.
Сведения о кристаллической структуре соединений системы Al—Sr приведены в табл. 78.
Таблица 78. Кристаллическая структура соединений системы Al—Sr
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
Al4Sr
Al4Ba
Г710.
I4!mmm
0,4463
0,4461
—
1,1203
1,1201
[2]
[5]
Al2Sr
CeCu2
оП2, Imma
0,4793
0,4793
0,7922
0,7922
0,7937
0,7940
[2]
[5]
Al7Srg
Al7Sr8
сРбО, Р2,3
1,2753
—
—
[6]
В работе [8] сообщается о соединении Al3Sr5 (пр. гр. Л Зт), которое не указано на рис. 117, так как неизвестны условия его образования и стабильность при различных температурах.
Согласно работе [9] при давлении свыше 6,0 ГПа и температуре 1050 °C образуется новая модификация фазы Al2Sr со структурой типа Cu2Mg (символ Пирсона cF2A, пр. гр. Fd3m).
Литература
Alcook С.В., Itkin V.P.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 6. P. 624— 630.
Bruzzone G., Merlo F.// J. Less-Common Met. 1975. V. 39. N 1. P. 1—6.
Sato E., Kono N„ Sato I., Watanabe H.// J. Japan. Inst. Light Metals. 1985. V. 35. P. 71-78.
Closset B., Dugas H., Pekguleryuz M., Gruzleski J.E./1 Metall. Trans. A. 1986. V. 17. P. 1250-1253.
Вахобов А.В., Эшонов К.К., Джураев Т.Д.// Изв. АН СССР. Металлы. 1979. № 4. С. 188-192.
FOrnasini M.L.// Acta Crystallogr. С. 1983. V. 39. N 8. Р. 943—946.
Наппа M.D., Hellawcll А.// Alloy Phase Diagrams. Symp. Boston. Nov. 1982. New- York: North-Holland, 1983. P. 411—416.
Маняко Н.Б., Заречнюк O.C., Янсон Т.Н.// Кристаллография. 1987. Т. 32. С. 196-199.
Coldier G., Czech Е., Schafer Н.// Z. Naturforsch. В. 1982. Bd. 37. N 11. S. 1442-1445.
T. В. Добаткина
Al—Та. АЛЮМИНИЙ—ТАНТАЛ
Диаграмма состояния А1—Та рассмотрена в работах [1—3]. На рис. 118 представлена диаграмма состояния по данным работы [3].
В сплавах системы образуются три интерметаллических соединения: А13Та плавится с открытым максимумом при температуре 1627 °C, А13Та2 и А1Та2 образуются по перитектическим реакциям при температурах 1547 и -2000 °C, соответственно. Установлено, что при температуре 667 °C имеет место перитектическая реакция Ж + + А13Та «* (А1). Максимальная растворимость А1 в (Та) достигает 12 % (ат.) при температуре -2000 °C, а в (А1) в твердом состоянии по данным работы [1] растворяется до 0,25 % (ат.) Та, причем растворимость незначительно понижается с уменьшением температуры.
Рис. 118. Al—та
Соединение Al2Ta имеет тетрагональную структуру типа Al3Ti (символ Пирсона 1Й, пр. гр. 1Мттт) с параметрами а = 0,54465 нм, с = 0,85583 нм [3]. Высокотемпературная модификация соединения А13Та2 (ВТ) имеет ромбическую решетку с параметрами а = = 1,10765 нм, b = 0,67817 нм, с = 0,47954 нм, на элементарную ячейку приходится 23,2 атома [3]. После длительного отжига при температуре 1000 °C соединение А)Та2 (5-фаза) имеет ромбическую решетку с параметрами а - 1,55614 нм, b = 1,3947 нм, с = = 1,26628 нм, а в литом состоянии — тетрагональную решетку с параметрами а = 0,98219 нм, с = 0,52409 нм [3].
Литература
Глазов В.М., Мальцев М.В., Чистяков Ю.Д.// Изв. АН СССР. ОТН. 1956. № 4. С. 131-136.
Kimura Н., Nakano О., Ohkoshi Т.// J. Japan Inst. Light Metals. 1973. V. 23. N 3. P. 106-112.
Schuster J.C.// Z. Metallkunde. 1985. Bd. 76. N 11. S. 724—727.
,Г.К. Алексеенко
Al—Tb. АЛЮМИНИЙ—ТЕРБИЙ
В системе Al—Tb установлено существование следующих соединений: Al4Tb [1], А13ТЬ [1-5], А12ТЬ [6, 7], А1ТЬ [8], А12ТЬ3 [3, 8], А1ТЬ2 [3, 9].
В сплавах, богатых А1, соединения А14ТЬ и А13ТЬ участвуют в нонвариантных равновесиях: эвтектическом Ж '‘(Al) + А13ТЬ при температуре 644 °C и содержании 10 % (ат.) ТЬ и перитектоидном Al3Tb + (А1) " А14ТЬ при температуре 420±20 °C [1]. Дальнейшие исследования [10] подтвердили, что эвтектика (А1) + А13ТЬ кристаллизуются при температуре 638 ±2 °C и содержании 10 % (ат.) ТЬ.
Данных о существовании перитектоидного превращения при температуре 420 °C в работе [10] не имеется. Авторы обзорной работы [11] считают образование стабиль
t;c 640 620 600t;c 640 620 600ТЬ, % (ат.)00.5 1,0 1.5 2,0 2.5ТЬ, % (ат.)00.5 1,0 1.5 2,0 2.50 2468 10 12 14AlТЬ, % (по массе)Рис. 119. А1—ТЬ0 2468 10 12 14AlТЬ, % (по массе)Рис. 119. А1—ТЬной фазы А14ТЬ в двойной системе А1—ТЬ сомнительным, обусловленным присутствием примесей в исследованных в работе [1] сплавах, которые стабилизируют эту фазу так же, как фазу Al4Gd.
t;c 640 620 600
t;c 640 620 600
ТЬ, % (ат.)
00.5 1,0 1.5 2,0 2.5
ТЬ, % (ат.)
00.5 1,0 1.5 2,0 2.5
0 2468 10 12 14
AlТЬ, % (по массе)
Рис. 119. А1—ТЬ
0 2468 10 12 14
AlТЬ, % (по массе)
Рис. 119. А1—ТЬ
На рис. 119 представлена диаграмма состояния А1—ТЬ в области, богатой А1, по данным
работы [10]. Растворимость Tb в (Al) очень мала [3, 10]; при температуре 600 °C она составляет 0,005 % (ат.) ТЬ [10].
Сведения о кристаллической структуре соединений системы А1—ТЬ приведены в табл. 79.
Таблица 7 9. Кристаллическая структура соединений системы А1—ТЬ
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
А13ТЬ
ВаРЬ3
АР12,
0,6176
—
2,1165
[1]
R3m
0,6175
—
2,1180
[2]
0,6181
—
2,115
[4]
0,6175
—
2,1170
[5]
А12ТЬ
Cu2Mg
сГ24,
0,7867
—
—
[6]
Fd3m
А1ТЬ
AlEr
оР16, Ртта
0,5834
1,1370
0,5621
[7, 11]
А12ТЬ3
Al2Zr3
tP20, P42/mrun
0,8255
—
0,7568
[8]
А1ТЬ2
Co2Si
оР12, Рпта
0,6592
0,5113
0,9440
[9]
Использование высокого давления (>3,1 ГПа) позволяет получить соединение А13ТЬ со структурой типа А13Но и параметрами решетки а = 0,6095 нм, с = 3,596 нм [5]. Магнитные свойства соединения А13ТЬ исследованы и приведены в работе [12]. Измерено давление насыщенного пара А1 над его расплавом с ТЬ и рассчитаны термодинамические характеристики процессов растворения [13].
Литература
Runnals OJ.C., Boucher R.R.// J. Less-Common Met. 1967. V. 13. N 4. P. 431— 432.
Van Vucht J.H.N., Buschow K.HJ.// Philips Res. Rep. 1964. V. 19. N 4. P. 319— 322.
Buschow K.H.J., van Vucht J.H.N.// Philips Res. Rep. 1967. V. 22. N 3. P. 233— 245.
Krypiakewycz P.I., ZaluCkyj I.I.// Ann. Univ. Maria Curie-Sclodowska. Lublin-Pol. Sect. A.A. 1964. V. 19. P. 97-103.
Cannon J.F., Hall H.T.// J. Less-Common Met. 1975. V. 40. N 3. P. 313—328.
Wernick J.H., Geller S.// Trans. AIME. 1960. V. 218. N 5. P. 866-868.
Harris I.R., Mansey R.C., Raynor G.N.H J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N 4. P. 270-280.
Buschow K.H.J.// J. Less-Coomon Met. 1965. V. 8. N 3. P. 209-212.
Buschow K.H.J., Goot A.S.// J. Less-Common Met. 1971. V. 24. N 1. P. 117-120.
Дриц M.E., Каданер Э.С., Туркина Н.И., Кузьмина В.И.// Изв. вузов. Цветная металлургия. 1978. № 3. С. 157—158.
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 1. P. 40—42.
Buschow K.H.J., Fast J.F.// Z. Physic. Chemie. N.F. 1966. Bd. 50. N 1/2. S. 1-10.
Звиададзе Г.Н., Емекеев C.B., Петров А. А.// Изв. вузов. Цветная металлургия. 1985. № 5. С. 107-109.
Т.В. Добаткина
А1—Те. АЛЮМИНИЙ-ТЕЛЛУР
Согласно ранним исследованиям, которые обобщены в справочнике [X], диаграмма состояния характеризуется наличием двух соединений А12Те3 и А15Те (состав предположительный). Соединение А12Те3 плавится конгруэнтно при -895 °C, имеет превращение, характер которого не установлен, и участвует в двух эвтектических превращениях при температурах 621 и 414 °C. Содержание Те в эвтектиках составляет 0,7 % (ат.) и 87 % (ат.), соответственно. Соединение АЦТе предположительно образуется по реакции (А1) +
Дальнейшее изучение диаграммы состояния этой системы привело к принципиально новому ее виду [1, 2]. На рис. 120 приведена диаграмма состояния согласно обзорной работе [2], авторы которой использовали, в основном, экспериментальные данные работы [1], указав состав эвтектических точек согласно работе [3].
В соответствии с новыми данными, полученными методами дифференциального калориметрического и масспектрометрического анализов [1], А1 и А12Те3 имеют область несмешиваемости в жидком состоянии. Монотектическая горизонталь при температуре 842 °C простирается от 8 до 60 % (ат.) Те. Координаты критической точки на кривой расслоения соответствуют 957 °C и 41 % (ат.) Те. Соединение А12Те3 участвует в двух эвтектических превращениях при температуре 651 °C и содержании -1,5 % (ат.) Те и при 432 °C и -89 % (ат.) Те. В работе [1] указывается на возможное существование превращения при температуре 462 °C, появление которого авторы связывают с образованием нового соединения, более богатого Те, чем А12Те3. На рис. 120 эти результаты не отражены. Авторами работы [1] не было получено термических эффектов в области температуры 551 °C, поэтому протекание перитектоидной реакции, при которой образуется соединение А15Те [X], сомнительно, так же как и реакции А12Те3 А15Те + Те [4].
Соединение А12Те3 имеет гексагональную структуру типа ZnS (символ Пирсона КРА, пр. гр. P63mc) с параметрами решетки а = = 0,408 нм, с = 0,994 нм [5].
Литература
Said Н., Chastel R., Bergman С, Castanet R.// Z. Metallk unde. 1981. Bd. 72. N 5. S. 360-365.
Prabhu N., Howe J.M.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 2. P. 202— 206.
Despande N.U., Ray K.K., Mallik A.K.// Trans. Indian Inst. Met. 1984. V. 37. N 6. P. 715-719.
Ferro D., Nappi B.M., Balducci G„ Piacente V.// Thermochim. Acta. 1980. V. 35. N 1. P. 35-39.
Миргаловская M.C., Скуднова Е.В.// Изв. АН СССР. Металлургия и топливо. 1959. № 4. С. 148-152.
Т.В. Добаткина
Al—Th. АЛЮМИНИЙ—ТОРИЙ
В работе [1] проведен критический обзор литературных данных по результатам исследования сплавов системы Al—Th. Авторы работы [1] при построении варианта диаграммы состояния Al—Th (рис. 121), в основном, использовали данные работы [2] с существенными дополнениями, полученными в работах [3, 4, 5]. В работе [3] вместо соединения Al3Th2, указанного в справочнике [X], установлено соединение AlxTh (где х = 1,6) с вероятным стехиометрическим составом Al5Th3 или Al19Th12. В работе [4] обнаружено соединение Al7Th2, которое образуется в результате перитектической реакции при температуре ниже 1000 °C, хотя существование его не является
ThAl, 7. (am.)Al
Рис. 121. Al-Th
бесспорным. Авторы работы [5] предполагают наличие перитектической реакции при температуре 1382 °C, в которой участвуют aTh и pTh. Все эти дополнения нашли отражение на диаграмме состояния Al—Th. В системе Al—Th, кроме указанных выше соединений, образуются также соединения A12Th, AlTh, A12Th3, AlTl^. Соединения Al2Th, Al2Th3, AlTh2 плавятся конгруэнтно при температурах >1520, 1301, 1307 °C, соответственно. Соединения Al3Th, AlxTh, AlTh образуются по перитектическим реакциям при температурах 1120, 1394, 1318 °C, соответственно. Соединения участвуют в нонвариан- тных равновесиях, сведения о которых приведены в табл. 80.
Таблица 80. Нонвариантные реакции в системе Al—Th [1]
Реакция
Содержание Al в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Ж + (₽Th) * (aTh)
15;
1;
<1
1382110
Ж * (aTh) + AlTh2
20;
0,85;
33,3
1243±2
Ж - AlTh2 + Al2Th3
35;
33,3;
40
129612
Ж « Al2Th3 + AlTh
43;
40;
50
129014
Al2Th3 - AlTh2 + AlTh
40;
33;
50
107512
Ж + AlxTh * AlTh
36,4-38,7;
48;
50
1318110
Ж + Al2Th - AlxTh
56;
66,7;
-60
1394114
AlxTh * AlTh + Al2Th
36,4-38,7;
50;
66,7
110015
Реакция
Ж + Al2Th * Al3Th IЖ + Al3Th - Al7Th2 Ж - (Al) + Al7Th2
Содержание А1 в фазах, %
Температура, °C
(ат.)
66,7;
75;
97,1;
84;
86;
99,2;
75
77,8
77,8
'1120±2
876±8 х 630
Растворимость Th в (А1) незначительная и составляет <0,001 % (ат.) при температуре 620 °C [X] и 0,8 % (ат.) при температуре 600 °C [2].
Сведения о кристаллической структуре соединений системы Al—Th приведены в табл. 81.
Т а б л и ц а 8 1. Кристаллическая структура соединений системы Al—Th Параметры решетки, нм
Соедине-ние
Al7Th2
Прототип
Al7Th2
Al3Th
ALTh
Al2Th
AlTh
Ni3Sn
А1В2
CrB
г
1
П( [1
в до COI COI СО( А1, npi
Al2Th3
AlTh2
Si2U3
Al2Cu
СимволПирсона,пр. гр.оР18,Pbam
hP8,РбДттс
hP3,рЫттт
oC8,Cmcm.
tPWPMmbm
t/12,■ iMmcm.
Источник
а
"1,1479
b
0,5874
с
0,553
[4]
0,6499
0,6480
0,6500
0,9870
0,986
0,4394
0,4388
0,442
0,8127
0,8125
0,7616
0,7614
1,145
0,4626 0,4601
0,4626
0,78370,781
0,4164 0,4162
0,419
0,4222
0,4217
0,5861
0,5857
[3, 6]17][8]
[3, 6] [8, 9] [3, 6]
[3, 6]
18]
[3]
[8]
'Тетрагональная сингония, значения параметров решетки приведены центрации 60 % (ат.) А1 (2] и 61,3—62,5 % (ат.) А1 [3].
при кон-
М№р„„„Ю. V. Ю. N 4,.
1. Kassner М.Е., Peterson
Р. 466—470.
Murray J.R.// J. Inst. Met. 1958. V. 87. Р. 349-352.
Vucht Л-H.N.// Philips Res. Rep. 1961. V. 16. N 1. P. 1-40.
Frueh A.J., Sygusch J.// Z. Krist. 1968. Bd. 127. S. 139-144.
Bannister G.H., Thomson J.R.// J. Nucl. Mater. 1964. V. 12. P. 16—23.
Braun P.B., Vucht J.H.N.// Acta Crestallogr. 1955. V. 8. N 4. P. 117; N 8. P. 246.
Brauer G.// Naturwissenschaften. 1938. Bd. 26. N 43. S. 710.
Murray J.R.// J. Inst. Met. 1955. V. 84. P. 92-96.
Brown A.// Acta Crystallogr. 1961. V. 14. N 8. P. 860-865.
Т.В. Добаткин»
Al-Ti. АЛЮМИНИЙ—ТИТАН
На основании первых исследований была предложена диаграмма состояния Al—Ti, которая характеризовалась наличием широких областей твердых растворов на основе а и pTi и соединения TiAl(y). Соединение TiAl3 практически не имеет область гомогенности [X]. Дальнейшие исследования показали, что в твердом состоянии протекают процессы упорядочения (aTi), связанные с образованием новых промежуточных фаз. Результаты этих исследований нашли свое отражение в вариантах диаграммы состояния, приведенных в работах [Э, 1, 2]; авторы ряда других исследований считали вероятным существование соединений Ti3Al, Ti2Al [3, 4], TiAl6 [5] и TiAl2 [6]. Однако более поздние исследования подтвердили существование только двух соединения Ti3Al [7, 8], TiAl2 [9], кроме уже известных TiAl, TiAl3.
Твердый раствор на основе соединения Ti3Al получил символ а2. Характер и температуры образования соединения Ti3Al и TiAl2, а также положения границ фазовых областей (aTi)/(aTi) + a2 в течение длительного времени не получали у исследователей единого мнения. Согласно данным рентгеновского, микроструктурного и других анализов соединение Ti3Al образуется по реакции (PTi) * в Ti3Al при температуре 1125 °C [8]. По данным дифференциального термического и электронно-микроскопического анализов соединение TLA1 образуется при упорядочении (aTi) в интервале температур 850—1180 °C. По данным работы [10] возможно существование двух модификаций фазы TiAl2. Высокотемпературная фаза б образуется по перитектической реакции при температурах выше 1400 °C и распадается по эвтектоидной реакции при температурах выше 1000 °C на смесь TiAl2 и TiAl3. Сообщается также о существовании соединения TigAl23 [11].
По данным работы [12] растворимость Ti в (А1) приведена ниже:
Температура, °C 665 600 550 500 450 350 250
Растворимость Ti, % (по массе) 0,26 0,12 0,099 0,086 0,072 0,047 0,024
На рис. 122 приведен обобщенный вариант диаграммы состояния Al—Ti [13], подтвержденный термодинамическим расчетом в интервале температур 700—1300 °C и составов 12—40 % (ат.) А1 [14]. Исследуя сплавы с содержанием 40—50 % (ат.) А1 методами высокотемпературной рентгенографии, авторы работы [15] пришли к заключению, что фаза (aTi) образуется непосредственно из жидкости по реакции Ж + (pTi) « (aTi) при температуре -1500 °C. Подтверждено наличие в системе эвтектоидного распада (aTi) » a2 + у при температуре -1125 °C [15].
8 Зак. 1534
Рис. 122. Al-Ti [13]
На рис. 123 представлен последний вариант диаграммы состояния Al—Ti [16]. Согласно работе [16] фаза TiAl3 образуется по перитектической реакции при температуре 1395 °C: Ж + Т15А1ц(О ** TiAl3. Сама фаза $ также возникает по перитектической реакции Ж + + TiAl •* С при температуре 1415 °C. Фаза $ эвтектоидно распадается
ПА1, 7. (ат.)А1
Рис. 123. Al—Ti [16]
при температуре 990 °C на TiAl2 + TiAl3. Фаза TiAl2 образуется по перитектической реакции при температуре 1175 °C. При температуре -780 °C, вероятно, по перитектоидной реакции возникает фаза TigAl23 с тетрагональной структурой (а = 0,384 нм, с = 3,346 нм).
Соединение Ti3Al имеет гексагональную структуру типа Ni3Sn (символ Пирсона НР%, пр. гр. Рб2/ттс), а = 0,5793 нм, с = 0,4655 нм и является сверхструктурой (aTi).
Соединение TiAl имеет тетрагональную структуру типа AuCu (символ Пирсона tP4, пр. гр. Р4/ттт) с параметрами решетки а = = 0,3988 нм, с = 0,4076 нм.
Соединение TiAl2 обладает ОЦ тетрагональной структурой типа HfGa2 (символ Пирсона /724, пр. гр. 14^1 amd) с параметрами а = = 0,3976 нм, с = 2,4360 нм.
Соединение TiAL имеет ОЦ тетрагональную структуру собственного типа (символ Пирсона <78, пр. гр. 14/ттт) с параметрами а = = 0,5446 нм, с = 0,8608 нм.
Кристаллическая структура TigAl23 предварительно идентифицирована как тетрагональная с параметрами решетки а = 0,384 нм, с = = 3,346 нм.
Литература
Sagel К., Schulz К, Zwicker U.// Z. Metallkunde. 1956. Bd. 48. N 8. S. 529-533.
Корнилов И.И., Пылаева E.H., Волкова М.А.// Титан и его сплавы: Сб. статей. М.: АН СССР, 1963. № 10, С. 74-85.
Sato Т., Huang Y.-C., Kondo Y.// J. Japan. Inst. Metals. 1959. V. 23. N 6. P. 456-480.
Ence E., Margolin H.// Trans. AIME. 1961. V. 221. N 1. P. 151-157.
Грум-Гржимайло H.B., Корнилов И.И., Пылаева E.H., Волкова М.А.// Доклады АН УССР. 1961. Т. 137. № 3. С. 599-602.
POtzschke М., Schubert К.// Z. Metallkunde. 1962. Bd. 53. N 8. S. 548-561.
Blackburn M.J.// Trans. AIME. 1967. V. 239. N 8. P. 1200-1208.
Корнилов И.И., Нартова T.T., Чернышева С.П.// Изв. АН СССР. Металлы. 1976. № 6. С. 192-198.
Schull R.D., McAlister AJ., Reno R.C.// Titanium: Sci. and Technol. Proc. Sth Int. Conf. Munich. 1984. Oberursel. 1985. V. 3. P. 1459-1466.
Loiseau A., Tendeloo G., Portier R., Ducastelle F.// J. Phys. 1985. V. 46. N 4. P. 595-613.
Schubert K., Meissner H.G., Raman A., Rossteutscher W.// Naturwissenschaften. 1964. Bd. 51. S. 287.
Кузнецов Г.М., Барсуков А.Д., Абае М.И.// Изв. вузов. Цветная металлургия. 1983. № 1. С. 96—100.
Murray J.L.// Metall. Trans. А. 1988. V. 19. N 2. Р. 243-247.
Gros J.P., Sundman B„ Ansara I.// Scr. Metall. 1988. V. 22. N 10. P. 1587- 1591.
McCullough C., Valencia J.J., Levi C.G., Mehrabian R.// Acta Metall. 1989. V. 37. N 5. P. 1321-1336.
Ternary Alloys// Ed. G. Petzow, G. Effenberg. Weinheim: VCH, 1990. V. 3. 646 p.
Будберг
Al—Tl. АЛЮМИНИЙ—ТАЛЛИЙ
Диаграмма состояния Al—Т1, построенная в работе [X] на основании данных работы [1], в дальнейшем не претерпела существенных изменений [2, 3]. Система Al—Т1 характеризуется несмешиваемостью в жидком состоянии [X, 1—3]. Температура монотектического превращения согласно результатам термического анализа составляет 659 [X] или 657 °C [2]. Положение области несмешиваемости экспериментально установлено в работе [2] при изучении сплавов системы Al—Т1 при температурах до 1200 °C. Согласно термодинамическому
71, % (по массе)
AlTl, "/•(am)Tl
Рис. 124. Al—Tl
расчету максимум на кривой расслаивания соответствует температуре 1780 °C [2]. Используя данные работ [1, 2], автор работы [3] рассчитал диаграмму состояния Al—Т1 во всей области концентраций. Температура монотектического превращения согласно расчету составляет 659 °C, максимум на кривой расслаивания жидкости находится при температуре 1510 °C. На рис. 124 приведена диаграмма состояния Al—Т1, построенная в справочнике [X], на которой линии области несмешиваемости проведены согласно данным работы [3].
Литература
Raub Е„ Engel М.// Z. Metallkunde. 1946. Bd. 37. S. 148-149.
Predel В., Sandig H.// Z. Metallkunde. 1969. Bd. 60. N 3. S. 208-214.
McAlister A.J.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 2. P. 112—114.
T.B. Добаткина
Al—Tm. АЛЮМИНИЙ-ТУЛИЙ
В системе образуются соединения Al3Tm [1, 2], А12Тт [1, 3, 4], А1Тт [5]. На рис. 125 приведена часть диаграммы состояния Al—Tm, которая построена в работе [1] на основании результатов микроструктурного, рентгеновского и термического анализов. В системе установлено эвтектическое нонвариантное равновесие Ж (А1) + + А13Тт при температуре 645 °C и содержании Тт в эвтектике 10 % (по массе). Кроме этого обнаружено существование соединения Д12Тт в относительно быстроохлажденном сплаве А1 — 68 % (по
Рис. 125. А1-Тш
массе) Тт. Так как области существования указанных соединений не установлены, на диаграмме состояния они нанесены штриховой линией. В работе [5] сообщается о существовании соединения AlTm, которое на рисунке не показано. Растворимость Тт в (А1) незначительная и составляет менее 0,1 % (по массе) при эвтектической температуре.
Сведения о кристаллической структуре соединений системы Al—Tm приведены в табл. 82.
Таблица 82. Кристаллическая структура соединений системы Al—Тт
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
А13Тт
А12Тт
АГГт
*При res
AuCu3
Cu2Mg
ErAl
тературе 9С
сРА, РтЗ т
cF2A, Fd3 т
оР\б, Ртта
0 °C.
0,4200
0,4203 (1)
0,7770 0,778 0,77602*
0,577
1,124
0,556
[1]
[2]
[1]
[3]
[41
[5, 6]
В работе [2] соединение А13Тш получено при выдержке порошка состава Tm + ЗА1 в течение 5 мин при давлении 6,5 ГПа и температуре 1240 °C. В работе [7] изучены магнитные свойства соединения А13Тт.
Литература
Jones T.J., Norlock L.A., Boucher R.R.// J. Less-Common Met. 1963. V. 5. N 2 P. 128-133.
Cannon J.F., Hall H.T.// J. Less-Common Met. 1975. V. 40. N 3. P. 313-328.
Haszko S.E.// Trans. AIME. 1960. V. 218. N 5. P. 958.
Harris I.R., Mansey R.C., Raynor G.V./1 J. Less-Common Met. 1965. V. 29. N 4. P. 270-280.
B6cle C„ Lemaire R./7 Acta Crystallogr. 1967. V. 23. N 5. P. 840—845.
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 1. P. 42-43.
Buschow K.H.J., Fast J.E.// Z. Phys. Chem. N.F. 1960. Bd. 50. N 1/2. S. 1-10.
T.B. Добаткина
Al—U. АЛЮМИНИЙ—УРАН
На рис. 126 приведена диаграмма состояния согласно обзорной работе [ 1 ], авторы которой при ее построении использовали данные работ [2—6], В системе образуются соединения Al4U0 9, A13U, A12U. Соединение A12U плавится конгруэнтно при температуре 1620 °C. Соединения A13U и Al4U0 9 образуются по перитектическим реакциям. Соединение ALU0 9 претерпевает полиморфное превращение при температуре 646 °C. Указанные соединения участвуют в нонвариан- тных превращениях, сведения о которых приведены в табл. 83.
Таблица 83. Нонвариаитные реакции в системе Al—U [1]
Реакция
Содержание Al в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Ж - (yU) + A1ZU
6;
4,7;
66,7
1105
(yU) - (pU) + A12U
14;
0,54;
66,7
758
(PU) - (aU) + A12U
<0,2;
<0,07;
66,7
665
Ж + A12U * A13U
87;
66,7;
75
1350
Ж + A13U * (PA14UO9)
97,9;
75;
80-82,8
731
Ж * (aAl4U0 9) + (Al)
98,3;
80-82,8;
99,993
641
Растворимость U возрастает от 0,04 % (ат.) при 350 С до 0,06 /о (ат.) при температуре эвтектики 646 °C [3]. По данным работы [Ш] растворимость А1 в (yU) составляет 4,73 % (ат.) при температуре 1105 °C, в (pU) - 0,57 % (ат.) при температуре 758 °C, в (aU) растворимость А1 незначительна.
Сведения о кристаллической структуре соединений системы Al—U приведены в табл. 84.
Таблица 84. Кристаллическая структура соединений системы
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
с
aAl4U0 д
A14U
о/20, Imma
0,4397
0,6251
1,3714
[1,6]
PA14UO 9
A14U
оПО, Imma
0,4397
0,6251
1,3714
[1,6]
A13U
AuCuj
сРТ, РтЗт
0,4254 (1)
—
—
[Э]
A12U
Cu2Mg
CF24, Fd3m
0,7744
—
—
[Э]
Литература
1. Kassner М.Е., Adamson M.G., Adler Р.Н.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 1. P. 82-89.
2. Gordon P„ Kaufmann A.R.// Trans. AIME. 1950. V. 188. P. 182—194.
3. Roy P.R.// J. Nucl. Mater. 1964. V. 11. P. 59-66.
4. Storhok V.W., Bauer A.A., Dickerson R.F.// Trans. ASM. 1961. V. 53. P. 837— 842.
5. Petzow G., Kvernes I.// Z. Metallkunde. 1961. Bd. 52. S. 693-695.
6. Runnals O.J.C., Boucher R.R.// Trans. AIME. 1965. V. 233. P. 1726—1732.
Г.К. Алексеенко
Al-V. АЛЮМИНИЙ-ВАНАДИЙ
Диаграмма состояния, приведенная в справочнике [X] по результатам работы [1], в дальнейшем уточнена в работах [2—8]. Согласно данным работ [2,3] составы ранее установленных фаз A17V и ALV должны отвечать стехиометрическим составам A145V7 и A123V4. Наиболее богатое А1 соединение A1HV [X] по данным работы [3] имеет формулу A11OV, а по данным работы [4] — A121V2. Причем в работе [4] указывается на наличие у соединения A12]V2 области гомогенности. В работах [6, 7] уточнены температуры фазовых превращений в области, богатой А1. Данные этих работ хорошо согласуются между собой, хотя в работе [7] формулы соединений указаны согласно справочнику [X]. Авторы работы [8] определили растворимость V в жидком А1 в интервале температур 700—900 °C.
На рис. 127 приведена диаграмма состояния, построенная по данным работ [1, 4, 6, 8]. В системе установлены соединения A121V2, AI45V7, A123V4, Al3v, A18V5, которые образуются по перитектическим реакциям при температурах 670, 688, 736, 1360, 1670 °C, соответ-
Рис. 127. Al-V
ственно. Кроме того, при температуре 661,9 °C имеет место перитектическая реакция Ж + A121V2 * (Al). Построенная в обзорной работе [9] по тем же данным диаграмма состояния Al—V отличается от приведенной на рис. 127 диаграммы отсутствием областей гомогенности для соединений A121V2 и A18V5.
Растворимость V в (А1) при температурах 735, 660 и 500 °C составляет 0,91; 0,2 и 0,11 % (ат.), соответственно [7]. Растворимость А1 в (V) составляет 50,5; 53,5 и 44 % (ат.) при температурах 1670, 980 и 900 °C, соответственно [X]. По данным работы [10] растворимость А1 в (V) при температуре 1000 °C равна 45 % (ат.).
Сведения о кристаллической структуре соединений системы Al—V приведены в табл. 85.
работе [13] установлено, что при давлении больше 3 ГПа и температуре выше 1500 °C образуется соединение AIV3 с гексагональной структурой и параметрами а = 0,7070 нм, с = 0,9565 нм. При
234Al—V
более низких температурах и давлениях структура A1V3 становится тетрагональной с параметрами а = 6167 нм, с = 0,9481 нм. На существование метастабильной фазы A1V3 с кубической структурой типа Cr3Si (символ Пирсона с№, пр. гр. РтЗп) и параметром а = 0,492 нм указывается в работе [10]. Определены энтальпии образования жид- ких сплавов Al—V при температуре 1534 °C [14].
Таблица 85. Кристаллическая структура соединений системы Al—V
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
b
с
A121V2
М§зСг2Л1]8
сЛ84, Fd3m
1,4586
—
—
Для состава A1UV [1]
1,4492
—
—
Для состава A11OV [4]
1,4516
—
—
[5]
A145V7
A^sv?
mC104, с2/т
2,5604
0,76213
1,1081
Р - 128,92” [2]
А^З^Д
A123V4
hP54, Р63/ттс
0,7692
—
1,7040
[3]
AI3V
Al3Ti
tI8, 14) ттт
0,5334
—
0,8305
[11]
A18V5
Cu5Zn8
с!52, 143 т
0,9207
—
—
[1, 12]
Литература
Carlson O.N., Kenney D.J., Wilhelm Н.А.// Trans. ASM. 1955. V. 47. P. 520- 536.
Brown P.J.// Acta Crystallogr. 1959. V. 12. P. 995—1002.
Smiht J.E., Ray A.E.// Acta Crystallogr. 1957. V. 10. N 3. P. 169-172.
Brown P.J.// Acta Crystallogr. 1957. V. 10. N 2. P. 133-135.
Ray A.E., Smith J.F.// Acta Crystallogr. 1957. V. 10. N. 9. P. 604-605.
Bailey D.M., Carlson O.N., Smith J.F.// Trans. ASM. 1959. V. 51. P. 1097—1100.
Gebhardt E., Joseph G.// Z. Metallkunde. 1961. Bd. 52. S. 310-317.
Еременко B.H., Натанзон Я.В., Титов В.П.// Изв. АН СССР. Металлы. 1981. № 5. С. 42-45.
Murray J.L.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 4. P. 351—357.
Holleck H„ Benesovsky F., Nowotny H.// Monatsh. Chem. 1963. Bd. 94. N 2. S. 477-481.
Brauer G.// Z. Elektrochemie. 1943. Bd. 49. N 4/5. S. 208-210.
Bhandary K.K., Girgis K.// Acta Crystallogr. A. 1977. V. 33. N 6. P. 903—913.
Leger J.-M„ Hall Т.Н.// J. Less-Common Met. 1973. V. 32. N 2. P. 181—187.
Баталин Г.И., Судавцова B.C., Марьянник H.H.// Украинский химический журнал. 1985. Т. 51. № 8. С. 817—819.
Т.В. Добаткина
\AI—W235
V—
Al-W. АЛЮМИНИЙ-ВОЛЬФРАМ
Различные варианты диаграммы состояния системы Al—W и особенности строения промежуточных фаз приведены в справочнике [X, Ш, Э]. Диаграмма состояния (рис. 128) построена в работе [1]. Температуры чистых компонентов приняты согласно существующим стандартам и в соответствии с этим скорректирована температура перитектического равновесия в области, богатой А1.
W, % (по массе)
Рис. 128. Al—W
В системе установлено существование соединений A112W, A15W, ALW, ALW, A17W4, ALW, которые образуются по перитектическим реакциям при температурах 697, 870, 1327, 1344, -1420, -1650 °C, соответственно. Для соединений A13W, A17W3 характер образования установлен предположительно. Соединения A13W, A17W3, A12W претерпевают эвтектоидный распад при 1300±10 °C, 1317 °C, 1335 °C, соответственно. При температуре 660,5 °C имеет место перитектическая реакция Ж + A112W ** (Al).
Растворимость W в (А1) при температуре 650 °C составляет 0,25 % (ат.) [1]. По данным работы [2] растворимость W в (А1) значительно ниже и имеет следующие значения при различных температурах:
Температура, °C 660 640 550 500 450 400
Растворимость W, % (ат.) 0,024 0,022 0,019 0,016 0,013 0,01
Большая растворимость Al в (W), достигающая -15 % (ат.) при температуре 1100—1300 °C [1], вызывает определенные сомнения из- за больших различий в атомных радиусах и электроотрицательности W и А1.
Имеющиеся сведения о кристаллической структуре соединений A112W, A15W и A14W, образующихся в системе Al—W, приведены в табл. 86. Для соединений A12W, A13W, A17W3 структура не определена.
Таблица 86. Кристаллическая структура соединений системы Al—W
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
aiI2w
A1I2W
с/26, /m3
0,7580
—
—
[3]
ai5w
ai5w
hPV2, Р63
0,49020 (3)
—
0,88570 (5)
[3]
ai4w*
ai4w
mC30, Ст
0,5272
1,7771
0,5218
[4]
*0 = 100,2°.
При исследовании быстрозакаленных сплавов [5, 6] обнаружены наряду с пересыщенным твердым раствором W в (А1) метастабильные фазы. Фаза р' может быть описана как равновесная кубическая фаза A112W а = 0,7664 нм [5]. Структуру фазы р можно описать как тетрагональную с параметрами а = 0,7145, с = 0,7874 нм; предполагается, что фаза р является высокотемпературной модификацией фазы A112W [51. По данным работы [6] метастабильная фаза р, появляющаяся при отжиге в течение 1 ч при 600 °C метастабильной фазы Р', имеет гексагональную структуру, которая после отжига при 695 °C переходит в структуру стабильной фазы A112W.
работе [7] установлено, что соединение A14W может быть стабилизировано в сплаве А1 — 4,5 % (по массе) W закалкой от 1000 °C. Образование фаз A112W и A15W при этом подавляется.
Литература
Clark W.D.// J. Inst. Met. 1940. V. 66. Р. 271-286.
Вигдорович В.Н., Глазов В.М., Глаголева Н.Н.// Изв. вузов. Цветная металлургия. 1960. № 2. С. 143-146.
Adam J., Rich J.B.// Acta Crystallogr. 1955. V. 8. P. 349-350.
Bland J.A., Clark D.// Acta Crystallogr. 1958. V. 11. P. 231-236.
Suryanarayana C.// J. Mater. Sci. 1973. V. 8. N 5. P. 760—761.
Tonejc A.// J. Mater. Sci. 1972. V. 7. N 11. P. 1292-1298.
Варич Н.И., Люкевич Р.Б.// Изв. АН СССР. Металлы. 1970. № 2. С. 216—219.
К. Б. Поварова
A1Vy. алюминий-иттрий
а рис. 129 представлена диаграмма состояния Al—Y, построенная авторами работы [1] по данным работ [2, Э]. В системе установлено образование соединений A13Y, A12Y, A1Y, A12Y3, A1Y2. В работе [3] сообщается также о существовании в системе соединения A1Y3, а в раб[4] установлено образование соединения A14Y. Учитывая данное по другим системам Al—РЗМ, указанные соединения могли быть стабилизированы примесями, поэтому они не приведены на
Соединения A12Y и A12Y3 плавятся конгруэнтно при температурах 1485 и 1100 °C, соответственно. Соединения A13Y, A1Y, A1Y, образуются по перитектическим реакциям при температурах 980, 1130 и 985 °C, соответственно. В системе имеют место два эвтектических превращения: Ж * (Al) + A13Y при температуре 639 °C и содержании ~2,9 % (ат.) Y и Ж - (Y) + ALY2 при 960 °C и 75 % (ат.) Y. Температуры плавления соединений и образования эвтектики, богатой Y, указаны согласно данным работы [Э]. В работе [2] температуры плавления соединений установлены выше указанных значений, например, соединение A13Y плавится при 1355 °C. Координаты эвтектической точки в области, богатой А1, взяты как средние между данными 640 °C и 2,9 % (ат.) Y [Э] и данными 638 °C и 3,08 %
(ат.) Y [5]. Согласно наиболее поздней работе [6] эвтектика (AJ) + + ALY кристаллизуется при температуре 638 °C и содержании ~2,7 % (ат.) Y. /
Растворимость Y в (А1) составляет при температурах 500, бЬо и 620 °C, соответственно, 0,024; 0,039; 0,046 % (ат.) [7]. Максимальная растворимость Y в (А1), определенная путем экстраполяции, равна 0,052 % (ат.) [0,17 % (по массе)] [5] или 0,061—0,091 % (ат.) по данным работы [8].
Сведения о кристаллической структуре соединений системы Al—Y приведены в табл. 87. В справочнике [III] указывается на существование высокотемпературной модификации A1Y со структурой типа CsCl (символ Пирсона сР2, пр. гр. Рт Зт) и параметром решетки а = = 0,37 нм. Соединение AKY, полученное при давлении 1,5—6,4 ГПа и температуре 700—800 °C, имеет структуру только типа ВаРЬ3 [11].
Таблица 87. Кристаллическая структура соединений системы Al—Y
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
С
A13Y (ВТ)
ВаРЬ3
AR12,
0,791*
—
—
[9]
R3m
0,6194
—
2,1138
[9]
0,6204
—
2,1184
[Ю]
0,6197 (2)
2,1136 (8)
[И]
0,619
-—
2,13
[12]
A13Y (НТ)
Ni3Sn
hP8,
0,6276
—
0,4582
[10]
Р63/ттс
0,628
—
0,458
[12]
A12Y
MgCu2
cF24,
0,7859
—
—
[2]
Fd3m
0,7827
—
—
[13]
0,7855
—
—
[14]
0,786
—
—
[15]
A1Y
CrB
oCi, Стет
0,3884 (2)
1,1522 (4)
0,4258 (2)
[16]
A12Y3
Al7Zr3
tP20,
0,8237
0,7646
[2]
Р42/тпт
0,8239 (3)
—
0,7648
[16]
0,8222
-*-
0,7620
[17]
aiy2
Co2Si
оРП,
0,6642 (2)
0,5084 (1)
0,9469 (2)
[3]
Рпта
0,6629
0,5087
0,9473
[18]
*« = 46,13°.
Литература
Gschneidner, Jr., К.A., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 1. P. 44—46.
Lundin C.E., Klodt D.T.// Trans. ASM. 1961. V. 54. N 2. P. 168-175.
Dagerhamn T.// Arciv Kemi. 1967. Bd. 27. S. 363.
Крипякевич П.И., Гладышевский Е.И.// Кристаллография. 1961. T. 6. № Т С. 118.
. Дриц M.E., Каданер Э.С., Нгуен Динь Шоа// Изв. АН СССР. Металлы. 1969. № А С. 150-153.
Кононенко В.И., Голубев С.В.// Изв. АН СССР. Металлы. 1990. № 2. С. 197— 199. \
7\Дриц М.Е., Каданер Э.С., Нгуен Динь Шоа// Изв. АН СССР. Металлы. 1969. № 1. С- 219-223.
\Савицкий Е.М., Терехова В.Ф., Цикалов В.И.// Журнал неорганической химии! 1959. Т. 4. № 6. С. 1461—1469.
Van Vucht J.H.N., Buschow K.H.J.// Philips Res. Rep. 1964. V. 19. P. 209—212.
Bailey D.M.// Acta Crystallogr. 1967. V. 23. P. 729—733.
Cannon J.F., Hall H.T.// J. Less-Common Met. 1975. V. 40. N 3. P. 313-328.
Wilhelm H.A.// Trans. ASM. 1961. V. 54. P. 757-758.
Крипякевич П.И.// Кристаллография. 1960. T. 5. № 3. С. 463—464.
Wernick J.H., Geller S.,// Trans. ASM. 1960. V. 218. N 5. P. 866-868.
Compton V.B., Matthias B.T.// Acta Crystallogr. 1959. V. 12. N 9. P. 651.
Dagerhamn T.// Acta Chem. Scand. 1963. V. 17. N 1. P. 267.
Buschow K.H.J.// J. Less-Common Met. 1965. V. 8. N 3. P. 209-212.
Buschow K.HJ., Goot A.S.// J- Less-Common Met. 1971. V. 24. N 1. P. 117—120.
T.B. Добаткина
Al-Yb. АЛЮМИНИЙ-ИТТЕРБИЙ
Диаграмма состояния Al—Yb построена в работах [1, 2]. В системе установлено существование соединений Al2Yb и Al3Yb. Характер образования соединений и тип реакций, в которых они принимали участие, установлен в этих работах один и тот же, однако температуры этих превращений различаются. Например, соединение Al2Yb
AlYb, •/• (от.)Yb
Рис. 130. Al-Yb
плавится конгруэнтно при 1450 °C [1] или 1360 °C [2], а соединение Al3Yb образуется в результате перитектической реакции при температуре 1065 °C [1] или 980 °C [2]. Авторы обзорной работы [3] отдают предпочтение данным работы [2], так как в этой работе использован более чистый А1 и получены более надежные данные термического анализа. На рис. 130 приведена диаграмма состояния Al—Yb согласно данным работ [2, 3]. В работе [3] принимается более высокая температура полиморфного превращения Yb (795 °C) и, соответственно, более высокая температура (770 °C) кататектической реакции (PYb) (aYb) + Ж по сравнению с экспериментально определенным значением (712 °C) в работе [2].
Соединения AlgYb и Al2Yb участвуют в эвтектических превращениях Ж •* (Al) + Al3Yb при температуре 625 °C и содержании 4 % (ат.) Yb; Ж •* (aYb) + Al2Yb при температуре 657 °C и содержании 77,5 % (ат.) Yb. В работе [4] состав эвтектики в области, богатой А1, определен при содержании -2,7 % (ат.) Yb. Существование соединения AlYb, обнаруженного авторами работы [5], не подтвердилось.
Растворимость Yb в (А1), так же как А1 в (Yb), незначительна [1, 2, 4, 6]
Сведения о кристаллической структуре соединений системы Al—Yb приведены в табл. 88. В работе [2] указывается на существование области гомогенности соединения Al2Yb.
Таблица 88. Кристаллическая структура соединений системы Al—Yb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметр решетки а, нм
Источник
Al3Yb
AuCug
сР4, РтЗт
0,4202 0,4201 0,4203 0,42036
[1, 7]
[2]
[8]
[9]
Al2Yb
Cu2Mg
сР24, Fd3m
0,7877 0,7881-0,7872
[1, Ю]
[2]
Литература
1. Кулифеев В.К., Стаполевич Г.П., Козлов В.Г.// Изв. вузов. Цветная металлургия. 1971. № 4. С. 108-110.
2. Palenzona A.// J. Less-Common Met. 1972. V. 29. N 3. Р. 289-292.
3. Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 1. P. 47-49.
4. Кононенко В.И., Голубев C.B.// Изв. АН СССР. Металлы. 1990. № 2. С. 197— 199.
5. Венгренович Р.Д., Псарев В.И.// Изв. вузов. Цветная металлургия. 1965. № 5. С 117-119.
6. Buschow K.H.J., van Vucht J.H.N.// Philips Res. Rep. 1967. V. 22. N 3. P. 233- 245.
\ 7. Van Vucht J.H.N., Buschow K.H.J.// Philips Res. Rep. 1964. V. 19. N 4. P. 319— 322.
\8. Залуцкий И.И., Крипякевич П.И.// Кристаллография. 1967. Т. 12. № 3. С. 394-397.
Moriarty J.L., Humphreys J.E., Gordon R.O., Baenziger N.C.// Acta Crystallogr. 19661 V. 21. N 5. P. 840-841.
Haszko S.E.// Trans. AIME. 1960. V. 218. N 5. P. 958.
IT.B. Добаткина
Al-Zn. АЛЮМИНИЙ-ЦИНК
Диаграмма состояния системы Al—Zn рассмотрена в работах [X, Э, Ш]. На рис. 131 представлена диаграмма состояния, построенная в справочнике [X]. Температуры чистых металлов приведены согласно существующим стандартам. В системе наблюдаются два нонва- риантных равновесия: эвтектическое — Ж •* (А1) + р при температуре 382 °C и монотектоидное at •* a + р при температуре 275 °C, где а и о, — твердые растворы на основе А1, р — твердый раствор на основе (Zn). Критическая точка на бинодальной кривой, ограничивающей
Рис. 131. Al-Zn
двухфазную область a + ар имеет координаты 351,5 °C и 39,5 % (ат.) Zn. В работах [1—4] диаграмма состояния Al—Zn рассчитана с использованием термодинамических данных. По данным работы [3] различие между рассчитанными и экспериментальными значениями температур ликвидуса и солидуса не превышает ±1,5 °C, а температур монотектоидного превращения и начала расслаивания твердого
раствора на две фазы ±3 °C. Диаграмма состояния Al—Zn, приведенная в обзорной работе [5], хорошо согласуется с диаграммой, указанной на рис. 131.
Максимальная растворимость А1 в (Zn) при эвтектической температуре 382 °C составляет 2,5 % (ат.), а растворимость Zn в (AJ) — 33,5 % (ат.). Кривая растворимости Zn в (А1) построена в работе/[6]. В работе [7] при старении закаленных сплавов, содержащих б—ЗО % (ат.) Zn, обнаружено расслоение твердого раствора А1. В работе [8] обсуждается образование высокотемпературной фазы р. В работе [9] представлена спинодальная кривая распада (А1) с образованием зон Гинье—Престона.
Литература
Gaye Н., Lupis С.Н.Р.// Metall. Trans. 1975. V. 6. N 5. Р. 1049-1056.
Mey S., Effenberg G.// Z. Metallkunde. 1986. Bd. 77. N 7. S. 449-453.
Кузнецов Г.М., Барсуков А.Д., Кривошеева Г.Б.// Изв. АН СССР. Металлы. 1986. № 5. С. 198-200.
Holender J., Korubski R., Soltys J.// Z. Metallkunde. 1987. Bd. 78. N 12. S. 836-840.
Murray J.L.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1983. V. 4. N 1. P. 55—73.
Simerska M., Bartuska P.// Czechoslov. J. Phys. 1974. V. 824. N 5. P. 553—559.
Rivand G„ Guillot J., Grilhe J.// Scr. Metall. 1972. V. 6. N 5. P. 411-415.
Nayak A.K.// J. Inst. Met. 1973. V. 101. P. 309-314.
Vijayalakshimi M., Seetharaman V., Raghunathan V.S.// Acta Metall. 1984. V. 32. N 9. P. 1371-1380.
Г.К. Алексеенко
Al-Zr. АЛЮМИНИЙ-ЦИРКОНИЙ
Представленная на рис. 132 диаграмма состояния Al—Zr построена согласно работам [X, 1] и дополнена данными в области образования соединения Al3Zr4 и Al4Zr5, полученными в работе [2]. Система характеризуется образованием десяти соединений: AlZr3, AlZr2, Al3Zr5, Al2Zr3, Al9Zr4, Al4Zr5, AlZr, Al3Zr2, Al2Zr, Al3Zr. Соединения Al4Zr5, Al2Zr и Al3Zr плавятся конгруэнтно, остальные соединения образуются по перитектическим (Al3Zr5, Al2Zr3, AlqZr2) и перитектоидным (AlZr3, AlZr2, AlZr, AlgZr4) реакциям. Соединение Al4Zr5 претерпевает эвтектоидный распад при температуре -1000 °C. Температура эвтектоидного распада соединения Al3Zr5 не установлена. Ряд исследований сплавов системы посвящен изучению кристаллических решеток образующихся в системе соединений и уточнению растворимости компонентов друг в друге в твердом состоянии [Э, Ш, 3—6]. Максимальная растворимость А1 в (aZr) при температуре 940 °C определена равной 11 % (ат.) [1] или 10 % (ат.) [3]. Растворимость А1 в (PZr) составляет 10 % (ат.) [1]. Для согласования результатов работ [1,3] значение растворимости А1 в (PZr) указано на диаграмме состояния приблизительно, имея в виду, что оно до-
Рис. 132. Al—Zr
лжно быть меньше, чем значение растворимости А1 в (aZr). С понижением температуры растворимость А1 в (aZr) уменьшается и имеет согласно работе [3] следующие значения:
Температура, °C 850700600500400300
Растворимость А1, %(ат.) 5,953,702,350,800,310,07
Для температур 850 и 700 °C в работе [1] приведены более низкие
значения растворимости — 5,5 и 1,2 % (ат.) А1.
Значения растворимости Zr в твердом (А1), указанные в работах [X, 4—6], хорошо согласуются между собой. Согласно работе [6] растворимость Zr в твердом (А1) приведена ниже:
Температура, °C 660,5 600550500450350
Растворимость Zr, % (ат.) 0,083 0,060 0,051 0,041 0,031 0,022
Данные о кристаллической структуре соединений системы Al—Zr приведены в табл. 89.
Таблица 89. Кристаллическая структура соединений системы Al—Zr [2]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
AlZr3
AuCu3
сР4, РтЗт
0,4372-0,4374
—
—
AlZr2
InNi2
hP6, Рбг/ттс
0,4882-0,4892
—
0,5918—0,5928
Al3Zr5
Si3W5
Н32, 14/тст
1,105
—
0,5396
Al2Zr3
—
—
0,7611-0,7630
—
0,6976-0,6998
AljZrf
—
—
0,5424—5433
—
0,5382—0,5390
Al4Zr5
Ga4Ti5
АР18, Р63/тст
0,8447
—
0,5810
AlZr
CrB
оС8, Стет
0,3353-0,3359
1,0866-1,0887
0,4266-0,4274
Al3Zr2'
—
—
0,5572-0,5574
0,9599-0,9601
1,3879-1,391
Al2Zr
MgZn2
API 2, Р63/ ттс
0,5270—0,5282
—
0,8748-0,8758
Al3Zr
Al3Zr
Н16, 74/ттт
0,4010-0,4013
—
1,7315-1,732
‘Тетрагональная сингония.
“Гексагональная сингония.
Ромбическая сингония.
Литература
McPherson D.J., Hansen М.// Trans. ASM. 1954. V. 46. Р. 354—371.
POtzschke М., Schubert К.// Z. Metallkunde. 1962. Bd. 53. N 8. S. 548-561.
Tiwari S.N., Tangri K.// J. Nucl. Mater. 1970. V. 34. N 1. P. 92-96.
Глазов B.M., Лазарев Г.П., Корольков Г.А.// Металловедение и термическая обработка металлов. 1959. № 10. С. 48—50.
Дриц М.Е., Каданер Э.С., Кузьмина В.И.// Изв. АН СССР. Металлы. 1968. № 1. С. 170-175.
Кузнецов Г.М., Барсуков А.Д., Абае М.И.// Изв. вузов. Цветная металлургия. 1983. № 1. С. 96-100.
Л.Л. Рохлин, Н.П. Абрукина
Am—Be. АМЕРИЦИЙ-БЕРИЛЛИЙ
В системе установлено существование соединения АтВе13 с ГЦК решеткой типа NaZn13 (символ Пирсона сМ12, пр. гр. Fm3c) с параметром а = 1,0283 (2) нм [1] или а = 1,028 [7] -1,0300 нм [2]. Соединение может быть получено как восстановлением AmF3Be в вакууме при температуре 900—1125 °C [Э], так и восстановлением АшО2Ве при температуре 1500 °C [2].
Литература
Runnals O.J.C., Boucher R.R.// Nature. 1955. V. 176. Р. 1019-1020.
Benedict U., Buijs К., Dufour C., Toussaint J.C.// J. Less-Common Met. 1975. V. 42. P. 345—354.
Л.В. Молчанова
Am—C. АМЕРИЦИЙ-УГЛЕРОД
Диаграмма состояния Am—C не построена.
Сесквикарбид Am2C3 со структурой типа Ри2С3 (символ Пирсона с/40, пр. гр. 74 ЗсУ) и параметром а = 0,8296 нм получен в сплавах, содержащих -60 % (ат.) С, выплавленных в дуговой печи из смеси металлического Am с С высокой чистоты и отожженных затем при 1000 °C в течение 1 ч [1]. В работе [2] сесквикарбид получен при взаимодействии С с гидридом Ат при высокой температуре с последующей дегазацией Н при нагреве до 1200 °C. В этих условиях монокарбид Ат с решеткой типа NaCl в отличие от карбидов Np и Ри получен не был. В работе [2] предполагают, что при высоких температурах существует дикарбид Ат.
Литература
Mitchell A.W., Lam D.J.// J. Nucl. Mater. 1970. V. 36. P. 110-122.
Damien D., De Novion С.Н.// Bull. Inform. Scie. Tech. Paris. 1976. N 217. P. 67-76.
Т.Я. Великанова
Am—Cr. АМЕРИЦИЙ—ХРОМ
Экспериментальные данные по изучению сплавов Am—Cr в литературе отсутствуют. Авторы работы [1] рассчитали диаграмму состояния Am—Cr, предположив возможное ее подобие с экспериментально построенными диаграммами состояния актиноидов с Сг. Диаграмма состояния Am—Cr (рис. 133) является эвтектической, однако темпе-
ратура эвтектики может оказаться на 200—300 °C выше указанного значения, а состав эвтектической точки может быть на 10—20 % (ат.) сдвинут в сторону Сг. Характер нонвариантных равновесий при температурах 1074 и 769 °C не установлен.
Литература
Venkatraman М., Neumann J.P., Peterson D.E.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 5. P. 415-416.
T.B. Добаткина
Am-Fe. АМЕРИЦИЙ-ЖЕЛЕЗО
Диаграмма состояния Аш—Fe не построена. В сплавах системы установлено образование фазы Лавеса AmFe2 типа MgCu2 (символ Пирсона с/24, пр. гр. Fd3in) с параметром решетки а = 0,730 нм [1].
Литература
Кубашевски О. Диаграммы состояния двойных систем на основе железа: Пер. с англ./ Под ред. Л.А. Петровой. М.: Металлургия, 1985. 184 с.
Н.П. Абрукина
Am—H. АМЕРИЦИЙ-ВОДОРОД
Диаграмма состояния Am—H не построена. В работе [1] сообщается о получении гидрида АтН2 7 в виде черного рыхлого порошка.
В работе [2] приведены сведения о существовании гидрида АшН2+л со структурой типа CaF2 (символ Пирсона с712, пр. гр. ЕтЗт), давление диссоциации которого при температуре 500—800 °C подчиняется зависимости Рн = 12,19^8812/7.
Авторы работы [2] предполагают также образование гидрида АтН3 с гексагональной решеткой, подобной РиН3.
Максимальная растворимость Н в (Ат) при температуре 800 °C составляет 10 % (ат.).
Литература
1. Галактионова Н.А. Водород в металлах. М.: Металлургия, 1967. 303 с.
Olson W.M., Mulford R.N.// J.Phys. Chern. 1966. V. 70. N 10. P. 2932-2935.
В.И. Шаповалов
Am^N. АМЕРИЦИЙ—АЗОТ
Диаграмма состояния Am—N не построена.
В работах [1,2] установлено существование в системе мононитрида AmN со структурой типа NaCl (символ Пирсона cF8, пр. гр. ГтЗт) с параметром решетки а = 0,4995 нм. Нитрид получен при взаимодействии N с гидридом Ат при температурах 600—700 °C [2].
Литература
Benedict U.// J. Less-Common Metals. 1987. V. 128. N 1—2. P. 7—45.
Damien D., De Novion C.H.// Bull. Inform. Scie. Tech. Paris. 1976. N 217. P. 67-76.
Т.Я. Великанова
Am—О. АМЕРИЦИЙ—КИСЛОРОД
Диаграмма состояния Am—О не построена.
Ат образует с О три оксида: АтО2, Ат2О3, АтО [1]. Диоксид АтО2 получен разложением нитрата или сжиганием оксалата Ат на воздухе с последующим нагревом до 500 °C в кислороде под давлением 9,1 МПа [2]. Сесквиоксид Ат2О3 (7^ ~ 2200 °C [3]) имеет несколько модификаций — А, В, С. Низкотемпературная (< -800 °C [3]) модификация С получена при температуре 600 °C восстановлением АтО2 водородом [2]. Модификация В существует в интервале
O,°lo (no массе)
Рис. 134. Am—О
температур -800-1000 °C [3] (-1000 °C > t > -460 °C [4]). В работе [4] модификация В обнаружена в образцах Ат—О, содержащих 60,2—60,7 % (ат.) О, закаленных от 800 °C и выше. Высокотемпературная модификация А существует при температурах выше -1000 °C или -800 °C. В работе [2] модификация А получена при температуре 800 °C восстановлением водородом продуктов распада оксалата Ат. Авторы работ [4, 5] полагают, что модификация С переходит непосредственно в модификацию А при температуре 500 °C [5] или -800 °C [4]. Монооксид АтО может быть получен восстановлением диоксида Ат водородом [6]; он обнаружен также в веществе, полученном при 1200 °C восстановлением металлическим La продуктов разложения оксалата на воздухе (при 600 °C) [7].
Фазовые соотношения в сплавах Ат—О, содержащих 60—67 % (ат.) О, изучены в работах [4, 5]. Результаты представлены на рис. 134. Различают две изоструктурные формы модификации С, отличающиеся составом — С и С' [5]. Границы области гомогенности низкотемпературной модификации С (ниже 500 °C [5]) находятся при содержании 60—61,4 % (ат.) О, высокотемпературной С' (>350 °C) при содержании 61,8—62,7 % (ат.) О. Сплав Ат2О3 [60 %
(ат.) О], закаленный от 1000 °C, имел только модификацию А. При большем содержании О [до 61,8 % (ат.) О] в сплавах, закаленных от 500—950 °C, наряду с модификациями А и С наблюдались избыточные рентгеновские рефлексы, возможно, принадлежащие модификации В [4]. Дефектный по кислороду диоксид при высоких температурах имеет протяженность области гомогенности от 62,7 до 66,7 % (ат.) О. В интервале температур 850—1020 С наблюдается расслоение твердого раствора (АтО2) и, как результат этого, — монотектоидная реакция при температуре 850 °C: Ат168(у2) •* Ат20з(С') + + AmOj 98(Yi)- При температуре 350 °C С'-’модификация распадается по эвтектоидной реакции AmOj 62(С') « AmOj 59(C) + AmOj 98(yi).
Сведения о кристаллической’ структуре оксидов Ат приведены в табл. 90.
Таблица 90. Кристаллическая структура соединений системы Ат—О
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
Am2O3(C)
Mn2O3
с/80, 1аЗ
1,103(1)
—
—
[1, 2]
Am2O3(B)*
O3Sm2
тСЗО, С2/т
1,438
0,352
0,892
[1, 4]
Am2O3(A)
La2O3
№5,
0,3805
—
0,5960
[11
Р3т1
0,3817(5)
—
0,5971(1)
[2]
AmO
NaCl
сЕВ,
0,505
—
—
[1,71
ЕтЗт
AmO2
CaF2
CF12,
0,5383(1)
—
—
[2]
ЕтЗт
0,5376
—
—
[1]
*P = 100,4°.
Литература
Benedict U.// J. Less-Common Met. 1987. V. 128. N 1—2. P. 7—45.
Templeton D.H., Dauben C.H.// J. Amer. Chern. Soc. 1953. V. 75. N 20. P. 4560— 4562.
Baybarz R.D.// J. Inorg. Nuckear Chem. 1973. V. 35. P. 4149—4158.
Chikalla T.D., Eyring J.// J. Inorg. Nuclear. Chem. 1968. V. 30. P. 133—145.
Sari C., Zamorani E.// J. Nucl. Mater. 1970. V. 37- N 3. P. 324—330.
Наст P., Краккай T.// Успехи химии. 1953. T. 22. № 5. С. 583—627.
Me Whan D.B., Wallmann J.C., Cunningham B.B. etal.// J. Inorg. Nuclear Chem. I960. V. 15. N 1/2. P. 185-187.
Т.Я. Великанова
Am-Pt. АМЕРИЦИЙ-ПЛАТИНА
По аналогии с диаграммой состояния системы Nd—Pt [1] в работе [2] предполагается (рис. 135), что в системе Am—Pt будут образовываться твердые растворы на основе исходных компонентов (Ат) и (Pt), а также соединения Am7Pt3, Am3Pt2, Am3Pt4, AmPt5 (по перитектическим реакциям) и соединения AmPt и AmPt2 (плавящиеся конгруэнтно). Область твердых растворов на основе AmPt2 смещена в сторону Pt от стехиометрического состава. Возможны эвтектические реакции с участием (Ат) и Am7Pt3; Am3Pt4 и AmPt2; AmPt5 и (Pt).
Рис. 135. Am—Pt
Экспериментально установлены соединения AmPt2 и AmPt5. Соединение AmPt2 существует в интервале концентраций -66,7—74 % (ат.) Ат и имеет кубическую структуру типа Cu2Mg (символ Пирсона сР24, пр. гр. Fd3m) с параметром решетки а = = 0,7615 нм для состава с 67 % (ат.) Ат [3] или 0,766 нм [4]. Такое различие в параметрах решетки подтверждает идею существования области гомогенности соединения AmPt2. Соединение AmPt5 [83,3 % (ат.) Ат] имеет гексагональную структуру типа СаСи^ (символ Пирсона АРб, пр. гр. Pft/ттт) с параметрами а = 0,9312, с = = 0,4411 нм [5] или а = 0,5307, с = 0,4407 нм [6].
Литература
Moffatt W.G. Handbook of Binary Phase Diagrams. New-York: Business Growth Services: General Electric Co., Schenectady, 1976, 1977. V. 1, 2. 658 p.
Peterson D.E.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 2. P. 115—116.
Erdmann B., Keller C.// J. Solid State Chem. 1973. V. 7. P. 40—48.
Lam D.J., Mutchell A.W.// J. Nucl. Mater. 1972. V. 44. P. 279-284.
Rebizant J., Benedict U.// J. Less-Common Met. 1978. V. 58. P. 31—33.
Радченко B.M., Шушков В.Л., Рябинин M.A. и др.// Радиохимия. 1983. Т. 25.
К. Б. ПовароваК. Б. Поварова№ 5. С. 611—614.
К. Б. Поварова
К. Б. Поварова
Am-Фи. АМЕРИЦИЙ-ПЛУТОНИЙ
Исследованию системы Ат—Ри посвящена лишь одна работа [1], в которой с помощью методов микроскопического и рентгенографического анализов, а также оптической пирометрии построена диаграмма состояния. В работе использованы Ри чистотой 99,91—99,99 % (по массе) и Ат, содержащий 0,15—0,5 % примесей, главным образом La. На рис. 136 приведена диаграмма состояния системы Ат—Ри, построенная в работе [М] по данным работы [1] с поправкой на уточненные значения температур плавления исходных компонентов и полиморфных превращений Ри.
При содержании Ат менее 4,16 % (ат.) фаза 6 не фиксируется даже при быстром охлаждении. Максимальная растворимость Ат в (еРи) составляет 8 % (ат.) при температуре 665±15 °C (температура перитектической реакции Ж + 6 ** е). Растворимость Ри в (аАт)
составляет менее 5 % (ат.). При возрастании концентрации Аш в твердом растворе 8 параметр его ГЦК решетки увеличивается от 0,46545(8) нм в сплаве с 4,16 % (ат.) Аш до 0,4893(5) нм у чистого Ат; при этом наблюдаются положительные отклонения от закона Вегарда.
Литература
Ellinger F.H., Johnson К.А., Struebing V.O.// J. Nucl. Mater. 1966. V. 20. N 1. P. 83-86.
Л.С. Гузей Am—S. АМЕРИЦИЙ-СЕРА
Диаграмма состояния Am—S не построена. В системе установлено существование лишь одного сульфида Am2S2 с кубической структурой типа CeS2 (символ Пирсона оР24, пр. гр. Pnd2^ и параметром решетки а = 0,8445 (3) нм [1, 2]. Соединение может быть получено по реакции [3]: 2AmO2 + 4H2S - Am2S3 + S + 4Н2О при 140 °C. Литература
Zachariasen W.N.// Acta Cryctallogr. 1948. V. 1. N 3. Р. 265—269.
Zachariasen W.N.// Acta Cryatallogr. 1949. V. 2. N 1. P. 57—62.
Наст P., Краккай T.// Успехи химии. 1953. T. 22. № 5. С. 583—627.
Л. С. Гузей
As-Au. МЫШЬЯК-ЗОЛОТО
На рис. 137 представлена диаграмма состояния As—Ап, построенная путем обобщения литературных данных и с учетом проведенных термодинамических расчетов.
AsАи, % (ат.)ДиAsАи, % (ат.)ДиРис. 137. As—Au
AsАи, % (ат.)Ди
AsАи, % (ат.)Ди
Au образует c As простую диаграмму эвтектического типа. Температура эвтектической реакции равна 636±2 °C, что несколько превышает температуру сублимации As (603 °C) при атмосферном давлении. Эвтектическая точка расположена при содержании 43,5±1,5 % (ат.) [66,9±0,4 % (по массе)] Au [1, 2].
Литература
Gather В., Blachnik R.// Z. Metallkunde. 1976. Bd. 67. N 3. S. 168-169.
Okamoto H., Massalski T.B.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 1. P. 56-59.
Т.П. Лобода
As—В. МЫШЬЯК—БОР
Диаграмма состояния системы As—В не установлена. На рис. 138 приведена схема равновесий в системе As—В согласно работе [1]. В системе установлено образование соединений AsB, AsB6. По данным работ [1, Э, 2] последнее соединение более богато В.
Состав соединения с высоким содержанием В отвечает стехиометрическому составу As2B13 [Э]. Соединение, полученное в виде монокристалла в работе [2], согласно данным химического анализа имеет формулу Asj 77В12 23 и тригональную структуру типа РВ6 (символ Пирсона AR14, пр. гр. R3m) с параметрами а = 0,6139 нм, с = 1,1970 нм [2]. Соединение As2B13 имеет структуру типа В4С (символ Пирсона AR29, пр. гр. R3m) с параметрами а = 0,6142 нм, с = 1,1892 нм [Э], соединение AsB — структуру типа сфалерита (сивол Пирсона cF^, пр. гр. P43zn) с параметром а = 0,4777 нм [Э]. Твердый раствор As в (В) имеет параметры а = 1,09488, с = = 2,38124 нм [3].
Рис. 138. As—В
Литература
Елисеев А.А., Бабицына А.А., Медведева З.С.// Журнал неорганической химии. 1964. Т. 9. № 5. С. 1158-1164.
Amberger Е.// Acta Crystallogr. В. 1976. V. 32. N 8. Р. 972-976.
Crespo A.J., Tergenius L.-E., Lundstrdm Т.// J. Less-Common Met. 1981. V. 77. N 1. P. 147-150.
AS—Ba. МЫШЬЯК—БАРИЙAS—Ba. МЫШЬЯК—БАРИЙЮ.Б. КузьмаЮ.Б. Кузьма
AS—Ba. МЫШЬЯК—БАРИЙ
AS—Ba. МЫШЬЯК—БАРИЙ
Ю.Б. Кузьма
Ю.Б. Кузьма
Диаграмма состояния As—Ва не построена. Известны лишь отдельные химические соединения в этой системе, полученные восстановлением Ba3(AsO4)2 углеродом и прямым синтезом из элементов [X]. Соединение As3Ba плавится при температуре 647 °C.
Сведения о кристаллической структуре соединений приведены в работах [1, 2] (табл. 91).
Таблица 91. Кристаллическая структура соединений системы AS—Ва
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
ь
с
AsBaz
La2Sb
tl 12, 14/ттт
0,513
—
1,736
[1]
As3Ba5
Mn5Si3
АР16, Р63 /тот
0,949
—
0,790
[1]
As3Ba*
тС16, СИт.
1,0162
0,776
0,6015
[1, Ml]
Asl4Ba3
—
тР34, PIJn
—
—
—
[2, Ml]
*Р = 113,55°.
Литература
Физико-химические свойства полупроводниковых веществ: Справочник/ Под ред. А.В. Новоселовой, В.Б. Лазарева. М.: Наука, 1979. 537 с.
Bruzzone G., Merlo F,// J. Less-Common Met. 1982. V. 85. N 2. P. 285—306.
Л.Л. Зусман
As—Be. МЫШЬЯК—БЕРИЛЛИЙ
При нагреве Be с As получено соединение неизвестного стехиометрического состава [1]. Согласно работе [2] это соединение имеет формулу As2Be. Соединение As2Be разлагается водой с образованием мышьякового водорода. В работе [3] соединение As2Be получено в результате взаимодействия элементов при температуре 700 °C в твердом состоянии в запаянных трубках. В этой же работе сообщается о соединении As2Be3.
Литература
Вол A.E. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Физматгиз, 1959. Т. 1. 756 с.
Папиров И.И. Структуры и свойства сплавов бериллия. М.: Энергоиздат, 1981.
367 с.
Gerardin R., Aubry J.// J. Solid State Chern. 1976. V. 19. P. 239-244.
Л.В. Молчанова
As—Bi. МЫШЬЯК-ВИСМУТ
Диаграмма состояния As—Bi (рис. 139) приведена в работе [X] по данным работы [1]. Эта система простого эвтектического типа, где температура вырожденной эвтектики на ~1 °C ниже, чем температура плавления Bi. Однако указанная на рисунке предельная раствори-
Рис. 139. As—Bi
мость 0,5 % (ат.) [0,18 % (по массе)] As в (Bi) противоречит приводимым там же [X] цифровым данным работы [1], растворимость As в (Bi) уменьшается с -0,42 (при эвтектической температуре 270,3 °C) до 0,3; 0,24 и -0,2 % (ат.) при 200, 100 °C и при комнатной температуре [1]. По данным работы [2] максимальная растворимость As в (Bi) достигает 1,0 % (ат.), что, по-видимому, сильно завышено [Ш].
Литература
Geach G.A., Jeffrey Й.А.// J. Metals. AIME, 1953. V. 5. N 9. P. 1084.
Иванов Г.А., Регель A.P.// Журнал технической физики. 1955. Т. 25. № 1. С. 49-65.
Ю.Б. Кузьма
As—Bk. МЫШЬЯК—БЕРКЛИЙ
Диаграмма состояния As—Bk не построена. В системе установлено существование соединения AsBk с ГЦК структурой типа NaCl (символ Пирсона cFS, пр. гр. Fm3m) [1].
Литература
Damien D., Haire R.G., Peterson J.R.// J. Inorg. Nuclear. Chern. 1980. V. 42. N 7. P. 995-998.
T. В. Добаткина
As—С. МЫШЬЯК-УГЛЕРОД
Диаграмма состояния As—С не изучена.
В кипящем As (возможно, имеется в виду сублимация) ’’растворяются следы или неизмеримо малые количества С” [X]. В работе [Ш] сообщается о приготовлении химическими методами соединения AsC3, структура которого неизвестна.
Т. Я. Великанова
As—Ca. МЫШЬЯК-КАЛЬЦИЙ
Диаграмма состояния системы As—Ca не изучена. В системе установлено существование шести химических соединений As3Ca, As3Ca2, AsCa, As3Ca5, AsCa2 и As4Ca [1—3]. Сведения о кристаллической структуре пяти из них приведены в табл. 92. Структура соединения As4Ca не установлена.
Таблица 92. Кристаллическая структура соединений системы As—Ca
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
As3Ca*
СаР3
аР8, Р1
0,9019
0,7589
0,5838
[21
As3 Са2
As3Ca2
тР 40, Р2/с
—
—
—■
[31
AsCa
Na2O2
hP12,
Р62т
0,7858
—
0,5921
[2]
As3Ca5
Mn5Si3
/tP16, Р63/ тст
0,8479
—
0,6844
[2]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
ь
с
AsCa2
La2Sb
<712, 74/mmm
—
—
[3]
ct = 94,44 °C; P = 112,52°; у - 89,45°; температура плавления 747 °C.
Литература
landelli A., Franceschi Е.// J. Less-Common Met. 1973. V. 30. N 2. P. 211—214.
Bouhofer W., Wittmann M., Schvering H.G.// J. Phys. Chern. Solids. 1981. V. 42. N 8. P. 687-695.
Bruzzone G., Merlo F.// J. Less-Common Met. 1982. V. 85. N 2. P. 285—306.
Л.Л. Зусман
As-Cd. МЫШЬЯК—КАДМИЙ
Диаграмма состояния As—Cd (рис. 140) построена в работе [1] на основании критического обзора имеющихся литературных данных. В системе установлено существование твердых растворов (As) и (Cd), а также двух соединений Cd3As2 и CdAs2. Соединение As2Cd3 плавится конгруэнтно при температуре 721 °C [2, 3] и претерпевает три полиморфных превращения: aCd3As2 (НТ) * a'Cd3As2 при температуре 225 °C, a'Cd3As2 * a"Cd3As2 при температре 465 °C и a"Cd3As2 ** pCd3As2 (ВТ) при температуре 595 °C [4]. a"Cd3As2
Л 5, % (по массе}
9 ^к. 1534
может быть стабилизирована при комнатной температуре примесями и дефектами решетки [5].
Растворимость Cd в Cd3As2 составляет 0,5 % (ат.) при температуре 500 °C и 0,1 % (ат.) при температуре 25 °C. Соединение CdAs2 плавится конгруэнтно при 621 °C [2]. Отрезок кривой ликвидуса, отвечающий кристаллизации фазы CdAs2, наблюдается лишь при введении затравки (маленький кристаллик предварительно приготовленного соединения CdAs2, который вводили в расплав). В этом случае кристаллизуются две эвтектики: CdAs2 + Cd3As2 при температуре -610 °C и содержании -56 % (ат.) Cd, а также CdAs2 + (As) при 620 °C и 67,7 % (ат.) Cd. При отсутствии затравки образуется метастабильная эвтектика Cd3As2 + (As) в сплавах, содержащих более 40 % (ат.) As. Диаграмма состояния As—Cd, приведенная в другой обзорной работе [Ml], отличается от приведенной на рис. 140 только указанием области гомогенности для соединения CdAs2 и значением температуры плавления Cd3As2 (715 °C).
Сведения о кристаллической структуре соединений, образующихся в системе, многочисленны и противоречивы; наиболее достоверные из них приведены в табл. 93.
Таблица 9 3. Кристаллическая структура соединений системы As—Cd
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
С
aCd3As2 (НТ)
aAs2Cd3
tl 160, I^cd
1,267
2,548
[1, М2]
a'Cd3As2
—
tP\to, Р4г! nbc
1,2707
2,5634
[6, М2]
a"Cd3As2
Zn3P2
tP40, P42/nmc
0,896
1,266
[1, М2]
0,8963
1,2680
[5, М2]
PCd3As2
CaF2
cF12, Fm3m
0,638
—
[6]
CdAs2
As2Cd
tin, /4,22
0,7956
0,4674
[8]
Параметры решеток для модификаций а, а' и а" соединения Cd3As2 в интервале температур 23—518 °C приведены в работе [1]. Под влиянием высокого давления и температуры имеет место образование ряда модификаций соединения Cd3As2; РТ диаграмма соединения Cd3As2 установлена в работе [7]. При давлении 3 ГПа и температуре 1000 °C образуется модификация Cd3As2 со структурой типа Ьа2О3 (символ Пирсона hP5, пр. гр. P3ml) и параметрами решетки
a = 0,430, с = 0,6870 нм [9]. При давлении 5,5 ГПа образуется модификация с гексагональной структурой и параметрами а = 0,794, с = 1,282 нм [V-С]. В работе [7] сообщается о соединении CdAs, которое имеет структуру типа CdSb.
Литература
Вол А.Е., Каган И.К.// Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1979. Т. 4. 576 с.
Жемчужный С.Ф.// Журнал Русского физико-химического общества. 1905. Т. 37. С. 1281.
Жемчужный С.Ф.// Журнал Русского физико-химического общества. 1913. Т. 45. С. 1137.
Trzebiatowski W., Krolicki F., Zdanavicz W.// Bull. Acad. Polon/ Sci. Tech. 1968. V. 16. P. 343.
Pietraszko A., Lukaszwicz K.// Phys. Status Solid!, (a) 1973. V. 18. P. 723.
Weglowski S., Lukaszewicz K.// Bull. Acad. Polon. Sci. Tech. 1968. V. 16. N 4. P. 177-182.
Clark J.B., Range K.-J.// Z. Naturforsch. B. 1976. Bd. 31. N 2. S. 158—162.
Cervinka I., Hruby A.// Acta Crystallogr. 1970. V. B26. N 2. P. 457—458.
Katzman H., Donohue T., Libby W.F.// Phys. Rev. Letters. 1968. V. 20. N 3. P. 442—445.
Ю.Б. Кузьма
As-Се. МЫШЬЯК—ЦЕРИЙ
Диаграмма состояния As—Се не построена. Результаты различных исследований по изучению соединений системы As—Се рассмотрены в работе [1]. В этой системе существуют три соединения As3Ce4, AsCe и As,Ce, сведения о кристаллической структуре которых приведены в табл. 94.
Таблица 94. Кристаллическая структура соединений системы As—Се
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
As^Ce^
Анти-
с/28,
0,9053
—
—
[11
P4Th3
743d
AsCe
NaCl
cFS,
0,6079(2)
—
—
[2]
Fm3m
AsjCe*
As2Nd
тР12, P2xk
0,4165
0,6871
1,051
[2]
*Р - 106
,7".
9*
Литература
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 3. P. 276-277.
Ono S., Despault J.G., Valvert L.D., Taylor J.B.// J. Less-Common Met. 1970. V. 22. P. 51-59.
Л. Л. Зусман
As—Cf. МЫШЬЯК—КАЛИФОРНИЙ
В работе [1] сообщается о соединении AsCf, имеющем ГЦК структуру типа NaCI (символ Пирсона cFS, пр. гр. Fm3m).
Литература
Damien D., Haire R.G., Peterson J.R.// Inorg. Nuclear Chemis Letters. 1980. V. 16. P. 537-541.
T.B. Добаткина
As—Cm. МЫШЬЯК—КЮРИЙ
В системе образуется соединение AsCm с ГЦК структурой типа NaCI (символ Пирсона сГ8, пр. гр. ЕтЗпг) [1].
Литература
Damien D., Haire R.G., Peterson J.R.// Inorg. Nuclear Chemis Letters. 1980. V. 16. P. 537-541.
T.B. Добаткина
As—Co. МЫШЬЯК—КОБАЛЬТ
Диаграмма состояния As—Со в области концентраций до 50 % (ат.) As построена в работе [1] на основании данных термического анализа сплавов. В системе установлено образование четырех соединений: Co5As2, Co2As, Co3As2 и CoAs, а также существование эвтектики Ж ** (Со) + Co5As2 при температуре 918 °C и содержании ~26 % (ат.) As. Кроме того, сообщается о полиморфизме соединения Co5As2 при температуре 828 °C и тепловых эффектах при температурах 248—352 °C и содержаниях 13—37 % (ат.) As, природа которых неизвестна. В работе [2] указана температура эвтектического превращения 977 °C и температура полиморфного превращения 866 °C.
Более полные исследования [3—5, Э], проведенные с использованием рентгеновского анализа, позволяют считать, что фаза Co5As2 претерпевает не полиморфное превращение, а эвтектоидный распад при температуре 867 °C [5]. Фаза Co2As имеет две модификации,
причем для полиморфного превращения aCo2As « pCo2As характерен гистерезис: при нагреве в интервале температур 490—520 °C, при охлаждении в интервале температур 402—388 °C. Это в общем согласуется с данными работы [1] и работ [2, 6], в которых сообщается о существовании термических эффектов в сплавах с содержанием As менее 10 % (ат.) при температурах -620—660 °C (нагрев) и -520— 540 °C (охлаждение). В сплавах, содержащих до 33 % (ат.) Со, эти эффекты могут быть связаны с аллотропическим превращением (еСо) « («Со), которое для Со имеет место при температуре 422 °C. Соединение CoAs имеет полиморфное превращение, температура которого -974 °C [3].
Дд,°/о(по массе)
Рис. 141. As—Со
На рис. 141 приведен вариант диаграммы состояния As—Со, учитывающий практически все характерные особенности, отмеченные в работах [X, Э, 5, 7]. Температура полиморфного превращения Co2As принята равной 452 °C согласно наиболее поздней работе [7]. Соединения Co5As2 и Co3As2 существуют при температурах не ниже 867 [5] и 940 °C [3], соответственно.
Растворимость As в (Со) не превышает 5,6 % (ат.) [7 % (по массе)] [5], но эти данные, по-видимому, являются завышенными.
Приведенный в работе [Ml] вариант диаграммы состояния As—Со, в основном, согласуется с диаграммой состояния, указанной на рисунке, но отличается некоторыми температурами нонвариантных равновесий, которые указаны согласно данным работы [2]. В системе предполагаются также соединения CoAs2 и CoAs3, которые образуются по перитектическим реакциям [М2]. Температура полиморфного превращения для соединения CoAs2 указывается равной 597 С [М2].
Сведения о кристаллической структуре соединений приведены в табл. 95.
Таблица 95. Кристаллическая структура соединений системы As—Со
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
Co5As2
Pd5Sb2
ЛР42, P63cm
0,6797(1)
—
1,2423
[5]
aCo2As
—
—
0,597 0,5990(2)
—
0,358 0,3581(2)
[3]
[7]
pCo2As
Fe2P
АР9, P62m
0,6066(2)"
—
0,3557(1)"
[3]
aCoAs
MnP
oPS, Pnma
0,5292 0,52857
0,5869 0,58675
0,3458 0,34883
[3] [10]
pCoAs
NiAs
hP4, P63/mmc
—
—
—
[3]
aCoAs2'"
CoSb2
mP12, P2xk
0,5898 0,622
0,5977
0,5977 1,001
[П] [4]
pCoAs2
FeS2
oP6, Pnnm
—
—
—
[М2]
CoAs3
CoAs3
c/32, I m3
0,8206(2) 0,8195(3)
0,82055(3)
—
—
[4]
[8]
[9]
'Псевдогексагональная структура.
"При температуре 550 °C.
"'Ромбическая сингония, р - 116,4' [П].
Литература
1. Friedrich К.// Metallurgic. 1908. Bd. 5. S. 150-157.
Hasimoto W./1 Nippon Kinzoku Gakkai Shi. 1937. V. 1. P. 177—190.
Heyding R.D., Calvert L.D.// Canad. J. Chem. 1957. V. 35. P. 449^157.
Heyding R.D., Calvert L.D.// Canad. J. Chem. 1960. V. 38. P. 313—316.
Ellmer M„ Lukacevic E„ El-Boragy M.// J. Less-Common Met. 1986. V. 118. N 3. P. 327-333.
KOster W„ Mulfinder W.// Z. Metallkunde. 1938. Bd. 30. S. 308—350.
Selte K., Kjekshus A.// Acta Chem. Scand. 1973. V. 27. P. 3195—3206.
Mandel N„ Donohue J.// Acta Crystallogr. B. 1971. V. 27. P. 2288-2289.
Kjekshus A., Rakke T.// Acta Chem. Scand. A. 1974. V. 28. P. 99-103.
Lyman P.S., Prewitt С.Т.// Acta Crystallogr. B. 1984. V. 40. P. 14-20.
К.Б. Поварова
As—Cr. МЫШЬЯК—ХРОМ
Достоверная диаграмма состояния отсутствует [X, Э]. Рентгеновским анализом образцов, приготовленных спеканием Сг и As чистотой 99,3 и 99,9 % (по массе), соответственно [1], подтверждены обнаруженные ранее [2] арсениды CrAs, Cr3As2, Cr4As3 и Cr2As. В работах [3—6] указано на образование новых арсенидов Cr5As3, CrAs2, Cr3As. Существование соединения Cr2As3 (68,36 % As), о котором сообщалось в работе [7], не подтверждено. Соединения CrAs, Cr4As3, Cr2As претерпевают полиморфные превращения при температурах -1000, -800, 907 °C. Температура плавления Cr2As равна -1250 °C [8]. Соединение Cr3As2 имеет область гомогенности, которая по данным магнитных исследований составляет 40—42 % (ат.) As [9]. Согласно работе [4] растворимость As в (Сг) равна 3 % (ат.) и б % (ат.) при температурах 800, 1100 °C, соответственно.
Сведения о кристаллической структуре соединений приведены в табл. 96.
Таблица 96. Кристаллическая структура соединений системы As—Cr
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
Cr3As
Cr3Si
сР8, РтЗп
0,4620
—
[4]
Cr2As (ВТ)
Fe2P
ИР9, Р62т
0,3620 0,3618(1)
—
0,6346 0,6350(1)
[2]
[9]
Cr2As (НТ)
Cu2Sb
tP6, Р4!птт
0,358 0,3595
—
0,625 0,6344
[1]
[4]
Cr5As3
PYb5Sb3
оР32, Рпта
0,9266
0,7449
0,6396
[6]
Cr„As3 (НТ)*
—
тС28, Ст
1,3168
0,3542
0,9302
НО]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр, гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
CrAs (ВТ)
NiAs
hP4.
Р63/ттс
0,5828"
—
0,6293"
ИН
CrAs (HT)
MnP
oPS,
0,348
0,621
0,573
[1]
Рпта
0,3486
0,6212
0,5741
[2]
0,3465
0,6205
0,5650
[4]
Cr3As2***
—
—
0,705
—
0,905
[1]
*p = 102,19°.
* При температуре 1000 °C. Тетрагональная сингония.
Структура Ci^Asg (ВТ) не определена. При давлении 6,5 ГПа и температуре 1000—1200 °C получено соединение CrAs2 со структурой типа Ge2Os (символ Пирсона /пС12, пр. гр. С2/т) и параметрами а = = 0,8893 нм, с = 0,7389 нм, 0 = 119,88° [8].
Литература
Yuzuri M.J.// J. Phys. Soc. Japan. 1960. V. 15. P. 2007-2012.
Nowotny H„ Arstad O.// Z. physik. Chemis. 1938. Bd. 38. S. 461-465.
Jeitschko W., Donahue P.C.// Acta Crystallogr. 1973. V. 29B. P. 783-789.
Hollan L., Lecocq P., Michel A.// Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. 1965. V. 260. N 8. P. 2233-2234.
Berger R.// Acta Chem. Scand. A. 1975. V. 29. P. 641-646.
Berger R.// Acta Chem. Scand. A. 1976. V. 30. P. 363-368.
Dieckmann T., Honf O.// Z. Anorg. All. Chem. 1914. Bd. 86. S. 291-295.
Haraldsen H., Nygaard E.// Z. Electrochemie. 1939. Bd. 45. S. 686—688.
Venkatraman M., Heumann J.P.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 5. P. 424-430.
Baurecht H.E., Boiler H., Howotny H.// Monatsh. Chem. 1970. Bd. 101. S. 1696-1703.
Sekte K., Kjekshus A.// Acta Chem. Scand. 1973. V. 27. P. 3195-3206.
КБ. Поварова
As-Cs. МЫШЬЯК—ЦЕЗИЙ
Диаграмма состояния As—Cs не изучена. В избытке расплавленного Cs с последующей отгонкой в вакууме было получено химическое соединение AsCs2, однако идентифицировать его структуру не удалось [1].
Литература
Gnutzmann G., Dorn F.W., Klemm W.// Z. anorg. Allgem. Chem. 1961. Bd. 309. N 2. S. 210-225.
Л.Л. Зусман
As—Си. МЫШЬЯК—МЕ ДЬ
Ранние варианты диаграммы состояния системы As—Си [область 0—50 % (ат.) As] приведены в работах [X, Э]. В основу обобщенной диаграммы состояния (рис. 142), построенной в обзорной работе [1], положены экспериментальные работы [2—10]. В системе образуются твердые растворы на основе компонентов (Си) и (As) и фазы 0, у и а. Фаза у плавится конгруэнтно при 827 °C [4], фаза 0 образуется
Л$, % (по массе)
Рис. 142. As—Си
по перитектоидной реакции при температуре 325 °C [5], а фаза 8 — по перитектической реакции при температуре 709 °C [2, 4]. Фазы у и 8 претерпевают полиморфное превращение при температурах 450— 475°С [6] и -380 °C [7], соответственно. Интервал области гомогенной фазы 0 составляет -25,4—26,3 % (ат.) As [2], 24,94—26,88 % (ат.) As [5], 25,65—27,35 % (ат.) As [И]; при построении диаграммы приняты значения 25,0—27,8 % (ат.) As, полученные в работе [8] на основании измерения параметра решетки в интервале температур 300-700 °C. Интервал гомогенности фазы у при температуре полиморфного превращения составляет 25,5—27,3 % (ат.) As [6]. Область гомогенности фазы 8 ограничена составами As2Cu5—As8Cuig [7]. Нонвариантные реакции, в которых принимают участие указанные фазы, приведены в табл. 97 согласно обзорной работе [1].
Таблица 9 7. Нонвариантные реакции в системе As—Си [1]
Реакция
Содержание As в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Ж - (Си) + у
18,2;
6,83;
25,1
685
(Си) + у' = Р
6,5;
-25,8
12,7
325
Ж + у' « 8
34,0;
27,3;
29,0
709
8' х у' + («As)
29,0;
27,8;
100
300
Ж = 3 + (As)
46,0;
29,0;
100
600
Участок диаграммы вблизи чистого As приведен в работе [1] с учетом температуры сублимации As (603 °C).
Растворимость As в (Си) составляет 6,83 % (ат.) при эвтектической температуре 685 °C, -6,5 % (ат.) при температуре перитектоидного превращения и -5,1 % (ат.) As при температуре 25 °C [1]. Растворимость Си в (As) пренебрежимо мала.
Сведения о кристаллической структуре соединений системы As—Си приведены в табл. 98.
Таблица 98. Кристаллическая структура соединений системы As—Си
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
a
b
c
р
Mg
ЬР2, Р63/ ттс
0,2588(2)
—
0,4225-
-0,4234
[Э, 8]
у (ВТ)
Na3As
ЬР8, Р63/ттс
0,417
—
0,732
[6]
у'(НТ)
Cu3P, Cu3As
ИР24, P3cY
0,7132
0,7113
0,7141
0,7121
0,7304
0,7272
0,7310
0,7310
При концентрации 24,92 (ат.) As [5]
При концентрации 26,87 % (ат.) As
[5]
При концентрации 25,0 % (ат.) As
[8]
При концентрации 27,78 % (ат.) As
[8]
8 (ВТ)
BiF3
cFY6
Fm3m
0,582 0,5811
0,5856
—
—
[7]
При температуре 20 °C [10]
При температуре 420 °C [10]
8'(НТ)
Cu5As2
oI28 Ibam
0,5977
0,5992
1,1577
0,5504
0,5491
1,1603
[V-C] [10]
В литературе имеются данные о кристаллической структуре соединений, существование которых не отображено на диаграмме состояния, названных в обзоре [1] метастабильными. Методом исследования монокристалла установлено, что соединение As4Cu3 имеет ромбическую структуру собственного типа (символ Пирсона оПХ, пр. гр. Immm) с параметрами решетки а = 0,3540, b = 1,345, с = 1,377 нм [12]. Соединение As2Cu обладает структурой типа FeS2 (марказит) (символ Пирсона оРб, пр. гр. Рппт) с параметрами а = 0,4789, b = = 0,5790, с = 0,3537 нм [V-C], AsCu2 — тетрагональной структурой типа Cu2Sb (символ Пирсона tP6, пр. гр. Р4/птпг) с параметрами а = = 0,3788, с = 0,5942 нм, с!а = 1,57 [8].
Литература
Subramahian P.R., Laughlin D.E.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1988. V. 9. N 5. P. 605-617.
Friedrich K.// Metallurgie. 1908. V. 5. P. 529—535.
Bengogh G.D., Hill B.P.// J. Inst. Met. 1910. V. 3. P. 34-71.
Hume-Rothery W., Burns J.// Philos. Mag. 1957. V. 2. P. 1177—1196.
Heyding R.D., Despault G.J.G.// Canad. J. Chem. 1960. V. 38. P. 2477—2481.
Benda K.V., Juza R.//Z. Anorg. All. Chem. 1969. Bd. 371. S. 172—192.
Liebisch W., Schubert К.// J. Less-Common Met. 1971. V. 23. N 2. P. 231—236.
Haud J., Priest P.// Mater. Res. Bull. 1972. V. 7. P. 783-792.
Угай Я.А., Пшестанчик B.3., Гуков О.Я. и др.// Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1972. Т. 8. № 10. С. 1734—1736.
Juza R., Benda K.V.// Z. Anorg. All. Chem. 1968. Bd. 357. N 4—6. S. 238—246.
И. Ван Бин-Нань, Никольский Г.Ф., Лужная Н.П. и др.// Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1965. Т. 1. № 9. С. 1476—1483.
Blendi Ch., Kanje K.J.// Z. Kryst. 1982. Bd. 159. N 1—4. S. 17-19.
Ю.Б. Кузьма
As-Dy. МЫШЬЯК-ДИСПРОЗИЙ
Диаграмма состояния As—Dy не установлена. Соединение AsDy имеет ГЦК структуру типа NaCl (символ Пирсона cF8, пр. гр. .F/пЗ/п) с параметром решетки а = 0,5803 нм или 0,5780 нм [Э]. В работе [1] сообщается, что соединение AsDy обладает некоторой областью гомогенности: в области, богатой Dy, соединение имеет параметр решетки а = 0,57894 нм, богатой As, — а = 0,57933 нм. Обзор литературных данных о системе As—Dy приведен в работе [2], где предлагается усредненный параметр решетки а = 0,5795(2) нм на основании данных работ 1960—1980 гг.
Литература
Taylor J.B., Calvert L.D., Despault J.G., et al.// J. Less-Common Met. 1975. V. 37. N 2. P. 217-221.
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 3. P. 277-278.
Ю.Б. Кузьма
As—Er. МЫШЬЯК—ЭРБИЙ
Диаграмма состояния As—Er не установлена. Соединение AsEr имеет структуру типа NaCl (символ Пирсона cFS, пр. гр. Fm3m). Параметр решетки а по данным различных исследователей составляет 0,5745 нм или 0,5732 нм [Э]. Для богатого As и богатого Ег соединения AsEr параметр решетки а одинаков и равен 0,57427 нм [1]. Температура плавления соединения AsEr выше 2500 °C [Ш]. Обзор литературных данных о системе As—Ег приведен в работе [2].
Литература
Taylor J.B., Calvert L.D., Despault J.G., et al.// J. Less-Common Men. 1974. V. 37 N 2. P. 217-221.
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V 7 N 3. P. 278-279.s6
Ю.Б. Кузьма
As—Eu. МЫШЬЯК-ЕВРОПИЙ
Диаграмма состояния As—Eu в области концентраций 50—100 % (ат.) As построена в работе [1] на основании результатов дифференциального термического и рентгеноструктурного анализов [1]. С учетом данных этой работы и по совокупности литературных данных построена диаграмма состояния в полном интервале концентраций (рис. 143) [2]. В системе установлено 13 соединений. Пять из них образуются перитектически, а именно EuAs (X+EunAs10 « EuAs)
ЕйAs, 7. (am.)As
ппи температуре 990 °C; Eu3As4 (Ж+EuAs ** Eu3As4) при 950 °C; EtbAs3 (Ж+Еп3А84 ” Eu2As3) при 930 °C; EuAs2 (Ж+Еи2А$3 •* EuAs2) np^ 912 °C; EuAs3 (Ж+ЕиАз2 « EuAs3) при 800 °C. Соединение Eu^As3+x образуется перитектоидно (Eu2As3+EuAs2 « Eu2As3+x) при температуре 842 °C и при температуре 697 °C эвтектоидно распадается ^образованием тех же двух фаз. Данные о характере образования других соединений отсутствуют. Соединения Eu5As3, Eu4As3 и EuAs3 претерпевают полиморфные превращения, температуры которых не определяли.
Сведения о кристаллической структуре соединений системы As—Ей приведены в табл. 99.
Таблица 99. Кристаллическая структура соединений системы As—Ен
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
Eu5As3(HT)
Mn5Si3
АР 16, Р63!ттс
0,88646(9) 0,88526
0,70811(4) 0,70376
—
[3]
[4]
Eu5As3(BT)
Ca5Pb3
кР48, Р63тс
1,5243(1)
0,72509(8)
—
[3]
Eu3+xAs2
—
HJacd
1,6464(5)
2,2246(7)
—
[4]
Eu3As2
Ba3P2
с/20, 143d
0,9290(1)
—
—
[4]
Eu4As3(HT)''
Eu4As3 (ВТ)
Анти-
Th3P4
AR28, R3 с/28, 143d
0,9176(1)
0,9214
[5]
[6]
Eu5As4
Eu5As4
оС 36, Стеа
1,5804
0,8021
0,8058
[7]
EunAs10
HoHGe10
о/84, Immm
1,1255
1,1715
1,7396
[4]
EuAs
Na2O2
hP\2, Р62т
0,8154(2)
—
0,6136
[8]
Eu3As4
Eu3As4
oF56, Fdd2
1,4641(1)
1,7636(3)
0,5886(2)
[9]
FiijAsj'2
—
—
1,41058
0,55995
1,23250
[2]
ЕиА8з(НТ)*3
—
—
0,5911
0,5626
0,6450
[Ю]
EuAs3(BT)*4
BaP3
mC16, C2/m
0,9500
0,9471
0,7591
0,7598
0,5789
0,5778
[3] [П]
*‘р - 90,86°.
*2Моноклинная сингония, В - 90,74°.
*3Триклинная сингония, а = 120,7°, Р = 92,30°, у = 104,6°
*4р - 112,62° [3]; р - 112,53° [11].
Структуры соединений Eu3+yAs2 [37,5—40 ) (ат.) As] и Eu2As3+x не установлены.
Литература
Ono S., Nui F.L., Despault J.G., et al.// J/ Less-Common Met. 1971. V. 25. № 3. P. 287-294.
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 3. P. 279-283.
Wang Y., Calvert L.D., Gabe E.J., et al.// Acta Crystallogr. B. 1978. V. 34. N 11. P. 2281-2284.
Taylor J.B., Calvert L.D., Utsomija R., et al.// J. Less-Common Met. 1978. V. 57. N 1. P. 39-46.
Hulliger F.// Mater. Res. Bull. 1979. V. 14. N 1. P. 33-36.
Wang Y., Calvert L.D., Taylor J.B./1 Acta Crystallogr. B. 1980. V. 36. Nl. P 221—222.
Wang Y., Gabe E.J., Calvert L.D., et al.// Acta Crystallogr. B. 1978. V 34. N 10. P. 1962-1965.
Wang Y., Gabe E.J., Calvert L.D., et al.// Acta Crystallogr. B. 1977. V. 33. N 1. P 131—133.
Wang Y., Calvert L.D., Smart M.L., et al.// Acta Crystallogr. B. 1979. V. 35. N 11. P. 2186—2188.
Brice J.-F., Courtois A.// Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. Ser. C. 1976. V. 283. N 11. P. 479—481.
Bauhofer W., Wittman ML, Schnering H.G.// J. Phys. Chem. Solids. 1981. V. 42. N 5. P. 687-695.
Ю.Б. Кузьма
As—Fe. МЫШЬЯК—ЖЕЛЕЗО
Диаграмма состояния As—Fe, построенная в работе [1] по обобщенным данным [2—6], приведена на рис. 144. В системе установлено четыре промежуточных соединения: AsFe2, As2Fe3, AsFe, As2Fe. Соединение As2Fe3 образуется по перитектической реакции при
температуре 1002 °C, имеет область гомогенности и при температуре 824 °C распадается по эвтектоидной реакции As2Fe3 « AsFe2 + AsFe. Другие соединения практически не имеют областей гомогенности и плавятся конгруэнтно: AsFe2 при 930 °C; AsFe при 1030 °C и As2Fe при) 1016 °C.
Й системе As—Fe установлено существование следующих эвтектических равновесий: Ж «* (aFe) + AsFe2 при температуре 840 °C; Ж ** AsFe2 + As2Fe3 при 922 °C; Ж •* AsFe + As2Fe при 1008 °C и, по-видимому, Ж As2Fe + As при 800 °C.
Растворимость As в (aFe) и (yFe) определена в работах [3, 4]. При температуре 1150 °C предельное содержание As в (yFe) составляет 1,75 % (ат.). Двухфазная область (а) + (у) распространяется до 2,4 % (ат.) As при этой же температуре. Предельное содержание As в (aFe) при температуре эвтектики составляет 9,5 % (ат.), снижаясь до ~5 % (ат.) при комнатной температуре [7]. При этом концентрационная зависимость параметра ОЦК решетки (aFe) имеет следующий вид: а = 0,28606 + 23* IO5 CAs. Зависимость параметра решетки (yFe) от содержания в ней As: а = 0,28609 + 17х10"5 CAs (CAs — концентрация As, % (ат.)) [8].
Сведения о кристаллической структуре соединений системы As—Fe приведены в табл. 100.
Таблица 100. Кристаллическая структура соединений системы As—Fe
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
AsFe2
Cu2Sb
tp6, Р4/птт
0,3627(2)
—
0,5981(4)
[8]
AsFe
MnP
oPS, Рпта
0,6016 0,3372(2)
0,5428 0,6023(2)
0,3366 0,5432(2)
[8]
As2Fe
PeS2
оР6, Рппт
0,520
0,286
0,288
0,592 0,526 0,5300
0,287 0,593 0,5982
[5] [9] [Ю]
В работе [6] определена температура магнитного превращения сплавов Fe, которая показана штриховой линией на диаграмме состояния.
Литература
Кубашевски О. Диаграммы состояния двойных систем на основе железа.' Пер. С англ./ Под ред. Л.А. Петровой. М.: Металлургия, 1985. 184 с.
Friedrich К.// Metallurgie. 1907. V. 4. Р. 129—136.
Свечников В.Н., Шурин А.К.// Доклады АН УССР. 1957. № 1. С. 27—33.
Clark Z.A.// Есоп. Geolo. 1960. V. 55. Р. 1345-1381.
Sawamura Н., Mori Т.// Mem. Fac. Eng. Kyoto Univ. 1952. V. 16. Р. 182—184.
Bozic B.// Bull. Acad. Serbe Set Arts. 1979. V. 63. N 14. P. 1—16.
Сандлер Н.И., Левиков E.A., Коткис M.A.// Физика металлов и металловедение. 1955. Т. 1. С. 523-526.
Heyding R.D., Calvert L.D.// Canad. J. Chem. 1957. V. 35. N 5. P. 449—452.
Buerger MJ.// Z. Krist. A. 1932. Bd. 82. S. 165-167.
Heyding R.D., Calvert L.D.// Canad. J. Chem. 1960. V. 38. P. 313-316.
П. Б. Будберг
As—Ga. МЫШЬЯК—ГАЛЛИЙ
На рис. 145 приведена диаграмма состояния As—Ga [М2], которая построена по данным работы [1] в области концентраций от 19 до 86 % (ат.) As и данным работы [2] в области концентраций от 0,0 до 10 % (ат.) As. Исследование проведено методом термического анализа. В системе образуется одно соединение GaAs, которое плавится конгруэнтно при 1238 °C и участвует в двух эвтектических превращениях при температурах 29,7741 и 810 °C, соответственно.
As, % (по массе)
Рис. 145. As—Ga
Соединение GaAs имеет ГЦК решетку типа NaCl (символ Пирсона с№, пр. гр. ЕтЗт) с параметром а = 0,56534 нм [3], а = = 0,56525 нм [4]. В работе [Ш] сообщается об области гомогенности соединения GaAs, которая простирается от 49,935 до 50,015 % (ат.) Ga; параметр решетки, соответственно, изменяется от 0,565218 (со стороны As) до 0,565352 нм (со стороны Ga).
\
Литература
1. KOster W., Thoma B.// Z. Metallkunde. 1955. Bd. 46. N 4. S. 291—293.
Hall R.N.// J. Electrochem. Soc. 1963. V. НО. P. 385-388.
B. Giesecke G., Pfister H.// Acta Crystallogr. 1958. V. 11. P. 369-371.
Wang C.C., Spinar L.H.// J. Phys. Chem. Solids. 1963. V. 24. P. 953—955.
Н.И. Никитина
As—Gd. МЫШЬЯК-ГАДОЛИНИЙ
Диаграмма состояния системы не установлена. Соединение AsGd плавится при температуре выше 2500 °C [Ш]. Оно имеет ГЦК структуру типа NaCI (символ Пирсона cFS, пр. гр. Fm3m) с параметром решетки по данным разных исследований а = 0,5854 нм или а = = 0,5862 нм [Э]. По-видимому, соединение обладает некоторым интервалом гомогенности, так как для богатого As сплава а = = 0,58659 ± 1 нм, а для богатого Gd сплава а = 0,58603 + 4 нм; для монокристаллов, полученных газотранспортным методом, а = = 0,58658 ± 2 нм [1]. Обзор литературных данных о системе As—Gd приведен в работе [2].
Литература
Taylor J.B., Calvert L.D., Despault J.G., et al.// J.Less-Common Met. 1974. V. 37- N 2. P. 217-221.
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 4. P. 340-341.
Ю.Б. Кузьма
As—Ge. МЫШЬЯК—ГЕРМАНИЙ
Результаты ранних исследований обобщены в работах [Ш, Э], где сообщается о двух соединениях GeAs и GeAs2 и характере их взаимодействия. Наиболее подробно система As—Ge была изучена в работах [1, 2], где построены Р—Т—Х-диаграммы в области концентраций 43—80 % (ат.) As при давлении -4 МПа. На рис. 146 приведена диаграмма состояния As—Ge [3], которая построена для давления ~4 МПа по данным работ [1, 2, 4—7]. Соединения GeAs и GeAs2 плавятся конгруэнтно при 762 и 756 °C, соответственно [1]. В системе имеют место три эвтектических превращения:
Ж «*(Ge) + GeAsпри754 °Cи-40%(ат.)As;
Ж *GeAs + GeAs2при750 °Cи-60%(ат.)As;
Ж «*GeAs2 + (As)при749 °Cи-62%(ат.)As.
Температуры ликвидуса исолидусакаксостороны As, так и со
стороны Ge, полученные в работах [1, 4, 5], хорошо согласуются между собой; в средней части результаты работ [1,5] предпочтительнее [4].
As, % (no массе)
Рис. 146. As—Ge (p = 4 МПа)
Растворимость As в (Ge) при температуре 800 °C составляет не более 0,18 % (ат.) [5] или 0,11 % (ат.) [8]. Растворимость Ge в (As) при эвтектической температуре равна 21,1 ± 0,2 % (ат.) [1] и уменьшается до 17,2; 14,3 и 13,9 % (ат.) при температурах 730, 720 и 680 °C, соответственно.
При высоком давлении соединение GeAs имеет тетрагональную структуру собственного типа (символ Пирсона 1/4, пр. гр. 1Атп^ с параметрами решетки а = 0,3712, с = 0,5832 нм [7]. При низкой температуре структура соединения GeAs типа SiAs (пр. гр. С2/т) с параметрами а = 1,5517; b = 0,3775; 0 = 101,03° [9]. Область гомогенности соединения GeAs расположена от 49,55 до 49,98 % (ат.) As [2].
Соединение GeAs2 имеет ромбическую структуру собственного типа (символ Пирсона оР24, пр. гр. Pham) с параметрами а = = 1,476(3), b = 1,016(3), с = 0,3728(8) нм [10]. Область гомогенности для соединения GeAs2 не превышает 0,02 % (ат.) [2].
Литература
Угай Я.А., Гладышев Н.Ф., Гончаров Е.Г.// Изв. АН СССР. Неорганическая химия. 1978. Т. 23. С. 589-591.
Угай Я.А., Попов А.Е., Гончаров Е.Г. и др.// Журнал неорганической химии. 1982. Т. 27. № 7. С. 1783-1787.
Olesinski R.W., Abbaschian GJ.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 3. N 3. P. 250—254.
StOr H„ Klemm W.// Z. Anorg. All. Chern. 1940. Bd. 244. S. 295-223.
Thurmond C.D., Kowalchik M.// Bell. System. Techn. J. 1960. V. 39. P. 169-204.
Trumbure F.A., Luke C.L., Spizer W.G., Logan КАЛ J. Electrochem. Soc. 1962. V. 109. P. 734-738.
' 7. Donohue P.C., Young H.S.// J. Solid State Chem. 1970. V. 1. N 1. P. 143-149.
, 8 Шейхет Э.Г., Шкот В.Я.// Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1967. Т 3. № 11. С. 1967-1971.
9 Metzen B.F., Hillel R., Michaelides A., et al.// Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. Ser. C. 1981. V. 293. N 5. P. 965-967.
. Bryden J.H.// Acta Crystallogr. 1962. V. 15. N 2. P. 167—171.
Ю.Б. Кузьма
As—H. МЫШЬЯК—ВОДОРОД
В системе As—H образуется несколько соединений: As2H2, As2H4, AsH3 [1]. Температура плавления AsH3 (арсин) составляет — 11/,28 °C при атмосферном давлении, а температура кипения равна — 63,68 °C [2]. Соединения As2H4 и As2H2 являются аморфными. При нагреве соединение As2H4 разлагается на As, AsH3 и Н2 [3], а соединение As2H2 — на As, Н, Н2 [4]. Соединение AsH3 имеет кубическую структуру с параметром а = 640 нм [5].
Литература
Вол А.Е. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Физмат — гиз, 1959. Т 1. 756 с.
Scherman R.H., Gianque F.W.// J. Amer. Chem. Soc. 1955. V. 77. P. 2154—2161.
Brink C., Dallinga G., Nivard R.J.F.// Rec. Trav. Chim. 1949. V. 68. P. 234—236.
Weens E.J., Druce J.G.F.// Chem. News. J. Ind. Sci. 1924. V. 129. P. 31.
Natta G., Casazza E.// Gazz. Chim. Itai. 1930. V. 60- P. 851—859.
В.И. Шаповалов, КБ. Поварова
As—Hf. МЫШЬЯК—ГАФНИЙ
В системе образуется шесть соединений, сведения о которых приведены в табл. 101. Соединения AsHf и As2Hf получены при непосредственном взаимодействии чистых компонентов в эвакуиро- ванных ампулах при температуре около 1000 °C. При дальнейшем расплавлении продуктов реакции в дуговой печи получены литые образцы, рентгеновский анализ которых показал присутствие в них соединений As2Hf3, As3Hf5. Соединение AsHf возможно имеет область гомогенности [2].
Таблица 101. Кристаллическая структура соединений системы As—Hf
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
As2Hf
Co2Si
оР12, Рпта
0,674 0,67739
0,8903
0,36763
0,365 0,89382
[1]
[1]
AsHf
TiAs
hP8, Р63/ттс
0,3750
0,37681
—
1,2630
1,27034
[1]
[2]
As2Hf3
Sb2S3
оР20, Рпта
1,04362
0,36521
1,01465
[2]
AsjHf,*
—
—
2,73884
0,36114
1,23049
[2]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
AsHf2
Та2Р
оРЗб, Рппт
1,53606
1,24892
0,36498
[2]
AsHf3"
—
—
1,53898
1,53795
1,53330
[3]
Ромбическая сингония. ’Моноклинная сингония, р= 90,21°.
Литература
Leitschko W., Nowotny Н.// Monatch. Chem. 1962. Bd. 93. N 6. S. 1284-1287.
Rundqvist S„ Carlsson B.// Acta Chem. Scand. 1968. V. 22. N 7. P. 2395—2396.
WillerstrOm J.O., Carlsson B., Rundqvist S.// J. Solid State Chem. 1980. V. 31. N 2. P. 227-232.
T.B. Добаткина
As—Hg. МЫШЬЯК-РТУТЬ
Диаграмма состояния As—Hg не построена.
Согласно данным работы [X] As нерастворим в (Hg) даже при температуре кипения Hg. Однако в работе [1], опубликованной позднее, сообщается о существовании твердого раствора As в (Hg); твердый раствор состава AsHg99 имеет параметры решетки а = = 0,454 нм, с = 0,774 нм. Химическим путем получено соединение As2Hg3 [X].
Литература
Puielj М., Ban Z.// J. Less-Common Met. 1974. V. 37. N 2. P. 213-216.
Ю.Б. Кузьма
As-Но. МЫШЬЯК-ГОЛЬМИЙ
В системе установлено существование единственного соединения AsHo, которое имеет ГЦК структуру типа NaCl (символ Пирсона с№, пр. гр. РтЗт). Параметр решетки а соединения по данным различных исследователей составляет 0,5771 или 0,5759 нм [Э], 0,5769 нм [Ш]. Последнее значение получено при исследовании монокристалла. Обзор литературных данных о системе As—Но приведен в работе [1].
Литература
Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 4. P. 341-342.
Ю.Б. Кузьма
As-In. МЫШЬЯК—ИНДИЙ
Диаграмма состояния As—In представлена на рис. 147 по данным, обобщенным в работе [1]. Единственное соединение InAs плавится конгруэнтно при 942 °C [2]. В работах [3—5] температура плавления
Рис. 147. As—4n
InAs определена от 936 до 944 °C. Между (In) и InAs образуется эвтектика при температуре 155,2 °C и содержании 0,031 % (ат.) [0,02 % (по массе)] As [2]. Теоретический расчет кривой ликвидуса системы приведен в работе [6]. Для сплавов, богатых In, на основании изучения растворимости InAs в расплаве In при температурах 375—800 °C построена линия ликвидуса [7—9]. Растворимость In в (As) пренебрежимо мала. Растворимость As в (In) не превышает 0,031 % (ат.) [2]. Соединение InAs обладает структурой типа ZnS (сфалерита) (символ Пирсона cFS, пр. гр. F43m) с параметром а = 0,60584 нм или а = 0,605638 нм; при повышенных давлениях существует модификация с ГЦК структурой типа NaCl (символ Пирсона с№, пр. гр. Fi-пЗпг) с параметром а = 0,5514 нм [10].
Литература
Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т.З. 815 с.
Liu T.S., Peretti Е.А.// Trans. ASM. 1953. V. 45. P. 677.
Уфимцев В.Б., Вигдорович B.H., Крестовников А.Н.,// Изв. вузов. Цветная металлургия. 1967. № 6. С. 91.
Stuckes A.D., Chasmar R.P.// J. Phys. Chem. Solids. 1964. V. 25. P. 469.
Roser E.// Metsll. 1969. V. 23. P. 564.
Kikuchi R.// Physica. C. 1981. V. 103. P. 41-56.
Leonhardt A., KOhn G.// J. Less-Common Met. 1974. V. 37. N 2. P. 310—312.
Knobloch G., Goffschalch V.// Cryst. Res. Technol. 1985. V. 20. N 9. P. 1205- 1209.
Winter J.C., Pollach M.A.// J.Appl. Phys. 1986. V. 59. N 10. P. 3593-3595.
Jamieson J.C.// Science. 1963. V. 139. P. 845.
Ю.Б. Кузьма
As-Ir. МЫШЬЯК-ИРИДИЙ
В системе As—Ir установлено существование соединений Aslr, As2Ir и As3Ir; в области составов As2Ir—As3Ir предполагается существование еще одного соединения. Соединение As3Ir распадается при нагреве до 1000-1200 °C [X, Ш, 1, 2].
Соединение As2Ir обладает моноклинной структурой (пр. гр. Р2]/с) с параметрами решетки а = 0,6060(5), b = 0,6071(2), с = = 0,6158(5) нм, 0 = 113,3° [2] или а = 0,606, b = 0,607, с = 0,616 нм, Р = 113,2 [3]. Арсенид As3Ir имеет структуру типа CoAs3 (символ Пирсона с/32, пр. гр. 1т 3) с параметром решетки а = 0,8467 нм или а = 0,84695 нм [1, 3].
Литература
Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М : Наука, 1976. Т. 3. 815 с.
Quesnel J.C., Heyding R.D.// Canad. J. Chem. 1962. V. 40. P. 814-818.
Hullinger F.// Physics Letters. 1963. V. 4. P. 282-283.
Ю.Б. Кузьма
As-K. МЫШЬЯК—КАЛИЙ
Диаграмма состояния As—К (рис. 148) построена в работе [1]. Сплавы К с As получены из компонентов в откачанных пирексовых ампулах. Исследование проведено методом термического анализа.
К и As образуют четыре соединения: K3As, K5As4, KAs и KAs2.
As, "/о (по массе)
кAs, % (ат.)
Рис. 148. As-K
Соединения KnAs, K5As4, KAs плавятся конгруэнтно при температурах 655, 588, 625 °C, соответственно. Предполагается, что соединение KAs2 также плавится конгруэнтно при температуре выше 760 °C. Соединение KAs2 имеет полиморфное превращение при температуре 386 °C. Указанные соединения участвуют в эвтектических превращениях при температурах 531, 584 и 530 °C. Возможно существование эвтектики между KAs2 и (As) при -450 °C и вырожденной эвтектики между (К) и K3As при температуре 63,6 °C.
Известна кристаллическая структура лишь двух соединений KAs и K3As. Эквиатомное соединение KAs изоморфно NaP (символ Пирсона оР16, пр. гр. Р212121), параметры его кристаллической решетки а = 0,6676 нм, b = 0,6426 нм, с = 1,1584 нм [2]. Соединение K3As изоморфно Na3As (символ Пирсона ЛР8, пр. гр. РЬ^/ттс, а = = 0,5782 нм, с = 1,0222 нм) [3].
Литература
Dorn F.W., Klemm W., Lohmeyer S.// Z. Anorg. All. Chem. 1961. Bd. 309. N 2. S. 204-210.
HOnle W., Schnering H.G.// Acta Cryctallogr. A. 1978. V. 34. N 1. P. 152—160.
Braver G., Zintl E.// Z. Phys. Chem. 1937. Bd. 37. N 3. S. 323-328.
Л.Л. Зусман
As—La. МЫШЬЯК—ЛАНТАН
Диаграмма состояния системы As—La не изучена.
Сплавы As с La получали в результате длительного отжига твердого La в парах As при температурах 600—700 °C в кварцевых ампулах [1], либо синтезом из компонентов в молибденовых или танталовых тиглях в вакууме, используя высокочистый As и La чистотой 99,9 % (по массе) [2, 3].
В системе установлено существование трех химических соединений: As3La4, AsLa и As2La.
Соединение As3La4 имеет кубическую структуру типа анти-ТЬ3Р4 (символ Пирсона с/28, пр. гр. 143d) с параметром решетки а = = 9203 t 3 нм [4].
Соединение AsLa кристаллизуется в структуру типа NaCl (символ Пирсона cFS, пр. гр. Fm3m, а = 0,6153 ± 5 нм) [3].
Соединение As2La существует в двух модификациях. Низкотемпературная модификация aAs2La (до 750 °C) имеет моноклинную структуру типа NaAs2 (символ Пирсона /пР12, пр. гр. P2Jc) с параметрами а = 0,4212 нм, b = 0,6953 нм, с = 1,065 нм, 0 = 106,6°. Высокотемпературная (выше 750 °C) модификация 0As2La имеет моноклинную структуру собственного типа (символ Пирсона /пС48, пр. гр. ВТ/b) с параметрами а = 1,2891 нм, b = 1,4450 нм, с = = 0,9140 нм, 0 = 135,16° [5].
Литература
Taylor J.B., Calvert L.D., Despault J.G., et al// J. Less-Common Met. 1974. V. 37. P. 217-226.
Aeby A., Hulliger F., Natterer B.// Solid State Commun. 1973. V. 13. P. 1365— 1376.
Hulliger F., Ott H.R.// J. Less-Common Met. 1977. V. 55. P. 103-109.
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. Chap. 54. P. 1-161; Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 4. P. 342-344.
Ono S., Despault J.G., Calvert L.D., Taylor J.B./1 J. Less-Common Met. 1970. V. 22. P. 51-62.
Л.Л. Зусман
As—Li. МЫШЬЯК—ЛИТИЙ
Диаграмма состояния сплавов системы As—Li не изучена.
Сплавы Аз с Li получали из компонентов в среде инертного газа в тиглях из Та [1]. Установлена кристаллическая структура отдельных химических соединений, образующихся в этой системе.
Соединение AsLi3 [78,25 % (по массе) Аз] имеет структуру типа Na3As (символ Пирсона hP%, пр. гр. P63/mmc, а = 0,4396 нм, с = = 0,7826 нм) [2]. При повторном определении параметров гексагональной решетки фазы AsLi3 установлено, что они имеют следующие значения: а = 0,4377 нм, с = 0,78011 нм [3]. Температура плавления составляет 1000 °C [3].
Соединение Asli плавится при температуре 550 °C [3], его структура изоморфна со структурой LiBi [1], имеет моноклинную решетку с параметрами а = 0,579 нм, b = 0,524 нм, с = 1,070 нм, р = = 117,4° [4].
Литература
Muller W.// Z. Naturforsch. В. 1977. Bd. 32. N 3. S. 357-359.
Brauer G., Zintl E.// Z. Physik. Chemie. 1937. Bd. 37. S. 323-352.
Tate R.E., Schonfeld F.W.// Trans. AIME. 1959. V. 215. N 2. P. 296-298.
Cromer D.T.// Acta Crystallogr. 1959. V. 12. N 1. P. 36—41.
Л.Л. Зусман
As-Lu. МЫШЬЯК-ЛЮТЕЦИЙ
Диаграмма состояния системы As—Lu не построена. В системе образуется соединение AsLu, которое имеет ГЦК структуру типа NaCl (символ Пирсона cFS, пр. гр. Pm 3m). Параметр решетки а соединения AsLu меняется от 0,56761(2) до 0,56804(2) нм, так как соединение имеет область гомогенности [1]. Обзор литературных данных о системе As—Lu приведен в работе [2].
1^^
Литература
Taylor J.B., Calvert LD., Despault J.G/. et al.// J. Less-Common Met. 1974. V. 37. N 2. P. 217-221.
Gschneidner, Jr, K.A., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 4. P. 344-345.
Ю.Б. Кузьма
As-Mg. МЫШЬЯК—МАГНИЙ
В сплавах системы As—Mg установлено существование двух соединений Mg3As2 и MgAs4. Соединение Mg3As2, синтезированное из Mg чистотой 99,99 % (по массе) Mg и As чистотой 99,9995 % (по массе) As, плавится при температуре выше 1200 °C и претерпевает полиморфное превращение, температура которого находится между 1000 и 1100 °C [1]. Соединение MgAsn имеет склонность к диссоциации при повышенных температурах. При создании избыточного давления паров As, равного 0,5 МПа, оно устойчиво до температуры плавления 792 °C [2].
МдAs. ”/• /ат /AS
Рис. 149. As—Mg
На рис. 149 приведена схема диаграммы состояния As—Mg при давлении -4 МПа. Диаграмма состояния построена в работе [3] с учетом известных данных о соединениях, образующихся в системе As—Mg, и на основании предположения о существовании эвтектик (Mg) + aMg3As2 и (As) + MgAs4 по аналогии с системами Mg—Bi и Mg—Sb. Растворимость As в (Mg) очень мала [4].
Сведения о кристаллической структуре соединений системы As—Mg приведены в табл. 102.
Таблица 102. Кристаллическая структура соединений системы As—Mg
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
a Mg, As,
Mn2O2
с/8,
1,2355
—
—
[1]
1аЗ
1,233
—
—
[5]
PMg3As2
La2O3
hP5, P3ml
0,4264
—
0,6738
[1]
MgAs4
MgAs4
tP20, Р4ДД
0,5385
0,5385
1,5798
[6]
Литература
1. Juza R., Kroebel R.// Z. Anorg. All. Chem. 1964. Bd. 331. S. 187-189.
2. Pigon K.// Helv. Chim. Acta. 1961. V. 44. N 1. P. 30-34.
3. Nayeb-Hashemi A.A., Clark J.B.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 5. P. 432-434.
4. Busk R.S.// Trans. AIME. 1950. V. 188. P. 1460-1464.
5. Zintl E., Husemann E.// Z. physik. Chemie. 1933. Bd. B21. S. 138—155.
6. Gerardin R., Aubry J., Courtois A., Protas J.// Acta Crystallogr. B. 1977. V. 33. N 7. P. 2091-2094.
T.B. Добаткина
As-Mn. МЫШЬЯК—МАРГАНЕЦ
Первый вариант диаграммы состояния дан в работе [1], второй, более полный, в работах [2, 3]. В основу обобщенной фазовой диаграммы As—Мп (рис. 150), приведенной в работе [4], положены работы [Э, 1, 3, 5—9]. Система исследована в области концентраций до 50 % (ат.) As.
В системе As—Мп образуется пять соединений AsMn, As3Mn4, As2Mn3, AsMn2 и AsMn3. Соединения AsMn и AsMn2 плавятся конгруэнтно при температурах 935 и 1029 °C, соответственно. Соединение As2Mn3 образуется по перитектической реакции при температуре 880 °C, а соединение As3Mn4 (As21Mn2g) образуется по перитектоидной реакции при температуре -650 °C [Э]. Существование соединения AsMn3 установлено рентгеновским путем [5], однако характер его образования и взаимодействия с другими фазами неизвестен. Соединения As2Mn3 и AsMn претерпевают полиморфные превращения. Температура полиморфного превращения aAs2Mn3 0As2Mn3 повышается от 750 °C для богатых As сплавов до 775 °C для богатых
Мп сплавов. Температуры полиморфных превращений соединения AsMn установлены следующие: aAsMn ** pAsMn -40 °C, pAsMn ** * у AsMn -125 °C. Соединение As2Mn3 имеет небольшую область гомогенности ±0,5 % (ат.) Мп [3]. Соединение AsMn2 также,^вероятно, имеет область гомогенности в интервале концентраций 66,7 70 % (ат.) Мп [10]. По данным работы [3] область твердых растворов на основе AsMn2 при температуре ниже 775 С отсутствует. В системе образуются две эвтектики: Ж ** AsMn + As2Mn3 при температуре 870 °C и содержании -57-58 % (ат.) Мп и Ж - AsMn2 + + (рМп) при температуре -930 °C и содержании -81-82 % (ат.) Мп.
Растворимость As в (аМп), (уМп) и (бМп) низка; As стабилизирует (рМп), в котором растворяется до 5 % (ат.) As при температуре эвтектического превращения 930 °C.
Сведения о кристаллической структуре соединений системы As—Мп приведены в табл. 103. Структура pAs2Mn3 не определена. Существование фазы As7Mn8, обнаруженной в работе [13], не подтверждено [Э]. В работе [8] при высоком давлении для соединения AsMn2 установлена структура Fe2P (символ Пирсона hP^, пр. гр. РЫт) и параметры решетки а = 0,63627 нм, с = 0,36784 нм.
Таблица 103. Кристаллическая структура соединений системы As—Мп
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
b
с
aAsMn
NiAs
hP4, РЬ^ттс
0,3724
—
0,5706
При температуре 20 ‘С [6]
0,3722
—
0,5707
При температуре 25 “С [9]
0,3721
—
0,5704
При температуре 42 °C [12]
0AsMn
MnP
оР8, Рпта
0,572—
-0,5724
0,3663-
-0,3676
0,6367—
-0,6379
При температуре 55 °C [Э, 7]
yAsMn
NiAs
КР4, РЬ3/ттс
—
—
[9]
As3Mn4*
—
—
0,610
—
0,729
При концентрации 57,1 % (ат.) As [Э]
a As2Mn3‘
—
—
0,685
—
0,712
[Э]
AsMn2
Cu2Sb
ГР16, РМптт
0,3769 0,3760 0,378
—
0,6278 0,6278 0,625
[X] [И]
[3]
‘Тетрагональная сингония.
Искаженная кубическая структура.
Литература
Schoen Р.// Metallurgie. 1911. Bd. 8. N 23. S. 739-741.
Guillaud C.// Ann. Phys. Leipzig. 1949. Bd. 4. S. 689—703.
Yuzuri M., Yamada M.// J. Phys. Soc. Japan. 1960. V. 15. N 10. P. 1845—1850.
Okamoto H.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 5. P. 549—554.
Nowotny H.// Monatsh. Chem. 1951. Bd. 82. N 3. S. 513—519.
Willis B.T.M., Rooksby H.P.// Proc. Phys. Soc. B. 1954. V. 67. P. 290-296.
Wilson R.H., Kasper J.S.// Acta Crystallogr. 1964. V. 17. P. 95—101.
Leitschko W., Johnson V.// Acta Crystallogr. B. 1972. V. 28. N 6. P. 1971—1973.
Zieba A., Selte K., Kjekshus A., Andersen A.F.// Acta Chem. Scand. A. 1978. V. 32. N 2. P. 173-177.
Ishizawa Y., Hirahara E.// J. Phys. Soc. Japan. 1966. V. 21. N 1. P. 190.
Hollan L.// Anna. Chim. Paris. 1966. V. 1. N 11, 12. P. 437-448.
Gronvold F„ Snildal S., Westrum, Jr., E.F.// Acta Chem. Scand. 1970. V. 24. \ 1. P. 285-298.
Sweeny К.Н/. Scott A.B.// J. Chem. Phys. 1954. V. 22. N 5. P. 917-921.
Ю.Б. Кузьма,КБ. Поварова
As—Mo. МЫШЬЯК—МОЛИБДЕН
Диаграмма состояния не построена [X]. На основании термодинамических данных рассчитаны температуры реакций образования при взаимодействии Мо (ТВ) с газообразным As (Г) при давлении 0,1 МПа следующих соединений: As4Mo5 (1830+10 °C), As3Mo2 (1250+50 °C), As2Mo (1065+50 °C) и As5Mo (вблизи температуры
Рис. 151. As—Мо
испарения As) [1] (рис. 151). Рентгеновским методом идентифицированы арсениды As4Mo5, AsMo, As3Mo2, As2Mo и один арсенид As51Mo49 в области концентрации -51 % (ат.) As, устойчивый при температуре 700 °C, но неустойчивый при 1100 °C.
Сведения о кристаллической структуре соединений системы As—Мо приведены в табл. 104.
Таблица 104. Кристаллическая структура соединений системы As—Мо
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
ь
с
As4Mo5
Ti5Te4
tI8, 14/т
0,96005
—
0,32781
[2-4]
AsMo
MnP
оР8, Рпта
0,5978
0,3360
0,6415
[2, 4, 5]
As3Mo2
W2As3
тС20, С2/т
1,6061
0,3235
0,9643
[3, 4]
As2Mo”
NbAs2
С2
0,9071
0,32954
0,7719
[3, 4, 7]
As5Mo (As2Mo04)
FeS2
оРб, Рппт
—
—
—
[7]
'В - 136°.
* 0 = 119,37°.
В работе [б] показано, что соединение AsMo может быть стабилизировано при температурах 1050—1250 °C присадкой FeAs и других арсенидов.
Литература
Brewer L., Lamoreaux R.H.// Atomic Energy Review, Special Issue N 7. 1980. P. 195-356.
Boiler H., Nowotny H.// Monatsh. Chem. 1964. Bd. 95. S. 1272-1282.
Taylor J.B., Calvert L.D., Hunt M.P.// Canad. J. Chem. 1965. V. 43. P. 3045.
Jensen P., Kjekshus A., Scansen T.// Acta Chem. Scand. 1966. V. 20. N 2. P. 403-416.
Kandler H„ Reiss B.// Z. Naturforsch. A. 1966. Bd. 21. S. 549.
Guerin R., Sergent M., Prigent J.// Mater. Res. Bull. 1975. V. 10. P. 957—966.
Brown A.// Nature. 1965. V. 60. P. 502-503.
К.Б. Поварова
As—N. МЫШЬЯК—АЗОТ
Соединение AsN [15,75 % (по массе) N] можно получить химическим путем или прямым взаимодействием As с активированным N [Э, 1].
Литература
Славинский М.П. Физико-химические свойства элементов. М.: Металлургиздат, 1952. 396 с.
Ю.Б. Кузьма
As—Na. МЫШЬЯК—НАТРИЙ
Диаграмма состояния сплавов As с Na не изучена. В специальной вакуумной ячейке электролитически был получен ряд соединений As с Na [1]. Химическое соединение AsNa3 [52,06 % (по массе) As] получено при взаимодействии As и Na в жидком аммиаке [2].
Соединение AsNa3 имеет область гомогенности протяженностью 3 % (ат.) [1]. Структура соединения AsNa3 собственного типа (символ Пирсона hP^, пр. гр. P63/mmc) с параметрами решетки а = = 0,5098 нм, с = 0,9000 нм, с!а = 1,765 [3]. Эквиатомное соединение AsNa относится к структурному типу NaP (символ Пирсона оР16, пр. гр. Р212121) и имеет параметры решетки а = 0,624 нм, с = 1,158 нм, восемь формульных единиц в ячейке [4].
Кроме того, в системе As—Na, по-видимому, образуются фазы с большим содержанием As, такие, как As2Na, As7Na3 [1] и As5Na [5].
Литература
Блудова Л.Н., Воронин Г.Ф., Герасимов Я.П.// Журнал физической химии. 1972. Т. 46. № 12. С. 2242-2245.
Hugo! С.// Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. 1898. V. 127. P. 553.
Brauer G., Zintl E.// Z. physik. Chemie. 1937. Bd. 31. S. 323—352.
Htlnle W., Schnering H.G.// Acta Crystallogr. A. 1978. V. 34. N 1. P. 152—160.
Rober E., Hackstein K,, Coufal H, Sotier S.// Phys. Status Solidi (b). V. 93. N 2. P. 99-102.
Л.Л. Зусман
As—Nb. МЫШЬЯК—НИОБИЙ
В системе установлено образование шести соединений, сведения о которых приведены в табл. 105. Соединения AsNb и As2Nb получали при непосредственном сплавлении компонентов при температурах до 1000 °C. Остальные соединения обнаружены в образцах, полученных дальнейшим сплавлением AsNb и Nb в дуговой печи в атмосфере чистого Аг и в индукционной печи при температурах до 1700 °C.
Соединение AsNb имеет узкую область гомогенности [Ш].
Таблица 105. Кристаллическая структура соединений системы As—Nb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
As2Nb*
—
тпС12,
0,9354
0,3381
0,7799
[1]
С2
0,9357
0,33823
0,7792
[2]
AsNb
AsNb
tI8,
0,3453
—
1,1672
[1]
IAmd
0,34517
—
1,1680
[2]
0,3452
—
1,1679
[3]
А$з№4
As3Nb4
оС56, Стет
0,3516
1,4660
1,8830
[4]
СоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр. гр.Параметры решетки, нмИсточникabсAs3Nb5As3Nb5оР64, Pnma2,607010,551981,17869[5]As4Nb7“Nb7P4mC44, C2)m1,537160,352421,41920[6]AsNb3Ti3P1Р32, P42/n1,029370,51971[61СоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр. гр.Параметры решетки, нмИсточникabсAs3Nb5As3Nb5оР64, Pnma2,607010,551981,17869[5]As4Nb7“Nb7P4mC44, C2)m1,537160,352421,41920[6]AsNb3Ti3P1Р32, P42/n1,029370,51971[61 — —-As—NdСоединениеПрототипСимволПараметры реше—.289Пирсона,тки, нмПр гр.ab1 сПримечание0,59953(3?—Богатая As фаза -0,59860(4)NdAs [3]NdAs2NdAs2mP12, Р21/с0,4109(1)0,68201,045Богатая Nd фазаNdAs [3]1Р - 106,7” [4110,410810,682011,044313 “ Ю6,72° [5]1 — —-As—NdСоединениеПрототипСимволПараметры реше—.289Пирсона,тки, нмПр гр.ab1 сПримечание0,59953(3?—Богатая As фаза -0,59860(4)NdAs [3]NdAs2NdAs2mP12, Р21/с0,4109(1)0,68201,045Богатая Nd фазаNdAs [3]1Р - 106,7” [4110,410810,682011,044313 “ Ю6,72° [5]1As, "/• (па массе)30 АО 50 8Q 70 8„ 80!00As, "/• (па массе)30 АО 50 8Q 70 8„ 80!001021" /1021" /22202220'23As, ’/• (am.)'23As, ’/• (am.)002400240020002000WOOWOO16001600865865MNd)MNd)(«Nd)(«Nd)400400As, */. (am.)As, */. (am.)1200102 Г1200102 Г863’ 800863’ 80090 tao As90 tao AsО 10 NdО 10 NdW ' yCtiJ 850W ' yCtiJ 850ООО - («Nd)ООО - («Nd)97097085085090090016901690P*6, *52. As—NdP*6, *52. As—NdСоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр. гр.Параметры решетки, нмabсNdAsNaClCF8, Fm3m0,5971 0,5984(5)СоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр. гр.Параметры решетки, нмabсNdAsNaClCF8, Fm3m0,5971 0,5984(5)Таблица 106. Кристаллическая структура соединений системы As-NdТаблица 106. Кристаллическая структура соединений системы As-NdПримечание[21Примечание[21Лык,. СИ „^ з«-з„.K4’ c»™ M.„ Им. ^ ^ y1534Лык,. СИ „^ з«-з„.K4’ c»™ M.„ Им. ^ ^ y1534
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
с
As3Nb5
As3Nb5
оР64, Pnma
2,60701
0,55198
1,17869
[5]
As4Nb7“
Nb7P4
mC44, C2)m
1,53716
0,35242
1,41920
[6]
AsNb3
Ti3P
1Р32, P42/n
1,02937
0,51971
[61
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
с
As3Nb5
As3Nb5
оР64, Pnma
2,60701
0,55198
1,17869
[5]
As4Nb7“
Nb7P4
mC44, C2)m
1,53716
0,35242
1,41920
[6]
AsNb3
Ti3P
1Р32, P42/n
1,02937
0,51971
[61
— —-As—Nd
Соединение
Прототип
Символ
Параметры реше
—.289
Пирсона,
тки, нм
Пр гр.
a
b
1 с
Примечание
0,59953(3?
—
Богатая As фаза -
0,59860(4)
NdAs [3]
NdAs2
NdAs2
mP12, Р21/с
0,4109(1)
0,6820
1,045
Богатая Nd фаза
NdAs [3]1
Р - 106,7” [411
0,41081
0,68201
1,04431
3 “ Ю6,72° [5]1
— —-As—Nd
Соединение
Прототип
Символ
Параметры реше
—.289
Пирсона,
тки, нм
Пр гр.
a
b
1 с
Примечание
0,59953(3?
—
Богатая As фаза -
0,59860(4)
NdAs [3]
NdAs2
NdAs2
mP12, Р21/с
0,4109(1)
0,6820
1,045
Богатая Nd фаза
NdAs [3]1
Р - 106,7” [411
0,41081
0,68201
1,04431
3 “ Ю6,72° [5]1
As, "/• (па массе)
30 АО 50 8Q 70 8„ 80!00
As, "/• (па массе)
30 АО 50 8Q 70 8„ 80!00
1021" /
1021" /
2220
2220
'23
As, ’/• (am.)
'23
As, ’/• (am.)
0
0
2400
2400
2000
2000
WOO
WOO
1600
1600
865
865
MNd)
MNd)
(«Nd)
(«Nd)
400
400
As, */. (am.)
As, */. (am.)
1200
102 Г
1200
102 Г
863’ 800
863’ 800
90 tao As
90 tao As
О 10 Nd
О 10 Nd
W ' y
CtiJ 850
W ' y
CtiJ 850
ООО - («Nd)
ООО - («Nd)
970
970
850
850
900
900
1690
1690
P*6, *52. As—Nd
P*6, *52. As—Nd
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
a
b
с
NdAs
NaCl
CF8, Fm3m
0,5971 0,5984(5)
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
a
b
с
NdAs
NaCl
CF8, Fm3m
0,5971 0,5984(5)
Таблица 106. Кристаллическая структура соединений системы As-Nd
Таблица 106. Кристаллическая структура соединений системы As-Nd
Примечание
[21
Примечание
[21
Лык,. СИ „
^ з«-з„.K4’ c»™ M.„ Им. ^ ^ y
1534
Лык,. СИ „
^ з«-з„.K4’ c»™ M.„ Им. ^ ^ y
1534
В - 119,26“ [1], 0 = 119,46” [2]. ’ р - 104,74°.
Литература
Saini G.S., Calvert L.D., Taylor J.B.// Canad. J. Chern. 1964. V. 42. P. 630-634.
Fususeth S., Kjekshus Adi Less-Common Met. 1964. V. 7. P. 227—230.
Boiler H„ Parthe E.// Acta Chern. Scand. 1963. P. 1095—1101.
Carlsson B.// Acta Chern. Scand. 1971. V. 25. N 5. P. 1742-1752.
Laohavanich S., Thanomkul S., Pramatus Sd/ Acta Crystallogr. B. 1982. V. 37. P. 227.
Rundqvist S., Carlsson B., Pontchour CO.// Acta Chern. Scand. 1969. V. 23. N 6. P. 2188-2190.
E.H. Шефтель
As-Nd. МЫШЬЯК-НЕОДИМ
Диаграмма состояния As—Nd исследована методами дифференциального термического, микроскопического и рентгеновского анализов [1] и представлена на рис. 152. В системе образуются три соединения: NdAs, Nd3As и NdAs2. Соединение NdAs плавится конгруэнтно при температуре 2220 °C. Образование соединения Nd3As происходит по перитектической реакции (Ж + NdAs » Nd3As) при температуре -1690 °C. Соединение Nd3As участвует в эвтектическом превращении при температуре 970 °C. Соединение NdAs2 существует при температурах до -865 °C. Растворимость As в (Nd) при эвтектической температуре составляет <1 % (ат.) [1]. Обзор литературных данных о системе приведен в работе [2].
Сведения о кристаллической структуре соединений NdAs, NdAs2 системы As—Nd приведены в табл. 106. Структура соединения Nd3As не определена.
Taylor J.B., Calvert L.D., Despault J.G., et al.// J. Less-Common Met. 1974. V. 37 P. 217.
Ono S., Despault J.G., Calvert L.D., Taylor J.B.// J. Less-Common Met. 1970 V. 22. P. 55.
Wang Y., Heyding R.D., Gabe E.I., et al// Acta Crystallogr. B. 1978. V. 34. N 10 P. 1959-1961.
Ю.Б. Кузьма
As—Ni. МЫШЬЯК-НИКЕЛЬ
Варианты диаграммы состояния системы As—Ni, приведенные в справочниках [X, Э, Ш] и работе [1], существенно не отличаются в отображении состава и способа образования соединений. На рис. 153 представлена диаграмма состояния системы As—Ni, построенная в работе [1]. В системе образуются четыре соединения: Ni5As2, Ni^Asg, NiAs, NiAs2. В работе [6] вместо соединения Ni5As2 указано соединение Ni3As2. Соединения Ni5As2, NiAs и NiAs, плавятся конгруэнтно при температурах -993, 962—970 и >1040 °C, соответственно. Соединение Ni^Aso образуется по перитектической реакции при температуре 830 °C. Соединение NiAs2 имеет две полиморфные модификации: низкотемпературную (aNiAs2), которая существует при температурах ниже 600 °C, и высокотемпературную (pNiAs2).
Рис. 153. As—Ni
Соединения Ni5As2 и NiAs имеют области гомогенности: от 28,09 до 28,74 % (ат.) As для Ni5As2 [7], от 50 до 51,3 % (ат.) As для NiAs [3]. Область гомогенности 0NiAs2 отвечает составу NiAsx, где х = = 1*85*2,2 [8].
Указанные соединения участвуют в ряде нонвариантных реакций, сведения о которых приведены в табл. 107.
Таблица 107. Нонвариантные реакции в системе As—Ni
Реакция
Содержание Ni в жидкой фазе, % (ат.)
Температура, °C
Источник
Ж • (As) + p№As2
>10
783*5
[Ш]
Ж * NiAs + pNiAs2
-42
853
[4]
Ж + NiAs *NinAsg
—
830*5
[1]
ЯС 11 Ni5As2 + Ni|jAsg
62,8
61,9
804 818*5
[1-3, 5] [4]
Ж - (Ni) + Ni5As2
76,6
895*5
[Ш, 2-4]
Максимальная растворимость As в (Ni) по данным термического анализа составляет 4,4 % (ат.) [X].
Сведения о кристаллической структуре соединений приведены в табл. 108.
Таблица 108. Кристаллическая структура соединений системы
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
С
As,Ni,
ЙР42,
0,680
—
1,248
[X]
Р63ст
0,6815*
—
1,2512*
[6]
0,6813**
—
1,2502**
[7]
0,6825
—
1,2513
[12]
NinAs8
As8Nin
tP76,
0,6868
—
2,180
[3]
Р4,2,2
0,6870
—
2,181
[9]
0,68724
—
2,1821
[10]
NiAs
NiAs
/iP4,
0,3617
—
0,5083
[X]
Р63/ттс
0,3619
—
0,5034
[3]
aNiAs2
NiAs2
оР24,
0,57718
0,58342
1,14214
[И]
Pbca
PNiAs2
FeS2
оР6,
0,47583
0,57954
0,35449
[8]
Рппт
0,47582
0,57949
0,35440
[13]
.При концентрации 28,09 % (ат.) As.
При концентрации 28,74 % (ат.) As.
10*
При давлении 6 ГПа и температуре 1400 °C получена модификация NiAs2, обладающая структурой FeS2 (символ Пирсона сР12, пр. гр. Р1) с параметром решетки а = 0,577 нм [V-C].
Литература
Singleton М, Nash Р.// Bull. Моу Phase Diagrams. 1987. V. 8. N 5. Р. 419—422.
Friedrich К.// Metallurgie. 1907. Bd. 5. S. 598.
Heyding R.D., Calvert L.D.// Canad. J. Chem. 1957. V. 35. P. 1205-1215.
Yung R.A.// Econ Geolo. 1961. V. 56. P. 1273.
El-Boragy M., Ellner M„ Predel B.// Z. Metallkunde. 1983. Bd. 74. S. 545-548.
Saini G.S., Calvert L.D., Taylor J.E.// Canad. J. Chem. 1964. V. 42. P. 150-156.
Kjekshus A., Skaug К.Е.// Acta Chem. Scand. 1973. V. 27. N 2. P. 582-588.
Holseth H„ Kjekshus A.// Acta Chem. Scand. 1968. V. 22. N 11. P. 3284—3922.
Yung R.A.// Carnegie Inst. Washington Publ. Year Book. 1959. V. 58. P. 148—153.
Fleet M.E.// Am. Mineral. 1973. V. 58. N 2. P. 203-210.
Kjekshus A., Rakke T.// Acta Chem. Scand. A. 1979. V. 33. N 2. P. 609-615.
El-Boragy M.. Bhan S., Schubert K.// J. Less-Common Met. 1970. V. 22. N 3. P. 445-458.
Kjekshus A., Rakke T., Andersen A.F.// Acta Chem. Scand. A. 1974. V. 28. N 4. P. 996-1000.
Ю.Б. Кузьма
As—Np. МЫШЬЯК—НЕПТУНИЙ
Диаграмма состояния As—Np не построена. В литературе сообщается о существовании трех соединений As2Np, As4Np3, AsNp. Соединение AsNp имеет три модификации: низкотемпературную AsNp (НТ) при температуре ниже —131 °C, среднетемпературную AsNp (СТ) в интервале температур от —131 до —98 °C и высокотемпературную AsNp (ВТ) при температуре выше —98 °C.
Сведения о кристаллической структуре соединений приведены в табл. 109.
Таблица 109. Кристаллическая структура соединений системы As—NP
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
С
As2Np
Cu2Sb
tP6, РМ гонт
0,3958(2)
0,8098(2)
[1]
As4Np3
Th3P4
с/28, 743d
0,85157(7)
—
[1]
AsNp (НТ)
NaCl
cFS, Fm3m
0,5835
_
[2]
AsNp (СТ) ‘
—
—
0,58312
0,58281
При температуре -114 °C [2J
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
С
AsNp(BT)
NaCI
CF8, Fm3m
0,58318
—
При температуре -73 С [2]
0,5835
—
При темпе-
ратуре
—23 °C [2]
*Тетрагональная сингония. I
Литература
Wojakowski A., Damien D.// J. Less-Common Met. 1982. V. 83. N 2. P. 263—267.
Lander G.H., Mueller M.H.// Phys. Rev. B. 1974. V. 10. N 5. P. 1994-2003.
T.B. Добаткина
As-O. МЫШЬЯК-КИСЛОРОД
Диаграмма состояния системы не установлена. В литературе имеются сведения только об отдельных соединениях. При нагреве выше 440 °C соединение AsO2 начинает разлагаться на As2O3 (газ) и As2O5 (твердую фазу) [1]. Для соединения As2O3 построена диаграмма в интервале давлений 0—5 ГПа и температур 0—350 °C. Полиморфное превращение соединения As2O3 (арсенолит ₽ клаудерит) происходит при температуре ПО °C [2].
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. ПО.
Таблица 110. Кристаллическая структура соединений системы As-O
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
b
С
Арсенолит
As2O3’'
—
Fd 3 m
1,107
—
—
[Э]
Клаудерит I
Bi2O3
mP20,
0,526
1,293
0,455
Р - 93,80" [Э]
AS2O3
Р2,/с
0,525
1,299
0,453
Р = 93,88" [3]
Клаудерит П
0,799
0,457
0,911
Р = 78,3" [Э]
а^о;2
P2,/n
0,799
0,4645
0,9115
Р = 78,3" [4]
AsO2
AsO2
оР24, Рпта
0,8597
0,5235
0,7269
[5]
As2O5(HT)
As2O5
оР28, Р2.2.2,
0,8648
0,8449
0,4626
[6]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
b
с
As2O5(BT)*3
—
Р4Д2
0,8577
—
0,4637
[7]
"'Кубическая сингония.
*2Моноклинная сингония.
"’Тетрагональная сингония.
Литература
Barfen F.// Thermochim. Acta. 1984. V. 78. N 1-3. P. 431-433.
White W.B., Dachille F„ Roy R.// Z. Krist. 1967. Bd. 125. N 1-2. S. 150-158.
Dertlik F.// Monatsh. Chem. 1978. Bd. 109. N 2. P. 277-282.
Pertlik F.// Monatsh. Chem. 1975. Bd. 106. N 4. P. 755-762.
Jones P.G., Beesk W„ Sheldrick G.M., et al.// Acta Crystallogr. B. 1980. V. 36. N 2. P. 439-440.
Lansen M.// Z. Anorg. All. Chem. 1978. Bd. 441. N 1. S. 5-12.
Batten H.// J. Appl. Crystallogr. 1981. V. 14. N 1. P. 68.
Ю.Б. Кузьма
As—Os. МЫШЬЯК-ОСМИЙ
Диаграмма состояния As—Os не построена.
Единственное обнаруженное в системе As—Os соединение OsAs2 [1] имеет структуру типа FeS2 (марказит) [символ Пирсона оРб, пр. гр. Рппт] с параметрами решетки а = 0,540 нм, b = 0,616 нм, с = = 06300 нм [Э], а = 0,541 нм, 6 = 0,619 нм, с = 0,301 нм [Ш], а = = 0,54129 нм, 6 = 0,61910 нм, с = 0,30126 нм [V-C]. Предположительно [V-C] область гомогенности соединения OsAs2 включает составы OsAsx, где х = 1,80+2,20.
Литература
Murray J.J., Heydtng R.D.// Can. J. Chem., 1967. V. 4. P. 2675-2687.
Ю.Б. Кузьма
As—P. МЫШЬЯК-ФОСФОР
Диаграмма состояния As—P представлена в работах [X, М2]. На рис. 154 приведена диаграмма As—P по данным термодинамического расчета с использованием результатов экспериментальных работ [1, 2]. В системе существуют ограниченные твердые растворы на основе As и Р. Соединение AsP, образующееся по перитектической реакции при температуре 683 °C, имеет широкую область гомогенности. Однако приведенные в работе [Э] сведения о концентрационной протяженности твердого раствора As в Р (26—100 % (ат.) Р) отри-
цают образование двойного соединения, но констатируют существование двухфазной области (As) + (Р) в интервале концентраций 13—26 % (ат.) Р. Согласно работе [3] в паровой фазе установлены молекулы As4P4, AsP, As2P2, As3P и AsP3. Кристаллическая структура соединения AsP не установлена. В работе [4] предполагают, что соединение AsP имеет ромбическую структуру.
Литература
Угай Я.А., Муравьева С.Н., Гончаров Е.Г., Битицкая Л.А.// Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1971. Т. 7. С. 1927—1930.
Угай Я.А., Семенова Г.В., Гончаров Е.Г.// Журнал неорганической химии. 1981. Т. 26. С. 1193-1194.
Угай Я.А., Семенова Г.В., Гончаров Е.Г., Верендт Е.Г.// Журнал физической химии. 1979. Т. 53. С. 576-577.
Klemm W., Palkowski LV.// Z. Anorg. All. Chem. 1948. Bd. 256. S. 343—348.
Ю.Б. Кузьма
As—Pa. МЫШЬЯК—ПРОТАКТИНИЙ
Диаграмма состояния системы As—Ра не построена. В работе [1] сообщается об образовании соединений As2Pa, As4Pa3 и AsPa. Структура фазы As2Pa изотипна Cu2Sb (символ Пирсона (Р6, пр. гр. РА/птт). Фаза As4Pa3 имеет структуру типа Th3P4 (символ Пирсона с28, пр. гр. Z43<Z). Соединение AsPd согласно работе [2] обладает структурой типа NaCl (символ Пирсона cFS, пр. гр. РтЗт).
Литература
Негу Y., Damien D., Haessler V., et al.// Radiochem. Radioanal. Lett. 1978. V. 32. P. 283.
Calestani G., Spirlet J.C.// J. Less-Common Met. 1979. V. 68. N 2. P. 207—212.
С.П. Алисова
As—Pd. МЫШЬЯК—ПАЛЛАДИЙ
Диаграмма состояния As—Pd представлена в работах [X, М2]. На рис. 155 приведен вариант диаграммы по данным работы [М2]. В системе образуются шесть соединений. Соединения As2Pd5 и AsPd5 плавятся конгруэнтно при температурах 860 и -800 °C, As2Pd, AsPd2 и AsPd, образуются по перитектическим реакциям при температурах 780, 728 и 822 °C, соответственно. Соединение As3Pd8 кристаллизуется по перитектоидной реакции As2Pd + AsPd3 = As3Pd8 при температуре 745 °C. При температурах 610, 715 и 770 °C осуществляется эвтектическая кристаллизация с образованием смесей As2Pd + + 0AsPd2, AsPd3 + AsPd5, AsPd5 + (Pd). В табл. Ill приведены данные по кристаллической структуре интерметаллических соединений.
Рис. 155. As-Pd
Таблица 111. Кристаллическая структура соединений системы As-Pd
Соедине- ние
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
Pd5As*
mC24,
0,5514
0,7723
0,8425
[Ш]
С2
0,5520
0,7739
0,8426
[1]
Pd3As
Ni3P
t/32,
0,9986
—
0,4836
О1
74
Pd5As Pd5As
—
hP, hPM,
—
—
—
[М2] [М2]
—
P3ml
Pd5As
—
hP,
1,1261
0,3857
1,1346
[М2, 2]
P6322
Pd5As
hP,
—
—
[М2]
P3ml
aPd2As
mP54,
0,924
0,847
1,045
[Ш]
P2/m
0,925
0,847
1,044
[3]
aPd2As**
—
0,3245
1,6844
0,6576
[4]
pPd2As
Fe2P
hP4,
0,6645
—
0,3589
[Ш]
P62m
PdAs2
FeS2
cP12,
0,5982
—
—
[X]
РаЗ
0,5985
—
[5]
Pd5As
W
Im3m
0,3093
—
—
1[6]
*В - 99,0° [Ш], р - 98,99° [1].
*^ = 94,0° [Ш, 3].
Ромбическая сингония.
Соединение AsPd5 является метастабильной фазой.
В работе [М2] указано на возможное существование соединения AsPd2 со структурой типа PdSn2 (символ Пирсона оС24 либо hP, пр. гр. Abai), а также соединения стехиометрического состава AsPd7.
Литература
Matkovic Т., Schubert К.// Less-Common Met. 1978. V. 58. N 1. Р. 1—6.
Cabri L.J., Gilles-Laflamme J.H., Stewart J.M. et al// Canad. Mineralogist. 1975. V. 13. N 4. P. 321-335.
Бегизов В.Д., Мещанкина В.И., Дубакина Л.С.// Записки Всесоюзного минералогического общества. 1974. Сер. 2. Ч. 103. Вып. 3. С. 104—107-
Bals U., Shubert К.// J. Less-Common Met. 1969. V. 19. N 2. Р. 300-304.
Furuseth S., Selte К., Kjekshus A.// Acta Chem. Scand. 1965. V. 19. N. 4. P- 735—741.
Ellner M.// Z. Metallkunde. 1985. Bd. 76. N 5. S. 372-377.
Ю.Б. Кузьма
As-Pr. МЫШЬЯК—ПРАЗЕОДИМ
Диаграмма состояния As—Pr не построена.
В системе образуются три соединения: Pr4As3 [1], PrAs и PrAs2 [2]. В работе [Ш] указано, что PrAs распадается в вакууме на пары As и Pr4As3. Кристаллическая структура соединений в системе As—Pr приведена в табл. 112.
Обзор данных по системе As—Pr приведен в работе [3].
Таблица 112. Кристаллическая структура соединений системы As—Pr
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
Pr4As3
с/28, 74 3d
0,8984
—
—
[И
PrAs
NaCI
cFS, РтЗт
0,6009
—
—
[X]
PrAs2*
NdAs2
тР12
Р^/с
0,4139
1,0509
0,6844
[2]
*0 - 109,69°.
Литература
Rieger W., Parthe Е.// Monatsh. Chern. 1969. Bd. 100. N 5. S. 1370-1371.
Ono S., Despault J.G., Calvert L.D. et al.// J. Less-Common Met. 1970. V. 22. N 1. P. 51-59.
Gscheidner, Jr, K.A., Caderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 4. P. 347-348.
Ю.Б. Кузьма
As—Pt. МЫШЬЯК—ПЛАТИНА
Диаграмма состояния As—Pt приведена на рис. 156 [X, М2]. В сплавах, содержащих 25; 33,3; 50; 66,6; 75 % (ат.) Pt, установлено одно соединение As2Pt [Э]. При содержании 72 % (ат.) Pt и температуре 597 °C кристаллизуется эвтектика As2Pt + (Pt). Соединение As2Pt имеет кристаллическую структуру типа FeS2 (символ Пирсона сР12, пр. гр. РаЗ), а = 0,59665 нм [1].
Рис. 156. As—Pt
Литература
1. Furuseth S., Selte K., Kjekshus A.// Acta Chem. Scand., 1965. V. 19. N 3. P. 735-741.
Ю.Б. Кузьма
As-Ри. МЫШЬЯК—ПЛУТОНИЙ
Диаграмма состояния системы As—Ри не построена. В системе образуется соединение AsPu со структурой типа NaCl (символ Пирсона cFS, пр. гр. РтЗт?), а = 0,5855 нм [X]. Температура плавления соединения AsPu равна 2420 °C [ 1 ].
Литература
1. Kruger O.L., Moser J.B./7 J. Phys. Chem. Solids. 1967. V. 28. N 11. P. 2321- 2325.
А.Л. Татаркина
As—Rb. МЫШЬЯК—РУБИДИЙ
Диаграмма состояния As—Rb приведена по данным работы [1] на рис. 157. На основании термического анализа сделан вывод о существовании области несмешиваемости в жидком состоянии в интервале концентраций 20—43 % (ат.) Rb. В системе образуются четыре соединения. Соединения RbAs и Rb3As плавятся конгруэнтно при 550 и 520 °C. Соединения Rb2As3 и Rb4As3 образуются при температурах 560 и 497 °C по реакциям Ж] + Ж2 = Rb2As3 и Ж + RbAs = Rb4As3.
Рис. 157. As—RbРис. 157. As—Rb
Рис. 157. As—Rb
Рис. 157. As—Rb
S—Re. МЫШЬЯК—РЕНИЙ
Диаграмма состояния As—Re не построена. В системе образуется ение Re3As7, синтезированное при нагреве Re в парах As [ X, 1, ^]. Согласно данным работы [3] соединение Re3As7 имеет кристал- ескую структуру типа Ge7Jr3 (символ Пирсона с/40, пр. гр.
1тЗт).
Литература
Борисова Л.В., Ермаков А.Н. Аналитическая химия рения. М.: Наука, 1974. 318 с.
Kemmitt R.D.W., Peacock РЛУ.И Pergamon Texts in Inorganic Chemistry. Hew- York. Toronto: Pergamon Press. 1975. V. 22. P. 771—978.
Klein H., Von Schnering H.G.// J. Less-Common Met. 1966. V. 11. N 4. A 298-299.
M.A. Тылкина
As—Rh. МЫШЬЯК—РОДИЙ
Диаграмма состояния As—Rh не построена. В системе образуются пять соединений: As3Rh, As2Rh, AsRh, AsjRh12, AsRh2, кристаллическая структура которых приведена в табл. 114.
В работе [2] указано на образование соединения Rb3As7, имеющего полиморфное превращение при температуре 335 °C. Кристаллическая структура соединений в системе приведена в табл. 113.
Таблица 113. Кристаллическая структура соединений системы As—Kb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
ь
с
Rb3As
Na3As
hP%, Pb^/mmc
0,605
—
1,173
[3, 4]
RbAs
NaP
oPXb, РЗ^З,
0,61915
0,6575
1,2040
[4]
Rb3As7
cF, РтЗт
—
—
—
[2]
Литература
Кузнецов А.Н. Физико-химическое исследование взаимодействия рубидия с некоторыми p-элементами в бинарных системах. Свердловск: Институт химии АН СССР, 1978. 115 с.
Honle W., Schnering H.G.// Acta Crystallogr. A. 1978. V. 34. N 4. P. 152.
Gutzmann G„ Dorn F.W., Klemm W.// Z. Anorg. All. Chern. 1961. Bd. 209. S. 210-225.
Honle W., Manriquez V., Meyer Th., Schnering H.G.// Z. Krist. 1983. Bd. 62. S. 104-106.
JI.J1. Зусман
Таблица 114. Кристаллическая структура соединений системы As-Kh
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
ь
с
As3Rh
CoAs3
е/32,
0,8453
—
—
[X, М2]
1тЗ
As2Rh
RhPz
тРХ2, PIJc
—
—
[Ш, М2]
AsRh
MnP
oPS, Рита
0,562
0,358
0,600
[X, э, ш, М2]
₽AsRh2
Co2Si
оР12, Рита
—
—
—
[М2]
«AsRh2
CaFz
cFX2, Fm3m
—
—
—
[М2]
В системе установлено образование соединения As7Rh12 (AsRh! э_! 6) [1]. Соединение AsRh2 при температуре 675 °C претерпевает полиморфное превращение.
Литература
Quesnel J.C., Heyding РЛЗ.И Canad. J. Phys. 1962. V. 40. P. 814—818.
А.Л. Татаркина
As—Ru. МЫШЬЯК—РУТЕНИЙ
В системе образуются которых приведена вВ системе образуются которых приведена вДиаграмма состояния As—Ru не построена, соединения As6Ru, As2Ru и AsRu, структура табл. 115.
В системе образуются которых приведена в
В системе образуются которых приведена в
т а 6 л и ч а 115. Кристаллическая структура соединений системы As—Ru
Соедине-
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
ние
а
b
С
Источник
As6Ru
As2Ru AsRu
Al6Mn
FeS2
MnP
оС28, Стет оР6 Рппт
оР8, Рпта
0,541
0,570
0,617
0,325
0,296
0,627
[1]
[X, М2]
[X, М2]
Литература
1. Holseth Н., Kjekshus A.// Acta Chern. Scand. 1986. V. 22. N 10. P. 3284—3292.
Л.Л. Татаркина
AsS. МЫШЬЯК—СЕРА
Фазовая диаграмма As—S представлена в справочниках [X, Ш] и работах [1] (участок диаграммы от 0 до 45 % (ат.) S) и [2] (вариант диаграммы приведен на рис. 158). В системе образуются три соедине-
J] % <по массе)
Рис. 158. As—S
hh\i As4S3, AsS и As2S3, каждое из которых плавится конгруэнтно. Прж температуре 786 °C [1] (777 °C [2]) осуществляется монотекти- ческая реакция. Область несмешиваемости двух жидкостей в работе [1] ^подтверждена металлографически. Рентгеновским анализом установлено полиморфное превращение в соединении As4S3 при температурах 151 и 131 °C. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 116.
Таблица 116. Кристаллическая структура соединений системы As—S
’
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
b
С
aAs4S3
As4S3
оР28, Рпта
0,912
0,799
1,010
[3, М2]
pAs4S3
As4S3
оР28, Рпта
1,121
0,990
0,658
[4]
YAs4S3*1
—
—
1,691
—
2,175
[2]
«AsS
AsS
тР32, Р2х/с
0,932
1,3546
0,6585
[5]
«AsS*2
—
С2! с
0,9957
0,9335
0,8889
Р - 102,48° [6]
AsS*3
—
тР32, Р2х/п
0,9325
1,3572
0,6587
Р = 106,38° [7]
AsS*4
—
тР32, Р2х!п
1,1193
0,9994
0,7153
Р - 92,8° [8]
As4Ss
As4S5
Р2х!т
0,708
0,810
0,714
Р = 101,0° [9]
As2S3
As2S3
тР20, Р2х/с
0,876
0,683
0,680
Р - 96,14° [10]
1,1475
0,9577
0,4266
Р - 90,6° [7]
'Тетрагональная структура.
*2Моноклинная структура.
^Монокристаллы.
*43акалка от 500—600 °C, монокристаллы.
Литература
Ceolin R., Legendre В., Khodadad Р.// Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. Ser. C. V. 284. N 13. P. 495-498.
Blachnic R., Hoppe A., Wickel U.// Z. Anorg. All. Chem. 1980. Bd. 463. N 4.
S. 78-79.
Whitfield H.J.// J. Chem. Soc. Dalton. Trans. 1970. V. 14. N 11. P. 1800—1807.
Whitfield H.J.// J. Chem Soc. Dalton Trans. 1973. V. 17. N 11. P. 1737-1738.
Bryan Street G.// J. Inorg. Nuclear Chem. 1970. V. 32. N 18. P. 3769—3774.
Porter E.J., Sheldrick G.M.// J. Chern Soc. Dalton. Trans. 1972. V 16 Nil P. 1737-1738.
Millen D.J.E., Nowacki W.// Z. Krist. 1972. Bd. 136. N 1. S. 48—65.
Kutoglu A.// Z. Anorg. All. Chern. 1976. Bd. 419. N 1. S. 176—184.
Whitfield H.J.// J. Chern. Soc. Dalton Trans. 1973. V. 17. N 11. P. 1740—1742
Дембовский C.A., Поляков Ю.А„ Вайполин А.А.// Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1968. Т. 4. № 5. С. 767—768.
Ю.Б. Кузьма
As—Sb. МЫШЬЯК-СУРЬМА
Диаграмма состояния Sb—As приведена на рис. 159 [X, 1, М2]. При температуре 612 °C и содержании -25 % (ат.) As [М2] (650 °C и 19,5 % (ат.) As [1] имеет место минимум на кривой ликвидуса. По
Лт% (по массе)
Рис. 159. As—Sb
данным работы [2] образуется соединение AsSb3 (минерал пара- докразит), обладающее моноклинной структурой: символ Пирсона тС6, пр. гр. С2, параметры решетки а = 0,7252 нм, b = 0,4172 нм, с = 0,4431 нм, р = 123,1°.
Литература
Rao S.V., Misra S.// Trans. Indian Inst. Met. 1974. V. 27. N 5. P. 311—316.
Leonard B.F., Mead C.W., Finney J.J.// Am. Mineral. 1971. V. 56. N 7-8. P. 1127-1146.
s-Sc. МЫШЬЯК-СКАНДИЙ
\ Диаграмма состояния As—Sc не построена. В системе образуются три соединения: Sc7As3, Sc5As3 и Sc3As2, но условия кристаллизации ихТне определены [М2]. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 117.
Таблица 117. Кристаллическая структура соединений системы As—Sc
(СоединениеПрототипSc7As3—Sc5As3p¥b5Sb3Sc3As2Hf3P2Sc3As2Cr3C2ScAsNaCl(СоединениеПрототипSc7As3—Sc5As3p¥b5Sb3Sc3As2Hf3P2Sc3As2Cr3C2ScAsNaClСимвол Пирсона, пр. гр.ИсточникЦ80, Штст[1]оР32, Рпта[ИоР20, Рпта[2]оР20, Рпта[2]cFS,[2]Fm3mСимвол Пирсона, пр. гр.ИсточникЦ80, Штст[1]оР32, Рпта[ИоР20, Рпта[2]оР20, Рпта[2]cFS,[2]Fm3m
(Соединение
Прототип
Sc7As3
—
Sc5As3
p¥b5Sb3
Sc3As2
Hf3P2
Sc3As2
Cr3C2
ScAs
NaCl
(Соединение
Прототип
Sc7As3
—
Sc5As3
p¥b5Sb3
Sc3As2
Hf3P2
Sc3As2
Cr3C2
ScAs
NaCl
Символ Пирсона, пр. гр.
Источник
Ц80, Штст
[1]
оР32, Рпта
[И
оР20, Рпта
[2]
оР20, Рпта
[2]
cFS,
[2]
Fm3m
Символ Пирсона, пр. гр.
Источник
Ц80, Штст
[1]
оР32, Рпта
[И
оР20, Рпта
[2]
оР20, Рпта
[2]
cFS,
[2]
Fm3m
Литература
Berger R„ Noland B.I., Tergenius L.E.// Acta Chem. Scand. A. 1981. V. 35. P. 679.
Berger R.// Acta Chem. Scand A. 1980. V. 34. P. 463.
°С.П. Алисова
As—Se. МЫШЬЯК—СЕЛЕН
Диаграмма состояния As—Se построена в работе [М2] по данным работы [1] (рис. 160). В системе установлено существование трех соединений. Фаза As2Se3 образуется с открытым максимумом при 375 °C и, вероятно, при температуре ниже 180 °C участвует в эвтектической кристаллизации с (Se). При температуре 264 °C соединение As2Se3 взаимодействует с жидкостью, результатом чего является образование соединения AsSe, которое, принимая участие в перитектоидной реакции, способствует образованию фазы As4Se3. Последняя при температуре 174 °C претерпевает полиморфное превращение. В табл. 118 приведена кристаллическая структура соединений в системе As—Se.
Таблица 118. Кристаллическая структура соединений системы As—Se
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
6
С
«As4Se3
—
оР28, Рпта
1,047
0,946
0,796
[М2, V-C]
Соедине- ниеПрототипСимвол Пирсона, пр. гр.Параметры решетки, нмаbСPAs4Se3—mC112, С2/с2,5620,6522,301AsSeAsSemP32, Р2,/с0,669* 0,9552**1,386*1,3801**1,100* 0,6719**As2Se3*As2Te3mC20, c2/m0,4282 1,2077 1,3370,9990 0,99030,3731,2065 0,4283 0,931Соедине- ниеПрототипСимвол Пирсона, пр. гр.Параметры решетки, нмаbСPAs4Se3—mC112, С2/с2,5620,6522,301AsSeAsSemP32, Р2,/с0,669* 0,9552**1,386*1,3801**1,100* 0,6719**As2Se3*As2Te3mC20, c2/m0,4282 1,2077 1,3370,9990 0,99030,3731,2065 0,4283 0,931ПримечаниеПримечание₽ - 120,6°[М2, V-C]P = 113,2° [2]P - 106,4° [3]P - 90,477° [4]P - 90,45° [5]P - 95,0° [6]₽ - 120,6°[М2, V-C]P = 113,2° [2]P - 106,4° [3]P - 90,477° [4]P - 90,45° [5]P - 95,0° [6]1980. Bd. 463. N 4.1973. V. 29. N 8.1980. Bd. 463. N 4.1973. V. 29. N 8.
Соедине- ние
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
С
PAs4Se3
—
mC112, С2/с
2,562
0,652
2,301
AsSe
AsSe
mP32, Р2,/с
0,669* 0,9552**
1,386*
1,3801**
1,100* 0,6719**
As2Se3*
As2Te3
mC20, c2/m
0,4282 1,2077 1,337
0,9990 0,9903
0,373
1,2065 0,4283 0,931
Соедине- ние
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
С
PAs4Se3
—
mC112, С2/с
2,562
0,652
2,301
AsSe
AsSe
mP32, Р2,/с
0,669* 0,9552**
1,386*
1,3801**
1,100* 0,6719**
As2Se3*
As2Te3
mC20, c2/m
0,4282 1,2077 1,337
0,9990 0,9903
0,373
1,2065 0,4283 0,931
Примечание
Примечание
₽ - 120,6°[М2, V-C]
P = 113,2° [2]P - 106,4° [3]P - 90,477° [4]P - 90,45° [5]P - 95,0° [6]
₽ - 120,6°[М2, V-C]
P = 113,2° [2]P - 106,4° [3]P - 90,477° [4]P - 90,45° [5]P - 95,0° [6]
1980. Bd. 463. N 4.
1973. V. 29. N 8.
1980. Bd. 463. N 4.
1973. V. 29. N 8.
'Метод порошка.
Исследование монокристаллов.
Сплавы получены в условиях высокого давления и температуры; Р—Т-диаг- рамма As2Se3 при давлении 20 МПа в интервале температур 0—600 °C приведена в работе [7].
Литература
Blachnik R„ Hoppe A., Wickel U.// Z. Anorg. All. Chern. S. 78-90.
Henninger A.L., Averbach B.L.// Acta Crystallogr. B. P. 1583/1589.
Smail E.J., Shelclrik G.M.// Acta Crystallogr. B. 1973. V. 29. P. 2014-2016.
Канищева A.C., Михайлов Ю.Н., Жуков Э.Г. и др.// Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1983. Т. 19. № 12. С. 1981—1985.
Stergion А.С., Rentzrperis P.J.// Z. Krist. 1985. Bd. 173. N 3—4. S. 185—191.
Киркинский B.A., Якушев В.Г.// Доклады АН СССР. 1968. Т. 182. № 5. С. 1083/1086.
Ю.Б. Кузьма
ASr-Si- МЫШЬЯК—КРЕМНИЙ
Фазовая диаграмма As—Si при давлении (рис. 161)4 МПа приве- дена в справочнике [М2] с учетом варианта Р—Т—Х-диаграммы As—Ы, построенной в работе [1]. В системе существуют два соедине- нияд SiAs и SiAs2, первое из которых образуется из расплава при температуре 1113 °C [М2] (1083 °C [1]), а второе кристаллизуется по перитектической реакции при температуре 977 °C [М2] (944 °C [1]). Эвтектическая кристаллизация с образованием смеси SiAs + + (As) осуществляется при температуре 797 °C [М2]. Растворимость As в Si при температуре -1200 °C составляет -3,5 % (ат.). Методом ионной имплантации с последующим лазерным отжигом получена растворимость As в Si, равная 20 % (ат.) [2]. Растворимость Si в As незначительна. Соединения SiAs и SiAs2 имеют ромбическую структуру.
Рис. 161. As—Si
В равновесных условиях кристаллическая структура фазы SiAs2 не определена (пр. гр. РЬат); при высоком давлении эта фаза имеет структуру типа FeS2 (символ Пирсона сР12, пр. гр. РаЗ) [М2].
Литература
У гай Я. А., Мирошниченко С.И., Гочаров Е.Г.// Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1974. Т. 10. № 10. С. 1774-1777.
Geller H.D., Gotz G., Klinge K.D., Triem N.// Phys. Status Solidi (a). 1977. V. 41. P. K171-K173.
С.П. Алисова
As—Sm. МЫШЬЯ! САМАРИЙ
Диаграмма плавкости системы As—Sm приведена в работе [1], а с учетом полиморфизма Sm (рис. 162) в справочнике [М2]. В сплавах системы As—Sm установлено конгруэнтное образование фазы эквиа- томного состава SmAs при температуре 2257 °C. Кристаллическая As, % fno массе)
Рис. 162. As—Sm
структура соединения AsSm относится к типу NaCl (символ Пирсона cFS, пр. гр. Fm3 [2]). Область гомогенности фазы SmAs со стороны Sm при температуре 700 °C распространяется до состава SmAs0 83 [3].
Литература
Рустамов П.Г., Ильясов Т.М., Мамедов А.И.// Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1987. Т. 23. № 12. С. 1952-1956.
Ono S., Despault J.G., Calvert L.D., Taylor J.B.// J. Less-Common Met. 1970. V. 22. P. 51.
Taylor J.B., Gabe E.J., Murray J.J.// J. Less-Common Met. 1974. V. 37. 217.
С.П. Алисова
As—Sn. МЫШЬЯК-ОЛОВО
Диаграмма состояния As—Sn (рис. 163) приведена в справочнике [М2]. В системе образуется два соединения: AsSn и As3Sn4. Соединение AsSn кристаллизуется из расплава при температуре 595 °C в структуре типа NaCl (символ Пирсона cFS, пр. гр. Fm3m>, соединение As3Sn4 образуется по перитектической реакции при температуре
Рис. 163. As—Sn
587,8 °C, состав жидкости (57,8 % (ат.) Sn) близок составу кристаллизующейся фазы (57,14 % (ат.) Sn). Область гомогенности этой фазы при температуре 500 °C расположена в интервале концентраций 57,1—60,0 % (ат.) Sn [1]. Фаза As3Sn4 имеет кристаллическую структуру типа Мо2В5 или Bi3Se4 (символ Пирсона hRI, пр. гр. R3m). При температуре 579 °C и содержании 39,2 % (ат.) Sn осуществляется эвтектическая кристаллизация Ж •* (As) + AsSn. Растворимость Sn в As дискутируется в литературе. Согласно термодинамическим расчетам она составляет -3 % (ат.) при 700 °C и менее 10 % (ат.) при 579 °C и ~4 % (ат.) при 400 °C. При температуре 231,3 °C кристаллизуется вырожденная эвтектика As3Sn4 + (Sn).
Литература
Вдовина Т.З., Медведева З.С.// Журнал неорганической химии, 1974. Т. 19. № 8. С. 2257-2260.
С. 77. Алисова
. As—Sr. МЫШЬЯК-СТРОНЦИЙ
Диаграмма состояния As—Sr не построена. Идентифицирован ряд химических соединений, которые были синтезированы из чистых компонентов в кварцевых тиглях в инертной среде. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 119. В работе [6] предположено образование в системе фазы Sr2As3. В работе [7] установлена температура плавления соединения SrAs3, равная 747 °C.
Таблица 119. Кристаллическая структура соединений системы As—Sr
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
SrAs3*
—
оР8,
0,5950(5)
0,5723(5)
0,6526(5)
[1, V-C2]
SrAs3
BaP3
тС 16, С2/т
0,961(1)
0,763(1)
0,588(1)
[2, 3]
Sr3As4
Eu3Ar4
oFS6, Fdd2
1,484(2)
1,789(2)
0,597(1)
[3]
SrAs
Na2O2
АР12,
—
—
—
[4]
P62m
Sr5As3
Mn5Si3
API 6, Рб3/mcm
0,8942
—
0,7355
[3, 5]
Sr2As
La2Sb
Ш2, I4/mmm
0,483
—
1,613
[3, 5]
*a = 120,7°; ₽ - 92,3°; у - Ю4,6
Литература
Brice J.P., Courtois A.// Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. Ser. C. 1976. V. 275. P. 479-481.
Deller K., Eisenmann B.// Z. Naturforsch. B. 1976. Bd. 31. NILS. 1550-1551.
Deller K„ Eisenmann B.// Z. Naturforsch. B. 1977. Bd. 32. N 12. P. 1368-1370.
Bruzzone G„ Merlo F.// J. Less-Common Met. 1982. V. 85. N 2. P. 285-306.
Better B., Hutz A., Nagorsen G.// Z. Metallkunde. 1976. Bd. 67. N 2. S. 118-119.
Ария C.M., Канг Хонг-Йонг, Барабанель Ю„ Логинов Г.М.// Журнал общей химии. 1957. Т. 27. С. 1743-1745.
Bouhofer W., Wittmann М., Schvering H.G.// J. Phys. Chern. Solids. 1981. V. 42. N 8. P. 687-695.
Л.Л. Зусман
As-Та. МЫШЬЯК—ТАНТАЛ
Диаграмма состояния As—Та не построена. В системе образуются пять соединений, кристаллическая структура которых по данным работ [1—7, V-C2] приведена в табл. 120.
Таблица 120. Кристаллическая структура соединений системы As—Та
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
Ь
С
AsTa
AsNb
t/18, I4xmd
0,3434
—
1,0641
[1, V-C2]
AsTa2
РТа2
оРЗб, Рптт
1,4708
1,1837
0,3469
[2, V-C2]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
AsTa/
AsTaj
mC64, С2/с
1,4677
0,5095
1,4550
[3, V-C2]
AsT^
PTi3
ГР32, P42/n
1,0301
—
0,5110
[4, V-C2]
As2Ta***
Ge2Os
mC12, C2/m
0,9331
0,9338
0,3383
0,3385
0,7752
0,7756
[6]
[71
As4Ta5
Te4Ti5
til 8, 1Мт
0,9803
—
0,3434
[V-C2]
- 90,57°.
} - 119,71°.
P - 119,70.
Литература
Boiler G.S., Partite E.// Acta Crystallogr. 1963. V. 16. P. 1095—1101.
Rundqvist S., Carlsson B., Pontchour C.O.// Acta Chem. Scand. 1969. V. 23. N 6. P. 2188-2190.
Wang Y., Calvert D.D., Gabe E.J., Taylor J.B.// Acta Crystallogr. B. 1979. V. 35. P. 1447-1450.
Ganglberger E., Nowotny H„ Benesovsky F.// Monatsh. Chem. 1966. Bd. 97. S. 1696-1697.
Saini G.S., Calvert L.D., Taylor J.B.// Canad. J. Chem. 1984. V. 42. P. 630—634.
Guo Ling R., Belin C.// Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. 1980. Ser. С. V. 202. P. 891-893.
Furuscth S., Sclte K., Kjekshus A.// Acta Chem. Scand. 1965. V. 19. P. 95—1061.
С.П. Алисова
As—Tb. МЫШЬЯК—ТЕРБИЙ
Диаграмма состояния As—Tb (рис. 164) построена в справочнике [М2] по аналогии с диаграммами состояния As—Gd и As—Dy. В работе [1] установлено образование в системе единственной фазы AsTb, температура плавления которой, видимо, сравнима с температурами плавления AsGd и AsEr. Соединение AsTb имеет структуру типа NaCl (символ Пирсона с№, пр. гр. РтЗт). Параметр решетки 6 соединения AsTb равен 0,581 нм [2] (а = 0,5827 нм [3], а = “ 0,5824 нм [Ш]). Согласно данным работы [4] параметр решетки а Соединения AsTb изменяется от 0,58244 нм для сплавов, богатых As, вблизи стехиометрического состава, до 0,58203 нм для сплавов с несколько большим содержанием ТЬ.
AS73
Рис. 164. As-Tb
Литература
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 3. P. 274-276.
Brixner L.H.// J. Inorg. Nuclear. Chern. 1960. V. 15. P. 199—201.
landelli A. Rare Earthe Research. NewYork: The Macmillan Company. 1961. P. 135-141.
Taylor J.B., Calvert LJ)., Despault J.G. et al.// J. Less-Common Met. 1974. V. 37. N 1. P. 217-232.
As-Тс. МЫШЬЯК—ТЕХНЕЦИЙ
Диаграмма состояния As—Тс не построена. В системе образуется соединение As7Tc3, кристаллическая структура которого изотипна Ge7Jr3 (символ Пирсона с!40, пр. гр. 1тЗт) [1].
Литература
Hulliger F.// Nature. 1966. V. 209. Р. 500-501.
С.П. Алисова
As—Те. МЫШЬЯК—ТЕЛЛУР
Диаграмма состояния As—Те приведена на рис. 165 [М2] по данным работы [1]. При температуре 381 °C непосредственно из расплава образуется соединение As?Te3. Фаза As2Te3 практически при той же температуре (380 °C) образует эвтектику с (As), а при
Те, % (по массе)
Рис. 165. As-Te
температуре 363 °C — с (Те). В условиях высокого давления образуется соединение эквиатомного состава AsTe. Растворимость As в Те составляет 0,005 % (ат.) [2]. Кристаллическая структура соединений As2Te3 и AsTe приведена в табл. 121.
Таблица 121. Кристаллическая структура соединений системы As—Те
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
As2Te3*
As2Te3
С20, С2/т
1,4339
0,4006
0,9873
[1]
AsTe
NaCI
cFS,
0,5778
—
—
[V-C]
ЕтЗт
*Р - 95°
Литература
Eifer J.R., Peretti Е.А.// J. Mater. Sci. 1968. V. 3. P. 293—296.
Веракса В.И., Ланге B.H., Ланге Т.И.// Журнал физической химии. 1963. Т. 37. С. 2308-2310.
Е.И. Глыдышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
As—Th. МЫШЬЯК—ТОРИЙ
Диаграмма состояния As—Th приведена на рис. 166 [М2]. В системе установлено образование соединений ThAs, Th3As4 и ThAs2. Фаза ThAs кристаллизуется с открытым максимумом при температуре 2780 °C и имеет область гомогенности протяженностью около 1 %
Рис. 166. As—Th
(ат.). При температуре 1545 °C и содержании 6,5 % (ат.) As осуществляется эвтектическое превращение (Ж (pTh) + ThAs). Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 122.
Таблица 122. Кристаллическая структура соединений системы As—Th [М2]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
ThAs
Th3As4
₽ThAs2
«ThAs2
NaCl
Th3P4
Cu2Sb
Co2Si
cFS, Fm3m cm, I43d (Рб, P4/nmm
oP12, Pnma
к&-Т\. МЫШЬЯК-ТИТАН
Часть диаграммы As—Ti со стороны Ti приведена на рис. 167 [М2] как возможный вариант фазовых превращений в системе, основанный на результатах работы [1]. Предположительно в системе образуется соединение Ti4As (структура не расшифрована). В системе образуется фаза эквиатомного состава, обладающая полиморфизмом.
Соединение aTiAs имеет структуру типа TiAs (символ Пирсона НРй, пр. гр. P63/mmc), а соединение pTiAs — структуру типа NiAs (символ Пирсона ЛР4, пр. гр. P63/mmc). Соединение TiAs2 обладает структурой собственного типа (символ Пирсона оР24, пр. гр. Рптт),
Литература
Haynes R.// J. Inst. Met. 1959-1960. V. 88. Р. 277-279.
С.П. Алисова
As—Tl. МЫШЬЯК—ТАЛЛИЙ
Диаграмма состояния As—Tl (рис. 168), приведенная в справочниках [X, М2], основана на данных работы [1]. При температуре 240 °C осуществляется монотектическая реакция. Эвтектическая кристаллизация при 220 °C охватывает практически весь концентрационный интервал системы, растворимость компонентов друг в друге отсутствует. Полиморфное превращение рТ1 « аТ1 происходит в результате перитектоидной реакции при температуре 230 °C: Ж! + + (РТ1) - (осТ1).
Рис. 168. As—Т1
Литература
Mansuri Q.A.// J. Inst. Met. 1922. V. 28. P. 453—468.
С.П. Алисова
As—Tm. МЫШЬЯК—ТУЛИЙ
Диаграммз состояния As-Tm (рис. 169), приведенная в справочнике [М2], построена по аналогии с диаграммами состояния систем
Рис. 169. As—Tm
As—Gd и As—Dy. В системе образуется соединение AsTm со структурой типа NaCI (символ Пирсона cFS, пр. гр. Fm3m} [1].
Литература
Gschneidher, Jr., К.А., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 3. P. 274-276.
С.П. Алисова
As-U. МЫШЬЯК—УРАН
Диаграмма состояния As—U (рис. 170) построена в справочнике [М2] на основании результатов работы [1]. В системе образуется три соединения: As2U, As4U, и AsU. В справочнике [X] указано на образование фазы U2As. Соединение AsU плавится конгруэнтно при
Ряс. 170. As—U
2705 °C [1] (2450 °C [2]). Высокое давление паров As препятствует образованию фаз As2U и As4U3. В табл. 123 приведена кристаллическая структура соединений As2U, AsU3 и AsU.
Таблица 123. Кристаллическая структура соединений системы As—U
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
As2U
Cu2Sb
tp6, Р4/птт
0,3954
0,8116
[X]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
As4U3
AsU
Th3P4
NaCl
с/28, 143d
cF8, Fm3m
0,8507
0,5767
—
[3, X]
[2, X]
Литература
Benz R., Tinkle M.C.// J. Electrochem. Soc. 1968. V. 115. N 3. P. 322—324.
Kruger O.L., Moser J.B.// J/ Phys. Chern. Solids. 1967. V. 28. N 11. P. 2321- 2325.
Troc R., Mulak J., Suski W.// Phys. Status Solidi (b). 1971. V. 43. N 1. P. 147— 156.
С.П. Алисова
As—V. МЫШЬЯК—ВАНАДИЙ
Диаграмма состояния As—V не построена. В системе образуется семь соединений в интервале концентраций 33,3—75 % (ат.) V. Соединение As3V4 обладает полиморфизмом, так же как и соединение AS5V5, одна из форм которого образуется при затвердевании расплава на поду дуговой печи и, возможно, является метастабиль- ной (Р, у). Кристаллическая структура соединений в системе As—V приведена в табл. 124.
Таблица 124. Кристаллическая структура соединений системы As—V
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Источник
As2V
Ge2Os
mC12, C2/m
[1, 2]
AsV
CoAs
oPS, Pna2t
[4]
aAs3V4
As3Nb4
oC56, Стпстп
[5]
(3As3V4
As3V4
mC28, C2/m
[6]
As2V3
As2V3
tP20, P4/m
[6]
aAs3V5
W5Si3
tI32, I4lmcm
[6, 7]
₽As3V5
—
oP32, Pnma
[9]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Источник
yAs3V5
Sb5Yb5
оР32, Рпта
[9]
AsV2
—
№\2,
[4]
AsV3
Cr3Si
сР8, РтЗп
[8, 2]
Литература
Hulliger F.// Nature. 1964. V. 204. P. 775.
Meissner H.G., Schubert K.// Z. Metallkunde. 1965. Bd. 56. S. 523-538.
Selte K., Kjekshus A., Andersen A.F.// Acta Chem. Scand. 1972. V. 26. P. 4057-4062.
Morette A.// Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. 1941. V. 212. P. 639—641.
Yvon K., Boiler H.// Monatsh. Chem. 1972. Bd. 103. S. 1643-1650.
Berger R.// Acta Chem. Scand. A. 1974. V. 28. P. 771-778.
Boiler H., Nowotny H.// Monatsh. Chem. 1966. Bd. 97. S. 1053—1968.
Bachmayer K., Nowotny H.// Monatsh. Chem. 1955. Bd. 86. S. 741—744.
Berger R.// Acta Chem. Scand. 1976. V. 30. P. 363.
С.П. Алисова
As—W. МЫШЬЯК—ВОЛЬФРАМ
Диаграмма состояния системы As—W не построена. В системе образуются три соединения, кристаллическая структура которых приведена в табл. 125. Сплавы получали несколькими способами: электролизом расплава NaAs и WO3, синтезом WC6 и H3As при температуре 150—350 °C, нагревом W с 20—80 % (ат.) As в вакууме при 650—1100 °C в течение 5—14 дней с последующей закалкой в ледяной воде или медленным охлаждением от 800 °C до комнатной температуры в течение 20 дней [X].
Таблица 125. Кристаллическая структура соединений системы As—W
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
b
С
As2W
As2Nb
тС12, С2
0,9078
0,3318
0,7686
Р - 119,42 [1, 2]
ASgW2
Аз3мо2
тС20, СИт
0,5966
0,3279
0,9599
Р - 136,848° [1]
As5W4*
—
—
0,799
0,328
0,688
Р = 99,12° [3, М2]
Моноклинная сингония.
Литература
Jensen P., Kjekshus A., Skansen T.// Acta Chern. Scand. 1966. V. 20. N 2. P. 403—411.
Hulliger F.// Nature. 1964. V. 204. P. 775.
Boiler H., Novotny H.// Monatsh. Chern. 1964. Bd. 95. S. 1272-1282.
К.Б. Поварова
As-Y. МЫШЬЯК-ИТТРИЙ
Диаграмма состояния As—Y не построена. В системе образуется соединение эквиатомного состава со структурой ГЦК типа NaCl (символ Пирсона с№, пр. гр. ЕтЗт, а = 0,5786-0,5805 нм) [Э, 1].
Литература
Ono S., Despault J.G., Calvert L.D., Taylor J.B.// J. Less-Common Met. 1970. V. 22. P. 51.
С.П. Алисова
As—Yb. МЫШЬЯК—ИТТЕРБИЙ
Диаграмма состояния Yb—As (рис. 171), приведенная в справочнике [М2], основана на данных работы [1]. В системе образуются три соединения: AsYb, As3Yb4 и As3Yb5. Соединения AsYb и As3Yb4
Рис. 171. As-Yb
образуются конгруэнтно при температурах 2497 и 1872 °C, соответственно, AsjYb5 образуется по перитектической реакции при температуре 1557 °C и участвует в кристаллизации эвтектической смеси (Yb) + As3Yb5. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 126.
Таблица 126. Кристаллическая структура соединений системы As—Yb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметр решетки а, нм
Источник
As3Yb5
№16, Рб-^тст
[2]
aAsjYb4
hK2X, RI
—
[М2]
₽As3Yb4
—
cm 143d
—
[1]
AsYb
—
cF&, Fm3m
0,5698
0,5697
[X] [3]
Литература
Рустамов П.Г., Ильясов Т.М., Мамедов А.И., Садыков Ф.М./ / Журнал неорганической химии. 1987. Т. 32. № 9. С. 158—162.
Ono S., Despault J.G., Calvert L.D., Taylor J.B.// J. Less-Common Met. 1970. V. 22. P. 51.
Taylor J.B., Calvert L.D., Despault J.G. et al.// J. Less-Common Met. 1974. V. 37. P. 217.
С.П. Алисова
As-Zn. МЫШЬЯК—ЦИНК
Диаграмма состояния As—Zn (рис. 172) приведена в справочнике [М2] в основном по данным работ [1, 2]. В системе установлено образование соединений As2Zn и As2Zn3, кристаллизующихся из расплава при температурах 770 и 1015 °C, соответственно. При
₽«с. 172. As-Zn
* * Зак. 1534
температуре 723 °C и содержании 21 % (ат.) Zn осуществляется эвтектическая кристаллизация по реакции Ж ** (As) + As2Zn. При температуре 750 °C происходит эвтектическое превращение с образованием смеси As2Zn + pAs2Zn3. При температуре 410 °C эвтектическая реакция вырождена. Соединение As2Zn3 претерпевает полиморфное превращение при температурах 190 и 651 °C [3].
Растворимость As в pAs2Zn3 менее 0,002 % (ат.) при температуре 672 °C [2]; растворимость As в aAs2Zn3 не превышает 5-10"4 % (ат.) [2]. В работе [4] исследовано влияние давления до 4 МПа на положение линии ликвидус системы As—Zn, в работах [5, 6] построена диаграмма в координатах давление-^гемпература до 4200 МПа. Температура плавления As2Zn уменьшается от 723 °C при атмосферном давлении до 679 °C при давлении 190 МПа. В работе [б] установлено, что фаза AsZn является продуктом распада по реакции As2Zn3 + As - 3AsZn в условиях высокого давления (400 МПа) и температуры (800—1200 °C). Впервые Р—Т-диаграмма для соединения As2Zn3 при давлении 400 МПа была построена в работе [7] и более полно в работе [3].
Ниже приведены данные по кристаллической структуре соединений в системе As—Zn [М2]:
СоединениеAs2ZnСимвол Пирсона, тР24, пр. гр.Р1х!сСоединениеAs2ZnСимвол Пирсона, тР24, пр. гр.Р1х!сР As2Zn3cF\2,Fm3mР As2Zn3cF\2,Fm3maAs2Zn3tP160,Р4г/пЬсaAs2Zn3tP160,Р4г/пЬсaAs^Zn^til 60,I4xcdaAs^Zn^til 60,I4xcd
СоединениеAs2Zn
Символ Пирсона, тР24, пр. гр.Р1х!с
СоединениеAs2Zn
Символ Пирсона, тР24, пр. гр.Р1х!с
Р As2Zn3cF\2,
Fm3m
Р As2Zn3cF\2,
Fm3m
aAs2Zn3tP160,
Р4г/пЬс
aAs2Zn3tP160,
Р4г/пЬс
aAs^Zn^til 60,
I4xcd
aAs^Zn^til 60,
I4xcd
В справочнике [М2] приведены данные по кристаллической структуре соединений в условиях высокого давления, а также фазы As2Zn, которая инконгруэнтно диссоциирует с образованием As2S3 и As4 молекул газа в условиях высокого давления [8].
Литература
Лазарев В.Б., Маренкин С.Ф., Максимова Р.И. и др.// Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1979. Т. 15. № 5. С. 749—751.
Lazarev V.B., Guskov V.N., Greenberg J.H.// Mater. Res. Bull. 1981. V. 16. N 9. P. 1113-1120.
Pistorius C.W.F.T.// High Temper-High Pressures. 1975. V. 7. N 4. P. 441—449.
Clark J.B., Thomas M.E., Richter P.W.// Less-Common Met. 1987. V. 132. N 2. P. 181-194.
Clark J.B., Pistorius C.W.F.T.// High Temper-High Pressures. 1973. V. 5. N 3. P. 319-326.
Clark J.B., Range K.J.// Naturforsch. 1976. Bd. 31. N 5. S. 688—695.
Javaraman A., Ananthataman T.R., Klement W.// J. Phys. Chem. Solids. 1966. V. 27. P. 1606-1609.
Lyons VJ.// J. Phys. Chem. 1959. V. 63. N 7. P. 1112-1144.
С.П. Алисова
As—Zr. МЫШЬЯК—ЦИРКОНИЙ
11*11*Диаграмма состояния As—Zr не построена. В результате исследований методами рентгеновского анализа установлен ряд интерметаллических соединений [1—4]. В системе обнаружены соединения ZrAs и ZrAs2 [1]- Фаза Zr3As получена при нагреве смеси стружек Zr и спектрально-чистого As в тиглях из А12О3, помещенных в эвакуированные запаянные кварцевые ампулы [2]. Соединения Zr3As2 и Zr8As5 были синтезированы отжигом при температуре 900 °C в течение 8 ч с последующей переплавкой в дуговой печи [3]. В работе {4] указано на образование в системе еще четырех новых соединений: ZrAs, ZrAs0 4_о 5, Zr-Asa, Zr14Asg и подтверждено существование соединений 2rgAs5 и Zr3As2. Авторы предложили более точную кристаллографическую формулу соединения ZrgAs5, которая может быть записана как Zr17_yAs10(0<y<l). На основании изменения параметров решетки ZrAs2 и Zr7As4 (в пределах 0,1 %) и Zr3As2 сделано заключение о существовании небольших областей гомогенности фаз на основе этих соединений. В справочнике [М2] приведена кристаллическая структура равновесных фаз в системе (табл. 127).
11*
11*
Таблица 127. Кристаллическая структура соединений системы As—Zr
Соединение
Символ Пирсона, пр. гр.
Источник
As2Zr
оР12, Рпта
[И
AsZr
hP8, Р63/ттс
[1]
As2Zr3
оР20, Рпта
[3]
As5Zrg
оР54, РЬат
(31
AsZr3
tP32, РЧ!п
[2]
Литература
1. Trzebiatowski Н., Weglowski S., Lukaszewiez М.// Rocz. Chern. 1958. V. 38. N 2. P- 180-201.
2. Lundstrom T.//Acta Chem. Scand. 1966. V. 20. N 6. P. 1712-1714.
, 3. Carlsson B., Colin M., Rundqust S.// Acta Chem. Scand. 1976. V. 130. N 5. P. 386-387.
4. Willerstrom J.-O.// Acta Chem. Scand. 1984. V. 38. N 1. P. 91—93.
Л.А. Третьяченко
Au—В. ЗОЛОТО—БОР
В не взаимодействует с жидким Au [1]. В работе [2] предположено, что система Au—В относится к диаграммам состояния эвтектического типа, эвтектика кристаллизуется при температуре 1056 °C и содержании 95 % (ат.) Au. В интервале концентраций 50—75 % (ат.) В существует ограниченная растворимость компонентов в жидком состоянии. Растворимость В в Au незначительна, параметр решетки твердого раствора В в Au а = 0,4080 нм. Твердый раствор Au в В имеет следующие параметры решетки: а = 1,09321 нм, с = 2,38238 нм [3]. Данные об образовании соединения АиВ2 со структурой типа А1В2 (символ Пирсона АРЗ, пр. гр. Pblmmm, а = 0,314 нм, с = = 0,352 нм [4] не подтверждены [2].
Литература
Loskiewicz W.// Przeg. Gom.-Hutn. 1929. V. 21. Р. 583-611.
Firtz W., Stormont R.W.// J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N 6. P. 423-^433.
Crespo A.J., Tergenius L-E„ Lundstrom T.// J. Less-Common Met. 1981. V. 77. N 1. P. 147-150.
Obrowski W.// Naturwissenschaften. 1961. Bd. 48. N 5. S. 428.
Ю.Б. Кузьма
Au—Ba. ЗОЛОТО—БАРИЙ
Диаграмма состояния Au—Ва не построена. В работах [1, 2] получено химическое соединение Аи5Ва с широкой областью гомогенности в интервале концентраций 13,7—22,2 % (ат.) Ва. Соединение Аи5Ва имеет гексагональную структуру типа СаСи5 (символ Пирсона АРб, пр. гр. РЫттт, а = 0,567^-0,576 нм, с = 0,458+0,454 нм). В работе [3] сообщается об образовании соединения Аи2Ва со структурой типа А1В2 (символ Пирсона АРЗ, пр. гр. Рб/mmm). Соединение АиВа имеет структуру типа W (символ Пирсона сП, пр. гр. 1тЗт, а = 0,8338 нм, b = 0,4925 нм, с = 0,6390 нм) [4]. Структура соединения Аи2Ва3 не установлена.
Литература
Neumann Т.// Nachr. Acad. Wiss., Gottingen. 1950. N 1. S. 6—10.
Arrhenius G., Raub CJ., Hamilton D.C., Matthias B.T.// Phys. Rev. Letters. 1963. V. 11. N 7. P. 313-319.
Brussone G., Merlo F.// J. Less-Common Met. 1982. V. 85. N 2. P. 285—306.
Fornasini M.L.// J. Solid State Chem. 1985. V. 59. N 1. P. 60-64.
Л.Л. Зусман
Au—Be. ЗОЛОТО-БЕРИЛЛИЙ
Диаграмма состояния Au—Be по обобщенным данным исследований [1—6] приведена на рис. 173 [7]. В области концентрации до 50 % (ат.) Be методами микроструктурного и термического анализов установлено существование соединений АиВе, Аи4Ве3, Аи2Ве и Аи3Ве [1]. Соединения АиВе и Аи2Ве плавятся конгруэнтно при температурах 730 и 645 °C соответственно. При температуре 610 °C протекает перитектическая реакция образования фазы Аи4Ве3, которая при
Рис. 173. Au—Be
температуре 555 °C эвтектоидно распадается с образованием смеси из Аи2Ве и низкотемпературной модификации фазы АиВе; последняя претерпевает полиморфное превращение при температуре 585 °C. Авторами работ [2, 3] методами микроструктурного и рентгеновского анализов подтверждено существование соединений АиВе, Аи3Ве и Аи2Ве, установлено образование соединений АиВе3 и АиВе^ (о существовании соединения АиВе5 было сообщено ранее в работе [4]) и определены области гомогенности фаз АиВе (43—51 % (ат.) Be), АиВе3 (73—77 % (ат.) Be) и АиВе5 (82—86 % (ат.) Be). В системе обнаружено существование соединения АиВе12 [5]. При температурах ниже 500 °C растворимость Be в Au близка к 0,2 % (ат.), a Au в Be — 0,25 % (ат.) [3]. Растворимость Au в Be, изученная методом ионной имплантации в [8], составляет при 725 °C 0,043 % (ат.) Au, при 780 °C — 0,1 % (ат.) Au. Кристаллическая структура соединений
AuBej2, AuBc и AuBe3 приведена в табл. 128. Согласно данным работы [7] соединение АиВе5 по кристаллической структуре может быть отнесено к разным структурным типам: MgCu2, ZnS или UNi5. Структура остальных соединений в системе Au—Be однозначно не определена.
Таблица 128. Кристаллическая структура соединений системы Au—Be
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник |
а
С
АиВе12
ThMnl2
Ц26, 14/ттт
0,7243
0,4252
[5]|
АиВе
FeSi
сР8
Р2,3
0,4668
—
[б]|
АиВе3
С
сГ8, Fd3m
0,6324—
-0,6200
—
[6]|
Литература
1. Winkler О.// Z. Metellkunde, 1938. Bd. 30. S. 162-173.
2. Chatterjee G.P.// Trans. Indian Inst. Met. 1956—1957. V. 10. P. 163-167.
3. Chatterjee G.P./1 J. Mines. Met. Fuels (India). 1962. V. 10. N 6. P. 20-25.
4. Misch L.// Metallwirtschaft, 1935. Bd. 14. S. 897—899.
5. Batchelder F.W., Raeuchle R.F.// Acte Crystallogr. 1958. V. 11. P. 122.
6. Cullity B.D.// Trans. AIME. 1947. V. 171. P. 396—400.
7. Папиров И.И.// Структура и свойства сплавов бериллия. Справочник. М.: Энергоиздат, 1981. 368 с.
8. Myers S.M., Langley R.A.// J. Appl. Phys. 1975. V. 46. P. 1034—1042.
Л.В. Молчанова
Au—Bi. ЗОЛОТО—ВИСМУТ
Диаграмма состояния системы Au—Bi представлена на рис. 174 [X, Ш, 1]. В системе образуется соединение Au2Bi, которое кристаллизуется по перитектической реакции при температуре 373 °C [X, С (371 °C [Ш]). Со стороны Bi наблюдается эвтектическое взаимодействие при температуре 241 °C и содержании 81,1 % (ат.) Bi. Растворимость Bi в Au составляет не более 0,04 % (ат.); растворимость Au в Bi также предельно мала. Предполагается ретроградный характер кривой солидус со стороны Au [X]. Соединение Au2Bi обладает ГЦК структурой типа MgCu2 (символ Пирсона сА24, пр. гр. Fd3m, а = = 0,7958 нм). Предположительно при низких температурах Au2Bi распадается [X].
Рис. 174. Au—Bi
Литература
1. Gaither В., Blachnik R.// Z. Metallkunde. 1975. Bd. 66. N 6. S. 356—359.
В.П. Полякова
Au-Ъг. ЗОЛОТО-БРОМ
Диаграмма состояния Au—Br в литературе отсутствует. В системе образуются соединения AuBr2 [1] и Au2Bg [2], существующие в твердом и газообразном состояниях.
Литература
Kirk R.E., Othmer D.F.// Encyclopedia of Chemical Technology New-York: Interscience Publishers. 1947. V. 7. P. 285—286.
Gibson C.S., Colles W.M.// J. Chem. Soc. 1931. P. 2407-2416.
С.П. Алисова
Au-C. ЗОЛОТО—УГЛЕРОД
Диаграмма состояния Au—С представлена на рис. 175 [1].
Стабильные карбиды Au не образуются, в работе [1] сообщается о метастабильном ацетилениде Аи2С2. Растворимость С в Au определена методом сжигания (точность до ~10~J %) после отжига при 810—1027 °C фольги толщиной 0,025 мм в присутствии графита в
С, % (ла массе)
Рис. 175. Au—С
запаянных кварцевых ампулах (остаточное давление 0,1 кПа) в течение -170 ч для установления равновесия между С в газовой фазе СО/СО2 и в твердом растворе [2]. Методом экстраполяции получено значение максимальной растворимости С в Au, равное 0,08 % (ат.). В расплавленном Ап растворяется -4,7 % (ат.) С.
Литература
McLellan R.B.// Ser. Metall. 1969. V. 3. N 6. P. 389-391.
Okamoto H., Massalski T.B.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 4. P. 378-379, 411-412.
Т.Я. Великанова
Au-Ca. ЗОЛОТО—КАЛЬЦИЙ
Диаграмма состояния Au—Са, исследованная методами термического и рентгеновского анализов, представлена на рис. 176 [1—5].
Сплавы Au с Са получали сплавлением компонентов в среде Аг при использовании Au чистотой 99,99 % (по массе) и Са чистотой 99,0 % (по массе) [1]. В сплавах системы кристаллизуются пять эвтектик при температурах 804, 853, 764, 807, 658 °C и содержаниях 13,2; 22,0; 30,3; 39,0 и 87,5 % (ат.) Са, соответственно. Соединения Au4Ca, Au3Ca, Аи2Са и AugCa^ плавятся конгруэнтно при 880, 860, 864 и 1015 °C соответственно. Соединения Аи3Са4 и АиСа2 кристаллизуются по перитектическим реакциям при температурах 849 и 798 °C. Соединение АидСа10 гомогенно в широкой области составов
Рис. 176. Au-Ca
от 49 до 55,5 % (ат.) Са и существует в двух модификациях; температура а р перехода зависит от состава в интервале температур 844—888 °C. Для соединения Аи2Са также обнаружены две модификации с температурой перехода 700 °C. Растворимость Au в Са составляет 4,5 % (ат.). В табл. 129 приведена кристаллическая структура соединений, которые на равновесную диаграмму не нанесены [2, 5].
Таблица 129. Кристаллическая структура соединений системы Аи—Са
Соединение
Прототип
Символ Пир- сона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
С
Аи5Са
AuBe5
с/24, Ют
0,7747
—
—
[5]
AuCa
CrB
оСЬ, Стет
0,3961
1,1075
0,4576
[2]
Au4Ca5*
—
Р2.)с
0,8028
0,8019
0,7727
[2]
Au3Ca5
—
Ц32
0,7867
—
1,439
[2]
Au3Ca7
*p - 10
9,16°.
РЬса
2,0742
1,8036
0,6665
[2]
Литература
Weibke W„ Bartels W.// Z. Anorg. All. Chern. 1934. Bd. 218. S. 241-249.
Fornasini M-L., Merlo F.// Acta Crystallogr. A. 1984. V. 40. N 1. P. 241.
Raub Ch.H., Hamilton D.C.// J. Less-Common Met. 1964. V. 6. N 3. P. 486—493.
Hamilton D.C., Raub Ch.H., Matthias B.T.// J. Phys. Chem. Solids. 1965. V. 26. N 3. P. 665-674.
Теслюк М.Ю.// Металлические соединения co структурой фаз Лавеса. М/. Наука, 1969. 135 с.
Л. Л. Зисман
Au—Cd. ЗОЛОТО—КАДМИЙ
Диаграмма состояния Au—Cd представлена на рис. 177 [1—3]. По перитектическим реакциям в области составов, богатых Au, установлено образование фаз aj и а2, между фазами aj и а, существует серия длиннопериодических структур (ДПС). Фаза aj образуется при температуре 412 °C [1] (422 °C [4]). Структура at изотипна структуре Ag3Mg (пр. гр. РтЗт). Фаза а2 кристаллизуется при 627 °C, граница а2 фазы со стороны Au точно не определена [5]. Фаза а2 обладает неупорядоченной гексагональной плотноупакованной структурой. В отношении ДПС неясно, происходит ли образование этих структур только в тонкопленочных образцах или они образуются и в объемных образцах [6—9].
Температурный интервал кристаллизации фазы р чрезвычайно мал, температуры ликвидуса и солидуса отличаются не более чем на
Рис. 177. Au-Cd
С. Структура фазы р изотипна структуре CsCl (символ Пирсона С^2, пр. гр. РтЗт), область гомогенности фазы р расположена в .рвале концентраций 43—57 % (ат.) Cd. Сплавы Au с Cd в области фазы р при температурах ниже 100 °C претерпевают мартенситный, превращения. В области концентраций 47—48,5 % (ат.) Cd обнаружена фаза Р' со структурой типа AuCd (символ Пирсона оР4, пр. гр. Ртта). В интервале концентраций 49—52 % (ат.) Cd образуется фаза Р" со структурой типа AgZn.
Установлена последовательность родственных структур 6, 6', 6", существующих при температурах выше 305 °C.
Границы фаз 6 и 6' определены в работах [2, 3], результаты которых хорошо согласуются друг с другом. Фазы 6 и 6' имеют
структуру типа Cu5Zn8 (символ Пирсона с/52, пр. гр. /43 т). Границы области фазы 6" приведены по результатам работы [10]. Соединение Au3Cd5 имеет структуру типа W5Si3 (символ Пирсона 1132, пр. гр. /4/тст) [5]. Фазовые границы фаз е и е' даны приблизительно. Авторами работы [10] высказано предположение о мартенситном характере перехода е - е', реализующегося при температуре 269 °C. Фазы е и е' имеют объемно-центрированную тетрагональную струк
туру.
В области, богатой Cd, существуют фазы ц и ц j. Переход ц - n j происходит при температуре 270 °C, что соответствует температуре перехода е - е'. Для подтверждения существования фаз ц и ц' необходимы дополнительные исследования. Максимальная растворимость Cd в Au при температуре 627 °C равна 32,5 % (ат.), при 309 °C растворимость Au в Cd составляет 3,5 % (ат.). Положение границы твердого раствора (Au) основано на термодинамических оценках и хорошо согласуется с данными эксперимента. Параметры кристаллических решеток фаз приведены в работах [1—4, 11—16].
Фаза aj имеет упорядоченную плотноупакованную структуру типа Ag3Mg (пр. гр. РтЗт), параметры решетки при концентрации 24,6 % (ат.) Cd а = 0,4116, с = 0,4135 нм [13]. С повышением содержания Cd в области существования фазы a j параметр а возрастает, а параметр с уменьшается. Фаза а2 обладает неупорядоченной гексагональной плотноупакованной структурой (пр. гр. P63/mmc), при концентрации 32,5 % (ат.) Cd параметры решетки следующие: а = ■0,29189, с = 0,48048 нм [14]. В области между концентрациями 25 и 34 % (ат.) Cd имеется серия плотноупакованных структур (так называемые длиннопериодные сверхструктуры). Эти структуры были найдены на тонких пленках методом электронной микроскопии, поэтому не установлено, существуют ли они в массивных образцах [1].
Фаза Р (AuCd) имеет структуру типа CsCl (символ Пирсона сР2, пр. гр. РтЗт). При концентрации 47,5 % (ат.) Cd параметр решетки а = 0,33232 нм [15]. Фаза 8 имеет структуру типа Cu5Zn8 (символ Пирсона с/52, пр. гр. /43 т), параметр решетки при концентрации 63,5 % (ат.) Cd и температуре 500 °C а = 1,00307 нм, а параметр решетки фазы 6' при температуре 400 °C а = 0,99988 нм [5]. Фаза в имеет гексагональную плотноупакованную структуру, а = 0,8147, с = 0,8511 нм [16].
Литература
Okamoto Н., Massalski Т.В.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 1. P. 52-67.
Komarek K.L., Stummerer G.// Monatsh. Chern. 1971. Bd. 102. N 5. S. 1360— 1371.
Alasafi K.M., Schubert К.// J. Less-Common Met. 1977. V. 55. N 1. P. 1—8.
Козлов Э.В., Старепченко С.В.// Физика металлов и металловедение. 1979 Т. 48. № 6. С. 1220-1226.
Alasafi К.М.// J. Less-Common Met. 1979. V. 65. N 1. P. 23—28.
Hirapa K., Shindo D., Hirabayashi M.// J. Appl. Crystallogr. 1981. V. 14. N 3. P. 185-190.
Hirabayashi M., Hiraga K., Yamaguchi S.// J. Phys. Soc. Japan. 1969. V. 27. N 1. P. 80—88.
Shindo D., Hiraga K., Hirabayashi M.// J. Appl. Crystallogr. 1981. V. 14. N 3. P. 178-184.
Hirabayashi M., Yamaguchi S., Hiraga K.// J. Phys. Chern. Solids. 1970. V. 31. N 1. P. 77-94.
Komarek K.L., Reiffenstein E., Stummerer G.// Monatsh. Chern. 1973. Bd. 104. N 6. S. 1570-1585.
Geffen Y., Baram J.// J. Mater. Sci. Lett. 1983. V. 2. N 6. P. 259-262.
Ledbefter H.M., Wayman С.М.// Metall. Trans. 1972. V. 3. N 9. P. 2349-2356.
Hirabayashi H., Ogawa S.// Acta Metall. 1961. V. 9. N 4. P. 264—274.
Henderson B., Reynor G.N.H Trans. Faraday Soc. 1962. V. 58. 1962. V. 58. P. 900-903.
Chang L.C.// Acta Crystallog. 1951. V. 4 P. 320-324.
Alasafi K.M., Schubert К.// J. Less-Common Met. 1977. V. 51. N 2. P. 225-233.
Г.П. Жмурко, E.M. Соколовская
Au-Се. ЗОЛОТО—ЦЕРИЙ
Диаграмма состояния Au—Се представлена на рис. 178 [X, Ш]. Сплавы изготовляли в дуговой печи в инертной среде. В качестве шихты использовали Au чистотой 99,99 % (по массе) и Се чистотой 99,83 % (по массе). Исследование было выполнено методами термического, микроструктурного и рентгеновского анализов. Соединения АиСе, Аи,Се и Аи51Се14 образуются из расплава при температурах 1372, ИЗО и 1150 °C, соответственно. Фаза АиСе при температурах 1310 и 480 °C претерпевает полиморфные превращения с образовали-
Рис. 178. Au—СеРис. 178. Au—Се
Рис. 178. Au—Се
Рис. 178. Au—Се
©И высокотемпературной АиСе (ВТ), среднетемпературной АиСе (СТ) и низкотемпературной АиСе (НТ) модификаций. Фаза АиСе2 образуется по перитектической реакции при температуре 657 °C. В Отавах системы Au—Се кристаллизуются четыре эвтектики: (Се) + + АиСе2 (520 °C, 20 % (ат.) Au), АиСе + Аи2Се (995 °C, 60 % (ат.) Аи), Аи2Се + Аи51Се14 (1025 °C, 71 % (ат.) Аи) и Аи51Се14 + (Аи) (808 °C, 82 % (ат.) Аи). В системе установлено образование фазы Аи6Се [1]. В табл. 130 приведена кристаллическая структура соединений в системе Аи—Се.
Таблица 130. Кристаллическая структура соединений системы Au—Се
Соединен ние
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
АиСе2
Co2Si
оР12, Pnma
0,7271
0,5073
0,9320
[3]
АиСе(Вт)
CeCs
cP2, РтЗт
0,370
—
—
[3]
АиСе(Ст)
BCr
oC8, Cmcm
0,390
1,114
0,475
[3]
АиСе(НТ)
BFe
oP8, Pnma
0,743
0,466
0,593
[3]
Аи51Се14
Ag5|Cd14
hP№, РЫт
1,2808
—
0,9927
[3]
Au2Ce
Hg2K
Imma
0,4528
0,7203
0,8068
[3]
Au6Ce*
‘р = ЮС
Au6Pr
),6°.
mC28, C2k
0,780
0,778
0,908
[2]
Литература
McMasters O.D., Gschneidner, Jr., К.А., Bruzzone G.B., Palenzona A.// J. Less- Common Met. 1971. V. 27. N 2. P. 135-160.
Moreau J.M., Parthe E.// Acta Crystallogr. 1974. V. 30. P. 1743—1748.
Гладышевский Е.И., Бодак О.И.// Кристаллография интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
Au—О. ЗОЛОТО-ХЛОР
Часть диаграммы состояния Au—С1 при равновесном давлении О представлена на рис. 179 [1]. Сплавы получали смешением твердой фазы Аи2С16 с порошком Au по методике, указанной в работе [2] под давлением О, равным 9,81 МПа; исследование было проведено в высокотемпературной рентгеновской камере, а также термическим анализом. При температуре 342 °C по перитектической реакции образуется монохлорид AuCl, который распадается по эвтектоидной реакции при температуре -90 °C. Трихлорид АиС13 образуется конгруэнтно при температуре 304 °C. Для соединения АиС13 установлена пр. гр. Pl-Jc.
Рис. 179. Au—ClРис. 179. Au—ClЛитератураЛитература
Рис. 179. Au—Cl
Рис. 179. Au—Cl
Литература
Литература
Janssen E.M., Folmer J.C.W., Wiegers G.A./1 J. Less-Common Met. 1974. V. 38. . P. 71-76.
Janssen E.M., Pohlmann F„ Wiegers G.A.// J. Less-Common Met. 1976. V. 45.
С.П. АлисоваС.П. АлисоваN 2. P. 261-273.
С.П. Алисова
С.П. Алисова
Au-Co. ЗОЛОТО—КОБАЛЬТ
Диаграмма состояния Au—Со приведена на рис. 180 по данным работы [1] • Диаграмма состояния Au—Со представляет собой простую диаграмму эвтектического типа. Взаимная растворимость компонентов установлена измерением параметров решетки сплавов. Максимальная растворимость Au в Со при эвтектической температуре 996,5 °C составляет 1,9 % (ат.), при 400 °C — 1,1 % (ат.) Au. Растворимость Со в Au при температуре эвтектики равна 23,5 % (ат.), при 800 °C - 8,1 % (ат.), при 600 °C - 2,3 % (ат.), при 400 °C - 0,1 % (ат.). Отмечено положительное отклонение параметра решетки твердых растворов (Au) и (аСо) от правила аддитивности.
При быстрой закалке из жидкого состояния сплавов с 25—49 % (ат.) и 69—96 % (ат.) Со получен метастабильный твердый раствор с решеткой ГЦК.
Рис. 180. Au-Co
Состав, структура, электросопротивление и микротвердость мета- стабильных твердых растворов в системе Ап—Со, полученных обычным путем и электроосаждением, подробно рассмотрены в работе [2].
Литература
Okamoto Н„ Massalski Т.В., Nishizawa Т.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 5. P. 449-454.
Zhou Ximming, Khan H.R., Rauh C.J.// J. Less-Common Met. 1984. V. 96. N 1. P. 240-256.
В.П. Полякова
Au-Cr. ЗОЛОТО—ХРОМ
Диаграмма состояния Au—Сг (рис. 181) построена в работе [1] на основании экспериментальных результатов, приведенных в работах [X, Э, Ш], и собственных термодинамических расчетов. За основу взяты результаты работ [2, 3]. Твердый раствор Сг в Au (0—40 % (ат.) Сг) имеет решетку типа Си (символ Пирсона с/А, пр. гр. РтЗт). Зависимость параметра решетки от содержания Сг может быть выражена уравнением а = —6,2546-10-3х^г — 1,3214» х10~2хСг + 0,40784 нм [2]. По данным работы [4], для сплава с 20 % (ат.) Сг после закалки от 1000 °C а = 0,4025 нм, а после отжига при 325 °C в течение 72 ч а = 0,404 нм. Максимальная растворимость Сг в Au при температуре перитектики 1160 °C составляет 49,7 % (ат.) [2] (47 % (ат.) Сг [1]). Согласно данным работы [2]
растворимость Cr в Au при температурах 1100, 1000, 900, 800, 700, 600, 500 °C составляет соответственно 45,8; 40,7; 37,5; 31,8; 30,6; 27,6; 25,3 % (ат.).
Твердый раствор Au в Сг имеет структуру типа W (символ Пирсона с72, пр. гр. 1тЗт?). Максимальная растворимость Au в Сг оценена в работе [5] как 2,8 % (ат.). Поданным работы [2] растворимость Au в Сг не превышает 0,05 % (ат.).
Соединение Au4Cr(a') имеет структуру типа Мо№4 (символ Пирсона /710, пр. гр. 14/т). Для сплава с 20 % (ат.) Сг после закалки от 1000 °C и отжига при 315 °C в течение 96 ч параметры решетки: а = 0,6403 нм, с = 0,6403 нм [4]. Отжиг при 270 °C в течение 96 ч недостаточен для образования сверхструктуры и сплав с 20 % (ат.) Сг имеет ОЦК решетку с параметром а = 0,4033 нм [4]. В работе [6] сообщается об образовании соединения Au3Cr в тонких монокристаллических пленках. После отжига при 260 °C эта фаза приобретает структуру Au4Cu и не возвращается к структуре Au3Cu после отжига при температуре выше -330 °C и последующего охлаждения до 20 °C. При температуре выше 330 °C в сплавах наблюдается ближний порядок [6, 7]. В массивном поликристаллическом образце с 26 % (ат.) Сг после отжига при 270 °C в течение 550 ч не удалось зафиксировать упорядоченную структуру. При отжиге сплава Au3Cr в разупорядоченном состоянии при 270 °C структура изотипна структуре Al3Ti (символ Пирсона /78, пр. гр. 14/ттт) [8].
Литература
Okamoto H„ Massalski T.B.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6 N 3 P. 224-228.
Raub E.// Z. Metallkunde. 1960. Bd. 51. N 5. S. 290—291.
Vachtel E„ Vetter U.// Naturwissenschaften. 1961. Bd. 48. N 6. S 156—157- Z Metallkunde. 1961. Bd. 52. N 8. S. 525-529.
Stolz E„ Schubert K.// Z. Metallkunde. 1962. Bd. 53. N 7. S. 443—444.
Vogel R., Trilling E.// Z. Anorg. All. Chern. 1923. Bd. 129. S. 276-292.
Tanner E.L., Clapp P.C., Toth R.S.// Mater Res. Bull. 1968. V. 3. N 10. P. 855- 861.
Das S.K., Okamoto P.R., Fischer P.M., Thomas G.// Acta Metall. 1973. V. 21 N 7. P. 913-923.
Dutkiewicz J., Thomas G.// This Solid Films. 1976. V. 32. N 2. P. 329—332.
К.Б. Поварова
Au—Cs. ЗОЛОТО—ЦЕЗИЙ
Обобщенный вариант диаграммы состояния Au-Cs, построенный на основании результатов термического и рентгеновского анализов, приведен на рис. 182. Сплавы Cs с Au получали в виде пленки при нагреве Au в парах Cs. Соединение AuCs, видимо, плавится по перитектической реакции при 585 °C и имеет структуру типа CsCl (символ Пирсона сР2, пр. гр. РтЗт, а = 0,4262 нм) [2]. В работе [3] указано, что при давлении -2,5 ГПа и 4,2 К происходит фазовый переход AuCs в структуру низшей симметрии, чем CsCl. Предположительно фаза AuCs имеет область гомогенности, включающую состав AuCs [2]. При температуре -1070 °C конгруэнтно образуется
Соединение Au5Cs, структура которого по аналогии с соединениями Au5Rb и Аи5К изотипна структуре СаСи5 (символ Пирсона ЛР6, пр. гд Рб/ттт). Эвтектическое равновесие Ж ** (Au) + Au5Cs осуществляется при 1035 °C, эвтектика при температуре 27 °C вырождена.
Литадатура
l\pelton D.A.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 1. P. 19—23.
.\rinelli G.A., Holcomb D.F.// J. Solid Stole Chem. 1978. V. 25. N 1. P. 151-168.
. Stanek J., Hafner S.S., Hensel F.// Phys. Rev. B. 1985. V. 32. N 5. P. 3129— 3133. '
Л.Л. Зусмаи
Au-Cu. ЗОЛОТО—МЕДЬ
Результаты исследования сплавов системы Ап—Си подробно изложены в работах [X, Э, Ш]. На рис. 183 представлен обобщенный вариант диаграммы состояния Au—Си [1]. Установлено, что компоненты неограниченно растворимы в жидком состоянии. Кривые ликвидус и солидус имеют касание и проходят через минимум при температуре 905 °C и содержании -59,5 % (ат.) Au [Ш] (910 °C и -56,3 % (ат.) Au [X], 910 °C и 44,0 % (ат.) Си [1]). Параметры решетки твердых растворов уменьшаются от Au к Си с небольшим положительным отклонением от правила аддитивности. При понижении температуры в процессе упорядочения ГЦК твердых растворов в системе образуются три промежуточные фазы — соединения Курникова: Au3Cu, AuCu и AuCu3. Температура перитектоидного равнове-
Рис. 183. Au—Си
сия образования фазы Au3Cu равна 240 °C, температура конгруэнтного перехода (Au, Си) ** AuCuII составляет 410 °C, а перехода AuCuII * AuCuI —- 385 °C. Температура эвтектоидного равновесия (AuCu) ** AuCuII + AuCuII равна 285 °C, а конгруэнтного перехода (Au, Си) * АиСи31 390 °C [1].
Более высокие значения температур образования соединений AuCu3, AuCu и Au3Cu приведены в работе [2] как результат расчета с использованием тетраэдрического приближения метода кластерных вариаций и потенциала Lennard—Jones; точка Курнакова для фазы AuCu3 составляет 742 °C, для фазы AuCu 536 °C, для фазы Au3Cu 414 °C. Соединение AuCu существует в двух модификациях: AuCuI имеет упорядоченную тетрагональную структуру, AuCuII — ромбическую структуру.
По данным большинства работ [X, Ш, Э, 3, 4] в сплавах, содержащих 38—60 % (ат.) Си, осуществляются следующие превращения в твердом состоянии: неупорядоченный твердый раствор - AuCuII - - AuCuI. В работе [5] утверждается существование трех стадий упорядочения твердого раствора (Au, Си) с энергиями активации 0,4, 2 и 0,4 эВ. Наиболее достоверной для превращения (Au, Си) - (Аи, Си)П является температура 410 °C [6], согласно работе [7] превращение является мартенситным. В работе [2] показано, что при температуре 390 °C в области стабильности CuAuII фазы зарождению ее предшествует инкубационный период (30—40 мин), при этом образовавшиеся пластины CuAuII имеют двойниковую структуру. При температуре 250 °C в области стабильности AuCuI упорядочение происходит быстро и сопровождается последующим образованием мелких двойников.
Повышение скорости охлаждения от 0,050 до 0,135 °С/мин снижает, а увеличение скорости нагрева в этом интервале повышает температуру превращения а » AuCuII » AuCuI. При температурах выше критической температуры перехода а «* AuCuII обнаружено наличие в сплавах ближнего порядка, степень которого для сплава эквиатом- ного состава при температурах 425 и 525 °C составляет 0,369 и 0,359, соответственно.
Фаза AuCuI имеет упорядоченную тетрагональную структуру, однако даже близкие к эквиатомному составу сплавы не могут быть полностью упорядоченными. Для сплава с 50,24 % (ат.) Аи степень упорядочения 0,89, для сплава эквиатомного состава при 380 °C — 0,97, при 376 °C - 0,80, при 320 °C - 0,92, при 150 °C - 1. Параметры решетки варьируются в пределах а = 0,3959-0,3967 нм, с = = 0,3659-0,3689 нм.
Фаза AuCuII имеет упорядоченную ромбическую структуру. Параметры решетки находятся в пределах от а = 0,3889 нм, b = = 4,2776 нм, с = 0,3695 нм для сплава с 40,0 % (ат.) Аи до а =
ДО,3984 нм, b = 4,3823 нм, с = 0,3682 нм для сплава с 60,0 % (ат.) Аж. Рентгенографические исследования сплавов в интервале концентраций 29,8—33,5 % (ат.) Au показывают, что превращение «-твердый раствор ** AuCu3II является переходом первого рода [8] и под- тверждают существование двух модификаций AuCu3I и AuCu3II. Предположительно фаза AuCu3II имеет температурный интервал существования 342—352 °C, аналогичный AuCuII [Ш].
Рентгеновские исследования монокристаллов в области состава AuCu3 [8] показывают, что на диаграмме Au—Си двухфазные области AuCu3I + AuCuI и AuCuII + AuCu3II простираются на 3—4 % (ат.). Изучение кинетики роста упорядоченной фазы AuCu3II показало, что она растет непосредственно из неупорядоченной «-фазы; фаза AuCu3II с тетрагональной структурой может быть описана как состоящая из 18 элементарных ячеек AuCu3I с антифазной границей после 9 ячеек [Ш]. С увеличением содержания Au средняя кратность параметра решетки сверхструктуры AuCu3II снижается от 9,79 при 30,1 % (ат.) Au до 8,78 при 33,5 % (ат.) Au и для каждого сплава увеличивается с понижением температуры превращения [8]. В процессе упорядочения в сплаве AuCu3 происходит образование упорядоченных антифазных доменов [9].
Фаза AuCu3I имеет кубическую структуру типа AuCu3 (символ Пирсона сР4, пр. гр. РтЗт), периоды решетки которой зависят от состава, температуры, степени упорядочения. Полная упорядоченность для соединений AuCu3I не наблюдается; максимальная степень упорядочения 0,92. Параметр решетки после отжига при 400 °C в течение 6 ч у сплава с 24,09 % (ат.) Au а = 0,3750 нм, после закалки от 350 °C у сплава с 25,0 % (ат.) Au а = 0,3748 нм. При содержании в сплаве 32,2 % (ат.) Au параметр решетки AuCuI при 20 °C а = = 0,37837 нм и постоянно линейно возрастает в интервале температур 20—226 °C [10]. Этот сплав в неупорядоченном состоянии при температуре 357 °C имеет параметр решетки а = 0,38098 нм.
Фаза AuCuII обладает упорядоченной антифазной доменной структурой [8]. Параметр решетки а фаз AuCu3I и AuCu3II при 20 °C равен соответственно 0,37790 и 0,37752 нм, а при 368 °C 0,37977 и 0,37977 нм [8].
Литература
Okamoto Н., Chakrabarti D.J., Laughlin D.E., Massalski Т.В.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987. V. 8. N 5. P. 454-474, 495-496.
Mohri T., Watanabe K.// Trans. Iron Steel Inst. Jpn. 1988. V. 28. N 10. P. 783— 794.
Ивченко В.А., Саутин H.H.// Физика твердого тела. 1983. Т. 25. № 10. С. 3049-3054.
Tendeloo Van. G.// J. Mater. Sci. 1986. V. 12. P. 4385-4402.
Arunachalam V.S.// Scr. Metall. 1970. V. 4. N 11. P. 859-867.
Margues M.C., Sousa J.B., Pinheiro M.F., Braga M.E.// Scr. Metall. 1977. V. П N 3. P. 197-200.
Aarouson H.I., Kinsman K.R.// Acta Metall. 1977. V. 25. N 4. P. 367—376.
Van der Perre G., Goeminne N., Geerts R„ van der Planker J.// Acta Metall 1974. V. 22. N 2. P. 227-237.
Skai M., Mikkola D.E.// Metall Trans. 1971. V. 2. N 6. P. 1635-1641.
Binder K.// Festkorper Probl., Braunschweig Weisbaden, 26. 1986. V. 26. P. 133— 168.
В.П. Полякова
Au-Dy. ЗОЛОТО-ДИСПРОЗИЙ
Диаграмма состояния Au—Dy приведена на рис. 184 по данным работы [1]. Сплавы получали в дуговой печи в атмосфере Аг, гомогенизировали в тиглях из Та или W. В качестве компонентов использовали Au чистотой 99,99 % (по массе) и Dy чистотой 99,90 % (по
массе). Исследование было выполнено методами микроструктурного, рентгеновского и термического анализов.
Растворимость Dy в Au в твердом состоянии при температуре 780 °C составляет 2,1 % (ат.). В сплавах системы образуются шесть соединений, из которых AuDy, Au2Dy и Au3Dy плавятся конгруэнтно при температурах 1660, 1320 и 1230 °C, соответственно, AuDy2, Au51Dy14, Au6Dy кристаллизуются по перитектическим реакциям при температурах 1065, 1095 и 845 °C, соответственно. При температурах 935 °C (21,0 % (ат.) Au), 1235 °C (62,0 % (ат.) Au), 1185 °C (73,0 % (ат.) Au) и 808 °C (90,5 % (ат.) Au) осуществляются эвтектические реакции. Соединение AuDy при температуре 1360 °C претерпевает полиморфное превращение. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 131.
Рис. 184. Au—Dy
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
a
b
c
AuDy2
РЬС12
Pnma
0,70473
0,49081
0,88977
AuDy (ВТ)
CsCl
cPI РтЗт
0,3555
—
—
AuDy (НТ)
BCr
оСЯ, Стет
0,371
1,087
0,461
Au2Dy
Si2Mo
tI6, IMmmm
0,36909
—
0,89642
Au3Dy
Cu3Ti
tP4, P4! mmm
0,60887
0,49785
0,50903
AusiDYm
Au51Gd14
hP65, P6/m
1,2558
—
0,9152
Au6Dy
Au6Sm
tP56, P42/ncm
1,030
—
0,967
Таблица 131. Кристаллическая структура соединений системы Au—Dy
Литература
1. McMasters O.D., Gschneidner, Jr., К.А.// Less-Common Met., 1973. V. 30. N 3. P. 325-342.
B.K. Печарский, Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак
Au—Er. ЗОЛОТО—ЭРБИЙ
Часть диаграммы состояния системы Au—Er представлена на рис. 185 по данным работы [1]. Сплавы изготовляли в дуговой печи, подвергали отжигу при 780 °C и закалке в воде. В качестве шихтовых материалов использовали Au чистотой 99,99 % (по массе) и Ег чистотой 99,81 % (по массе). Исследование было выполнено методами рентгеновского и термического анализов. При температуре 812 °C кристаллизуется эвтектика (Au) + Au4Er; растворимость Ег в Au при этой температуре составляет 5,7 % (ат.). По данным работы [3] соединение AuEr при температуре 1710 °C претерпевает полиморфное превращение.
Рис. 185. Au-Er
Сведения о кристаллической структуре соединений приведены в табл. 132.
Таблица 132. Кристаллическая структура соединений системы Au—Ег
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
AuEr2
РЬС12
Рпта
0,6996
0,48694
0.«S02
AuEr (ВТ)
CsCl
сР2, РтЗт
0,35346
—
—
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
АпЕг(НТ)
ВСг
оС8, Стет
0,365
1,081
0,458
Au2Er
Si2Mo
tI6 М/ттт
0,3665
—
0,8932
Au3Er
Cu3Ti
tP4, Р4/ттт
0,6029
0,5079
0,4949
Au4Er
Ni4Mo
Z/10, Ml т
0,6639
—
0,41575
Литература
1. Rid Р.Е., Gschneidner, Jr., K.A., McMaster O.D.// Trans. AIME. 1965. V. 233. N 8. P. 1488-1496.
2. Гладышевский Е.И., Бодак О.И.Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с.
3. McMasters O.D., Gschneidner, Jr., К.A., Bruzzone G.B. Palenzona A.// J. Less- Common Met. 1971. V. 27. N 2. P. 135-160.
Е.И. Гладышевский, О. И. Бодак, В. К. Печарский
Au—Ей. ЗОЛОТО-ЕВРОПИЙ
Диаграмма состояния Au—Ей приведена на рис. 186 по данным работы [1]. Сплавы изготовляли прессованием смесей Дорошков чистых компонентов: Ап чистотой 99,999 % (по массе) и Ей чистотой 99,5 % (по массе) в молибденовых тиглях путем нагрева до температур плавления и встряхивания расплава. Исследование проводили методами термического, рентгеновского и микроструктурного анализов.
‘ В системе Ап—Ей установлено существование семи соединений. ^Соединения AuEu3, Au3Eu7, Au2Eu3, Au4Eu образуются по перитектическим реакциям при температурах 500, 565, 755 и 906 °C, соответственно. Соединения AuEu, Au2Eu и Au5Eu плавятся с открытым Максимумом при температурах 1020, 1085 и 975 °C, соответственно. ■Соединение AuEu при температуре 810 °C претерпевает полиморфное превращение, однако структуру низкотемпературной модификации авторам работы [1] установить не удалось. Авторами работы [2] обнаружено соединение Au3 33Еи, образование которого в работе [1] SC подтверждено. В сплавах системы Au—Ей кристаллизуются четыре Эвтектики: (Au) + Au5Eu, Au4Eu + Au2Eu, Au2Eu + AuEu, AuEu3 + + (Eu) при температурах 850, 855, 900, 465 °C и содержании 93 % (ат.) Au, 77 % (ат.) Au, 57 % (ат.) Au и 20 % (ат.) Au, соответ- СТВенно. Сведения о кристаллической структуре соединений приведе- в табл. 133 [3]. Кристаллическая структура соединения Au4Eu не ЙВределена.
Рис. 186. Au—Eu
Таблица 133. Кристаллическая структура соединений системы Au—Ей
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
AuEu3
CFe3
Рпта
0,8049
1,0300
0,7014
Au3Eu7
Fe3Th7
МОЙ, Pb^lmc
1,0834
—
0,6909
Au2Eu3
Ni2Er3
hRxs, R3
0,9402
—
1,8090
AuEu
BFe
oPS, Рпта
0,7784
0,4699
0,6054
Au2Eu
Cu2Ce
оП2, Imma
0,47156
0,7331
0,8171
Аиз,ззЕч
—
—
1,1519
—
0,8445
Au5Eu
Cu5Ca
АР6, Р6/ттт
0,5576
—
0,4575
Тетрагональная сингония.
Литература
1. Palenzona A.// J. Less-Common Met. 1984. V. 100. Р. 135—140.
2. Donolato С., Steeb S.// J. Less-Common Met. 1969. V. 18. P. 442.
3. Гладьппевский 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
Au—Fe. ЗОЛОТО-ЖЕЛЕЗО
На рис. 187 представлена обобщенная диаграмма состояния Au—Fe по данным работ [1—5]. Исследование было выполнено методами термического, микроструктурного, рентгеновского и дилатометрического анализов. Промежуточных фаз в сплавах системы не установлено. Существование промежуточной фазы Fe3Au, сведения о которой имеются в справочнике [X], в дальнейших исследованиях не нашло
Ряс. 187. Au—Fe
подтверждения [1—5]. Au понижает температуру ликвидуса сплавов от 1535 °C [2, 3] (1538 °C [6]) до минимального значения 1035 °C при содержании 80 % (ат.) Au [2] (1036 °C при 81,5 % (ат.) Au [6]). При температуре 1431 °C (1433 °C [6]) в системе происходит Перитектическое превращение Ж (10,3 % (ат.) Au) + 5Fe (2,3 % (ат.) Au) * yFe (2,8 % (ат.) Au), а при температуре 1171 °C (1173 °C [6]) — второе перитектическое превращение Ж (43 % (ат.) Au) + yFc (4,1 % (ат.) * (Au) (25,5) % (ат.) Au). При температуре 903 °C [2] (868 °C [6], 855—865 °C [5]) осуществляется эвтектоидный распад уРе по реакции у Ре (2,3 % (ат.) ^ «Ре + (Au) (менее 45 % (ат.) Au).
По данным работы [3] растворимость Au в 5Ре и уРе составляет 2,3 % (ат.) при температуре 1431 °C и 4,1 % (ат.) при температуре - 1171 °C. Согласно данным работы [2] растворимость Au в «Ре при . 903 °C составляет 2,3 % (ат.), а при 500 °C — 0,14 % (ат.) Au <0,1 % (ат.) Au [4]). В работах [6, 7] приведены данные термодинамического расчета диаграммы состояния системы Au—Fe, которые хорошо согласуются с экспериментальными данными, за исключениЙ'®* растворимости Fe в Au при температурах ниже 769 °C.
Литература
Pan S.T., Kaufmann A.R., Bitter F.// J/ Chem. Phys. 1942. V. 10. P. 318-323
Raub E., Walter P.// Z. Metallkunde. 1950. Bd. 41. S. 234-238.
Buckley R.A., Hume-Rothery W.// Iron Steel Inst. 1963. V. 201. N 2. P. 121-124
Royen P„ Reinhardt H.// Z. Anorg. All. Chem. 1955. Bd. 28. S. 18-36.
Seigle L.L.// Trans. AIME. 1956. V. 206. P. 91-97.
Okamoto H., Massalski T.B., Swartzendruber L.J., Beck Р.А.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 6. P. 592-601.
Kuchar L., Repiska, L., Komarova L.// Vedekych Praci Vysoke Skoly Banske v Ostrave, 1980. V. 26. P. 119-136.
С.П. Алисова
Au-Ga. ЗОЛОТО—ГАЛЛИЙ
Сведения об исследовании кристаллической структуры соединений в системе Au—Ga обобщены в справочниках [X, Э] и работах [1—3]. Диаграмма состояния Au—Ga построена в работе [4] в полном интер-
Рис. 188. Au—Ga
вале концентраций (рис. 188), а в работе [5] — в области, богатой Au (до 15 % (ат.) Ga). Сплавы с температурой плавления ниже 800 °C синтезированы в эвакуированных кварцевых ампулах, а с температурой плавления выше 700 °C и содержанием Ga менее 12 % (ат.) — в графитовых тиглях в атмосфере Аг. Образцы подвергнуты отжигу в течение 48 ч вблизи температуры плавления, затем отжигу в течение 240 ч при 350 °C и до 2160 ч при температуре менее 170 °C. Для приготовления сплавов использованы Ga чистотой 99,999 % (по массе), Au чистотой 99,999 % (по массе). Исследование выполнено методами термического, микроструктурного, рентгеновского фазового и структурного анализов.
В системе Au—Ga установлено образование пяти соединений, из которых AuGa2, AuGa и Au2Ga образуются с открытым максимумом при температурах 491, 461,3, 348,9 °C; соединения Au7Ga2(p), Au7Ga2(P') и Au7Ga кристаллизуются по перитектическим реакциям при температурах 409,8, 375 и 415,4 °C, соответственно. Соединение Au7Ga и высокотемпературная модификация Au?Ga2(P) распадаются по эвтектоидным реакциям при температурах 348 и 282 °C, соответственно, на смеси (Au) + Au7Ga2(P) и (Au) + Au7Ga2(P'). В интервале температур 274—286 °C в зависимости от состава в пределах области гомогенности соединение Au2Ga претерпевает полиморфное превращение. При температурах 346,7; 339,4 и 30 °C осуществляется эвтектическая кристаллизация, эвтектика при температуре 30 °C (Ж ** AuGa2 + (Ga) вырождена. Кристаллическая структура соединений в сплавах системы Au—Ga приведена в табл. 134 согласно данным работ [V-C]. Структура у' фазы, которой в работе [1] приписан состав Au7Ga3, не изучена. В работе [2] при исследовании сверхпроводящих свойств соединения AuGa2 установлено существование области гомогенности этой фазы в интервале концентраций 67,2— 71,9 % (ат.) Ga; в той же работе показано, что фазовый переход р ** Р' не является переходом типа порядок беспорядок.
Таблица 134. Кристаллическая структура соединений системы Au—Ga
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
a
b
c
AuGa2
CaF2
cF12, Fm3m
0,60758
—
—
AuGa
MnP
oPS, Pnma
0,6262
0,3463
0,6397
Au2Ga(y)
Pd2As
oCIA, CmcF,
0,3199
1,8023
0,6999
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
6
с
Au7Ga2(0)
Au7Ga2
АР27, РЬ1т
0,7724
—
0,6751
Au7Ga2(P')‘
—
—
0,7643
0,9009
0,8765
Au7Ga(a')
Nd
Р63/ттс
0,28741
—
0,84263
‘Ромбическая структура.
Литература
1. Puselli M., Schubert К.// J. Less-Common Met. 1974. V. 38. N 1. P. 83—90.
2. Hein R.A., Cox J.E., Willis et al.// J. Less-Common Met. 1978. V. 62. N 1. P. 197-209.
3. Wallace W., Kitehingaman W.J.// J. Less-Common Met. 1969. V. 17. N 3. P. 263-270.
4. Cooke CJ., Hume-Rothery W.// J. Less-Common Met. 1966. V. 10. N 1. P. 42—51.
5. Кузнецов Г.М., Шмелев Ю.И.// Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1974. Т. 10. № 7. С. 1257-1262.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
Au—Gd. ЗОЛОТО—ГАДОЛИНИЙ
Исследования системы Au—Gd, результаты которых представлены в работах [III, Э] и в обзоре [I], посвящены в основном установлению существования фаз в системе Au—Gd. Часть диаграммы состояния этой системы представлена на рис. 189 [2]. Сплавы изготовляли в дуговой печи в инертной среде и подвергали отжигу при 780 °C перед закалкой в воде. В качестве шихтовых материалов использовали Au чистотой 99,99 % (по массе) и Gd чистотой 99,92 % (по массе). Исследование было выполнено методами термического и рентгеновского анализов. В работе [2] установлено существование эвтектической кристаллизации с образованием смеси твердого раствора на основе Au и соединения, стехиометрический состав которого не приводится, как и состав эвтектической точки. Максимальная растворимость Gd в Au составляет 0,7 % (ат.). В работе [1] найдено, что соединение AuGd образуется при температуре 1585 °C и при температуре 1475 °C претерпевает полиморфное превращение. В работе [3] приведены кристаллографические характеристики соединений системы Au—Gd (табл. 135) с учетом всех известных публикаций.
Рис. 189. Au—Gd
Таблица 135. Кристаллическая структура соединений системы Au—Gd
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
AuCd2
Co2Si
оР12, Рпта
0,7116
0,49619
0,8988
AuGd(BT)
CsCl
сР2, РтЗт
0,36009
—
—
AuGd(HT)
BCr
оСЗ, Стет
0,376
1,094
0,464
Au2Gd
MoSi2
ПЬ, /4/ ттт
0,37282
—
0,90238
Au3Gd
Cu3Ti
1Р4, Рттт
0,6150
0,5005
0,5105
Au51Gd14
Au51Gd14
НР65, Рб/т
1,26174
—
0,91092
Au6Gd
Au6Sm
1Р56, Р4г/пст
1,034
—
0,971
Au4Ge0,28850,4737Au4Ge0,28850,4737
Au4Ge
0,2885
0,4737
Au4Ge
0,2885
0,4737
Литература
McMasters O.D., Gschneidner, Jr., K.A., Bruzzone G.B., Palenzona A J J J Less- Common Met. 1971. V. 25. N 2. P. 135-160.
Rider P.E., Gschneidner, Jr., K.A., McMasters O.D.// Trans. AIME. 1965. V. 233. N 8. P. 1488-1496.
Гладышевский Е.И., Бодак О.И.// Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вита школа, 1982. 255 с.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский
Au-Ge. ЗОЛОТО-ГЕРМАНИЙ
Диаграмма состояния Au—Ge изучена многими авторами [X, Э, Ш, М]. Наиболее достоверна диаграмма состояния, построенная в работе [1] на основе обобщения литературных и экспериментальных данных по фазовым равновесиям (рис. 190). В системе наблюдается нонвариантное эвтектическое равновесие при температуре 361 °C и содержании 28 % (ат.) Ge. Растворимость Ge в Au в твердом состоянии сравнительно невелика и достигает при температуре кристаллизации эвтектики 3,0 % (ат.).
В литературе [V-C] даны сведения о существовании метастабиль- ных фаз, полученных резким охлаждением расплава: Au2Ge3, Au3Ge2, Au73Ge27, Au4Ge. Первые три соединения имеют тетрагональную структуру, а соединение Au4Ge обладает гексагональной
Рис. 190. Au-Ge
структурой типа Mg (символ Пирсона АР2, пр. гр. Pfj^lmmc). Параметры решеток приведены ниже:
Соединения Аи2СезAu3Ge2Au73Ge27
Параметры решетки, нм: а 1,64441,155250,4127
с 4,49822,233283,854
(или 1,9270)
Литература
Okamoto Н., Massalski Т.В.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 6. P. 601-610.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, B.K. Печарский
Au—н. ЗОЛОТО—ВОДОРОД
Диаграмма состояния Au—Н не построена. В литературе имеются сведения только о растворимости Н в Au [X, III]. Растворимость Н в твердом Au подчиняется закону Сивертса [1]:
lgxH = 0,51gрн - 3,4 - 1674/Т, где х - Н, % (ат.);
р — давление, Па, Т — температура, К.
Это уравнение справедливо для температурной области от 697 до 1093 °C.
В работе [2] указано, что при очень низких температурах в системе могут существовать гидриды АиН и АиН3.
Литература
Fromm Е., Jehn Н.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 3. P. 324—326.
Okamoto H„ Massalski Т.В.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 4. P. 365.
В.И. Шаповалов
Au—Hf. ЗОЛОТО—ГАФНИЙ
Взаимодействие Au c Hf рассмотрено в работах [Э, Ш].
Предполагаемая диаграмма состояния системы Au—Hf (рис. 191) построена в работе [1] по результатам работы [2]. Кривая ликвидуса построена по аналогии с кривой ликвидуса системы Au—Zr. Авторами Работы [2] с помощью рентгеновского анализа сплавов, приготовленных из чистого Au и Hf чистотой 97,7 % (по массе) с содержанием 2,2 % Zr (по массе), обнаружено в системе Au—Hf семь интерметаллических соединений.
Соединение AuHf имеет две модификации: высокотемпературную (ВТ) PAuHf и низкотемпературную (НТ) «AuHf, причем переход PAuHf aAuHf осуществляется при температурах между 700 и 800 °C [2]. Модификация pAuHf имеет широкую область гомогенности -47—53 % (ат.). Все другие соединения не имеют области гомо- '2 Зак. 1534
Рис. 191. Au—Hf
генности. Соединение Au]»Hf7 образуется по перитектоидной реакции при температуре >1200 °C. Растворимость Hf в Au и Au в Hf в твердом состоянии находится между 5 и 10 % (ат.).
Данные по кристаллическим структурам соединений системы Au—Hf приведены в табл. 136.
Таблица 136. Кристаллическая структура соединений системы Au—Hf
Соединение
Прототип
Символ Пир- сона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
Au5Hf
MoN14
t/10, 74/m
0,6529
—
0,4028
[2]
Au4Hf
Au4Zr
оР20, Рпта
1,245
0,499
0,483
[2]
Au3Hf
Cu3Ti
оР8, Рттт
0,6022
0,4868
0,4774
[2]
Au2Hf
MoSi2
Н6, 14/ттт
0,3525
0,8649
[2]
Au10Hf7
Au10Zr7
7734,
0,689
—
1,319
[2]
pAuHf
AuCd
—
—
—
—
[Ш]
aAuHf
yCuTi
tP4, Р4/ ттт
0,3467
—
0,6223
[2]
Соединение
Прототип
Символ Пир- сона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
AuHf2
MoSi2
Z76, 74/ ттт
0,3217
0,32302
—
1,1538
1,16057
[2]
[3]
Литература
Okamoto Н., Massalski Т.В.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 4. P. 379-381.
Stolz E., Schubert K.// Z. Metallkunde. 1962. Bd. 53. N 7. S. 433-444.
Nevit M.V., Downey J.W.// Trans. AIME. 1962. V. 224. P. 195-196.
В.П. Полякова
Au—Hg. ЗОЛОТО-РТУТЬ
Взаимодействие Au c Hg рассмотрено в работах [X, Э, М]. Диаграмма состояния системы Au—Hg приведена на рис. 192 по данным работы [1]. В основу построения диаграммы взяты исследования, выполненные в работе [2] методами термического, металлографического и рентгеновского анализов с использованием спектроскопически чистых Hg и Au [99,99 % (по массе)]. В системе Au—Hg существуют следующие твердые фазы: (Au), at [16—23 % (ат.) Hg], £(Au3Hg) [21—26 % (ат.) Hg], Au2Hg и (Hg). Фазы a^ С и Au2Hg образуются по перитектическим реакциям при температурах 419, 388 и 122 °C,
Нд, 7» (по массе)
12*
соответственно. Максимальная растворимость Hg в (Au) при температуре 419 °C составляет 19,8 % (ат.). Растворимость Ан в (Hg) практически отсутствует. Следует отметить, что представленная на рис. 192 диаграмма Au—Hg определена при различных давлениях. Поэтому возможно, что равновесная диаграмма при постоянном давлении будет отличаться от представленной.
В работе [1] отмечается, что помимо указанных фаз в литературе имеются сообщения о других соединениях: Au6Hg5, AuHg, Au2Hg3, Au5Hg8, AuHg2, Au2Hg5 и AuHg4. Некоторые из этих фаз стабильны только при определенных давлениях, некоторые могут существовать как метастабильные фазы. Имеющиеся сведения о кристаллической структуре соединений системы Au—Hg приведены в табл. 137.
Таблица 137. Кристаллическая структура соединений системы Au—Hg
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
“i
—
АРЗб, Р63/ттс
0,8736
0,9577
[2]
С
Mg
НР2, РЬ31ттс
0,29125
0,48026
При концентрации 22,06 %
(ат.) Hg и температуре 150 °C [2]
Au2Hg*
—
НР22, Р631тст
0,7019
1,308
1,0184
1,720
[3]
[2]
Au6Hg5
N6Nb5
НР22, Р63/тст
0,69838
1,01510
[1]
Au5Hg8
CujZn8
с!52, Z43
0,99
—
[1]
‘Авторы работы [3] предполагают, что Au2Hg представляет собой новый структурный тип соединения с 22 атомами в элементарной ячейке; действительная формула соединения, вероятно, Au4Hg7.
Литература
Okamoto Н., Massalski Т.В.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 1. P. 50—58.
Rolf C., Hume-Rothery W.// J. Less-Common Met. 1967. V. 13. N 1. P. 1—10.
Berndt A.F., Commins J.D.// Acta Crystallogr. 1970. V. 26. P. 864—867.
Г.П. Жм^рко, E.M. Соколовская
Au-Но. ЗОЛОТО—ГОЛЬМИЙ
< Взаимодействие Ап с Но рассмотрено в справочниках [Э, Ш]. Часть диаграммы состояния Au—Но (рис. 193) построена по данным работы [1]. Исследование проведено методами термического и металлографического анализов с использованием Au чистотой 99,99 % (по массе) и Но чистотой 99,7 % (по массе). Температура эвтектики определена равной 810 °C. Максимальная растворимость Но в Au при эвтектической температуре составила 3,3 % (по массе). Данные по растворимости Но в Au при других температурах приведены ниже [Ш]:
Температура, °C 900800750700600
Но, % (ат.) 1,433,563,562,971,79
В работе [2] сообщается о соединении АиНо. Соединение АиНо образуется при температуре 1698 °C, а при температуре 1610 °C претерпевает полиморфное превращение.
Л». 193. Au—НоЛ». 193. Au—Но
Л». 193. Au—Но
Л». 193. Au—Но
Кристаллографические характеристики известных двойных соеди- Вений системы Au—Но приведены в табл. 138.
Таблица 138. Кристаллическая структура соединений системы Ан—Но [3]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
АиНо2
PbCl2
оР12, Рпта
0,7025
0,48922
0,88482
рАиНо
CICs
сР2,
0,3541
—
—
РтЗт
aAuHo
BCr
оСЗ, Стет
0,368
1,083
0,459
Au2Ho
MoSi2
tlb, 14/ттт
0,368
—
0,8940
Au3Ho
Cu3Ti
оР8, Рттп
0,60598
0,49660
0,50864
Au31Ho14
A8si^i4
hP65, Рб/т
1,2545
—
0,9135
Au4Ho
MoN14
то, 14/т
0,66534
—
0,41740
Au6Ho
Au6Sm
tP56, P4-J пет
1,029
—
0,966
Литература
Wunderlin W.G., Beandry B.G., Daane А.Н.// Trans. AIME. 1965. V. 233. N 2. P. 436.
McMasters O.D., Gschneidner, Jr., K.A., Bruzzone G.B., Palenzona A.P.// I. Less-Common Met. 1971. V. 25. N 2. P. 135—160.
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
Au—In. ЗОЛОТО-ИНДИЙ
Сведения о взаимодействии Au с In приведены в справочниках [X, Э, Ш, 1]. В справочнике [М] построена фазовая диаграмма состояния системы Au—In (рис. 194) на основе результатов работы [2] с учетом данных работ [3—6]. В системе существует ряд интерметаллических соединений: ар С, Р, е, у, ф, Auln и Auln2, которые (за исключением Auln) имеют области гомогенности. Фазы р, г и у существуют в двух модификациях: высокотемпературной и низкотемпературной. Данные о температурах и характере образования фаз, а также о других нонвариантных реакциях в системе Au—In приведены в табл. 139. В работах [2, 4, М] отмечается, что кривая солидуса (Au) имеет ретроградный характер. Максимальная растворимость In
Рис. 194. Au—In
в (Au) составляет -12,7 % (ат.) при температуре 680 °C. Растворимость Au в (In) практически отсутствует.
'Га б л и ц а 13 9. Реакции в системе Au—In
Реакция
Содержание In в
Температура, °C
Источник
фазах, %
(ат.)
Ж + (Au) * а.
24;
12,5;
14,2
649,25
[2]
—;
—
670
[3]
Ж + «| (
24,4;
14,3;
15,7
641
[2]
—
—
—
654
[3]
Ж + ( # е
29,2;
23;
25
492,5
[2]
—
—
—
505
[3]
.Ж + е # у
29,7;
25;
28,8
487
496
[2]
[3]
Ж W (р*
38,3;
—
457,5
[2]
Ж • Auln
50;
—
509,6
[2]
—
—
—
511
[3]
Реакция
Содержание In в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Источник
Ж - Auln2
-;66,7;-
540,7
[2]
———
540
[3]
Ж - Auln2 + (In)
————
156
[2]
———
155
[3]
Ж » Auln + Auln2
55,3; 50,1;66,7
495,4
[2]
———
491
[3]
Ж » Auln + ф
39,8; 50;39,5
454,3
[2, М]
Ж # y + <P
35;31,4;35,3
456,5
[М]
< + e - p
19,3; 24,5;22,2
337
[2, М]
p + в' « p.
21,9; 24,5;22,2
295
[5, М]
P ” < + Pi
21,5; 17,8;22
275
[5, М]
Y + f y'
30,3; 25;30
374,6
[2, MJ
у * у'+ ф
30,7; 30,4;36,7
364,5
[М]
8*8'
-24,5-25; -
-339,5
[М]
ip « Y ' + Auln
39;30,4;50
224,3
[М]
———
270
[3]
*B работе [3] сообщается, что фаза <р образуется по перитектической реак-
ции при температуре 460 °C.
Данные о кристаллической структуре фаз в системе Au—In приведены в табл. 140.
Таблица 140. Кристаллическая структура фаз системы Au—In
Соединение
Прототип
Символ Пир- сона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
ь
с
“I
Ni3Ti
ЛР16, Р63/ттс
0,29008
—
0,9529
При концентрации 11 % (ат.)
In [1]
<
Mg
hP2, Р63/ттс
0,28995—
-0,29191
—
0,47801—
-0,47890
При концентрации 13—21 % (ат.) In [2]
р*
Cu4 5Sb
—
0,72914
—
0,4775
При концентрации 21,7 % (ат.) In и температуре 320 °C [6]
Cu^Sbj"'
ОС28, Стт2
—
—
—
[М]
Соединение
Прототип
Символ Пир- сона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
b
С
Pi
CujjSb
hP26,
1,0524
—
0,4759
При концентра-
Cu10Sb3*
РЗ
—
—
ции 22 % (ат.) In и температуре 260 °C [6]
[М]
е**
—
—
—
—
—
[М]
г*
pCu3Ti
оРЯ,
0,58572
0,51504
0,47352
При концентра-
ч
Al4Cug
Рттт сР52,
0,982
—
ции 25 % (ат.) In [2, М]
[1]
ч'*
Au7In3
Р43т
—
—
—
[М]
<р
Al3Ni2
hP5
0,4538
—
0,5645
При концентра-
Auln"*
Рпта
0,430
1,059
0,356
ции 38 % (ат.) In [2]
[1]
Aulnz
CaF2
сР12
0,6507
—
—
[2]
(Au)
Cu
Fm3m cF4
0,40835
При концентра-
*Гет "Ро
*"т
.сагональнг мбическая ^иклинная
Fm3m
1Я сингония, сингония, сингония, а =
0,41114
)0,54°, Р =
90°, Y =
>0,17°.
ции 1,99 % (ат.) In
При концентрации 11,72 % (ат.) In [1]
Литература
Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т. 3. С. 5-16.
Hiscocks S.E.R., Hume-Rothery W./1 Proc. Roy. Soc. A. 1964. V. 282. P. 318— 323.
Никитина B.K., Бабицына A.A., Лобанова Ю.К.// Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1971. Т. 1. № 3. С. 421—425.
Straumania М.Е., Patel V.K.// Z. Metallkunde. 1972. Bd. 63. N 1. S. 33-37.
Schubert K., Gohle R.// Z. Metallkunde. 1951. Bd. 50. N 3. S. 146—153.
Bhan S„ Schubert K.// Z. Metallkunde. 1960. Bd. 51. N 6. S. 327—339.
Г.П. Жмурко, E.M. Соколовская
Au—Ir. ЗОЛОТО—ИРИДИЙ
Данные по исследованию сплавов системы Au—Ir сообщены в работе [1]. Диаграмма состояния системы Au—Ir не построена. В жидком состоянии Au и 1г ограниченно растворимы друг в друге. Никаких интерметаллических фаз в системе не найдено. Растворимость Au в 1г в твердом состоянии составляет менее 2 % (ат.), растворимость 1г в Au — менее 0,1% (ат.) [2].
Литература
Okamoto Н., Massalski Т.В.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 4. P. 381-384.
Рудницкий А.А., Полякова В.П.// Журнал неорганической химии. 1959. № 4. С. 2304-2307.
Г. П. Жмурко, Е.М. Соколовская Au—К. ЗОЛОТО—КАЛИЙ
Сведения о взаимодействии Au и К приведены в работах [X, Э, Ш]. В работе [1] построена диаграмма состояния системы Au—К на основе экспериментальных результатов [2] (рис. 195). В системе образуются четыре интерметаллических соединения, три из них (Au2K, AuK и AuK2) образуются по перитектическим реакциям при температурах 650, 532 и 270 °C, соответственно. Предполагается, что соединение Аи5К плавится конгруэнтно и имеет область гомогенности. Растворимость Au в К в интервале температур 6—53 °C определяется уравнением
х = 2,2хЮ3ехр [-(3926 ±400)/Т],
„^"^ — Au, % (ат.); Т — температура, К.
Соединение Аи5К имеет структуру типа СаСи5 (символ Пирсона hP^ пр. гр. Р6/mmm), параметры решетки а = 0,5659, с = 0,4483 [3]. . Кристаллическая структура других соединений не установлена. ' Сообщается, что соединение АиК имеет сложную структуру с большой элементарной ячейкой, типичной для сплавов с металлической связью.
Литература
Pelton A.D.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 1. P. 23-25.
Kienast G., Verma J.// Z. Anorg. All. Chern. 1961. Bd. 310. S. 143—169. ; 3. Raub C.J., Compton V.B.// Z. Anorg. All. Chern. 1964. Bd. 332. S. 5-11.
Spicer W.E., Sommer A.H., White J.G.// Phys. Rev. 1959. V. 115. P. 57-62.
Л.Л. Зусман
Au—La. ЗОЛОТО-ЛАНТАН
Диаграмма состояния Au—La приведена на рис. 196 по данным ^абсгг [X, 1]. Соединения AuLa, Au2La и Au51La14 плавятся конгруэн- тио при 1325 [1], 1214 и 1204 °C [X], соответственно, а соединение AuLa2 образуется по перитектической реакции при температуре
196. Au—La
665 °C. Соединение AuLa претерпевает полиморфное превращение при 660 °C и существует в двух модификациях: высокотемпературной (pAuLa) и низкотемпературной (aAuLa). В работе [1] сообщается также еще об одном соединении в этой системе — Au6La, однако его кристаллическая структура не установлена. В системе Au—La кристаллизуются четыре эвтектики при температурах 798, 1054, 1148 и 561 °C. Растворимость La в Ап составляет <0,2 % (ат.) при температуре 780°С [Ш].
В табл. 141 приведены кристаллохимические характеристики соединений системы Au—La.
Таблица 141. Кристаллическая структура соединений системы Au—La
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
AuLa2
Co2Si
ОР12, Pnma
0,7397
0,5107
0,9410
[2]
PAuLa
BCr
oC8, Cmcm
0,395
1,120
0,478
[2]
aAuLa
BFe
oP8, Pnma
0,752
0,469
0,596
[2]
Au2La
CeCu2
OI12 Imma
0,4700
0,7295
0,8155
[2]
Au5iLai4
A85lGd14
hP65, РЫт
1,2871
—
0,9388
[2, M]
Au6La
Au6Pr
mC28, C2/c
—
—
—
[M]
Литература
1 McMasters O.D., Gschneidner, Jr., K.A., Bruzzone G.B., Palenzona A.// J. Less- Common Met. 1971. V. 25. N 2. P. 135-160.
Е.И. Гладышавский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
Au—Li. ЗОЛОТО—ЛИТИЙ
Взаимодействие Au с Li рассмотрено в справочниках [X, Э]. Диаграмма состояния системы Au—Li (рис. 197) построена в работе [1] в основном по результатам работы [2]. В системе в процессе кристаллизации образуются следующие фазы: AuLi [3,40 % (по массе) U], 8[6,59 % (по массе) Li], AuLi3 [9,55 % (по массе) Li] и ^и4^15 П1,66 % (по массе) Ы]. Соединение Аи4Ы15 образуется при температуре 278 °C по перитектической реакции. Соединения AuLi, 6 и Auli3 плавятся конгруэнтно при температурах 645, 511 и 450 °C, соответственно. Соединения AuLi3 и Au4Li15 гомогенны в очень узкой
Рис. 197. Au—Li
Области концентраций. Фаза 8 имеет область гомогенности 62,5— 65,5 % (ат.) Li и существует в двух модификациях: 8t и 82. Термический эффект при температуре 245 °C в богатых Ап образцах предположительно связывается с превращением 8j * 82. Однако в образцах, богатых U, этот эффект не обнаружен, вероятно, вследствие его смещения в область более высоких температур, как показано на рис. 197.
В системе кристаллизуются четыре эвтектики при температурах #31, 508, 436, 155 °C и имеет место эвтектоидное превращение при температуре 297 С.
г В твердом состоянии в системе Au—Li также образуется ряд фаз. При содержании 2,74 % (по массе) Li по перитектоидной реакции температуре -440 °C образуется соединение Au2LL, которое Стабильно в узком температурном интервале -440—297 °C.
’ При содержании более 22 % (ат.) Li при температуре ниже 640— б50°С в результате упорядочения образуется фаза аР Имеется пред- положение, что при температуре ниже -300 °C при содержании около 40 % (ат.) Li образуется фаза а2. В области гомогенности фазы AuU, охватывающей область составов 47—56% (ат.) Li, существуют три промежуточные фазы, обозначенные по мере увеличения содер- Мания Li как р2, pj и pz. Характер взаимодействия между этими Модификациями не установлен.
Максимальная растворимость Li в (Au) при температуре 631 °C составляет 40 % (ат.), растворимость Au в Li при температуре 155 °C — 0,7 % (ат.).
В табл. 142 приведены кристаллохимические характеристики фаз системы Au—Li.
Таблица 142. Кристаллическая структура фаз системы Au—Li
Фаза
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
b
с
Au
Си
cF4,
Fm3m
0,4084
—
—
При концентрации 0 % (ат.) Li
0,3938
—
—
При концентрации 39,2 % (ат.) Li [2]
“i
АиСи3
сР4, РтЗт
0,3973
—
—
При концентрации 33,8 % (ат.) Li |2]
Au5Ii4
—
—
0,81
—
0,70
[2]
Pi
—
оР2,
0,330
0,321
0,280
При концентрации 51,8 % (ат.) Li [2]
рГ*
—
0,323
—
0,287
При концентрации 54 % (ат.) Li [2]
p'
CsCI
сР2,
0,3098
—
—
[2]
РтЗт
®2
—
hPS,
0,723
—
0,27(7)
[2]
AuLi3
BiF3
cFVb,
0,6302
—
—
[1, 2]
РтЗт
Au4Lil5
Cul5Si4
сПЬ,
1,0833
—
—
[2]
143d
1
Гексагональная сингония.
Тетрагональная сингония.
J
Литература
Pelton A,D,// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 3. P. 228—231.
Kienast G„ Verma J.// Z. Anorg. All. Chern. 1961. Bd. 310. S. 143-169.
Л.Л. Зусман
Au-Lu. золото-лютеций
Взаимодействие Au c Lu рассмотрено в справочниках [Э, Ш]. Часть диаграммы Au—Lu в области составов 0—13,6 % (ат.) Li построена в работе [1] и приведена на рис. 198. Сплавы получены дуговой плавкой из Au чистотой 99,99 % (по массе) и Lu чистотой $9 81 % (по массе) и исследованы методами рентгеновского и терми- jqecKoro анализов. Температура эвтектического превращения установлена равной 890 °C, а растворимость Lu в (Au) при эвтектической
Ряс. 198. Au—Lu
температуре — 7,7 % (ат.). В работе [2] найдено пять соединений в системе Au—Lu, причем для одного из них — AuLu определена температура образования, равная 1780 °C. Кристаллохимические характеристики соединений системы Au—Lu приведены в табл. 143 по данным работы [2].
Таблица 143. Кристаллическая структура соединений системы Au—Lu
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
С
AuLu2 AuLu
Co2Si
CsCI
ОР12, Рпта
сР2, РтЗт
0,69062
0,34955
0,48115
0,87024
"——
Соединение
Прототип
Символ Пирсона,
Параметры решетки, нм"”—-
пр. гр.
a
b
c
Au2Lu
MoSi2
tI6, I4/mmm
0,36228
—
6?8873
Au3Lu
Cu3Ti
oP8, Pmmn
0,5962
0,4921
0,5072
Au4Lu
MoNi4
Ш0, 141m.
0,66239
—
0,41165
Литература
Rider P.E., Gschneidner, Jr., K.A., McMasters O.D.// Trans. AIME. 1965. V. 233. N 8. P. 1488-1496.
McMasters O.D., Gschneidner Jr., K.A., Bruzzone G.B., Palenzona A.// J. Less- Common Met. 1971. V. 25. N 2. P. 135-160.
Е.И. Гладышевский, О. И. Бодак, В. К Печорский
Au—Mg. ЗОЛОТО—МАГНИЙ
Диаграмма состояния системы Au—Mg построена в работе [X] на основании данных термического и микроструктурного анализов [1, 2] и дополнена данными работы [3] в области сплавов, богатых Au. Приведенная на рис. 199 диаграмма состояния Au—Mg построена в основном по данным работы [2]. В работе [3] сообщается о несколь
Рис, 199. Au—Mg
ких новых фазах в интервале концентраций 70—80 % (ат.) Au около соединения Au3Mg: Au80Mg20, Au78Mg22, Au77Mg23, Au76Mg24, AU74Mg26> Au73Mg27 (см. вставку и рис. 199). Однако только три ; структуры были идентифицированы. В богатых Mg сплавах найдено четыре соединения, три из которых (AuMg, AuMg2, AuMg3) плавятся «конгруэнтно, а одно (Au2Mg5) образуется по перитектической реакции и претерпевает эвтектоидное превращение.
На основе соединения AuMg существует широкая область гомогенности, обозначенная р.
Данные о нонвариантных реакциях в системе Au—Mg приведены в табл. 144 [2].
Таблица 144. Моновариантные и нонвариантные реакции в системе Au—Mg
Реакция
Содержание Mg в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Ж - AuMg
50;
—
1150
Ж - AuMg2
—;
66,67;
—
788
Ж - AuMg3
—;
75;
—
818
Ж + AuMg3 • Au2Mg5
75;
71,43
796
Ж - (Au) + ₽
32,5;
—
827
Ж - P + AuMg2
63,6;
—*
66,67
780
Ж • AuMg2 + Au2Mg5
69;
66,67;
71,43
776
Ж - (Mg) + AuMg3
93;
99,9;
75
576
Au2Mg5 « AuMg2 + AuMg3
71,43;
66,67;
75
721
Максимальная растворимость Au в (Mg) составляет -0,1 % (ат.), а растворимость Mg в (Au) не определена [X].
Кристаллическая структура соединений системы Au—Mg приведена в табл. 145.
Таблица 145. Кристаллическая структура соединений системы Au—Mg
Соединение
Прототип
Символ Пир- сона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
Au78Mg22
Al3Zr
Н16, 14(ттт
0,4073
—
1,630
[3]
A«76Mg24
—
оС64, Стет
0,5747
1,995
0,9437
[3]
Au?4Mg26
—
оС 160, Ст2т
0,5740
1,983
2,359
[3]
Соединение
Прототип
Символ Пир- сона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
AuMg
CsCl
сР2,
0,3266*
—
—
[X]
РтЗт
AuMg3
AsNa3
НР8 Р63/ттс
0,464
—
0,846
[X]
*При концентрации 48,7 % (ат) Mg.
Литература
Vogel R.// Z. Anorg. All. Chern. 1909. Bd. 63. N 3. S. 169-183.
Urasow G.G.// Z. Anorg. All. Chern. 1909. Bd. 64. N 4. S. 375-396.
Burkhardt K., Schubert K.// Z. Metallkunde. 1965. Bd. 56. N 12. S. 864-870.
T.B. Добаткина
Au—Мп. ЗОЛОТО-МАРГАНЕЦ
Экспериментальные данные по исследованию системы Ап—Мп приведены в работах [X, Э, Ш, М]. Диаграмма состояния этой системы имеет очень сложный характер из-за большого числа превращений в твердом состоянии. На рис. 200 приведена наиболее достоверная диаграмма состояния Ап—Мп, построенная в работе [1].Аи
Мп, ’/о (по массе)
Рис. 200. Au—Мп
Я Мп неограниченно растворимы в жидком состоянии. При температуре 1260 °C из расплава образуется фаза р (на основе соединения AuMn), имеющая широкую область гомогенности от 33,4 % (ат.) Мп йри температуре 960 °C до 69,2 % (ат.) Мп при температуре 1095 °C. Между фазой 0 и твердым раствором (Мп) образуется эвтектика при Температуре 1095 °C и содержании 71,5 % (ат.) Мп. В процессе кристаллизации сплавов в системе протекают две перитектические реакции при температурах 1210 и 960 °C: Ж + (бМп) » (уМп) и Ж + + р (Au), соответственно [1].
: В области фазы р в твердом состоянии при температурах -200 °C И составах, близких к эквиатомному, имеют место превращу- м Р,, р{ ** Pi и pj » р2. Фазы р] и р2 образуются в результате мартенситного превращения фазы р. При этом фаза 0 имеет кубическую структуру типа CsCl, а фазы 0j и 02 имеют упорядоченную тетрагональную структуру, причем для фазы 0, отношение с!а < 1, а Для фазы р2 отношение с/а > 1 (см. обзор в [2]). В работе [3] при использовании метода высокотемпературного рентгеновского анализа показано, что обсуждаемые превращения протекают в интервале Температур 25—100 °C и являются превращениями первого рода.
| В результате превращений в твердом состоянии при содержаниях |5—35 % (ат.) Мп в системе наблюдается образование восьми промежуточных фаз. Фаза Au3Mn образуется конгруэнтно при температуре 050 °C, а семь других фаз образуются по перитектоидным реакциям Ьри температурах 450 °C (Au4Mn, или фаза а'), 525 °C (Au33Mn9, SH фаза а"), 625 °C (фаза ц и AunMn4) 500 °C (Au5Mn2), 740 °C u2Mn), а для фазы со структурой ’’Lozenge” температура образова- ния не установлена. Фазы а' и а" имеют области гомогенности: М3—20,2 % (ат.) Мп для а' и 21,2—22 % (ат.) Мп для а"; перитек- «видная реакция образования фазы ц отвечает составу 23,5 % (ат.) Мп; а реакция упорядочения с образованием соединения Au3Mn идет рри содержании 24,5 % (ат.) Мп [2].
1 Методами просвечивающей электронной микроскопии дополни- .^ельно исследован процесс упорядочения в сплавах от 15 до 55 % К&т.) Мп [4—9]. В сплавах с содержанием 20—23 % (ат.) Мп в интер- Шле температур 250—400 °C обнаружено существование сверхструк- Лур Au4Mn, Au22Mn6, Au31Mn9 и длиннопериодной двумерной антифазной структуры [5, 6]. При увеличении содержания Мп до 24 % ter.) образуются пары близлежащих атомов Мп, при этом происходит . изменение структуры на орторомбическую структуру Au3Mn. Даль- ’Нейшее увеличение содержания Мп приводит к образованию длинно- периодной структуры AucMn2 [6]. Таким образом, в сплавах Au при увеличении содержания Мп при температурах ниже 400 °C происхо-
дит следующая смена стабильных упорядоченных структур; Au4Mn—Au22Mn6 — Au31Mng — длиннопериодная 2d = APS (1) — орторомбическая 2d—Au3Mn — моноклинная Au5Mn2 [6].
Кристаллохимические характеристики различных фаз системы Au—Мп по данным работы [2] приведены в табл. 146.
Таблица 146. Кристаллическая структура соединений системы Ап—Мп
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
a
b
c
Au4Mn
Мо№4
Ulm
0,645
—
0,403
При концентрации 25 % (ат.) Мп
Аи23МПд**
—
Рппт
0,40814
0,40599
0,40377
При концентрации 21 % (ат.) Мп, за-
калка от 445 °C
П
Mg
hP2, P63/mmc
0,28578
—
0,47297
При концентрации 23,6 % (ат.) Мп,
закалка от 490 °C
Au3Mn*
—
—
0,40418
—
0,40645
Отжиг при 550 °C
Au5Mn2***
—
C2/m
0,9188
0,3954
0,6479
При концентрации 28,7 % (ат.) Мп,
отжиг при 400 °C
Au2Mn
MoSi2
tib, U/mmm
0,3374
—
0,877
При концентрации 34,5 % (ат.) Мп,
отжиг при 500 °C
Р
CsCl
cP2, Pm3m
0,3269
—
При концентрации 40,5 % (ат.) Мп и
температуре 810 °C
0,3255
—
—
При концентрации
50,3 % (ат.) Мп и
температуре
820 °C
^Тетрагональная сингония.
^Ромбическая сингония.
Моноклинная сингония, р -
97,56°.
|
Литература
Massalski T.B., Okamoto H.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 5. P. 454-467.
Вол A.E., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976, Т. 3. 815 с.
Chen В.Н., Franzen H.F.// J. Less-Common Met. 1988. V. 143. N 1-2. P. 331- 337.
Sindo Daisuke, Hiraga Kenji, Hirabayashi Makoto// Sci. Rep. Res. Inst. Tohoku Univ. A. 1984. V. 32. N 1. P. 32-45.
Van Tendeloo G., Amelinckx S.// Phys. Status Solidi (a). 1984. V. 84. N 1. P. 185-192.
Watanabe D., Terasaki O.// Phase Transformation in Solids. Simp. Maleme-Chania. Crete. June-July. 1983. New-York. 1984. P. 321-329.
Aibe T., Terasaki O., Watanabe D.// J. Electron. Microscopy. 1986. V. 35. N 1. P. 873-874.
Tanaka N., Cowley J.M., Ohshima K.// Acta Crystallogr. B. 1987. V. 43. N 1. P. 41—48.
Terasaki O., Wood G.J., Watanabe D.// Phase Transformation in Solids. Simp. Maleme-Chania. Crete. June-July. 1983. New-York. 1984. P. 253—257.
В.П. Полякова
Au-Mo. ЗОЛОТО—МОЛИБДЕН
Взаимодействие Au и Mo рассмотрено в справочниках [X, Э]. В работе [1] построена диаграмма состояния Au—Мо на основании обобщения литературных данных и с поправкой температур плавления Au и Мо согласно существующему стандарту (рис. 201). Диаграмма состояния Au—Мо представляет собой систему эвтектического
Рис. 201. Au-Mo
типа без промежуточных соединений. Эвтектика Ж * (Au) + (Мо) кристаллизуется при содержании 2,1 % (ат.) Мо и температуре 1054 °C. Максимальная растворимость Мо в (Au) при эвтектической температуре составляет 1,2 % (ат.) Максимальная растворимость Au ■ (Мо) имеет место при температуре 1260 °C и равна 0,4 % (ат.). Растворимость Мо в (Au) по данным работы [2] приведена ниже:
Температура, °C 1000800600400200
Растворимость Мо,% (ат.) 1,210,5—1,10,9—0,950,90,7
Литература
Massalski T.B., Okamoto H., Brever L.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986 V 7 N 5. P. 449-452.
Geach G.A., Summers-Smith D.// J. Inst. Met. 1953. V. 82. P. 471—474.
КБ. Поварова
Au—N. ЗОЛОТО—АЗОТ
Диаграмма состояния Au—N не построена [1]. Азот не растворяется сколько-нибудь заметно ни в жидком, ни в твердом Au вплоть до температуры 1300 °C. В работе [1] сообщается о двух соединениях Au с N: AuN3 и Au3N. Соединение AuN3 образуется при взаимодействии азида Na или К с хлоридом Au. Соединение Au3N2 может быть получено путем действия аммония на АиО.
Литература
Okamoto Н., Massalski Т.В.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 4 P. 381-382.
Г.П. Жм^рко
Au—Na. ЗОЛОТО-НАТРИЙ
Диаграмма состояния Au—Na рассмотрена в справочниках [X, Э]. На рис. 202 приведена диаграмма состояния, построенная в работе [1] на основе обобщения литературных данных. Достоверно установлено существование трех соединений: Au2Na, AuNa и AuNa2. Соединение Au2Na плавится конгруэнтно при 1002 °C. Предположительно
Рис. 202. Au—Na
соединение Au2Na имеет область гомогенности протяженностью от 32 до 42 % (ат.) Na при 25 °C и от 27,5 до 37,5 % (ат.) Na при 775 °C. Судинения AuNa и AuNa2 образуются по перитектическим реакциям при температурах, соответственно, 372 и 163 °C. В работе [1] упоми- нается также о соединении Au5Na, образующемся при 775 °C, однако окончательно существование его не доказано. Растворимость Au в Na в диапазоне температур от —31 до 51 °C чрезвычайно мала и может быть рассчитана по формуле [2]
х = (5,4 ± 6,5) 104ехр(-5640 + 350/П,
хде х — Au, % (ат.); Т — температура, К. Очень мала также растворимость Na в Au [1].
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 147 [X].
Таблица 147. Кристаллическая структура соединений системы Au—Na
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
С
Au2Na
Cu2Mg
cF2, Fd3m
0,7817
—
При концентрации 33,3 % (ат.) Na
0,7819
—
При концентрации 38,6 % (ат.) Na
AuNa2
CuA12
m2, 14/mcm
0,7417
0,5522
—
ч В работе [3] сообщается о соединении AuNa, однако структура его ^расшифрована.
впература
'^ 1. Pelton A.D.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 2. P. 136—139.
5V 2. Barr L.W., Mundy J.N., Smith ¥A.H Philos. Mag. 1969. V. 20. N 2. P. 389-398.
*’• 3. Kienast G., Verma J.// Z. Anorg. All. Chern. 1961. Bd. 310. S. 143—169.
Л.Л. Зусман
Au-Nb. ЗОЛОТО-НИОБИЙ
• Сведения по системе Au—Nb основаны, главным образом, на Данных работы [1] и обобщены в работах [Ш, 2]. В работе [1] 91лавы получали методом порошковой металлургии из Au чистотой ^99 % (по массе) и Nb чистотой 99,8 % (по массе) с последующей плавкой в дуговой печи в атмосфере Аг и отжигом в вакууме при различных температурах. Исследование было выполнено методами Микроструктурного, рентгеновского, термического анализов и измере-
ния микротвердости. Система Au—Nb характеризуется наличием широких областей твердых растворов (Au) и (Nb) и трех соединений Au2Nb, Au2Nb3 и AuNb3, причем эти соединения образуются в твердом состоянии. Диаграмма состояния системы Au—Nb относится
Рис. 203. Au—Nb
Перитектическая реакция Ж + (Nb) * (Au) протекает при температуре 1570 °C. Все другие превращения имеют место в твердом состоянии. Соединения Au2Nb и AuNb3 образуются конгруэнтно из твердых растворов (Au) и (Nb) при температурах 1035 и 1560 °C, соответственно. Предполагается, что соединение AuNb3 имеет область гомогенности, которая составляет -(73—81) % (ат.) Nb по данным работы [1] или (74—83) % (ат.) Nb по данным работы [3]. Соединение Au2Nb3 образуется по перитектоидной реакции (Au) + AuNb3 e » Au2Nb3 при температуре 1220 °C.
В системе протекают два эвтектоидных превращения: (Au) » * Au2Nb + Au2Nb3 при температуре 920 °C [1] и Nb * (Au) + AuNb3 при температуре 1415 °C [2] или 1450 °C [1].
Максимальная растворимость Nb в (Au) составляет -57 % (ат.), а растворимость Au в (Nb) достигает -36 % (ат.) при температуре перитектики.
Кристаллическая структура соединений системы Au—Nb приведена в табл. 148.
Таблица 14 8. Кристаллическая структура соединений системы Au—Nb
^^'■^ Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
с
Au2Nb
А1В2
кРЗ, РЫпипт
0,461
0,272
[Ш]
AUjNb3*
—
74/mmm
0,338
1,518
[Ш]
AuNb"
W3O
сР8, РтЗп
—
—
[2]
‘Тетрагональная сингония.
Зависимость параметра решетки а от состава определяется уравнением а = - 0,01852 cNb + 0,5065, где cNb — атомная доля Nb.
Литература
Roschel Е., Loebich О., Raub C.J./Z Z. Metallkunde. 1973. Bd. 64. N 5. S. 359- 361.
Okamoto H., Massalski T.B.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 2. P. 134-136.
Wire M.S., Webb G.W.// J. Phys. Chern. Solids. 1981. V. 42. N 3. P. 233-238.
E.H. Шефтель
Au—Nd. ЗОЛОТО—НЕОДИМ
Диаграмма Au—Nd не построена. Сведения о существовании в системе нескольких соединений (Au3Nd или Au7Nd2, Au2Nd, AuNd и AuNd2) приведены в обзоре [1]. В работе [2] сообщается о пяти соединениях и подтверждено существование соединений AuNd2, AuNd и Au2Nd. В то же время указывается, что Au не образует с легкими лантаноидами соединений типа Au3R (где R = La-Но), но образует соединения Au36R (или Au51R14). В работе [2] указывается также на существование соединения Au6Nd со сложной структурой, которая не была расшифрована. Структура соединения Au6Nd опре- 1щлена в работе [3].
Характер образования и температура плавления соединений в системе Au—Nd не определялись, за исключением соединения AuNd. В работе [2] установлено, что AuNd образуется при температуре 1450±10 °C и существует в трех модификациях: высокотемператур- вой (yAuNd), среднетемпературной (pAuNd) и низкотемпературной («AuNd). Переход yAuNd * pAuNd осуществляется при температуре 1360110 °C, а превращение pAuNd » «AuNd — при температуре 53015 °C (при нагреве) или 42015 °C (при охлаждении).
Растворимость Nd в твердом (Au) небольшая и составляет 0,2— % (ат.) [1]. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 149.
Таблица 149. Кристаллическая структура соединений системы Au—Nd
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
AuNd2
Co2Si
oP12, Pnma
0,7213
0,5025
0,9235
[2]
aAuNd
FeB
oP8, Pnma
0,732
0,461
0,589
[2]
PAuNd
CrB
C8, Cmcm
0,384
1,107
0,470
[2]
yAuNd
CsCl
cP2, Pm3m
0,3659
—
—
[2]
Au2Nd
Au2Nd
tP108, PMnmm
1,593
—
0,933
[2]
Au5iNd,4
Ag5lGdl4
hP65, РЫт
1,27362
—
0,92741
[2]
Au6Nd*
Au6Pr
mC28, C2k
0,774
0,772
0,907
[3]
*P - 100,1°.
Литература
1. Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т. 3. 815 с.
2. McMasters O.D., Gschneidner, Jr., К.А., Bruzzone G. et al// J. Less-Common Met. 1971. V. 25. N 2. P. 135-160.
3. Moreau J.M., Parthe E.// Acta Crystallogr. B. 1974. V. 30. P. 1743-1748.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К Печарский
Au—Ni. ЗОЛОТО-НИКЕЛЬ
Диаграмма состояния Au—Ni рассмотрена в работах [X, Э, Ш]. На рис. 204 представлена уточненная диаграмма Au—Ni по данным работы [1], построенная на основании литературных данных. Сплавы системы кристаллизуются с образованием непрерывного ряда твердых растворов. Кривые ликвидуса и солидуса пересекаются в точке минимума при содержании -42 % (ат.) № и температуре около 950 °C. В твердом состоянии при температуре ниже 812 °C существует широкая область несмешиваемости, которая была определена различными методами физико-химического анализа и термодинамическими расчетами [2].
В системе Au—Ni возможно образование упорядоченных метаста- бильных структур. В процессе распада твердого раствора при температурах выше 500 °C образуются нестабильные и существующие в очень узком интервале температур упорядоченные фазы: Au3Ni [9,03 % (по массе) Ni], AuNi [22,95 % (по массе) Ni] и AuNi3 [47,2 % (по массе) Ni].
РИС. 204. Au—Ni
Кристаллические структуры и постоянные решетки метастабиль- ных упорядоченных структур приведены по данным работы [2]:
Au3Ni — кубическая сингония, а = 0,3948 нм;
AuNi — тетрагональная сингония, а = 0,3822+0,3830 нм, с = -0,3712+0,3725 нм;
AuNi3 — кубическая сингония (тип AuCu3), а 0,3675 нм.
Расчет диаграммы состояния с использованием оптимизации имеющихся термодинамических данных и координат точек бинодаль- ной кривой методом наименьших квадратов и стандартных программ нй ЭВМ хорошо согласуются с экспериментальными данными [3].
Литература
Hall Т.А., Johnson kAJI J. Less-Common Met. 1988. V. 141. N 1. L19—L22.
Вол A.E., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т. 3. 815 с.
Balle C.W., Pelton A.D.// Metall. Trans. 1983. V. 314. N 1. P. 77-83.
В.П. Полякова
Au—Np. ЗОЛОТО-НЕПТУНИЙ
Диаграмма состояния Au—Np экспериментально не построена. Однако, исходя из теоретических представлений о возможных типах диаграмм состояния на основе Au, в зависимости от расположения второго элемента в периодической системе Менделеева Д.И. авторы работы [1] предположили эвтектический характер диаграммы Au—Np со стороны Au. Температура эвтектической реакции, как предсказывается в работе [1], должна находиться около 870 °C, а состав эвтектической точки около 9 % (ат.) Np. Максимальная растворимость Np в (Au) должна составлять около 1 % (ат.).
Литература
Гуляев Б.Б., Дворецкая Г.Ф.// Диаграммы состояния металлических систем: Сб. статей. М.: Наука, 1968. С. 267—273.
Н.Р. Бочвар
Аи-О. ЗОЛОТО—КИСЛОРОД
Информация по взаимодействию Au с О приведена в работах [X, Э, 1 ]. Золото не способно растворять кислород при температурах до 1300 °C. Некоторая растворимость О в Au, наблюдавшаяся некоторыми исследователями, обусловлена образованием содержащимися в Au примесями оксидов на его поверхности [1]. Имеются сведения об образовании двух оксидов Au. Соединение AugO2 [94,86 % Au (по массе)], полученное при нагреве Au в О при 500 °C, имеет гексагональную решетку с параметрами а = 0,528 и с = 0,675 нм [2]. Соединение Аи2О3 [89,14 % Au (по массе)] получено медленным нагревом гидрата окиси Ап при 140 °C [1].
Литература
Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т. 3. 815 с.
Шишаков Н.А.// Кристаллография. 1957. Т. 2. № 5. С. 686—688.
Г.П. Жмурко
Au-Os. ЗОЛОТО-ОСМИЙ
Диаграмма состояния Au—Os не построена. Измерением электросопротивления сплавов Au с Os, содержащих до 2,96 % (ат.) Os, установлено, что растворимость Os в Au при температурах 900— 950 °C предельно мала [X, 1].
Литература
Okamoto Н., Massalski Т.В.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 4. P. 382.
Г.П. Жмурко
Au-P. ЗОЛОТО-ФОСФОР
Результаты исследования сплавов Au—Р наиболее полно обобщены в работе [1]. При температурах выше 400 °C и нормальном давлении (или давлении, близком к нему) возможно образование соединения Аи2Рз- Растворимость Р в Ап в системе Au—Р отсутствует. Часть диаграммы со стороны Au построена по результатам термического,
Рис. 205. Au—Р
микроструктурного и химического анализов (рис. 205). Сплавы для исследования изготовляли из Au и красного Р. Растворимость Р в Au при температуре кипения (935 °C) составляет 2,4 % (ат.), в твердом Au Р не растворим.
Литература
Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т. 3. 815 с.
Г.П. Жмурко, С.П. Алисова
Аи-Ч’а. ЗОЛОТО-ПРОТАКТИНИЙ
Диаграмма состояния Au—Ра не построена. Температура плавления рРа равна 1572 °C [1]. Аллотропическое превращение рРа * «Ра осуществляется в интервале температур 927—1227 °C [2]. В работе 13] предполагают эвтектическую кристаллизацию в сплавах системы Au—Ра; растворимость Ра в Au при эвтектической температуре может составить от 0,1 до 1,0 % (ат.).
Литература
Chase W.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1983. V. 4. N 1. P. 123—124.
Bohet J„ Muller W.// J. Uss-Common Met. 1978. V. 57. N 2. P. 185-199.
Гуляев Б.Б., Дворецкая Г.Ф.// Диаграммы состояния металлических систем: Сб статей. М.: Наука, 1968. С. 267—273.
С.П. Алисова
Au-Pb. ЗОЛОТО-СВИНЕЦ
Результаты исследований системы Au—РЬ обобщены в работах [X, Э, Ш, 1]. На рис. 206 приведена диаграмма состояния Au—РЬ с учетом экспериментальных работ [2—4] и термодинамических расчетов [1]. Максимальная растворимость РЬ в Au составляет 0,11 % (ат.), a Au в РЬ — 0,2 % (ат.). При температуре 434 °C образуется фаза Аи2РЬ по перитектической реакции Ж + (Au) ₽ Au2Pb [3, 4], а при температуре 253 °C также по перитектической реакции образу- р», % (по массе)
Рис. 206. Au—РЬ
ются соединение AuPb2 [2, 4] и соединение AuPb3 (Ж + АиРЬ2 * у АиРЬ, 221,5 °C [4]). Эвтектическое превращение реализуется при температуре 212,5 °C и содержании 84,8 % (ат.) РЬ [Ж « АиРЬз + + (РЬ)]. Соединение Au2Pb имеет кубическую структуру типа MgCu2 (символ Пирсона cZ24, пр. гр. Рс/Зт), соединение AuPb2 изотипно СиА12 (символ Пирсона Z/12, пр. гр. Z4/mcm), соединение AuPb3 имеет тетрагональную структуру типа aV3S. Фаза AuPb3 при низких температурах может распадаться (-52 °C [1]). Все соединения в
системе Au—Pb обладают сверхпроводимостью при низких температурах [1]. В работе [1] оценена энтальпия смешения жидких сплавов и энтальпия образования соединений.
Литература
Okamoto Н., Massalski Т.В.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 3. P. 276-384.
Bhattacharyya J.P., Reynolds K.A.// J. Inst. Met. 1971. V. 99. P. 350-352.
Legendre B., Jaulmes S., Soubau C.// Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. 1971. V. 1. 273 С. P. 356-358.
Evans D.S., Prince A.// Alloy Phase Diagrams. Symp. Boston. Mass. Nov. 1982.
New York. 1982. Р. 383-388.New York. 1982. Р. 383-388.Г.77. Жмурко, Е.М. Соколовская
New York. 1982. Р. 383-388.
New York. 1982. Р. 383-388.
Au—Pd. ЗОЛОТО—ПАЛЛАДИЙ
По данным работ [X, Ш, 1,2] Au и Pd неограниченно растворимы в жидком и твердом состояниях (рис. 207). Параметры решетки сплавов линейно возрастают от 0,38896 нм для Pd до 0,40782 нм для Au [2]. Однако изучение изменения физических свойств сплавов (электросопротивление, термоЭДС) и рентгеновские исследования позволили наблюдать образование упорядоченных структур в области концентраций 15—80 % (ат.) Pd [Ш]. В работе [3] на монокристаллических пленках, полученных напылением, обнаружена область существования сверхструктуры Pd3Au типа Cu3Au (символ Пирсона
—г1 "—г—г■1" ■(Pd.Аи)/J1 11 111 1 1—г1 "—г—г■1" ■(Pd.Аи)/J1 11 111 1 1о ю го зо оо so воР^Au, •/•fam.)о ю го зо оо so воР^Au, •/•fam.)—г1жГ 11—1>514,4Г—г1жГ 11—1>514,4ГЛи, •/• (по массе)506010 75 00 85 90 95 ЮОЛи, •/• (по массе)506010 75 00 85 90 95 ЮОРяс. 207. Au—Pd
—г
1 "
—г
—г
■1" ■
(Pd.
Аи)
/
J
1 1
1 1
1
1 1 1
—г
1 "
—г
—г
■1" ■
(Pd.
Аи)
/
J
1 1
1 1
1
1 1 1
о ю го зо оо so во
Р^Au, •/•fam.)
о ю го зо оо so во
Р^Au, •/•fam.)
—г
1
ж
Г 1
1—
1
>51
4,4Г
—г
1
ж
Г 1
1—
1
>51
4,4Г
Ли, •/• (по массе)
506010 75 00 85 90 95 ЮО
Ли, •/• (по массе)
506010 75 00 85 90 95 ЮО
cP4, пр. rp. Pm 3 m) и построена температурно-концентрационная область ее существования, однако сверхструктуру этого типа авторы данной работы не наблюдали на тонких фольгах, полученных из массивных образцов. Анализ имеющихся исследований позволяет считать, что диаграмма состояния системы требует уточнения.
Литература
Савицкий Е.М., Полякова В.П., Тылкина М.А. Сплавы палладия. М.: Наука 1967.214 с.
Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1979. Т. 4. 576 с.
Kawasaki Y., Ino S., Ogawa S.// J. Phys. Soc. Japan. 1971. V. 30. N 6. P. 1758— 1759.
В.П. Полякова
Au-Pm. ЗОЛОТО—ПРОМЕТИЙ
Диаграмма состояния Au—Pm не построена. По аналогии с подобными системами предполагается существование соединений со структурой типа CsCl (символ Пирсона сР1, пр. гр. Pm 3 m) и параметром а = 0,3640 нм, а также соединений Au2Pm и Au7Pm2, структура которых не расшифрована [Ш].
Г.П. Жмурко
Au-Ро. ЗОЛОТО—ПОЛОНИЙ
Диаграмма состояния системы Au—Ро не построена. Сделано предположение [Э, 1], что при температуре выше 650 °C существует широкая область твердых растворов. Образование интерметаллических соединений в сплавах системы не установлено.
Литература
Okamoto Н., Massalski Т.В.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 4. P. 382-383.
Г.П. Жмурко
Au-Pr. ЗОЛОТО-ПРАЗЕОДИМ
Сведения о диаграмме состояния Au—Pr приведены в работах (X, 1—3]. На рис. 208 представлена диаграмма состояния Au—Pr по данным работ [1, 2]. Сплавы изготовляли в дуговой печи в инертной среде. В качеств шихтовых материалов использовали Au чистотой 99,99 % (по массе) и Рг чистотой 99,81 % (по массе). Исследование было выполнено методами термического и рентгеновского анализов. Соединения AuPr, Au2Pr и Au51Pr14 образуются из расплава при температурах 1416, 1210 и 1135 °C. Фаза AuPr при температурах 1360 и 550—430 °C претерпевает полиморфное превращение. Соеди-
Pr®/w (no массе)Pr®/w (no массе)
Pr®/w (no массе)
Pr®/w (no массе)
некие AuPr2 образуется по перитектической реакции Ж + AuPr * • AuPr2 при температуре 710 °C. В работе [3] определена кристалли- ческая структура полиморфных модификаций AuPr и установлено Образование в системе соединения АнбРг, структура которого изучена " j^oTe [4]. В работе [3] также сообщается, что фаза Аи2Рг принад- |Кит собственному структурному типу. В табл. 150 приведена
' аллическая структура соединений в системе Au—Pr по данным ггы [5].
лица 150. Кристаллическая структура соединений системы Au—Pr
единение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
С
AuPr2
6—
Co2Si
оР12, Рпта
г 0,7241
0,5046
0,9287
it.1534
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
С
AuPr(BT)
CsCl
сР2, РтЗт
0,386
—
AuPr(CT)
BCr
оС8, Стет
0,387
1,110
0,472
AuPr(HT)
BFe
оР&, Рпта
0,738
0,463
0,590
Au2Pr(BT)
Au2Nd
(Р108, Р4/птт
1,60
—
0,936
Au2Pr(HT)
Cu2Ce
о/12, Immo
0,4872
0,7040
0,8178
Au5lPr14
Ag5lGdl4
НР65, Рб/т
1,2769
—
0,9305
Au6Pr*
*P = 100,3
Au6Pr
тС28, С2/с
0,7765
0,7745
0,9076
Литература
Спеддинг Ф., Даан А. Редкоземельные металлы: Пер. с англ./ Под ред. Е.М. Савицкого. М.: Металлургия, 1965. 610 с.
Савицкий Е.М., Терехова В.Ф. Металловедение редкоземельных металлов. М.: Наука, 1975. 271 с.
McMasters O.D., Gschneidner, Jr., К.A., Bruzzone G.B., Palenzona А.// J. Less- Common Met. 1971. V. 27. N 2. P. 135-160.
Moreau J.M., Partite E.// Acta Crystallogr. 1974. V. 30. P. 1743—1748.
Е.И. Гладышевский, О.И. Водок, В.К. Печорский
Au—Pt. ЗОЛОТО—ПЛАТИНА
Система Au—Pt исследована методами термического, микроструктурного, рентгеновского анализов, измерением тепловых, электрических и других физических свойств [X, Э, Ш, 1—8]. На рис. 209 приведена обобщенная диаграмма состояния системы Au—Pt по данным работы [8]. Au и Pt неограниченно растворимы друг в друге в жидком и твердом состояниях. Твердый раствор (Au, Pt) распадается по кривой с максимумом при температуре 1260 °C. Пологий ход кривой ликвидус в интервале концентраций 20—61,5 % (ат.) Pt при температуре -1290 °C позволил предположить [X] существование в системе перитектического равновесия, что не нашло экспериментального подтверждения. Границы двухфазной области по данным раз-
Рис. 209. Au-PtРис. 209. Au-Pt
Рис. 209. Au-Pt
Рис. 209. Au-Pt
личных исследователей хорошо совпадают друг с другом. В работе [31 указано на возможность образования соединений Au3Pt, AuPt и AuPt3, являющихся метастабильными фазами.
Литература
Kralic G.// Z. Metallkunde. 1970. Bd. 61. N 10. S. 751-756.
Borelius G.// Phys. Seri. 1971. V. 4. N 3. P. 127-131.
Polanschutz W., Krautz E.// Surface Sci. 1974. V. 46. N 2. P. 602—610.
Савицкий E.M., Полякова В.П., Горина Н.Б., Рошан Н.Р. Металловедение платиновых металлов. М.: Наука, 1975. 423 с.
Соловьев К.С., Повалиев А.Д.// Нитевидные кристаллы и тонкие пленки: Сб. статей. Воронеж: Воронежский политехнический институт, 1975. Ч. 2. С. 194—196.
Schaller HJ.// Z. Metallkunde. 1979. Bd. 70. N 6. S. 354-358.
Благородные металлы: Справочник/ Под ред. Е.М. Савицкого. М.: Металлургия, 1984. 592 с.
Р. 46-^56.Р. 46-^56.Okamoto Н., Massalski Т.В.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 1.
Р. 46-^56.
Р. 46-^56.
В.П. Полякова
Au—Pu. ЗОЛОТО—ПЛУТОНИЙ
Диаграмма состояния Ан—Ри приведена на рис. 210 согласно работе [1] как вариант обобщения исследований фазовых равновесии в сплавах системы и проведенного термодинамического расчета. Ри практически не растворим в твердом Au, растворимость Au в еРи при температуре 652 °C составляет -1 % (ат.) [2]. В системе установле-
13*
Ри, •/• (по массе)
Рис. 210. Au—Ри
но существование восьми соединений. Соединения Au3Pu, Au2Pu, 0 (58 % (ат.) Au) и AuPu плавятся конгруэнтно в интервале температур 1250—1150 °C; соединения Au5Pu, Au4Pu, % (70 % (ат.) Au) образуются по перитектическим реакциям при температурах 820, 860 и 1075 °C, соответственно; соединение т| (35 % (ат.) Au) кристаллизуется по перитектоидной реакции AuPu + (PPu) * т| при температуре 170 °C [1]. При температурах 780 °C (90 % (ат.) Au), 1064 °C (73 % (ат.) Au), 1103 °C (65 % (ат.) Au), 1100 °C (52 % (ат.) Au) кристаллизуются эвтектики. Фаза Au3Pu имеет гексагональную структуру с параметрами решетки а = 1,2710 нм, с = 0,9210 нм [2], кристаллическая структура других соединений не расшифрована.
Литература
Okamoto Н., Massalski Т.В., Peterson D.E.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 6. P. 525-528, 579-580.
Кутайцев В.И., Чеботарев H.T., Андрианов M.B. и др.// Атомная энергия. 1967. Т. 23. С. 511-519.
В.П. Полякова
Au—Rb. ЗОЛОТО—РУБИДИЙ
Система Au—Rb исследована методами термического и рентгеновского анализов [1, 2]. Соединения Au5Rb (7,98 % (по массе) Rb), Au2Rb (17,81 % (по массе) Rb), AuRb (30,24 % (по массе) Rb) образуются по перитектическим реакциям при температурах 730, 580
Рис. 211. Au—Rb
и 498 °C, соответственно (рис. 211). Соединение Au5Rb имеет гексагональную решетку типа Си5Са (символ Пирсона йРб, пр. гр. Рб/ттт), а = 0,5760 нм, с = 0,4448 нм, с/а = 0,772. Соединение AuRb имеет структуру типа CsCl (символ Пирсона сР2, пр. гр. РтЗт), а = 0,4105 нм [4].
Литература
Kienast G., Werma J.// Z. Anorg. All. Chern. 1961. Bd. 310. N 5. S. 143—151.
Raub Ch., Compton V.B.// Z. Anorg. All. Chern. 1964. Bd. 332. N 2. S. 5-9.
Bronger W.// J. Less-Common Met. 1967. V. 12. N 4. P. 63—69.
Spicer W.E., Sommer A.H., White J.G.// Phys. Rev. 1959. V. 115. N 2. P. 57—64.
Л.Л. Зусман
Au-Re. ЗОЛОТО—РЕНИЙ
В системе Au—Re металлографическим [1] и рентгеновским [2] методами установлено отсутствие взаимной растворимости компонентов в жидком и твердом состояниях. Измерением электросопротивления [3, 4] показано, что при температуре 1000 °C в Au растворяется около 0,1 % (ат.) Re.
Литература
Flaminger К., Sauerwarld F.// Neue Huette. 1966. V. И. Р. 218—221.
Niemiec J.// Rocz. Chem. 1956. V. 30. N 2. P. 619-620.
Knoor B„ Star W.M., Rongen HJ.M.// Physica. 1964. V. 30. P. 1124-1130.
M.A. ТылкинаM.A. ТылкинаOkamoto H., Massalski T.B.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 4. P- 382-383.
M.A. Тылкина
M.A. Тылкина
Au—Rh. ЗОЛОТО—РОДИЙ
Диаграмма состояния Au—Rh впервые построена в работе [1J. Исследование проведено методами термического и микроструктурного анализов, измерением электросопротивления, термоЭДС, микротвердости фаз. Установлена широкая область расслоения в жидком состоянии. В работе [2] подтвержден общий характер диаграммы состояния системы, уточнена температура перитектической реакции 1068 °C (1100 °C [1]). Максимальная растворимость Rh в Au состав
лю^Л, % (am.)Rh
Рис. 212. Au—Rh
ляет 1,5 % (ат.), (10 % (ат.) [1]); растворимость Au в Rh определена равной -0,3 % (ат.), (2,7 % (ат.) [1]) при температуре 1068 °C. Обобщенный вариант диаграммы состояния системы Au—Rh, построенный на основании литературных данных и расчета с использованием простой термодинамической модели, приведен на рис. 212 по данным работы [3].
Литература
Рудницкий А.А., Хотииская А.Н.// Журнал неорганической химии. 1959. Т. 4. № 11. С. 2518-2524.
Raub Е., Falkenburg G.Z.// Z. Metallkunde. 1964. Bd. 55. S. 392-397.
Okamoto H., Massalski Т.В.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 4. P. 584—587.
В.П. Полякова
Au—Ru. ЗОЛОТО-РУТЕНИЙ
Диаграмма состояния Au—Ru характеризуется широкой областью несмешиваемости в жидком состоянии [X, 1]. Растворимость компонентов в твердом состоянии менее 0,5 % (ат.). Промежуточных фаз в системе не обнаружено [1]. На рис. 213 приведена диаграмма состояния системы Au—Ru, построенная на основании экспериментальных данных и расчета с использованием упрощенной термодина- ки, "/о (по массе)
ДаRu/Zo (am.)Ки
Рис. 213. Au—Ru
мической модели [2]. Температура перитектического равновесия Ж + * (Ru) ** (Au) равна 1066 °C. Предположительно растворимость Ru В Au при температуре перитектики составляет -2 % (ат.), a Au в Ru практически не растворяется.
Литература
.? 1. Рудницкий А.А., Новикова О.А.// Журнал неорганической химии. 1959. Т. 4. С. 1601-1605.
'А* 2. Okamoto Н„ Massalski Т.В.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 4. P. 388-390.
В.П. Полякова
Au-S. ЗОЛОТО-СЕРА
2" Методом термического анализа построен участок диаграммы ^Гояния системы Au—S [Э, 1] (рис. 214). Сплавы для исследования Уготовляли введением в расплавленное золото до полного насыще- ЭДМ небольших кусочков серы. На кривых охлаждения сплавов из
Рис. 214. Au—S
жидкого состояния наблюдалось два перегиба, первый из которых соответствовал началу кристаллизации Au, второй (1048 °C) — кристаллизации остального расплава при кипении избыточной S. Растворимость S в жидком Au составляет при температурах 1048, 1100, 1200, 1450 и 1600 °C, соответственно, 0,84; 0,67; 0,64; 0,37; 0,23 % (по массе). В работе [2] установлено образование сульфидов: AiinS (7,53 % (по массе) S), AuS (14,0 % (по массе) S) и Au2S3 (19^62 % (по массе) S).
Литература
Vogel R., Gerbhardt R.// Z. Metallkunde. 1961. Bd. 52. N 5. S. 318-320.
Вол A.E., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т. 3. 815 с.
В.П. Полякова
Au—Sb. ЗОЛОТО-СУРЬМА
Диаграмма состояния Au—Sb (рис. 215) построена на основании результатов термического, микроструктурного и рентгеновского анализов, а также измерения физических свойств [X]. При кристаллизации в системе наблюдается образование по перитектической реакции при температуре 460 °C соединения AuSb2, имеющего узкую область гомогенности. Предположительно AuSb2 существует в трех модификациях с температурами перехода -355 и 408 °C. Низкотем-
Рис. 215. Au—Sbпературная модификация AuSb2 имеет кубическую решетку типа пирита FeS2 (символ Пирсона сР12, пр. гр. РаЗ) с параметром решетки а = 0,665+0,666 нм для монокристаллического образца, выращенного из высокочистого Au и Sb чистотой 99,99 % (по массе) [Ш]. Кривая растворимости Sb в Au имеет ретроградный характер. Температура, °C 600500400360300200Растворимость Sb:Рис. 215. Au—Sbпературная модификация AuSb2 имеет кубическую решетку типа пирита FeS2 (символ Пирсона сР12, пр. гр. РаЗ) с параметром решетки а = 0,665+0,666 нм для монокристаллического образца, выращенного из высокочистого Au и Sb чистотой 99,99 % (по массе) [Ш]. Кривая растворимости Sb в Au имеет ретроградный характер. Температура, °C 600500400360300200Растворимость Sb:■■ 111 inn 01П 640.340■■ 111 inn 01П 640.340
Рис. 215. Au—Sb
пературная модификация AuSb2 имеет кубическую решетку типа пирита FeS2 (символ Пирсона сР12, пр. гр. РаЗ) с параметром решетки а = 0,665+0,666 нм для монокристаллического образца, выращенного из высокочистого Au и Sb чистотой 99,99 % (по массе) [Ш]. Кривая растворимости Sb в Au имеет ретроградный характер. Температура, °C 600500400360300200
Растворимость Sb:
Рис. 215. Au—Sb
пературная модификация AuSb2 имеет кубическую решетку типа пирита FeS2 (символ Пирсона сР12, пр. гр. РаЗ) с параметром решетки а = 0,665+0,666 нм для монокристаллического образца, выращенного из высокочистого Au и Sb чистотой 99,99 % (по массе) [Ш]. Кривая растворимости Sb в Au имеет ретроградный характер. Температура, °C 600500400360300200
Растворимость Sb:
■■ 111 inn 01П 640.340
■■ 111 inn 01П 640.340
Au в (Sb) практически не растворимо [X]. Термодинамический расчет, проведенный в работе [1], подтвердил положение фазовых областей в системе и находится в хорошем соответствии с имеющимися литературными данными. При кристаллизации с большими скоростями охлаждения в системе наблюдается образование аморфных [2] и метастабильных фаз [3—5], существующих в тонких пленках.
Литература
Esdaile J.D.// Lunes. Set and Eng. 1972. V. 4. N 1. P. 38-55.
Hauber P., Muller W.H.-G., Baumann F.// Z. Phys. 1979. Bd. 35. N 1. S. 67-72.
Вол A.E., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем, М.: Наука, 1976. Т. 3. 815 с.
_ 4. Muller W.H.-G., Baumann F., Bucker W.// Thin Solid Films. 1975. V. 28. N 1.
P. 83—91
Simic V., Marinkovic Z.// J. Less-Common Met. 1977. V. 53. N 2. P. 287-288.
В.П. Полякова
Au—Sc. ЗОЛОТО-СКАНДИЙ
Диаграмма состояния Au—Sc построена по данным работы [Ш, 1] и приведена на рис. 216. Сплавы изготовляли в дуговой печи в инертной среде, подвергали отжигу при 780 °C и закалке в воде. В качестве шихтовых материалов использовали Au чистотой 99,99 % (по массе) и Sc чистотой 99,95 % (по массе). Исследование было выполнено методами термического и рентгеновского анализов. Максимальная растворимость Sc в Au составляет 8,8 % (ат.) при 1040 °C — температуре предполагаемой эвтектической кристаллизации с
А иSc, % (ат.)
Рис. 216. Au—Sc
образованием смеси твердого раствора на основе Au и соединения, состав которого точно не установлен как и состав эвтектической точки. В работе [2] приведены кристаллографические характеристики соединений в системе с учетом всех известных публикаций (табл. 151). Кристаллическая структура AuSc2 не определена.
Au—Se
Таблица 151- Кристаллическая структура
395
соединений системы Au—Sc
Соединение
Прототип
Символ нирсо- на, пр. гр.
а
С
AuSc
Au2Sc
Au4Sc
CsCl
MoSi2
Ni4Mo
сР2, РтЗт
t/6, 74/ттт
то, /4/т
0,337
0,352
0,657
0,899
0,407
^ Р.Е., Gschneidner, Jr., К.А., McMasters O.D.// Trans. AIME. 1965. V. 233.
N 8. P. 1488-1496. _
2. Глдцышевский ний редкоземельных
Е.И., Бодах О.И. Кристаллохимия интерметаллических соедине- металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с.
Е.И. Гладытевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
Au—Se. ЗОЛОТО-СЕЛЕН
Приготовление сплавов Au с Se затруднено из-за высокой упругости паров Se при температуре плавления Au. Первоначально был построен участок диаграммы состояния в области, богатой Au [1]. В работе [2] диаграмма состояния Au—Se построена полностью (рис. 217). Получение сплавов подробно описано в работах [2, 3]. Исследо-
Рис. 217. Au—Se
вание проведено методами термического и рентгеновского анализов. Au и Se ограниченно смешиваются друг с другом как в твердом, так и в жидком состоянии. Область несмешиваемости в жидком состоянии при монотектической температуре 963 °C расположена между 15 и 33 % (ат.) Se. Монотектическая точка другой области несмешиваемости соответствует температуре 760 °C и содержанию -52 % (ат.) Se [4]. Согласно данным работы [1] эта область несмешиваемости Ж2 + Ж3 простирается до 100 % (ат.) Se. В работе [5] граница несмешиваемости отвечает 99,0 % (ат.) Se; при температуре 425 °C по перитектической реакции с участием жидкости, содержащей 99,5 % (ат.) Se, образуется фаза aAuSe.
Окончание кристаллизации сплавов в системе Au—Se с образованием Se и фазы PAuSe происходит по вырожденной эвтектике при температуре 217 °C [5]. Переход aAuSe— pAuSe осуществляется при температуре 376 °C. Соединение AuSe имеет моноклинную структуру с параметрами решетки для aAuSe: а = 1,2202 нм, b = 0,3691 нм, с = = 0,8431 нм, р = 103,1°; для pAuSe: а = 0,8363 нм, b = 0,3667 нм, с = 0,6268 нм, р = 106,0° [1]. Растворимость Ап в Se при температуре 750 °C менее 0,1 % (ат.).
Литература
Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т. 3. 815 с.
Rabenan A., Bau Н„ Rosenskin R.// J. Less-Common Met. 1971. V. 24. N 3. P. 291-299.
Blachnik R„ Schneidner A.// Z. Anorg. All. Chern. 1970. Bd. 372. S. 314—316.
Granton G.E., Heyding R.D.// Canad. J. Chem. 1968. V. 46. P. 2637-2641.
Gatner B., Blachnik R.// Z. Metallkunde. 1975. Bd. 66. N 6. S. 356-359.
Г.П. Жмурко
Au—Si. ЗОЛОТО—КРЕМНИЙ
Диаграмма состояния Au—Si приведена на рис. 218 по данным работ [X, Э, 1]. Сплавы изготовляли в дуговой печи из смеси компонентов: Au чистотой 99,99 % (по массе) и Si чистотой 99,99 % (по массе). Исследование было выполнено методами термического и рентгеновского анализов. При температуре 370 °C и содержании 69 % (ат.) Au кристаллизуется эвтектика. Растворимость Au в твердом Si определена методом меченых атомов и при температуре 1280 °C составляет -2- 10'4 % (ат.). Сведения о кристаллической структуре метастабильных соединений в сплавах Au—Si приведены в работах [V-C] (табл. 152).
Рис. 218. Au—Si
т я б л и и а 15 2. Кристаллическая структура соединений системы Au-gi
Соединение
Сингония
Параметры решетки, нм
а
6
С
AU23SI77
Кубическая
0,960
—
1,116
AujSi
Ромбическая
0,782
0,555
Au4Si
Кубическая
0,5554
—
—
Au5Si*
Прототип f
Мп, символ Пир<
0,6750
:она сР20, пр. гр
Р4,32.
Литература
1. Vaidya S.N., Joshi O.K.// J. Less-Common Met. 1988. V. 116. N 2. L1-L4.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
Au—Sm. ЗОЛОТО-САМАРИЙ
Система Au—Sm впервые была исследована с целью определения существования соединений в сплавах системы и установления их кристаллической структуры [Ш]. Полностью диаграмма состояния системы Au—Sm построена в работе [1] (рис. 219). Определению и Уточнению кристаллических структур отдельных соединений посвящены работы [2, 3]. Сплавы выплавляли в дуговой печи в атмосфере
Рис. 219. Au—Sm
Ar и гомогенизировали в тиглях из Та или W. В качестве шихтовых материалов использовали Au чистотой 99,99 % (по массе) и Sm чистотой 99,9 % (по массе). Исследование было выполнено методами термического и рентгеновского анализов.
В сплавах системы Au—Sm установлено образование восьми соединений, кристаллическая структура которых приведена в табл. 153 ([V-C]). Соединения AuSm, Au2Sm и Au51Sm14 плавятся с открытым максимумом при температурах 1525, 1180 и 1210 °C, соответственно. При температуре 1480 °C фаза AuSm претерпевает полиморфное превращение. Фазы AuSm2, Au7Sm6, Au10Sm7, Au3Sm, Au6Sm образуются по перитектическим реакциям при температурах 865, 1170, 1105, 1135 и 800 °C, соответственно. При температурах 705 °C (20 %
(ат.) Au), 1080 °C (62 % (ат.) Au), 1085 °C (70 % (ат.) Au), 770 °C (90 % (ат.) Au) кристаллизуются эвтектики. Растворимость Au в Sm в твердом состоянии при температуре 768 °C не превышает 0,3 % (ат.)-
Таблица 153. Кристаллическая структура соединений системы Au—Sm
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
AuSm2
SiCo2
oP12, Рпта
0,7139
0,4982
0,9157
Au^Sm,
Au^Sm-y
t/136, I4jacd
1,0400
—
—
AuSm(BT)
CsCl
oPT, РтЗт
0,3621
—
—
AuSm (НТ)
CrB
оС8, Стет
0,380
1,100
0,466
AuSm
FeB
оР8, Рпта
0,725
0,457
0,585
Аи^т^
—
R3m
1,3607
0,6039
Au2Sm
Au2Nd
tP\ 08, Р4) птт
1,5681
—
0,9205
Au3Sm
Cu3Ti
tP4, Р4/ттт
0,6397
0,4966
0,5068
Au51Sml4
Au51Gdl4
hP65, Рб/т
1,2673
—
0,9232
Au6Sm
Au6Sm
tP56, Р4г/пст
1,0387
—
0,9789
‘Гексагональная сингония.
Кристаллическая структура соединений Au10Sm7 и Au3Sm не определена. Кроме перечисленных фаз, в работах [V-C] сообщено о структуре еще одного соединения Au6Sm (см. табл. 153).
Литература
McMasters O.D., Gschneidner, Jr., К.А.// J. Less-Common Met. 1973. V. 30. N
3. P. 325-342.
Moreau J.-M., Parthe E.// Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. 1972. V. 274. N 12. P. 823.
Flack H.D., Moreau J.-M., Parthe E.// Acta Crystallogr. B. 1974. 30. N 3. P. 820-821.
Е.И. Гладышевский, О.И. Водок, В.К. Печорский.
XuSn. ЗОЛОТО-ОЛОВО
На рис. 220 представлена диаграмма состояния Au—Sn по данным работ [X, Э, Ш, 1]. Исследование сплавов проведено методами термического, микроструктурного и рентгеновского анализов, измерением электропроводности. Максимальная растворимость Sn в Au составляет -6,8 % (ат.), растворимость Au в 0Sn -0,2 % (ат.), в «Sn -0,006 % (ат.) [1]. В системе Au—Sn установлено образование пяти соединений: фаза 0 состава Au10Sn (80 % (ат.) Sn) образуется по перитектоидной реакции и устойчива выше 250 °C (верхний предел устойчивости этой фазы не установлен); фаза ( существует в интервале концентраций 11,07—16,3 % (ат.) Sn при температуре 275 °C и распадается по эвтектоидной реакции С * (Au) + С- Фаза С состава Au5Sn устойчива при 17 % (ат.) Sn и образуется конгруэнтно при перекристаллизации твердого раствора на основе фазы ( при температуре 190 °C [2]. Соединение AuSn (фаза 6) плавится конгруэнтно,
Sn, % (по массе)
Рис. 220. Au—Sn
область гомогенности 50—50,5 % (ат.) Sn; соединение AuSn2 (фаза е) образуется по перитектической реакции в узкой области гомогенности; фаза ц (AuSn4) кристаллизуется также по перитектической реакции (252 °C) и не стабильна при низких температурах [3, 4]. При температурах 278 и 217 °C и содержаниях 29,5 и 80 % (ат.) Sn соответственно, протекают эвтектические реакции, а при температурах 309 и 252 °C — перитектические превращения, связанные с
образованием фаз e и т). Фаза р претерпевает эвтектоидный распад при температуре 250 °C и содержании 91 % (ат.) Ап.
Эвтектоидный распад фазы £ наблюдается при температуре ниже 100 °C и содержании 10 % (ат.) Sn и при температуре 190 °C и содержании 18,5 % (ат.) Sn. Кристаллическая структура соединения Au10Sn (Р) изотипна TiNi3 (символ Пирсона ЛР16, пр. гр. Рб^/ттс). Фаза С имеет структуру типа Mg (символ Пирсона НР2, пр. гр. pbJmmc). В работе [2] установлено, что фаза С' имеет гексагональную плотноупакованную структуру, структурный тип не установлен. Соединение AuSn (фаза б) изотипно NiAs (символ Пирсона КРА, пр. ip. Рб^ттсУ Соединение AuSn2 (фаза е) имеет ромбическую структуру. Соединение AuSn4 (фаза д) имеет также ромбическую структуру и изотипно PtSn4.
Литература
Okamoto Н„ Massalski Т.В.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 5. P. 492—503.
Osada K., Yamaguchi S., Hirabayashi M.// Trans. Japan Inst. Met. 1974. V. 15. N 4. P. 256-260.
Labulle B„ Petipas C.// Scr. Metall. 1978. V. 12. N 7. P. 51-59.
Favier J.J., Turpin M.// Acta Metall. 1979. V. 27. N 6. P. 1021—1030.
Г.П. Жмурко, E.M. Соколовская
Au—Sr. ЗОЛОТО-СТРОНЦИЙ
Диаграмма состояния Au—Sr (рис. 221) построена в основном по данным работы [1]. Исследование проводили методами термического, микроструктурного и рентгеновского анализов и измерением плотности, микротвердости и электросопротивления.
’ В системе Au—Sr установлено существование химических соединений Au5Sr и Au2Sr, плавящихся конгруэнтно при 1040 и 1085 °C, и Au3Sr7 и AuSrg, образующихся по перитектическим реакциям при Температурах 590 и 640 °C, соответственно. Формула соединения Au3Sr? принята по работе [2]. Кроме того, в этой системе образуются Вще три промежуточные фазы а, Р и у. Фаза а содержит несколько более 50 % (ат.) Sr и плавится конгруэнтно при 970 °C, фаза р образуется по перитектической реакции приблизительно при содер- жании 59 % (ат.) Sr и устойчива только в интервале температур 725—770 °C. Фаза у содержи i при температуре 750 °C (температура Перитектоидной реакции ее образования) 63,5 % (ат.) Sr. Эвтектические нонвариантные превращения в системе Au-Sr происходят при ^концентрациях Sr в жидкой фазе: 7; 22,5; 44,0 и 83,5 % (ат.) и Температурах 890, 875, 850 и 520 °C, соответственно.
> Золото и стронций взаимно не растворимы друг в друге в твердом Состоянии. Из всех промежуточных фаз системы Au—Sr широкую
AuSr, % (am.)SrAuSr, % (am.)SrРис. 221. Au—Sr
AuSr, % (am.)Sr
AuSr, % (am.)Sr
область гомогенности от 58,5 до 71,5 % (ат.) Sr при температуре 590 °C имеет только фаза у. Химическое соединение Au5Sr, фазы к и р имеют узкую область гомогенности, не превышающую 1,5; 2,5 и 1 % (ат.) Sr, соответственно. Для остальных промежуточных фаз системы Au—Sr области гомогенности не обнаружены. Кристаллическая структура фаз, образующихся в системе, указана в табл. 154.
Таблица 154. Кристаллическая структура соединений системы Au—Sr
Соединение
Прототип
Символ Пир- сона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
ь
с
Au5Sr
Cu5Ca
АР6, Рб/ттт
0,5616
—
0,4607
[1]
Au2Sr
CeCu2
о/12, Imma
0,4700
0,7489
0,8234
[3]
AuSr(a)*
Новый тип
тР40, Pl^m
0,4013
0,4697
0,6192
[4]
Au3Sr7
Th7Fe3
hP20, Р63тс
1,107
0,7161
[2]
AuSrg“
—
—
—
—
—
[11
’р = 94,21”.
Гексагональная сингония.
Литература
Feller-Kniepmeier М., Heumann Т.// Z. Metallkunde. 1960. Bd. 51. N 7. S. 404— 408.
Merlo F., Fornasini M.L.// Rev. Chimie. Minerail. 1984. V. 21. N 3. P. 273—281.
Alcock C.B., Itkin V.P., Okamoto H., Massalski T.B.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 5. P. 452-454.
Fornasini M.L.// J. Solid State Chern. 1985. V. 59. N 1. P. 60—64.
Л. Л. Зусман, Л. Л. Рохлин
Au—Та. ЗОЛОТО—ТАНТАЛ
На основании обобщения литературных и эксперт пяпных построена ориентировочная диаграмма состояния Au—Та (рис. 222) [1]. Эта диаграмма воспроизведена в справочнике [М].
Следует отметить, что сплавы системы трудно готовить из-за большой разницы температур. Компоненты полностью растворяются друг в друге в жидком состоянии, при кристаллизации образуется сложная система с несколькими промежуточными фазами. При этом установлено, что образуются равновесные фазы: твердые растворы на основе чистых металлов (Au) и (Та), а также соединения Аи2Та3, АпТа5 и о. Предполагается существование также фаз: низкотемпературной (ниже 800 °C) в области концентраций между Au и Аи2Та3 д высокотемпературной (выше 1600 °C) Аи2Та3 (ВТ). Согласно данным работы [2] в области концентраций фаз о и АиТа5 образуется фаза АиТа3. В работе [1] фаза АиТа3 соответствует фазе АиТа5.
ЛиТа, "7® fam.)ТаЛиТа, "7® fam.)ТаРве. 222. Au—Та
ЛиТа, "7® fam.)Та
ЛиТа, "7® fam.)Та
Образующиеся в системе интерметаллические, кроме фаз о и АиТа5, соединения не имеют области гомогенности.
Растворимость Та в Ап, определенная микроскопическим методом [2], составляет 11,3 % (ат.) при температуре 1000 °C и 8,5 % (ат.) при температуре 500 °C. Определенная в работе [2] рентгеновским методом растворимость Та в Ац составляет при температуре 1000 °C 10,8 % (ат.). Признаки заметной растворимости Au в Та в твердом состоянии не наблюдались [2]. В работе [1] тем не менее предполагается несколько большая растворимость Та в твердом Ап, чем в работе [2]. Кроме того, в работе [1] предположительно принимается существенная растворимость Au в твердом Та.
Сведения о кристаллической структуре промежуточных фаз представлены в табл. 155.
Таблица 155. Кристаллическая структура соединений системы Au—Та
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Аи2Та3(НТ)
Au2Nb3
то, 14/ттт
0,338
0,305
[1, Э]
О
ри
1Р30, Р4г/тпт
1,006
0,523
[1]
АиТа3
Cr3Si
сР8, РтЗп
0,5223
—
[1, 2]
Литература
1. Okamoto Н., Massalski Т.В.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. 6. N 4. P. 365— 368.
2. Raub E., Beeskow H., Menzel D.// Z. Metallkunde. 1961. Bd. 52. N 3. S. 189-193.
В.П. Полякова
Au-Tb. ЗОЛОТО—ТЕРБИЙ
В работах Гшнейднера, Ридера, Чао, Лю и Дувеза [Ш] определена растворимость ТЬ в Au и обнаружена одна интерметаллическая фаза AuTb. В работе [1] построена часть диаграммы состояния (менее 5 % (ат.) ТЬ) (рис. 223).
Сплавы изготовляли в дуговой печи в инертной атмосфере, подвергали отжигу при 780 °C и закалке в холодной воде.
В качестве компонентов использовали золото чистотой 99,99 % (по массе) Au и тербий чистотой 99,88 % (по массе) ТЬ.
Исследование было выполнено методами дифференциального термического и рентгеноструктурного анализов.
Максимальная растворимость тербия в золоте составляет 1,5 % (ат.) при температуре 809 °C. При этой же температуре кристаллизуется эвтектика, состав которой точно не устанавливался.
В работе [2] приведена кристаллическая структура (табл. 156) интерметаллических соединений системы Au—ТЬ с учетом известных публикаций.
Таблица 156. Кристаллическая структура соединений системы Ац—ТЬ
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
AuTb2
PbCl2
оР12, Рпта
0,7078
0,4929
0,8938
AuTb
CsCl
сР2, РтЗт
0,3576
—
—
AuTb
BCr
оС8, Стет
0,373
1,090
0,462
Au2Tb
MoSi2
tI6, 14/ттт
0,371
—
0,869
Au3Tb
PCu3Ti
оР8, Рттп
0,6115
0,4992
0,5096
A“5iTb14
Ag5,Gdl4
ЬР68 РЫт
1,2579
—
0,9166
Au6Tb
Au6Sm
tP56, Р4г/ пет
1,032
—
0,969
Литература
Rider Р.Е., Gshneidner, Jr., K.A., McMasters O.D.// Trans. AIME. 1965. V. 233. N 8. P. 1488-1496.
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
Ап—Тс. ЗОЛОТО—ТЕХНЕЦИЙ
Диаграмма состояния Au—Тс не изучена. На основании измерения электропроводности сплавов было установлено, что растворимость технеция в золоте при температуре 10СЮ °C очень мала [М, 1]. В работе [1] указывается на возможность существования в системе соединений АиТс и АиТс2.
Литература
Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т. 3. 815 с.
Т.П. Жм^рко
Au—Те. ЗОЛОТО—ТЕЛЛУР
На рис. 224 показана диаграмма состояния Au—Те, построенная по результатам термического анализа и приведенная в работе [X]. Существование фазы АиТе2 (56,41 % (по массе) Те) подтверждено микроскопическими исследованиями и измерением электрохимических потенциалов сплавов. Это соединение существует в природе в
Рис. 224. Au—Те
диде минералов калаверита (моноклинная решетка с двумя формуль- дыми единицами в элементарной ячейке, параметры которой а = „ 0,719 нм, b = 0,441 нм, с = 0,508 нм, р = 90°) и креннерита (ромбическая решетка с восемью формульными единицами в ячейке, периоды которой а = 1,654 нм, b = 0,882 нм, с = 0,446 нм). Растворимость теллура в золоте меньше 0,1, но больше 0,01 %. Рентгеновское исследование [1] сплавов в области концентраций 59,6—84,7 % (ат.) Те, закаленных из жидкого состояния, показывает существование метастабильной фазы, которая имеет простую кубическую решетку с параметром 0,2960±0,0001 нм при содержании 62,5 % (ат.) Те и 0,3055±0,0002 нм при содержании 7 4,5 % (ат.) Те. Непрондициро- ванная фаза обнаружена также в сплаве с 94,5 (ат.) Те.
Представленная на рис. 224 диаграмма согласуется с диаграммой, приведенной в работе [М].
Литература
Luo H.-L., Klement W.// J. Chern. Phys. 1962. V. 36. N 7. P. 1870-1874.
Л.С. Гузей
Au—Th. ЗОЛОТО-ТОРИЙ
Результаты исследования сплавов системы Au—Th обобщены в работе [1] и в основном базируются на данных работы [2]. При этом учитывались результаты работ [3—8], которые были получены различными авторами иногда на довольно грязных материалах. Согласно этим результатам в системе Au—Th существуют три конгруэнтно Плавящихся соединения: Au3Th (1460 °C), Au2Th (1450 °C) и AuTh2 (температура плавления не определена) и протекают четыре эвтектические реакции, указанные в табл. 157.
Таблица 157. Нонвариантные равновесия в системе Au—Th [1]
Реакция
Содержание Th в жидкой фазе, % (ат.)
Температура, °C
Ж * (Au) + Au3Th
10
810
' Ж * Au3Th + Au2Th
30
1250
Ж * Au2Th + AuTh2
43
1350
Ж - AuTh2 + Th
80
1100
Растворимость Th и Au друг в друге в твердом состоянии весьма незначительна.
Соединение Au2Th имеет гексагональную структуру типа А1В2 *имвол Пирсона ИРЗ, пр. гр. Рб/ттт) с параметрами а = 0,4740 нм, ^^ 0,3402 нм [3], соединение AuTh2 — тетрагональную типа СиА12
(символ Пирсона till, пр. гр. 14/тст) с параметрами а = 0,7462 нм, с = 0,5989 нм [7]. Кристаллографическая структура соединения Au3Th не установлена, однако в работе [6] сообщается, что это соединение имеет гексагональную структуру, изоструктурную Ag3Pu, а в работе [8] высказано предположение, что состав этой фазы Au3 6Th.
б более поздней работе [9] построена диаграмма состояния, которая отличается от существующей ранее большим числом интерметаллических соединений. Исследования проведены методами микроструктурного, рентгеновского и дифференциального термического анализов. Для приготовления образцов использовали Th чистотой 99,5 % (по массе) и Au чистотой 99,999 % (по массе). Сплавы получали плавкой в дуговой печи в защитной атмосфере.
Авторами работы [9] обнаружено шесть интерметаллических соединений: Au^Th^, Au2Th, Au4Th3, AuTh, Au2Th3 и AuTh2 (рис. 225). Наиболее богатому золотом соединению приписана формула Au51Th14 и, по мнению авторов работы [9], эта фаза должна заменить соединение Au3Th, которое не существует. Соединения Au5iTh14, Au2Th и Au4Th3 плавятся конгруэнтно при температурах 1440, 1405 и 1420 °С. Соединения AuTh, Au2Th3 и AuTh2 образуются по перитектическим реакциям при температурах 1280, 1180 и 1110 °C, соответственно. Составы четырех эвтектик и температуры их кристаллизации согласно работе [9] указаны в табл. 158.
Таблица 158. Нонвариантные реакции в системе Au—Th [9]
Реакция
Содержание Th в жидкой фазе, % (ат.)
Температура, °C
Ж - (Au) + Au5ThJ4
-5
825
Ж •• Au5|Thl4 + Au2Th
28,5
1325
Ж - Au2Th + Au4Th3
39
1330
Ж - AuTh2 + (Th)
76
-1050
В общем температуры и концентрации эвтектических точек близки тем, которые указаны в работе [1]. Диаграмма состояния, построенная в работе [9], представлена на рис. 225.
Стехиометрия и кристаллическая структура соединения Au51Th14 соответствует структурному типу Ag51Gd14 (символ Пирсона hP65, пр. гр. Р&т) с параметрами а = 1,2809 нм, с = 0,9264 нм [9]. Для соединений Au2Th и AuTh2 реализуются структурные типы А1В2 и СиА12, что соответствует результатам работ [3, 7]. Соединение Au4Th3 имеет структуру типа Pd4Pu3 (символ Пирсона ЛА42, пр. гр. ЛЗ) с параметрами а = 1,3732 нм и с = 0,6129 нм [9]. Рентгенографические исследования фаз AuTh и Au2Th3 очень затруднены ввиду быстрого окисления образцов из сплавов области концентраций 40—70 % (ат.) Th. Высказано предположение, что соединение AuTh имеет структуру типа СгВ (символ Пирсона оС8, пр. гр. Cmcml по аналогии с фазами ThX, где X = Rh, Ir, Pt, а соединение Au2Th3 имеет кубическую структуру с параметром а = 1,120 нм [9]. Все Фазы в этой системе, видимо, не обладают заметными областями Растворимости, только для AuTh2 по аналогии с другими фазами тория типа СиА12 возможно существование некоторой области гомогенности.
Для окончательного решения, какой из вариантов диаграммы Состояния Au—Th является более достоверным, следует провести Дополнительные исследования.
Литература
Okamoto H., Massalski T.B., Peterson D.E.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986 V. 7. N 6. P. 528-529.
Raub E., Engel M.// Z. Electrochemie. 1943. Bd. 49. S. 487-493.
Brown A.// Acta Crystallogr. 1961. V. 14. N 8. P. 860—865.
Murray J.R.// J. Inst. Met. 1955/56. V. 84. N 4. P. 91-96.
Thompson LR.// J. Nucl. Mater. 1965. V. 15. N 1. P. 88—94.
Berlin B.O.// 3. Less-Common Met. 1972. V. 29. N 4. P. 337-348.
Havinga E.E., Damsma H., Hokkeling P.// J. Less-Common Met. 1972. V. 27. N2 P. 169-186.
Bailey D.M.// J. Less-Common Met. 1973. V. 30. N 1. P. 164—166.
Palenzona A., Cirafici S.// 3. Less-Common Met. 1986. V. 124. N 1/2. P. 245—249.
Т.П. Жмурко, E.M, Соколовская
Au-Ti. ЗОЛОТО-ТИТАН
Диаграмма состояния Au—Ti (рис. 226) построена согласно справочнику [М]. Она в основном соответствует диаграмме состояния, приведенной в справочнике [Ш]. В системе образуются четыре промежуточные фазы: Ti3Au, TiAu, TiAu2 и TiAu4. На основе Au и Ti образуются ограниченные твердые растворы.
Максимальная растворимость Ti в Au при температуре перитектики 1123 °C составляет 13 % (ат.); при 800 °C — 4,95 % (ат.); при 700 °C - 3,15 % (ат.); 600 °C - 2,0 % (ат.); 500 °C - 0,85 % (ат.) [1]. Растворимость Au в pTi при 1000 °C — 5,0 % (ат.), в «Ti при 700 °C -2,0 % (ат.) [Ш].
Рис. 226. Au—Ti
Промежуточные фазы TiAu2, TiAu, Ti3Au образуются непосредственно из расплава конгруэнтно. Соединение TiAiin образуется по перитектической реакции при температуре 1172 °C. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 159.
Таблица 159. Кристаллическая структура соединений системы Au—Ti
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источ- НИК
а
b
с
TiAu4 (79—82 % (ат.) Au)
№4Мо
то, Шт
0,6458- 0,6461
0,3983- 0,3997
[2]
TiAu2
MoSi2
ПО, 141 ттт
0,3419
0,3429
0,3430
—
0,8514— 0,8538 0,8538
[2] [Ш]
[3]
yTiAu (38—52 % (ат.) Au)
CsCl
сР2, РтЗт
—
[М]
(iTiAu (49-50 % (ат.) Аи)
Au Cd
оР4, Ртпш
0,488
0,488
0,463
[М, Ш]
eTiAu
CuTi
1Р4, Р4/птт
0,333(5)
—
0,602(8)
(М, 3]
Т13Аи
Cr3Si
сР8, РтЗп
0,508(9)
—
—
[М, 3]
В скобках указана область гомогенности.
Литература
1. Hahlbohm H.D.// Z. Metallkunde. 1963. Bd. 54. N 9. S. 515-518.
2. Pietrokowske P.// J. Inst. Met. 1961/1962. V. 90. N 11. P. 434-438.
3. Stolz E., Schubert K.// Z. Metallkunde. 1962. Bd. 53. N 7. S. 433-444.
В.П. Полякова
Au—Tl. ЗОЛОТО—ТАЛЛИЙ
Результаты исследования сплавов системы Au—Tl достаточно полно обобщены в справочнике [X]. Диаграмма состояния Au—Tl представлена на рис. 227 [X].
Установлено, что Au и Ti образует диаграмму состояния простого : эвтектического типа, температура эвтектики 131 °C. В эвтектике содержится 72,3 % (ат.) Т1. В справочнике [X] указывается на ; ретроградный характер линии солидус со стороны Au с максимальной ; растворимостью Т1 в твердом Au при температуре 800 °C. Растворимость Т1 в твердом Au при различных температурах составляет в %
дц71, У. ( am)71
Рис. 227. Аи-Т1
(ат.): 0,48, 0,75, 0,73, 0,91, 0,81, 0,71, 0,51, 0,35, 0,21 и 0,11, соответственно, при температурах 1040, 1000, 900, 800, 600, 500, 450, 400, 300 и 200 °C [X].
Г. П. Жмур ко
Au—Tm. ЗОЛОТО—ТУЛИЙ
В работах Гшнейднера, Ридера, Дуайта, Чао, Лю и Дувеза [Ш] определена растворимость Tm в Au. В работе [1] построена часть диаграммы состояния (менее 15 % (ат.) Tm) (рис. 228), а в работе [2] впервые обнаружены интерметаллические соединения.
Исследования выполнены методами дифференциального термического и рентгеноструктурного анализов.
Максимальная растворимость Tm в Au составляет 6,5 % (ат.) при температуре 842 °C. При этой же температуре кристаллизуется эвтектика, состав которой точно не устанавливался. В работе [2] найдено, что фаза AuTm при температуре 1720 °C претерпевает полиморфное превращение.
В работе [3] приведены кристаллографические характеристики (табл. 160) интерметаллических соединений с учетом всех известных публикаций.
Таблица 160. Кристаллическая структура соединений системы Au—Tm
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
С
AuTm2
AuTm
РЬС12
CICs
оР12, Рпта
сР2, РтЗт
0,6958
0,35196
0,4834
0,8767
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
AuTm
BCr
оС8, Стет
0,362
1,078
0,457
Au2Tm
MoSi2
«6, 14! ттт
0,36479
—
0,89018
Au3Tm
₽Cu3Ti
оР8, Рттп
0,6016
0,4943
0,5071
Au4Tm
Ni4Mo
то, 14/т
0,6634
—
0,41413
Рис. 228. Au—Tm
Литература
Rider Р.Е., Gschneidner, Jr., К.А., McMasters O.D.// Trans. Soc. AIME. 1965. V. 233. N 8. P. 1488-1496.
McMasters O.D., Gschneidner, Jr., K.A., Bruzzone G., Palenzona A.// J. Less- Common Met. 1971. V. 25. N 2. P. 135-160.
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
Au-U. ЗОЛОТО—УРАН
Диаграмма состояния Au—U построена на основании результатов термического, рентгенографического и микроструктурного анализов [X]. Положение фазовых областей в системе подтверждено термодинамическими расчетами [1]. Диаграмма состояния Au—U приведена на рис. 229 по данным работы [1].
Auи, */• (am)и
Рис. 229. Au—U
В системе Au—U установлены две промежуточные фазы, из которых фаза Au3U [71,3 % (по массе) Au] образуется с открытым максимумом при температуре выше 1450 °C [X] или 1475 °C [1], а фаза Au3U2 [55,41 % (по массе) Au] — по перитектической реакции Ж + Au3U •* Au3U2 при температуре 1216 °C. Оба соединения имеют узкую область гомогенности. Кристаллическая структура соединений не расшифрована. Предполагается, что решетка Au3U имеет низкую симметрию. В системе наблюдаются два эвтектических равновесия: Ж » (Au) + Au3U при температуре 855 °C и содержании 12,5 % (ат.) U и Ж « Au4U9 + yU при температуре 1105 °C и содержании 89,5 % U (ат.).
Максимальная растворимость U в твердом Au при температуре эвтектики составляет 0,6 % (ат.).
Au снижает температуру полиморфных переходов U. Эвтектоидные равновесия yU « pU + Au3U2 и pU ® aU + Au3U2 наблюдаются при температурах 738 и 647 °C, соответственно.
Растворимость Au в yU составляет 3,2 % (ат.) [2,7 % (по массе)] при температуре эвтектики и снижается до 1,15 % (ат.) при температуре 738 °C. Растворимость Au в «U составляет ~2 % (ат.) [1,7 % (по массе)] [X].
Литература
1. Okamoto Н., Massalski Т.В., Peterson D.E.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7- N 6. P. 532-535, 583-584.
В.П. Полякова
Au—V. ЗОЛОТО—ВАНАДИЙ
Диаграмма состояния Au—V представлена на рис. 230 по данным работы [1]. Она построена методами металлографического и дифференциального термического анализов и путем измерения свойств. При построении диаграммы использовались также результаты более ранних работ [2, 3]. Диаграмма состояния относится к перитектическому типу. В твердом состоянии в системе образуются три промежуточные фазы. В более ранней работе [2] со стороны V, однако, указаны две перитектики.
О 102030 ЦО 5060 7Q 80 SO fOO
IVДи, •/• Com.)Au
®*C. 230. Au-V
Растворимость Au в V при температуре перитектики 1385 °C доставляет 33±2 % (ат.), при 1200°С - 15 % (ат.), при 800 °C - % (ат.) [1]. Согласно данным работы [2] перитектика имеет Место при температуре 1400 °C. При понижении температуры в
твердом растворе на основе V образуется фаза р с максимумом при 22±1 % (ат.) Au при температуре 1280±5 °C. Эвтектоидная точка имеет место при содержании 31 % (ат.) Ап и температуре 1244±3 °C [1]. В работе [2] фаза р образуется по перитектической реакции при температуре 1520 °C.
Область гомогенности фазы р находится в пределах от ~19,5±0,5 % (ат.) Ан при 900 °C до 24±0,5 % (ат.) Ап при 1244 °C Фаза р обладает структурой типа Cr3Si (символ Пирсона сР8, пр. гр. РтЗт). Этой фазе приписывается также формула V3Au [2, Э]. Экстраполированное значение параметра кубической решетки для состава V3Au а = 0,4884±0,0002 нм [1].
Растворимость V в Ап при температуре перитектики составляет 61 ±1 % (ат.), 58+2 % (ат.) при 1244 °C, 50±2 % (ат.) при 1000 °C [1].
Соединение VAu2 образуется из твердого раствора на основе Au при температуре 735 °C [2], имеет базоцентрированную ромбическую решетку [3].
Соединение VAu4 образуется из твердого раствора на основе Au при температуре 565 °C. Оно обладает тетрагональной структурой [3]. По данным работы [4] в сплавах Au4V при упорядочении возникают существенные тетрагональные искажения исходной ГЦК-ячей- ки, на основе которой базируется сверхструктура.
Кристаллическая структура соединений указана в табл. 161.
Таблица 161. Кристаллическая структура соединений системы Au—V
Соединение
Прототип
Символ Пир- сона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
Ь
с
V3Au
Cr3Si
сР&, РтЗп
0,4865—
0,4880*
—
[1]
VAuz(y-)
VAu2
оС 12, Атт2
0,468(4)
0,848(2)
0,481(6)**
[3, Р]
VAu4(Y")
MoN14
/Л0, Мт
0,6382
—
0,3981
[3]
*При концентрации 19—24 % (ат.) Au.
**При концентрации 65 % (ат.) Au.
Эвтектоидное превращение (Au) - VAu2 + VAu4 имеет место при температуре -460 °C с эвтектической точкой, отвечающей -71 % (ат.) Au.
Литература
Flukiger R„ Susz Ch., Heiniger F„ Muller J.// J. Less-Common Met. 1975. V. 40. N1.P. 103-119.
KOster W., Nordskog H.// Z. Metallkunde. 1960. Bd. 51. N 9. S. 501-502.
Stolz E„ Schubert K.// Z. Metallkunde. 1962. Bd. 53. N 7. S. 433—444.
Старенченко C.B., Штерн Д.М., Козлов Э.В.// Диаграммы состояния в материаловедении: Сб. статей. Киев: Наукова думка, 1984. С. 206—209.
В.П. Полякова
Au-W. ЗОЛОТО—ВОЛЬФРАМ
Взаимодействие Au с W не обнаружено вплоть до температур, близких к температуре кипения Au [1, Э].
Литература
Kaub E.Z.// Z. Metallkunde. 1960. Bd. 51. N 5. S. 290-291.
К. Б. Поварова
Au-Y. ЗОЛОТО—ИТТРИЙ
В работе [1] приведены кристаллографические характеристики двойных соединений системы Au—Y с учетом данных всех известных работ (табл. 162).
Таблица 162. Кристаллическая структура соединений системы Au—Y
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
ь
с
AuY
CICs
сР2, РтЗт
0,3559
—
—
Au2Y
MoSi2
//6, Мттт.
0,3667
—
0,9005
Au3Y
PCu3Ti
оР8, Рттп
0,6096
0,5084
0,4968
AU7Y;
—
—
—
—
—
Структура неизвестна.
Л®ература
^^- Сладышевский НИ., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соедине- редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с.
*4 Зак. 1534^ ^- Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский
Au—Yb. ЗОЛОТО—ИТТЕРБИЙ
В работе [1] изучена часть диаграммы состояния системы Au—Yb. Полностью диаграмма построена в работе [2] (рис. 231).
Исследование выполнено методами дифференциального термического, микроскопического, рентгеноструктурного и химического анализов.
Растворимость Au в твердом Yb практически отсутствует. Соединения AuYb, Au2Yb, Au3Yb образуются из расплава при температурах 1292, 1240 и 1150 °C, соответственно. Фаза AuYb при температуре 470 °C претерпевает полиморфное превращение. Соединения
Au-Yb, AuYb2, Au3Yb7, Au4Yb5 и Au3Yb5 образуются по перитекти- ческим реакциям при температурах 989, 712, 661, 926 и 861 °C, соответственно. Эвтектика «Yb + Au3Yb7 содержит 18,5 % (ат.) Au и кристаллизуется при температуре 546 °C; эвтектика AuYb + Au2Yb сдержит 59 % (ат.) Au и кристаллизуется при температуре 1061 °C; эвтектика Au2Yb + Au3Yb содержит 72 % (ат.) Au и кристаллизуется при температуре 1131 °C и последняя эвтектика Au4Yb + Au содержит 89 % (ат.) Au и кристаллизуется при температуре 809 °C.
Все сведения о кристаллических структурах двойных соединений системы Au—Yb представлены в табл. 163 согласно данным работы [3].
Таблица 163. Кристаллическая структура соединений системы
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
AllgYby
Th7Fe3
КР20, Р63тс
1,0372
—
0,6514
AuYb2
SiCo2
оР12, Рита
0,7808
0,4570
0,9409
Au3Yb5
B3Cr5
1732, lA/mcm
0,7793
—
1,4260
Au4Yb5
Ge4Sm5
оРЗб, Рпта
0,7752
1,5029
0,7880
AuYb(BT)
CICs
сР2, РтЗт
0,35634
—
—
AuYb(HT)
BFe
оР8, Рпта
0,7430
0,4590
0,5840
Au2Yb
MoSi2
иь, lAlmmm
0,3630
—
0,8891
Au3Yb
pCu3Ti
oPS, Рттп
0,5980
0,4928
0,5077
Au4Yb
Ni4Mo
tno, I Alm
0,6628
—
0,4128
®tieparypa
1. Rider Р.Е. Gschneidner К.А., McMasters O.D.// Trans. AIME. 1965. V. 233. N 8. 1488—1496.
- 2. Jandelli A., Palenzona A.// J. Less-Common Met. 1965. V. 18. N 3. P. 221—227.
3. Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соедине- редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с.
14»Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
Au-Zn. ЗОЛОТО-ЦИНК
Эта система исследована неоднократно методами термического, микроструктурного, рентгеноструктурного фазового анализов, путем измерения физических свойств [X, Э, Ш, 1—4 и др.]. На рис. 232 приведена диаграмма состояния по данным обзора [X]. Диаграмма состояния имеет сложный характер. При кристаллизации в системе образуются твердые растворы на основе исходных компонентов и несколько промежуточных фаз, из которых Р' и у образуются конгруэнтно при температурах 725 °C [X] (753 °C [5]) и 544 °C [X, Э, III, 1, 4], а е образуется по перитектической реакции при температу-
Рис. 232. Au—Zn [X]
В системе наблюдаются два эвтектических равновесия: Ж « (Au) + Р' при температуре 642 °C [X] (683 °C [5]) с эвтектической точкой, соответствующей 35 % (ат.) Zn [X, 5], и Ж « Р' + у при температуре 626 °C [X] (654 °C [5]) с эвтектической точкой при 63 % (ат.) Zn.
Максимальная растворимость Zn в Au составляет 31 % (ат.) (13 % (по массе)). При понижении температуры в системе Au—Zn в области (Au) наблюдается образование упорядоченных фаз [X, Э, Ш, 1 ]. На рис. 233 эта область представлена согласно справочнику [Э]
и характеризуется образованием в твердом состоянии, помимо соединения Au3Zn, еще двух соединений: Au4Zn и Au5Zn3. Предполагается, что соединение Au4Zn образуется по перитектоидной реакции (Au) + + Au3Zn » Au4Zn при температуре 300 °C. Установлено, что критические точки превращений (Au) * at и a, » a2 имеют место при температурах -420 и -270 °C, соответственно [X, Э].
фаза Au5Zn3 образуется по перитектоидной реакции а, + 0' # Au5Zn3 при температуре 260т20 °C [X, 1]. (Аи)-твердый раствор обладает неупорядоченной ГЦК структурой.
Соединение Au4Zn имеет орторомбическую решетку типа Cu3Pd с параметрами а = 0,40260 нм, b = 0,40340 нм, с = 0,40621 нм для сплава, содержащего 19 % (ат.) Zn [Э, 6]. Проведенные на монокристалле исследования показывают, что это соединение обладает ДЛИннопериодной гранецентрированной двухмерной антифазной орторомбической структурой с a = 6й0, b = bQ, с = 4с0 (96 атомов в элементарной ячейке) с размерами орторомбически искаженной ГЦК ячейки: а0 = 0,40360 нм, bQ = 0,41152 нм, с0 = 0,40611 нм [1].
Фаза aj (высокотемпературная Au3Zn) обладает гранецентрированной тетрагональной решеткой (искаженная решетка типа Cu3Au) с Параметрами а = 0,40340 нм, с = 0,41152 нм, с[а = 1,020 при стехи- ометрическом составе и температуре 300 °C [X] или а = 0,39999 нм, C w 0,40300 нм, с!а = 1,022 при 20 % (ат.) Zn (получены на моно- крпсталле) [1].
Фаза Au3Zn (a2) обладает квазитетрагональной ромбической решеткой с параметрами а = 0,3954 нм, с = 0,4162 нм или упорядоченной тетрагональной: а = 0,3946 нм, с = 0,4151 нм у сплава, богатого Zn, и а = 0,3950 нм, с = 0,4175 нм у сплава, богатого Au [Э].
В работе [1] приведены сведения об исследованиях, в которых при составах, близких к составу соединения Au3Zn, указывается на образование при низких температурах двух фаз. Одна из этих фаз Au3Zn (Ар имеет тетрагональную решетку с 64 атомами на элементарную ячейку (пр. гр. 14^/acd) с параметрами а = 0,5586 нм, с = = 3,34 нм при 23,5 % (ат.) Zn. Другая фаза Au3Zn (А2) имеет орторомбическую псевдотетрагональную структуру (пр. гр. Abam) с 32 атомами в элементарной ячейке и параметрами а = 0,558 нм, с = = 1,660 нм при содержании 26 % (ат.) Zn. Для фазы Au3Zn (А2) в работе [1] указывается также орторомбическая решетка пр. гр. Мат с параметрами а = 0,5585 нм, b = 0,5594 нм, с = 1,6649 нм при содержании 25 % (ат.) Zn.
Соединение Au5Zn3 представляет собой структуру с гранецентрированной тетрагональной решеткой с параметрами а = 0,3898 нм, с = = 0,4202 нм, da - 1,078 при содержании 25 % (ат.) Zn или а = = 0,38878 нм, с = 0,41583 нм, с!а = 1,07 при содержании 26 % (ат.) Zn (данные получены на монокристалле [1]). Кроме того, сверхструктурная решетка соединения Au5Zn3 определена как орторомбическая с параметрами а = 1,1022 нм, Ъ = 0,5511 нм, с = = 3,36171 нм [1].
В интервале концентраций 36,5—57 % (ат.) Zn в системе кристаллизуется фаза Р' — упорядоченная ОЦК структура типа CsCl с параметром а = 0,31529 нм при содержании 48 % (ат.) Zn и а = = 0,31462 нм при содержании 51,5 % (ат.) Zn [7]. Упорядоченная структура сохраняется до температур, близких к температуре плавления [X].
В работе [4] предложен несколько иной вариант диаграммы Au—Zn в области концентраций 55—88 % (ат.) Zn, который представлен на рис. 234.
По данным работы [4] в системе не существует перехода у •* ч'• Существует только одна фаза у с кубической структурой у-латуни. Она имеет область гомогенности при 20 °C 68—69 % (ат.) Zn, а при высоких температурах область ее существования простирается до 75 % (ат.) Zn. Кубическая решетка фазы у при содержании 68 /о (ат.) Zn имеет параметр а = 0,9310 нм [4].
По перитектической реакции в интервале концентраций 75,7— 78,3 % (ат.) Zn при температуре 585 °C (положение перитектической горизонтали) образуется новая фаза у3, содержащая 76 % (ат.) Zn. Интервал гомогенности фазы у3 с понижением температуры смешает-
ся до *82 % (ат.) Zn и она оказывается стабильной до комнатной температуры. Фаза у3 обладает гексагональной решеткой с параметрами а = 5,596 нм, с = 0,7840 нм [4].
Фаза у2 образуется по перитектоидной реакции при температуре 520 °C и содержании 75 % (ат.) Zn. Перитектическая реакция обнаруживается у сплавов, содержащих 72, 75, 75,8 % (ат.) Zn. Фаза у2 обладает кубической структурой псевдо-у-латуни. Согласно работе [8] кубическая решетка фазы у2 (75 % (ат.) Zn) изоморфна решетке Cu6AsSb. Параметры решетки фазы у2: а = 0,7897 нм [4], а = -0,7903 нм [8].
В двухфазной области у+Р' образуется по перитектоидной реакции при 180 °C еще одно новое соединение — фаза 6 [4].
Фаза е существует в интервале концентраций 84—88 % (ат.) Zn. Она обладает гексагональной плотноупакованной решеткой типа Mg. Параметры решетки, определенные для сплава с 88,8 % (ат.) Zn, составляют а = 0,2813 нм, с = 0,4378 нм, с]а = 1,555 [X]. Для сплавов, содержащих 85,0—89,0 % (ат.) Zn, параметры решетки составляют а = 0,28122-0,28098 нм, с = 0,43794-0,43759 нм [9].
Упорядоченная фаза е (фаза е') с областью гомогенности 84— 86 % (ат.) Zn существует при температурах ниже 160 °C. Предполагается, что она обладает псевдоорторомбической решеткой с параметрами а = 0,48 нм, Ъ = 0,43 нм, с = 0,42 нм [4].
В общем, диаграмма состояния Au—Zn требует дальнейшей проверки.
Максимальная растворимость Au в (Zn) равна 5,34 % (ат,). Растворимость при температуре 395 °C находится в интервале концентраций 4,5—3,6 % (ат.), а при комнатной температуре составляет ~2 % (ат.) Au [X, 1]. При введении Au в (Zn) параметр решетки а увеличивается, а параметр с уменьшается [X].
Литература
Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Физматгиз, 1976, Т. 3. 816 с.
Абдуллин М.А., Бегимов Т.Б., Аширимбетов Ж.А. и др.// Прикладная и теоретическая физика: Сб. статей. Алма-Ата, 1972. Вып. 3. С. 281—286.
Teudeloo G. van, Amelinckx S.// Phys. Status Solid! (a). 1977. V. 43. N 2. P. 553-564.
Pearson W.B./1 J. Less-Common Met. 1979. V. 68. N 1. P. 9—15.
Alderdice R., Downie D.B.// Scr. metall. 1972. V. 6. N 9. P. 837—840.
Wilkens M., Schubert K.// Z. Metallkunde. 1957. Bd. 48. N 10. S. 550—557.
Ridley N„ Pops H.//Metall. Trans. 1970. V. 1. N 10. P. 2867-2873.
Gtlnzel E., Schubert K.// Z. Metallkunde. 1958. Bd. 49. N 5. S. 234—235.
Massalski T.B., King H.W.// Acta Metall. 1962. V. 10. N 12. P. 1171-1181.
В.П. Полякова
Au-Zr. ЗОЛОТО-ЦИРКОНИЙ
Диаграмма состояния Au—Zr изучена не полностью. Богатые золотом сплавы в работе [1] исследованы методом термического анализа, а методами рентгеновского и микроскопического анализов
Рис. 235. Au—Zr
определена растворимость Zr в Au (рис. 235). В системе установлено существование конгруэнтно плавящегося при -1560 °C соединения AiijZr. В работе [2] методами рентгеновского и микроскопического анализов исследовано 17 сплавов в области концентраций 10—90 % (ат.) Zr, приготовленных из очень чистого золота и листового циркония чистотой 99,9 % плавлением в дуговой печи в среде аргона. В системе существует семь промежуточных фаз: Au4Zr, Au3Zr, Au2Zr, Au10Zr7, Au4Zr5, AuZr2 и AuZr3. Растворимость Zr в твердом Au при отдельных температурах составляет в (ат. %): 7,25 при 1065 °C; 7,1 - 1000 °C; 6,1 - 900 °C; 4,4 - 800 °C; 3,0 - 700 °C; 1,75 - 600 °C и 0,75 при 500 °C [1]. Кристаллическая структура промежуточных фаз указана в табл. 164.
Таблица 164. Кристаллическая структура соединений системы Au—Zr
Соединение
Прототип
Символ Пир- сона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
Au4Zr
Au4Zr
оР20, РЬпт
0,5006
0,4845
1,4294
[31
Au3Zr
₽Cu3Ti
oPS, Рттп
0,606(2)
0,486(5)
0,4785
[2]
Au2Zr
MoSi2
tI6, Mlmmm
0,353(3)
—
0,819(9)
[2, 4]
Au10Zr7*
—
—
0,696(6)
—
1,329(2)
[2]
Au4Zr5*‘
—
—
—
—
—
—
AuZr2
MoSi2
f/6, I4/mmm
0,327(2) 0,328
—
1,150(3)
1,16
[2, 5] [61
AuZr3
Cr3Si
cP8, РтЗп
0,548
—
—
[2, 4]
'Тетрагональная сингония. Структура не установлена.
Литература
Raub Е., Endel М.// Z. Metallkunde. 1948. Bd. 39. N 6. S. 172-177.
Stolz E., Schubert K.// Z. Metallkunde. 1962. Bd. 53. N 7. S. 433-444.
Пирсон У. Кристаллохимия и физика металлов и сплавов: Пер. с англ. С.Н. Го- М.: Мир. Ч. 1. 1977. 471 с.
Schubert К., Balk М., Bhan S. et al.// Naturwissenschaften. 1959. Bd. 46. N 23.
S 647-648.
Schubert K., Meissner H.G., PStzschke M. et al.// Naturwissenschaften. 1963. Bd. <9 N 3. S. 57.
Nevitt M.V., Downey J.W.// Trans. AIME. 1962. V. 224. N 1. P. 195-196.
Л.А. Третьяченко
В—Ва. БОР—БАРИЙ
Диаграмма состояния В—Ва не построена. Синтезирован гексаборид бария нагревом в вакууме окиси бария, углерода и карбида бора либо нагревом смеси ВаСо3 и бора (в тиглях из нитрида бора) [1].
Гексаборид бария (ВаВб) имеет кубическую структуру типа СаВб, а = 4,427 нм [2]. Температура плавления ВаВб составляет 2270 °C [1].
Литература
Самсонов Г.В., Падерно Ю.Б., Фоменко В.С.// Порошковая металлургия. 1963 № 6. С. 24-31.
Yamamoto S., Honda Y., Alta T.// J. Appl. Phys. 1975. V. 46. N 9. P. 4061—4063.
Л.Л. Зусман
B—Be. БОР-БЕРИЛЛИЙ
Сплавы системы В—Be исследованы во многих работах [Э, Ш, 1].
На рис. 236 приведена диаграмма состояния по результатам работы [2] с некоторыми уточнениями. Сплавы получали методом порошковой металлургии; ряд сплавов после спекания был переплавлен в дуговой печи в атмосфере аргона. Для приготовления сплавов использовали В чистотой 99,85 % и Be, содержащий 0,7 % ВеО; 0,07 % А1; 0,1 % С; 0,01 % Се; 0,01 % Сг; 0,075 % Ге; 0,08 % Mg; 0,012 % Мп; 0,02 % N; 0,02 % №; 0,06 % Si.
Рис. 236. В-Ве
Исследования сплавов были проведены методами микроскопичес- коГО1 рентгеновского, дифференциально-термического и химического анализов.
В системе достаточно надежно установлено существование боридов: Ве4В (Ве5В), Ве2В, Ве2В3 (ц) и ВеВ3 (ВеВ2), которые образуются по перитектическим реакциям, соответственно, при 1140, 1500, 1700, и >2000 °C. Характер образования соединений ВеВ4, ВеВ6, ВеВ12, [Э, Ш, 1] не установлен. При температуре 1120 °C и содержании -11 % (ат.) В кристаллизуется эвтектика: Ж «* (Be) + Ве4В.
В ранних работах соединению Ве4В приписывали формулу Ве5В или Ве6В, а соединению ВеВ3 — формулу ВеВ2 что, по-видимому, связано с областями гомогенности этих соединений [Э, 1]. Соединение Ве2В нестабильно и при температуре ниже 985 °C эвтектоидно распадается на Ве4В и Ве2В3 (ц).
Кристаллическая структура соединений представлена в табл. 165.
Таблица 165. Кристаллическая структура соединений системы В—Be
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Ве4В*
—
Р4/ птт
0,3362
0,7036
[3]
—
0,338
0,706
[4]
Ве2В
CaF2
Ж 2, РтЗт
0,4661
0,4663
—
[Э] [5]
* ВеД'Сц)
—
—
0,725
0,846
[2]
ВеВ3”
—
Рб/ттт
0,979
0,955
[5]
—
—
0,9800
0,9532
[6]
ВеВ4
ив4
Р4/mbm
—
—
[Э, 8]
ВеВ6
«А1Ве|2
Р432,2
1,016
1,428
[П, 5]
Т ВеВ12
—
—
0,880
0,508
[Ш, 7]
и 1 ^Тетрагональная сингония.
*Гексагональная сингония.
Соединение ВеВ3 имеет существенную область гомогенности, которая распространяется до состава ВеВ2. Определенные в работе [5] параметры решетки этого соединения соответствуют составу ВеВ2, а в работе [6] — составу ВеВ3.
В работе [9] предполагается, что соединения ВеВб или ВеВ12 следует рассматривать как предельные твердые растворы Be в различных модификациях В. В незначительно растворяется в Be.
Литература
Папиров И.И. Структура и свойства сплавов бериллия. М.: Энергоиздат, 1968. 368 с.
Stecher J., Al dinger F.// Z. Metallkunde. 1973. Bd. 64. N 10. S. 684—689.
Маркевич Г.С., Кондрашов Ю.Д, Марковский Л.Я.// Журнал неорганической химии. 1960. Т. 5. № 8. С. 1783-1787.
Becher HJ., Schafer A.// Z. Anorg. АП. Chern. 1962. Bd. 318. N 5/6. S. 304-312.
Sands D.E., Cline C.F., Zalkin A. et. al.// Acta Crystallogr. 1961. V. 14. N 3. P. 309-310.
Mattes R., Tebbe K.F., Neidhard H. et. al.// J. Less-Common Met. 1976. V. 47. N 1. P. 29-32.
Becher HJ.// Z. Anorg. All. Chem. 1963. Bd. 321. S. 217-222.
Самсонов Г.В., Серебрякова Т.Н.// Журнал прикладной химии. 1960. Т. 33. № 3. С. 563-569.
Векшина Н.В., Марковский Л.Я., Кондрашов Ю.Д. и др.// Журнал прикладной химии. 1969. Т. 42. С. 1229-1234.
Л. В. Молчанова
В—Bi. БОР—ВИСМУТ
Bi с В не взаимодействует [X, 1 ].
Литература
1. Самсонов Г.В., Серебрякова Т.И., Неронов В.А. Бориды. М.: Атомиздат, 1975. 376 с.
Ю.Б. Кузьма
В-С. БОР-УГЛЕРОД
Диаграмма состояния В—С, построенная путем обобщения многочисленных литературных данных [1], представлена на рис. 237. Другой вариант диаграммы состояния этой системы приведен в работах [Э, 2] (рис. 238). Основное отличие этих вариантов диаграмм состояний состоит в наличии одного соединения В4С с широкой областью гомогенности или двух соединений В4С и В13С2, разделенных двухфазной областью. Первый вариант диаграммы (рис. 237) предполагает, что конгруэнтно плавится лишь соединение В13С2, а соединение В4С образуется по перитектической реакции. По второму варианту диаграммы [Э, 2] соединение В4С плавится конгруэнтно, а его широкая область гомогенности включает также состав В]3С2-
рис. 237. В-С [1]
^достатком обеих диаграмм состояния системы В—С является то, что большинство температур ликвидуса и солидуса установлено предположительно, что, по-видимому, связано с высокими температурами и трудностями в их определении. В ряде работ подтверждают-
ся оба варианта: существование одной фазы поддерживают авторы работы [3], двух фаз — авторы работы [4]. В литературе встречаются также сведения о других карбидах бора, которые в некоторых случаях опровергаются. Данные о фазе с кубической объемно-центрированной структурой (а = 0,3168 нм) в дальнейшем не подтвердились [Э]. В работе [5] образование этой фазы объясняется загрязнением кислородом.
Разложением В13 или гидрида бора получена модификация карбида бора с тригональной структурой (а = 0,419 нм, с = 1,257 нм), содержащая в элементарной ячейке 12 атомов бора и 3 атома углерода [6]. В справочнике [Ш] сообщается о карбиде ВИС4, обладающем триклинной структурой (а = 0,512 нм, b = 0,513 нм, с = 0,517 нм, а = = 65,33°, р = 64,42°, у = 65,75°), а в работе [V-C] — о карбиде В8С с ромбической структурой (пространственная группа Р432 или Р222, а = 3,5909 нм, b = 1,7653 нм, с = 0,5094 нм). Незначительные примеси углерода в боре вызывают образование фазы С2В2В48, обладающей структурой, идентичной со структурой тетрагональной модификации бора (а = 0,877 нм, с = 0,507 нм) [7—10].
Соединение В4С обладает структурой собственного типа: символ Пирсона hR\5, пр. гр. РЗт, а = 0,563 нм, с = 1,214 нм [Э]; соединение В,3С2 — структурой собственного типа: пр. гр. R3m, а = = 0,5633 нм, с = 1,2164 нм [11—13].
Литература
Самсонов Г.В., Журавлев Н.Н., Амнуэль 1Л.Г.И Физика металлов и металловедение. 1956. Т. 3. № 2. С. 309-313.
Beauvy М.// J. Less-Common Met. 1983. V. 90. N 2. Р. 169—170.
Kieffer R., Gugel К, Leimer G., et al.// Ber. Deut. Keram. Ges. 1971. Bd. 48. N 9. S. 385-389.
Самсонов Г.В., Серебрякова Т.И., Неронов B.A. Бориды. M.: Атомиздат, 1975. 376 с.«
Самсонов Г.В., Марковский Л.Я., Жигач А.Ф. и др. Бор, его соединения и сплавы. Киев: Изд-во АН УССР, 1960. 590 с.
Lipp F.// Ber. Deut. Keram. Ges. 1966. Bd. 43. N 1. S. 60-62.
Ploog K., Amberger E.// J. Less-Common Met. 1971. V. 23. N 1. P. 33—42.
Ploog K., Schmidt H., Amberger E. et al.// J. Less-Common Met. 1972. V. 29. N 2. P. 161-162.
Will G., Kossobutzki K.N.// Z. Krist. 1975. Bd. 142. N 5-6. S. 384-387.
Will G., Kossobutzki K.N.// J. Less-Common Met. 1976. V. 47. N 1. P. 33—38.
Ploog K.// J. Less-Common Met. 1973. V. 31. N 1. P. 177-180.
Yakel H.L.// Acta Crystallogr. B. 1975. V. 31. N 7. P. 1797-1806.
Kirfel A., Gupta A., Will G.// Acta Crystallogr. B. 1979. V. 35. N 5. P. 1052- 1059.
Ю.Б. К-$зьМ
^а. БОР-КАЛЬЦИЙ
В системе В—Са синтезированы два соединения: СаВ6 и СаВ4. Соединение СаВ6 получено при взаимодействии оксида Са с карби- доМ В при температуре 1600 °C в течение 60 мин в вакууме. Температура плавления его определена равной 2235 °C [1]. В работе [2] Монокристаллы СаВб получены из смеси компонентов стехиометрического состава [2]. Соединение СаВ6 относится к кубической сингонии (символ Пирсона сР7, пр. гр. РтЗт), параметр решетки а = „0,4155 нм [1]. Соединение СаВ4 относится к тетрагональной сингонии, изоморфно соединению ЬаВ4 и имеет следующие параметры решетки: а = 0,711 нм, с = 0,411 нм [3].
Литература
Самсонов Г.В., Падерно Ю.Б., Фоменко В.С.// Порошковая металлургия. 1963. Т. 18. № 6. С. 24-31.
Futamoto М., Aita Т., Kawabe V.// Mater. Res. Bull. 1979. V. 14. N 10. P. 1329— 1334.
Johnson R.W., Daane А.Н.// J. Phys. Chern. 1961. V. 65. N 4. P. 909—915.
Л.Л. Зисман
Ц-Cd. БОР—КАДМИЙ
i В соответствии с данными работ [1,2] В не взаимодействует с Cd.
Jptteparypa
I 1. Марковский Л.Я., Кондрашев Ю.Д.// Журнал неорганической химии. 1957. |. 2. № 1. С. 34—41.
I 2. Gurin V.N., Korsukova М.М.// Boron and Refractory Borides. Berlin: Springer- v«iag, 1977. p. 293-309.
j ""Ю.Б. Кузьма
*^Ce. БОР—ЦЕРИЙ
^Диаграмма состояния В—Се (рис. 239) исследована методами ййгггеновского, микроструктурного анализов и определения темпера- Яр плавления сплавов [1, 2]. В системе образуются два соединения и СеВ6. Соединение СеВ4 образуется по перитектической Реакции при температуре 2380 °C, а соединение СеВб плавится ^ВВгруэнтно при 2550 °C и обладает некоторой областью гомогенное- ^пределы которой не определены. Температура плавления эвтекти- Ш'СеВ6 + (В) уточнена в работе [2] и равна 2025 °C в отличие от °C по данным работы [1]. Кристаллическая структура соедине- описана в табл. 166.
Рис. 239. В—Се
Таблица 166. Кристаллическая структура соединений системы В-Се
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
СеВ4
B4Th
tPIO, P/4mbm
0,7208
0,4091
[3]
СеВ6
СаВ6
сР1, РтЗт
0,4139
—
[4]
Литература
Stecher Р., Benesovsky F., Nowotny Н.// Plaseeber. Pulvermet. 1965. Bd. 13. N 1. S. 37-46.
Spear K.E.// Boron and Refractory Borides. Berlin: Springer-Verlag, 1977. P. 439-456.
Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с.
Sato S.// J. Magntsm. Magn. Mater. 1985. V. 52. N 1—4. P. 310—312.
Ю.Б. Кузьма
В—Co. БОР-КОБАЛЬТ
Диаграмма состояния В—Co исследована методами дифференциального термического, микроструктурного и рентгеновского анализов, измерения термоЭДС [1, 2] и приведена на рис. 240. Для получения сплавов в работе [1] использован электролитический Со [97,4 % (по
Рис. 240. В—Со
массе) Со] и кристаллический В [99,4 % (по массе) В], в работе [2] — Со [97,5 % (по массе) Со] и порошок В [99,7 % (по массе) В]. В Системе подтверждено существование трех промежуточных фаз, из которых Со2В и СоВ плавятся конгруэнтно при 1280 и 1460 °C, Соответственно [1]. Соединение Со3В образуется по перитектической реакции Ж + Со2В «* Со3В при температуре 1125 °C [1, 2] и распадается при температуре 845 °C по эвтектоидной реакции Со3В Со2В + t (аСо) [2].
! В системе наблюдаются три эвтектических равновесия [1]:
Ж » (аСо) + Со3В при 1100 °C и 18,4 (ат.) В;
Ж » Со2В + СоВпри 1250±5 °C и 37 % (ат.) В;
Ж * СоВ + (В)при 1350 °C и 61 % (ат.) В.
По данным работы [2] концентрация В в эвтектике при температуре 1100 °C составляет 19 % (ат.). Максимальная растворимость В в («Со) не превышает 0,16 % (ат.).
Кристаллическая структура соединений в системе В—Со приведена • табл. 167.
Таблица 167. Кристаллическая структура соединений системы В-Со
Соединение
Прототип
Символ Пир- сона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
С
Со3В
Fe3C
ОР16, Рпта
0,4408
0,5225
0,6629
1Э]
Со2В
Al2Cu
tm, 14/тст
0,5016
0,4220
[X]
СоВ
BFe
оР8, Рпта
0,5253
0,3043
0,3956
[X]
Соединение Со3В — ферромагнитно, точка Кюри 474 °C [Э].
Литература
Shobel J.-D., Stadelmeier Н.Н.// Z. Metallkunde. 1966. Bd. 57. N 4. S. 323-325.
Omori S., Hashimoto Y.// Trans. Japan Inst. Met. 1976. V. 17. N 9. P. 571—574.
В.П. Полякова
B-Cr. БОР—ХРОМ
В основу диаграммы состояния В—Сг, показанной на рис. 241, положены результаты работ [1—4], обобщенные в работе [5]. В работах [1, 2] в качестве исходных материалов были использованы аморфный В чистотой 99,5 % (по массе) и порошок Сг чистотой -99/7 % (по массе); исследование проведено методами дифференци-
Рис. 241. В—Сг
ального термического, микроструктурного, рентгеновского анализов я измерения микротвердости. Согласно данным работ [1, 2] в системе образуется шесть промежуточных фаз (Сг2В, Сг5В3, СгВ, Сг3В4, СгВ,, СгВ4) и твердые растворы (Сг) и (В). Кроме того, в работе [6] Сообщается о фазе р, стабильной при температуре ниже 1550 °C в интервале концентраций 2,5—13 % (ат.) В, которая является твердым раствором (В) в стабилизированном примесями (Сг). Существование соединений Сг4В, Сг3В2 и СгВ6, о которых сообщается в справочни- Хах [X, Э, Ш], не подтверждено в работах [1, 5]. При этом соединение СгВ6 интерпретировано как оксиборид [2, 3, 7]. Из указанных выше шести соединений СгВ и СгВ2 плавятся конгруэнтно п^ "00 и 2200 °C, соответственно [1], Сг2В, Сг5В3 и Сг3В4 образуются по перитектическим реакциям [1, 2], а СгВ4 существует только в твердом состоянии. В работе [2] соединение СгВ4 получено после длительного отжига при 1400 °C в вакууме. Большинство соединений имеют области гомогенности, пределы которых приведены ниже:
Соединение Сг2ВСг5В3СгВСгэВ4СгВ2
В, % (ат.)32,5-34,0 36,0-37,5 48,0-50,0 58,0-62,5 66,0-70,0
Источник [8][8][91[9][9]
Нонвариантные реакции, протекающие в системе В—Сг, приведены в табл. 168.
Таблица 168. Нонвариантные реакции в системе В—Сг
Реакция
Содержание В в фазах, % (ат.)
Температура, "С
Источник
Ж - (Сг) + Сг2В
13,5;
-1,0;
33,3
-1620
[1]
Ж + Сг5В3 * Сг2В
31,0;
37,5;
33,3
1870
[И
Ж + СгВ Сг5В3 5k * СгВ + Сг3В4
34,0;
50;
37,5
1900
[1]
63,5;
50;
67,1
2050
[1]
Ж + Сгв2 ₽ Сг3в4
56,0;
66,7;
57,1
2070
[1]
Ж - СгВ2 + (В)
-83;
66,7;
-98
1830
[11
Ьгв2 + (В) » СгВ4
66,7;
-100;
80,0 |
1500
[5]
Растворимость В в (Сг) изменяется от -0,72 % (ат.) при температуре 1100 °C до -0,38 % (ат.) при более низких температурах [8]. йВ работе [10] сообщается, что при температуре -1527 °C она состав- ^*ет -0,6 % (ат.) В. Максимальная растворимость Сг в (В) равна ^>.2 % (ат.) [1].
jr Кристаллические структуры в системе В—Сг наиболее полно Исследованы в работах [1, 3, 4]. Кристаллические характеристики соединений приведены в табл. 169.
Таблица 169. Кристаллическая структура соединений системы В—Сг
Соединение
Прототип
Символ Пир- сона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
Cr2B
Mn4B
оР40, Fddd
1,476
1,471
0,7428
0,741
0,4287
0,425
[1]
[3]
Cr5B3
Cr5B3
tm, 141 mem
0,548
0,546
—
1,010
1,046
[1]
[3]
CrB
CrB
od, Стет
0,29685
0,2969
0,78587
0,7858
0,2928
0,2932
[1]
[3]
Cr3B4
Ta3B4
оП4, Immm
0,2988
0,2984
1,301
1,302
0,2949
0,2953
[1]
[3]
CrB2
A1B2
hP3, Pblmmm
0,2972
0,2969
—
0,3066
0,3066
[1]
[3]
CrB4
CrB4
oIlO, Immm
0,4744
0,5477
0,2866
[4, 5]
В работе [5] приведены сведения о нестабильных фазах в системе В—Сг:
Сг4В (прототип Мп.В, символ Пирсона о^О, пр. гр. Fddd), параметры решетки а = 1,4710, b = 0,7382, с = 0,4262 нм;
Сг2В (ромбическая сингония, пр. гр. АЬтт), параметры решетки а = 1,4700, b = 0,7340, с - 0,4290 нм;
СгВ6 (тетрагональная сингония), параметры решетки а = 0,5469,
с = 0,7151 Литературас = 0,7151 Литературанм.нм.
с = 0,7151 Литература
с = 0,7151 Литература
нм.
нм.
Портной К.И., Ромашов В.М., Романович И.В.// Порошковая металлургия. 1969. № 4. С.51—57.
Портной К.И., Ромашов В.М.// Порошковая металлургия. 1972. № 5. С. 48—56.
Guy C.N., Uraz А.А.// J. Less-Common Met. 1976. V. 48. Р. 199-203.
Andersson S., Lundstrom T.// Acta Chem. Scand. 1968. V. 22. N 10. P. 3103— 3110.
Liao P.K., Spear К.Е.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 3. P. 232—236.
Pradelly G.// Metallurgia Italiana. 1974. V. 66. N 10. P. 551-556.
Серебрякова Т.И., Самсонов Г.В.// Журнал прикладной химии. 1967. Т. 40. № 1. С. 3-6. _
Шамрай Ф.И., Федоров Т.Ф.// Исследование металлов в жидком и твердом состоянии: Сб. статей. М.: Наука, 1964. С. 255—264.
Wyder W.C., Hoch М.// Trans. AIME. 1963. V. 227. Р. 588-592.
Borlera M.L., Pradelli G.// Metallurgia Italiana. 1971. V. 63. N 2. P. 61—66.
К.Б. Поварова, H.P. Бочвар
В—Си. БОР—МЕДЬ
Диаграмма состояния В—Си, построенная по совокупности данных работы [ 1 ], приведена на рис. 242. Диаграмма В—Си имеет эвтектический характер [2—5]. Состав и температура эвтектики приняты согласно данным работы [5]. В более ранних работах [2, 4] сообщается о соединении СиВ22, однако в работах [6—8] в этой области составов установлено существование твердого раствора Си в В с упорядоченным распределением атомов Си в структуре В. Причем
Рис. 242. В—Си
граничному составу этого твердого раствора соответствует формула СиВ„.у (а = 1,0985, с = 2,3925 нм) [6] или СиВ_28 (а = 1,0970, с = * 2,3890 нм) [9]. Растворимость В в (Си) незначительна и составляет 0,53 % (ат.) при температуре 1060 °C и 0,35 % (ат.) при комнатной температуре [2].
Литература
Chakrabardi D.J., Langhlin D.E.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1982. V. 3. N 1. P. 45-48.
Lihl F., Feischl O.// Metall. 1954. Bd. 8. N 1. S. 11-19.
Firtz W., Stormont R.W.// J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N 6. P. 423-433.
Смирягин А.П., Квурт О.С./ / Тр. Государственного научно-исследовательского * проектного института сплавов и обработки цветных металлов. 1965. Вып. 24. С,7-и.
! 5. Rexer J„ Petzow G.// Metall. 1970. Bd. 24. N 10. S. 1083-1086.
: 6. Higashi L, Sakurai T„ Atoda T.// J. Less-Common Met. 1976. V. 45. N 2. P. 283- >92.
Г 7. Higashi I., Takahashi Y„ Atoda T.// J. Less-Common Met. 1974. V. 37. N 2. f. 199-204.
L 8. Lundstrom T., Tergenius L.-E.// J. Less-Common Met. 1976- V. 47. N 1. P. 23— r 9. Andersson S., Callmer B.// J. Solid State Chem. 1974. V. 10. N 3. P. 219-231.
jЮ.Б. Кузьма
В—Dy. БОР—ДИСПРОЗИЙ
Диаграмма состояния В—Dy (рис. 243) построена по результатам термического, рентгенографического, микроскопического анализов и измерения микротвердости; образцы готовили из материалов чистотой 99,5 % (по массе) [1, 2]. В системе образуется пять соединений: DyB2, DyB., DyB& DyB12, DyB^. Соединение DyB4 плавится конгруэнтно при 2500 °C, остальные бориды образуются по перитектичес-
Рис. 243. В—Dy
КИМ реакциям (см. рис. 243). Соединение DyB6 имеет область гомогенности, границы которой не установлены. В системе кристаллизуются две эвтектики при 1400 °C [Ж * (pDy) + DyB2] и при -2020 °C [Ж * DyB66 + (В)]. Кристаллические характеристики соединений приведены в табл. 170.
Таблица 1 7 и . Кристаллическая структура соединений системы В—Dy
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
DyB2
А1В2
hP3, РЬ/ттт
0,3285
0,3835
[2]
ОуВ4
ThB4
tP20, Р4/тЬт
0,7101
0,4174
[3]
0,7010
0,3972
[4]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
DyB6
СаВ6
сР1, РтЗт
0,40976
—
[3]
DyBl2
ив12
cF52, РтЗт
0,7501
—
[5]
DyB66
YB66
СЕ2064, РтЗс
2,3441
—
[6]
Литература
1. Спеар К.Е.// Бор. Получение, структура и свойства. М.: Наука, 1974. С. 207— 215.
2. Spear К.Е.// Boron and Refractory Borides. Berlin: Springer-Verlag, 1977. P. 439—456.
3. Eick H.A., Gilles P.W.// J. Amer. Chern. Soc. 1959. V. 81. N 19. P. 5030-5032.
4. Schafer W., Will G.// Z. Krist. 1976. Bd. 144. N 3-4. S. 217-225.
5. La Plasa S., Binder L, Post B.// J. Inorg. Nuclear Chem. 1961. V. 18. N 1. P. 113-117.
6. Schwetz K., Ettmayer P., Kieffer R„ et al.// J. Less-Common Met. 1972. V. 26. N 1. P. 99-104.
Ю.Б. Кузьма
В—Er. БОР—ЭРБИЙ
Диаграмма состояния В—Er (рис. 244) построена по совокупности литературных данных и с учетом химической родственности редкоземельных металлов [1]. В системе образуются четыре соединения: ЕгВ2, ЕгВ4, ЕгВ12 и ЕгВ^. Соединения ЕгВ4 и ЕгВ^ плавятся конгруэнтно при -2500 и -2070 °C; соединения ЕгВ2 и ЕгВ12 образуются по перитектическим реакциям при 2185 и 2080 °C, соответственно. Области гомогенности указанных соединений не обнаружены. Существование борида ЕгВб с кубической структурой СаВ6 [X, Э] в последующих работах не подтверждается [1, 2], по-видимому, причиной его образования были примеси редкоземельных металлов. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 171.
Таблица 171. Кристаллическая структура соединений системы В—Ег
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
ЕгВ2
А1В2
НРЗ, Pblmmtn
0,328
0,379
[Ш]
ЕгВ4
ThB4
tP20, P4/mbm
0,7071
0,7021
0,39972 0,3972
[Э] [3]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
ЕгВ12
ив12
cF52, Fm3m
0,7484
—
[4]
ЕгВ66
YB66
CF2064 Fm3c
2,3428
—
[5]
Рис. 244. В—Er
Литература
Spear К.Е.// Boron and Refractory Borides. Berlin: Springer-Verlag, 1977- P. 439-456.
Sturgeon G.D., Eick H.A.// Inorg. Chem. 1963. V. 2. N 2. P. 430—431.
Schafer W., Will G.// Z. Krist. 1976. Bd. 114. N 3-4. S. 217-225.
La Placa S., Binder I., Post B.// J. Inorg. Nuclear Chem. 1961. V. 18. N 1. P. 113-117.
Schwetz K., Ettmayer P., Kieffer R. et al.// J. Less-Common. Met. 1972. V. 26. N 1. P. 99-104.
Ю.Б. Кузьма
В—Eu. БОР—ЕВРОПИЙ
Диаграмма состояния В—Eu исследована методами термического, рентгеновского, микрорентгеноспектрального анализов и измерения микротвердости [1]. В качестве исходных материалов использовали Ей чистотой 99,7 % (по массе) и В чистотой 99,5 % (по массе). В
системе образуется одно соединение ЕиВ6. При плавлении ЕиВ6 Происходит его разложение, сопровождающееся испарением Ей и {обогащением сплава В. Предполагается эвтектический характер ^давления смеси ЕиВ6 и В. В (В) растворяется 0,23 % (по массе) Ей [1]. Незначительные изменения значений температур плавления Еинения и эвтектик внесены в работе [2] (рис. 245). Кристалли- ая структура борида ЕиВ6 впервые определена в работах [3, 4]. "на принадлежит к типу СаВ6 (символ Пирсона сР7, пр. гр. РтЗт)
. По данным работы [5] соединение имеет переменный состав iBtл б 7, параметр решетки а изменяется при этом от 0,41843 до 41780 ’нм. В работе [6] указываются другие пределы изменения :раметра решетки а в области гомогенности: а = 0,41844 нм для става ЕиВ6 и а = 0,41849 нм для состава Еи0 79B6.
тература
1. Савицкий Е.М., Арабей Б.Г., Бакаринова В.И. и др.// Изв. АН СССР. Неорга- ческие материалы. 1971. Т. 7- № 4. С. 617—619.
Spear К.Е.// Boron and Refractory Borides. Berlin: Springer-Verlag, 1977. 439-456.
Самсонов Г.В., Дзегановский В.П., Семашко И.А.// Доклады АН СССР. 1958. 119. № 3. С. 506-507.
Felten E.J., Binder I., Post В.// J. Amer. Chern. Soo. 1958. V. 80. P. 3479—3482. 5. Schweiz K., Lipp A.// J. Less-Common Met. 1973. V. 33. N 2. P. 295—303.
Paderno Y.B., Lundstrom T.// Acta Chem. Scand. A. 1983. V. 37. N 7. 609-612.
B—Fe. БОР—ЖЕЛЕЗО
Диаграмма состояния системы B—Fe, приведенная на рис. 246 построена с учетом данных работ [1—5]. В системе образуются два соединения FeB и Fe2B. Соединение FeB плавится конгруэнтно и существует в двух модификациях. Температура полиморфного превращения FeB (ВТ) •* FeB (НТ) составляет -1135 °C [6, 7]. Соединение Fe2B образуется по перитектической реакции. Оба соединения имеют узкие области гомогенности -1 % (ат.) В. Помимо указанных
В, "/• (по массе)
Рис. 246. B—Fe
соединений в работах [Э, 4, 5] сообщается о существовании в системе соединения Fe3B. Соединение Fe3B получено закалкой сплава Fe76B24 из жидкого состояния при скоростях охлаждения, достаточно высоких, чтобы подавить равновесие (aFe) + Fe2B, и достаточно низких, чтобы получить материал с кристаллической структурой [5]. Предполагается, что полученная фаза Fe3B существует в термодинамическом равновесии при высоких температурах. Температурная область существования установлена в пределах 1150—1250 °C. Соединение Fe3B имеет две стабильные модификации [4, 5]. В табл. 172 приведены температуры образования соединений и нонвариантные реакции в системе B—Fe.
Таблица 172. Реакции в системе B—Fe
Реакция
Температура, °C
Источник
Ж - FeB
1650
1590
[1]
[2]
Реакция
Г Температура, "С
Источник
Ж + FeB * Fe2B
1410
[1]
1407
[2]
1389
[X]
Ж + Fe2B - Fe3B
1250
[5]
FejB * (yFe) + Fe2B
1150
[5]
Ж* * (yFe) + Fe3B
1200
[1, 5]
1177
[2, 5]
Ж** - FeB + (B)
1500
[1]
1497
[2]
*При концентрации 17
% (ат.) В.
При концентрации 64 /□ (ат.) В.
Растворимость В в (aFe) и (yFe) весьма мала. При температурах 500 и 910 °C в (aFe) растворяется не более 0,001 и 0,13 % (ат.) В, соответственно. В (yFe) при температурах 910 и 1150 °C растворяется около 0,008 и 0,025 % (ат.) В, соответственно [8]. Растворимость Fe в (В) ограничивается предельным составом FeB49 и составляет около 2 % (ат.) Fe [9]. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 173.
Таблица 173. Кристаллическая структура соединений системы B—Fe
J^ -
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
FeB (ВТ)*
—
—
—
[6, 7]
FeB (НТ)
FeB
оР8, Рпта
0,5506
0,4061
0,2952
[X]
0,5502
0,2948
0,4057
[Ш]
Fe2B
Al2Cu
Ш2, iMmcm
0,5109
—
0,4249
[X]
I^BtBT)
Fe3P
—
0,8655
—
0,4297
[5]
FejB(HT)
К—
^3^0,37^0,63
0,8648
—
0,4314
[5]
'" Структура неизвестна.
*$' В работах [4, 5, 9] сообщается о метастабильных фазах в системе В—Fe. При скорости охлаждения 106 °С/с образуется несколько *<етастабильных фаз: Fe23B6 — фаза с кубической структурой типа ^23^6 (символ Пирсона сЕПб, пр. гр. Е/иЗ/и), а = 1,069 нм; фаза с ромбической структурой (а = 0,6726, b = 0,4311, с = 0,5468 нм);
фаза с тетрагональной объемно-центрированной структурой (а = = 0,862, с = 0,4270 нм) [10]. Об образовании метастабильной фазы Fe3B со структурой типа FeC указывается в работах [4, 5].
Литература
Портной К.И., Левинская М.Х., Ромашов В.М.// Порошковая металлургия 1969. № 8. С. 66-70.
Кубашевская О. Диаграммы состояния двойных систем на основе железа: Пер. с англ./ Под ред. Л.А. Петровой. М.: Металлургия, 1985. 184 с.
Ворошин Л.Г., Ляхович Л.С., Панич Г.Г., Протасевич Г.Ф.// Металловедение и термическая обработка металлов. 1970. № 9. С. 14—17.
Khan Y., Kneller Е„ Sostarich М.// Z. Metallkunde. 1981. Bd. 72. N 8. S. 553— 557.
Khan Y„ Kneller E., Sostarich M.// Z. Metallkunde. 1982. Bd. 73. N 10. S. 624- 626.
Fruchart R.// Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. 1958. V. 247. P. 1464—1466.
Tadahito Kanaizuku// J. Solid State Chern. 1982. V. 41. N 2. P. 195-204.
Brown A., Garnish J.D., Honeycombe R.W.K.// Met. Sci. 1974. V. 8. N 10. P. 317-324.
Callmer B„ Lundstrom T.// J. Solid State Chem. 1976. V. 17. N 1-2. P. 165-170.
Башев В.Ф., Мирошниченко И.С., Сергеев ГАЛ Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1981. Т. 17. № 7. С. 1206—1211.
М.А. Тылкина, Н.Р. Бочвар
В—Ga. БОР-ГАЛЛИЙ
В работе [1] указано, что в системе В—Ga образуется соединение BGa12 с тетрагональной структурой (а = 1,293, с = 0,484 нм). В последующей работе [2] эти данные не подтверждены; отмечается отсутствие взаимодействия между компонентами и несмешиваемость в жидком состоянии.
Литература
Chretien A., Laveant Р.// Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. 1961. V. 252. N 1. P. 134-135.
Firtz W., Stormont R.W.// J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N 3. P. 423—433.
Ю.Б. Кузьма
B—Gd. БОР-ГАДОЛИНИЙ
Диаграмма состояния В—Gd (рис. 247) построена по совокупности литературных данных с учетом химического подобия редкоземельных металлов [1]. В системе образуются пять соединений: GdB2, Gd2B5, GdB4, GdBr и GdBg6. Соединения GdB2 и GdB4 плавятся конгруэнтно при -2050 и 2650 °C, соответственно. Остальные соединения образуются по перитектическим реакциям:
Ж + GdB4 - Gd2B5 при 2100 °C;
Ж + GdB4 - GdB6 при 2510 °C;
Ж + GdB6 - GdB66 при 2150 °C.
Рис. 247. B—Gd
Соединение GdB6 имеет область гомогенности, однако пределы ее не определены. Точная формула соединения Gd2B5 не установлена. Соединение GdB2 распадается при температуре 1280 °C по кататек- тической реакции GdB2 « Ж + Gd2B5. В системе имеют место три эвтектики. Температура образования одной из них (aGd) + Gd2B5 установлена равной 1180 °C, температуры образования двух других GdB2 + Gd2B5 и CdB66 + (В) не определены.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 174.
Таблица 174. Кристаллическая структура соединений системы B—Gd
Соедине- ние
Прототип
Символ Пир- сона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
GdB2
сад1
A1B2
НРЗ, рЫттт
0,33166
0,7180
0,7196
0,39379
0,7195
[V-C]
[V-C]
GdB4
ThB4
tP20, P4/mbm
0,7144
—
0,40479
[Э]
GdB6
CaB6
cPI, РтЗт
0,41078
—
—
[Э]
Соединение
Прототип
Символ Пир- сона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
GdB66
YB66
с/2064, ЕтЗс
2,3474
—
—
[2]
*Моноклинная сингония, р - 102,16°.
Соединение GdBx (х~3) с тетрагональной структурой (а = 0,379, с = 0,363 нм), о котором сообщается в работе [Э], по данным работы [3] является тройным соединением GdB2C2. При давлении 33- 102 МПа получено соединение GdB12 с кубической структурой типа UB12 (символ Пирсона сР52, пр. гр. ЕтЗт, а = 0,7524 нм) [4].
Литература
Spear К.// Boron and Refractory Borides. Berlin: Springer-Verlag, 1977. P. 439— 456.
Schwetz K., Ettmayer P., Kieffer R. et al.// J. Less-Сошшоп Met. 72. V. 26. N 1 P. 99-104.
Smith P.K., Gilles P.W.// J. Inorg Nuclear Chem. 1967- V. 29. N 2. P. 375-378.
Cannon J.F., Hall H.T.// Rare Earths in Modern Science and Technology. New York. London. 1978. P. 219-224.
Ю.Б. Кузьма
В—Ge. БОР—ГЕРМАНИЙ
Диаграмма состояния В—Ge построена в работе [1] по результатам дифференциального термического анализа, оптической и электронной микроскопии, рентгеноструктурного анализа и обобщена с учетом данных других исследований в работе [2]. В работе [1] использован порошковый В чистотой 99,2 % (по массе) и полупроводниковый Ge, измельченный в стальных ступках. Образцы приготовлены из смеси порошков, прессованных в стальных пресс-формах. Термическая обработка проведена в тиглях из BN: при температуре 900 °C в течение 48 ч в атмосфере Не, при температуре 1000—1400 °C в течение 24 ч в Не или вакууме, при температурах выше 2075 °C в течение 10—15 мин в Не.
Система В—Ge является диаграммой монотектического типа без промежуточных фаз (рис. 248). Температура монотектической реакции находится около 1900—2000 °C, а содержание В в монотектике составляет -70—90 % (ат.) [1]. В работе [1] предположено, что при температуре, близкой к температуре плавления Ge, протекает эвтектическая реакция. Однако в работе [2] на основании результатов исследований, в которых были измерены коэффициенты распределения, указывается на перитектический характер этой реакции. Раство-
Рис. 248. В—Geримость В в (Ge) ничтожно мала. В работе [3] сообщается, что в сплаве, содержащем 90 % (по массе) В, твердый раствор бора имеет структуру типа В (символ Пирсона HR12, пр. гр. Rim, а = - 1,09588(8), с = 2,38622(11) нм).Рис. 248. В—Geримость В в (Ge) ничтожно мала. В работе [3] сообщается, что в сплаве, содержащем 90 % (по массе) В, твердый раствор бора имеет структуру типа В (символ Пирсона HR12, пр. гр. Rim, а = - 1,09588(8), с = 2,38622(11) нм).
Рис. 248. В—Ge
римость В в (Ge) ничтожно мала. В работе [3] сообщается, что в сплаве, содержащем 90 % (по массе) В, твердый раствор бора имеет структуру типа В (символ Пирсона HR12, пр. гр. Rim, а = - 1,09588(8), с = 2,38622(11) нм).
Рис. 248. В—Ge
римость В в (Ge) ничтожно мала. В работе [3] сообщается, что в сплаве, содержащем 90 % (по массе) В, твердый раствор бора имеет структуру типа В (символ Пирсона HR12, пр. гр. Rim, а = - 1,09588(8), с = 2,38622(11) нм).
Литература
Bidwell L.R.// J. Less-Common Met. 1970. V. 20. N 1. P. 19—2/.
Olesinski R.W., Abbaschian GJ.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 5. p 4 76 478.
Lundstrom T., Tergenius L.-E.// J. Less-Common Met. 1981. V. 82. N 1—2.
В.П. ПоляковаВ.П. Полякова$ Р. 341-348.
В.П. Полякова
В.П. Полякова
В—H. БОР-ВОДОРОД
Основная информация по системе В—Н относится к химическому Взаимодействию компонентов [ 1 ]. Измерений по растворимости Н в
жидком В не проводилось. Сравнительно хорошо изучены шесть Й• соединений (боранов): В2Н6, В4Н10, В5Нд, В5Нц, В6Н10, В10Н14. Это жидкие, твердые и газообразные вещества, бесцветные, ядовитые, с резким запахом. При нагреве и охлаждении могут происходить сложные взаимные превращения боранов. Конечным продуктом их разложения является В и Н. Наиболее стабилен декаборан, который Начинает разлагаться только вблизи температуры плавления. В табл. 175 приведены некоторые данные по свойствам указанных соединений.
B-Hf
Таблица 175. Свойства соединений в системе В Н
Соединение
Состояние
Температура, °C
плавления
кипения
ид ВдНю
В5Нд
в5н„
Вб^ю 1^10^14
Газ
Жидкость
Твердое
-165,5
-120,0
-46,6
-123
-65,6
199,7
—92,5 18 48,6
63 0
213
Соединение BjqH14 имеет ромбическую решетку (а = 1,445, Ь = = 2,088, с = 0,568 нм). Соединение В5Н9 имеет тетрагональную решетку (а = 0,716, с = 0,538 нм).
Литература
Галактионова Н.А. Водород в металлах. М.: Металлургия, 1967. 303 с.
В. И. Шаповалов
В—Hf. БОР—ГАФНИЙ
Диаграмма состояния В—Hf приведена на рис. 249 по данным работы [1]. В системе существуют два соединения: HfB2, плавящееся конгруэнтно при -3370 °C, и HfB, образующееся по перитектической реакции при 2100 °C. Оба соединения имеют небольшие области
Рис. 249. B-Hf
юмогенности [Э, Ш]. Согласно работе [2] соединение HfB2 плавится при -3200 °C, а соединение HfB стабилизируется N и является тройным соединением системы Hf—В—N. В системе В—Hf кристаллизуются две эвтектики:
X # (PHf) + HfB при 1880 °C и 13 % (ат.) В;
X ** HfB2 + (В) при 2030 °C и 99 % (ат.) В.
Твердый раствор (aHf) образуется по перитектоидной реакции при температуре 1800 °C и содержит 1,5 % (ат.) В. Максимальная растворимость В в (pHf) составляет 2 % (ат.) [1].
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 176.
Таблица 176. Кристаллическая структура соединений системы В—Hf
Соединение
Прототип
Символ Пир- сона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
HfB2
А1В2
hPI, РЫттт
0,3142
0,3137
—
0,3477
0,3469
[3]
[4]
HfB
FeB
оР8, Рпта
0,650
0,321
0,482
[3]
Литература
1. Kubaschewski-von Goldbeck О.// Atomic Energy Review. Special Issue N 8 "Hafnium: Physico-Chemical Properties of its Compounds and Alloys”. Vienna: Interna- flonal Atomic Energy Agency, 1981. P. 57—118.
2. Портной К.И., Ромашов B.M., Романович И.В. и др. //Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1971. Т. 7. № 11. С. 1987—1991.
3. Rudy Е., Benesowsky F.// Monatsh. Chem. 1961. Bd. 92. S. 415—441.
4. Падерно Ю.Б., Серебрякова Т.И., Самсонов Г.В.// Цветные металлы. 1959. №11. С. 48-50.
»sFtВ.П. Полякова
B—Hg. БОР-РТУТЬ
^’В работе Н. Davy (1809 г.) установлено, что Hg не реагирует с В ИЯе образует с ним сплавов [Э].
Л.Л. Рохлин.
В-Но. БОР-ГОЛЬМИЙ
Диаграмма состояния В—Но построена по совокупности литератур- данных и с учетом родственности редкоземельных металлов (рис.
. В системе образуются пять боридов Но: НоВ2, НоВ., НоВ^, ^В12, HoB6i. Соединение НоВ4 плавится конгруэнтно при -2500 °C, 1ЯЛьные образуются по перитектическим реакциям:
№• 1534
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
YB66
CF2064, Fm3c
2,3441
—
[3]
Соединение
НоВ^
Литература
Spear К.Е.// Boron and Refractory Borides. Berlin: Springer-Verlag, 1977. p. 439-456.
Bauer J., Debuigue J.// Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. 1973. V. 277. P. 851—853.
Schweiz K., Ettmayer P., Kieffer R., et al.// J. Less-Common Met. 1972. V. 26. N 1. P- 99-104.
Ю.Б. Кузьма
t- Сплавы В c In приготовлены в работе [1] синтезом из элементов цди восстановлением химических соединений. Установлено отсут- ^*ие взаимодействия между В и In [1].
Лиература
*' 1. Самсонов Г.В., Серебрякова Т.И., Неронов В.А. Бориды. М.: Атомиздат, 1975.
Рис. 250. В-Но
+ Н0В4 •* Н0В2
+ НоВ4 = НоВ6 + НоВ6 * НоВ12 + НоВ12 * НоВ66
****
при при при при
-2200 °C;
-2180 °C;
-2100 °C;
-2025 °C.
М.А. Тылкина
:, однако пределы ее
Соединение НоВ6 имеет область гомогенности.
не установлены. Взаимная растворимость компонентов в твердых растворах (Но) и (В) ничтожно мала. Кристаллическая структура боридов Но приведена в табл. 177.
Таблица 177
Кристаллическая структура соединений системы В Но
Соединение
НоВ2
НоВ4
НоВ6
НоВ|2
Прототип
А1В2
ThB4
СаВ6
ив12
СимволПирсона,пр. гр.
№3,Р6/ mmm
tP20,P*lmbm
cPI,
Pm3m
CP52,
Fm3m
Параметры решетки, нм
Источник
|Нг. БОР-ИРИДИЙ
Диаграмма состояния В—1г, приведенная на рис. 251, построена по фвокупности литературных данных. Оба борида (IrB1 j и IrBj 35) Плавятся конгруэнтно и образуют эвтектики между собой и с компо- вентами [1]. Однако на диаграмме не отражено соединение 1гВод, существующее в двух модификациях, о котором сообщено в работе J2J. Растворимость В в (1г) очень мала [1]. Твердый раствор 1г в (В) ЗВМет состав 1гВ50 и параметры решетки а = 1,09287, с = 2,38274 нм Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 178.
Хд б лица 178. Кристаллическая структура соединений системы В—1г
а
с
0,3281
0,3811
[2]
0,7086
0,4096
0,7492
0,40079
Э
[Э]
[Э]
Уединение
Прототип
Символ Пир- сона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
Ь-В^
ThSi2
Ш2, I^xladm
0,2810
—
1,0263
[4]
В41г3
mC24, C2/m
1,05300— 1,05421
0,29038— 0,28905
0,61013- 0,61003
[5-7]
*б,,ат
WC
hP2, P6m2
0,2815
—
0,2823
[2]
Соединение
Прототип
Символ Пир- сона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
IrB] ,(НТ)
В1г
оС16, Стс2]
0,2771
0,7578
0,7314
[2]
*Р - 91,119°—91,143°.
Литература
Spear K.E./Z U.S. Dep. Commer. Nat. Bur. Stand. Publ. 1978. N 496/2. P. 744- 762.
Rogi P., Nowotny H., Benesovsky F.// Monatsh. Chem. 1971. Bd. 102. N 3.
S. 678-686.
Crespo AJ., Tergenius LE., Lundstrom T.// J. Less-Common Met. 1981. V. 77.
N 1. P. 147-150.
Aronsson B„ Stenberg E„ Aselius J.// Acta Chem. Scand. 1960. V. 14. N 3. P. 733-741.
Aronsson B.// Acta Chem. Scand. 1963. V. 17. N 7. P. 2036-2050.
Aronsson B., Stenberg E„ Aselius J.// Nature. 1962. V. 195. P. 377-378.
Lundstrom T„ Tergenius L.-E.// Acta Chem. Scand. 1973. V. 27. N 12. P. 3705- 3711.
Ю.Б. Кузьма
в-к. БОР-КАЛИЙ
Диаграмма состояния В—К не изучена. Методом синтеза компо- йентов в герметических тиглях из Мо в среде Аг после отжига при 1200 °C в течение 6 ч получен гексаборид К [1]. Соединение КВ6 имеет структуру типа СаВ, (символ Пирсона сР7, пр. гр. Р/иЗ/п), параметр решетки а = 0,4232 нм.
jfineparypa
Hagenmuller Р., Naslain R., Rauchard M., Croc C.// Alkali Metals 1967 P. 207-221.
Л.Л. Зусман
В—La. БОР-ЛАНТАН
Уточненный вариант диаграммы, приведенный в работе [1] (рис. 252), основан на данных работы [2], в которой диаграмма В—La построена по результатам термического, микроструктурного, рентгеновского анализов и измерения электросопротивления образцов, выплавленных в дуговой печи из материалов чистотой 99,7 % (по Массе). В системе образуются два соединения LaB6 и LaB4. Соединение LaB6 плавится конгруэнтно при 2715 °C [1] (в работе [2] указы- вается температура >2500 °C), a LaB4 образуется по перитектической реакции Ж + LaB6 LaB4 при температуре 1800 °C [2]. Соединение LaB6 имеет область гомогенности, однако разные исследователи
приводят различные интервалы существования этой области: LaB6 (постоянный состав) [3], LaB6 0_7 8 [2], LaB6 0_6 5 [4], LaB6 0.613 [5] и Laj _XB6 [6]. По совокупности литературных данных в работе [7] сделан вывод, что при температуре до -1730 °C область гомогенности LaB6 узкая (LaB6 0 а 13), при более высокой температуре она расширяется (LaB6 0 а 5). В ряде работ сообщается о других соединениях В с La. Так, в работе [8] говорится о боридной фазе с высоким содержанием металла (~LaB2), однако эти данные не подтверждены в работах [9, 10]. Не подтверждено также соединение LaB3_4 с тетрагональной структурой (а = 0,382, с = 0,396 нм) [Э], вероятно, его образованию способствует С.
В системе кристаллизуются две эвтектики при температурах, близких к температурам плавления La и В. Растворимость La в (В) меньше 0,1 % (ат.) [6]. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 179.
Таблица 179. Кристаллическая структура соединений системы В—La
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
С
LaB4
ThB4
tP20, P4/mbm
0,73249
0,41811
[Э, Ю]
LaB6
CaB6
cPl, Pm3m
0,4153
0,41561
0,41556— 0,41571
—
[Э] [2]
[И]
Литература
р 139 ^^^Г ^-Е-// Boron and Refractory Borides. Berlin: Springer-Verlag, 1977.
Johnson R.W., Daane A.H.// J. Phys. Chern. 1961. V. 65. N 5. P. 900-915.
Мамедов Ф.Г., Меерсон Г.А., Журавлев H.H. и др.// Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1967. Т. 3. № 6. С. 950—956.
Журавлев Н.Н., Манелис Р.М., Грамм Н.В. и др.// Порошковая металлургия.
1966. № 2. С. 95-101.
McKelvy M.J., Eyring L, Storms E.K.// J. Phys. Chem. 1984. V. 88. N 9.
P. 1785-1790.
Paderno Yu.B., LundstrOm T.// Acta Chem. Scand. A. 1983. V. 37. N 7. P 609- 612.
LundstrOm T.// Z. Anorg. All. Chem. 1986. Bd. 540—541. N 9-10. S. 163-168.
Марковский Л.Я., Векшина H.B.// Журнал прикладной химии. 1965. Т. 38.
Вып. 9. С. 1945-1949.
Чабан Н.Ф., Кузьма Ю.Б.// Допов1д1 АН УРСР. Сер. А. 1971. № 9. С. 1048— 1050.
Kato К., Kawada I., Oshima С. et al.// Acta Cristallog. В. 1974. V. 30. N 12.
P. 2933-2934.
Korsukova M.M., LundstrOm T„ Gurin V.N. et al.// Z. Krist. 1984. Bd. 168.
N 1-4. S. 299-306.
Ю.Б. Кузьма
^u. БОР-ЛИТИЙ
Диаграмма состояния В—Li не построена. На основании структурных исследований и изучения физических свойств в системе установлен ряд соединений. Сплавы Li с В получают в инертной среде в тиглях из Fe, Nb или Мо в результате длительных выдержек в диапазоне температур от 450 до 1000 °C. Обзор существующих соединений в системе В—Li сделан в работе [1], в которой приводятся ведения о десяти соединениях: B4Li [1], В,085 0 [2] или B17Li [11. B4U5 [3, 4] или В61л7 [5, 6], BLi3 [4]’, В14Ы3 [7], B6Li [8], 819^6 ^L ^3^ 1Ь ^L Вы [9] и В21д (соединение B2Li получено только при высоком давлении [1]). Однако кристаллическая структура изучена только трех соединений (табл. 180).
Таблица 180. Кристаллическая структура соединений системы В—Li
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметр решетки а, нм
Источник
В4П
—
—
0,720
[1]
ВюЛЗ^
—
—
0,718
[2]
, ВХ*
—
AR1, Rim
0,493
13]
>• Кубическая сингония.
, "а - 90°.
«ггература
F. 1. Okamoto Н.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 3. P. 230-232.
М3. Secrist D.R.// J. Am. Ceram. Soc. 1967. V. 50. N 3. P. 520-523.
Wang F.E.// Metall. Trans. A. 1979. V. 10. N 3. P. 343-348.
№. Mitchell M.A., Sutula R.A.// J. Less-Common Met. 1978. V. 57- N 2. P. 161-175.
3-4. Dallek S., Ernst D.W., Larrick B.F.// J. Electrochem. Soc. 1979. V. 126. N 5.
Мбб-870.
't' De Vries L.E., Jackson L.D., James S.D.// J. Electrochem. Soc. 1979. V. 126. N 6. >3-996.
Mair G.// The Lithium-Boron System. Dissertation. Univers. Stuttgart. 1984. 99 p. . Rupp L.W., Jr., Hodges D.J.// J. Phys. Chem. Solids. 1974. V. 35. P. 617-619.
Сорокин В.П., Гаврилов П.И., Леваков E.B.// Журнал неорганической химии.
Т. 22. № 3. С. 595-597.
Н.Р. Бочвар
и. БОР-ЛЮТЕЦИЙ
иаграмма состояния В—Lu (рис. 253) построена по совокупности натурных данных и с учетом химического родства редкоземель- металлов [1]. В системе образуются четыре соединения, из >ых LuB4 плавится конгруэнтно при -2550 °C, а остальные
:я по перитектическим реакциям:
Рис. 253. В—Lu
Ж + LuB4 LuB2 при -2250 °C;
Ж + LuB4 * LuB12 при 2170 °C;
Ж + LuB12 LuB66 при -2100 °C.
Сведения о соединении LuB6, обладающим структурой типа СаВ6, [Э], в дальнейшем не подтверждены [1—3]. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 181.
Таблица 181. Кристаллическая структура соединений системы В—Lu
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
LuB2
A1B2
ЛРЗ, Рб/ттт
0,3246
0,3704
[3]
LuB4
ThB4
1Р20, Р4/mbm
0,7036
0,3974
[4]
LuB12
UB12
cF52, Fm3m
0,7464
—
[Э]
LuB66
YB66
с/2064, Fm3c
2,3412
—
[5]
Литература
Spear К.Е.// Boron and Refractory Borides. Berlin: Springer-Verlag, 1977. P. 439—
Sturgeon G.D., Eick H.A.// Inorg. Chem. 1963. V. 2. N 2. P. 430—431.
Przybylska M., Reddoch A.H., Ritter GJ.// J. Amer. Chem. Soc. 1963. V. 85. N 3. p. 407—411-
Fisk Z., Cooper A.S., Schmidt P.H. et al.// Mat. Res. Bull. 1972. V. 7. N 4. P 285-288.
р. 99-104.р. 99-104.Schweiz K., Ettmayer P., Kieffer R. et al.// J. Less-Common Met. 1972. V. 26. N 1.
р. 99-104.
р. 99-104.
Ю.Б. Кузьма
В—Mg. БОР-МАГНИЙ
Диаграмма состояния В—Mg не построена. В литературе сообщается о нескольких боридах в системе, однако только один (MgB2) надежно установлен [1—6]. Бориды получены методом порошковой м^ггаллургии или разложением наиболее богатой Mg фазы MgB2 [1], Синтезированием из элементов в графитовых пробирках в атмосфере очищенного электролитического Н [5, 6], а также восстановлением MgO, используя В или В4С [7].
, Данные о боридах с более высокой концентрацией В, чем в MgB2, противоречивы. В работе [4] указывается на существование боридов MgB6 и MgBI2, обозначенных как (А) и (С), соответственно, а также фазы (В) промежуточного состава между MgB6 и MgB12. В работах [5, 6] сообщается о получении соединений MgB4, MgB, и фазы иеременного состава MgB6 17. При температуре выше 1300 °C фаза MgB^, разлагается на две фазы (X и Хр, составы которых не установлены [6]. Соединения MgB4 и MgB6 также установлены в работах [1, 7]. На основании рентгеновских исследований [Ш] фазы MgB4 и MgB6 соответствуют боридам (А) и (В), о которых сообщается в работе [4], а соединение (С), по-видимому, является смесью фаз (X) и (Хр. В справочнике [Э] сообщается также о соединении Mg3B2, однако, как установлено в работах [5, 8], это соединение в системе не образуется.
В работе [4] указаны температуры нонвариантных превращений <1050, 1150, 1200, 1700 °C, при которых, по-видимому, образуются фазы MgB2, (А), (В) и (С), соответственно.
Соединение MgB2 имеет структуру типа А1В2 (символ Пирсона нрз, пр. гр. Рб/ттпг) с параметрами решетки а = 0,30834, с = 0,35213 нм [2] или а = 0,3083, с = 0,3520 нм [3].
Литература
Russell V., Hirst R., Kanda F.A., King A.J.// Acta Crystallogr. 1953. V. 6. f H-12. P. 870.
Jones M.E., Marsh R.E.// J. Amer. Chem. Soc. 1954. V. 76. N 5. P. 1434-1436. .3. Марковский Л.Я., Кондрашев Ю.Д., Капутовская Г.В.// Доклады АН СССР.
т. 100. № 6. С. 1095-1098.
Марковский Л.Я., Кондрашев Ю.Д., Капутовская Г.В.// Журнал органической химии. 1955. Т. 25. № 3. С. 433-434.
Duhart Р.// Anna. Chim. Paris. 1962. V. 7. N 5—6. P. 339—365.
Chretien A., Duhart P.// Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. 1962. V. 254. N 8 P. 1439-1441.
Самсонов Г.В., Серебрякова Т.И.// Журнал прикладной химии. 1960. Т. 33. № 3. С. 563-569.
Марковский Л.Я., Капутовская Г.В., Кондрашев Ю.Д.// Журнал неорганической химии. 1959. Т. 4. № 8. С. 1710-1714.
Т.В. Добаткина
В—Мп. БОР-МАРГАНЕЦ
Диаграмма состояния В—Мп, построенная в работах [1—5], была уточнена исследованиями [6—9]. Установлен эвтектоидный распад МпВ2 [6—8] и фазовые переходы в богатой Мп части системы [9]. Диаграмма состояния В—Мп, построенная по совокупности литературных данных [10], приведена на рис. 254. В системе установлено образование шести боридов. Бориды Мп2В, МпВ, МпВ2 плавятся конгруэнтно, а Мп3В4 образуется по перитектической реакции. Способ образования соединения Мп4В точно не установлен, предполагается, что оно образуется по перитектоидной реакции. По перитектоидной реакции образуется соединение МпВ4. Реакции, описывающие образование указанных соединений, и другие нонвариантные реакции приведены в табл. 182 [10].
Рис. 254. В—Мп
Таблица 182. Реакции в системе В—Мп
Реакция
Содержание В в фазах, % (ат.)
Температура, °C
"Ж *Мп2В
33,3;
1580
Ж * МпВ
—;
50,0;
1890
Ж * МпВ2
66,7;
1827
Ж + МпВ * Мп3В4
-57,3;
50,0;
57,1
1827
МпВ2 + (В) -МпВ4
66,7;
100;
80,0
1375
(уМп) + Мп2В * Мп4В?
0;
33,3;
20,0
1120?
Ж * (8Мп) + Мп2В
15;
0;
33,3
1207
Ж * Мп2В + МпВ
39;
33,3;
50,0
1510
Ж * Мп3В4 + МпВ2
61,5;
51,7;
66,7
1750
Ж * МпВ2 + (В)
80;
66,7;
100
1730
МпВ2 * Мп3В4 + МпВ4
66,7;
57,1;
80
1100
В литературе сообщается и о некоторых других фазах в системе. В работе [11] указано, что при содержании 51—55 % (ат.) В и температуре 1000 °C существует фаза со структурой ВСг. Данные о тетрагональной структуре МпВ4 (параметры решетки а = 0,5460, с =
■ 0,7010 нм), сообщенные в работе [5], в дальнейшем не подтверждены [8]. Высший борид Мп (состав МпВ10 или МпВ12 с гексагональной структурой и параметрами решетки а = 1,099, с = 2,400 нм) [8, 12] в действительности является твердым раствором Мп в (В), его еРстав МпВ_23 и параметры решетки а = 1,0988, с = 2,3994 нм [13].
Данные по растворимости компонентов в твердом состоянии проведены в работах [5, 13, 14]. Максимальная растворимость Мп в Ж составляет 4,2 % (ат.) [13]. При растворении В в («Мп) параметр решетки а последнего увеличивается от 0,89128 до 0,89204 нм Ж
Кристаллическая структура и параметры решетки соединений в системе В—Мп приведены в табл. 183.
<6 л и ц а 18 3. Кристаллическая структура соединений системы В—Мп
Соедине- ^ние
Прототип
Символ Пир- сона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
# Мп4В
Мп4В
OF48, Fddd
1,45395
0,72914
0,42082
[15, 16]
Мп2В
А12Си
tm, I4!mcm
0,51484
0,42081
[14, 15]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
MnB
FeB
оР8, Рпта
0,55064
0,29770
0,41458
[14, 15] ”
Mn,.^
CrB
оС8, Стет
0,3015
0,7680
0,2955
[П]
Mn3B4
Ta3B4
оЛ4, Immm
0,30365
1,28314
0,29616
[14, 15]
MnB2
A1B2
hP3, РЫттт
0,30088
—
0,30359
[14]
MnB4*
MnB4
тСЮ, СИт
0,5503
0,5367
0,2949
[8]
*0 “ 122,71°.
Литература
Марковский Л.Я., Безрук Е.Т.// Журнал прикладной химии. 1965. Т. 38. Вып 8. С. 1677-1682.
Марковский Л.Я., Безрук Е.Т.// Высокотемпературные неорганические соединения. Киев: АН УССР, 1965. С. 433—436.
Марковский Л.Я., Безрук Е.Т.// Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1967. Т. 3. № 12. С. 2165-2169.
Безрук Е.Т., Марковский Л. Я.// Журнал прикладной химии. 1967. Т. 40. Вып.
С. 908—911.
Марковский Л.Я., Безрук Е.Т.// Журнал прикладной химии. 1967. Т. 40. Вып.
6. С. 1199-1203.
Fruchart R., Michel А.// Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. Ser. C. 1960. V. 251. P. 2953-2955.
Телегус B.C., Кузьма Ю.Б.// Порошковая металлургия. 1969. № 2. С. 64—69.
Andersson S., Carlsson J.O.// Acta Chern. Scand. 1970. V. 24. N 5. P. 1791— 1799.
Pradelli G., Gianoglio C.// Metallurgia Italiana. 1974. V. 66. N 5. P. 659- 662.
Liao P.K., Spear K.E.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 6. P. 543-546.
Papesch G., Nowotny H., Benesovsky F.// Monatsh. Chem. 1973. Bd. 104. N 4. S. 933-942.
Aleonard S.// Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. Ser. C. 1961. V. 253. N 11. P. 1213-1215.
Andersson S., Callmer B.// J. Solid State Chem. 1974. V. 10. N 3. P. 219-231.
Cely A., Tergenius L.-E., Lundstrom T.// J. Less-Common Met. 1978. V. 61. N 1. P. 193-198.
Kiessling R.// Acta Chem. Scand. 1950. V. 4. N 1. P. 146—159.
Tergenius L.-E.// J. Less-Common Met. 1981. V. 82. N 1-2. P. 335-340.
1В_Мо. БОР—МОЛИБДЕН
V Сведения о строении диаграммы состояния В—Мо обобщены в справочниках [X, Э, Ш], и построенная там диаграмма базируется равным образом на данные работ [1,2]. Результаты поздних работ ГЗ 4], довольно хорошо согласующиеся между собой, положены в основу диаграммы состояния, построенной в работе [5] и представленной на рис. 255. Наиболее значительные различия в диаграммах состояния, приведенных в работах [3] и [4], относятся к составу 'борида с наибольшим содержанием В. Согласно данным работы [4] ?В этой области образуется борид МоВ12 [92 % (ат.) В], который ^плавится конгруэнтно. Согласно данным работы [3], а также работ <(6, 7] богатое В соединение имеет формулу МоВ4 и образуется по {перитектоидной реакции.
!В, % (по массе)
О 1020304050607080 90100
Мако. 255. ВЧИоМако. 255. ВЧИоВВВ, «Л, ( ат)
Ма
ко. 255. ВЧИо
Ма
ко. 255. ВЧИо
В
В
Согласно данным работы [5] в системе образуются шесть боридов: l^B, Мо3В2, МоВ, МоВ2, Мо2В5 и МоВ4, причем о Мо3В2 сообщает- ся только в работах [2, 6]. В исследованиях [3, 4] и ряде других работ, выполненных на чистых материалах, эта фаза не обнаружена. На приведенной диаграмме состояния она не нанесена. Соединение МоВ имеет две модификации: высокотемпературную (РМоВ) и низко- температурную (аМоВ), причем рМоВ плавится конгруэнтно, а аМоВ образуется по перитектоидной реакции. Соединения Мо2В, МоВ2 и
Мо2В5 образуются по перитектическим реакциям. Все соединения имеют довольно большие области гомогенности, % (ат.) В: 33,9—34 О [3] для Мо2В; 48,5—50,0 [3] или 48,8—51,5 [1, 4] для рМоВ- 49,0—52,0 [3] для аМоВ; 61,0—66,0 [4] для МоВ2; 62,2—70,0 [11 • 70—77 [4]; 66,7—70 [3] для Мо2В5; 79±0,5 [3] для МоВ4. Реакции образования соединений, а также другие нонвариантные реакции имеющие место в системе В—Мо, приведены в табл. 184. ’
Таблица 184. Моновариантные и нонвариантные реакции в системе В—Мо
Реакция
Содержание В в фазах,
Температура, °C
Источник
%
(ат.)
Ж + (₽МоВ) » Мо2В
29;49;
33,3
2280112
2270120
[3]
14]
Ж ^ рМоВ
-;50;
—
260018 -2550
[3]
[4]
(₽МоВ) + Мо2В * (аМоВ)
50;34;
49
2180130
[3]
Ж + (РМоВ) » МоВ2
67;51,5;
66,7
2375115 -2350
[3]
[4]
Ж + МоВ2 ^ М02В5
76;66;
71,4
2140115 -2200
[3] [41
Мо2В5 + (В) - МоВ4
70;-99;
80
-1800 1807150
[3]
[8]
Ж ** (Мо) + Мо2В
2311; -1;
-22;-;
33
217516 2200115
[31
[4]
Ж - Мо2В5 +(В)
94;70;
-98
1920125
13]
(РМоВ) " (аМоВ) + МоВ2
51;50;
61
1800180
[3]
МоВ2 •• (аМоВ) + Мо2В5
63;50;
66
1517115
[3]
!Л» блица 185. Кристаллическая структура соединений системы В—Мо
Соедине- ! ние
Прототип
Символ Пир- сона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
a
b
c
»;_М°2В
А12Си
(712, 74/mcm
0,5543
0,5547
0,5547
—
0,5435
0,4742
0,4740
[13] Co стороны Mo [3] Co стороны В [3]
рМоВ
СгВ
0С8, Стет
0,3151
0,3145
0,8470
0,8472
0,3082
0,3063
[10] Co стороны Mo [3]
«, «МоВ
ВМо
(716, I^Jamd
0,3103
0,3105
—
1,695
1,697
[10]
[13]
МоВ2
А1В2
ЬРЗ, P6/mmm
0,3044
0,3041
0,3038
0,3040
0,3062
0,3072
0,3062
0,3972
При концентрации 68 % (ат.) В [3] При концентрации 78 %
(ат.) В [3] Со стороны Мо [8] Со стороны В [8]
- Мо2В3 к-
Мо2В5
hRI, R3m
0,3011
0,3005
0,3012
—
2,093
2,100
2,092
[13] Со стороны Мо [3] Со стороны В [3]
?'МоВ4
•0 1
WB4
hP20, P63/mmc
0,5214 0,52033
0,52026
0,6358 0,63498
0,63489
[6] Со стороны Мо
[7] Со стороны В [7]
Растворимость В в (Мо) невелика. Максимальные значения растворимости, приводимые разными исследователями, различаются примерно в 2 раза:
при 2190 °C - 0,97 % (ат.) В [9]; при 2150 °C - 1,75 % (ат.) В [10]; при 2000 °C - 1,06 % (ат.) В [11].
При более низких температурах все исследователи дают более близкие значения: 0,53—0,62 % (ат.) В при 1400—1600 °C и -0,04 % (ат.) В при 1100—1200 °C [9—11]. Максимальная растворимость Мо в (В) составляет -1 % (ат.) [12].
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 185.
*В работе [14] дано подробное описание диаграммы В—Мо, приве- ДСнное на основе экспериментальных данных и термодинамических расчетов.
Щгература
к:<1. Steinitz R., Binder B.D., Moskovitz D.// Trans. AIME. 1952. V. 194. P. 983-987. ft; 2. Gilles P.W., Pollock B.D.// Trans. AIME. 1953. V. 197. P. 1537-1539.
д. 3. Rudy E., Windisch S.// Ternary Phase Equilibria in Transition Metal—Boron— Silicon Systems. Part 1. V. 3. Sistems Mo—В and W—B. AFML-TR-65-2. Air Force •fcterials. Lab. Wright Patterson Air Force Base. Ohio. 1965.
$ 4. Портной К.И., Левинский Ю.В., Ромашов B.M. и др.// Изв. АН СССР. ^»ллы. 1967. № 4. С. 171-176.
Brewer E, 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.
Galasso F„ Pinto J.// Trans. AIME. 1968. V. 242. P. 754-755.
LundstrOm T., Rosenberg I.// J. Solid State Chem. 1973. V. 6. P. 299—305
Storms E, Mueller В.// J. Phys. Chem. 1977. V. 81. P. 318-324.
Захаров A.M., Новиков И.И., Полькин В.С.// Изв. вузов. Цветная металлургия 1971. № 6. С. 126-129.'
Rudy Е, Benesovsky F., Toth Е// Z. Metallkunde. 1963. Bd. 54 N 6 S. 345-353.
Шамрай Ф.И., Харитонов В.И./ / Металловедение цветных металлов и сплавов- Сб. статей. М.: Наука, 1972. С. 22—27.
Seybolt T.U.// Trans. ASM. 1960. V. 52. Р. 971-989.
Kiessling Е// Acta Chem. Scand. 1947. V. 1. P. 893-916.
Spear K.E., Liao P.K.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1988. V. 9. N 4. P. 457—466.
К.Б. Поварова
B-N. БОР-АЗОТ
В системе В—N достоверно установлено соединение BN, температура плавления которого составляет 3000 °C (под давлением N) [1]. В зависимости от давления N борид BN обладает структурой типа графита (символ Пирсона НР4, пр. гр. Р63/ттс>, параметры решетки а = 0,25039, с = 0,66612 нм [2] и структурой типа сфалерита (символ Пирсона cF8, пр. гр. F43m), параметр решетки а = = 0,3615 нм [3]. В некоторых работах сообщается о нитриде В с неупорядоченной гексагональной структурой [4] и фазе N2B2B48, обладающей структурой тетрагональной модификации В (параметры решетки а = 0,877, с = 0,507 нм) [5, 6].
Литература
Самсонов Г.В., Серебрякова Т.И., Неронов В.А. Бориды. М.: Атомиздат, 1975. 375 с.
Wentorf ЕН.// J. Chem. Phys. 1957. V. 26. N 5. Р. 956-958.
Pease ES.// Acta Crystallogr. 1952. V. 5. N 2. P. 356-361.
Никитина Т.П., Фельдгун Л.Н., Фугергендлер С.И.// Кристаллография. 1970. Т. 15. № 3. С. 592-593.
Ploog К., Amberger Е.// J. Less-Common Met. 1971. V. 23. N 1. Р. 33—42.
Will G., Kossobutzki K.N.// J. Less-Common Met. 1976. V. 47. N 1. P. 33—38.
Кузьма
В—Na. БОР—НАТРИЙ
Диаграмма состояния В—Na не построена. Сплавы В с Na были получены в инертной среде в молибденовых тиглях после длительных отжигов при 1000 °C [1, 2]. Синтезирован гексаборид Na, который устойчив при нагреве в вакууме до 800 °C. Соединение NaB6 имеет сложную кристаллическую структуру, отличную от кубической структуры, характерной для других гексаборидов. При температуре §00 °C NaB6 диссоциирует, образуя новое соединение состава NaB16.
Литература
Hagenmuller Р., Naslain R.// Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. 1963. V. 253. p. 1294-1296.
Hagenmuller P„ Naslain R.// System of Alkali and Alkalaine Earth Metals. Proc. Int Symp. on Alkali Metals. London: Chern. Special Publ., 1967. N 22. P. 207—221.
Л.Л. Зисман
B-Nb. БОР—НИОБИЙ
Основные сведения по этой системе обобщены в справочниках [Э, Ш]. Диаграмма состояния В—Nb, приведенная на рис. 256, основана на данных работы f 1J в области составов от О до ~20 % (ат.) В и данных работы [2] в области составов от ~20 до 100 % (ат.) В.
Сплавы для исследования получали из порошка гидрида Nb и В чистотой 86 % (по массе) [2]. В работе [1] исходными материалами служили Nb электронно-лучевой плавки и В чистотой >99 % (по массе). Диаграмма характеризуется наличием четырех соединений, из которых Nb3B2 и Nb3B4 образуются по перитектическим реакциям, a NbB и NbB2 плавятся конгруэнтно. Соединение NbB2 имеет область гомогенности в интервале составов от -64 до -76 % (ат.) В. Согласно измерениям упругости паров (метод Кнудсена) содержание В в твердом растворе NbB2 со стороны В составляет 67,5 % (ат.) [Ш]. Реакции образования соединений и другие нонвариантные реакции в системе B—Nb приведены в табл. 186.
Реакция
Температура, °C
Примечание
Ж - NbB
-2270
[2]
Ж - NbBz
3000
12]
Ж + NbB - Nb3Bz
-2230
[1]
-1800
[2]
Ж + NbBz * Nb3B4
2700
[2]
Ж - (Nb) + Nb3Bz
2170
При концентрации -12,2 % (ат.) В [1]
-1600
При концентрации 15 % (ат.) В [2]
Ж - NbB + Nb3B4
2250
[2]
Ж * NbBz + (В)
1850
При концентрации -98,6 % (ат.) В [2]
Таблица 186. Моновариантные и нонвариантные реакции в системе B—Nb
-Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр, гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
b
с
Nb3Bz
U3Siz
1Р10, 141тст
0,6185
—
0,3280
[2]
0,6192
—
0,3289
[4]
NbB
CrB
оСК, Стет
0,3297
0,8717
0,3166
[2]
0,3295
0,8717
0,3164
[4]
Nb3B4
Та3В4
0114, Immm
0,3305
1,407
0,3138
[2]
NbBz
A1BZ
hP3, Р6/ттт
0,3112
—
0,3264
При концентрации 65,5 % (ат.) В [4]
0,3093
—
0,3306
При концентрации 70,2 % (ат.) В [4]
0,3107
—
0,3282
При концентрации 66,6 % (ат.) В [5]
Таблица 187. Кристаллическая структура соединений системы B—Nb
Литература
1. Пшокин В.П., Захаров А.М., Новиков И.И.// Изв. вузов. Цветная металлургия. 1У71. № 1. С. 111-114.
2. Nowotny Н., Benesovsky F., Kieffer F.// Z. Metallkunde. 1959. Bd. 50. N 7. V. 417—423.
' • ■ 3. Seybolt A.U.// Trans. ASM. 1960. V. 52. P. 971-989.
4. Rudy F„ Benesovsky F., Toth L.// Z. Metallkunde. 1963. Bd. 54. S. 345-353.
e- 5. Bernstein H.// Met. Soc. AIME. Inst. Met. Div. Spec. Rept. Sec. N 13. 1964.
Р. 609-629.
Е.Н. Шефтель
|В—Nd. БОР-НЕОДИМ
Расхождение данных по температуре эвтектики (Nb) + Nb3B2 в работах [1,2] связано с чистотой исходных материалов. В работе [2] исследования выполнены на более загрязненных О (NbO) и С (Nb2C) сплавах. По этой же причине температура образования соединения Nb3B2 в работе [2] занижена.
Максимальная растворимость В в (Nb) при эвтектической температуре составляет около 2,9 % (ат.) и уменьшается с понижением температуры до 2,19 % (ат.) при 1950 °C, 1,28 % (ат.) при 1600 °C и 0,43 % (ат.) при 1200 °C [1]. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 187.
f Диаграмма состояния В—Nd построена по совокупности литератур- }ных данных и с учетом химического родства редкоземельных металлов (рис. 257) [1]. В системе образуются четыре борида. Соединение ;NdB6 плавится конгруэнтно при 2610 °C и имеет область гомогенное- 1та, пределы концентрации которой не установлены. Все остальные [бориды образуются по перитектическим реакциям:
Ж + NdB4 - Nd2B5 при -2000 °C;
Ж + NdB6 » NdB4 при -2350 °C;
Ж + NdB6 - NdB66 при 2150 °C.
Рис. 257. В—Nd
В системе кристаллизуются две эвтектики при температурах -1000 °C [(pNd) + Nd2B5] и -2050 °C [NdB66 + (В)]. Взаимная растворимость компонентов друг в друге практически отсутствует. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 188 [1].
Таблица 188. Кристаллическая структура соединений системы В—Nd
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Nd2B5*
—
—
—
—
[1]
NdB^
уви
cf2064, ЕтЗс
—
—
[1]
NdB4
ThB4
1Р20, P4/mbm
0,7219
0,4102
[1]
NdB6
Структур
СаВ6
а не определен
cPI, РтЗт
ia.
0,41260
—
[Э]
Литература
Spear К.Е.// Boron and Refractory Boriedes. Berlin: Springer-Verlag, 1977. P. 439—456.
Ю.В. Кузьма
B-Ni. БОР-НИКЕЛЬ
Диаграмма состояния В—Ni (рис. 258) построена по результатам термического, микроструктурного и рентгеновского анализов с использованием исходных материалов В и Ni чистотой 99,4 и 99,8 % (по массе), соответственно [1]. В и Ni неограниченно растворимы друг в друге в жидком состоянии. При кристаллизации образуется сложная система с пятью промежуточными фазами. Бориды Ni3B,
В, 7. (по массе)
Рис. 258. В—Ni
Ni2B, NLB3 (т) [43,6 % (ат.) В] плавятся конгруэнтно при температурах 1156, 1125 и 1031 °C, соответственно. Бориды Ni4B3(o) [41,48 % (ат.) В] и NiB образуются по перитектическим реакциям при температурах 1025 и 1035 °C, соответственно. В системе наблюдаются четыре эвтектических равновесия (табл. 189).
41°B-Ni________
^j^L112JLL2!^^^эвтектические реакции в системе B-Ni
Реакция
Содержание В в жидкой фазе, % (ат.)
Температура, °C
Ж о (Ni) + Ni3B
Ж - Ni3B + Ni2B
Ж * Ni2B + Ni4B3(o)
Ж о Ni4B3(m) + NiB
18
30
39,5
45,3
1093
1111
1018
1018
В справочнике [Э] сообщается, что растворимость В в (Ni) не превышает 0,15 % (ат.). По данным работы [1] максимальная растворимость В в (Ni) при эвтектической температуре составляет 0,3 % (ат.). Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 190.
Таблица 19 0 . Кристаллическая структура соединений системы В—Ni
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
С
Ni3B
Fe3C
ОР16,
0,4389
0,5211
0,6619
[Э]
NizB
Рпта
0,4382
0,5212
0,6607
[2]
A12Cu
tm, 141 тст
0,4490
0,4970
—
0,4245
0,4235
[Э]
[2]
№4В3(о)*
—
Рпта
1,1953
0,2981
0,6569
[Э]
Ni4B3(m)”
—
сг/с
0,6430
0,4882
0,7818
[Э]
NiB
CrB
оСЬ, Стет
0,2925
0,7396
0,2966
[X]
^Ромбическая сингония.
Моноклинная сингония, 0 - 103,3.
Литература
1. Schobel J.D., Stradelmaier Н.Н.// Z. Metallkunde. 1965. Bd. 56. N 12. S. 856- 859.
Zudscheider E., Knotek O„ Rumann H.// Monatsch. Chem. 1974. Bd. 105. N 1. S. 80-90.
В.П. Полякова
Д—О. БОР-КИСЛОРОД
; Диаграмма состояния системы В—О не изучена, установлено Столько образование ряда оксидов [Э, Ш]. Наиболее изучен низший оксид В13О3 и соединение В20з. В работе [1] построена Р—Т-диаг- рамма при давлениях до 80^1 (г МПа и температурах 273—1473 К. При высоких давлениях и температурах установлено существование двух модификаций оксида В2О3: аВ2О3 и рВ2О3. В табл. 191 приведена кристаллическая структура изученных соединений.
Таблица 191. Кристаллическая структура соединений системы В—О
Соединение
Прототип
Символ Пир- сона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
В|3О3
В4С
ЛЯ29,
0,5395
—
1,2342
[2]
Ют
В2О3
В2О3
hP\S, P3j
0,4334
—
0,8334
[3]
0,433
—
0,839
[4]
0,4336
—
0,8340
[1]
аВ2О3
В2О3
оС20, Cmc2t
0,4613*
0,7803*
0,4129*
[5]
рв2о3
—
—
0,452**
0,414**
0,464**
[Ш]
При давлении 6,5 ГПа и температуре 1100 °C.
Моноклинная сингония, 0 - 120,42°; параметры получены при лении.
высоком дав-
Литература
| 1. Gurr G.E., Montgomery P.W., Knutson C.D., Gorres В.Т.// Acta Cryctallogr. B. 1970. V. 26. N 5. P. 906-914.
I 2. Rizzo H.F., Simmons W.C., Bielstein Н.О.// J. Electrochem. Soc. 1962. V. 109. P. 1079-1082.
i 3. Berger S.V.// Acta Chem. Scand. 1953. V. 7. P. 611-612.
Strong S.L., Kaplow R.// Acta Crystallogr. B. 1968. V. 24. N 6. P. 1032—1036.
Prewitt C.T., Shannon ’RJD.H Acta Cryctallogr. B. 1968. V. 24. N 5. P. 869—874.
Ю.Б. Кузьма
B-Os. БОР—ОСМИЙ
Диаграмма состояния В—Os по совокупности литературных данных приведена в работе [1] (рис. 259). Установлено образование трех боридов: OsB] 2, Os2B3, OsB2. Бориды OsB12 и OsB2 плавятся конгруэнтно, соединение Os2B3 образуется по перитектической реакции. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 192.
В—OsВ—Os473473
В—Os
В—Os
473
473
Таблица 192.
кристаллическая структура соединений системы B-Os
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
1 6
С
O$B|,2
wc
hP6,
0,28761
0,28709
[2]
Р6т2
Os2B3
Bu2B3
hP10, Рб^/ттс
0,291
—
1,291
[2, 3]
OsB2
RuB2
ОР6, Рттп
0,46832
0,28717
0,40761
[4, 5}
Литература
Spear К.Е.// U.S. Dep. Comnur. Nat. Bur. Stand. Spec. Publ. 1978. N 496/2. P. 744-762.
Kempter C.P., Fries R.G.ZZ J. Ghent. Phys. 1961. V. 34. N 6. P. 1994-1995.
LundstrOm T.// Arkiv Kemi. Mineral. Geol. 1969. Bd. 31. S. 227-266.
Hoof R.B., Kempter C.P.// J. Chern. Phys. 1962. V. 37. N 7. P. 1473-1476.
Aronsson B.// Acta Chem. Scand. 1963. V. 17. N 10. P. 2040-2050.
Ю.Б. Кузьма
В-P, B-Pb
В-P. БОР—ФОСФОР
Диаграмма состояния В—Р не построена. В литературе указывается на образование трех фосфидов: РВ, РВ6 и РВ14. В работе [Р] сообщается, что монофосфид (РВ) претерпевает полиморфное превращение при температуре 825 °C и существует в двух модификациях: высокотемпературной (ВТ) и низкотемпературной (НТ). В работе [Ш] отмечается, что РВ диссоциирует с образованием РтВ13 и РВ6, которые существуют в одном интервале концентраций. Это может быть связано с наличием области гомогенности, в пределах которой происходит замещение Р на В. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 193.
Таблица 193. Кристаллическая структура соединений системы В—Р
Соединение
Прототип
Символ Пир- сона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
С
РВ(ВТ)
SZn
АР4, Р63тс
0,3562
—
0,5900
[Р]
РВ(НТ)
SZn
сГ8,
0,4538
—
—
[Р]
F43m
РВ6
рв6
hR14,
0,5984
—
1,1850
[Э]
R3m
рв,;
—
В2/т
0,844
0,526
0,596
[1]
Моноклинная сингония.
Литература
1. Amberger Е., Raub P.Z/ J. Cryst. Growth. 1972. V. 16. N 3. Р. 259—264.
Ю.Б. Кузьма
В—РЬ. БОР-СВИНЕЦ
В не взаимодействует с РЬ [Э, Ш]. На несмешиваемость компонентов в жидком и твердом состояниях указывается в работе [1].
Литература
Firtz W., Stormont R.VJ.// J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N 6. P. 423—433.
Ю.Б. Кузьма
B—Pd. БОР—ПАЛЛАДИЙ
Диаграмма состояния В—Pd изучена многими авторами, однако данные, касающиеся строения этой системы, противоречивы. Согласно варианту диаграммы, приведенному в справочнике [Э], в сплавах до 50 % (ат.) В образуются три соединения: Pd3B, Pd5B3, Pd3B2. При этом последнее образуется по перитектической реакции при температуре -1020 °C, а характер образования двух других не установлен. В работе [1] диаграмма построена по совокупности литературных данных. Согласно этой версии соединение Pd3B плавится конгруэнтно при -1300 °C, а соединение Pd5B2 образуется по перитектической реакции (Ж + Pd3B •* Pd5B3) при -1100 °C. Соединение Pd3B2 не обнаружено. Отмечено образование двух эвтектик: [Pd3B + (Pd)] при температуре -1200 °C и содержании -18 % (ат.) В и [(В) + Pd5B2] при -1000 °C и -38 % (ат.) В.
Рис. 260. в—Pd
На рис. 260 приведена богатая Pd часть диаграммы состояния В—Pd по работе [2]. Система исследована методами дифференциального термического и рентгеновского анализов, а также измерением электросопротивления в интервале температур 280—1450 °C. При концентрациях от 0 до 30 % (ат.) В существуют три соединения: Pd16B3, Pd3B и Pd5B2 и широкая область твердого раствора (Pd). В системе, по-видимому, возможно существование еще двух соединений (PdB2 и Pd3B2), которые указаны в работах [Э, 3], но характер их образования не установлен. Соединение PdcB2 плавится конгруэнтно, его область гомогенности не определена. Соединения Pd3B и Pd16B3 образуются в твердом состоянии: Pd3B по перитектоидной реакции, a Pd16B3 конгруэнтно из (Pd). В системе согласно рис. 260 имеют место эвтектическое, эвтектоидное и монотектоидное равновесия. Реакции образования соединений и другие превращения в системе приведены в табл. 194 [2].
Таблица 194. Моновариантные и нонвариантные реакции в системе В—Pd
Реакция
Содержание В в фазах, % (ат.)
Температура, ’С
Ж - Pd5B2
—;
28,6;
—
1100
Pd5B2 + (Pd) - Pd3B
28,6;
18,5;
28,6
890
(Pd) - Pdl6B3
15,8;
—
397
Ж - (Pd) + Pd5B2
-25,0;
24,2;
-28
1065
(Pd) - Pd)6B3 + Pd3B
17,7;
16,6;
-25
320
(Pd) ₽ (Pd)] + Pdl6B3
10,2;
2,1;
15,2
312
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 195.
Таблица 195. Кристаллическая структура соединений системы В—Pd
Соединение
Прототип
Символ Пир- сона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
Pd|6B3“
—
—
0,8010
—
—
[2]
Pd3B
Fe3C
ОР16, Рпта
0,5463
0,7567
0,4852
[Э]
Pd5B2*2
С2Мп5
тС28, С2/с
1,2787
0,4955
0,5472
[Э]
PdBj*3
Анти-
—
0,46918
0,51271
0,31096
[3]
СаС12
Рппт
Ю.Б. КузьмаЮ.Б. Кузьмар. 439—456.р. 439—456.
Ю.Б. Кузьма
Ю.Б. Кузьма
р. 439—456.
р. 439—456.
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
с
Pd3B2‘4
—
—
0,649
—
0,343
[X]
'Кубическая сингония.
*2р - 97,2°.
’’Ромбическая сингонйя.
*4Гексагональная сингония.
В работе [4] приведены параметры решетки твердого раствора (Pd) при температуре 1150 °C: а = 1,09311, с = 2,38212 нм.
Литература
Spear К.Е.// U.S. Dep. Commer. Nat. Bur. Stand. Spec. Publ. 1978. N 496/2. P. 744-762.
Algasmi R.A., Brodowsky H., Schaller H.-J.// Z. Metallkunde. 1982. Bd. 73. N 5.
S. 331-334.
Hassler E., Lundstrdm T., Tergenius L.-E.// J. Less-Common Met. 1979. V. 67. N 2. P. 567—572.
Crespo A.J., Tergenius L.-E., Lundstrdm T.// J. Less-Common Met. 1981. V. 77.
NLP. 147-150.
В—Pm. БОР—ПРОМЕТИЙ
Гипотетическая диаграмма состояния системы В—Pm построена с учетом химической родственности редкоземельных металлов (рис. 261) [1]. На диаграмме отображены четыре предполагаемых соединения, из них соединение РтВ6 плавится конгруэнтно
Рис. 261. В—Pm
при 2600 °C, а остальные образуются по перитектическим реакциям:
Ж + PmB4 * PmrB2, температура образования не приведена;
Ж + РтВ, = РтВ4 при 2350 °C;
Ж + РтВ6 = РтВб6 при 2150 °C.
В системе кристаллизуются две эвтектики. Соединение РшВ6 имеет структуру типа СаВ6 (символ Пирсона сР7, пр. гр. РтЗт, а = = 0,413 нм) [V—С].
Литература
1 Spear К.Е.// Boron and Refractory Borides. Berlin: Springer-Verlag, 1977.
Ю.Б. Кузьма
В—Рг. БОР—ПРАЗЕОДИМ
Диаграмма состояния В—Рг построена по. совокупности литературных данных и с учетом химического родства редкоземельных металлов (рис. 262) [1]. В системе образуются три соединения: РгВх, РгВ4 и РгВб. Соединение РгВ6 плавится конгруэнтно при 2610 °C и имеет область гомогенности, пределы концентраций которой не установлены. Бориды PrBv и РгВ4 образуются по перитектическим реакциям:
Рис. 262. В—Рг
СоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр. гр.Параметры решетки, нмаРгВ4ThB4ГР20, P4hnbm0,72420,4119РгВ6СаВ6сР7, РтЗт0,4129—СоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр. гр.Параметры решетки, нмаРгВ4ThB4ГР20, P4hnbm0,72420,4119РгВ6СаВ6сР7, РтЗт0,4129—Таблица 196. Кристаллическая структура соединений системы В-Рг [Э]Таблица 196. Кристаллическая структура соединений системы В-Рг [Э]ЛитератураЛитератураРВ0Г0П Md КеГгас‘0ГУ Borides. Berlin: Springer-Verlag, 1977.РВ0Г0П Md КеГгас‘0ГУ Borides. Berlin: Springer-Verlag, 1977.в-PL БОР-ПЛАТИНАв-PL БОР-ПЛАТИНАЮ.Б. КузьмаЮ.Б. Кузьма8, °/о (ат.)8, °/о (ат.)СоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр. гр.Параметры решетки, нмИсточникаСPtBo,7Анти-NiAshP4, РЬг! ттс0,33580,4058(31Pt2BАнти-Мо512П6, 14/ттт0,279361,0486[2]Pt_4B*Pt4B—0,75669(5)[2]*Кубическая сингония.СоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр. гр.Параметры решетки, нмИсточникаСPtBo,7Анти-NiAshP4, РЬг! ттс0,33580,4058(31Pt2BАнти-Мо512П6, 14/ттт0,279361,0486[2]Pt_4B*Pt4B—0,75669(5)[2]*Кубическая сингония.Таблица 197. Кристаллическая структура соединений системы В—PtТаблица 197. Кристаллическая структура соединений системы В—Pt
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
РгВ4
ThB4
ГР20, P4hnbm
0,7242
0,4119
РгВ6
СаВ6
сР7, РтЗт
0,4129
—
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
РгВ4
ThB4
ГР20, P4hnbm
0,7242
0,4119
РгВ6
СаВ6
сР7, РтЗт
0,4129
—
Таблица 196. Кристаллическая структура соединений системы В-Рг [Э]
Таблица 196. Кристаллическая структура соединений системы В-Рг [Э]
Литература
Литература
РВ0Г0П Md КеГгас‘0ГУ Borides. Berlin: Springer-Verlag, 1977.
РВ0Г0П Md КеГгас‘0ГУ Borides. Berlin: Springer-Verlag, 1977.
в-PL БОР-ПЛАТИНА
в-PL БОР-ПЛАТИНА
Ю.Б. Кузьма
Ю.Б. Кузьма
8, °/о (ат.)
8, °/о (ат.)
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
PtBo,7
Анти-NiAs
hP4, РЬг! ттс
0,3358
0,4058
(31
Pt2B
Анти-Мо512
П6, 14/ттт
0,27936
1,0486
[2]
Pt_4B*
Pt4B
—
0,75669(5)
[2]
*Кубическая сингония.
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
PtBo,7
Анти-NiAs
hP4, РЬг! ттс
0,3358
0,4058
(31
Pt2B
Анти-Мо512
П6, 14/ттт
0,27936
1,0486
[2]
Pt_4B*
Pt4B
—
0,75669(5)
[2]
*Кубическая сингония.
Таблица 197. Кристаллическая структура соединений системы В—Pt
Таблица 197. Кристаллическая структура соединений системы В—Pt
Ж + PrB4 - РгВ при -2000 °C;
Ж + РгВб - РгВ4 при -2350 °C.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 196. Структура РгВх точно не установлена: либо кубическая структура с а = 0,381 нм, либо тетрагональная структура, как у других аналогичных соединений [Э].
Наиболее достоверный вариант диаграммы В—Pt приведен в работе [1], авторами которой обнаружено существование трех соединений. Сплавы были приготовлены непосредственным сплавлением компонентов в атмосфере Аг чистотой 99,999 % (по массе) и В чистотой
Рис. 263. В—Pt
99 9999 % (по массе). Исследование в [1] выполнено методами дифференциального термического, металлографического и рентгенов- скето анализов. Построенная в работе [1] диаграмма состояния В—Pt представлена на рис. 263. Составы боридов на диаграмме приведены согласно работам [2, 3], в которых была установлена кристаллическая структура этих соединений. Соединение PtB0 7 плавится конгруэнтно при 940 °C и существует в ограниченной температурной области. При температуре -600 °C борид PtB0 7 эвтектоидно распадается на Pt2B и (Pt). Два других борида Pt2B й Pt4B образуются по перитектическим реакциям при температурах 879 и 825 °C, соответственно [1]. В системе кристаллизуются две эвтектики при температурах 920 и -800 °C. Кристаллическая структура боридов приведена в табл. 197.
i Твердый раствор Pt в (В) при температуре 925 °C имеет параметры решетки а = 1,09278, с = 2,38190 нм [4].
(Литература
I 1. Wald F., Rozenberg AJ.// Trans. AIME. 1965. V. 233. N 7. P. 796-799.
Hassler E., LundstrOm, T., Tergenius L.-E.// J. Less-Common. Met. 1979. V. 67. N 2. P. 567-572.
; i 3. Aronsson B„ Stenberg E., Aselius J.// Acta Chern. Scand. 1960. V. 14. N 3. P. 733-741.
^4. Crespo A.J., Tergenius L.-E., LundstrOm T.// J. Less-Common Met. 1981. V. 77.
'1. P. 147-150.
,В.П. Полякова
;'^-^u. БОР-ПЛУТОНИЙ
/""5^ Гипотетическая диаграмма состояния В—Ри приведена на рис. 264 i JM]. В системе установлено образование пяти промежуточных фаз: _-jPuB^ PuB4, PuB6, PuB12 и PuB66. При этом соединения PuB4 и PuB66 «яйавятся конгруэнтно, а остальные соединения образуются по пери-
Рис. 264. В—Ритектическим реакциям. В работе [Ш] даны сведения о бориде с формулой РиВ, указано на инконгруэнтный характер плавления соединения РиВ4 и на образование соединения РиВ2 в результате превращения в твердом состоянии. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 198.т я 6 п и п а 19 8. Кристаллическая структура соединений системы В—РиРис. 264. В—Ритектическим реакциям. В работе [Ш] даны сведения о бориде с формулой РиВ, указано на инконгруэнтный характер плавления соединения РиВ4 и на образование соединения РиВ2 в результате превращения в твердом состоянии. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 198.т я 6 п и п а 19 8. Кристаллическая структура соединений системы В—РиСоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр. гр.Параметры решетки, нмИсточникaСРиВNaClcF8, Fm3m0,492—[Э]РиВ2А1В2hP3, Р6/ттт0,3180,390[Э]РиВ4РиВ6ThB4СаВ6tP20, P4/mbmcPl, РтЗт0,7100,41 IS- О.4140 0,41120,4014[Э][Э1[Ш1РиВ, 2ив12cF52, Fm3m0,74843—[V-CJРиВ66YB66cF2064, Fm3c2,343(6)—СоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр. гр.Параметры решетки, нмИсточникaСРиВNaClcF8, Fm3m0,492—[Э]РиВ2А1В2hP3, Р6/ттт0,3180,390[Э]РиВ4РиВ6ThB4СаВ6tP20, P4/mbmcPl, РтЗт0,7100,41 IS- О.4140 0,41120,4014[Э][Э1[Ш1РиВ, 2ив12cF52, Fm3m0,74843—[V-CJРиВ66YB66cF2064, Fm3c2,343(6)—
Рис. 264. В—Ри
тектическим реакциям. В работе [Ш] даны сведения о бориде с формулой РиВ, указано на инконгруэнтный характер плавления соединения РиВ4 и на образование соединения РиВ2 в результате превращения в твердом состоянии. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 198.
т я 6 п и п а 19 8. Кристаллическая структура соединений системы В—Ри
Рис. 264. В—Ри
тектическим реакциям. В работе [Ш] даны сведения о бориде с формулой РиВ, указано на инконгруэнтный характер плавления соединения РиВ4 и на образование соединения РиВ2 в результате превращения в твердом состоянии. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 198.
т я 6 п и п а 19 8. Кристаллическая структура соединений системы В—Ри
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
С
РиВ
NaCl
cF8, Fm3m
0,492
—
[Э]
РиВ2
А1В2
hP3, Р6/ттт
0,318
0,390
[Э]
РиВ4
РиВ6
ThB4
СаВ6
tP20, P4/mbm
cPl, РтЗт
0,710
0,41 IS- О.4140 0,4112
0,4014
[Э]
[Э1
[Ш1
РиВ, 2
ив12
cF52, Fm3m
0,74843
—
[V-CJ
РиВ66
YB66
cF2064, Fm3c
2,343(6)
—
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
С
РиВ
NaCl
cF8, Fm3m
0,492
—
[Э]
РиВ2
А1В2
hP3, Р6/ттт
0,318
0,390
[Э]
РиВ4
РиВ6
ThB4
СаВ6
tP20, P4/mbm
cPl, РтЗт
0,710
0,41 IS- О.4140 0,4112
0,4014
[Э]
[Э1
[Ш1
РиВ, 2
ив12
cF52, Fm3m
0,74843
—
[V-CJ
РиВ66
YB66
cF2064, Fm3c
2,343(6)
—
р 99—104.р 99—104.В.П. ПоляковаВ.П. ПоляковаЛитература1. Schweiz К., Ettmayer Р., Kieffer Р. et al.// J. Less-Common Met. 1972. V. 26. N 1.Литература1. Schweiz К., Ettmayer Р., Kieffer Р. et al.// J. Less-Common Met. 1972. V. 26. N 1.B—Re. БОР—РЕНИЙB—Re. БОР—РЕНИЙ•бВеи. 1534•бВеи. 1534Диаграмма состояния В—Re приведена на рис. 265 [1].
р 99—104.
р 99—104.
В.П. Полякова
В.П. Полякова
Литература
1. Schweiz К., Ettmayer Р., Kieffer Р. et al.// J. Less-Common Met. 1972. V. 26. N 1.
Литература
1. Schweiz К., Ettmayer Р., Kieffer Р. et al.// J. Less-Common Met. 1972. V. 26. N 1.
B—Re. БОР—РЕНИЙ
B—Re. БОР—РЕНИЙ
•бВеи. 1534
•бВеи. 1534
Сплавы получали дуговой плавкой в Аг из предварительно спрессованных брикетов исходных порошков металлов в требуемых соотношениях. Исследование было проведено методами рентгеновского и микроструктурного анализов, определением температуры плавления сплавов и микротвердости фаз. Чистота исходных металлов составляет 99,9 % (по массе) [1].
системе образуются три борида Re3B, Re7B3 и ReB2, ранее овленных в [2, 3]. Соединения Re3B и Re7B3 с узкими областя- ГОмогенности образуются по перитектическим реакциям при 1ературах -2150 и -2000 °C, соответственно. Соединение ReB2, ееся с открытым максимумом при -2400 °C, имеет широкую гомогенности, простирающуюся от 67 до 75 % (ат.) В. В еме образуются две эвтектики (табл. 199).
Таблица 199. Эвтектические реакции в системе
Реакция
Содержание В в жидкой фазе, % (ат.)
Температура, °C
Ж * Re7B3 + ReB2
Ж • ReB2 + (B)
-42
-92
1830
2050
Растворимость Re в В составляет <1 % (ат.).
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 200.
Таблица 2 0 0. Кристаллическая структура соединений системы В—Re
Соединение
Прототип
Символ Пир- сона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
Re3B*
—
С mem
0,2890
0,9313
0,7258
[2]
Re?B3
Th7Fe3
hP20,
P63mc
0,7504
—
0,4722
[Э]
ReB2**
*Ромби "Гекса
ческая сингс тональная ci
P6/mmc
>ния.
■шгония.
0,2900
0,7480
[Ш]
Литература
Портной К.И., Ромашов В.М.// Порошковая металлургия. 1968. № 2. С. 41—44.
Aronsson В., Stenberg Е., Aselins J.// Acta Chern. Scand. I960. V. 14. P. 733- 741, 1001-1005.
Placa S., Post B.// Acta Crystallogr. 1962. V. 15. N 2. P. 97.
M.A. Тылким
В-Rh. БОР—РОДИЙ
Диаграмма состояния В—Rh (рис. 266) построена по совокупности литературных данных [1], однако на ней не отображено соединение Rh5B4 [2]. Соединение RhBj , плавится конгруэнтно при 1260 °C, соединение Rh7B3 образуется по перитектической реакции (Ж + Rh) •* * Rh7B3 [1], однако в последнее время считают, что оно плавится конгруэнтно [М]. Существование соединения RhB2 с ромбической структурой типа РЬС12 [3] не подтверждено в работе [4].
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 201.
Рис. 266. В—Rh
'Таблица 201. К
кристалл и ческая структура соединений системы В—Rh
<
Соединение
Прототип
Символ Пир-
Параметры решетки, нм
Источник
сона, пр. гр.
а
b
с
Rh2B
РЬС12
—
0,542
0,398
0,744
[3]
Rh7B3
Th7Fe3
hP2O, P63mc
0,7471
—
0,4777
[6]
RhB, а
AsNi
hP4, Р63/ пипс
0,3309
—
0,4224
[5]
Rh5B4
Rh5B4
Р63/ пипс
0,33058
—
2,0394
[2]
(В)*
—
—
1,09287
—
2,38156
[5]
Гексагональная сингония, параметры решетки при температуре
1250 ’С.
■Литература
•1. Spear К.Е.// U.S. Dep Commer. Nat. Stand. Spec. Publ. 1978. N 496/2. P. 744-
,762.
Nolang B.L, Tergenius L.-E., Westman I.// J. Less-Common Met. 1981. V. 82. N 1—2. P. 303-308.
Monney R.W., Welch A.J.E.// Acta Crystallogr. 1954. V. 7. N 1. P. 49—53.
44. Rundqvist S„ Jellinek F.// Acta Chem. Scand. 1959. V. 13. N 2. P. 425-432.
Ru7B1480Ru7B1480ветственно. Кроме того, в сплавах кристаллизуются три эвтектики: - - " - " " 1420,ветственно. Кроме того, в сплавах кристаллизуются три эвтектики: - - " - " " 1420,Рис. 267. B-RuКристаллическая структура боридов приведена в табл. 202. Там же, помимо указанных выше боридов, даны сведения о бориде Ru^Bg согласно данным работы [Э].Рис. 267. B-RuКристаллическая структура боридов приведена в табл. 202. Там же, помимо указанных выше боридов, даны сведения о бориде Ru^Bg согласно данным работы [Э].
Ru7B1480
Ru7B1480
ветственно. Кроме того, в сплавах кристаллизуются три эвтектики: - - " - " " 1420,
ветственно. Кроме того, в сплавах кристаллизуются три эвтектики: - - " - " " 1420,
Рис. 267. B-Ru
Кристаллическая структура боридов приведена в табл. 202. Там же, помимо указанных выше боридов, даны сведения о бориде Ru^Bg согласно данным работы [Э].
Рис. 267. B-Ru
Кристаллическая структура боридов приведена в табл. 202. Там же, помимо указанных выше боридов, даны сведения о бориде Ru^Bg согласно данным работы [Э].
Crespo A.J., Tergenius L.-E., LundstrOm T.// J. Less-Common Met. 1981. V. 77. NLP. 147-150.
Aronsson B„ Stenberg E., Aselins J.// Acta Chern. Scand. 1960. V. 14. P. 733— 741.
Ю.Б. Кузьма
B-4lu. БОР-РУТЕНИЙ
Диаграмма состояния В—Ru приведена на рис. 267 по данным работы [1]. Соединения RuB и Ru2B3 плавятся конгруэнтно при 1500 и 1550 °C, соответственно, бориды Ru7B3 и RuB2 образуются по перитектическим реакциям при температурах 1660 и 1600 С, соот-
Таблица 20 2. Кристаллическая структура соединений системы В—Ru
Соедине- ние
Прототип
Символ Пир- сона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
Ru7B3
Th7Fe3
ЛР20, Рб^тс
0,74669
—
0,47142
[3]
Соединение
Прототип
Символ Пир- сона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
RunBg
RunBg
оР38, РЬат
1,160
1,134
0,283
[Э]
RuB
WC
hP2, Р6т2
0,28517
—
0,28548
[4, 5]
Ru2B3
Ru2B3
ЛР10, Р63/ттс
0,29051
—
1,28125
[6]
RuB2
RuB2
оР6, Рттп
0,46444
0,28668
0,40449
[Ш]
(В)
—
—
1,09281
—
2,38236
[2]
Литература
1. Obrowski W.// Metall. 1963. Bd. 17. N 2. S. 108-112.
2. Crespo A.J., Tergenius L.-E., LundstrOm T.// J. Less-Common Met. 1981. V. 77. N 1. P. 147-150.
3. Khachfi M., Bauer-Grosse E., Morniroli J.P.// Rev. Chimie. Minerale. 1984. V. 21. N 3. P- 370-382.
4. Kempter C.P., Fries R.G.// J. Chern. Phys. 1961. V. 34. N 6. P. 1994-1995.
5. Самсонов Г.В., Косенко B.A.// Журнал прикладной химии. 1973. Т. 46. Вып. 6 С. 1177-1188.
6. LundstrOm Т.// Arkiv Kemi. Mineral. Geol. 1968. Bd. 30. N 1-2. S. 115-127.
'Ю.Б. Кузьма
#-S. БОР—СЕРА
; Методами спектроскопии, масс-спектроскопии и электронографии установлено, что твердые продукты, содержащие В и S в различных отношениях, образуют в газовой фазе сульфиды BS2, B^S3 и BS, а также полимерные молекулы (BS2)m; (BS2)n с различной степенью полимеризации [1].
; Диаграмма состояния системы В—S в интервале S—BS2 (рис. 268) Йсследована методами дифференциального термического и рентгенофазового анализов. Образцы получали в запаянных под вакуумом Кварцевых ампулах из компонентов, содержащих не менее 99,9 % (по массе) основного вещества. Синтез проводили в качающейся печи или с вибрационным перемешиванием при температуре 600—700 °C в течение 24 ч с последующим охлаждением на протяжении 12 ч до Комнатной температуры. Сплавы изучавшейся системы взаимодействуют с влагой воздуха. Соединение BS2 плавится конгруэнтно при 417 °C и образует с S эвтектику при температуре, близкой к температуре плавления S. В системе В—S наблюдается термический эффект при 180—220 °C, зафиксированный также у чистой S, происхождение которого связывают с перестройкой молекул в расплаве S [2]. На
$,% (no массе)
Рис. 268. B-S
рисунке указаны также другие соединения, которые могут образовываться в системе В—S.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 203.
Таблица 2 0 3. Кристаллическая структура соединений системы В—S
Соединение
Прототип
Символ Пир- сона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
b
с
BS2
BS2
тР4&, РТхк
1,2158
0,4089
2,1962
0 - 107,65° [V-C]
В?$3
B2S3
тР40, Р2,/с
0,4039
1,0722
1,8620
0 - 96,23° [3]
B|2S
—
—
0,519
—
—
а - 67,93° [Ш]
‘Триклинная сингония, исходный материал содержит
1—2 % (по массе) С.
Литература
Самсонов Г.В., Серебрякова Т.И., Неронов В.А. Бориды. М.: Атомиздат, 1975. 375 с.
Медведева З.С., Борякова В.А., Гринберг Я.Х. и др.// Журнал неорганической химии. 1968. Т. 13. Вып. 5. С. 1440—1443.
Dierks Н., Krebs В.// Angew. Chern. 1977. V. 16. Р. 313—316.
Ю.Б. Кузьма
B-Sb. БОР-СУРЬМА
Сурьма с бором не взаимодействует [1].
Литература
Самсонов Г.В., Серебрякова Т.И., Неронов В.А. Бориды. М.: Атомиздат, 1975. 375 с.
Ю.Б. Кузьма
B-Sc. БОР-СКАНДИЙ
Диаграмма состояния В—Sc представлена на рис. 269 по совокупности литературных данных. Соединения ScB2 и ScB^ плавятся конгруэнтно. В системе образуются три эвтектики (табл. 204). Весьма сомнительно существование соединения ScB6 с кубической структурой типа СаВб [Э], которое не обнаружено авторами ряда работ [2, 3]. Высказано предположение, что соединение ScB6 может существо-
Рис. 269. В—Sc
вать при высоких давлениях [4]. Твердый раствор Sc в (В) простирается до состава В 28Sc (параметры решетки а = 1,0966 нм, с = = 2,4088 нм) [5].
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 205.
Таблица 2 0 4. Эвтектические реакции в системе В—Sc [1]
Реакция
Содержание В в жидкой фазе, % (ат.)
Температура, °C
Ж * (aSc) + ScB2
17
1277
Ж * ScB2 + ScB12
- 83
1877
Ж * ScB12 + В
- 96
- 2000
Таблица 2 0 5. Кристаллическая структура соединений системы В—Sc
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
ScB2
А1В2
АРЗ, Рб!ттт
0,3146
0,3517
[Э]
ScB12
в12и
сР52,
0,7422
—
[3]
ЕтЗт
0,7402*
—
[7]
B|2Sc
U2b, I4lmmm
0,522
0,735
[1, 2, 6]
Исследование монокристалла.
Литература
Spear К.Е. // Boron and Refractory Borides. Berlin: Springer-Verlag, 1977. P. 439-456.
Peshev P., Etourneau J., Naslain R. П Mater. Res. Bull. 1970. V. 5. N 5. P. 319-327.
Przybylska M., Reddoch A.H., Ritter GJ. // J. Amer. Chern. Soc. 1963. V. 85. N 5. P. 407-409.
Баранцева И.Г., Падерно Ю.Б // Порошковая металлургия. 1981. № 9. С. 56-60.
Callmer В. // J. Solid State Chern. 1978. V. 23. N 4. P. 391-398.
Matkovich V.L, Giese R.F., Barret R. // Acta Crystallogr. 1965. V. 19. N 7. P. 1056-1058.
Брусков B.A., Завалий Л.В., Кузьма Ю.Б. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1988. Т. 24. № 3. С. 506.
Ю.Б. Кузьма
BSe. БОР-СЕЛЕН
справочнике [Ш] сообщается о получении соединения B2Se3 с низкосимметричной структурой. По результатам рентгенофазового и дифференциального термического анализов и инфракрасной спектроскопии построен участок диаграммы состояния B2Se3—Se, представленный на рис. 270. Соединение B2Se3 плавится конгруэнтно. Богатая
Рис. 270. В-Sc
Se эвтектика практически совпадает с чистым Se [1]. Твердый раствор Se в (В) имеет параметры решетки а = 1,09607 нм, с = - 2,38752 нм [V-C]. Методы получения и свойства B2Se3 описаны в работе [2].
Литература
Борякова В.А., Гринберг Я.Х., Жуков Э.Г. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1969. Т. 5. № 3. С. 477—480.
Самсонов Г.В., Серебрякова Т.Н., Неронов В.А. Бориды. М.: Атомиздат, 1975. 375 с.
Ю.Б. Кузьма
В—Si. БОР—КРЕМНИЙ
Диаграмма состояния В—Si (рис. 271) построена по совокупности литературных данных. Соединение SiB6 кристаллизуется по перитектической реакции (Ж + SiBn * SiB6> при температуре 1850 °C. Область гомогенности фазы SiBn не установлена; она образуется по перитектической реакции (Ж + В SiBn) при температуре 2020 °C. Соединение SiB3 образуется по перитектоидной реакции (Si + SiB6 * * SiB3); область гомогенности не определена, однако она включает состав SiuB31 [1]. В исследованиях [2—5] уточнены области гомогенности и условия образования соединений и твердых растворов на основе Si и В. В работе [6] считают, что причиной образования фазы SiB6 является С, и ее состав следует описывать формулой Si3B20C2
Рис. 271. В—Si
(пр. гр. Рппт, а = 1,4346, b = 1,8226, с = 0,9848 нм). Богатая В фаза (SiB14 или SiBn) в действительности является твердым раствором Si в (В) [7], ее состав SiB_36, параметры решетки а = 1,101 нм, с = = 2,390 нм [8]. Максимальная растворимость В в (Si) при эвтектической температуре составляет 3,6 % (ат.) и уменьшается с температурой [Э].
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 206.
Таблица 2 0 6. Кристаллическая структура соединений системы В—Si
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
81В3
—
R3m
0,6139
—
1,2713
[Ш, Э]
SiB6
B6Si
оР280, Рппт
1,43920
1,82673
0,98852
[Э]
Литература
1. Olesinski R.W., Abbaschian G.J. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 5. P. 478-484.
2. Портной К.И., Ромашов B.M. // Порошковая металлургия. 1972. № 5. С. 48-56.
3. Luscheider Е., Reiman Н., Quadakkers W. // Berichte Deutschen Keram. Ges. 1979. Bd. 56. N 10. S. 301-305.
Male G„ Salanoubat D. // Rev. Int. Hautes Temp. Refract. 1981. V. 18. N 1. p. 109—120.
Арабей Б.Г. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1979. Т. 15. № 9. С. 1589-1592.
Giese R.F. И Electron Technol. 1970. V. 3. N 1—2. Р. 151—157.
Giese R.F., Economy J., Malkovich V.I. // Z. Krist. 1965. Bd. 122. N 1—2. S. 144—147.
Vlasse M„ Viala J.C. // J. Solid State Chern. 1981. V. 37. N 2. P. 181-188.
Ю.Б. Кузьма
B-Sm. БОР-САМАРИЙ
Диаграмма состояния В—Sm (рис. 272) построена по совокупности литературных данных и с учетом физико-химических особенностей взаимодействия РЗМ с В [1]. Соединение SmB6 плавится конгруэнтно •при 2580 °C; другие бориды Sm образуются по перитектическим реакциям:
Ж + SmB4 » Sm2B5 при 2000 °C;
Ж + SmB6 * SmB4 при 2400 °C;
Ж + SmB6 * SmB66 при 2150 °C.
Ряс. 272. B-Sm
В сплавах системы кристаллизуются две эвтектики (ySm) + Sm2B5 при 1010 °C и SmB66 + (В) при -2050 °C. В образцах, полученных боротермическим восстановлением Sm2O3, обнаружены две изострук- турные фазы: SmB6 (а = 0,41335 нм) и SmB8 (а = 0,41280 нм), нахо-
дящиеся между собой в равновесии [2]. Эти данные не согласуются с работой [3], в которой указано на линейное изменение параметра решетки при переходе от SmB6 (а = 0,41337 нм) к Smn QBA (а = = 0,41276 нм).
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 207 по данным работ [4—7].
Таблица 2 0 7. Кристаллическая структура соединений системы В—Sin
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
SmB2*
—
—
—
—
[4, 5]
SmB4
ThB4
7Р20,
0,7174
0,40696
[Э]
РМтЬт
0,7174
0,4064
[6]
0,7132-0,7203
0,4026-0,4089
14]
SmB6
СаВ6
сР1, РтЗт
0,41333-0,41299
—
[4]
SmB66
YB66
CF2064, РтЗс
2,3487
—
[7]
‘При давлении 6,5 ГПа и температуре 1240 °C получено соединение SmB2, обладающее структурой типа А1В2 (символ Пирсона hP3, пр. гр. Рб/ттт), пара-
метры решетки а = 0,3310 нм, с - 0,4019 нм [8].
Литература
Spear К.Е. // Boron and Refractory Borides. Berlin: Springer-Verlag, 1977. P. 439-456.
Айвазов М.И., Александрович C.B., Евсеев C.B. и др. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1980. Т. 16. № 1. С. 59—61.
Paderno Y.B., LundstrOm Т. // Acta Chern. Scand. A. 1983. V. 37. N 7. P. 609-612.
Solovjev G.I., Spear K.E. // J. Am. Ceram. Soc. 1972. V. 55. № 9. P. 475—479.
Кузьма Ю.Б. Кристаллохимия боридов. Львов: Вища школа, 1983. 160 с.
Завалий Л.В., Брусков В.А., Кузьма Ю.Б. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1988. Т. 24. № 9. С. 1576-1577.
Schwetz К., Ettmayer Р„ Kieffer R. et al. И J. Less-Common Met. 1972. V. 26. N 1. P. 99-104.
Cannon E.F., Hall Т.Н. // Rare Earths in Modern Science and Technology. New York. London. 1978. P. 219-224.
Ю.Б. Кузьма
B-^Sn. БОР-ОЛОВО
Диаграмма состояния В—Sn не построена.
При температуре 1500—1600 °C В не взаимодействует с Sn. На несмешиваемость компонентов в жидком состоянии указано в работе пь
Литература
Firtz W., Stormont R.W. / / J. Less-Common Met. 1965. V. 9. № 6. P. 423—433.
Ю.Б. Кузьма
В—Sr. БОР-СТРОНЦИЙ
Диаграмма состояния В—Sr не изучена.
Синтезирован гексаборид стронция SrB6 [1], имеющий температуру плавления 2235 °C [2].
\ Кубическая структура этого соединения (символ Пирсона сР7, пр. гр. РтЗт) изотипна СаВб и имеет параметр а = 0,4187±0,0002 нм (при 20 °C) [3].
Литература
Самсонов Г.В., Серебрякова Т.И. // Журнал прикладной химии. Т. 33. № 3. С. 568-573.
Lafferty J.M. // J. Appl. Phys. 1951. V. 22. N 1. P. 299-309.
Журавлев H.H., Степанова А. А., Падерно Ю.Б., Самсонов Г.В. // Кристаллография. 1961. Т. 6. Вып. 5. С. 791-794.
Л. Л. Зусман
B-Та. БОР-ТАНТАЛ
Первый вариант диаграммы состояния Та—В [1] существенно дополнен в работах [2, 3]: уточнена богатая Та область, в которой установлен эвтектоидный распад при температуре 2040 °C борида Та2В на смесь (Та) + ТаВ; определено, что соединение ТадВ2 образуется по перитектоидной реакции при температуре -1970 °C, а соединения ТаВ и ТаВ2 плавятся конгруэнтно при -3100 и 3050 °C, • Соответственно (рис. 273) [2, 3].
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 208 по данным работ [Ш, 4].
Таблица 20 8. Кристаллическая структура соединений системы В—Та
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
^а2^0,83
А12Сп
ГЛ2, Н/тст
0,5780
—
0,4865
[Ш]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
Та3В2
U3Si2
7Р10, P^/mbm
0,6184
—
0,3284
1Ш]‘
ТаВ
СгВ
оС%, Cmcm
0,3275
0,8660
0,3153
[Ш]
Та3В4
Та3В4
oZ14, Immm
0,3284
1,398
0,3129
[Ш]
^а® 1,97-2,70
А1В2
hP3, P6/mmm
0,3078
—
0,3265
[Ш]
(В)*
—
—
1,09205
—
2,38673
[4]
’При температуре 1980 °C, гексагональная сингония.
ТаВ, •/« (am.)8
Рис. 273. В—Та
Литература
NowotnyH., Benesovsky F„ Kieffer Я. Ц г. Metallkunde. 1959. Bd. 50. S. 417-423.
Портной К.И., Ромашов B.M., Салибеков С.Е. // Порошковая металлургия. 1971. № 11. С. 89-91.
Портной К.И., Ромашов В.М. // Порошковая металлургия. 1972. № 5. С. 48-56.
Crespo AJ., Tergenius L.-E., LundstrOm Т. // J. Less-Common Met. 1981. V. 77. NLP. 147-150.
Ю.Б. Кузьма
^-Tb. БОР—ТЕРБИЙ
| Диаграмма состояния В—Tb (рис. 274) построена по совокупности -мтературных данных с учетом физико-химических особенностей Таимопействия В с РЗМ. Соединения ТЬВ2 и ТЬВ4 плавятся конгру- Зд-но при -2100 и -2600 °C, соответственно, другие бориды ТЬВб, Т*ЬВ12 и ТЬВбб образуются по перитектическим реакциям:
Область гомогенности ТЬВб точно не определена и, очевидно, СвСтавляет > 3 % (ат.). В не оказывает влияния на температуру полиморфного превращения ТЬ. При температуре 1200 °C кристаллизуется эвтектика (аТЬ) + ТЬВ2, а при температуре - 2000 °C — вторая эвтектика ТЬВ2 + ТЬВ4 [1].
-Кристаллическая структура соединений приведена по данным работ [2-5] (табл. 209).
T# б л и ц а 2 0 9. Кристаллическая структура соединений системы В—ТЬ
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
"ЛЬВ^
А1В2
ЬРЗ, Pb/mmm
0,328
0,386
[2, 3]
СоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр. гр.Параметры решетки, нмИсточникаСтьв4*ThB4tP20, PM mbm0,71180,40286[Э, 4]тьв6СаВ6сР1, РтЗт0,41020—1Э]тьв|2ив12cF52, РтЗт0,7504—1Ш]тьв66YB66с/2064, Fm3c2,3457—15]*Нейтронографическим методом установлено, что структура не изменяется при охлаждении до 4,2 К [4].СоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр. гр.Параметры решетки, нмИсточникаСтьв4*ThB4tP20, PM mbm0,71180,40286[Э, 4]тьв6СаВ6сР1, РтЗт0,41020—1Э]тьв|2ив12cF52, РтЗт0,7504—1Ш]тьв66YB66с/2064, Fm3c2,3457—15]*Нейтронографическим методом установлено, что структура не изменяется при охлаждении до 4,2 К [4].тсв, % (от.)втсв, % (от.)вРис. 275. В-ТсРис. 275. В-ТсЛитература
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
тьв4*
ThB4
tP20, PM mbm
0,7118
0,40286
[Э, 4]
тьв6
СаВ6
сР1, РтЗт
0,41020
—
1Э]
тьв|2
ив12
cF52, РтЗт
0,7504
—
1Ш]
тьв66
YB66
с/2064, Fm3c
2,3457
—
15]
*Нейтронографическим методом установлено, что структура не изменяется при охлаждении до 4,2 К [4].
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
тьв4*
ThB4
tP20, PM mbm
0,7118
0,40286
[Э, 4]
тьв6
СаВ6
сР1, РтЗт
0,41020
—
1Э]
тьв|2
ив12
cF52, РтЗт
0,7504
—
1Ш]
тьв66
YB66
с/2064, Fm3c
2,3457
—
15]
*Нейтронографическим методом установлено, что структура не изменяется при охлаждении до 4,2 К [4].
тсв, % (от.)в
тсв, % (от.)в
Рис. 275. В-Тс
Рис. 275. В-Тс
Spear К.Е. // Boron and Refractory Borides. Berlin: Springer-Verlag, 1977. P. 439—456.
McMasters O.D., Gschneidner, Jr., K.A. Compounds of Interest in Nuclear Reactor Technology. NewYork: AIME. 1964. 93 p.
Will G., Bushov K.H.Y., Lehmann V. // Rare Earths and Actinides. 1977. Int. Conf. Durham. 1977. Bristol London. 1978. P. 255-262.
McCarthy C.M., Tompsoc C.W., Ross F.K. et al. / / Neutron Statter Symp. Argonne. III. Augugst 12—14. 1981. New York. 1982. P. 327—329.
Schweiz K., Ettmayer P., Kieffer R. et al. // J. Less-Common Met. 1972. V. 26. NLP. 99-104.
Ю.Б. Кузьма
B-Тс. БОР—ТЕХНЕЦИЙ
На рис. 275 приведена диаграмма состояния В—Тс, построенная на основании опубликованных данных по диаграмме Re—В, расположения Тс в периодической системе и логики фазовых равновесий [1].
Методом рентгеновского анализа спеченных и отожженных сплавов в системе В—Тс найдено пять боридов технеция: Тс3В, Тс7В3, ТсВ, Тс3В4, ТсВ2 [2].
Растворимость В в (Тс) составляет 4,39—8,45 % (ат.). Параметры гексагональной решетки Тс увеличиваются от а = 0,274 нм и с = = 0,4398 нм для чистого Тс до а = 0,2749 нм и с = 0,4406 нм у твердого раствора на основе Тс, находящегося в равновесии с соединением Тс3В.
Данные работы [2] по кристаллической структуре соединений приведены в табл. 210.
Таблица 210. Кристаллическая структура соединений системы В—Тс
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
ТсзВ
Re3B
оС 16, Стет
0,289
0,916
0,724
Тс7В3
Th7Fe3
hP20, РЬ3тс
0,741
—
0,477
ТсВ2
ReB2
hP6, РЬ3/ттс
0,2892
—
0,7453
Литература
Spear К.Е. // Boron and Refractory Borides. Berlin: Springer-Verlag, 1977. P. 439-456.
Trzeintowski W., Rudzinski J. // J. Less-Common Met. 1964. V. 6. N 3. P. 244-245.
Ю.Б. Кузьма
В—Th. БОР—ТОРИЙ
Диаграмма состояния части системы В—Th (рис. 276) построена по результатам микроструктурного, рентгеновского и термического анализов [1]. Соединения ThB4 и ThB6 плавятся конгруэнтно. На Диаграмме не отображены соединения ThB18 и ThB66, обнаруженные рентгеновскими методами [2]; последнему в работе [3] приписан состав ThB77. Гексаборид тория однофазен при составах ТЬ1—ЛВ6, где * s 0,22 [4].
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 211.
Рис. 276. В—Th
Таблица 21 1. Кристаллическая структура соединений системы В—Th
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
ThB4
B4Th
tP20, P4lmbm
0,7257
0,4113
[X]
ThB6
СаВ6
cPI, РтЗт
0,41132
[X]
ThB66_77
YB66
CF2064, ЕтЗс
2,3513
—
[3, 5]
При давлении 6,5 ГПа получен борид ThB12, обладающий структурой типа UB,2: символ Пирсона cF52, пр. гр. Fm3m, а = 0,7611 нм [6].
Литература
Stecher Р., Benesovsky F., Nowotny Н. // Planseeber. Pulvermet. 1965. Bd. 13. N 1. S. 36-46.
Etourneau J., Naslain R. H Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. Ser. C. 1968. V. 266. N 19. P. 1452-1455.
Schwetz K„ Ettmayer P., Kieffer R. et al. // J. Less-Common Met. 1972. V. 26. N 1. P. 99-104.
Etourneau J., Naslain R. // J. Less-Common Met. 1971. V. 24. N 2. P. 183-184.
Etourneau J., Naslain R., Kasper J.S. //J. Solid State Chern. 1971. V. 3. N 1. P. 101-111.
Cannon J.F., Hall H.T. // Rare Earths Modern Science and Technology. New York. London. 1978. P. 219-224.
Ю Б. Кузьма
p-Ti. БОР-ТИТАН
j Диаграмма состояния В—Ti приведена по данным работы [1]. Она ‘построена на основании обобщения литературных данных по фазовым ^равновесиям в системе и расчета кривой ликвидуса с использованием оптимизированных данных по фазовым равновесиям и термодинами- !ческим свойствам (рис. 277).
TiВ, “/о (от.)В
Рис. 277. B-Ti
- И
е В жидком состоянии компоненты неограниченно растворимы друг W друге. При кристаллизации образуется сложная система с тремя Промежуточными фазами со стороны В: TiB, Ti3B4, TiB2. Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии практически отсутствует. При температуре 1540 ±10 °C кристаллизуется эвтектика - (РТ1) + TiB. Соединение TiB2 плавится конгруэнтно при 3225 ±25 °C, ^ Имеет небольшую область гомогенности. Соединения Ti3B4 и TiB Ж образуются по перитектическим реакциям при температурах -2200 W м 2180 °C, соответственно.
*, Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 212 по Данным работы [Ш].
Таблица 212. Кристаллическая структура соединений системы В—Ti
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм‘
а
b
С
TiB2
A1B2
№3, Р6/ттт
0,3030
—
0,3228
0,3036
—
О,3237
0,3034
—
0,3233
TiB
BFe
оРЯ, Рпта
0,7103
O,3O4g
0,455,
Литература
1. Murray J.L., Liao Р.К., Spear К.Е. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986 V 7 N 6 P. 550-555.
В.П. Полякова
B—Tl. БОР—ТАЛЛИЙ
Диаграмма состояния В—Tl не изучена. В работе [1] сообщается, что Т1 с В при температуре 1500—1600 °C не взаимодействует.
Литература
Giebelhausen Н. // Z. Anorg. All. Chem. 1915. Bd. 91. N 2. S. 261—262.
Ю.Б. Кузьма
В—Tm. БОР—ТУЛИЙ
Диаграмма состояния В—Tm (рис. 278) построена по совокупности литературных данных с учетом особенностей физико-химического взаимодействия В с РЗМ. Соединение ТтВ4 плавится конгруэнтно при 2550 °C, остальные бориды ТтВ2, ТтВ12, ТтВ66 образуются по перитектическим реакциям [1]:
Ж + ТтВ4 * ТтВ2 при 2250 °C;
Ж + ТтВ4 •* ТтВ12 при 2180 °C;
Ж + ТтВ12 » ТтВ66 при 2100 °C.
При температуре 1500 °C предполагается кристаллизация эвтектики (Tm) + TmB2.
Кристаллическая структура соединений приведена по данным работ [2—4] (табл. 213).
Рес. 278. В—Тш
Таблица 213. Кристаллическая структура соединений системы В-Тш
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
ТтВ2
А1В2
hP3, Рб/ттт
0,3250
0,3739
[21
ТтВ4
ThB4
1Р20, P^/mbm
0,7057
0,3987
[31
ТтВ12
ив|2
cF52, Fm3m
0,7476
—
[Э]
ТтВ66
YB66
CF2064, Fm3c
2,3433
—
[41
Литература
Spear К.Е. Boron and Refractory Borides. Berlin: Springer-Verlag, 1977. P. 439—456.
Bauer J,, Debuigne J. // Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. Ser. C. 1973. V. 277. *• 851-853.
Fick Z., Cooper A.S., Schmidt P.H. // Mater. Res. Bull. 1972. V. 7. N 4. P. 285-288.
Schwetz K„ Ettmayer P., Kieffer R. et al. // J. Less-Common Met. 1972. V. 26. N 1. P. 99-104.
Ю.Б. Кузьма
B-U. БОР—УРАН
Диаграмма состояния В—U (рис. 279) построена на основании результатов микроструктурного, рентгеновского и дилатометрического анализов. В сплавах системы образуются три интерметаллических соединения UB2, UB4, UB,2, все они плавятся конгруэнтно при температурах 2385, 2495 и 2235 °C, соответственно. Соединение UB2
Рис. 279. в-и
обладает областью гомогенности. В сплавах системы кристаллизуются четыре эвтектики, одна из которых (yU) + UB2 образуется при температуре -1108 °C и содержании -2 % (ат.) В [1].
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 214.
Таблица 214. Кристаллическая структура соединений системы В—U
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
ив2
А1В2
hP3, Рб/ттт
0,31293
0,39893*
[Э]
0,31314
0,39857**
[Э]
ив4
ThB4
tP20, P4/mbm
0,7075
0,3979
[X]
1L V
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
ив|2
cF52, ЕтЗт
0,74773
—
[Э]
*При содержании в избытке В. ;.~При содержании в избытке U.
Литература
1 Mar R.W. // J. Am. Ceram. Soc. 1975. V. 58. N 3—4. Р. 145—147-
Ю.Б. Кузьма
j-v. бор-ванадий
; На рис. 280 приведена обобщенная диаграмма состояния В—V с рассчитанной кривой ликвидуса и оптимизированными значениями Температур нонвариантных равновесий по данным работы [1], в Ренову которой положены результаты работ [2, 3]. В сплавах систе- 1№ образуется шесть соединений, из которых только одно — VB2 Плавится конгруэнтно при 2750 °C [3], четыре V3B2, VB, V3B4 и f,B3 образуются по перитектическим реакциям при температурах: |w0±12 °C; 2570±15 °C; 2610±12 °C (на рисунке принято по данным работы [1] — 2640 °C) и 2667 °C (на рисунке принято по данным
работы [1] — 2653 °C), соответственно. Соединение V5B6 образуется по перитектоидной реакции при температуре 1727±27 °C [2]. фаза VB^ со структурой тетрагонального В (а = 0,8824 нм, с = 0,5022 нм) получена в работе [5], и ее, по-видимому, следует рассматривать как твердый раствор V в (В). Не исключено, что образование VB2, связано с примесями С (аналогия с Ti) [6). В системе кристаллизуются две эвтектики: (V) + VjB2 при 1735 °C; VB2 + (В) при 2068 °C [1] или при 2035 °C [3]. Твердый раствор V в (В) имеет состав VB_165 [7].
Кристаллическая структура соединений по данным работы [2] приведена в табл. 215.
Таблица 215. Кристаллическая структура соединений системы В—V [2]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
a
b
c
v3b2
U3Si2
tPIO, РА/mbm
0,5739
—
0,3029
VB
CrB
0С8, Cmcm
0,3060
0,8048
0,2972
V3B4
Та3В4
о/14, Immm
0,3058
1,3220
0,2981
V5B6
—
—.
0,3058
2,125
0,2974
Cmmm
VB2
А1В2
hP3, Р6/mmm
0,2998*
—
0,3056*
0,2994**
—
0,3048**
V2B3
V2B3
0,3061
1,840
0,2984
Cmcm
Co стороны V.
Co стороны В.
Литература
1. Spear К.Е., Liao Р.К. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987. V. 8. N 5. P. 447—454, 497-498.
2. Spear K.E., Gilles P.W. П High Temp. Sci. 1969. V. 1, N 1. P. 86-97.
3. Rudy E., Progulski J. // Planseeber. Pulvermet. 1967. Bd. 15. S. 13—46.
4. Кузьма Ю.В. Кристаллохимия боридов. Львов: Вища школа, 1983. 163 с.
5. Amberger Е„ Polborn К. И Acta Crystallogr. В. 1976. V. 32. N 3. Р. 974—975.
6. Ploog К. И Acta Crystallogr. В. 1976. V. 32. N 3. Р. 981-982.
7. Wong J., Slack G.A. // J. Solid State Chern. 1986. V. 61. N 2. P. 203-211.
Ю.В. Кузьма
fr^-W. БОР-ВОЛЬФРАМ
' Диаграмма состояния В—W (рис. 281) построена по результатам пабот [1, 2], которые хорошо согласуются с данными, приведенными Е^гоавочниках [X, Э, Ш]. В системе образуются четыре соединения: W В, WB, W2B5, WB4 (или WB]2). Соединение WB имеет две полиморфные формы (а, 0). Растворимость В в (W) согласно работе [3] составляет -0,15 % (ат.) при температуре 2650 °C и -0,025 % (ат.) при температуре 2000 °C, что практически отвечает линейной зависимости по уравнению Igx = 3,3—16600/Т, где х — В, % (ат.), Т — температура, К.
гРис. 281. в-W
| Соединение W2B (2,86 % (по массе) В) плавится конгруэнтно при [ 2740 °C [2] (2770±80 °C [X], 2780 °C [4], 2670±1б °C [1]). Соедине- j ние W,B имеет узкий интервал гомогенности вблизи концентрации 133,5 % (ат.) В [1]. Эвтектика (W) + W2B кристаллизуется при | температуре 2650 °C и содержании 25 % (ат.) В [2] (2600 °C и 23 % 1 (ат.) В [4] или 2600±12 °C и 27+0,5 % (ат.) В [1]). Соединение { 0WB (5,56 % (по массе) В) плавится конгруэнтно при 2800 °C [2] i (2860±80 [X] или 2665±16 °C и 48 % (ат.) В [1]). Область гомоген- | ности соединения находится в пределах 47,5—52 % (ат.) В [1, 2]. В |работе [5] приведено значение 44,4 % (ат.) В и указан интервал 1 гомогенности фазы 50—55 % (ат.) В. Температура а •* 0 превращения ' возрастает с увеличением содержания В от 2300 до 2400 °C [2] или
от 2110±70 до 2170±70 °C [1] в сплавах, богатых W и В, соответственно. Эвтектика WB + W2B кристаллизуется при температуре 2580±12 °C и содержании 43±1 % (ат.) В [1].
Соединение W2Bc (12,82 % (по массе) В) плавится конгруэнтно при температуре 2365±15 °C и содержании 68±1 % (ат.) В [1]. Эвтектика pWB + W2B5 образуется при температуре 2337±7 °C и содержании 63 ±1 % (ат.) В [1]. Согласно работе [2] высший борид в системе имеет состав WB12, в то время как в работе [4] приведена формула соединения WB4, образующегося при температурах выше 1600 °C по перитектоидной реакции между W2Bs и (В) [4] или по перитектической реакции при температуре 2020±30 °C из W2B5 и расплава с 91 % (ат.) В [1]. Эвтектика между WB4 (или WB12) и (В) кристаллизуется при температуре 1970 °C и содержании 95—96 % (ат.) В [1,2] или при 2100 °C и 95 % (ат.) В [2]. Растворимость W в В незначительна. Кристаллическая структура соединений в сплавах системы В—W приведена в табл. 216.
Таблица 216. Кристаллическая структура соединений системы В—W
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
W2B
СиА12
Н12,
0,5566*
—
0,4748*
[3]
74
0,5564**
—
0,4745**
[3J
pWB
СгВ
оС8,
0,3124
0,8415
0,306
[6]
Стет
0,3095*
—
1,688*
[2]
a WB
аМоВ
7716,
0,3097**
—
1,602**
[3]
I4J атЯ
W2B5
—
—
0,2977*
—
1,387*
[11
0,2984**
—
1,389**
[3]
0,2977*
—
1,375*
[2]
0,2980**
—
1,378**
[21
WB4
WB4
hP20,
0,637
—
0,443
[X]
Pb^/mmc
0,2993
—
0,3161
[2]
0,3994
—
0,3174
(И
В области сплавов, богатых W.
В области сплавов, богатых В.
Литература
Rudy Е., Benesovski F., Toth L. // Z. Metallkunde. 1963. Bd. 54. N 6.
S. 345—353.
2. Портной К.И., Романов В.М., Левинский Ю.В., Романович И.В. // Порошковая металлургия. 1967- № 5. С. 75—76.
3. Поварова К.В., Толстобров Ю.О. // Изв. АН СССР. Металлы. 1988. № 4.
C.1-U-
Goldschmidt H.J., Catheral Е.А., Ham W.M., Oliver D.A. // Techn. Rept. ASD-TDR-62-25. 1963. Part II (AD 418033). P. 1-36.
Post B„ Glaser F.W., Moskowitz D. // Acta Metall. 1954. V. 2. P. 20—25.
Кузьма Ю.В. // Кристаллохимия боридов. Львов: Вища школа, 1983. 163 с.
К.Б. Поварова
В—Y. БОР-ИТТРИЙ
Диаграмма состояния В—Y построена в работе [1] с использованием результатов работ [2, 3]. В системе установлено существование пяти соединений: YB2, YB4, YB66, плавящихся конгруэнтно при 2100, 2800, 2100 °C (рис. 282), и YB6, YB12, образующихся по перитектическим реакциям при температурах 2600, 2200 °C, соответственно. По некоторым данным высшему бориду Y приписан состав YB3O_7O, кристаллическая структура идентифицирована в тетрагональной
В, % ( по массе)
сингонии с параметрами решетки а= 1,175 нм, с = 1,262 нм. В работе [4] для соединения YB50 установлена кубическая структура. При наиболее тщательном исследовании высшего борида Y [2] уточнен его состав — YB66. В справочнике [Э] сообщается о соединении YB (х “ 3) с тетрагональной структурой, параметры решетки а = = 0,373 нм, с = 0,355 нм, однако во всех последующих работах его существование не подтверждается, образование этого соединения вызвано, вероятно, примесями и прежде всего С по аналогии с соединением YB2C2 с близкими параметрами решетки в тройной системе Y-B-C [6].
Кристаллическая структура соединений в системе В—Y приведена в табл. 217.
СоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр. гр.Параметры решетки, нмИсточникaСYB2A1B2ЬРЗ, РЫттт0,330360,38427[6, 7]yb4ThB4tP2Q, PAImbm0,71110,4017[8, 9]YB6CaB6cP!, РтЗт0,41132—[Э]YBl2UBI2cF52,Fm3m0,7500—[Ю]YBMYB66CF2064, Fm3c2,3440—[2]СоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр. гр.Параметры решетки, нмИсточникaСYB2A1B2ЬРЗ, РЫттт0,330360,38427[6, 7]yb4ThB4tP2Q, PAImbm0,71110,4017[8, 9]YB6CaB6cP!, РтЗт0,41132—[Э]YBl2UBI2cF52,Fm3m0,7500—[Ю]YBMYB66CF2064, Fm3c2,3440—[2]Таблица 217. Кристаллическая структура соединений системы В—YТаблица 217. Кристаллическая структура соединений системы В—YЛитература
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
С
YB2
A1B2
ЬРЗ, РЫттт
0,33036
0,38427
[6, 7]
yb4
ThB4
tP2Q, PAImbm
0,7111
0,4017
[8, 9]
YB6
CaB6
cP!, РтЗт
0,41132
—
[Э]
YBl2
UBI2
cF52,
Fm3m
0,7500
—
[Ю]
YBM
YB66
CF2064, Fm3c
2,3440
—
[2]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
С
YB2
A1B2
ЬРЗ, РЫттт
0,33036
0,38427
[6, 7]
yb4
ThB4
tP2Q, PAImbm
0,7111
0,4017
[8, 9]
YB6
CaB6
cP!, РтЗт
0,41132
—
[Э]
YBl2
UBI2
cF52,
Fm3m
0,7500
—
[Ю]
YBM
YB66
CF2064, Fm3c
2,3440
—
[2]
Таблица 217. Кристаллическая структура соединений системы В—Y
Таблица 217. Кристаллическая структура соединений системы В—Y
Spear К.Е. И Boron and Refractory Borides. Berlin: Springer-Verlag, 1977. P. 439-456.
Richard S.M., Casper S.J. H Acte Crystallogr. B. 1969. V. 25. N 2. P. 247-251.
Oliver D.W., Brower G.G. // J. Cryst. Growth. 1971. V. 11. P. 185—190.
Seyboult A.U. II Trans. ASM. 1960. V. 52. P. 971-989.
Bauer J., Nowotny H. // Monatsh. Chern. 1971. Bd. 102. N 4. S. 1129—1145.
Манелис P.M., Телюкова Л.П., Гришина А.И. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1970. Т. 6. № 6. С. 1184—1185.
Марковский Л.Я., Векшина Н.В., Кондрашев Ю.Д. и др. // Журнал прикладной химии. 1969. Т. 42. Вып. 12. С. 2690—2695.
Giese R.F., Malkovich V.I., Economy J. И Ъ. Krist. 1965. Bd. 122. N 5—6. S. 423-432.
Guette A., Vlasse M„ Etourneau J. et al. // Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. Ser. C. 1980. V. 291. P. 145-148.
Malkovich V.I., Economy J., Giese R.F. et al. // Acta Crystallogr. 1965. V. 19. N 6. P. 1056—1058.
Ю.Б. Кузьма
B—Yb. БОР—ИТТЕРБИЙ
Диаграмма состояния В—Yb (рис. 283) построена по совокупности литературных данных и с учетом кристаллохимической близости редкоземельных металлов. Соединения YB12 и YB66 образуются по перитектическим реакциям при температурах 2200 и 2150 °C, соот- rxet, ^„^п«ииг>пти опеттинения YB„ не установлена
P*C. 283. В—YbP*C. 283. В—Yb] сообщается о получении соединения YbB100 с кубической структурой (а = 1,656 нм), в более поздних исследованиях состав этого соединения изменен на YbB66. В табл. 218 приведена кристаллическая структура соединений системы В—Yb.
P*C. 283. В—Yb
P*C. 283. В—Yb
Таблица 218. Кристаллическая структура соединений системы В Yb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
УЬВ2
А1В2
ЬРЗ, Рб/ттт
0,32503
0,37315
[4]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
¥ЬВ4
ThB4
tP20, PMmbm
0,7064
0,3989
[5, Э]
YbB6
CaB6
сРТ, РтЗт
0,41468
—
[Э]
YbBl2
UBI2
cF52, РтЗт
0,7469
—
[Ш]
VbB^
™66
сР2064, РтЗт
2,3422
[3]
Литература
Spear K.E. II Boron and Refractory Borides. Berlin: Springer-Verlag, 1977 P. 439—456.
Smith P., Kent G.P. // J. Inorg. Nuclear Chern. 1964. V. 26. N 8. P. 1465—1467.
Schwetz K., Ettmayer P., Kiffer R. et al. // J. Less-Common Met. 1972. V. 26. N 1. P. 99-104.
Bauer J. // Compt. Rend. Acad. Sci Paris. Ser. C. 1974. Paris. V. 279. P. 501—504.
Fisk Z., Copper A.S., Schmidt P.H. et al. // Mater. Res. Bull. 1962. V. 7. N 4. P. 285-288.
Ю.Б. Кузьма
В—Zn. БОР—ЦИНК
В работах [1,2] указано на отсутствие взаимодействия между В и Zn. В работах [3, 4] сообщается о получении соединения ZnB22 (структура не расшифрована) и растворимости Zn в «В и 0В. Растворимость Zn в «В составляет 7 % (по массе), параметры решетки при этом почти не меняются (для предельной концентрации твердого раствора а = 0,4910 нм, с = 1,2582 нм [4]). В РВ растворяется 21 % (по массе) Zn, параметры решетки этого твердого раствора а = = 1,100 нм, с = 2,404 нм [4]. Предельная растворимость Zn в рВ отвечает составу ZnB„25 (а = 1,0986 нм, с = 2,4016 нм). В работе [5] изучено распределение атомов Zn в твердом растворе указанного состава.
Литература
Giebelhausen Н. // Z. Anorg. All. Chem. 1915. Bd. 91. N 2. S. 261-262.
Марковский Л.Я., Кондрашев Ю.Д. И Журнал неорганической химии. 1957- Т. 2. № 1. С. 34—41.
Корсукова М.М., Гурин В.Н., Козлова Н.Г. и др. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1971. Т. 7. № 9. С. 1518—1522.
Корсукова М.М., Гурин В.Н., Кузьма Ю.Б. и др. // Кристаллография. 1977- Т. 22. Вып. 6. С. 1214-1218.
Кузьма Ю.Б., Гурин В.Н., Корсукова М.М. и др. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1987. Т. 23. № 4. С. 566—569.
Ю.Б. Кузьма
В—Zr. БОР-ЦИРКОНИЙ
Диаграмма состояния В—Zr приведена в справочнике [X]. Повторное исследование сплавов этой системы проведено в работе [1] с использованием Zr чистотой 99,99 % (по массе) и В чистотой 99,5 % (по массе), прокаленного в вакууме (2,66- 10"4 Па) при 1600 °C для удаления летучих примесей. Сплавы, полученные спеканием в вакууме, а также после плавки в атмосфере Не, исследовали методами микроструктурного, рентгеновского, термического и микрорентгеноспектрального анализов. Образование соединения ZrB в быстро охлажденных сплавах от температур 1500—2500 °C [XJ в работе [1] подтверждено не было, как и в работе [2] при спекании прессовок из
В,°(6 (помассе")
Рис. 284. B-Zr
„^.^Zr чистотой 99,6 % (по массе) и В чистотой 99,3—99,5 % (по массе) Яб^при 1900—2100 °C в течение 2—3 ч. Фаза ZrB2 образуется конгруэн- (-THO при температуре 3245 °C [3] и при температуре 1680 °C [1] участвует в эвтектической реакции Ж * ZrB2 + pZr при содержании 14 % (ат.) В (1760 °C и -22 % (ат.) В [X], 1660 °C и 12 % (ат.) - [3]). Максимальная растворимость Zr в В несколько больше 1 % (ат.). В pZr растворяется не более 3 % (ат.) В [1], а в aZr около 2 %
Рис. 285. Ва—BiРис. 285. Ва—Bi
Рис. 285. Ва—Bi
Рис. 285. Ва—Bi
(ат.) В [4]. При этом параметры решетки aZr увеличиваются: а от 0,3232 до 0,3253 нм, с от 0,5140 до 0,5191 нм. На рис. 284 приведена диаграмма состояния системы В—Zr. Соединение ZrB2 имеет гексагональную структуру типа Л1В2 (символ Пирсона АРЗ, пр. Гр. Рб/ттт). Согласно работе [5] область гомогенности этой фазы отвечает составу ZrB| 90—1.97» параметры решетки меняются в пределах а = 0,3168+0,3170 нм, с = 0,3528+5333 нм. Соединение ZrB12 имеет кубическую структуру типа UB12 (символ Пирсона cF52, пр. гр. Fm3m), а = 0,7408 нм.
Литература
Портной К.И., Ромашов В.М., Буробина Л.Н. // Порошковая металлургия. 1970. № 7. С. 68-71.
Эпельбаум В.А., Гуревич М.А. // Журнал физической химии. 1958. Т. 32. № 10. С. 2274-2281.
Rudy Е., Progulsky I. // Planseeber. Pulvermet. 1967. Bd. 15. N 1. S. 13—45.
Эпельбаум B.A., Гуревич M.A. // Журнал физической химии. 1957. Т. 31. № 3. С. 708-711.
Leitnaker J.M., Bawman M.G. //J. Chern. Phys. 1962. V. 36. N 2. P. 350—358.
Л.А. Третьяченко
Ba—Be. БАРИЙ—БЕРИЛЛИЙ
Л.Л. ЗусманЛ.Л. Зусман
Л.Л. Зусман
Л.Л. Зусман
Диаграмма состояния Ba—Be не построена. В работе [Э] приведены данные об исследовании сплавов со структурой высокотемпературной модификации Be, содержащих 0,1; 0,5 и 8 % (ат.) Ва. По данным термического анализа Ва расширяет область твердых растворов на основе Be с ОЦК решеткой и понижает температуру перехода
®еоцк а ®егк‘
Ва—Bi. БАРИЙ—ВИСМУТ
Методами термического и микроструктурного анализов исследована часть диаграммы состояния системы Ва—Bi в области сплавов, богатых Bi [X, 1—3] (рис. 285) [2]. Сплавы Ва с Bi получали из чистых компонентов в инертной среде в железных тиглях [1] либо в вакууме в кварцевых ампулах [2]. В системе образуется эвтектика при температуре 240 °C и содержании 12 % (ат.) Ва и происходит кристаллизация трех соединений. Соединение BaBi3 с тетрагональной структурой (а = 0,5188 нм, с = 0,5157 нм) [4, 5] образуется по перитектической реакции при температуре -625 °C. Соединение Ba5Bi3 имеет структуру, изотипную Mn5Si3 (символ Пирсона hP16, пр. гр. РЬ^/тст} [5]. Соединение Ba2Bi кристаллизуется в тетрагональной сингонии (пр. гр. /4/mmm), элементарная ячейка содержит четыре атома и изотипно La2Sb (а = 0,5263 нм, с = 0,8700 нм) [6] •
Литература
Grube G., Dietrich А. // Z. Electrochemie. 1938. Bd. 44. S. 755—758.
Журавлев H.H., Смирнова E.M. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1966. Т. 2. № 4. С. 766-769.
Schweitzer D.G., Week J.R. // Trans. ASM. 1961. V. 54. P. 185-200.
Журавлев H.H., Мелик-Адамян В.П. // Кристаллография. 1961. Т. 6. С. 121-124.
Bruzzone G., Merlo F. // J. Less-Common Met. 1982. V. 85. N 2. P. 285—306.
Л.Л. Зусман
Ba-C. БАРИЙ—УГЛЕРОД
~ Диаграмма состояния Ва—С не изучена. В системе установлено Газование трех соединений Ва с С; соединения синтезированы из *№х компонентов в тиглях из коррозионно-стойкой стали в вакуу- -у^ЬЗЗ* 10'3 Па при температуре 575—700 °C [1—3]. Соединение при комнатной температуре имеет тетрагональную структуру 8> СаС2 (символ Пирсона Ш6, пр. гр. 14/ттт) с параметрами Летки а = 0,623 нм, с = 0,707 нм [1], выше температуры 150 °C соединение имеет ГЦК решетку с параметром а = 0,655 °C [4]. ^единение ВаСб имеет слоистую структуру (пр. гр. Р^ттт) [3]. 'Согласно работе [2] соединение ВаС8 имеет также слоистую структу- партийную соединениям С8 — щелочной металл с параметрами Ж^тки а = 0,246 нм, с = 0,528 нм.
1534
Литература
Stackelberg М. И Z. Physik. Chemie. 1930. Bd. 9. S. 437-440.
Girifalco L-A., Montelbano T.O. // J. Mater. Sei. 1976. V. 11. N 6. P. 1036—1040
Cuerard D., Chaabonni M., Lagrange P. et al. // Carbon. 1980. V. 18. N 4 P. 257-264.
Bredig M.A. // Z. Physik. Chemie. 1942. Bd. 46. N 4. S. 801—809.
Л.Л. Зисман
Ba-Ca. БАРИЙ—КАЛЬЦИЙ
Диаграмма состояния Ва—Са, исследованная методами термического и рентгеновского анализов, представлена на рис. 286 [1]. Сплавы Ва с Са получали из чистых компонентов в железных тиглях в среде Ar [X, 1]. Сплавы образуют непрерывный ряд растворов в жидком и твердом состояниях. Минимум на диаграмме плавкости
Рис. 286. Ва—Са
соответствует -45,5 % (ат.) Ва при температуре 605 °C. На рентгенограммах сплавов, содержащих 26—58 % (ат.) Ва, наблюдаются сверхструктурные линии решетки NaTI (символ Пирсона cF16, пр.
гр. Fd^m) [X].
Литература
Klemm W., Mika G. // Z. Anorg. All. Chem. 1941. Bd. 248. S. 155-166.
Л.Л. Зисман
ga—Cd. БАРИЙ—КАДМИЙ
-' Диаграмма состояния Ва—Cd, исследованная методами термичес- <Шхо и микроструктурного анализов, представлена на рис. 287. Спла- -%ы системы Ba—Cd получали сплавлением компонентов в железных тиглях в атмосфере Аг [1]. В качестве исходных материалов исполь- эовали Ва чистотой 99,7 % (по массе) и Cd чистотой 99,999 % (по массе). В системе установлено образование пяти соединений, из которых BaCdlp Ba7Cd31, BaCd2, BaCd плавятся конгруэнтно при 672, 62b 643 и 581 °C, соответственно, Ba2Cd образуется по перитек- отческой реакции Ж + BaCd •* Ba2Cd при температуре 411 °C.
Д Ва, % (па массе)
В системе Ва—Cd реализуются пять превращений эвтектического тара при температурах 320 °C (эвтектика вырождена), -600 °C и Содержании 14,3 % (ат.) Ва, 558 °C и -23 % (ат.) Ва, 564 °C и 46,2 % (ат.) Ва, 390 °C и 79,0 % (ат.) Ва. Фаза BaCdn кристаллизуется в тетрагональной структуре собственного типа (пр. гр. lAjamd), Шцаметры решетки а = 1,202 нм, с = 0,774 нм [2]. •««^Соединение Ba7Cd3, имеет структуру также собственного типа ip. Рб/ттт), а = 1,0740 нм, с = 1,0200 нм [3]. Структура фазы d2 изотипна СеСп2 (символ Пирсона пр. гр. Imma) [3]. Фаза " имеет кубическую структуру типа CsCl (символ Пирсона сР2, k ip. РтЗт), а = 0,4215 нм [4]. Структура Ba2Cd относится к тональной сингонии (тип MoSi2, символ Пирсона (/6, пр. гр. Wmmm), а = 0,420 нм, с = 1,520 нм [3].
а
Wk.l- Dirstine R.T. // J. Less-Common Met. 1975. V. 39. N 1. P. 181-183.
М
2. Sanderson M.L., Bruzzone G. // Acta Crystallogr. B. 1974. V. 30. N 2. 17—321.
frS 3. Fornasini M.L., Bruzzone G. // Acta Crystallogr. B. 1974. V. 30. N 2. P. 317—321. f^/4. Ferro R. Ц Acta Crystallogr. 1954. V. 7- P. 781-784.
■^УЛ.Л. Зусман
Ba-Се. БАРИЙ-ДЕРИЙ
Экспериментально взаимодействие Ва с Се не изучено. В работе [1] дан теоретический расчет диаграммы состояния Ва—Се по методике, приведенной в работе [2] (рис. 288). Согласно работе [1] в
Рис. 288. Ва-Се
системе Ва—Се промежуточные фазы отсутствуют, жидкие расплавы Ва с Се расслаиваются в интервале концентраций 0,36—86,7 % (ат.) Се при температуре монотектики, равной 665 °C.
Литература
ВахобовА.В., Джураев Т.Д., ЭшоковК.К. // О двойных диаграммах состояния бария с редкоземельными металлами / Изв. АН Тадж. ССР. Душанбе, 1976. 8 с. Деп. в ВИНИТИ 29.04.76, N 1476-76.
Воздвиженский В.М. Прогноз двойных диаграмм состояния. М.: Металлургия, 1975. 223 с.
Л.Л. Зисман
Ba-Cs. БАРИЙ—ЦЕЗИЙ
Согласно работам [1,2] Ва и Cs не смешиваются между собой в жидком и твердом состояниях.
Литература
Klemm W., Kunze D. in Proc. Int. Symp. on Alkali Metals, London Chem. Sac-
Special Publication, 1967. N 22. P. 3—22.M ,
Shpil’rain E.E., Kagan D.N. H High Temper.-High Pressures. 1970. V. z. ■
P. 63-68.ы Зусмн
pg—Си. БАРИЙ—МЕДЬ
Сплавы системы Ва—Си изучены в работе [1] при концентрации до 75 % (по массе) Ва и в работе [2] во всем интервале концентра- ц^. Результаты этих исследований хорошо согласуются между собой.
На рис. 289 приведена диаграмма состояния Ва—Си, построенная по результатам термического, микроструктурного и рентгеновского анализов [2]. В качестве исходных материалов использовали Ва, очищенный возгонкой в вакууме, и Си чистотой 99,999 % (по массе). Сплавы изготовляли в атмосфере Аг в железных тиглях (сплавы, содержащие свыше 60 % (ат.) Ва) и в молибденовых тиглях (сплавы, богатые Си).
Ва-Си
В системе установлено образование двух соединений. ВаСи пла- №гся конгруэнтно при 570 °C, ВаСи13 образуется по перитектической реакции при 670 °C (Ж + (Си) •* ВаСи13). Эвтектические превраще- иия реализуются при температуре 550 °C и содержании 45 %
Ва и температуре 458 °C и содержании 79,4 % (ат.) Ва с Образованием смесей ВаСи13 + ВаСи и ВаСи + (Ва), соответственно. м1 и Ва практически не растворяются друг в друге в твердом состоя- дВУ* В работе [3] приведена кривая ликвидуса, рассчитанная с Цйрользованием термодинамических данных. Соединение ВаСи13 ЦУФипно NaZn13 (символ Пирсона сЕ112, пр. гр. РтЗс), параметр ■•ветки а - 1,1754±0,0002 нм или а = 1,1719 нм [1]. Соединение имеет гексагональную решетку (пр. гр. PbJmmc), параметры Ц^тки: а = 0,4495±0,0003 нм, с = 1,6230±0,0003 нм [2].
Литература
Braun P.B., Meijering J.L. // Rec. Trav. Chim. 1959. V. 78. N 1. P. 71-74.
Bruzzone G. // J. Less-Common Met. 1971. V. 25. N 4. P. 331—336.
Chakrabarty DJ., Laughlin D.E. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 6 P. 564-570.
E.B. Лысова
Ba-Dy. БАРИЙ—ДИСПРОЗИЙ
Диаграмма состояния Ba—Dy (рис. 290) [I] построена по данным теоретического расчета по методике, приведенной в работе [2], экспериментально система не изучена. Согласно работе [1] в жидком состоянии в сплавах системы наблюдается расслаивание в широком интервале составов 0,40—94,5 % (ат.) Dy при 1365 °C. Соединений в системе не установлено.
Рис. 290. Ba—Dy
Ва—Ег. БАРИЙ-ЭРБИЙ
Взаимодействие Ва с Ег экспериментально не изучено. Диаграмма состояния Ва—Ег (рис. 291 [1]) построена на основании теоретического расчета по методике, приведенной в работе [2]. Согласно работе
“Рис. 291. Ва-Ег
[1] в жидком состоянии наблюдается расслаивание в широком интер- ■ вале составов от 0,37 до 94,0 % (ат.) Ег при монотектической темпе- Автуре 1446 °C.
^^перагура
Вахобов А.В., Джураев Т.Д., Эптонов К.К. О двойных диаграммах состояния I бария с редкоземельными элементами / Изв. АН Тадж. ССР. Душанбе, 1976. 8 с. Деи. ВИНИТИ 29.04.76, № 1476-76.
Воздвиженский В.М. Прогноз двойных диаграмм состояния. М.: Металлургия, Ы975. 223 с.
Л.Л. Зусман
Литература
Вахобов А.В., Джураев Т.Д., Эптонов К.К. О двойных диаграммах состояния бария с редкоземельными элементами / Изв. АН Тадж. ССР. Душанбе, 1976. 8 с. Дел- в ВИНИТИ 29.04.76, № 1476-76.
Воздвиженский В.М. Прогноз двойных диаграмм состояния. М.: Металлургия, 1975.223 с.
Л.Л. Зусмач
^а-Eu. БАРИЙ—ЕВРОПИЙ
Диаграмма состояния Ba—Eu (рис. 292) построена по данным термического, микроструктурного и рентгеновского анализов. Сплавы 1а с Ей получали из чистых компонентов: Ва чистотой 99,99 % (по iacce) и Ей чистотой 98,6 % (по массе) [1]. Ва и Ей неограниченно бстворимы в жидком и твердом состояниях.
BaEu,V<> (am.)Eu
Рис. 292. Ba—Eu
Литература
Зухуритдинов M.A., Вахобов A.B., Джураев Т.Д. // Изв. АН СССР. Металлы. 1978. № 2. С. 225-226.
Л.Л. Зусман
Ва—Fe. БАРИЙ-ЖЕЛЕЗО
Диаграмма состояния не изучена. По данным работ [1, 2] Ва практически не растворяется в твердом Fe при нагреве вплоть до 1200 °C.
Литература
Weber F. // Naturwissenschaften. 1929. Bd. 17. S. 304—309.
Агеев H.B., Замсторин М.И. // Изв. Ленинградского политехнического института. Отделение физ.-мат. наук. 1928. Т. 31. С. 183—197.
Л.Л. Зусман
Ba-Ga. БАРИЙ-ГАЛЛИЙ
Диаграмма состояния Ba—Ga приведена на рис. 293.
Сплавы системы Ba—Ga изготовляли в железных тиглях в среде инертного газа, используя в качестве шихтовых материалов Ва чистотой 99,6 % (по массе) и Ga чистотой 99,99 % (по массе). Исследование проводили методами термического, микроструктурного и рентгеновского анализов [1]. В системе образуются пять соединений, из которых BaGa4 плавятся конгруэнтно при 1016 °C, другие BaGa2, BaGa, Ba3Ga2, Ba10Ga образуются по перитектическим реакциям при температурах 885, 584, 555 и 456 °C, соответственно. При температуре 29,5 °C кристаллизуется вырожденная эвтектика (Ga) +
Рис. 293. Ba-Ga
+ BaGa4. При температуре 414 °C и содержании -75 % (ат.) Ва кристаллизуется эвтектика Ba3Ga2 + Ba10Ga.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 219.
Таблица 219. Кристаллическая структура соединений системы Ba—Ga
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
с
BaGa4
ВаА14
НЮ, 14/ттт
0,4555
1,080
[1]
BaGa2
А1В2
ИРЗ, Р6/ ттт
0,4429
0,5076
[1]
BaGa*
—
—
2,365
2,337
[1]
Ba3Ga 2*
—
—
—
—
[1]
ВаюСа
aVAll0
с/;,176, Fd3m
—
—
[2]
^Гексагональная структура. Ромбоэдрическая структура.
1975. 223 c.1975. 223 c.и.и.Ba, "/o (am.)Ba, "/o (am.)BaBaБеБе
1975. 223 c.
1975. 223 c.
и.
и.
Ba, "/o (am.)
Ba, "/o (am.)
Ba
Ba
Бе
Бе
Литература
Bruzzone G.I. П Bull. Sclent. Fac. Chim. Industr. Bologna. 1966. V. 24. N 4. P. 113-132.
Bruzzone G.I., Merlo F. // J. Less-Common Met. 1982. V. 85. N 2. P. 285—306.
Л.Л. Зусман
Ba-Gd. БАРИЙ—ГАДОЛИНИЙ
Взаимодействие Ва и Gd экспериментально не изучено. В работе [1] диаграмма состояния системы Ва—Gd построена на основании теоретических расчетов по методике, приведенной в работе [2] (рис. 294). Согласно работе [1] наблюдается несмешиваемость Ва и
Рис. 294. Ba-Gd
Gd в жидком состоянии при 1238 °C в широком интервале концентраций от 0,38 до 90,5 % (ат.) Gd. Соединений в системе Ва—Gd не установлено.
Литература
Вахобов А.В., Джураев Т.Д., Эшонов К.К. О диаграммах состояния бария с редкоземельными металлами / Изв. АН Тадж. ССР, Душанбе, 1976. 8 с. Деп. в ВИНИТИ 29.04.76, № 1476-76.
Воздвиженский В.М. И Прогноз двойных диаграмм состояния. М.: Металлургия,
Л.Л. Зусман
ga-Ge. БАРИЙ-ГЕРМАНИЙ
Диаграмма состояния Ва—Ge исследована методами термического рентгеновского анализов [1] и приведена на рис. 295. Сплавы ировали в контейнерах из коррозионно-стойкой стали в инер- среде. В качестве исходных материалов использовали Ва чисто-
99,99 % (по массе) и Ge полупроводниковой чистоты. В сплавах
295. Ba-Ge
образуется одно конгруэнтно-плавящееся при 1145 °C соеди- д№не эквиатомного состава BaGe. Два других соединения BaGe2 и «аСе плавятся инконгруэнтно при 1050 и 940 °C, соответственно, температуре 815 °C и содержании -18 % (ат.) Ва кристаллизу- эвтектика (Ge) + BaGe2, а при температуре 545 °C и содержании % (ат.) Ва образуется эвтектика Ba2Ge + (Ва). Все соединения ■Д^темы не обладают заметной областью гомогенности. Кристалли-
структура соединений приведена в табл. 220.
Таблица 2 2 0. Кристаллическая структура соединений системы Ba—Ge
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
BaGe 2
—
—
1,452
—
—
[1]
BaGe
ВСг
оР8, Стет
0,5058
1,1980
0,4300
[2]
Ba2Ge
С12РЬ
оР12, Рпта
0,838
0,548
1,004
[3]
'Кубическая сингония.
При высоком давлении (4 ГПа) и высокой температуре (1000 °C) BaGe2 имеет тетрагональную структуру типа (aThSi2) (символ Пирсона Ш2, пр. гр. lAjamd), параметры решетки а = 0,475, с = = 1,473 нм [4].
Литература
Андрианов В.Г., Большаков К.А., Соколов Е.Б. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1966. Т. 2. № 11. С. 2064—2066.
Bruzzone G., Franceschi Е., Merlo F. // J. Less-Common Met. 1978. V. 57. N 2. P. 201-208.
Turbau K„ Schafer H. // Z. Metallkunde. 1973. Bd. 28. N 3/4. S. 220-222.
Evers J., Oehlinger G., Weiss A. // Z. Naturforsch. B. 1980. Bd. 35. N 3. S. 397-399.
Л.Л. Зусман
Ва-Н. БАРИЙ-ВОДОРОД
Диаграмма состояния Ba—H изучена в интервале концентраций от 0 до -70 % (ат.) Н и приведена на рис. 296 по данным работы [1]. Гидрид ВаН2 существует в двух модификациях. Низкотемпературная модификация (аВаН2) имеет ромбическую структуру (а = 0,6802, с = = 0,4175 нм), а высокотемпературная модификация (PBaH2) — кубическую структуру. Давление диссоциации aBaHg2 в интервале температур 470—550 °C описывается уравнением lg(l,3- 10“4р) = 12,52 — — 9150/Г [2], где р — в МПа, Г — в К. В работах [1,2] имеются противоречия в оценке термодинамических параметров ВаН2. Так, температура его разложения по данным этих работ различается на 80 °C. Необходимо отметить высокую адсорбционную способность Ва по отношению к Н, что делает его незаменимым геттером в вакуумных приборах.
Рис. 296. Ba—H
Литература
Peterson D.T., Jndig M. // J. Amer. Chern. Soc. 1960. V. 82. P. 5645—5646.
Фромм E., Гебхардт E. Газы и углерод в металлах: Пер. с нем. / Под ред. Б.В. Линчевского. М.: Металлургия, 1980. 712 с.
В.И. Шаповалов
Ba—Hg. БАРИЙ-РТУТЬ
Диаграмма состояния Ba—Hg, исследованная методами термического, рентгеновского и микроструктурного анализов, приведена на рис. 297 [1]. Сплавы синтезировали в железных тиглях в среде инертного газа. В качестве исходных материалов использовали Ва чистотой 99,6 % (по массе) и Hg чистотой 99,99 % (по массе). В системе Ba—Hg образуется восемь соединений, из которых три (BaHg, BaHg2, BaHg4), плавятся конгруэнтно, а остальные (BaHgv BaHgn,
Рис. 297. Ba—Hg
BaHg6, Ba2Hg9, Ba2Hg) образуются по перитектическим реакциям. Стехиометрический состав фазы BaHgJ(, наиболее богатой Hg, точно не установлен, вероятно, он описывается формулой BaHg_13. Реакции образования соединений и нонвариантные реакции приведены в табл. 221 [1].
Растворимость Ва в (Hg) не исследована. Растворимость Hg в (Ва) при комнатной температуре практически отсутствует [1]. Кристаллическая структура некоторых соединений Ва с Hg приведена в табл. 222.
Таблица 221. Моновариантные и нонвариантные реакции в системе Ва—Hg
Реакция
Температура, °C
Примечание
Ж « BaHg4
517
—
Ж « BaHg2
726
—
Ж • BaHg
822
—
Реакция
Температура, °C
Примечание
Ж + BaHgn - BaHg,
160
—
Ж + BaHg6 » BaHgn
255
—
Ж + Ba2Hg9 - BaHg6
410
—
Ж + BaHg4 « Ba2Hg9
505
—
Ж + BaHg - Ba2Hg
434
—
Ж * (Ba) + Ba2Hg
372
При концентрации 83 % (ат.) Ва в жидкой фазе
Ж - BaHg + BaHg2
660
При концентрации 40 % (ат.) Ва в жидкой фазе
Ж - BaHg2 + BaHg4
490
При концентрации 24 % (ат.) Ва в жидкой фазе
Ж - BaHg, + (Hg)
-38,8
—
• Таблица 2 2 2. Кристаллическая структура соединений системы Ва—Н
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
BaHgn
BaHgn
сРЗб,
РтЗт
0,9586
—
—
Ba2Hg9
Ba7Cd3l
hP41, Рб/ттт
1,0778
—
1,0189
BaHg2
CeCu2
оЛ2, Imma
0,5144
0,8072
0,8717
BaHg
CsCl
сР2, РтЗт
0,4131
—
—
Ba2Hg
MoSi2
(76, 14/ттт
0,4220
—
1,517
; Литература
;1. Bruzzone G., Merlo F. // J. Less-Common Met. 1975. V. 39. № 2. P. 271—276.
•Л.Л. Зусман
ЦВа-Но. БАРИЙ-ГОЛЬМИЙ
ж Взаимодействие Ва с Но экспериментально не изучено. В работе Ж [1] диаграмма состояния системы Ва—Но (рис. 298) построена на Ж основании теоретических расчетов с использованием критериев и Жрекомендаций, описанных в работе [2]. Жидкие сплавы Ва и Но Ж расслаиваются в широком диапазоне концентраций: от 0,40 до 93 % ж (ат.) Но. Монотектическая реакция протекает при температуре Ж1405 °C и содержании 93 % (ат.) Но. При температуре 689 °C и
Рис. 298. Ba—Но
содержании 0,3 % (ат.) Но кристаллизуется эвтектика (Ва) + (Но). Максимальная растворимость Но в (Ва) составляет 0,16 % (ат.), а Ва в (Но) — 1,0 % (ат.).
Литература
Вахобов А.В., Джураев Т.Д., Эшонов К.К. О двойных диаграммах состояния бария с редкоземельными элементами. Изв. АН Тадж. ССР. Душанбе, 1976. 8 с. Деп. в ВИНИТИ 29.04.76. № 1476-76.
Воздвиженский В.М. Прогноз двойных диаграмм состояния. М.: Металлургия, 1975. 233 с.
Л.Л. Зусман
Ва—In. БАРИЙ—ИНДИЙ
Диаграмма состояния Ва—In представлена на рис. 299. Система Ва—In была исследована методами термического, рентгеновского и микроструктурного анализов. Сплавы синтезировали в железных тиглях в атмосфере Аг. В качестве исходных материалов использовали Ва чистотой 99,5 % (по массе) и In чистотой 99,9 % (по массе).
Согласно работе [1] в системе Ва—In при температуре 542 °C по перитектической реакции образуется соединение Ва131п. Понижение температуры ликвидуса до 478 °C приводит к образованию эвтектики, содержащей 80 % (ат.) Ва между Ва131п и Ва31п. Соединение Ва21п образуется по перитектической реакции при температуре 583 °C и имеет аллотропическое превращение при температуре
Ва,% (по массе)
Рис. 299. Ва—In
505 °C. Соединение Bain также образуется по перитектической реакции при 640 °C. Соединения Ва1п2 и Ва1п4 плавятся с открытым максимумом, соответственно, при 965 и 842 °C и образуют между собой эвтектику при температуре 835 °C.
Сведения о кристаллической структуре соединений приведены в табл. 223.
Таблица 2 2 3. Кристаллическая структура соединений системы Ва—In
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
Ва1п4
ВаА14
tzio, 14/ттт
0,4963
—
1,1905
[1]
Baln2
СеСи2
oZ12, Imma
0,594
0,594
0,5225
[11
Структура соединений Ва21п, Ва31п и Ва131п неизвестна.
Литература
Brunpng G. I/ J. Less-Gem пт on Met 1966 V II X 4 P 249~25S.
Я ЗуС них
Ва—К. БАРИЙ—КАЛИЙ
Диаграмма состоянии не изучена.
Согласно работе [11 Ва и К не смешива*отся между собой в жид* ком я твердом состоянии.
Литература
I Klemm W-. Kunae D. // Systems of Alkali aad Alkaline Earth Metals Proc lai Symp on Alkali Metals London Ghent Soc Special PuW 1967 X 22 P 3—22.
Зусмх
Ba—La> БАРИЙ—ЛАНТАН
Диаграмма состояния Ва—La (рис 300) построена на основании результатов термического и металлографического анализов, а также измерения микротвердости [ 1 [. Сплавы массой до 20 г получали в печи сопротивления в атмосфере очищенного Аг.
юсое)
»д18 Ve(9«)18
Рис ЗПО Ba-La
Система характеризуется ограниченной растворимостью компонентов в жидком и твердом состояниях. В жидком состоянии несмешиваемость обнаружена в пределах 0,55—90,0 % (ат) при температуре монотектяки 820 еС. Растворимость Ва в <&La) при температуре 500 еС составляет 0.4—0,5 % (ат) и достигает максимального значения 1.0 % (аг) при температуре монотектического равновесия. Растворимость La в (Ва) согласно расчету при температуре эвтекти* ческого равновесия (690 *С) составляет 0.2 % <ат) и достигает 0,5 % (ат) при 820 еС
Лятерегтура
Пятая И.Н., Хайритлянов С X. пахобов А в. // и*н ан СССу Чепы п- 1916. № 3 С 216-217
Л Л Зусман
Ва—Li. БАРИЙ-ЛИТИЙ
Диаграмма состояния Ва—L (рис 301) построена по результатам термического и рентгеновского анализов [11 Сплавы синтезировал и в внергной среде в стальных тиглях
В систем? обнаружена эвтектика (la * li4Ba) при температуре 143 °C и ссцсржантш 10,5 % (ат.) Ва.
fмере г)
66LtLtВи, */• fam )Ви, */• fam )rere
6
6
Lt
Lt
Ви, */• fam )
Ви, */• fam )
re
re
. 301. Ba-^U
, Соединение L.Ba образуется по перитектической реакции при ■императу ре 156 имеет гексагональную структуру (символ Пирсо- 86 АРЗО. пр гр. Рб^/ттс), параметры решетки а = 1,1026 нм, с = *0.8891 нм [Э| Проведя оптимизацию диаграммы состоянии с яс- ЯОльзованием модели субрегулярных растворов, авторы работы [2] РОДтвердкди данные работы [1]
Bd—Mg. БАРИИ—МАГНИЙBd—Mg. БАРИИ—МАГНИЙ
Bd—Mg. БАРИИ—МАГНИЙ
Bd—Mg. БАРИИ—МАГНИЙ
Литература
I Keller D.V., Kanda F.a , King AJ. // J Phys Chern 1958 V 64 N 4
2 Pelton A.D.//Bull Alloy Phase Diagrams 1984 V 5 N5 P 452—454
Ba—Ln. БАРИЙ—ЛЮТЕЦИЙ
Взаимодействие Ba и Ui экспериментально не изучено В работе [ 1 ] диаграмма состояния Ba—Lu построена на основании теоретичес-
Соелпуеаие
npoio
Параметры решетах tix
Источник
Mg„Ba2 Mg^Ba,
Zo„Th2
MnH1 h,
АЯ19. R3m
cM16 ГтЗт
1.0664
1,5593
1Ш1
Соеминини^
Прототип
Символ "креола, пр гр
t tap«wrpw решетки, их
И^ТОДТЛП!
а
с
0.6662
1,0557
121
Лшеротура
. Andecko // J Metals. A1MF 195? V y. N 4 Г 17—22
ZeekW.C // Ph D 11цш Svttcusc Univennv 1957. Dissertation ЛЪЛиЛ 1957 V 17 P 1209
Klemm Difickciatkerp. // Z Anorg. AJl Chea 1947. De 255 S 2—12
Wang P b. Kanda F-A„ MiskellC.F.. King AJ. // Acta Cry*wiiogr. 1963 V 16 P 697—698
. Naycb-Hasbemt A A., Hack J B. //Dull AUis Phw Disgrarns 1Ш V 7 N 2 p 144-149.
Зусман
Ba—Мп. БАРИЙ^МАРГАТГВЦ
Диаграмма состояния Ba—Мп (рис. 304) построена по результатам термииеского и микроструктурного анализов. Сплавы Ва с Мп из Вз •1ИСТОТОЙ 99,9 % (по массе) и олскурслитического Мп чистотой
9М№*^^ M*w':»i ^’9М№*^^ M*w':»i ^’
9М№*^^ M*w':»i ^’
9М№*^^ M*w':»i ^’
99,9 % (no массе) получали дуговой плавкой на медном водоохлаж- даечом поду в атмосфере Ar [1].
В системе существует широкая область несмешиваемости в жидком состоянии от 0,25 да 97,3 % (ат.) Ва ггря мояотектдческок температуре, равной 1250 еС. Растворимость Ва в твердом (Мп) изменяется от 0,1 % (ат.) при 800 еС до 0,25 % (ат.) при 1250 еС Растворимость Мп в жидком Ва в том же диапазоне тсмпсратуо возрастает от 2,1 до '6.5 % (ат
Лмгерягура
I Obiaaia 1. Takeuchi v., Kirihara К., Watanabe M. a MetaU 1965 Bd i9 N 1 S 21-2$
Ba-Mo- БАРИЙ-МОЛИБДЕН
Экспериментальны к данных о системе Ва—Мо нет. На основании термодинамических расчетов растворимость Wo r <Ва) оценена как 1п х = —23190 7-1 * 22 я в жидком Ва как In л - 8*10 ,0:6*10’^ (1002—1950 К) с фактором неопределенности, равным 5. где х — атомная доля Мо Щ
Литература
I Brewer L, Lamoreaux Е.Н // Aumic Energy Review Special Isuc X 7 -Xfolybte soa ! Physico-Chemical Properties of IB Compounds and AUoys” Vienna* international Atomic Fnergy Agency 1980 195—356
К h iioeupfeu
Ва-N. БАРИЙ-АЗОТ
Диаграмма состояния Ba—N не построена- В системе установлено существование пяти химических сослинеяий Ba2W. Ваз^г Ba3N4, BaN, и BafNj)^
Соединение Ba2N 14,85 % (по массе) N[ — субнитрид Ва, получено разложением Ba3N2 в вакууме (0,133 Па) при температуре 450-500 "С [I]
Соединение Ba3N2 [9,25 % (по массе) N] — нитрид Ва получено нагревом металлического Ва на поедуке в интервале температур 260-600 ’С [2]
Соединение Ba3N4 [6.93 % (по массе) Ml имеет гексагональную структуру с параметрами решетки a = 0.522 им. с = 0,550 им [31.
Соединение BaN2 [16,94 % (по массе) NI — пернитрид Ва получено взаимодействием ниттжда Ba3N2 с N при температуре 400—500 °C и давлении 20—32 МПа, а также разложением азида Ва Ba(Np2 п тех же у слов инк [1?
Соединение Ba(N3)2 [38,12 % (по массе) N] — азид Ва получено взаимодействием гидроокиси Ba с HN3, оно имеет моноклинную структуру с параметрами а = 0.623 нм, b ■ 2,935 нм, l = 0,703 нм, Р = 105*14' [4], символ Пирсона тР14, пр. гр. Р2,/т
Литератора
Г j Арив С.М., Прокофьева Е.А., Матвеева И И. И Журнал общей химии 105
. Бусса К-И Ученые аалиски Ленинпх-^гогу пхупа оеше*>401» иедалмтгаиского института 1940 Т 29. С 303-310
Okamoto V„ Goswami J.C. // Enocg Chern i966. к 5 Р. 1281—1283
Gunthecp, Forger J.. Bcsbaud P. // Z- i*hvs. Chern. (Wpdg) 1929 Rd 6 6 459—480
Ba-Na. БАРИЙ-НАТРИЙ
Диаграмма состояния Ba—Na (рис. 305) построена по результатам термического. рентгеновского анализов и измерения плотности сплавов и уточненная термодинамическими расчетами [1, 2[.
Ss v. (*e иане)
Сплавы Na с Ва получали в инертной среде в тиглях из коррози- онпо-стойкой стали.
В системе существуют два химически к соетгинекия. Na^Ba, образующееся по перитектоидной реакции при 70 °C. и NaBa, Образующееся по перитектической реакции при 197 еС
Эвтектика (Na + NaBa) кристаллизуется при S3 ‘Си содержании 4,5 % (ат.) Ва [Ц.
Растворимость Ва в (Na) составляет 0,5 % (ат.) При 35 'С, 0,8 % (ат.) при 52 °C и 1.0 % (ат.) при 60 аС, растворимость Na в (Ва) рапна 3 % (ат.) при 22 еС. а при 197 ”С — 5 % (ат.) (Ш)
Струкгурм эквиатомпого соединения NaBa и соединения Na4Ba пока не \ станов ле им, однако параметры ни кристаллической решетки известны: a = 0,424 нм, h = 0,586 нм, с « 0,965 им для соединения NaBa и а = 0.919 нм. b ■ 0,919 им, с • 1,720 им для соединения Na4Ba 1Э1
Jltnepaiypa
I Addison С С., СгеГНеИ G К , llobberstey Р , Pulhea BJ // 1 Cheat Soc А 1971 V 16 N 12. К 2688—2691.
Pelton A D. // Bull. Alloy Phase Diagrams 1985 V б № 1 P 26-29
Л Л Зуоим
Ba-Nd. ВАРИЙ-НЕОДИМ
Диаграмма состояния Ba-Nd (рис. 306) построена по результатам термического, микроструктурного и рентгеновского анализов. Сплавы Ва с Nd синтезировали я дуговой печи с нерасходуемым вольфрамо-Диаграмма состояния Ba-Nd (рис. 306) построена по результатам термического, микроструктурного и рентгеновского анализов. Сплавы Ва с Nd синтезировали я дуговой печи с нерасходуемым вольфрамо-
Диаграмма состояния Ba-Nd (рис. 306) построена по результатам термического, микроструктурного и рентгеновского анализов. Сплавы Ва с Nd синтезировали я дуговой печи с нерасходуемым вольфрамо-
Диаграмма состояния Ba-Nd (рис. 306) построена по результатам термического, микроструктурного и рентгеновского анализов. Сплавы Ва с Nd синтезировали я дуговой печи с нерасходуемым вольфрамо-
вым мсктродом в атмосфере очищенного А1 с трехкратным персгиа- вом |Ц Ba и Nd не смешиваются в жидком состоянии в Широком интервале концентраций (примерно от 18 до 96 % (ат.) Nd) при температуре монртигтикя J DJ О 'С. Химическая соемтенжя а системе Ba—Nd отсутствуют Авторы работы [2] приводят обобщениую диаграмму этой системы» несколько изменены температуры нов вариантных превращений, я частности, температура минотектичсской реакции равна -1017 'С. з эвтектической 727 вЙ, л не 1010 и 690 Т, как указано в работе I
Макси ммьнал растворимость Nd в (Нд) составляет -3 % (ат > з растноримость Ba в (&Nd) — околи 2,5 % (ат )
Литература
I. Эшопоо К.К., Зтхурятдинп* М.*. Вахобов А в. Джураев ТД// Изе АН СССР. Meia.'i.4i,i. J978 X» 1 С. 191—192-
Gschncidncr, Jr, К.A.. Calderwood F.W //Bull AJlov Pha*-Dixgmros 1Ш V ч $ У 22p—. р 295—296
Л Л Д>1Л7ч
Bd—Ni. БАРИЙ-НИКЕЛЬ
Диаграмма состояния Ba—Ni и^учеаг не полностью Сомасво данным работ |1, 2] в системе Ba—Ni не образуется интерс*еталля- чесхих сосди«спн% й имеется шйрокая область весмешираемости компоментов в жидком состоянии (рис 307).
Исоняовалия в работе F1] ин полнены методами микросксшичеоин го, рав riCHOBCKoro и юрмнческого анализов В качестве исходны*
Ла,."t
Ж/, fen)
материалов использованы Ва чистотой 99,9 % (по массе) и Ni чистотой 99,9 % (по массе) Установлена растворимость Ва в твердом (NO и растворимость Ni в твердом (Ва) Растворимость Ва в твердом (Ni) в нятермле температур 800—1200 еС изменяется соответственно от 0,02 до 0,10 % (по массе). В том же диапазоне температур растворимость Ni в жидком Ва увеличивается от 7 до 21 % (ат.) [1 [
Лигеряура
I Takeudu Y„ Moudzukj К- WetsiaOC М, Obinata L // J Japan be Metals 1965 V 29. \ 8 P ROi-to6
BruzzOne G.. M«IO F. // J lwe-Соошгоп Met. 1982 V 85 N 2 P 285—806
ЛЛ Зусмам
Ba-O. БАРИЙ—КИСЛОРОД
Диаграмма состояния Bd—O ве изучена. В системе установлено существование ряда химических со^птений Ва с О.
BaO I оксид; 89 >57 % (по массе) Bal образуется непосредственным взаимодействием элементов, температура плавлении 2017±20 ’С Ш При давлении 9,2 ±0,5 ГПа происходит полиморфное превращение ВаО (J) r ВаО (П) и при давлении 14±1 ГПа — в ВаО (111) ]2|
ВаО2 (пероксид, 84,И % (по массе) Ва[ получают нагревом ВаО r атмосфере О при температуре ди 500 еС [Э1
BaCOj)^ (супероксид; 68,22 % (по ммссе) Ва[ получают взаимодействием ВаО 2 и О в течение 19 ч при 210 °C и давлении О -330 Мпа [3[
Спсдення о кристаллической струк^ре соединений систему приведена в табл. 225
Таблица 2 2 5 Крмсталвичесмя структура соединений системы ва—О
Соешикние
Прогнил
Симаде Пирсона пр гр
Параметры решети, нм
Источник
а
с
ВаО 41
NaO
0,553912*
-
14
ВаО Ш)“
0,4459
0.3606
12J
ВаО
РЬО
1Р4
0,4397
0,3196
12]
ВаО2
СаС2
PA/n»nm
0,53958
0,68513
|Э|
*При 25 еС “TeiparoHi
«ьная си*<тсн>
fAwnm
4Л
0,5384
J 0 684
(41
Литератора
ZoUwgR- // Hhvs. Rev J 955. V. 100 P 671-673.
Lui L., Biiscuw.* // J Geophysical Rm. 1972 V. 77 N !2 p. 4934—4940
Кольнув И.И., Швгтаэка A.H. // Декланы All СССР. 1956. T. 110 C 87—88
Abrahams S.C.. Kaluagls J. // Acta Cryslalio^r 1954. V 7. N 12 P 838-342
.7.7 Зусман
Ba—P. БАРИЙ-ФОСФОР
На рис 308 представлена диаграмма состояния Ba—Р при температуре выше 500 ’С и давлении Аг, равном 0,1 МПа Сплавы синтезировали л специальном реакторе, в качестве исходных материалов использовали Ва р виде стружки и пары Р. Исследования были выполнены методами микроструктурного, термического, рентгеновского и химического анализов |1].
PHU 308. Вз—Р
В системе установлено существование следующих фосфидов: ВаР^ ВаР2, ВаР1 52, Ва4Р5, Baj ,Р- Ва«Р3, Ва3Р2и Ва2Р. Саммм тугоплав- кны из этих фосфидов является ВазР2, конгруэнтно плавящийся при 1340x20 ’С Фосфид Ва4Р3 плавится с открытым максимумом при 1230 еС. Фосфид Baj fP существует в интервале температур 1150— 740 ’С, при температуре ниже 740 °C наблюдается эвтектоидный распад на смесь Ва3Р2 + Ва4Р5 Фосфиды ВаР2 и ВаР3. образующиеся
А^Д.^А^Д.^-г. й-г. йпри температурах < 700 еС, являются метастабильными Фосфид ВЭ5Р2 обладает кубической ОЦ структурой типа анти-ТЬ4Р4 (символ Пирсона ci'S, up гр. /434) с параметром решетки а * 0.9775 нм [1].
А^Д.^
А^Д.^
-г. й
-г. й
Литература
l Maass К Е.//z Алогу Ан СЬеш 1970 Bd 374 х 1 S I-1X
Л Л 3>imuh
Ва—РЬ. БАРИЙ-СВИНЕЦ
Диаграмма состояния системы Вз—РЬ, исследованной методами термического, xmtроструктурвот и рентгеновского анализов, приведена на рис 309 П Г Сплавы синтезировали л герметичных стальных тиглях в среде инертного газа В качестве исходных материалов использовали Ва чистотой 99,6 % (по массе) и РЬ чистотой 99,999 % (по массе).
Рис. 309. Ba-HQ
В сплава? системы образуется пять химических соединений, из которых Вз5РЬ3 и ВаРЬз плавятся конгруэнтно при температурах 970 и 610 ’С, соответственно Остальные три соединения Ва3РЬ5, ВаРЬи
Ва—Рг. БАРИЙ-ПРАЗЕОДИМ
Диаграмма состояния Ba-Рг экспериментально установлена лишь для сплавов на основе Рг [I] (рис 311)„пПП<о,
Сплаим Ва с Рг получали из компонентов: Ва чистотой 49,90 /„
и Рг чистотой 99,9 % в Та тиглях в атмосфере Не [1)
Ва с Рг образует широкую область несмешиваемости двух жидких растворов [I) Монотектическая реакция протекает при температуре
Рис. 3| I Яа-РгЩГис 312 Н»-Рг |31Рис. 3| I Яа-РгЩГис 312 Н»-Рг |31I 975. 223 сI 975. 223 с
Рис. 3| I Яа-РгЩГис 312 Н»-Рг |31
Рис. 3| I Яа-РгЩГис 312 Н»-Рг |31
I 975. 223 с
I 975. 223 с
о^п еС Ва очень незначительно снижает температуру' плавления Рг и на Iе температуру 0 - t-превращения Рг. При температуре ниже 730 °C все исследованные сплавы состоят и я смеси аРг *Ва. при температуре 1000 еС растворимость Ва в Рг не превышает 4 /„ 121 что согласуется сданными работы П1.
Cicaver отметить, что общий вид диаграмым состояния, рассчи тайный в работе [3[ (рис. 312) по критериям [4J, подтверждаем осзулдагы экспериментов 21, хотя численные значения шперва- та Смешиваемости компонентов заметно отличаются в теории и в
эксперименте.
Л^тсрдгура
I Griffin Gschneidncr. Jr.. К A // Trans 1971 V 2 X y P 2317—2524
. Obinata 1. Takeuchi Y. Kurihara К, Watanabe M / • Nippon Юлнжн Ga№n Shi
1964 V 28. X 2 P. 558-576
вахобов А. В., Джураев Т.Д., Эшоео* К.К. О днпяиык диаграммах состояниа быуия с деккоавмельнымн sx»re#«raw / Изо АН "Тадж ССР, ДчмамЗе 1976 8 с Лиг В ВИНИТИ 29 04.7 6. 1476-76.
Возами депский В.М. Прогноз двойных диаграмм состояние М Мстил itvprxa,
ЛЯ Зусмлн
Ва—Р|. БАРИЙ—ПЛАТИНА
Диаграмма состояния Ва—Pt (рис 313) изучена для сплавов на основе Р1 |) |
Слетовы Вд с Pl были получены в луговой печи с нсрасходуеМ1<м зап храмовым электродом на медном вадоохлаждаемом иолу в среде
Ни % (м масс*)
Рис 3|3 «»-Р|
инертного газа при избыточном длвлишп П] В качестве исходных материалов испол довали Ва чистотой 99.9 % « Pt чистотой 99,9 %
В системе установлено существование двух соединений’ ВзР1^ и ВаРг^.
Соединение ВаРц плагится конгруэнтно пРй 185(1 °C Щ 1825[2)
Соединение ВаР12 образуется с открытым максимумом при темгюратуре 1820 'С (1| иди и икон грузи тгю при 1750 еС согласно работе [2|
Соединение BaPij имеет гексагональную решетку типа СаСи5 (символ Пирсона пр.гр Рб/ттт), а * 0,5505 нм с * =■0,4342 нм, eU = 0,789 [31.
Соединение ВдР^ обладает ГПК решеткой тг<на MgCu2 (симиот Пирсона сГ24, пр гр. а - 0,7920 нм (4|
. Дмтриьм В IL, Etayjruo Н П Ж'Мелев н Н., рлждес(венсо1й в М
I гп'Лы Института фишки мстидпоа > WfJ ЛП <ХСУ 1Ч1\.28. С- S5—
Савнцкяй ЕМ. Полякова ВЛ., хор.шп ЕМ. И Из» ЛИ СССр Мегалпы i^l. м t с 157-159
Нсишапп Т. // ^эdlr Akad Wi^. Goitingen. 1950 Bet- 2 S. I—6
Wood cooiptou V RH 5-435
546546Ли—Рм Bo—Rb. Ba—Sh, fia—S
546
546
Ba—Pu. БАРИЙ—ПЛУТОНИЙ
Исслсдонание небольшого числа сплавов Ва с Ри показывает, что в этой системе полностью отсутствует взаимная растворимость компонентов как в жидком, так и в твердом состояниях [Э)
Л Л Зус'шч
Ba—Rb. БАРИЙ-РУБИДИЙ
Диаграмма состояния Ва—Rb не изучена.
В работе [1[ указывается, что Ва и Rb полностью не смешиваются между собой ня в твердом, ни в жидком состояниях
Литература
1 King Н V //Hull Анод Phase Пирата i981 V 2 X 3 1* 402
1Л 3\сч-)'
Ва—Rh. БАРИЙ—РОДИЙ
Диаграмма состояния Ва—Rh не изучена В атмосфере Аг синтезировано соединение BaRbj, имеющее ГЦК решетку типа MgCii2 (симаол Пирсона с/Г24, пр.гр. Fd3m), а = 0,7852 нм [1, 2| Литература
Maith ins В.Т., Corenzwii Е //Phys Rev. 1957 V 107 N 11 P 1558
Wood E.A, ComplOfi v.B // Acta cmalfor 1958 V 11 N2 Г 429-45 5
ЛЛ Зус-чйл
Ba-S. БАРИИ—СЕРА
Сульфиды Ba получают различными способами Синтезируют нагревом порошка BaSO4 п восстановительном атмосфере при 1200 ‘С, d также ягчихептристпнем HjS или CS2 с нагретом докроена кристаллическим Ва(ОН)2 или ВаСО2. Полисульфили Вз образуются при сравнительно низкой тсгепературе при совместном ннавлепин смеси BaS и S [1
Диаграмма состояния Ba—S (рис 314) построена лишь частично на основе результатов термического анализа [2) В системе установ лено существование трех соединений* BaS (81,07 % Ba), BaS2 (68,17 % Ва) и BaSq (58.81 % Ва). Соединение BaS плавится при температуре выше Й00 °C J3L имеет кубическую структуру типа NaCl (симаол Пирсона с?%, пр.гр FmSm> с параметром а = 0,63877
При даплснии 6,5 ГПа и температуре 20 ’С наблюдается обрати мыв переход BaS(I) BaS(11) Фаза BaS(II) ныеет ОЦК структуру, структурный тип CsCl (символ Пирсона сР1. пр.гр. PmSnt) с iiapa метром а * 0.3693 нм [5)
^ *z»(no ногсе)
Рис. 114. Ba—S
Соединение BaS» образуется но перитектическом реакции при температуре 554 еС, ею Структура является прототипом структур типа Р017 (парамртрм а ■ 0,8 34 ны, 5 = 0,966 нм, t = 0,483 нм, 16 атомов в аиемеитариок ячейке* \6|
В работе 121 предполагают, что соединение BaS2 имеет полиморфное превращение при температуре 664 *С.
Литература
I Hulgersson S./// Anofg All Chern. 1923 Bd 126. S. 179—1X7
Robinson ILL Scvlt WB. // J Chern. Soc 1931 V. 134. F 693—709
basiman KA.. Brewer L-A., Bromley PW et al <7 1 Am Ceram Swc I95| V 34. Г 12Я-13Х
. Cuotett 04^F««ter A.Z / / Z Кпы. Bd 107 S 3S7-36X.
Yirmwta 3.. Shimomura O. Nakazawa H., Pukonaga O. Solid Stair Cumrou» 1980 V 33. N I P 93
Miller WS^ King AJ. // Z Krut A 1936 Bd 94 S 439—446
ЛЛ Зусман
Ba—sb. барий—сурьма
Диатрамма состояния сплавов Bd—Sb не изучена.
В системе установлено образование нескольких соединевий Ba^Sbj со структурой типа Mci5Si] (симаол Пирсона hP\6, пр.гр Рб^/тст); Ba^Sb со структурой типа LajSb (пр гр 14/mmm) и BaSbj со стру ктурой типа 5гАд3 (пр.гр. Cl/т) |1|
18»
сюроны Ba отвечает 99,1 % (ат.) Ba (700 "С), co стороны Sc - 99,87 % (ar) Se (215 ’С) 1Псюроны Ba отвечает 99,1 % (ат.) Ba (700 "С), co стороны Sc - 99,87 % (ar) Se (215 ’С) 1ПСосдиие инеПрототипСйЧВОл Пир^пя пр.грПараметры решетки, wИстимникаbсBeSc0 64BaSe 2тС12С/с0,98200 49290.9335121BaSe,' fr- 118[DaS,Р42,т0728020.42495[21Сосдиие инеПрототипСйЧВОл Пир^пя пр.грПараметры решетки, wИстимникаbсBeSc0 64BaSe 2тС12С/с0,98200 49290.9335121BaSe,' fr- 118[DaS,Р42,т0728020.42495[21Т а 6 л и и а 2 2 5 Кристаллически решетка сосцивеяин системы Ba—SeТ а 6 л и и а 2 2 5 Кристаллически решетка сосцивеяин системы Ba—Se
сюроны Ba отвечает 99,1 % (ат.) Ba (700 "С), co стороны Sc - 99,87 % (ar) Se (215 ’С) 1П
сюроны Ba отвечает 99,1 % (ат.) Ba (700 "С), co стороны Sc - 99,87 % (ar) Se (215 ’С) 1П
Сосдиие ине
Прототип
СйЧВОл Пир^пя пр.гр
Параметры решетки, w
Истимник
а
b
с
BeSc
0 64
BaSe 2
тС12
С/с
0,9820
0 4929
0.9335
121
BaSe,
' fr- 118
[DaS,
Р42,т
072802
0.42495
[21
Сосдиие ине
Прототип
СйЧВОл Пир^пя пр.гр
Параметры решетки, w
Истимник
а
b
с
BeSc
0 64
BaSe 2
тС12
С/с
0,9820
0 4929
0.9335
121
BaSe,
' fr- 118
[DaS,
Р42,т
072802
0.42495
[21
Т а 6 л и и а 2 2 5 Кристаллически решетка сосцивеяин системы Ba—Se
Т а 6 л и и а 2 2 5 Кристаллически решетка сосцивеяин системы Ba—Se
В работе [21 сообщаете» об образовании соединения Ba$Sb4 с орторомбической структурой, язотинной Gd$Sid (символ Пирсона оРЗб, пр.гр Pnmuh а = 6,9012 нм, b = 1,7823 НЫ, с = 0,904 нм -литература
I Biuzsonc С.. Merlo F // J Less-Common Мп 1982. V N 2 Г 255-306
Schaefer IL. lan^n К h., Weiss A. // Angew. C^vm. 1963 Dd 75 N 3
S 451^52
Я/I 3ycuat
Ba—Se. БАРИЙ-СЕЛЕН
Диаграмма состояния Ba-Se (рис 315) построена по результатам рентгеновского и микроструктурного анализов (И
РВ системе установлено существование четырех соединении, j кетовых RaSe плавится конгруэнтно при температуре 1780± 15 Ва^с^ВаЗ^ и BaSc, образуются по перитектическим реакциям при температурах 930 и 760 еС, ихутветсгвенно. Состав эвтектики со темпера!ур»* vov, Vrv.- rmnnuM SC —
Рии 3j5. ва-Se
На диаграмме указана реакция при 380 °C. соответствующая полиморфному превращению бария Наличие отой реакции вызывает сомнение, так как при атмосферном давлеены в барии не установлено полиморфное превращение |М)
На диаграмме указана скорректированная температура нонвариян- твого превращения со стсроны Se — 219 ’С вместо значения 215 'С, приведенного в работе 11). в соответствии с принятой температурой плавления Sc 221 еС 13]
Кристаллическая решетка соединений указана н табл. 228.
Под давлением порядка 6,0 ГПа фаза BaSc претерпеваем аллотропическое превращение, ее кубическая структура становится изотопной С$С1 (символ Пирсона сР1, пр гр РтЗт) [3].
Лнтерэтура
Лысзоля Ю.Б.. Иакобов А Я. // Из» АМ СССР Неорсони'^кис материа.1ы 1?75 Ч. 11. N" 11 С. 207 0-2080.
Holliger Р„ Sicgrest Т. // Z Vwurfwsch. В. 1981 И 36 \ 19 S 14—15.
Gojtawskl Т.ЛП НиоК XL // Ph>s Rev. В Condens Matter 1983 v 27 M0 6502-6503
Я Д 3yc**a*
Ba—Si. БАРИЙ-КРЕМНИЙ
Диаграмма состояния Ba—Si (рис. 316) построена по результатам термического, рентгеновского и металлографического анализов [1|.
Сплавы Ba с Si получали на медном водосхлаждаемом поду в Атмосфере Ат В качестве исходных материалов использовали Rd •Частотой 99,9 % и Si чистогой 99,4 %.
' В системе образуется два соединения BaSi^ и BaSj. Соединение BaSi2 плавится конгруэнтно при температуре 1180 еС, соединение
Рис. 5(6. Ba—$<
BaSi образуется по псритскгической реакции ари тсьшературе -840 ‘С
Однако, по-лидимаму, диаграмма состояния Ва—Si, прсуставленная п работе [И, не точна, так как при взаимодействии Ва с Si образу км ся еще четыре химических соединения не указанные п работе [1): Ba7Si, Ba^Sh Ва58!з и Ba3Si4 |2[.
Сведения о кристаллической структуре соединений приведены в табл 229
i а б д и ц а 2 2 9 Кристадлячссыя структура соединений системы Ва—S1
Соединение
Протспип
Символ Пирсона, пр
Параметры решетки, им
Источник
а
ь
с
Ra,Sl
Анги-
FbC^
Ротпи
0,844
0,520
0,963
13?
BaSlz
BaSi2
оР24, Рпию
0,8942
0,6733
1,1555
И)
MgPi,
сГ32, FnGm
[21
lb»}Si4
033814
РД^ПЫГА
121
DasSi,
Ba,Sit
нмпсс
UI
Указанную в таблице кристаллическую структуру фаза BaSn имеет при нормальном давлении (модификация BaSi2 (D). 1 емпера- тура ее плавления 1180-10 °C (1J При увеличении давления наблюдаются еще две модификации этой фазы BaSi2 (11) и BaSi, (Ш).
При давлении ГПа и температуре ^5 °C зафиксировано тройное равновесие BaSi2 <l) — BaSt2 (ID - BaSi? (III) Линия фазового перехода BaSi, (UI) - BaSi2 (II) имеет наклон - 3,8 K/0,1 ГПа [51 Фаза Ва$т2 (П) обладает ромбоэдрической структурой (пр.гр *3ml>, параметры a = 0,4047 нм, < = 0,5330 нм. Модификация BaSi, (Ш) имеет кубическую структуру, изотипную SrSi3 (символ Пиотна сР12), а = 0,6715 нм 2
Литература
I Obinaia I, ТаксucfliKuribara Watanabe М // Mcrali 1965 Bd 19 4 1
8 21-35
Qcuztcttie О., M«ly F. И 1 1еъ%-СссмйЛя Чех Ч 85 . X 1 Р 28$-Эбб
Martinez Kipoll М Haase А . Braver G. // Acta crvMaiiogr Я 1974 V 30 N А p 2005—2004
Ruger W, partite E. // Aw irygtaiiogr 1967 V 22. X 4 P 9,9—927
Evers J. // j Solid State Chem 1980 V 32 N i P 77-86
Ba—Sm. БАРИЙ-САМ АРИИ
Диаграмму состоания Ba—Sm (рис. 317) приведена в рабог^ [1| Жидкие расплавы Ва и Sm расслаимются в широком диапазоне концентраций при температуре монотсктики 1070 ’С и не образуют
Ва Те (<т )8а
₽ЧС. 3|7 Hti—Sm
при загвердсвавии химических соединений. Температура нонвариан- тного превращения со стороны Ви скорректирована в соответствии с прилмпов температурой плавления барса 729 °C
Лшсрагура
L Сзсйт>С1йпег.К. A, CaJdfrwofl FW // Dull Ayov Phase iiiagrams
V 9. X3 P 223—224 S 299-300
С n AiuCOYi
Ba—Set. БАРИЙ-ОЛОВО
Система Ba—Sn исследована методами термического, рентгеновского и микроскопического анализов [1—5|
Диаграмм состояния сплавов системы, изученная со стороны S?2 при содержании Ва до 25 % (ат.), показана па рис. 318
Рис. 318. Ba—Sr
Установлено, что со стороны Sn существует вырожденная эвтекпг ка при температуре 232 °C Соединение ВаЗпд образуется по пери тскгнчсской реакций при температуре 422 °C
Согласно работе [3] соединение Ва^п имеет ромбическою еикгег
нию (пр гр. РптоУ тип структуры автиизоморфный РЬС^. параметры а “ 0,8 648 нм, b - 0,5691 нм, с- 1.0588 нм
Сиедипемпе Ba^Sn^ относится к тетрагональной сингонии (символ Пирсона 1/32, пр.тр 14/mcm). структура типа Cr^Bj, параметры а ■ = 0,8959 нм, с* = 1,6941 нм [4|.
Структура фазы BaSn изотипна СгВ (символ Пирсона оСВ, пр.тр Стеш [5[). Соединение BaSn, образует кристаллическую решетку типа NijSn (симаол Пирсона пр.ф Мз^/ттс [5]).
Литер жгура
RSy K.W.. Thompson R.C. // Metals and Albys. 19]0 V I16
. KUDaschewski 0.. Villa H. ?/ Z. i:iektrovhcf"ic 194$ Rd 53 S. 32—40
. Bnizwne G., Franceschl H // J Use-Сошшоп Met 1978 V. 57 N 2 P 201-208
Hfuiaonc G , France schi Merlo F. // J Less Cocunon Vet 1978 V 60 x | p 59-63.
BfUiiORe C„ MvloR // J lessee.Otoffioflm2 V8SN2 y 235-306
Л Л. ЗуСлшн
Ba-Sr БАРИЙ-С'1 РОНЦИЙ
Диаграмма ссстоя1шя Ba—Sr исследовава в работах [I. 2] методамп термическсго я рентгеновского анализов Сплавы Ba с Sr чистотой 98—99,5 % (во массе) выплавляли в железных тиглях в атосфере
Ar FL 2|. Температура плавления Sr 768 eC практически совпадает co стандартной (769 eC), что свидетельствует о незначительной роли присутствовавших примесей в Sr Авторы отмечают существование трек аллтроляческих модификации Sr («Sr — ГЦК, eSr — ГПУ и pSr — OUK) и одной Ва (ОЦК) Двухфазная область (Ва + a Sr) при комнатной температуре простирается от *22 до 30.7 % (ат ) Ва
Однако согласно современным данным Sr имеет две модификации aSr (ГЦК) и р$т (ОЦК) с температурой перехода ^47 РС Это было учтено при построении диаграммы состояния Ва—Sr. приведенной на рис. 319 Кривые ликвидуса и солидуса проведены согласно данным [1. 2] Превращения в твердом состоянии показаны ориентировочно
Литература
KJemoi W.. Mika ///-Anorg дм Сьгл> 1941 Bd 248 S 155—166
2 Hirsi G.//J Phye Cheffl 1956 V 60 Г 302—304
Ba—Tb. БАБИЙ—ТЕРБИЙ
Взаимодеистаие Ба c Tb же периментально не изучено
Диаграмма состояния Ва—ТЬ (рис 320) рассчитана и построена в работе [1[ с использованием критериев и рекомендаций, данных в работе [2).
В жидком состоянии Ва и ТЬ нс смешиваются при содержании ГЬ от 0,37 др 92,3 % (ат.) (температура монотектики [294 еС) и nv образуют в твердом состоянии химических соединений
рис 12а на—ть
Литература
I RaxoSos Л.В., Джураев Т.Х. Эшоаов К.К. О иконных диаграммах оостьянно бария с реикогемельншми ^смектами: Иан АН Галж. ССР, Лтшаггбе, 1976 8 с Дел О иШТИТИ 29.04.76. № 1476-7 6
Воздвиженский В И Нропгоз двойных диаграмм сссгоанид М MeitJuiypin,i, 1075. 223 с
Л Л Зус-чон
Ba-R. БАРИЙ-ТЕЛЛУР
Диаграмма состояния Ва—Те (рис. 321) [11 построена по результатам исследования системы методами дифференциального термического, рентгеновскою и микроструктурного анализов и раечств по уравнению, указанному r работе |2]
Рис. 32| Ва—Те
В работе fU 3<1S получишь сплавов За с Те использовали Ва высокой чистоты
В интсркалс концентраций 0—50 % (ат.) Тс при тсмпсратур1 , 380 °C и мест место понпариантнос превращение, связанное с поли- . Морфным превращением ctRa = рВа |11 Налглте этого мон₽арипитно-
it» превращении вызмаа^т сомнение ввиду того, что при атмосферном давлении у &| не обнаружено полиморфного превращении [М|. Эквицтомлое соединение ВаТе плавится конгруэнтно при температуре 1510 'С [3], ’по близко к температуре -1460 °C. установленной в работе (1). В системе Ва—То имеются перитектические горизонтали при температурах 860 и 790 °C, соответствующие образованию соешшений Ва7Те3 и ВаТе?- Эвтектика со стороны Ва содержит 1,3 % (ат.) Те, со стороны fc - 0,49 % (ат ) Ва
Соединение ВаТе облапает решеткой тноа NaCI (с/^, пр гр Fm3m) с параметром а = 0,689 нм I i j. При повышении давления до 4,5 ГПа при температуре 25 ’С у соединения ВаТе наблюдается фазовый переход [4].
Литература
Лыскова ЮВ„ Вакобов АВ // Или АН СССР Неортлтичссхие MarepHXic, 1975. Т Ц № 11 С. 2079-2080
Васильев MB. t! ЖурнХ| физической химии |970 I 44 № |2 ( 2170-2175
. Lapeyre CJ., Hensley F-B //J Appl. Fhvs. 1965 V. 36. N IJ P 2054—2063 4 Bridgman PW // Phys Rev 1940 V 57 \ 2 P 23 7—242
ЛЛ jyCxw
Ba—Ti. В АРИЙ—ТИТАН
Ва и Ti но смешиваются друг с другом в жидком состоянии в широком пиппл^оис концентраций и нс образуют химических соединений при кристаллизации |)]
Литература
4 Алн,«жкноа ф Н , кахобо* А Це-Урай* Г Д Л All CXXV Металлы 197R № 2. С 223-224
2. НОАдвиженскни Н.М Htx,ntf< двойных диаграмм состпакия М Месап1>р)ия. 1975 223 а.
Л Л Зуемдн
Ва-П. БАРИЙ—ТАЛЛИЙ
В обзоре |3| приведен общий вид диаграммы состояния Ва—Т1 (рис 323)
Т1Л» (ПО ИО(€Г) 070 1060 60 7090 00>08
1— —I 'II и—гг—1—п—Г~П—I
800
729е
805
Диаграмма состояния Ва—Ti (рис 322) построена в работе [1| пи результатам микроскопического и химического анализов с учетом данных работы [2].
При изучении взаимодействия Ва с h использовали Ва высокое чистопы и дегазированный Ti [1) Синтез сплавов проводили ирг избыточном давления в атмосфере Не.
SO0
МО
я
208
Г4Но •/• (ат)Be
504 е
230°
ТО_
Нис 322 Ha-Ti
0 10 Ои
20 30 ’•5 30 60 79 80 30 49
’Л»2в(ит)П
Phi 323 В а—Л
В системе Ва—TI известно шесть химических соединений Ва10Т1, Ba5Tl3, BaTl, ВаТ12, ВаТЪ и ВаТ14 [31. Иа них три соединения плавятся конгруэнтно (Ва5Т13, BaTl и ВаТу Три других соединения в этой системе кристаллизуются из жидкости по перитектическим реакциям (в обзоре |31 температуры этих реакций не указаны) Эвтектические нонвариантныс превращения происходят в сплавах, содержащих (примерно) 25 % Т1 (Ж - Ba^Tl *Ва$ту, 45 % (ат.) Т1 (Ж « Ва5Т(3 + BaTl) и 96 % <ат.) Т1 (Ж - ВаТЦ * TI).
В системе Ва—Т1 до сих пор установлена лишь структура соединения B3TI21 к старое имеет гексагонияьную решетку, изотипную Cah2 (символ Пирсона hP6, пр гр P62/mmc>, параметры а = 0,5220 нм, t * = 0,8437 нм, на элементарную ячейку приходятся две формульные единицы |11 Известно также, что эквиатомнос соединение ВаТ1 не относится ня к типу р латуни (симаол Пирсона сР1. пр.гр. Pm 3m), ни к типу NaTl (символ Пирсона сЛб, пр.гр Fd3m) [2]
Литература
I Jandeill А // /- Anixg Ail. СЬеш. 1964 Bd 330. S. 221—232
Zinll E., Brauer G. // 7- phvsik. Chemie B. 1933. Dd 20. S 245-271.
Bruzzooe C„ Merlo F // J Less-Common Met- 1982- V 85 b 2 P. 290-306
ЯП З^чин
Ba-Tm. БАРИЙ-ТУЛИЙ
Взаимодействие Ид с Гтп экспериментально нс изучено Диаграмма состояния Ва—Ттп, рассчитанная с использование^
критериев (I), показали на рис. 324 [2].
Гт,мосее)
рис 324. Ва-Тш
Согласно расчету |2] в жидком состоянии Ва я Тш не смешивакгг ся при содержании Тш от 0,35 до 94,9 % (ат.) (температура моно тектики 1505 °C) и нс образуют в твердом состоянии химических соединения.
Литература
. ВОЗднижснСкий R М, Проскщ дмйнмх диил>имм шгтоннин М Че|йдлу|)1Ия, 1975. 223 с.
Взхобов А.В., Дястраев 1.Д., Загонов К.К. О знойных диаграммах состояниа барин с родхозежльмьемч злеменгами: Иэн. ЛИ Тип* ССР Душанбе, i976 8 с Дсп. ЭВИНИТИ 29.04 76. № 1476—76.
ЯЛ Зус чуя
Ba—V. БАРИЙ-ВАН А ДИИ
Диаграмма состояния Вз—V построена на основании термодинамического расчета при давлении 0,1 МПа (рис 325) [М[ В системе установлено образование широкой области несмешиваемости в жидком и твердом состояниях
56V, (o'* )v
Рис 325 H#-V
н Ц Айвукинп
Ba—УЬ. ЬЛ РИЙ-ИТТЕРБИЙ
Диаграмма состояния Ba—УЬ приведена на рис. 326. Ис1лсдооа1гие проведено методами ДТА, микроскопического я рентгеновского анализов |1).
Сплавы Ba с Yb выплавляли в вакуумной электрической лечи сопротивления в атмосфере Не, в откачанных кварцевых ампулах [1) В качестве исходных компонентов использовали Ва чистотой 99,9 % (по массе) и Yb чистотой 98,7 % (по массе).
5гУ». У» (уго>*6
Рис 326. Ha-vo
Ва и Yb имеют псограниченную взаимную растворимость в жидком и твердом состояниях.
Минимальная температура плавления сплавов Ba с Yb состаалясг 560 'С при содержании 35—45 % (ат.) Yb Двухфазная область (а * * р) при температуре 20 °C ограничена интервалом 12—25 % (ат.) Ва и сужается с повышением температуры до 795 'С при 100 % Yb [2]
Литература
I Зухурнтдлнов М.А.. Вахобое А В , Джураев Т Д // Изя АН СССР Чета"» |978 № 2. С 225-226
Jullicr R.. Jerome О //J Phys Chern Sonds ,97| V 32 А 1 Р 257-26)
,7,7
Ba—Zn. БАРИЙ—ЦИНК
Диаграмма состояния Ba^Zn (рис 327) построена по результатам ДТА, микроскопического и рентгеновского анализов [1|
Оплаты Ва с Zn получали нагревом компонентов (Ва чистотой 99,5 % и Zn чистотой 99,999 %) в среде Аг в Мо контейнерах переплавлял? в дуговой печи в атмосфере Аг и гомогенизировали в индукционной печи
В системе установлено существование пяти соединений. Ba^Zn BdZn, BaZn2, BaZnj и BaZn^. Соединения Ba2Zn, BoZn и BaZo^ плавятся конгр\эптно гфи температурах 360, 340 и 885 °C, соответ-
Рис. 327 Ra-^nРис. 327 Ra-^n
Рис. 327 Ra-^n
Рис. 327 Ra-^n
ственно, соединения BaZn? и BaZnj образуются по перитектическим реакциям при температурах 380 и 635 °C, соответственно
Эвтектические нонвариантные превращения происходят в сплавах, содержащих 25,0, 4 6,0 и 53,5 % (ат.) Zn при температурах 345, 330 и 325 ’С, соответственно, со стороны Zn при температуре 415 еС существует вырожденная эвтектика.
Сведения о кристаллической структуре химических соединений приведены в тэ&1. 230.
Таблица 2 3 0 Крисгаллическая структура хммичесхлх соединении системы Ba—Zn
Сосдищнис
Прп |Лти 11
Символ Цирк ина пр гр.
мароне |ры решетки, им
а
6
с
B^Zn
Mo$i2
7/6, 147mm”t
0,4175
0.1496
RaZn
CiCi
сР1. РтЗт
0,4093
BaZti,
CeCuj
oll2 1т*ш
0,5009
0 8|04
0,7800
BaZn$
BaZn?
оС24 Спет
1 0788
0.8441
0,5318
Ва/Лц
XaZtt 4
сЛ12, тз<
1.2359
—
—
Лил'рзгум
. Rru^ne G . Ferixiu M 4 Merlo FCoramo" 19Я5 V 114 \2
Г 305— 51ft
Be—Bi. БЕРИЛЛИЙ—ВИСМ У I
Пнягрпммя состояния Bo—Bi не построена В работе [I] npcananj- гается существование монотектики
Взаимная растворимость Вс и В г как в жидком, так и в твердоч состояниях крайне незначительна О. 1, 2]. В твердом состоянии в Bi растворяется -0,004 % (ат.) Ви При температуре 1000 6 С к жидком Bi растворяется с 0.23 % (ат) Вс
В работе 121 построена кривая ограниченной растворимости Вс в жидком В] п интервале температур от 700 до 1000 'С и дано се а налип ическое Описание. 1g [% (мае) Вс Ю'4] ■ 6,85 — 6140/7.
Литература
I Weeks I n>mh. Quart, ASM 1965 V 58. Г 30'2—321
Horsley C W . Moskrev У.Г.//J ih* Mei 1956 V 86 xA p 401—402
Be-C. БЕРИЛЛИЙ—УГЛЕРОД
Диа)рамма состояния Be—С не построена хотя вз-гимодейотвие Be с С изучено в работах (X, Э,
В системе установлено сушествомнис двух соединений’ Ве2С и ВеС2 Соединение Ве2С получали прокаливанием смеси окиси Be с С при 1950—2100 еС в течение 8 ч или методом порошковой металлургии, а соединение ВеСл — пропусканием сухого ацетичела над порошком Вс [1Щ
Карбид Ве2С ныест Г ЦК решетку типа СаГ^ (символ Пирсон? с/12, пр гр. РтЗт) с пара метром о = 0.433-0,43^ км |1| Структура ВеСп не уста но клена.
тТрсдпатожитсльно растворимость С в Be составляет мен ос 0,1 7о (ат)
лятерэтурд
I гмннров И.И C»pvKT\pu и свойства еллиео* Гришин М ; Этргеи^.ч:!!, 1981 368 с
Л В Молчащим
Ве-Ca. БЕРИЛЛИИ—КАЛЬЦИЙ
Сплавы Вс с Са могут быть гголучены как восстановлением ВсО Са |1|, так и синтезам из компонентой в среде инертного газа например, при температуре 1300 "С н течение 30 мин 12]
Часть диаграммы состояния Rc—Са со стороны Be, построенная по результатам термического, рентгеновского и микрорентгечоспсктраль- яого анализов, приведена на рис. 328 [31. При этом температура плавления и температура полиморфною пре- врашския Be приняты по [В]. Соответственно этим температурам скорректированы температуры эвтектическою и эвтектоидного превращения, которые равны 1270 <1261 °C по |3]) и [260 вС <1250 °C по |ЗЬ
В работе 141 установлено, что растворимость Са в твердом Вс незначительна.
Ркс 328. Но—ГаРкс 328. Но—ГаВ системе Be—Са известно одно соединение состава Ве^Са, которое имеет ГЦК решетку, ияотипвую NaZn^ (символ Пирсона cFl[2, пр.гр, а * 1,0312 нм 15/
Ркс 328. Но—Га
Ркс 328. Но—Га
Литурвгура
Bnddery J Н., ThacVay R.W //) Tnorg Nuclear Chets 1956 V 3 P 190-193
Ншинсчинхов А.И., Румяпцвв B.H., Трефонов КС, Фролов А.В // Теилсфи аикй высохих температур. 1977 I № 6 С 1311—1315
Powird С., Hienveou С.. Shaul) В- // proc Symposium on Thermodynamic of : Nudes r Materials. Vienna. Sept. 1967. Vienna 1968 P 7 95—807
. Hindle E.D.. Slattery G.F. // Institute of Metals Conference on Meuiiwty oi HcriUium. lyndon 1961 Preprint N 58 P 8
. Baker T.W, Williams J. // Леи erysiallogr 1955 V 8
ЛЛ Зусхчч
Be—Cd, БЕРИЛЛИИ—КАДМИЙ
Ли.»грпмма состояния Be—Cd не построена, что, по^внацмому,
связано со сложностями получения сплавов
Как при совместном выдавливании порошков компонентов, так и при спекании порогиков Вс с покрытием Cd отсутствуют доказательств наличия Cd в сплавах [Э, 1|.
Лнт?ргтура
I Пзппров И.И. Структгрэ и гмйстна силанов бериллии М Энирго^цат, 19RI 368 с
Л В Молчаноеа
Be—Се. ПРРИЛЛИЙ—ЦЕРИЙ
Диа1рамма состояния Be—Се no построена. В системе установлено су шествование соединения СеВе^, имеющего ГЦК решетку типа NdZn.3 (символ Пирсона с/112, РтЗс> с параметром а = 1,037 км [I] ri о данным работ [2, 3| параметр решетки СеВе13 равен 1,038 и 1,0372 им, соответственно. Авторами работ (4—6[ исследована растворимость Се и Be при рачдичных температурах, но лолученнуе значения неоднозначны
В работе [Э| предполагается, что Се понижает температуру „^диморфного превращения р = а в Be
Лил регура
BaeoTigcr N.C.. Rundle R L // Леи Cfyeiallogr. 1949 V 2. P
Borae F, Olcese G. phys Status Sotldi (>> 197 3 V 17. P. 631—642
Bucher E. Majlaj.P., llullG.W. er al. // Phys. Rev В 1975 V И Г. 440-449
Ананьин Я М.. Гладко» В.П.. Зотов В.С и др // Общие закопо^ерноити r строении диа!рамм состояния мегэтлиясетик cnciey Сб ктлтей М HavKa, 1973 С 1R4— 1Я5
. Паиирпе ИЛ. Смирное ЮН. Тмхннскии Гф и лр // Украинским фиаи^ кии журнал. ) 966. Т 11. С 922-923.
- Амныт В.М.. Гладков В.П.. Светлоу АВ и др // Атомная jHCpivia 1976 Т 40 L 246—257
Be-С». БЕРИЛЛИЙ—КОБАЛЬТ
Систему Be—Со исследовали методами микроскопического, термического, рентгеновского, магнитного и дилатометрического а на низов |Х.1, 2[.
Па рис 329 приведена диаграмма состояния Be—Си, построенная по данным работы |2] В сплавах системы реализуются четыре перитектические реакции при температурах 12 62, 1224, 1280 и 1310 'С, три эвтектоидных превращения при температурах 1032, 1118 и 993 ’С и перитектоидная реакция при температуре 1092 °C. Соединение СоВе образуется конгруэнтно и имеет широкую облайь гомогсггмости. Область сушествовення ”Са&с^" ио данным работы [2/ соогветствует фазовым областям COjBe^i [3[ и СоВс^ [3]. а ”СоВе7’ — Со2Ве17 [4], полученным также в работе [I]. Однако структура и наличие области гомогенности соединений в работах 11—5] существенно различны. так, в отличие от работы [1] в работе [2] не обнаружен фазовый переход у соединения CoBeg Максимальная растворимость Со в а Вс определена равной 3,7 % (ат) при температуре 1095 'С, а в ВВс -5,8 % (ат) [11, при температуре эвтектоидного лрсврашения 993 °C в «Ве растворяется 2,75 % (ат.) Со 12] Растворимость Be в Со при 20 вС составляет 6—6,8 % (ат ) [Х|
ye V» /"o#«o<rej
Phi 32ч Re—Co
Соединение Co Re изотиггио CsC[ (симват Пирсона cP2, np rp P»n3*n) |X|. по данным p<i6oTbi [61 существует у-метастабильная модификации CoBe с ОЦ тетрагональной структурой Структура СоЕе12 ((]. ССоЙс^ (2(1 опрсц^ени как тетрагональная наутилная ThMn12 (символ Пирсона t/26, up.rp 1А/ттт>, параметры а = = 0,7237 нм, = 0,4249 нм |Э. 31; фаза Со2Ве17 [I], ГСоВе/ [21 > имеет кксагональную структуру |4|.
В рябого |7| диаграмма состояния Вс^Го построена расч^ным путем.
Лштрьтхря
Пугачев Н.С.. Верхирибнн Л.С Мапошпокп ММ и др /' Доклады АН УССР 1977. Сер. Л X' 12 С И 35-1137.
Aidingvr Р„ Jonsson S. i! Z MetaUKuude 1977 Rd N 5 S. 362—367
Batchelder F. Raeucftic «л; // Лиа CrynaUofc 1УХ7 V iu \ ill p 648—
. BceherHj. Neidhard H 7- Anyrg AH Cbm ]966 Bd 34д X 3/4 8 125-139
JohosoH 9 • Smith G S , Kriknman О H //Aula Сгх-шЦоц В J970 V 26 N 2 P 1U9-I I 1
. Захарова МИ.. Корчажкин BE. Miihikoh B-H Домады ЛИ СССР 1971 Г 201. № 4- С 894—690
Kaotman L. Tanner LF a Caiphud i 984 V 8 X2 Г 121-133
Ве—Сг. БЕРИЛЛИЙ—ХРОМ
Взаимодействие Ви с Сг изучено рядом исследователей [X, Э, 1Ц 1^1 Обобщенная диаграмма состояния Be—Сг |6| приведена на рис. 330 В системе установлено образование двух соединений. СгВе^. СгВе«2 Максимальная растворимость Be в Сг достигает 9,2 % (ат.) <1,7 /^ по массе) при эвтектической температуре 1514 "С; парамегр кристаллической решетки уменьшается с увеличением содержания Не (положительное отклонение от правила аддитивности) [Ц
рнс. 330 Вс—Сг
Соединение СгВе2 образуется конгруэнтно при -1840 *С и гомо генло в интервале содержаний 66,7—67 % От.) Вс |1| Эвтектическое превращение Ж - (Сг) + СтВе2 протекает при температуре 1514 ‘С и содержания -33 % (ат) Be [1,6]
Сосдиненае СгВе^ образуется конгруэнтно при температуре 1338 'С [7]. Эвтектическое превращение Ж = СгВе,2 * (Be) происходит при темггературе 1222 °C и содержании 97,5(ат.) Be [51, л
Ж = СгВс12 + (Сг) — при температуре 1247 'С и содержании -88 % (ат ) Be [5, 6|.
По результатам анализа диффузионных пар Вс/В с + СгВс^ кривая ограниченной растворимости Сг п (Вс) проходит через концентрации 0,028; 0,036, 0,042; 0,056 % (ат) Сг при температурах 1025, 1050, 1100, 1150 °C соответственно [41. значение растворимости Сг в (Be) при эвтектической температуре 1220 'С, полученное экстраполяцией, составляет 0,076 % (ат.). Клатсктичсская реакция
CneutuieuneПрототипСимвол Пирсоне, пр грПараметры решетки нмИсточниксСгНс.гМ87я,АЛ 2.Р6;/ииес.0.420.69[1.61СтВв!ТЬМН|2Г72б, 14fmmn\0 72330.417412. 3. 6|CneutuieuneПрототипСимвол Пирсоне, пр грПараметры решетки нмИсточниксСгНс.гМ87я,АЛ 2.Р6;/ииес.0.420.69[1.61СтВв!ТЬМН|2Г72б, 14fmmn\0 72330.417412. 3. 6|; Таблица 231 Кристаллическая структура соединения системы Вс—Сг; Таблица 231 Кристаллическая структура соединения системы Вс—Сг.^♦Й^Ч^.^?^' 'Г'.^♦Й^Ч^.^?^' 'Г'<£Вс) <-0,2 % <ат) СО - Ж <-2 % <ат)Сп * <«Ве) (-0,1 % <ат.) Сг) имеет место при температуре 1238 'С (5, 6]. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 231.
Cneutuieune
Прототип
Символ Пирсоне, пр гр
Параметры решетки нм
Источник
с
СгНс.г
М87я,
АЛ 2.
Р6;/ииес.
0.42
0.69
[1.61
СтВв!
ТЬМН|2
Г72б, 14fmmn\
0 7233
0.4174
12. 3. 6|
Cneutuieune
Прототип
Символ Пирсоне, пр гр
Параметры решетки нм
Источник
с
СгНс.г
М87я,
АЛ 2.
Р6;/ииес.
0.42
0.69
[1.61
СтВв!
ТЬМН|2
Г72б, 14fmmn\
0 7233
0.4174
12. 3. 6|
; Таблица 231 Кристаллическая структура соединения системы Вс—Сг
; Таблица 231 Кристаллическая структура соединения системы Вс—Сг
.^♦Й^Ч^.^?^' 'Г'
.^♦Й^Ч^.^?^' 'Г'
Литература
1 Edwards A R , Johnston#: $ f //1956 V 8 N 8 P 3l3-di7
Черсаоигл E.E. Гладьовашянй R.M.. Кр*1«кевпя П.Н. Кузьма Ю.Б. // Журнал леррпн1ичс4кий химии 195А Т. 3. № 3. С. 650—653
Kprmeieim П.И„ Гладьаиевсшй НИ. И Доманы Льговского Юстницфолити 4-1957 Т. 7. Вмп 3 С 180-183
&4. Hindle LD.. Slattery G.K. D Monograph Rept Ser \ 28 The Metallurgy ol
w Beryllium. London: Inst ul Metals. 1963 P. 651-664
S 5 Пугачей M.C.. Всрхоробмп ДФ., Млгютекко ММ и др // Лимиты АН $УССР 1981 №2 С. 88-91
Ж 6 Venkavaman М., Neneiann J.P. И Ви» А11уу Phase Diagrams 1Ш V 7 15-18
®КЬ Ifueapuea
жВе—Cs. БЕРИЛЛИЙ—ЦЕЗИЙ
ж Диаграмма состояния Ве^^ь нс изучена.
Ж Как установлено в работе [Ц, Вс и Cs не образуют интермети-тли- ■ческие соединения
Ж После выд^жки сплавов в течение 40 ч в железных контейнерах Жрастворкмостб Вс в расттлаалеяном Cs составляет 0,18 % <ат.} при ЖбОО'С [Ц
■Лнмрэтура
Ж 1 Klemm W.. Kunze О. Systems о( Alkali and A*jJhte E4rth Metals. Proc Symp Won Alkali Meals londim Chea. Soc Special Pub! i967 N 22 P 3-22
ЖЛ Зу<-мик
fce-Cu. БЕРИЛЛИИ—МЕДЬ
Ж Результаты исследований диаграммы состояния Вс—Си приведенн ■в работах [X, Э, Ш, 1. 2) На рис. 331 представлена обобщенная Ждиаграмма состояния Вс—Си
Ж Граница твердого раствора Be в Си определена во многих работах Жаа основании данных микроскопического, ренттеятаского, дилатомст-
pw. 331 Вс-Си
рнческого анализов, измерения твердости и электрических свойств Растворимость Be в Си при эвтектоидной температуре (600 °C) составляет 10 % (ат ), а при перитектической температуре (866 ’С) - 16.5 % (ат.)
Растворимость Си в Вс изучена в нескольких работах |Э. 3—3| Установлено, что со стороны Be в системе имеет место эвтектоидное превращение, соответствующее 0 ■ а «превращению Be. Его температура находится в пределах 1100—1120 ’С В работах [3, 2, 3] приводятся значения 1115 °C )ЭЬ 1109 °C J2J и 1090 'С J3J Концентрация эвтектоидной точки на представленной диаграмме соответствует установленному в работе [3| значению 13,7 % (ат) Си (в работе 13] приводится значение 14,2 % (ат ) Си)
Максимальная растворниость Си в аВе равна 9,5 % (ат.) при 1090 вС и уменьшается с понижением температуры до значений 7,5, 7,0; 6,0 и 4,5 % (ат ), соответствен во, при 1000, 900, 800 и 700 ’С |3] Методом микроскопического анализа ранее [4] бмпи установлены следующие значения раствори мести Си в Вс* 7,3; 6,3, 5,2 и 4,6 % (ат ), соответственно, при температурах 1100, 1000, 800 и 600 °C. 8 работе [5[ растворимость Си в Вс изучали, вводя Си в Вс методом
иовнои имплАитяттш» и отжигом сплавов в интервале температур 320—j 290 еС. Полученные результаты согласуются с представленными в работе |Ш].
Кроме твердых растворов на основе чистых металлов компонентов в системе существуют следующие фазы 0. у, 5 Фазе 0 иногда приписывают формулу Cu2 Be, а фазе у — формулу СиВе, но чаще эти фазы рассматривают как упорядоченные твердые растворы Be в Си с разной степенью упорядоченности Фаза 0 имеет неупорядоченную ОЦК структуру [Х|, фаза у обладает ОЦК структурой твои CsCl [X, 1 [. Данные о Сгруктуро фазы б неоднозначны Структура фазы б определялась как кубическая, так и гексагональная [X. 1) Согласно данным работы [6) в области существования фазы д имеются два соединения: СиВе3 и СиВе2 Соединение СиВе^ имеет гексагональную структуру типа CuZn3 [б, 7]. Соединение СиВе2 обладает кубической решеткой, изотипной MgCu2 [6] Соединения должны быть разделены гетсротевной областью су шествования двух фаз (CuBe3 * CuBe2)v но так как положение соответствующих фазовых границ точно не установлено, на диаграмме состояния эти области показаны штриховыми линиями. То, что соединение СиВе2 имеет гексагональную решетку, вызывает определенные сомнения, так как соединение CuZn3 в системе Си—Zn обычно рассматривается как фаза 5, cymecrayow гатаку яре ювыюсиаых температурах и имеющая ОЦК решетку типа CsCl При температурах, близких к комнатной, составу Cu3Zn в системе Си—Zn отвечает двухфазная смесь, состоящая из кубической фазы у и гексагональной плотноvпакованной фазы е
Согласно работе [8] фаза б плавится конгруэнтно и образует эвтектику с 0Ве при температуре 1150 'С и содержании 17,3 % (ат ) Си Фаза б имеет широку ю область гомогенности, располагающуюся в пределах концентраций Be4Cu — Ве2Си, и плавится конгруэнтно при 1219 °C [8]. Точка максимума на кривых ликвидуса я солидуса отвечает 22 % (ат ) Си. Предполагается, что фаза на основе Ве3Си является метастабильноп.
Максимальная растворимость Си в 0Ве при эвтектической температуре 1199 VC составляет 17,3 % (ат.), а в аВс при эптсктоиднои температуре 1109 еС — 9,5 %)
Кристаллическая структура промежуточных фаз указана в табл 232.
В работе [9] диаграмма состояния системы построена расчетным путем
1 а б л и п 8 2 3 ? Кристаллическая структура сосдипспий системы вс^п
Соединение
Нро*1,*ип
Симмол Пирсона пр гр
Параметры ретсткя. ли
Источник
а
с
Р
W
с/2, 1т^т
0 2798"
{X]
Y
QC1
сРТ, Рт^т
0 26Я9—0.272"*
[X. 1|
СлВч(5)
MSCh2
оГ24, А</Зт
0,5969
[61
Слву^З)
МеСиг
сГ24.
Fd^m
0.5957-0.59??*“
(81
"При кош При т«М' При ко»
Mg’
.ешрации 6 rrcpti'ri'pv 57 nicmpa'WH
АР2.?
4,6 % (ат ) 1 о -с
19-25 % (мл
0,2555-0,2557
'U
•) Си
0,4178—0 4|79
16, 71
литература
< ПАжрЧв И.И. Структура и свойства сги<вов беоюыие И Аюргоихиг <961 367 с
1 Chakrabarti UJ„ UHghhnDX, Tanner LE // ВиП Alloy Phase Diagram 1^87 V 4 N 3. Г 269—282.
Jacobson M.L, Hammond M.l-//irana A1MF 1968 V 242 P. 1385-1351
KaySMair A.P , Гордоп П.. Латта Д У. Il Бериллий ч 2 металлурги* Серил дня М.: Изд-во иностр, ли*., 1953. С 46—94.
. Myers S.M., Smugeresky (.Е. // Meiall. A fYnns |977 V Я N 4 Р 609
Пацхверова Л.С. И Изв. жузов Физика 1969 № 5 С 122—123
Магомедова Д_С„ Давыдов Г.В. // Ученье записки Дмсстаншто 1 исударси»^) гюго педагогического ипсгктуга Сер матема*и'1вим* 1966. Т 5 Выл 2 С. 39—42
Я JAnsson S„ Kalleobach К.. Petzow С // У- McuUkuHdc 1982 Bd 7З. N 8 S 534—539.
9 KyuFtnan Jjnwh.E Cslpbsd /984 V Я, X 2 P J2J—133
Д В Молчгитвы
Be—Dy. БЕРИЛЛИЙ—ДИСПРОЗИЙ
Диаграмма состояния Be—Dy нс построена
В системе установлено су шествование соединения DyBe^, имеющего ГЦК решетку типа NaZn,3 (символ Пирсона сИ12, пр.тр /тЗс) [Ш[ Зннчемыя параметра а элементарной ячейки составляют 1,0238 нм II |, 1.0233 нм |2| и 1,024 ям [3]. Соединение получено
как путем непосредственного сплавления Вс с Dy. так и предварительным восстановлением окиси Dy Be с последующим сплавлением компонентов.
Дхгерзтура
I Гладышекский Е.И., крнппевич П и, Фрагшеатг Д.П // Криста пигпифия 1963 Т 8. № 5 С 788-789
. Bucher Т, Malta Hull G.W. ct л» // phys Ro В 1975 V И 1 p 440—449
Мапошсхке 1LH.. Карев В H., Свннаренхо О.П. // Украинский фиэичгскии жтркнл 1963. Т 8. N8 И. С 1266-1267
'Л В Моачииопд
Ве-Er. БЕРИЛЛИИ-ЭРБИИ
Диаграмма состояния Be—Ег не построена. В системе установлено существование соединения ErBe^. имеюшС1,о ГЦК решетку типа NaZn13 (символ Пирсона cF112, пр.гр. Fm3c) с параметром о * - 1.020 нм [Э], а = 1,0203—1.0215 [1—3]. Соединение ЕгВе13 получено как путем непосредственного сила вл окна компонентов, так и предварительным восстановлением окиси Ьг бериллием с последующим сплавлением [Э, 1—31
Литература
Rucher L. MaiM Hull G W. al // Phvs Rev R 1975 V !i м Г 440-449.
Гл^шшевсЕяй Е.И.. Крилнкения ЛИ.Фраииееяя Д.П //Кристаллографии 1963.8 N» 5. С 788-7 89.
Marviiiieuxo н Н , Карев В Н., Сцхоаремкр О П. И Украинским физическим жути Я 1963. Т. « № I I С 1266—1267
Я В Мояча*<Аби
Ве^и. БЕРИЛЛИЙ—ЕВРОПИИ
Диаграмма состояния Be—hu не построена В системе установлено существование соединения ЕиВс^, имеюшего ГЦК решетку типа NaZn.3 (символ Пирсона сЛ112, пр.гр РтЗс> с параметром а ■ = 1,0300 нм (1а - 1.0288 вм |2] нииу - 1.0286 ни l3|. Соешшение синтезировано [1] из Be чистотой 99,8 % и Ви чистотой 99,7 % непосредственным сплавлением компонентоп Одновременно в работе [2] соединение ЕиВс|3 получено путем восстановления окиси Ей лантаном с последующим взаимодействием паров Ей и фольги из Be
Лшерэтура
Г"*™™*.*--» ЕИ., Криннкееяя П.И.,Фрааие1вч Д-Н-// Крнсталлигрефие 1963. Т 8 № 5. с 788—789
Мвпошенко Н.И. КарС« ВЯ., Верхоробюг Д.Ф. И Журнал »георганической химии 1963. Т. 8 № 7 С 1788
Bucher Е., Maha j.P . Hull G.W ei al // Phys Rev В 1975 V Ц Nl p 440—449
ЛВ МадгшцОбй
Be-Fe. БЕРИЛЛИЙ—ЖЕЛЕЗО
Результаты исследований сплавин Be—Fe приведены в справочниках [X, Э, Ш, 1, 2| Диаграмма состояния (рис 332) построена r работе {I] )№ обобщенным данным. Она характеризуется образованием четырех соединений Ьс3Ве, FeBe2, FeBe5, FeBer
Рис. 332 не—Ре
С увеличением содержания Fc в сплавах температура превращения & Be - age понижается до - 1190 'С Растворимость Fc в аВе определена в интервале температур 850—1200 °C |Э> III. 2] Макси* мальная растворимость Ft в Be составляет 0,92 % (ат.) при эвтектической температуре и падает до 0.2 % <атJ при температуре 850 еС Согласно дагтым работы [3] растворимость Ре п Вс при температуре
1225 T менее 0,4 % (ат) 10,86 % (ат.) Fe при 1190 °C Ц)) и быстро уменьшается с понижением температуры Растворимость Be в Fe составляет -25 % (ат) при температуре 1165 ’С (33 % (ат.) Be [1|) По данным работ 14, 5] растворимость Вс в Fc существенно снижается с температурой. от 33 % (ат) при 1165 °C до менее 1 % (ат ) при 2С0 °C
Соединение РсВе2(Р) плавится конгруэнтно при 1400 ’С [2| (1480 С |1|) и при температуре 1165 и содержание 36 % (аг.) Be образует эвтектику С аре При температуре ниже 1075 аС фаза s(FeBe$) претерпевает фазовое превращение п твердом состоянии При этом образуется соединение FcBcI, состав и структура которого окончательно нс установлены В работе (51 это соединение определено как ГеВе1] с гексагональной структурой Соединение FeBi^ образуется при температуре 1171 'Св сплавах, содержащих от 7 до 18 % (ат) Ре, п имеет гексагональную структуру [6] В работе [71 на основании рентгеновского исследования монокристаллов высший бериллид Fe обозначен формулой FeBe]2 е ОЦ тетрагональной решеткой типа ThMn12. В работе [8] этой фазе подобно другим аналогичным соединениям с Со, Rh и 1г приписан состав и структурный тип RhBe66. Согласно работе [9| эта фаза обозначена как FeRuy <см рис 332).
В габл. 233 приведены кристаллические структуры промежутом- ымх фаз в системе Be—Fe.
В работе 110] прмведен расчетный вариант диаграммы состояния системы Вс—Ге.
Таблица 2 3 3 Кристал кичеаи»с структура соединения сиемчы Не—Ft?
О-бдипецис
Нрото|ип I
Синим
Пирсона пр гр
Параметр*. ресиетки. нм
ИСгО'ПШК I
а
с
MgZcb
AF12. Рб^ттс
0,4223*
0.4215
0 6527
0.6823
[1]
FeBe,
<е)
сП». Pdim
0,587 а*'
0,5884”'
ixt
0.5569
[)]
0,5562
[Ш|
ЬсВ<-|2 РеВе,,
Th¥qlZ Mg
t/26, /4/wn/n hP2 Р('3/ттс
0,7253
0,7151
0 4232
1 0725
171
[61
‘При И1миен7рл11им 68 % (ат. t Re При гонпенгратти 16 % (ат.) Fe
“‘При коипснтриики 16 7 % (£■ • * Fc
Литература
- ' * **Л?Х,н9вс«и U Дулграммы сххтДУиы axr^twx ew:7i»< vs osroap с англ V Пол рсд Л А. Петровой. M ■ Ме[ДллуРп«, 1985. 184 c 36^2 ланирон И. И. Структура и свойств Силаев берилла Ч. Эпертиамс. 1981
мер
г р
S р р
4 TUH&"Лй^ Р 1п,П* А|’}Ь "^ v 185 ^ 285-296 EdebiG.. DupouyJ.M. //Meuli lYani 1973
^^^ Ve8'sflWib ыг*л1ко Jastuda // ырдп J Appi fhvs
V 4
1969 V
8
6 JOnsaoHPeuow G Z Meullknnde 19X2 Bd 3
534-539
7 RakhetderF.W^ R#euchkB.F- H C^sttkkw >957 V \ MX-649
8, Johnson D.. Smith G &. Krikorian O.H // Acia Ceysullnp В |9?о V 26 2 109-113
9 Алдаеге^Ф. Пешов Г // Бериллии, наука и тех|Говагия М MciajuivpG<6 ]0 Kaulman L, TV оу 1.K // Cijpiy^ /РД4 V Д V 2 p 121-132
Be—Ga. БЕРИЛЛИЙ-ГАЛЛИЙ
С U 1ЖТ1Н.7
TP.±^a состон,,ия Be-°a Ф№- 333) построена по №зулиага,,термического анализа и анализа жидких проб Dr Раствооимость R.в Ga составляет 0,03 и 0,17 % (по массе), соотзетственно. при темпс-os *меее)
рис. 333. Вс—Ga
рат/рах 600 и 800 °C Растворимость Ga в By я твердом состоянии не установлена. В сплавах системы при температуре 1250 °C и содержании 1,4 % (ат ) Ga протекает монотектичесхая реакция с участием двух жидких фаз. Ж, и Ж2. Существование в системе химического соединения, которое предполагалось ранее я работе iX], не подтверждено Наличие сверхпроводимости r егыявал' Be с 10—25 % Ut.) Ga в работе [1] связывают с образованием по границам зерен Be сверхпроводящей фазы GaBe^ структура которой, однако, не была определена.
Литература
Алсковйескин НВ.. Змкосаренко НМ. // Ломали АН СССР 1973 Т № 1 С. 303-306
Be—Gdv БЕРИЛЛИЙ—ГАДОЛИНИЙ
Диаграмма ссхтоякия Be—Gd не построена, в системе установлено существование соединения GdBel3, имеющего ГЦ К решетку тнка KaZn^ (символ Пирсона сП 12, пр.гр Fm3c> с параметром « = * 1,0271 нм 11], a = 1,0280 нм [2] или a - 1,02 73 нм [3[. Полученные лкспериментально значения параметра решетки GdBe13 практически совпадают со значением параметра решетки, вычнеленньеч путем аксграполяции данных для других бериллидов редкоземельных металлов U- 1,027 нм) [31 Соединение получено спеканием смеси пороещоп компонентов, отвечающей стехиометрическому составу соедниемыя GdBe^.
Литература
I Круглы* А.А.. Матюшенко И Л, Памов В.С. ч pj) // Журнал неорганической Ким) си 1965- Т.г С 2И5-237
ROrsa F., Cleese G. // Phys Stains Soli Ji (n> 1973 V 17 n 2. Г 631 -642.
Bucher Maita J.P.. Hull GW at al H PhyS Rn В 1975 X 11. N 1 p 440-449
В МпЛ>ЮКО9П
Ве-Ge. БЕРИЛЛИЙ—ГЕРМАНИЙ
Сплавы Be—Ge исследовали методами микрсструктурного, рентте* Moectoro, термического и .ужалкного рентгенсстсктрмызого аивлмзе® 11. Для приготовления сплавов использовани монокристаллический Ge и Be чистотой 99,6 % (по массе)
В сплавах системы протекает могготектическая реакция 0210 SC), соответствующая раситоепаю жидкой фазы ка два нссмешяв^ющпх жидких слоя (рис. 334) Область расслоения расположена в широком интервале концентраций, начиная с -32 % (ат) Вс П^ж температу-
57fi
Ве—н
Ue—if
<77
BeBe6t, V. fo" )6t, V. fo" )GeGet111—Г7t111—Г7
Be
Be
6t, V. fo" )
6t, V. fo" )
Ge
Ge
t111—Г7
t111—Г7
Ряс. 334. Ве^ЧгС
pc 87515 hC и содержании -14 % (ат.) Be кристаллизуется эвтектика: (Be) +(Ge). По данным работы 12| при температуре эвтектики р^етво^юсч'ь ^ея Ge com&w? jS19 зкмУр*3 /0.022 % (ат ) во В работе [3) привсдсым результаты определения растворимости Bl в Се при температурах 720—920 °C. Растворимость в указанном интервале мало зависит от температуры* (1,8—6,9) Ю"5 % (ат.) Вс. но существенно отличается от данных работы (2].
Лн,ервтура
I Мо.т'мнода Л.ВЧ Кабетом ЕТ.е АбдуллаСи Г // Ясеплх ^бгикоосгош Упк«р |исета Сер. 2 Химия 1981 X» з С 308-311
Лашхарев В Ь. Боамревки Г.Н.. Доброимкеий В.М и др 7/ Украмнскин физический журнал 1959. Т 4. Х$ 3 С. 372-375
Беднее Ю И , Жидков В.Д. // Фичика тпсрдшо 1961 Т 3 № 1 С 182-184.
Я В Миччонови
Be—Н. БЕРИЛЛИЙ—ВОДОРОД
Согласно измерениям [1] растворимость Н в аВе в интервале температур 250—850 'С подчиняется закону*
Igx = O^lgpj^ - 5,66 - 95/7,
тс .г — И, % <ат.); р — давление, Па, Г — температура, К
ВсТТ2 и ВеН нестабильны. ВеН2 разлагается при темиератуге *> 125 ’С, а ВеН является в обычных условиях неустойчивым «азом
Аг юры работы (21 на дистиллированном Вс (99,9 %) определили pai творимость Н в более широком диапазоне температур (400— 1300 С) и давлении <0—12 МПа), *|ем в работе (1]. используя метод равновесною насыщения и закалки с последующей вакуумной экстракцией. Растворимость Н в а Be и |ЗВе может быть выражена следующими уравнениями
1ёх = 0,5(gpKi - 4.24 - 873/7,
Igx - 0,51ёрИг - 3 95 - 1130/7
% (ап носе®0123
°5 *Z24
5ЛК, X
хРис. 335. Be—H (p-s МПа)
!
Водород понижает температуру плавления Be » несколько снижает емпературу полиморфного превращения а * |3 [2) Дшп'раыма хсо^ниу Вс—И (рис. 335) 1\осуроенча» для давления равнош MfTa, свидогельствует о наличии ь системе газоэвтсктичссксио и иоавтсктоидного равпоесеий при температурах 1262 и 1247 ’С, JUrnCTCTnC’lHO.
Hiepirypa
Fromm Jchn M Bull. Alkw HMnw\324—326
. IlJauoea-'OH Н.П. Д^'ксахкмй Ю.М. Н Дпктшм дн УССР 1985. Up A N" 6 84-85
Be—Hf. БЕРИЛЛИЙ—ГАФНИЙ
Диаграмма состояния Be—Hf (рис. 336), построенная по результатам рентгеновского анализа и определения температуры плавления сплавов, представлена в работе [Э]. Для приготовления сплавов использовали Hf и Be чистотой, соответственно, 99 и 98,5 %.
Рис. 336. ве-Hf [Э]
В сплавах системы образуется пять интерметаллических соединений: HfBe13, а- и pHf2Be17, HfBe5 и HfBe2 [1—4]. Соединения HfBe13, HfBe5 и HfBe2 плавятся инконгруэнтно; характер плавления соединений а- и pHf2BeI7 не определен. Температура кристаллизации эвтектики: Ж •* (Be) + HfBe13 составляет -1284 °C; другая предполагаемая эвтектика HfBe2 + «Hf образуется при температуре 1125+ ±30 °C. Растворимость Hf в Be незначительна. В табл. 234 приведена кристаллическая структура соединений Be—Hf.
Таблица 2 3 4. Кристаллическая структура соединений системы Be—Hf
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры
решетки, нм
Источ- НИК
a
с
HfBel3
NaZn,3
cpm, ГтЗс
1,000—1,0010
[1-4]
ttH^Bej?
Nb2Bel7
AR19, R3m
0,7494
1,093
[3]
0Hf2Be17
Th2Ni17
hP38, РЬЛ/mmc
0,744
0,738
[3]
Hf2Be17
U2Zn17
hP\U, C6m2
0,7499
2,1905
[2, Э]
HfBe5
CaCu5
hP6, Pb/mmm
0,4534
0,3471
[1, 2]
0,4519
0,3465
[3]
HfBe2
aib2
hP3, РЫттт
0,3783-0,3788
0,3159-0,3168
[2, 3]
Сведения относительно соединения Hf2Be17 неоднозначны: по данным работ [3, 5] обнаружено две модификации с разной структу- 4 рой: aHf2Be17 и pHf2Be17, а по данным работ [1, 2] существует только одна модификация с прототипом U2Zn17 (символ Пирсона ’ ЛР114, пр.гр. С6т2), которая имеет параметр с приблизительно в 3
Рис. 337. Be-Hf [5] 19»
раза больший, чем модификация pHf2Be17. В работе [8], однако, высказывается сомнение в существовании оригинальной решетки у соединения U2Zn17.
На рис. 337 представлена часть диаграммы состояния системы Hf—Be в области концентраций от 0 до 70 % (ат.) Be по данным [5]. Штриховые линии — экспериментальные результаты, сплошные линии — данные расчета [6]. Расчет этой системы приведен в работе [7], однако он не вносит принципиально новых данных.
В работе [5] диаграмма состояния системы (до 70 % (ат.) Be) построена по данным рентгеновского, ДТА, микроскопического анализов и измерения микротвердости сплавов, полученных сверхбыстрой (-105 К/с) закалкой из жидкого состояния. В сплавах, содержащих 30—60 % (ат.) Be, образуется метастабильная фаза mHfBe, которая имеет упорядоченную кристаллическую решетку типа СгВ; параметры ромбической решетки: а = 0,334 нм, b = = 1,000 нм, с = 0,372 нм.
В работах [6, 7] проведен термодинамический расчет системы Be—Hf; получено хорошее совпадение с экспериментальными результатами.
Литература
Крипякевич П.И., Тылкина М.А., Савицкий Е.М. // Журнал структурной химии. 1961. Т. 2. № 1. С. 424-433.
Крипякевич П.И., Тылкина М.А., Савицкий Е.М. // Кристаллография. 1961. Т. 6. С. 117-118.
Zalkin A., Sands D.E., Berford R.G. et al. // Acta Crystallogr. 1961. V. 14. P. 63-65.
Rudy E„ Benesovsky F„ Nowotny H. et al. // Monatsh. Chern. 1961. Bd. 92. S. 692—700.
Tanner L. // Acta metall. 1980. V. 28. N 12. P. 1805-1816.
Kaufman L., Tanner L. // Calphad. 1979. V. 3. N 2. P. 91-107.
Saunders N. // Calphad. 1985. V. 9. N 4. P. 297-309.
Пирсон У. Кристаллохимия и физика металлов и сплавов: Пер. с англ. / Под ред. С.Н. Горина. М.: Мир. 1977. Ч. 2. 471 с.
Л. В. Молчанова
Be—Hg. БЕРИЛЛИЙ-РТУТЬ
Диаграмма состояния системы не установлена. Известна растворимость Be в Hg [X], значения которой возрастают от 0,22- 10“4 % (ат.) при температуре 100 °C до 8,9- 10~4 % (ат.) при температуре 800 °C. При электролизе смеси солей NaCl + ВеС12 на Hg катоде получена амальгама. Амальгама неустойчива на воздухе и превращается в черный порошок, содержащий 75 % (масс.) Be. В работе [Э] высказано предположение о существовании соединений BeHg2.
Be—Но. БЕРИЛЛИЙ—ГОЛЬМИЙ
Диаграмма состояния не установлена. Имеются сведения о существовании соединения НоВе^, обладающего ГЦК структурой типа NaZn|3 (символ Пирсона cF112, пр.гр. Fm3c) с параметром элементарной ячейки а = 1,0219-1,0225 нм [1—3]. Соединение получено как путем непосредственного сплавления компонентов, так и путем предварительного восстановления окиси НоВе с последующим сплавлением.
Литература
Гладышевский Е.И., Крипякевич П.И., Францевич Д.П. // Кристаллография. 1963. Т. 8. С. 788-789.
Матюшенко Н.Н., Карев В.Н., Свииаренко О.П. И Украинский физический журнал. 1963. Т. 8. С. 1266—1267.
Bucher Е., Majta J.P., Hull G.W. et al. // Phys. Rev. B. 1975. V. 11. P. 440-449.
Л.В. Молчанова
Be—In. БЕРИЛЛИЙ—ИНДИЙ
Диаграмма состояния (рис. 338) построена по данным термического и химического анализов жидких проб [Э]. В сплавах системы протекает монотектическое (при 1280 °C) и эвтектическое (при
Рис. 338. Be-InРис. 338. Be-In8вIn, % Cam.)In8вIn, % Cam.)In
Рис. 338. Be-In
Рис. 338. Be-In
8вIn, % Cam.)In
8вIn, % Cam.)In
156,4 °C) превращения. Эвтектическая точка близка к чистому In, а монотектическая — к чистому Be. Какой-либо взаимной растворимости компонентов в твердом состоянии не установлено. Растворимость Be в жидком In незначительна: 0,01 и 0,002 % (ат.), соответственно, при температурах 1200 и 700 °C.
Л.В. Молчанова
Be—1г. БЕРИЛЛИЙ—ИРИДИЙ
Диаграмма состояния системы не установлена. Имеются сведения [1] о существовании нескольких соединений Be с 1г. В системе образуется соединение 1гВе2; рентгенограмма порошка этого соединения аналогична рентгенограмме RhBe2 [2]. Структура соединения IrBe — кубическая типа CsCl, а соединения 1г5Ве22 — кубическая типа Pb5Li22 [3]. В работе [4] описана фаза 1гВех, по составу близкая к 1гВеб б. Согласно работе [5] этой фазе более точно соответствует соединение 1г2Ве17 с гексагональной структурой типа Ru2Be17 или Th2Ni17. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 235.
Таблица 2 3 5. Кристаллическая структура соединений системы Be—1г
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
1гВе2
RhBe2
—
—
—
[2]
IrBe
CsCl
сР2, РтЗт
0,2782
—
[3]
Ir5Be22
Pb5Li22
CF432, /23
1,587
—
[3]
1г2Ве17
Th2Ni17
№38, Р63/ттс
0,4193
1,089
[5]
Литература
1. Папиров И.И. Структура и свойства сплавов бериллия. М.: Энергоиздат, 1981. 368 с.
2. Misch L. // Metallwirtschaft. 1936. Bd. 15. S. 163-166.
3. Матюшенко H.H. Кристаллические структуры двойных соединений. М.: Металлургия, 1969. 302 с.
4. Johnson О., Smith G.S., Krikorian О.Н. // Acta Crystallogr. 1970. V. 26. Р. 109-113.
5. Верхоробин Л.Ф., Ковтун Г.П., Круглых А.А. и др. // Изв. АН СССР. Металлы. 1971. № 6. С. 168-171.
Be—K. БЕРИЛЛИЙ—КАЛИЙ
Как установлено в работе [1], Be и К не образуют интерметаллических соединений.
После выдержки в течение 40 ч растворимость Be в расплавленном К при температуре 600 °C составляет 0,095 % (ат.).
- Литература
Klemm W., Kunze D. I Systems of Alkali and Alkaline Earth Metals. Proc. Int. 3-22.
Л.Л. Зусман
установлено структурой параметром
Symp. on Alkali Metals. London Chem. Soc.Symp. on Alkali Metals. London Chem. Soc.1967. N 22. P.1967. N 22. P.■Ч» *<4fw»«&iiWw*^»W#t^-'«Hu'^^*^lt% «4'1*®’ * "* -М-Ш» "■ St -' •■Ч» *<4fw»«&iiWw*^»W#t^-'«Hu'^^*^lt% «4'1*®’ * "* -М-Ш» "■ St -' •Be—La. БЕРИЛЛИЙ—ЛАНТАНДиаграмма состояния Be—La не построена. В системе существование соединения LaBe13, обладающего ГЦК типа NaZn14 (символ Пирсона сМ12, пр.гр. РтЗс) сBe—La. БЕРИЛЛИЙ—ЛАНТАНДиаграмма состояния Be—La не построена. В системе существование соединения LaBe13, обладающего ГЦК типа NaZn14 (символ Пирсона сМ12, пр.гр. РтЗс) сэлементарной ячейки а = 1,0440 Л,0460 нм [Э, Ш, 1—4]. Соединение получали как путем непосредственного сплавления компонентов, так и путем предварительного восстановления La2O3 Be с последующим сплавлением.
Symp. on Alkali Metals. London Chem. Soc.
Symp. on Alkali Metals. London Chem. Soc.
1967. N 22. P.
1967. N 22. P.
■Ч» *<4fw»«&iiWw*^»W#t^-'«Hu'^^*^lt% «4'1*®’ * "* -М-Ш» "■ St -' •
■Ч» *<4fw»«&iiWw*^»W#t^-'«Hu'^^*^lt% «4'1*®’ * "* -М-Ш» "■ St -' •
Be—La. БЕРИЛЛИЙ—ЛАНТАН
Диаграмма состояния Be—La не построена. В системе существование соединения LaBe13, обладающего ГЦК типа NaZn14 (символ Пирсона сМ12, пр.гр. РтЗс) с
Be—La. БЕРИЛЛИЙ—ЛАНТАН
Диаграмма состояния Be—La не построена. В системе существование соединения LaBe13, обладающего ГЦК типа NaZn14 (символ Пирсона сМ12, пр.гр. РтЗс) с
На основании результатов микроструктурного, термического и дюрометрического анализов сплавов, содержащих от 1 до 52,2 % (по массе) La, установлено, что при температуре, близкой к температуре плавления чистого Be и содержании 0,13 % (ат.) La, кристаллизуется эвтектика: (Be) + LaBe13. Растворимость La в Be < 0,065 % (ат.) как при температуре 1000 °C, так и при комнатной температуре. Предположительно La понижает температуру р •* а-превращения Be [Э].
Литература
Paine R.M., Carrabine J.A. // Acta Crystallogr. 1960. V. 13. P, 680—681.
Гладышевский Е.И., Крипякевич П.И., Францевич Д.П. // Кристаллография. 1963. Т. 8. С. 788-789.
Матюшенко Н.Н., Карев В.Н., Свинаренко О.П. // Украинский физический журнал. 1963. Т. 8. С. 1266—1267.
Bucher Е., Majta J.P., Hull G.W. et al. П Phys. Rev. B. 1975. V. 11. P. 440—449.
Л.В. Молчанова
Be—Li. БЕРИЛЛИЙ—ЛИТИЙ
Диаграмма состояния построена в работе [1] на основе обобщения имеющихся экспериментальных данных различных авторов [Э, Ш, 2, 3].
Диаграмма состояния Be—Li (рис. 339) характеризуется наличием при высоких температурах области несмешиваемости компонентов, находящихся в жидком состоянии. При температуре 1289 °C
Рис. 339. Be—Li
(-1260 °C [2]) в системе протекает монотектическая реакция. При температуре 180,6 °C (179 °C [2]) в системе кристаллизуется вырожденная эвтектика. Интерметаллические соединения в системе не образуются.
Относительно растворимости Be в жидком 1л в интервале температур 500—1200 °C имеются противоречивые данные. Это, по-видимо- му, обусловлено различием в чистоте используемых металлов, степени равновесности полученных сплавов, а также различии методик определения растворимости. Так в работе [3] установлено, что растворимость Be в жидком 1л при температуре 1000 °C составляет -0,17 % (ат.). Значения растворимости 0,23 % (ат.) Be при температуре 723 °C и 1,08 % (ат.) Be при температуре 1016 °C получены в работе [Ш]. Наиболее высокие значения растворимости Be: 14 % (ат.) при температуре -1260 °C определены в работе [2].
Литература
Pelton A.D. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 1. P. 30—32.
Klemm W., Kunze D. // Proc. Int. Symp. on Alkali Metals. London. Chern. Soc. Spec. Pub. 1967. N 22. P. 3-12.
Бычков Ю.Ф., Розанов A.H., Яковлева В.Б. // Атомная энергия. 1959. Т. 7. № 6. С. 531-536.
Н.П. Абру кина
Be—Lu. БЕРИЛЛИЙ—ЛЮТЕЦИЙ
Диаграмма состояния Be—Lu не известна. В системе установлено существование соединения LuBe13, обладающего ГЦК структурой типа NaZn13 (символ Пирсона сП 12, пр.гр. РтЗс) с параметром элементарной ячейки а = 1,0170-1,0177 нм [1—3]. Соединение получали как путем непосредственного сплавления компонентов, так и путем предварительного восстановления Lu2O3 Be с последующим сплавлением.
Литература
Гладышевский Е.И., Крипякевич П.И., Францевич Д.П. // Кристаллография. 1963. Т. 8. С. 788-789.
Матюшенко Н.Н., Карев В.Н., Свинаренко О.П. // Украинский физический журнал. 1963. Т. 8. С. 1266—1267.
Bucher Е., Majta J.P., Hull G.W. et al. // Phys. Rev. B. 1975. V. 11. P. 440-449.
Л. В. Молчанова
Be—Mg. БЕРИЛЛИЙ—МАГНИЙ
Методом порошковой металлургии синтезировано соединение MgBe13, обладающее ГЦК структурой типа NaZn13 с параметром элементарной ячейки а = 1,0166 нм [1]. Возможный вариант диаграммы состояния приведен на рис. 340 [2]. Предположительно MgBe13 образует с Mg эвтектику с координатами, близкими к чистому Mg. При нагреве в вакууме при 700 °C соединение MgBe13 диссоциирует.
Be,е/. (по массе)
Рис. 340. Be—Mg
Растворимость Be в Mg, определенная методом спектрального анализа проб расплава, при температуре 700 °C составляет 0,027— 0,040 % (ат.); при температуре 780 °C — 0,081—0,11 % (ат.) [Э]. Примерно на порядок ниже значения, полученные в работе [3] в интервале температур 680—930 °C.
Литература
Baker T.W., Williams J. // Acta crystallogr. 1955. V. 8. P. 519.
Папиров И.И. Структура и свойства сплавов бериллия. М.: Энергоиздат, 1981. 368 с.
Вилькомирский И.Е., Родякин В.В., Кончус А.Д. и др. // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1975. № 5. С. 59—63.
Л.В. Молчанова
Be—Мп. БЕРИЛЛИЙ—МАРГАНЕЦ
Диаграмма состояния системы не известна. В литературе имеются сведения о существовании следующих соединений: MnBe12, MnBes и MnBe2 [X, Э].
Соединения МпВе2 и МпВе8 принадлежат к семейству фаз Лавеса; МпВе2 имеет гексагональную структуру типа MgZn2 [1, 2]. В результате закалки от 1427 °C со скоростью 107 °С/с сплава, содержащего 32 % (ат.) Be, обнаружена [3] метастабильная гексагональная фаза с параметрами решетки а = 0,8578 нм, с = 0,7650 нм. После отжига при 1000 °C эта фаза переходит в фазу MgBe2.
Соединение МпВе8 обладает кубической структурой типа MgCu2 [Э,4,5]. По-видимому, более точно состав соединения отвечает формуле Мп2Ве17, но формально в пределах области гомогенности состав соединения может быть обозначен как МпВез_13. Установлено [5], что при температуре 1000 °C соединение имеет область однородности от 75 до 92,8 % (ат.) Be, а при температуре 400 °C — от 89 до 89,8 % (ат.) Be. По данным работы [6] в системе существует соединение МпВе12, обладающее ОЦ тетрагональной структурой типа МоВе12 или ThMn12.
Растворимость Мп в Be, определенная из соотношения удельных активностей твердого раствора и слоя-источника диффузии, составляет 3,8; 0,6 и 0,4 % при температуре 1000, 900 и 800 °C, соответственно [7]. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 236.
Таблица 2 3 6. Кристаллическая структура соединений системы Be—Мп
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
МпВе2
MgZn2
/Щ12, F63/ ттс
0,4240
0,4231
0,6924
0,6909
[1]
[2]
МпВе8
MgCu2
cFZA, Fd3m
0,5931
—
[Э, 4, 5]
МпВе|2
ThMnl2
tI26, I4/mmm
0,7276
0,4256
[6]
Литература
1. Misch L. // Metallwirtschaft. 1936. Bd. 15. S. 163—166.
2. Чжоу Ши-чан, Мальцев М.В. // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1959. № 5. С. 133-142.
3. Варич Н.И., Петрунина А.Н., Савич В.И. // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1976. № 5. С. 158-159.
4. Крипякевич П.И.. Гладышевский Е.И. // Доклады АН УССР. 1955. № 2. С. 154—155.
5. Черкашин Е.Е., Гладышевский Е.И., Крипякевич П.И. и др. // Журнал неорганической химии. 1958. Т. 3. С. 650—653.
6. Batchelder F.W., Raeuchle R.F. // Acta Crystallogr. 1957. V. 10. P. 648—649.
7. Папиров И.И. Структура и свойства сплавов бериллия. М.: Энергоиздат. 1981. 368 с.
Л.В. Молчанова
Be-Мо. БЕРИЛЛИЙ—МОЛИБДЕН
Равновесная диаграмма состояния Be—Мо (рис. 341) построена в работе [1] и суммирует данные предыдущих исследований [X, Э, Ш]. В работе [2] на основании термодинамических данных рассчитано положение линий ликвидуса и солидуса в системе. В сплавах существуют три промежуточные фазы и области твердых растворов на основе молибдена (Мо) и бериллия (Be).
Растворимость Be в (Мо) при эвтектической температуре, 1740 и 1480 °C составляет 0,53; 0,42 и 0,2 % (ат.), соответственно [X]. Растворимость Мо в (Be) контролируется количеством дефектов [2]. Соединение МоВе2 плавится конгруэнтно при 2027±20 °C [1] или 1840 °C [3]. Между (Мо) и МоВе2 образуется эвтектика при температуре 1827+50 °C и содержании 42,5 % (ат.) Be [1]. Соединение МоВе12 плавится при -1700 °C [3] и образует эвтектику с МоВе2 при температуре 1690±10 °C [1]. Соединение МоВе22 (а не МоВе20 [3] или МоВе^ [4], как вначале предполагали), кристаллизуется при
Be,°/o(no массе)
Рис. 341. Be—Mo
температуре -1300 °C перитектически из Ж + МоВе12 и образует с (Be) вырожденную эвтектику [1]. В работе [4] установлено также образование соединения Мо3Ве по перитектоидной реакции при температуре 900±100 °C, что, однако, не подтверждено в более поздних работах. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 237.
Таблица 2 3 7. Кристаллическая структура соединений системы Be—Мо
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Мо3Ве?
Cr3Si
сР8, РтЗп
0,489
—
[3]
МоВе2
MgZn2
hP12, Р63/ттс
0,4433
0,7341
[4]
МоВе12
ThMn2
1726, 74/ттт
0,725-0,728
0,4234-0,4264
[5-7]
МоВе22
ZrZfl22
с/Т 84, Fd3m
1,1634-1,1640
—
[7, 8]
Литература
Von Goldbeck O. // Atomic Energy Review. Special Issue. N 4. Beryllium: Physico- Chemical Properties of its Compounds and Alloys. Vienna: International Atomic Energy. Agency, 1973. P. 45—61.
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.
Paine R.M., Carrabine J.A. // Acta Crystallogr. 1960. V. 13. P. 680.
Gordon S.G., McGuerty J.A., Klein G.E., Koshuba WJ. // J. Met. 1951. V. 3. P. 637.
Аржаный П.М. // Исследования жаропрочных сплавов: Сб. статей. М.: Изд-во АН СССР, 1959. Вып. 4. С. 343-345; 1959. Вып. 5. С. 199-200.
Raeuchle R.F., Batchelder von F.W. // Acta Crystallogr. 1955. V. 8. P. 691—694.
Крипякевич П.И., Гладышевский Е.И. // Кристаллография. 1963. T. 8. С. 449-451.
Матюшенко Н.Н. // Изв. АН СССР. Металлургия и горное дело. 1964. № 2. С. 167.
К.Б. Поварова
Be—N. БЕРИЛЛИЙ—АЗОТ
Результаты исследований системы Be—N приведены в справочниках [X, Э, Ш], а также в работах [1, 2].
Диаграмма состояния системы не построена. В системе установлено образование соединения Be3N2, существующего в двух модификациях. Соединение aBe3N2 обладает ОЦК структурой типа анти- Мп2О3 (с/80) с параметром решетки а = 0,8150 нм. Выше температуры 1400 °C происходит полиморфное превращение aBe3N2 в гексагональную pBe3N2 модификацию собственного типа (ЛР10) с параметрами решетки а = 0,2814 нм, с = 0,9693 нм [X, Э].
Химическим путем можно получить азид Be—Be(N3)2. Однако выделить его в твердом состоянии не удается из-за склонности Be(N3)2 к гидролизу.
По данным химического и микроструктурного анализов растворимость N в Be в твердом состоянии равна (30—47) 10"4 % (ат.) и практически не зависит от температуры. Введение N понижает температуру плавления и фазового превращения в твердом Be [Ш].
Литература
Папиров И.И. Структура и свойства сплавов бериллия. М.: Энергоиздат, 1981. 367 с.
Wriedt Н.А., Okamoto Н. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987. V. 8. N 2. P. 136-139.
Л.В. Молчанова
Be—Na. БЕРИЛЛИЙ-НАТРИЙ
Диаграмма состояния Be—Na приведена на рис. 342 [1].
В жидком состоянии Be и Na не смешиваются в широком диапазоне концентраций. При температуре плавления Be (1289 °C) его растворимость в Na достигает 4,55 % (ат.). Добавки Be к Na снижа-
NaBe, '/• (am.)Be
Рис. 342. Be—Na
ют температуру плавления последнего на 0,2 °C (с 97,8 °C до 97,6 °C); содержание Be в эвтектике — 0,2 % (ат.). В работе [2] обобщены все имеющиеся сведения по системе Be—Na.
Литература
Klemm W., Kunze D. / Systems of Alkali and Alkaline Earth Metals. Proc. Int. Symp. on Alkali Metals. London. Chern. Soc. Special Publ. 1967. N 22. P. 3—22.
Pelton A.D. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 1. P. 32—35.
Л.Л. Зусман
Be—Nb. БЕРИЛЛИЙ—НИОБИЙ
На рис. 343 представлен обобщенный вариант диаграммы состояния согласно работе [Ш]. В системе образуются пять соединений: Nb3Be2, NbBe2, NbBe3, Nb2Be17 и NbBe12. В основу обобщения положен критический анализ сведений, приведенных в исследованиях [1—4]. Соединения Nb3Be2, NbBe3 и Nb2Be17 плавятся конгруэнтно при температуре >1700, >1650±50, 1800±50 °C, соответственно. Соединения NbBe2 и Nb2Bej7 образуются по перитектическим реакциям при температурах 1630±30 и 1672±5 °C. В сплавах системы кристаллизуются четыре эвтектики (Nb) + Nb3Be2, Nb3Be2 + NbBe2, NbBe3 + Nb2Be)7, NbBe12 + (aBe) при температурах 1600±30,
Рис. 343. Be—Nb
1550±50, 1620±30 и - 1260 °C, соответственно. Последняя из указанных эвтектик по существу является вырожденной, так как эвтектическая точка располагается при содержании 0,25 % (ат.) Nb.
Растворимость Nb в Be составляет при температуре 1100 °C менее 0,1, а при температуре 850 °C менее 0,07 % (ат.) [3]. В работе [4] приведены еще более низкие значения растворимости Nb в Be: 0,015 и 0,039 % (ат.), соответственно, при 900 и 1150 °C. Для растворимости Be в Nb можно принять значения от -1,8 % (масс.) при температуре 1590 °C до -1 % (масс.) при температуре 700 °C [2]. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 238.
Таблица 2 3 8. Кристаллическая структура соединений системы Be—Nb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
С
Nb3Be2
U3Si2
№10, P4lmbm
0,642-0,650
0,335-0,336
[5, 6]
NbBe2
MgCu2
cF24, Fd3m
0,6355-0,6542
—
[6-8]
NbBe3
NbBe3
hRY2, R3m
0,4561
2,105
[6, 7]
Nb2Bel7
Nb2Be]7
KRYS, R3m
0,749
1,084
[9]
NbBel2
ThMn,2
tI26, I4/mmm
0,729-0,7381
0,421-0,4289
[6, 9]
Литература
Аржаный П.М., Волкова P.M., Прокошкин Д.А. // Доклады АН СССР. 1963 Т. 150. № 1. С. 96-98.
Раевский И.И., Григорьев А.Т. // Изв. АН СССР. Металлы. 1968 № 5 С. 198-202.
Нагорская Н.Д., Молчанова Л.В., Раевская М.В. и др. // Металловедение и термическая обработка металлов. 1964. № 6. С. 12—15.
Ананьин В.М., Гладков В.П., Светлов А.В. и др. // Атомная энергия. 1976 Т. 40. С. 256-257.
Zalkin A., Sands D.E., Krikorian Н. // Acta Crystallogr. 1960. V. 13. Р. 160.
Бадаева Т.А., Алексеенко Г.К., Кузнецова Р.И. // Физико-химия сплавов и тугоплавких соединений с торием и ураном. Сб. статей. М.: Наука, 1968. С. 122—136.
Sands D.E., Zalkin A., Krikorian Н. // Acta Crystallogr. 1959. V. 12. Р. 713—715.
StOmke М„ Petzow G. // Z. Metallkunde. 1975. Bd. 66. S. 292-295.
Zalkin A., Sands D.E., Krikorian H. // Acta Crystallogr. 1959. V. 12. P. 713—715.
Крипякевич П.И., Гладышевский Е.И. // Доклады АН СССР. 1955. Т 104 С. 82-84.
Л.В. Молчанова
Be-Nd. БЕРИЛЛИЙ—НЕОДИМ
Диаграмма состояния Be—Nd не известна. В системе установлено существование соединения NdBe13, имеющего ГЦК структуру типа NaZn13 (символ Пирсона сГ112, пр.гр. Fm3c) с параметром ячейки а = 1,0356 нм [1, 2]. Изменение параметра решетки а от 1,0352 до 1,0374 нм дало основание считать, что соединение NdBe13 имеет переменный состав.
Соединение получено как методом непосредственного сплавления компонентов, так и путем предварительного восстановления Nd2O3 Be. Повторно структура, а также некоторые свойства соединения исследованы в работах [3, 4].
Литература
Гладышевский Е.И., Крипякевич П.И., Францевич Д.П. // Кристаллография. 1963. Т. 8. С. 788-789.
Матюшенко Н.Н., Карев В.Н., Свинаренко О.П. // Украинский физический журнал. 1963. Т. 8. С. 1266—1267.
Borsa F„ Olcese G. // Phys. Status Solidi. 1973. V. 17. P. 631-642.
Bucher E., Majta J.P., Hull G.W. et al. // Phys. Rev. B. 1975. V. 11. P. 440-449.
Л. В. Молчанова
Be—Ni. БЕРИЛЛИЙ-НИКЕЛЬ
Диаграмма состояния Be—Ni изучена многими исследователями. Результаты этих исследований суммированы в работах [X, Э, Ш], а также в работе [1]. На рис. 344 показана обобщенная диаграмма состояния системы, построенная по данным, приведенным в работах [X, 2, 3]. В сплавах системы образуются две промежуточные фазы переменного состава на основе соединений NiBe и Ni5Be21, указанные фазы плавятся конгруэнтно при 1472 и 1264 °C, соответственно. В сплавах кристаллизуются три эвтектики (Ni) + NiBe, NiBe + Ni5Be21
Рис. 344. Be—Ni
и Ni5Be21 + (рВе) при температурах 1157, 1190 и 1240 °C, эвтектические точки расположены при содержаниях 23,6; 68,5 и 89 % (ат.) Be, соответственно. При температуре 1065 °C протекает эвтектоидный распад рВе на смесь аВе + Ni5Be21. Эвтектоидная точка расположена при 91,8 % (ат.) Be. При температуре 800 °C область гомогенности фазы на основе NiBe имеет протяженность около 4 % (ат.), а на основе Ni5Be21 — около 5 % (ат.). № один из немногих элементов, который значительно снижает температуру полиморфного превращения рВе » аВе.
Для растворимости Ni в Be (по данным разных авторов) указаны следующие значения: 5, 4 и 3 % (ат.) при температурах 1080, 600 и 500 °C, соответственно, а для растворимости Be в Ni: 15,3 % (ат.), 11,7; 7,3; 3,7 и 1,8 % (ат.) при температурах 1150, 1000, 800, 600 и 440 °C, соответственно [1]. В работе [4] методом вторичной ионной эмиссии растворимость Ni в Be определена равной 1,3±0,27 % (ат.) при 20 °C.
Соединение NiBe (p-фаза) обладает структурой типа CsCl (символ Пирсона сР2, пр.гр. РтЗт) с параметром элементарной ячейки а = = 0,262 нм (49,8 % (ат.) Ni) [X] или а = 0,2604-0,2631 нм [2]; по данным работы [5] а = 0,2621 нм (при 50,2 % (ат.) Be). Соединение №5Ве21 имеет деформированную решетку типа у-латуни (символ Пирсона с/52, пр.гр. /43т) с параметром псевдокубической ячейки а = 0,758 нм при содержании 81,9—82,5 % (ат.) Be [5].
Литература
Папиров И.И. Структура и свойства сплавов бериллия. М.: Энергоиздат, 1981 367 с.
Friederich K.N., JOnsson S., Aldinger F. // Z. Metallkunde. 1980. Bd. 71. N 9 S. 584-587.
Kaufman L., Tanner L.E. // Calphad. 1984. V. 8. N 12. P. 121—123.
Пистряк B.M., Козлов В.Ф., Тихинский Г.Ф. и др. // Украинский физический журнал. 1976. Т. 21. С. 1247-1251.
Losana L„ Goria С. // Alluminio. 1942. V. 11. Р. 17—22.
Л. В. Молчанова
Be—Np. БЕРИЛЛИЙ-НЕПТУНИЙ
В системе установлено существование соединения NpBe13, имеющего ГЦК структуру типа NaZn13 (символ Пирсона сЯ12, пр.гр. ГтЗс) [X, 1]. Соединение обладает, по-видимому, областью гомогенности, на что указывает изменение параметра решетки от 1,0266 нм (максимальное содержание Be) до 1,0256 нм (максимальное содержание Np). Соединение получено методом восстановления NpF3 Be в вакууме при температуре 1100—1200 °C. Температура плавления соединения NpBe13 > 1400 °C.
Литература
Runnals O.J.C. // Acta Crystallogr. 1954. V. 7. Р. 222—223.
Л. В. Молчанова
Be—О. БЕРИЛЛИЙ-КИСЛОРОД
Диаграмма состояния Be—О полностью не построена, хотя имеется значительное число работ, посвященных изучению взаимодействия Be со [X, Э, Ш].
В системе образуются соединения ВеО, Ве2О и ВеО2 [X, Э], хотя есть сведения, что Ве2О является разновидностью газовой фазы, которая находится в равновесии с кристаллической окисью ВеО [1]. Оксид Be (ВеО) существует в двух модификациях; температура а •* * p-превращения определена равной 2100 °C [Ш]. Структура аВеО (низкотемпературная модификация) — гексагональная типа ZnS (символ Пирсона КРА, пр.гр. Рб^тс) с параметрами решетки а = = 0,2697-0,2698 нм, с = 0,4377-0,4378 нм [X, Э, Ш]. рВеО имеет тетрагональную структуру (пр.гр. РА^тпт^ с параметрами а = = 0,475 нм, с = 0,274 нм [Ш].
Кристаллическая структура Ве2О ГЦК типа CaF2 с параметром элементарной ячейки а = 0,5402 нм [Э, 1]. Соединение ВеО2 образуется при —65 °C в результате взаимодействия озона, растворенного в фреоне и Ве(ОН)2 [2]. Структура и свойства его не изучены. На
Рис. 345. Be-0 (p = 0,1 МПа)
рис. 345 представлен один из наиболее вероятных вариантов части диаграммы состояния системы Be—О (до 50 % (ат.)) при Р = 0,1 МПа [М]. На диаграмме приведены температуры плавления ВеО (2550 °C) и полиморфного превращения (2105 °C).
Литература
Амоненко В.М., Рябчиков Л.Н., Тихинский Г.Ф. и др. // Доклады АН СССР. 1959. Т. 128. С. 977-978.
Вольнов И.И., Токарева С.А., Латышева Е.И. и др. // Изв. АН СССР. Сер. химическая. 1967. № 10. С. 2365.
Л. В. Молчанова
Be-Os. БЕРИЛЛИЙ-ОСМИЙ
Диаграмма состояния Be—Os не построена.
Методами оптического и рентгеновского исследований установлено [X, 1] существование соединения OsBe2, рентгенограмма которого аналогична рентгенограмме RuBe2. Однако структура соединения не расшифрована. Согласно данным работ [2, 3] в сплавах системы образуются еще два соединения: Os3Be17 и Os2Be17. В работе [3] соединение Os2Be17 получено путем отжига порошков Os и Be при 1150 °C в течение 50 ч.
Кристаллическая структура соединений указана в табл. 239. Приведенный в ней тип кристаллической решетки OsBe2 соответствует типу кристаллической решетки RuBe2, установленному в работе [4].
I'I'Be—P, Be—Ра
I'
I'
Таблица 2 3 9. Кристаллическая структура соединений системы Be—Os
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
OsBe2
MgZn2
API 2, Р63/mmc
—
—
[1, 4]
Os3Be17
Ru3Bel7
с/160, 1тЗ
1,1342
—
[2]
Os2Be,7
Th2Ni17
АР38, Р63/ ттс
0,4228
1,095
[3]
I’ IIИI;ii isI’ IIИI;ii isЛитература
I’ II
И
I;
ii is
I’ II
И
I;
ii is
Misch L. // Metallwirtschaft. 1936. Bd. 15. S. 163—166.
Sands D.E., Johnson Q.C., Krikorian O.M. et al. // Acta Crystallogr. 1962. V. 15 N 10. P. 1191-1195.
Верхоробин Л.Ф., Ковтун Г.П., Круглых A.A. и др. И Изв. АН СССР. Металлы. 1971. № 6. С. 168—171.
Obrowski W. И Metall. 1963. Bd. 17. N 2. S. 108-112.
Л.В. Молчанова
Be—Р. БЕРИЛЛИЙ—ФОСФОР
Диаграмма состояния Be—Р не построена. В системе установлено существование двух соединений Be с Р: Ве3Р2 и ВеР2 [X, 1]. Соединение Ве3Р2 образуется с воспламенением при взаимодействии Be с РН3 или с газообразным Р; соединение ВеР2 — при взаимодействии Be с Р при температуре 800—1000 °C. Соединение Ве3Р2 имеет ОЦК решетку типа рМп2О3 (символ Пирсона с/80, пр.гр. /аЗ) с параметром элементарной ячейки а = 1,0173 нм [X], а ВеР2 — тетрагональную решетку типа алмаза с параметрами а = 0,708 нм, с = 1,506 нм И, 2].
Литература
Папиров И.И. Структура и свойства сплавов бериллия. М.: Энергоиздат, 1981. 367 с.
Brice J.F., Gerardin R„ Zaune М. et al. П Mater. Res. Bull. 1975. V. 10. P. 1237-1242.
Л.В. Молчанова
Be—Pa. БЕРИЛЛИЙ—ПРОТАКТИНИЙ
В системе установлено [1] существование соединения РаВе13, имеющего ГЦК решетку типа NaZn13 (символ Пирсона сМ12, пр.гр. РтЗс) с параметром элементарной ячейки а = 1,0267 нм. Соединение получено путем восстановления 231Ра2О5 Be при температуре 1277 °C. Полнота протекания реакции контролировалась по выходу нейтронов.
Литература
Benedict U., Buijs К., Dufour С. et al. 1/3. Less-Common Met. 1975. V. 42. N 3. P. 345-354.
11Л.В. Молчанова
1
1
Be—Pb. БЕРИЛЛИЙ-СВИНЕЦ
Диаграмма состояния Be—Pb в литературе отсутствует. Имеются данные, что Be обладает хорошей коррозионной стойкостью в жидком РЬ при температуре 1100 °C (выдержка в течение 40 ч). Растворимость Be в РЬ после выдержки в течение 5 ч при температуре 1000 °C ниже 0,01 % [1].
Литература
Папиров И.И. Структура и свойства сплавов бериллия. М.: Энергоиздат, 1981. 367 с.
Л.В. Молчанова
Be-4*d. БЕРИЛЛИЙ-ПАЛЛАДИЙ
На основании исследования системы методами микроскопического и термического анализов построена диаграмма состояния в области концентраций от 0 до 50 % (ат.) Be (рис. 346) [X, 1]. Сплавы выплавляли из прессованных порошков компонентов в восстановительной водородной атмосфере. Состав сплавов определен с точностью до 1 % (ат.) [X].
Рис. 346. Be—Pd
Характер взаимодействия компонентов в этом интервале концентраций определяется образованием соединений состава: Pd3Be, Pd2Be и PdBe; составы остальных трех соединений: Pd3Be2, Pd4Be3 и Pd108Be (Pd13Be12) нанесены на диаграмму условно и нуждаются в подтверждении.
Фазы на основе соединений Pd3Be и Pd2Be плавятся инконгруэн- тно при температурах 960 и 1090 °C, соответственно; фаза на основе PdBe — конгруэнтно при температуре 1465 °C. При температуре 930 °C и содержании 20 % (ат.) Be кристаллизуется эвтектика Pd + + Pd3Be.
Растворимость Be в Pd в твердом состоянии составляет 0,6—1,0 % (ат.) при температуре 950 °C и менее 0,6 % (ат.) при температуре 400 °C [X, 1]. По данным измерения параметров решетки и микроскопического анализа ориентировочная растворимость Pd в Be составляет: в % (ат.): 3,2; 1,4; 0,9 и 0,7, соответственно, при 1200, 1000, 800 и 600 °C [2]. Pd понижает температуру полиморфного р » а-пре- вращения в Be [Э]. Согласно справочнику [М] это дает основание предполагать, что реакция с участием аВе и рВе при небольших количествах Pd является кататектической. На бериллиевой стороне диаграммы идентифицированы соединения PdBe5 [3, 4] и PdBe12 [4]. Структура этих соединений, а также соединения PdBe установлена достаточно надежно.
Кристаллическая структура соединений представлена в табл. 240.
Вызывает некоторые сомнения несоответствие формулы соединения PdBe5 и его прототипа MgCu2.
Таблица 2 4 0. Кристаллическая структура соединений системы Be—Pd
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
PdBe
CsCl
сР2, РтЗт
0,2189
—
[5]
PdBe5
MgCu2
CF24, Pd3m
0,5994
—
[X, 3]
0,5969
—
[4]
PdBe12
ThMn,2
t/26, 14/ ттт
0,7271
0,4251
[4]
Литература
1. Winkler О. // Z. Metallkunde. 1938. Bd. 30. S. 162-173.
2. Кауфманн А.Р., Гордон П„ Лилли Д.У. // Бериллий. Ч. 2. Металлургия бериллия / Под ред. М.Б. Борисова. М.: Изд-во иностр, лит., 1953. С. 46—94.
3. Misch L. И Metallwirtschaft. 1935. Bd. 14. S. 897-899.
4. Batchelder E.W., Raeuchle R.E. // Acta Cryst. 1958. V. 11. N 2. P. 122.
5. Misch L. // Metallwirtschaft. 1936. Bd. 15. S. 163-166.
Be—Pm. БЕРИЛЛИЙ-ПРОМЕТИЙ
В системе предполагается существование соединения РшВе13, имеющего ГЦК решетку типа NaZn13 (сП 12, пр.гр. РтЗс) по аналогии с существованием таких же соединений между другими редкоземельными металлами и Be [Ш]. Параметр элементарной ячейки, вычисленный путем экстраполяции данных, известных для бериллидов редкоземельных металлов, равен 1,033 нм [1].
Литература
Матюшенко Н.Н., Карев В.Н., Свинаренко О.П. // Украинский физический журнал. 1963. Т. 8. № 11. С. 1266-1267.
Л.В. Молчанова
Be—Ро. БЕРИЛЛИЙ—ПОЛОНИЙ
Согласно данным работ [Э, 1] в системе существует соединение РоВе, имеющее ГЦК решетку типа ZnS (cF8, пр.гр. Р43т) с параметром элементарной ячейки а = 0,5838 нм.
Литература
Witteman W.C., Georgi A.L., Vier D.T. ]! J. Phys. Chern. 1960. V. 64. N 4. P. 434-440.
Л.В. Молчанова
Be-Pr. БЕРИЛЛИЙ—ПРАЗЕОДИМ
Диаграмма состояния Be—Рг не построена. В системе установлено существование соединения РгВе13, имеющего ГЦК решетку типа NaZn13 (сП 12, пр.гр. РтЗс) [Ш]. Согласно работе [1] соединение имеет переменный состав, о чем свидетельствуют данные измерения параметра решетки: а = 1,0370+1,0398 нм. В работе [2] для кристаллической решетки этого соединения указан параметр а = 1,0367 нм. Соединение PrBet 3 получено как при непосредственном сплавлении компонентов, так и путем восстановления Pr2O3 Be [1, 2]. Образование соединения подтверждено в последующих работах [М].
Литература
1. Гладышевский Е.И., Крипякевич П.И., Францевич Д.П. // Кристаллография. 1963. Т. 8. № 5. С. 788-789.
Матюшенко Н.Н., Карев В.Н., Свинаренко О.П. // Украинский физический журнал. 1963. Т. 8. № 11. С. 1266—1267.
Be—Pt. БЕРИЛЛИЙ—ПЛАТИНА
Диаграмма состояния Be—Pt не построена, хотя имеется ряд работ по изучению взаимодействия элементов [X, Э, Ш].
Исследование взаимной диффузии компонентов при температуре 900—1100 °C проведено в работе [1] методом локального рентгеноспектрального анализа. Предельная растворимость Pt в Be равна 0,63 % (ат.) при температуре 1100 °C и резко уменьшается с понижением температуры; растворимость Be в Pt составляет 0,86—1,0 % (ат.) (0,04—0,05 %) и практически не меняется с температурой в интервале температур 1100—900 °C. В зоне взаимодействия компонентов обнаружено существование трех соединений, содержащих, соответственно, 6,5; 20,7—23,6; 42,0 % (ат.) Pt. Соединение, имеющее область гомогенности 20,7—23,6 % (ат.) (85—87 %) Pt, отвечает составу соединения Pt5Be21, на существование которого указывалось в работах [X, Э]. Соединение Pt5Be21 однотипно с соединением yNi5Zn21 (фазой типа у-латуни с ОЦК решеткой) [X, Э]. Остальные соединения в работе [1] не идентифицированы. В сплавах системы обнаружено существование, кроме Pt5Be21, соединений: PtBe12, PtBe5, PtBe3, PtBe [Э, M, 2—4]. Соединение PtBe12 имеет тетрагональную решетку типа ThMn12 [2].
Согласно работам [2, 3] соединение PtBc$ относится к семейству фаз Лавеса со структурой типа MgCu2. Согласно работе [М] решетка этого соединения типа АиВе5, что более точно. По данным работы [4] соединение PtBe3 существует в неупорядоченном состоянии. Оно имеет ГЦК решетку (сверхструктура AuCu3). В работе [4] рентгенографически идентифицирована гексагональная фаза с параметрами решетки а = 2,213 нм, с = 2,712 нм. Предположительно такую структуру может иметь фаза состава Pt15Be. На существование соединения PtBe с ОЦК решеткой типа CsCl указывается в работе [М].
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 241.
Таблица 241. Кристаллическая структура соединений системы Be—Pt
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
с
Pt5Be21
у-латунь
c/52, 143 m
—
—
[X, Э]
PtBe!2
ThMnl2
tI26, I4!mmm
0,7237
0,4252
[2]
PtBe5
AuBe5
cF24, F43m
0,5974—0,600
—
[2, 3]
Ptl5Be*?
—
—
2,213
2,712
[4]
PtBe
CsCl
cPl, Pm3m
—
—
[М]
Гексагональная сингония.
Литература
Матвеева М.П., Волкова Р.М., Марчукова И.Д. и др. // Изв. АН СССР. Металлы. 1975. № 5. С. 196—202.
Batchelder E.W., Raeuchle R.E // Acta Crystallogr. 1958. V. 11. N 2. P. 122.
Делимарский Ю.А., Хандрос Э.Л., Бараненко B.M. // Украинский химический журнал. 1976. Т. 42. С. 3—6.
Bronger W., Klemm W. // Z. Anorg. All. Chern. 1962. Bd. 319. N 1/2. S. 58—81.
Л.В. Молчанова
Be—Pu. БЕРИЛЛИЙ-ПЛУТОНИЙ
Результаты изучения строения сплавов системы Be—Ри обобщены в справочниках [X, Э], а также в работе [1]. Диаграмма состояния Be—Ри представлена также в работе [М]. Экспериментальные исследования диаграммы проведены методами микроскопического, дилатометрического и рентгеновского анализов [2].
Различия диаграмм, представленных в разных работах, состоят лишь в температурах фазовых превращений и форме кривой ликвидуса. Диаграмма состояния Be—Ри (рис. 347) построена по наиболее поздним данным, приведенным в работе [М].
В системе установлено существование одного соединения РиВе13, имеющего ГЦК решетку типа NaZn|3 (символ Пирсона cF112, пр.гр. Fm3c). Параметр элементарной ячейки а = 1,0274 нм [2] или а = = 1,0284 нм (при максимальном содержании Be) и а = 1,0278 нм (при
максимальном содержании Pu) [3]. Очевидно, соединение обладает некоторой областью гомогенности [X, Э, 1]. Составы эвтектики отвечают почти чистым элементам. Предполагается, что между соединением РиВе13 и Be в жидком состоянии имеется область несмешиваемости [Э, 1]. Исследователи отмечают малую взаимную растворимость Be и Ри [Э].
Литература
Папиров И.И. Структура и свойства сплавов бериллия. М.: Энергоиздат, 1981. 367 с.
Конобеевский С.Т. Сессия АН СССР по мирному использованию атомной энергии: Сб. статей. М.: Изд-во АН СССР, 1955. С. 363-376.
Runnals O.J.C. // Canad. J. Chern. 1956. V. 34. P. 133-145.
Л.В. Молчанова
Be—Rb. БЕРИЛЛИЙ—РУБИДИЙ
Диаграммы состояния Be—Rb не изучены.
Как установлено в работе [1], Be и Rb не образуют интерметал- лидные фазы. Растворимость Be в жидком Rb приведена в справочнике [М]. Она составляет 0,16 % (ат.) при температуре 600 °C и неизмеримо мала при температуре ниже 400 °C. Эти данные, однако, являются завышенными вследствие возможности взаимодействия Be с кислородом, растворенным в Rb.
В этом же справочнике [М] приведены другие значения растворимости Be в Rb, составляющие < 0,001 % (ат.), которые были получены при температурах от 540 до 760 °C после длительной выдержки образцов в запаянных танталовых контейнерах.
Литература
Klemm W., Kunze D. // Systems of Alkali and Alkaline Earth Metals. Proc. Int. Symp. on Alkali Metals. London. Chern. Soc. Special Publ. 1967. N 22. P. 3-22.
Л.Л. Зусман, Л.Л. Рохлин
Be—Re. БЕРИЛЛИЙ—РЕНИЙ
В системе, изученной в работах [1—6], обнаружено наличие трех соединений: Be2Re [1], Be20Re [2] или Be22Re [3]. Исследованием системы [4] во всем интервале концентраций методами микроструктурного и рентгеноструктурного анализов и измерением твердости подтверждено наличие в то же время только одного соединения — Be2Re — с областью гомогенности 32—40 % (ат.) Re. Растворимость Re в Be 0,5—1 % (ат.), а Be в Re — 10 % (ат.). Добавление Re к Be повышает температуру плавления от 1280 до 1840 °C для сплава с 5 % (ат.) Re.
В работе [5] изучена богатая Be часть системы в интервале от 0 до 3,79 % (ат.) Re методами микроструктурного анализа и измерением твердости литых и отожженных сплавов (отжиг при 600 и 1200 °C
в течение 500 и 12 ч, соответственно) с последующей их закалкой. Чистота металлов: Be — 99,5 % (по массе), Re — 99,95 % (по массе). Подтверждено образование соединения Be20Rc. Кристаллизация сплавов этой части системы протекает по эвтектическому типу. Эвтектике Be—Be20Re соответствует 0,45 % (ат.) Re. Растворимость Re в Be при эвтектической температуре составляет 0,048 % (ат.). Диаграмма состояния не построена.
В работе [6] высказывается предположение, что наиболее вероятно наличие в системе соединений Be2Re и Be22Re (с температурой плавления примерно 2000 и 1800 °C, соответственно).
Кристаллическая структура фаз указана в табл. 242.
Таблица 2 4 2. Кристаллическая структура соединений системы Be—Re
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Be2Re
MgZn2
ЙР12, Рб^/ттс
0,4345
0,7101
[1]
Be20Re
—
cF, Fd3m
1,154
[2]
Be22Re
ZrZn22
сИ84, Fd3m
1,1561
—
[Ш, 3]
Литература
1. Misch L., Laves F. // Metallwirtschaft. 1936. Bd. 5. N 7- S. 163—166.
2. Paine R.M., Carrabine J.A. // Acta Crystallogr. 1960. V. 13. N 8. P. 680—681.
3. Sands D.E., Johnson Q.C., Zalkin A. et al. // Acta Crystallogr. 1962. V. 15. N 9. P. 832-834.
4. Буланов B.H., Францевич И.Н. // Вопросы порошковой металлургии. Изд-во АН УССР, 1958. № 6. С. 31-35.
5. Нагорская Н.Д., Симанов Ю.П., Николаева В.В. и др. / Рений. Сб. статей . М.: Наука, 1964. С. 172-175.
6. Папиров И.И. Структура и свойства сплавов бериллия. М.: Энергоиздат, 1981. 367 с.
М.А. Тылкина
Be—Rh. БЕРИЛЛИЙ-РОДИЙ
Диаграмма состояния Be—Rh не построена. В сплавах системы обнаружено образование нескольких промежуточных фаз [X, 1]. Бериллиды получены как при непосредственном сплавлении компонентов, так и в результате диффузионного насыщения Rh Be. В работе [2] на основании данных оптических и рентгеновских исследований предполагается существование соединения RhBe2. Структура соединения не определена. Авторы работ [3—6] полагают, что помимо
соединения RhBe2 в системе образуются еще четыре соединения: RhBe, Rh5Be22, Rh2Be17 и RhBe49. Сведения о кристаллической структуре соединений приведены в табл. 243.
У соединения RhBe, по-видимому, имеется область гомогенности. В работе [6] соединение Rh2Be17 интерпретировано как RhBe6 6 с гексагональной решеткой и практически такими же параметрами, какие приведены для этого соединения в работе [5]. Согласно работе [7] в сплаве Be с 0,96 % (ат.) Rh после кристаллизации наблюдается двухфазная структура с эвтектической составляющей.
Таблица 2 4 3. Кристаллическая структура соединения системы Be—Rh
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
RhBe
CsCl
сР2, РтЗт
0,2739
—
[3]
Rh$Be22
P^sLijj
сГ432, Г23
1,5814
—
[4]
Rh2Be17
Th2Ni17
АР38, Р63/ттс
0,419
1,088
Г5]
RhBe £6
—
—
0,4191
1,0886
[6]
RhBe 49*
—
—
1,1841
—
[11
Гексагональная сингония.
Кубическая сингония.
Литература
Папиров И.И. Структура и свойства сплавов бериллия. М.: Энергоиздат, 1981. 367 с.
Misch L. / / Metallwirtschaft. 1936. Bd. 15. S. 163—166.
Круглых A.A., Матюшенко Н.Н., Тихинский Г.Ф. // Украинский физический журнал. 1968. Т. 13. № 7. С. 1107-1110.
Матюшенко Н.Н. Кристаллические структуры двойных соединений. М.: Металлургия, 1969. 302 с.
Верхоробин Л.Ф., Ковтун Г.П., Круглых А.А. и др. // Изв. АН СССР. Металлы. 1971. № 6. С. 168-171.
Johnson Q., Smith G.S., Krikorian О.Н. И Acta Crystallogr. В. 1970. V. 26. Р. 109-113.
Kaufman A.R., Gordon Р., Lillie D.B. II Trans. ASM. 1950. V. 42. P. 785—844.
Be—Ru. БЕРИЛЛИЙ-РУТЕНИЙ
Ориентировочная диаграмма состояния Be—Ru, обобщающая результаты исследований, приведена на рис. 348 [Ш]. В ее основу положены данные металлографического, рентгеновского и термического анализов литых сплавов, приготовленных из Be и Ru, чистотой, соответственно, 99,8 и 99 % [1]. Характер взаимодействия компонентов определяется образованием в системе соединений состава Ru2Be3, RuBe2, Ru3Be10 и RuBe13. Только соединение RuBe2, обнаруженное ранее [2], образуется по перитектической реакции: Ж + + Ru3Be10 я RuBe2 при температуре 1520 °C. Остальные соединения плавятся конгруэнтно. Определены координаты эвтектических реакций: Ж •* Ru2Be3 + (Ru) — 1420±10 °C, 55 % (ат.) Ru и Ж * RuBe2 + + Ru2Be3 - 1500 °C, 35 % (ат.) Ru.
Рис. 348. Be—Ru
Область гомогенности фазы на основе соединения Ru3Be10 находится между 23 и 26 % (ат.) Ru, а фазы на основе соединения RuBe13 — между 7 и 16 % (ат.) Ru.
Концентрации Ru в жидкой фазе для эвтектических реакции: Ж •* * Ru3Be10 + RuBe13 и Ж •* RuBe13 + (Be) составляют, соответственно, 18 и 3,7 % (ат.). Растворимость Ru в твердом Be оценена равной ~1 % (ат.), но температура при этом не указана.
Состав и структура соединений Ru3Be10 и Ru2Be3 в работе [1] определены как ориентировочные.
Существование соединения RuBe13 оспаривается в работе [3]. По мнению авторов этой работы в области содержания Ru 7—16 % (ат.)
образуется соединение Ru2Be17, изоморфное с аналогичными бериллидами Rh, Ir и Os.
На основании рентгеновского анализа монокристаллов, выделенных из сплава с содержанием Ru 14,3 % (ат.), установлено [4] существование еще одного соединения — Ru3Be17, имеющего ОЦК решетку (табл. 244).
Таблица 2 4 4. Кристаллическая структура соединений системы Be—Ru
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Ru3Be10
Y-латунь
c/52, /43 m
1,103
—
[1]
Ru2Be3
Мп2О3
c/80, Ia3
1,142
—
[1]
RuBe2
MgZn2
hP12, P63/mmc
0,596
0,918
[1]
Ru2Be17
Th2Ni|7
hP38, P63/mmc
0,4203
1,090
[3]
Ru3Bel7
Ru3Be17
сП 60, I m3
1,1337
—
[4]
Литература
Obrowski W. // Metall. 1963. Bd. 17. N 2. S. 108-112.
Misch L // Metallwirtschaft. 1936. Bd. 15. S. 163-166.
Верхоробин Л.Ф., Ковтун Г.П., Круглых A.A. и др. // Изв. АН СССР. Металлы. 1971. № 6. С. 168-171.
Sands D.E., Johnson G.R., Krikorian O.N. et al. // Acta Crystalloer. 1962. V. 15. N 12. P. 1191-1195.
Л.В. Молчанова
Be-S. БЕРИЛЛИЙ-СЕРА
В системе установлено образование соединения BeS, имеющего ГЦК решетку типа ZnS (символ Пирсона cf8, пр.гр. E43m) [X, 1, 2]. Параметр элементарной ячейки имеет значение в пределах: а = = 0,4853-6-0,4865 нм.
Соединение получено при сжигании порошка Be в парах S, а также в результате взаимодействия Be с сероводородом или карбида бериллия и S при температуре более 900 °C.
Литература
Дарвин Д., Баддери Д. Бериллий: Пер. с англ. / Под ред. М.Б. Рейфмана. М.: Изд-во иностранной литературы, 1962. 324 с.
Папиров И.И. Структура и свойства сплавов бериллия. М.: Энергоиздат, 1981.
Be^Sb. БЕРИЛЛИЙ-СУРЬМА
Диаграмма состояния Be—Sb не построена.
При измерении электрического сопротивления пленки, в которой содержание Sb менялось от 0 до 100 %, сделано предположение, что в системе образуется единственное соединение Sb2Be3, обладающее не металлическими свойствами [Ш, 1]. Согласно данным работы [2] в системе существует еще одно соединение SbBe13 с кубической решеткой типа NaZn13 (символ Пирсона сЕ112, пр.гр. РтЗсУ
Литература
Угай Ю.А., Годин В.Л., Анохин В.З. // Журнал неорганической химии. 1964. Т. 9. № 1. С. 218-220.
Haase A., Martinez-Ripoll М. // Acta Crystallogr. В. 1977. V. 33. N 2. Р. 555—557.
Л.В. Молчанова
Be^Sc. БЕРИЛЛИЙ-СКАНДИЙ
В системе установлено образование трех промежуточных соединений: ScBe13, Sc2Be17 и ScBe5 [Ш]. Кристаллическая структура этих соединений указана в табл. 245.
В более ранней, чем работе [4], работе Е.И. Гладышевского [2] относительно соединения Sc2Be17 сообщается, что оно обладает гексагональной решеткой одного из типов R2X17 с параметрами а = = 0,761 нм, с = 0,750 нм (или другое кратное 0,375 нм значение).
Таблица 2 4 5. Кристаллическая структура соединений системы Be—Sc
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
ScBe13
NaZn13
сЛ 12, ЕтЗс
1,010
—
[1]
Sc2Be17
Th2Ni17
ЬР38, Рб^/ттс
0,761
0,750
[4]
ScBe5
CaCu5
ИР6, Рб/ттт
0,455
0,350
[2, 3]
Литература
Laube Е., Nowotny Н. И Monatsh. Chern. 1962. Bd. 93. S. 681—683.
Протасов B.C., Гладышевский Е.И. И Кристаллография. 1964. Т. 9. № 9. С. 267-268.
Гладышевский Е.И., Крипякевич П.И., Кузьма Ю.Б., Протасов В.С. // Вопросы теории и применения редкоземельных металлов: Сб. статей. М.: АН СССР, 1964. С. 153-154.
Гладышевский Е.И., Бодак О.И. И Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с.
Л.В. Молчанова
Диаграмма состояния Be-Si (рис. 349) приведена в справочнике диснрамми l„^КТРКТИЧеСКОМуДиаграмма состояния Be-Si (рис. 349) приведена в справочнике диснрамми l„^КТРКТИЧеСКОМуфаз.фаз.
Диаграмма состояния Be-Si (рис. 349) приведена в справочнике диснрамми l„^КТРКТИЧеСКОМу
Диаграмма состояния Be-Si (рис. 349) приведена в справочнике диснрамми l„^КТРКТИЧеСКОМу
фаз.
фаз.
Be—Se. БЕРИЛЛИЙ-СЕЛЕН
Диаграмма состояния Be—Se не построена. В системе установлено существование соединения BeSe [X, 1, 2], которое имеет кубическую решетку типа ZnS (символ Пирсона с№, пр.гр. ГАЗт) с параметром элементарной ячейки а = 0,5139 нм. Проведенные в работе [3] опыты свидетельствуют о возможности получения сплавов Be, содержащих 0,05 % (масс.) (0,006 % (ат.)) Se.
Литература
Папиров И.И. Структура и свойства сплавов бериллия. М.: Энергоиздат, 1981. 367 с.
Zachariasen W. // Z. physik Chemie. 1926. Bd. 119. S. 436.
Kaufmann A.R., Gordon P., Lillie D.W. // Trans. ASM. 1950. V. 42. P. 785—844.
Л.В. Молчанова
Be—Si. БЕРИЛЛИЙ-КРЕМНИЙ
Отсутствие промежуточных фаз подтверждено в ряде работ [X, Э]. Эвтектическая реакция Ж •* (Be) + (Si) протекает при температуре 1090 °C и содержании -33 или 38,5 % (ат.) Si [X]. По данным микроскопического и рентгеновского методов анализа взаимная растворимость компонентов незначительна [X, Э, Ш]. Предполагается, что в присутствии Si переход рВе в «Ве происходит по перитектической реакции Ж + рВе ^ аВе [Э].
Литература
Masing G., Dahl О. II Wiss. Veroff. Siemens-Konzern. 1929. Bd. 8. S. 248—256.
Л.В. Молчанова
Be—Sm. БЕРИЛЛИЙ-САМАРИЙ
Диаграмма состояния не построена. В системе установлено существование соединения SmBe13, имеющего ГЦК решетку типа NaZn13 (символ Пирсона cF112, пр.гр. Fm3c) с параметром элементарной ячейки а = 1,0251+1,0325 нм [1—3]. Соединение синтезировалось как путем непосредственного сплавления компонентов, так и путем предварительного восстановления Sm2O3 La с последующим взаимодействием паров Sm с бериллиевой фольгой.
Литература
Гладышевский Е.И., Крипякевич П.И., Францевич Д.П. I/ Кристаллография. 1963. Т. 8. № 5. С. 788-789.
Матюшенко Н.Н., Карев В.Н., Верхоробин Л.Ф. // Журнал неорганической химии. 1963. Т. 8. № 7. С. 1788.
Bucher Е„ MajtaJ.P., Hull G.W. el al. H Phys. Rev. В. 1975. V. 11. Nt. { p. 440-449.
|Л.В. Молчанова
pe-Sn. БЕРИЛЛИЙ-ОЛОВО
Информация о взаимодействии Be с Sn приведена в работах ’X. i, 1]. На рис. 350 представлена диаграмма состояния системы Be—Sn Io данным работы [Э], которая относится к числу систем с монотек- ическим (при 1280 ° С) и эвтектическим (при 231,9 °C) превращени- ми. По составу эвтектика близка к чистому Sn. В твердом состоянии йстворимость компонентов друг в друге близка к нулю. В жидком In растворимость бериллия возрастает от 0,0006 % (по массе) при 40 °C до 0,21 % (по массе) при 1200 °C. Растворимость Be в жидком In при температурах 600—820 °C определена в работе [1]. Получение результаты аппроксимированы уравнением Igx = 0,93 — 3800/Г, де х — Be, % (по массе); Т — температура, К.
0 Зак. 1534
Sn, % (no массе)
0 40 60 70 80909598100
01020 304050607080 90 100
BeSn, Vo (am.)Sn
Рис. 350. Be—Sn
Литература
Кобер В.И., Лебедев B.A., Ничков И.Ф. и др. // Изв. АН СССР. Металлы. 1974. № 3. С. 104-106.
Л.В. Молчанова
Be^Sr. БЕРИЛЛИЙ-СТРОНЦИЙ
Диаграмма состояния Be—Sr не построена. По данным работ [Ш, 1] при нагреве в вакууме до 1200—1250 °C окиси Sr и Be было получено соединение SrBe13, которое имеет ГЦК решетку типа NaZn13 (символ Пирсона сЕ112, пр.гр. Fm3c), а = 1,0157*0,0001 нм.
Литература
Матюшенко Н.Н., Верхоробин Л.Ф., Карев В.Н. // Кристаллография. 1964. Т. 9. № 2. С. 273-275.
=СП. Алисова
£ Be-Та. БЕРИЛЛИЙ-ТАНТАЛ
Диаграмма состояния Ве—Та не построена. В системе установлено I существование шести соединений: Та2Ве, Та3Ве2, ТаВе2, ТаВе3, I Та2Ве17 и ТаВе12 [Э, 1] (табл. 246). По данным работы [Э] темпера- f тура плавления Та2Ве17 равна 1980 °C, а ТаВе12 — 1850 °C.
Таблица 2 4 6. Кристаллическая структура соединений системы Ве—Та
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
С
Ta2Be
А12Си
tfl 2, 14/mem
0,600-0,601
0,489-0,490
[2—4]
Ta3Be2
U3Si2
tP\O, P4/mbm
0,650
0,332
[5]
ТаВе2
MgCu2
cF24,
0,651
—
[5]
Fdim
0,6507
—
[6]
ТаВе3
NbBe3
hR12,
0,453
0,295
[5]
R3m
Та2Ве17
Nb2Be17
AR19,
0,7388
1,074
[5]
R3m
0,739
1,076
[7]
ТаВе12
ThMnl2
1126, I4/mmm
0,7330-0,7337
0,4256-0,4267
[Э, 1]
Ж Литература
Е 11- Папиров И.И. Структура и свойства сплавов бериллия. М.: Энергоиздат, 1981.
# . 367 с.
е 2. Ganglberger Е., Nowotny Н., Benesovsky F. // Monatsh. Chern. 1965. Bd. 94. S.
*- 1206-1208.
83. Havinga E.E., Damsa H., Kannis J.M. И J. Less-Common Met. 1972. V. 27. N 3.
| P. 281-291.
84. Gangleberger E., Laube E., Nowotny H. // Monatsh. Chern. 1965. Bd. 96.
f S. 242-245.
55. Zalkin A., Sands D.E., Bedford R.G., Krikorian O.H. // Acta Crystallogr. 1961.
^ V. 14. N 1. P. 63-65.
X6. Stumke M., Petzow G. II 7-. Metallkunde. 1975. Bd. 66. N 4. S. 292—295.
$7. Paine R.M., Carabine J.A. // Acta Crystallogr. 1960. V. 13. N 8. P. 680—681.
I 20*Л.В. Молчанова
Be—Tb. БЕРИЛЛИЙ—ТЕРБИЙ
Диаграмма состояния Be—Tb не построена. По данным работ [Ш, 1—3] в системе установлено существование соединения ТЬВе13, имеющего ГЦК решетку типа NaZn13 (символ Пирсона сР112, пр.гр. Fm3c) с параметром элементарной ячейки а = 1,0247-5-1,0254 нм. Соединение ТЬВе13 получено как непосредственным сплавлением компонентов, так и предварительным восстановлением окиси тербия бериллием с последующим сплавлением.
Литература
Bucher Е., Majta J.P., Hull G.W. et al. // Phys. Rev. B. 1975. V. 11. N 1. P. 440-449.
Гладышевский Е.И., Крипякевич П.И., Францевич Д.П. // Кристаллография. 1963. Т. 8. № 5. С. 788-789.
Матюшенко Н.Н., Карев В.Н., Свинаренко О.П. // Украинский физический журнал. 1963. Т. 8. № 11. С. 1266-1267.
Л.В. Молчанова
Be-Тс. БЕРИЛЛИЙ-ТЕХНЕЦИЙ
Диаграмма состояния Be—Тс не построена. Авторы работы [1] предположили наличие соединения Ве22Тс с кристаллической структурой, аналогичной структуре Be22Re, а именно то, что соединение Ве22Тс изотипно соединению ZrZn22 (символ Пирсона сА184, пр.гр. Fd3m). Предсказано [1] существование стабильного или метастабиль- ного соединения ВеТс с кристаллической структурой типа CsCl (символ Пирсона сР2, пр.гр. РтЗт).
Литература
Okamoto Н., Tanner L.E. II Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 4. P. 355-356.
Г.К. Алексеенко
Be—Те. БЕРИЛЛИЙ—ТЕЛЛУР
Диаграмма состояния Be—Те не построена. В системе установлено существование соединения ВеТе, имеющего ГЦК решетку типа ZnS (символ Пирсона cF8, пр.гр. Р43т) с параметром элементарной ячейки а = 0,5626(6) нм [X]. Некоторые свойства соединения описаны в работах [1, 2].
Литература
Чижиков Д.М., Счастливый В.П. Теллур и теллуриды. М.: Наука, 1966. 219 с.
Sakar R.L., Chatterjee S. И J. Physics С. 1977. V. 10. P. 57-62.
Л.В. Молчанова
Be—Th. БЕРИЛЛИЙ-ТОРИЙ
Взаимодействие Be c Th рассмотрено в справочниках [X, Э, Ш]. На рис. 351 приведена ориентировочная диаграмма состояния системы, построенная на основании результатов микроскопического, рентгеновского, термического анализов, а также измерения твердости сплавов по данным работы [1] с поправкой температур плавления Be и Th и превращения аВе = рВе согласно принятому стандарту. В системе существует единственное соединение ThBe13, структура которого указана в работе [X]. Соединение плавится конгруэнтно при -1930 °C. При температуре 1240 °C и содержании 38,5 % (ат.) Be кристаллизуется эвтектика: Ж = ThBe13 + (aTh). Характер взаимодействия между ThBe13 и Be окончательно не установлен. Предположительно при температуре 1330 °C и содержании 0,03 % (ат.) Th протекает перитектическое превращение: Ж + ThBe13 = (РВе). Растворимость Th в Be в интервале температур 20—1250 °C не превыша-
Рис. 351. Be-Th
ет 0,01 % (ат.). Соединение ThBe13 имеет ГЦК решетку типа NaZn13 (символ Пирсона cF112, пр.гр. Fm3c) с параметром элементарной ячейки а = 1,0383-4,0399 нм [X, Э, Ш, 2].
Литература
Бадаева Т.А., Кузнецова Р.И. // Строение сплавов некоторых систем с ураном и торием: Сб. статей. М.: Госатомиздат, 1961. С. 358—368, 423—427.
Bucher Е., Majta J.P., Hull G.W. et al. // Phys. Rev. B. 1975. V. 11. N 1 p. 440-449.
Л.В. Молчанова
Be-Ti. БЕРИЛЛИЙ-ТИТАН
Взаимодействие Be c Ti описано в работах [X, Э, Ш, 1—3]. На рис. 352 приведен обобщенный гипотетический вариант диаграммы состояния Be—Ti [4]. Бериллий заметно понижает температуру р « «-превращения Ti, расширяя область существования фазы р. Значе-
§ ^. ^
III II Ti, % (па массе)
Рис. 352. Be-Ti BeTi,4.(am)Ti
ния растворимости Be в aTi и PTi не однозначны. По данным работы [1] максимальная растворимость Be в pTi и aTi составляет, соответственно, 2 % (ат.) при 980 °C и 0,2 % (ат.) при 810 °C, а по данным работы [2] растворимость Be в pTi — 5,1 % (ат.) при 1030 °C и в aTi менее 0,05 % (ат.). Растворимость Ti в Be очень мала. При температуре 900—1000 °C она составляет 0,01—0,02 % (ат.) Ti [4]. В системе установлено существование соединений: TiBe.2, Ti2Be17 (модификации а и Р), TiBe3 и TiBe2. Относительно образования соединения TiBe(Ti4Be3) [X, Э] нет единого мнения. Если в работе [1] показано образование соединения TiBe с гексагональной структурой, то в других работах [2, 3] данные о наличии в системе соединения TiBe не получили подтверждения. Характер образования соединений в системе окончательно не установлен. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 247. Соединение Ti2Be17 существует в двух полиморфных модификациях [Э, 4]: aTi2Be17 (модификация, богатая Ti) и pTi2Be17 (модификация, богатая Be). Обе модификации могут существовать совместно в широком диапазоне температур.
Таблица 2 4 7. Кристаллическая структура соединений системы Be—Ti
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
С
TiBe2
MgCu2
cF24, Fd^m
0,6427-0,6451
—
[X, 4]
TiBe3
NbBe3
hRYl, R3m
0,449
2,132
[Э, 5]
<xTi2Bel7
Nb2Be,7 (Th2Znl7)
hR19, R3m
0,7392
1,079
[Э]
pTi2Be|7
Th2Ni17
hP38, P63l mmc
0,736
0,730
[Э, П]
TiBe, 2
ThMnl2
tf26, R/mmm
0,735
0,419
[5]
В работе [б] сообщается о метастабильной фазе (г|), полученной при закалке от 1700 °C сплава, содержащего 36 % (ат.) Be, со скоростью 107 °С/с. Эта фаза имеет гексагональную структуру с параметрами а = 0,8609 нм, с = 0,7836 нм. В работе [7] диаграмма состояния системы построена расчетным путем.
Литература
Обината Итизи, Курихара Кэнсукэ, Симура Мунзаки И Титаниуму. 1962. Т. 10. № 7. С. 160-166.
Hunter D.B. И Trans. AIME. 1966. V. 236. Р. 900-902.
Aldinger F., Wellner P. И 1. Metallkunde. 1970. Bd. 61. N 5. S. 344-349.
Папиров И.И. Структура и свойства сплавов бериллия. М.: Энергоиздат, 1981. 367 с.
Von Goldbeck О. H Atomic Energy Review. Special. Issue N 4. Beryllium: Physico- Chemical properties of its Compounds and Alloys. Vienna. International Atomic Energy Agency, 1973. P. 45-61.
Варич Н.И., Петрунина A.H., Савич В.И. 11 Изв. вузов. Цветная металлургия. 1976. № 5. С. 158-159.
Kaufman L., Tanner L.K. И Calphad. 1979. V. 3. N 2. Р. 91-107.
Л.В. Молчанова
Be—Тт. БЕРИЛЛИЙ—ТУЛИЙ
Диаграмма состояния не построена. По данным работ [Ш, 1—3] в системе установлено существование соединения ТтВе13, обладающего ГЦК решеткой типа NaZn13 (символ Пирсона сЛ12, пр.гр. ГтЗс) с параметром элементарной ячейки а = 1,0189*1,0199. Соединение получено как путем непосредственного сплавления компонентов, так и путем предварительного восстановления окиси Тт бериллием с последующим сплавлением. В работе [3] определено, что ТтВе13 плавится конгруэнтно при -1900 °C.
Литература
Матюшенко Н.Н., Карев В.Н., Свинаренко О.П. // Украинский физический журнал. 1963. Т. 8. № 11. С. 1266-1267.
Гладышевский Е.И., Крипякевич П.И., Францевич Д.П. //Кристаллография. 1963. Т. 8. № 5. С. 788-789.
Bucher Е., Majta J.P., Hull G.W. et al. // Phys. Rev. B. 1975. V. 11. N 1. p 440-449.
Л.В. Молчанова
Be—U. БЕРИЛЛИЙ—УРАН
На рис. 353 приведена диаграмма состояния Be—U, построенная по результатам термического и микроскопического анализов литых образцов [X, 1]. Система характеризуется образованием одного соединения и наличием области несмешиваемости в жидком состоянии. Соединение UBe13 плавится конгруэнтно при -2000 °C. При температуре -1090 °C и содержании 97,0 % (ат.)П соединение UBe13 образует эвтектику с yU. Монотектическая точка находится при температуре 1590 °C и содержании 97,5 % (ат.) Be. Растворимость Be в уU составляет 1,6 % (ат.) при 1075 °C и практически отсутствует в ри и «U. Соединение имеет ГЦК решетку типа NaZn13 (символ Пирсона сР112, пр.гр. Fm3c). Значения параметра элементарной ячейки по данным различных исследований различаются между собой, что, по-видимому, связано с некоторой областью гомогенности этого соединения: а = 1,024*1,037 нм [1—5].
Be, % (no массе)
Литература
Папиров И.И. Структура и свойства сплавов бериллия. М.: Энергоиздат, 1981. 367 с.
Baenziger N.C., Rundle R.E. // Acta Crystallogr. 1949. V. 2. P. 258.
Бадаева T.A., Алексеенко Г.К., Кузнецова Р.И. // Физико-химия сплавов и тугоплавких соединений с торием и ураном: Сб. статей. М.: Наука, 1968. С. 128—136.
Иванов М.И., Тумбаков В.А. // Атомная энергия. 1959. Т. 7. № 1. С. 33—36.
Koehler W.C., Singler J., Coffinberry A.S. II Acta Crystallogr. 1952. V. 5. N 3. P. 394.
Be-V. БЕРИЛЛИЙ-ВАНАДИЙ
Взаимодействие Be с V рассмотрено в работах [X, Э, Ш, 1]. Ориентировочная диаграмма состояния системы Be—V приведена на рис. 354 [1]. В системе образуются два соединения: VBe2 с температурой плавления -1980 °C [X] и VBe12 с температурой плавления -1700 °C [Э, III]. Эвтектика VBe2 + (V) кристаллизуется при содержании 49,9 % (ат.) V и температуре 1680 °C [1], 1650 °C [X] и 1630±50 °C [М].
Рис. 354. Be-V
Ванадий не растворяется в заметных количествах в рВе [Э].
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 248.
В работе [6] предположено существование стабильной или мета- стабильной фазы BeV, изотипной CsCl или СгВ.
Таблица 2 4 8. Кристаллическая структура соединений системы Be—V
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
VBc2
MgZn2
API 2, РЬ^ттс
0,4394
0,7144
[X]
VBe12
ТЬМП|2
1/26, 14/ттт
0,7266 0,7278
0,735
0,4184 0,4212
0,424
[Э, 2, 3]
[Э, 4]
[Ш, 5]
Литература
Ефимов Ю.В., Барон В.В., Савицкий Е.М. Ванадий и его сплавы. М.: Наука, 1969. 254 с.
Крипякевич П.И., Гладышевский Е.И. // Доклады АН СССР. 1955. Т. 104. № 1. С. 82-84.
Черкашин Е.Е., Гладышевский Е.И., Крипякевич П.И. и др. // Журнал неорганической химии. 1958. Т. 3. № 3. С. 650—653.
Batchelder F.W., Rabuchle R.F. И Acta Crystallogr. 1957. V. 10. P. 648-649.
Gillam E., Rooksey H.P. // Acta Crystallogr. 1964. V. 17. P. 762—763.
Tanner L.E. // Acta Metall. 1980. V. 28. N 12. P. 1805-1816.
Л.В. Молчанова
Be-W. БЕРИЛЛИЙ—ВОЛЬФРАМ
Диаграмма состояния Be—W (рис. 355) построена на основании данных работ [X, Э, III, 1—7]. В системе существуют три промежуточные фазы: WBe2, WBe12, WBe22 и твердые растворы на основе чистых компонентов: (W), (аВе) и (PBe). Растворимость W в (рВе) составляла 0,05 % (ат.), растворимость Be в (W)5 % (ат.) при
эвтектической температуре -2100 °C и 3 % (ат.) при температуре 1000—1300 °C [1]. Фаза WBe2 плавится конгруэнтно при -2250 °C [7], интервал гомогенности 28—36 % (ат.) W. Между (W) и (WBe2) образуется эвтектика при температуре 2100±50 °C и содержании 60 % (ат.) W [1]. Фаза WBe12 (7,7 %) (ат.) W) образуется по перитектической реакции при взаимодействии расплава и WBe2 при температуре < 1750 °C [7]. Фаза WBe22 (4,3 % (ат.) W) образуется по перитектической реакции при взаимодействии расплава и WBe| 2. Температура этой реакции не установлена [2, 3]. В работе [1] последнему соединению приписана формула WBe20. Фаза WBe24 (4 % (ат.) W), стабильная в узком концентраций интервале, обнаружена методом диффузионных пар при температуре 900— 1200 °C [4]. Существование этой фазы как равновесной вызывает сомнение
tv, °/o (no массе)
BeW,%(am.)W
Рис. 355. Be—W
и она не показана на диаграмме. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 249.
Кроме того, предполагается существование в системе метастабиль- ной фазы WBe со структурой типа CsCl или СгВ [8].
Таблица 2 4 9. Кристаллическая структура соединений системы Be—W
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
WBe2
MgZn2
API 2, Р63/ mmc
0,4559 )
0,7339
[1]
WBel2 « 1000 °C)
ThMnl2
tZ26, 14! пинт
0,7234-0,7362
0,4216-0,4232
[4-6]
WBe22
Zn22Zr
сР184, Fd3m
1,1628-1,1640
—
[6, 7]
WBe м
—
0,7865
1,2755
[4]
Тетрагональная сингония.
Литература
Goldshmidt HJ., Ham W.M. // J. Less-Common Met. 1966. V. 10. NT P. 57—65.
Самсонов Г.В. // Успехи химии. 1966. T. 35. № 5. С. 779—822.
Васина Е.А., Панов А.С. // Изв. АН СССР. Металлы. 1974. № 1. С. 119-121.
Аржаный П.М., Волкова Р.М., Прокошкин Д.А. // Изв. АН СССР. ОТН. Металлургия и топливо. 1962. № 6. С. 162—166.
5. Крипякевич П.И., Гладышевский Е.И. // Кристаллография. 1963. № 3. С. 449.
Von Batchelder F.W., Raeuchle R.F. // Acta Crystallogr. 1960. V. 13. N 8.
P. 680-681.
*7. Okamoto H., Tanner L.E. II Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 4.
P. 356-358.
8. Tanner L.E. П Acta Metall. 1980. V. 28. N 15. P. 1805-1816.
KB. Поварова
Be-Y. БЕРИЛЛИЙ—ИТТРИЙ
Взаимодействие Be c Y рассмотрено в работах [Э, Ш, 1,2]. Ориентировочная диаграмма состояния Be—Y приведена на рис. 356 [Э]. В сплавах системы существует единственное соединение YBe13, которое образует две эвтектики: с иттрием и бериллием, соответственно, при температурах 1070 и -1284 °C.
Ч,°/о(по массе)
Рис. 356. Be—Y
Растворимость Y в (Be) изучена в работах [1, 2] с помощью высокотемпературной рентгенографии и активационного анализа диффузионно-насыщенных слоев с применением изотопа 90У. Не наблюдалось увеличения параметров решетки Be в сплаве с содержанием иттрия 0,1 % (ат.), что свидетельствует о незначительной растворимости Y в Be в твердом состоянии [1]. Согласно данным работы [2] растворимость Y в Be уменьшается от 0,025 % (ат.) при температуре 1220 °C до 0,008 % при температуре 1100 °C.
Соединение YBe13 обладает ГЦК решеткой типа NaZn13 (символ Пирсона cF112, пр.гр. Fm3c) с параметром элементарной ячейки а = - 1,0237^1,0254 нм [Э, Ш].
Литература
Ананьин В.М., Гладков В.П., Зотов В.С. и др. // Общие закономерности а строении диаграмм состояния металлических систем: Сб. статей. М.: Наука. 1973 С. 184-185.
Амоненко В.М., Иванов В.Е., Тихвинский Г.Ф. и др. // Физика металле® и металловедение. 1962. Т. 14. № 6. С. 852—856.
Л.В. Молчим,ви
Be-Yb. БЕРИЛЛИЙ-ИТТЕРБИЙ
Взаимодействие Be с Yb рассмотрено в работах [Э, Ш, М, 1—oj Предполагаемая диаграмма состояния приведена на рис. 357 по данным работы [М].
Методами металлографического, термического и рентгеновскою анализов установлено существование в системе соединения Ybik13,
Be, % (am)Be
Рис. 357. Be-Yb
авящегося конгруэнтно при -1900 °C. Предполагается небольшая створимость Yb в Be [Э]. Соединение YbBe13 относится к структурному типу NaZn13 (символ Пирсона сРИ-!, пр.гр. РтЗс) с параметром элементарной ячейки а = 1,0182 [III, 2], а = 1,019 нм [III, 1].
Лиература
Гладышевский Е.И., Крипякевич П.И., Францевич Д.П. // Кристаллография. 1963. Т. 8. № 5. С. 788-789.
Матюшенко Н.Н., Карев В.Н., Верхоробин Л.Ф. // Журнал неорганической химии. 1963. Т. 8. № 7. С. 1788.
Bucher Е„ Majta J.P., Hull G.W. et al. // Phys. Rev. B. 1975. V. 11. N 1. P. 440-449.
Л.В. Молчанова
Be—Zn. БЕРИЛЛИЙ-ЦИНК
Информация о взаимодействии Be с Zn приведена в работах [X, Э, Ш]. Диаграмма состояния системы не построена из-за трудности получения сплавов. Высокая летучесть цинка препятствует сплавлению его с бериллием даже в атмосфере аргона под давлением. При спекании порошков Be и Zn (1 % (по массе) Zn) при температуре до 1000 °C не было обнаружено каких-либо других фаз, кроме исходных компонентов [Э, Ш, 1]. Растворимость бериллия в жидком цинке составляет 1 % (ат.) при температуре 780 °C и уменьшается до 0,25 % (ат.) при температуре 600 °C [2, 3].
Литература
Папиров И.И. Структура и свойства сплавов бериллия. М/. Энергоиздат, 1981. 367 с.
Волкович А.В., Дубинин В.А., Кобер В.И. и др. // Теоретические и экспериментальные методы исследования диаграмм состояния металлических систем: Сб. статей. М.: Наука, 1969. С. 236—240.
Дубинин В.А., Лебедев В.А., Ничков И.Ф. и др. // Журнал физической химии. 1968. Т. 42. № 3. С. 678-681.
Л.В. Молчанова
Be—Zr. БЕРИЛЛИЙ-ЦИРКОНИЙ
Существует несколько вариантов диаграммы состояния Be—Zr [X, Э, 1], имеющих существенные различия. Они касаются количества, состава и областей гомогенности соединений, образующихся в системе.
На рис. 358 приведена диаграмма состояния, обобщающая результаты исследований. В ее основу положены данные работы [2] с некоторыми уточнениями. В работе [2] исследование проведено методами микроскопического, термического, рентгеновского анализов и измерения твердости сплавов. Для приготовления сплавов исполь-
8e,°/o(no массе)
Be, °/o (no массе)Be
Рис. 358. Be—Zr
зованы Be и Zr чистотой, соответственно, 99,4 и 99,7 %. Из четырех соединений, образующихся в системе, только относительно соединения ZrBe2 существует единое мнение. Соединения ZrBe6 и ZrBe9, обнаруженные в работе [2], на диаграмме (рис. 358) показаны как ZrBe5 и Zr2Be)7, что сделано с учетом последующих тщательных исследований кристаллической структуры соединений. Отдано также предпочтение соединению ZrBe13, а не соединению ZrBe12 [Э, 1]. Соединения ZrBe2, ZrBe5 и Zr2Be17 образуются по перитектическим реакциям при температурах 1235, 1475 и 1555 °C, соответственно. При температуре 950 °C и содержании 34,8 % (ат.) или 5 % (по массе) Be кристаллизуется эвтектика ZrBe2 + (aZr); в работе [М] температура эвтектики указана 975 °C. Реакция между твердым раствором (PBe) и соединением ZrBe13 с участием жидкой фазы протекает при температуре 1275 °C. Учитывая температуру плавления бериллия, равную 1289 °C, следует считать, что эта реакция является эвтектической. Так как при температуре 1270 °C имеет место полиморфное превращение в чистом бериллии, то следует предполагать, что при температуре ниже 1275 °C со стороны Be имеет место еще одно нонвариантное превращение (указано штриховой линией).
Максимальная растворимость бериллия в (pZr) составляет 2,96 % (ат.) или 0,3 % (по массе) при температуре 965 °C, а бериллия в (aZr) — менее 1,0 % (ат.) или 0,1 % (по массе). Максимальная растворимость циркония в (аВе) — 0,03 % (ат.) или 0,3 % (по массе) [2]. Циркониевая сторона диаграммы состояния уточнена в работе
13], в которой установлено, что Be повышает температуру полиморфного превращения циркония. Максимальная растворимость Be в (BZr) наблюдается при температуре 970—980 °C и составляет 0,6 % (но массе). Растворимость Be в (aZr) при температуре 860—865 °C рдвна 0,55 % (по массе). Согласно работе [1] растворимость Zr в Be не превышает 0,1—0,3 % (по массе). Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 250.
В работах [6, 7] приведены диаграммы состояния, построенные расчетным путем.
Таблица 2 5 0 Кристаллическая структура соединений системы Be—Zr
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
С
ZrBe2
A1B2
АРЗ, Р6/ттт
0,382
0,324
[X]
0,3814
0,3230
[1]
ZrBe5
CaCu5
hP6, P6/mmm
0,456-0,4564
0,347-0,348
[4, 5]
Zr2Be17
Th2Znl7
hR19, R3m
0,733
1,076
141
0,7458
1,0997
[5]
ZrBel3
NaZn,3
cF\\2, Fm3c
1,0028-1,009
—
[X, 2. 4]
Литература
Папиров И.И. Структура и свойства сплавов бериллия. М.: Энергоиздат, 1981. 367 с.
Емельянов В.С., Годин Ю.Г., Евстюхин А.И., Русаков А.А. // Атомная энергия. 1960. Т. 9. № 1. С. 33-38.
Адамова А.С., Иванов О.С. // Физико-химия сплавов циркония: Сб. статей. М.: Наука, 1968. С. 30-36.
Бадаева Т.А., Алексеенко Г.К., Кузнецова Р.И. // Физико-химия сплавов и тугоплавких соединений с торием и ураном: Сб. статей. М.: Наука, 1968. С. 128—136.
Zalkin A., Bedford R.G., Sands D.E. // Acta Crystallogr. 1959. V. 12. N 9. P. 700.
Kaufman L„ Tanner L. // Calfad. 1979. V- 3. N 2. P. 91-107.
Sanders N. // Calphad. V. 9. N 4. P. 297-309.
Л.В. Молчанова
Bi—Br. ВИСМУТ—БРОМ
Диаграмма состояния Bi—Br построена частично в интервале Bi—BiBr3 в работе [1] и приведена на рис. 359. При проведении исследований [1] соединение BiBr3 было синтезировано в эвакуированных ампулах из специального стекла при взаимодействии Bi с
парами Вг. Затем были приготовлены сплавы Bi с BiBr3 путем нагрева соответствующих смесей в тех же условиях, что и соединение BiBr3, с использованием очищенного Bi и BiBr3, содержащего 45,6 % (по массе) Bi. Исследование [1] выполнено методами дифференциального термического анализа, визуального наблюдения и декантации.
Точка максимума на кривой расслоения жидкого Bi и BiBr имеет координаты: 538 °C и 50 % (ат.) Bi. Эвтектика BiBr3 + BiBr содержит 60 % (ат.) Bi и плавится при температуре 205 °C, а эвтектика BiBr + + Bi — при температуре 263 °C и содержит 99,9 % (ат.) Bi. При температуре 158 °C BiBr3 претерпевает полиморфное превращение.
В работе [2] имеются сведения о структуре трех модификаций BiBr3, а также о существовании и структуре еще одного соединения BiBrj 1б7, состав которого не подчиняется правилам валентности. Данные о кристаллической структуре соединений приведены в табл. 251.
+
Таблица 251. Кристаллическая структура соединений системы Bi—Вт [2J
Соединение
Прототип
Пр.гр., СИНГОНИЯ
Параметры решетки, нм
а
b
С
В1Вг3
В1С13
Р2,3, кубическая
0,923
—
—
aBiBr з
aBiBr3
Р^/а, моноклинная
0,8429
0,9848
0,6756
pBiBr з*
А1С1Э
С 2/ т, моноклинная
0,7249
1,2528
0,6849
B№IJ67
®'C1|,|67
Рппт, ромбическая
2,3852
1.5622
0,9139
BiBr'*'
Bit
С 2/т, моноклинная
1,3064
0,4338
2,0061
* Р = 109,65
Р = 110,68 р - 107,42
Литература
Yosim SJ„ Ransom P.L.D., Gallach R.A. et al. // J. Phys. Chern. 1962. V. 66. N 1. P. 28-31.
Benda H. // Z. Krist. 1980. Bd. 51. P. 271-285.
К.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский
Bi-C. ВИСМУТ-УГЛЕРОД
Диаграмма системы Bi—С не построена. Сведения о взаимодействии Bi с углеродом опубликованы в обзоре |Х] только по данным работ [1, 2], в которых была изучена растворимость углерода в жидком висмуте. При исследовании [1] жидкий метал,! (99,98 % (по массе) Bi), содержащий в ходе опыта примеси, % (по массе): < 0,005Si, < 0,005РЬ, < 0,00010, < 0,0001С, выдерживали в контакте с графитом до насыщения в интервале температур 300—750 °C в течение 1—3 ч, а затем быстро охлаждали, закаливая в холодной воде. При этом растворенный углерод выделялся в виде мелких кристаллов графита. Концентрацию углерода в образце определяли путем нагрева его в смеси с В120з при 750 °C и анализа выделившихся газов на содержание СО и СО2. Результаты исследований представлены ниже:
TeMiicpaiypa, С 300400500750
Растворимость углерода в жидком висмуте, % (по массе) 0,000160,000200,000240,00030
Значения растворимости углерода в жидком висмуте могут быть аппроксимированы уравнением
Igx, % = - (360/Г) - 3,17,
где х — С, % (по массе); Т — температура, К.
В работе [2] оценена растворимость углерода в расплавленном Bi. При температурах 1385, 1408 и 1490 °C она составляет 0,012, 0,0168, 0,023 % (по массе) С, соответственно [X]. По мнению авторов работы [1] метод определения углерода, использованный в работе [2], был недостаточно чувствительным, а техника эксперимента сомнительна. Теплота растворения углерода в жидком Bi составляет 6860±840 Дж/моль [1].
Литература
Griffith С.В., Mallett M.W. // J. Amer. Chern. Soc. 1953. V. 75. N 8 P. 1832-1834.
Ruff O., Bergdahl В. Ц Z. Anorg. All. Chem. 1919. Bd. 106. S. 91.
Т.Я. Великанова
Bi—Ca. ВИСМУТ-КАЛЬЦИЙ
Информация о взаимодействии Bi с Са приведена в работах [X, Э, Ш, 1—4]. Диаграмма состояния системы Bi—Ca (рис. 360), исследованная методами термического и микроструктурного анализа, опубликована в справочнике [Ш]. Она построена на основе экспериментальных данных работы [3]. Окончательный вид диаграммы состояния Bi—Ca следует считать еще не установленным.
всСа, °/« (ат )Са
Рис. 360. Bi—Ca
Согласно представленной диаграмме в системе существует конгруэнтно плавящееся приблизительно при 1350 °C соединение Ca3Bi2, претерпевающее полиморфное превращение при температуре 1090 °C. Согласно работам [Э, 5] стехиометрический состав соединения Ca3Bi2 следует изменить на Ca7Bi4. Фаза CaBi3 образуется по перитектической реакции при 505 °C. Эвтектика со стороны Са содержит до 98 % (ат.) Са и плавится при 840 °C [3] или 88 % (ат.) Са и 814 °C [4]. Горизонтали при температурах 500 и 325 °C отвечают по данным работы [3] полиморфным превращениям в Са. В некоторых работах указывается также на образование соединения Ca5Bi3 [2] и Ca2Bi [6]. Данные о кристаллической структуре соединений приведена в табл. 252.
Таблица 2 5 2. Кристаллическая структура соединений системы Bi—Са
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
ь
с
Ca7Bi 4
—
—, Рпта
0,846
0,969
1,274
[5]
Ca5Bi3
Ca5Sb3
оР32, Рпта
1,2722
0,9666
0,8432
[3]
Ca2Bi
La2Sb
tl\2,14!ттт
—
—
—
[6]
Ромбическая сингония.
Литература
1. Weeks J.R. И Trans. ASM. 1965. V. 58. N 2. Р. 302-322.
2. Martinez-Ripoll М., Haase A., Braver G. // Acta Crystallogr. B. 1974. V. 30. N 8. P. 2004-2006.
3. Смирнов М.П., Рудниченко B.E. II Журнал неорганической химии. 1963. Т. 8. № 6. С. 1402-1405.
4. Hoesel S. И г. Phys. Chern. (Leipzig). 1962. В. 219. S. 205-223.
5. Braver G., Muller O. // Angew. Chern. 1961. Bd. 73. S. 169-175.
6. Bruzzone G„ Merlo F. // J. Less-Common Met. 1982. V. 85. N 2. P. 285—306.
Л.Л. Зусман
Bi-Cd. ВИСМУТ—КАДМИЙ
Диаграмма состояния Bi—Cd описана в работе [X]. Дальнейшие исследования, сведения о которых имеются в работах [Ш, 1], подтверждают общий вид диаграммы состояния, приведенной в работе [X]. Диаграмма состояния Bi—Cd относится к простому эвтектическому типу с температурой эвтектики около 145 °C и концентрацией эвтектической точки около 45 % (ат.) Bi. Интерметаллические соединения в системе не обнаружены. Представленная на рис. 361
диаграмма состояния Bi—Cd построена по данным работы [1], в которой учтены результаты исследований границ областей твердых растворов на основе Bi и Cd, определенных путем измерения твердости и микротвердости [2, 3].
Растворимость Bi в твердом Cd по данным работы [3] при отдельных температурах приведена ниже:
Температура, "С 20100130
Растворимость Bi:
% (ат.) 0,2-0,30,9-1,01,9-2,0
% (по массе) (0,4-0,5)(1,7-1,8)(3,5-3,6)
Максимальная растворимость Bi в твердом Cd принята 2,8 % (ат.) или 5 % (по массе) [2]. Максимальная растворимость Cd в Bi составляет около 1,8 % (ат.) или 1 % (по массе) [2].
На основании исследований эффекта Холла и других электрических свойств в работе [4] делают вывод, что растворимость Cd в твердом Bi при температурах, близких к комнатной, составляет около 0,01 % (ат.). Для температуры эвтектического превращения в литературе приведены значения: 144 °C [X], 145,5 °C [Ш, 5]. Концентрация Bi в эвтектической точке по данным работ [1, 5, X, Ш] равна 45 % (ат.).
Литература
Вол А.Е. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Физматгиз,■ 1962. Т. 2. 984 с.
Новиков И.И. // Технология цветных металлов: Сб. научных трудов Московского института цветных металлов и золота и ВНИТО металлургов. М.: Металлургиздат, 1952. Т. 23. С. 24-34.
Глазов В.М., Корольков Г.А., Чистяков Ю.Д. // Изв. АН СССР ОТН. 1955. № 12. С. 131-135.
Иванов Г.А., Регель А.Р. // Журнал технической физики. Т. 25. № 1. С. 39—48.
Dobovisek В., Straus В. // Rudarsko-Met. Zbornik. 1960. N 3. Р. 273—279.
Л.Л. Рохлин
Bi-Ce. ВИСМУТ—ЦЕРИЙ
Информация о взаимодействии Bi с Се собрана в обзорах [X, Э, М]. Диаграмма состояния Bi—Се приведена на рис. 362 по данным работы [М]. Она построена на основе данных обзора IX] и уточнена в области концентраций 76—100 % (ат.) Bi в соответствии с обзором [Э].
Система Bi—Се характеризуется наличием следующих интерметаллических соединений: Ce2Bi, Ce5Bi3, Ce4Bi3, CeBi, CeBi2. Лишь одно из них — Ce4Bi3 образуется из расплава (при температуре 1740 °C), остальные получаются по перитектическим реакциям. Для двух реакций Ж + CeBi ** CeBi2 и Ж + Се^з ** CeBi установлены температуры 910 и 1630 °C, соответственно. Температуры протекания
двух других перитектических реакций с образованием соединений Ce5Bi3 и Ce2Bi не установлены. В системе кристаллизуются две эвтектики. Если со стороны Bi температура эвтектической реакции установлена и равна 271,4 °C, то со стороны Се эвтектическая линия проведена на диаграмме ориентировочно.
Кристаллическая структура двойных соединений системы Bi—Се приведена в табл. 253.
Таблица 2 5 3. Кристаллическая структура соединений системы Bi-Се [V-C]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
a
b
c
Се2В1
La2Sb
f/12, I4/mmm
0,45911
—
1,81539
Ce5Bi3
Mn5Si3
hP16, P63/ man
0,95313
—
0,65871
Се4Ве3
Th3P4
cm.
0,9672
—
—
143 d
CeBi
NaCI
cFS, Fm3m
0,65055
—
—
CeBi 2‘
CeBi2
aPl, Pl
0,65280
1,30564
1,18516
* а - 91,87°
; p - 103,03 ;
Y - 92,33°.
Е.И. Гладышевскш., О.И. Бодак, В.К. Печарский
Bi—Со. ВИСМУТ-КОБАЛЬТ
Диаграмма состояния Bi—Со характеризуется несмешиваемостью в жидком состоянии [X]. На рис. 363 приведена диаграмма состояния Bi—Со, при построении которой учтены результаты работ [1—2]. Температуры плавления Bi, Со и полиморфного превращения «Со = = еСо указаны согласно данным работы [М]. По результатам термического анализа с использованием Со чистотой 98 % (по массе) определены температуры монотектической и эвтектической реакций 1345 и 258 °C, соответственно [1]. Положение линии ликвидус в богатых Bi сплавах и температура эвтектики уточнены в работах [ 2—3 j. По данным измерения магнитной восприимчивости с использованием Bi чистотой 99,99 % (по массе) определена растворимость Со в расплаве Bi |2]:
Температура, 'С 780675600440320
Растворимость Со, %(ат.) 0,560,310,210,100,05
CaCaCo, % (am.)Co, % (am.)BLРис. 363. Bi—CoBLРис. 363. Bi—CoЛ.Л. ГузейЛ.Л. ГузейПолученная кривая приведена на рис. 363 (см. вставку). Согласно расчету содержание Со в эвтектике составляет 0,04 % (ат.), а темпе- $ ратура эвтектики 271,2 °C [2]. Химическим анализом жидкости, приведенной в равновесие с избытком Со при различных температурах (чистота 99,4 % Со, 99,999 % Bi), определена более низкая 8 растворимость Со в Bi: -0,35 % (ат.) при -730 °C и -0,035 % (ат.) 1 при -370 °C. Экстраполяцией определено содержание Со в эвтектике 0,007—0,012 % (ат.); термическим анализом сплава №, содержащего 0,5 % (ат.) Со, установлена температура эвтектики 271,5 °C [3]. По данным магнитных измерений определена максимальная раствори- мость Со в твердом Bi, равная 0,025—0,028 % (ат.) (4]. Магнитными же измерениями показано практическое отсутствие растворимости Bi в Со [5].
Ca
Ca
Co, % (am.)
Co, % (am.)
BL
Рис. 363. Bi—Co
BL
Рис. 363. Bi—Co
Л.Л. Гузей
Л.Л. Гузей
Литература
Lewkonja К. И г. Anorg. All. Chern. 1908. Bd. 59. N 3. S. 293-345.
Damm R, Scheil E, Wachtel R II Z. Metallkunde. 1962. Bd. 53. N 3. S. 196-203.
Week J.R. // Trans. ASM. 1965. V. 58. N 3. P. 302-322.
Tammann G., Oelsen W. // Z. Anorg. All. Chern. 1930. Bd. 186. N 3—4. S. 257-288.
Koster W., Horn E. // Z. Metallkunde. 1942. Bd. 43. N 9. S. 333-334.
Bi-Cr. ВИСМУТ—ХРОМ
Информация о взаимодействии Сг с Bi собрана в справочниках [X, Э, Ш]. По результатам микроструктурного и термического анализов, проведенных на сплавах Сг чистотой 98,97 % (Т^ = = 1553 °C, т.е. на 300 °C ниже истинного значения), установлено, что Bi и Сг не смешиваются ни в жидком, ни в твердом состояниях [1]. На рис. 364 приведена диаграмма состояния Bi—Сг, обобщенная в
Рис. 364. Bi-Cr
работе [2], которая характеризуется наличием большой области несмешиваемости в жидком состоянии. Предполагается, что при температуре -1553 °C протекает монотектическая реакция, а при температуре -271 °C — эвтектическая реакция. Растворимость Сг в жидком Bi, содержащем 0,05 % Mg, определена в работе [3] и представлена на рис. 364 (см. вставку). По данным работы [4] растворимость Сг в жидком Bi в интервале температур 482—1010 °C составляет -3,6- 10"3 % Сг (ат.) на каждые 100 °C, т.е. ниже, чем в работе [3].
Литература
Willifms R.S. // Z. Anorg. All. Chern. 1907. Bd. 55. N 1. S. 23-24.
Venkatraman M., Neumann J.P. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1988. V. 9. N 3. P. 271-273.
Week J.R. // Proc. U.N. Intern. Conf. Peaceful Uses At. Energy, Geneva. 1955. V. 9. P. 341-355.
Johnson J.W., Jesseman D.S. // Nuclear Sci. Abstr. 1962. V. 16. P. 6716.
КБ Поварова
Bi—Cs. ВИСМУТ-ЦЕЗИЙ
Диаграмма состояния Bi—Cs (рис. 365) построена на основании результатов термического и рентгеновского анализов [1]. В системе Bi—Cs существует четыре интерметаллических соединения. Соединения Cs3Bi и CsBi2 плавятся конгруэнтно при температурах 635 и 595 °C, соответственно; Cs3Bi2 и Cs5Bi4 образуются по перитектическим реакциям при температурах 501 и 418 °C [1]. В работе [2] температуры образования Cs3Bi и CsBi2 приведены равными -660 и 630 °C, соответственно. Кроме того, предполагается образование соединения Cs2Bi по перитектической реакции при 490 °C.
В системе со стороны Cs предполагается эвтектика, два других нонвариантных эвтектических превращения происходят при температурах 390 и 270 °C в сплавах при содержании 50 и 97 % (ат.) Bi, соответственно [1]. Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 254.
Рис. 365. Bi—Cs
Г а б л и ц a 2 5 4. Кристаллическая структура соединений системы Bi—Cs
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметр решетки а, нм
Источник
CsBi2
MgCu2
cF24, Bd3 т
0,9760
[1]
Cs3Bi
Cu3Au
сР4, РтЗ т
0,931
[3]
0,9305
[4]
Литература
Gnutzmann G., Klemm W. // Z. Anorg. All. Chem. 1961. Bd. 309. N 3 S. 181-188.
Журавлев H.H. 11 Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1958 Т. 34. № 4. С. 827-829.
Gnutzmann G„ Dorn F.W., Klemm W. // Z. Anorg. All. Chem. 1961. Bd. 309. N 3 S. 210-225.
Журавлев H.H., Смирнов В.A. // Кристаллография. 1959. T. 4. С. 534—537.
Л.Л. Зусман
Bi-Cu. ВИСМУТ-МЕДЬ
Диаграмма состояния Bi—Си, описанная в обзоре [X], уточнена в более поздних работах [1—4] и обобщена в работе [5].
На рис. 366 приведена диаграмма, построенная по данным работы [4]. В работе использован Bi и Си чистотой 99,999 % (по массе). Кривая ликвидус построена по результатам химического анализа
Рис. 366. Bi—Си
проб, взятых из расплава при различных температурах. При исследовании использован также термический анализ.
Система Bi—Си представляет собой простую систему эвтектического типа. Температура эвтектики составляет 270,6 °C, эвтектическая точка лежит близко к координате чистого Bi и соответствует 0,46 % (ат.), 0,14 % (по массе) Си [4].
В работе [3] вычислено, что эвтектика содержит 0,69 % (ат.) Си и плавится при 270 °C. Растворимость Bi в Си в твердом состоянии очень мала. В работе [1] металлографически определено, что при температуре 900 °C растворимость Bi в Си составляет -0,006 % (ат.), 0,025 % (по массе). С помощью непрямых методов анализа (механические испытания) установлен ретроградный характер солидуса и определено, что растворимость Bi в Си составляет 0,003 и 0,0003 % (ат.) при температурах 800 и 600 °C, соответственно [6]. В сплавах Bi—Си обнаружено присутствие метастабильного соединения, которое образуется при температуре ниже 300 °C [7]. Указанное соединение можно наблюдать металлографически, закаливая сплавы, содержащие 25—75 % (ат.) Си, после выдержки в течение 200 ч при различных температурах. Определить структуру соединения рентгенографически не представляется возможным. Методом микрорентгеноспектрального анализа установлен вероятный состав метастабильного соединения Cu5Bi2 [6].
Литература
Bassi G. И г. Metallkunde. 1957. Bd. 48. S. 394-395.
Taylor J.W. H Rev. Metall. 1957. Bd. 54. P. 960-970.
Oelsen W., Schurmann E., Buchholz D. // Arch. Eisenhuettenwes. 1961. Bd. 32. N 1. S. 39-46.
Nathans V.W., Leider M. II J. Phys. Chern. 1962. V. 66. P. 2012—2015.
Chakrabarty D.J., Laughlin D.E. // Bull. Alloys Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 2. P. 148-151.
Voce T„ Hallowes A.P.C. H J. Inst. Met. 1947. V. 73. P. 323-376.
Covington A.K., Groenwolt K., Howlett B.W. 11 J. Inst. Met. I960. V. 89. P. 291-292.
H.P. Бочвар
Bi—Dy. ВИСМУТ—ДИСПРОЗИЙ
Диаграмма состояния Bi—Dy построена в интервале концентраций 0—60 % (ат.) Bi по результатам ДТА, рентгено- и микроструктурного анализов и представлена на рис. 367 [1]. Для построения диаграммы состояния использован Bi чистотой 99,999 % (по массе) и Dy чистотой 99,9 % (по массе).
В системе установлено существование двух соединений. Соединение DyBi образуется конгруэнтно при температуре 2050 °C. Соединению, которое образуется по перитектической реакции при температу-
Bi, */• (no массе)
Рис. 367. Bi-Dy
pe 1515 °C, приписана формула Dy3Bi2. Поскольку фаза с формулой R3Bi2 в других системах Bi—РЗМ не обнаружена [2], указанное соединение, вероятно, имеет формулу Dy5Bi3 (37,5 % (ат.) Bi). При температуре ИЗО °C в системе кристаллизуется эвтектика, состав которой находится между 15 и 25 % (ат.) Bi. Растворимость Bi в Dy практически отсутствует. Кристаллическая структура соединений системы Bi—Dy приведена ниже (табл. 255).
Таблица 2 5 5. Кристаллическая структура соединений системы Bi—Dy
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
b
С
DyBi
NaCl
сРЗ,
0,62491
—
—
Закалка па воздухе
ЕтЗт
от 700 °C
0,62485
—
—
Закалка на воздухе от 900 °C [2]
Dy3Bi3
Y5Bi3
оР32, Рпта
1,19341
0,94214
0,81603
[М, V-C]
Литература
Gambino R.J. //J. less-Common Met. 1967. V. 12. N 5. P. 344—352.
Yoshihara K„ Taylor J.B., Calvert L.D., Despault J.G. // J. less-Common Met. 1975. V. 41. N 2. P. 329-337.
Е.И. Гладышевский, О.И. Водок, В. К. Печорский
Bi-Er. ВИСМУТ—ЭРБИЙ
Диаграмма состояния Bi—Er не построена. В системе установлено существование двух соединений ErBi и Er5Bi3. В работах [1—2] определена растворимость Ег в жидком Bi в интервале температур 500—825 °C. Данные работ [1, 2] по растворимости Ег в Bi приведены ниже:
525
625
725
825
0,29
0,62
1,14
1,89
0,24
0,64
1,41
2,67
Температура, °C
Растворимость Ег % (ат.):
[11
[2]
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 256.
Таблица 2 5 6. Кристаллическая структура соединений системы Bi—Ег
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
b
С
ErBi
NaCl
сРЗ, РтЗт
0,62023
—
Закалка от 700 °C [3]
0,62082
—
—
Закалка от 900 °C [3]
0,622
—
—
[4]
Er3Bi3
Y3Bi3
оР32, Рпта
1,18134
0,93402
0,80930
[М, V-C]
Литература
Ямщиков Л.Ф., Лебедев В.А., Ничков И.ф. и др. И Изв. вузов. Цветная металлургия. 1982. № 5. С. 98—99.
Петрашкевич С.Е., Дегтяр В.А., Внучкова Л.А. и др. // Научные сообщения II Всесоюзной конференции по строению и свойствам металлических шлаковых расплавов. Свердловск. 1976. Ч. 2. С. 12.
Yoshihara К., Taylor J.B., Calvert L.D., Despault J.G. // J. Less-Common Met. 1975. V. 41. N 2. P. 329-337.
Кузьмин P.H., Никитина C.B. // Кристаллография. 1963. Т. 8. С. 453—454.
Н.Р. Бочвар
Bi—Ей. ВИСМУТ-ЕВРОПИЙ
Диаграмма состояния Bi—Ен не построена. Растворимость Ен в жидком Bi исследована в интервале температур 350—550 °C [1]. Установлено, что растворимость Ег в Bi описывается уравнением log [% по массе] = 4,4823—2973/Т (где Т в К) и составляет 0,51; 2,34; 7,38 % (по массе) при температурах 350, 450, 550 °C, соответствен-
но. В работе [2] указано на существование трех соединений: Eu5Bi3, Eu4Bi3 и EunBi10, кристаллическая структура которых приведена в табл. 257.
Таблица 2 5 7. Кристаллическая структура соединений системы Bi—Ен
Соединение
Bi, ат. %
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Eu3Bi3
37,5
Y5Sb3
oPYl, Рпта
Eu4Bi3
42,9
Анти-ТЬ3Р4
cm, 143 d
EuHBil0
47,6
HO||Ge10
t/84,I4/mmm
Литература
1. Smith F.J. // J. Less-Common Met. 1972. V. 29. N 1. P. 73—79.
2. Taylor J.B., Calvert L.D., Wang Y. // J. Appl. Crystallogr. 1979. V. 12. P. 249-251.
H.P. Бочвар
Bi—Fe. ВИСМУТ-ЖЕЛЕЗО
В системе Bi—Fe стабильные интерметаллические соединения не образуются, взаимная растворимость в жидком и твердом состоянии очень мала [X]. Как сообщается в работе [1], надежные данные по растворимости Ее в жидком Bi получены на сплавах, приготовленных
ИЗ высокочистого Ее и Bi (чистота 99,999 %). Полученные данные описываются уравнением [2]
Igx = 2,26 - 3490/Т,
где х — Ее, % (ат.). Абсолютные значения растворимости Ее в жидком Bi приведены ниже, % (ат,) [2]:
Температура, °C 400450500550600650700
Растворимость Fe, % 0,00120,0028 0,00560,01050,01830,0300,047
Кривая растворимости Ее в жидком Bi показана на рис. 368 [Э].
Литература
Кубашевски О. Диаграммы состояния двойных систем на основе железа: Пер. с англ. / Под ред. Л.А. Петровой. М.: Металлургия, 1985. 184 с.
Weeks J.R. // Trans. ASM. 1965. V. 58. N 1. P. 302-322.
HP. Бочвар
Bi—Ga. ВИСМУТ-ГАЛЛИЙ
Изучению системы Bi—Ga посвящено значительное число работ [X, Э, Ш]. Диаграмма состояния (рис. 369) построена методом ДТА [1] с использованием Bi чистотой 99,95 % (по массе) и Ga чистотой 99,999 % (по массе).
В работе [2] приведена расчетная диаграмма системы Bi—Ga,
GaBi, °/« fam )Bi
Рис. 369. Bi-Ga
1 Зак. 1534
которая в основном подтверждает экспериментальные результаты, полученные в работе [1]. В системе двойные соединения не обнаружены. В жидком состоянии наблюдается расслаивание, критическая точка на кривой расслаивания соответствует 262 °C. При температуре монотектики 222 °C расслаивание жидкостей сохраняется при содержании Bi от 8,5 до 61,5 % (ат.). При температуре 29,48 °C и концентрации 0,22 % (ат.) Bi в системе кристаллизуется эвтектика. Взаимная растворимость компонентов практически отсутствует.
Литература
Predel В. // Z. physik Chemie. 1960. Bd. 24. N 3-4. S. 206-216.
Girard L., Bros J.P., Arden J.f.j. // Calphad. 1985. V. 9. N 2. P. 129-141.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
Bi—Gd. ВИСМУТ-ГАДОЛИНИЙ
Диаграмма состояния Bi—Gd (рис. 370) построена в интервале концентраций 0—60 ат. % Bi по результатам ДТА, металлографического и рентгеновского анализов [1] с использованием: Bi чистотой 99,999 % (по массе) и Gd чистотой 99,9 % (по массе).
010Gd010Gd
010
Gd
010
Gd
20 JO <#05060
% (am.)
Рис. 370. Bi—Gd
В системе установлено существование трех соединений: GdBi, Gd4Bi3 и Gd2Bi. Соединение GdBi образуется из расплава при температуре -2000 °C. Соединения Gd4Bi3 и Gd2Bi образуются по перитектическим реакциям при температурах 1520 и 1275 °C, соответственно. В противоположность работе [1] в работе [2] отрицается образование фаз типа R2Bi при взаимодействии Bi с тяжелыми редкоземельными металлами, но указывается на образование соединения Gd5Bi3. По аналогии с другими Bi-лантаноидными системами последнее соединение является предпочтительным. В работе [2] указывается на существование еще одной фазы, обозначенной Gd5+xBi3 и несколько отличающейся по составу от фазы Gd5Bk.
При содержании Bi -12 % (ат.) и температуре -975 °C в системе кристаллизуется эвтектика.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 258.
Таблица 2 5 8. Кристаллическая структура соединений системы Bi—Gd
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
GdBi
NaCl
сР8, Fm3m
0,6316
—
—
[Э]
•
0,63108
[2]
Gd^Bi^
Анти-
cm.
0,9383
[1]
Th3P4
143 d
0,9385
—
—
[3]
0,93858
[2]
Gd5Bi3
Mn5Si3
hP\b, РЬг/тст
0,9182
—-
0,6426
[4]
0,91580
0,64186
[2]
Gd5+xBi3
Y5Bi3
oP32, Pnma
0,82267
0,95313
1,20814
[2]
Литература
;1. Gambino R.I. // J. Less-Common Met. 1967. V. 12. N 5. P. 344—352.
Yjshihara K., Taylor J.B., Calvert L.D., Despault J.G. // J. Less-Common Met.
, 1975. V. 41. N 2. P. 329-337.
Hohnke D., Parthe E. // Acta Crystallogr. 1966. V. 21. P. 435.
Hohnke D., Parthe E; // J. Less-Common Met. 1969. V. 17. P. 291—296.
Е.И. Гладъииевский, О. И. Бодак,
? 21*В. Л. Печорский
Bi-Ge. ВИСМУТ-ГЕРМАНИЙ
Диаграмма состояния Bi—Ge (рис. 371) построена в работе [1] на основании данных работ [2—4]. Система Bi—Ge является простой эвтектической системой. Температура эвтектики близка к температуре плавления Bi. Согласно расчетам эвтектика содержит 0,02 [2] или
БеBL, "/<> (am.)Bi
Рис. 371. Bi-Ge
0,03 % Ge (ат.) [3]. Взаимная растворимость Ge и Bi в твердом состоянии незначительна. Значения растворимости Bi в Ge приведены ниже [4]:
Температура, °C 760865910936
Растворимость Bi, 105 % (ат.) 2,3-8142,3
Согласно приведенным данным солидус имеет ретроградный характер.
Литература
Olesinski R.W., Abbaschian E.J. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 6. P. 535-540.
Thurmond C.D., Kowalchik M. // Bell System Technical J. 1960. V. 39. P. 169-204.
Schweitzer D.G., Weeks J.R. // Trans. ASM. 1961. V. 54. P. 185—200.
Trumbore F.A., Spitzer W.G., Logan R.A., Luke C.L. 11 J. Elektrochem. Soc. 1962. V. 109. P. 734-738.
Е.И. Гладышевский, О. И. Бодак, В. К. Печарский
Bi—H. ВИСМУТ—ВОДОРОД
Растворимость водорода в жидком и твердом Bi практически отсутствует [X, 1, 2]. Доказано, что химическое взаимодействие в этой системе приводит к образованию газообразных гидридов BiH и BiH3, очень токсичных и термически нестабильных. Теплота образования BiH3 составляет 168 кДж/моль. В работе [1] сообщается также о возможном существовании твердого гидрида Bi2H2, который при нагреве на воздухе разлагается и быстро окисляется.
^ Литература
Галактионова Н.А. Водород в металлах. М.: Металлургия, 1967. 303 с.
Фромм Е., Гебхардт Е. Газы и углерод в металлах: Пер. с нем. / Под ред. Б.В. Линчевского. М/. Металлургия, 1980. 712 с.
В.И. Шаповалов
Bi—Hf. ВИСМУТ—ГАФНИЙ
Диаграмма состояния Bi—Hf (рис. 372) построена в работе [1].
Сплавы синтезировали в графитовых тиглях в атмосфере инер- . тного газа, приводили в равновесное состояние в течение 18 ч. Температуру ликвидус определяли многократной записью кривых нагрева f и охлаждения. Для получения сплавов использовали: Bi чистотой 99,999 %, Hf чистотой 98,8 % (по массе), содержание Zr в котором составляло свыше 1 %. Линия ликвидус системы Hf—Bi в интервале температур 300—700 °C (рис. 372) описывается уравнением
; Рис. 372. Bi-Hf
Igx = 2,166 - 2000/T,
где x — Hf, % (ат.); T — температура, К.
Растворимость Hf в жидком Bi приведена ниже:
Температура, °C 300400500600700
Растворимость Hf, %(ат.) 0,0470,1560,3700,7501,291
Предположительно в равновесии с жидкой фазой находится соединение HLBL.
Литература
1. Weeks J.R. // Trans. ASM. 1965. V. 58. N 1. P. 302-322.
С.П. Алисова
Bi—Hg. ВИСМУТ—РТУТЬ
Диаграмма состояния Bi—Hg (рис. 373) построена на основании результатов ДТА, микроструктурного и рентгеновского анализов. Сплавы синтезировали электролитическим способом или путем растворения в Hg соответствующих количеств Bi чистотой 99,998 %, Hg очищали химически и дважды перегоняли в вакууме.
Рис. 373. Bi—Hg
В системе Bi—Hg наблюдается образование эвтектики при температуре ниже температуры замерзания Hg не более чем на 0,6 °C. Растворимость Hg в Bi > 0,5 % (ат.). Растворимость Bi в Hg равна 1,65 и 1,85 % (ат.) при температуре 18 и 25 °C, соответственно.
Литература
Носек М.В., Ян-Шо-Сян // Изв. АН КазССР. Сер. химическая 1965. № 4. С- 26-32.
С.П. Алисова
Bi—Но. ВИСМУТ—ГОЛЬМИЙ
Диаграмма состояния Bi—Но не построена. В литературе имеются данные о существовании в системе двух соединений, кристаллическая структура которых приведена в табл. 259 [1]. В работе [2] установлена температура плавления соединения HoBi, которая равна 1772 °C.
Таблица 2 5 9. Кристаллическая структура соединений системы Bi—Но
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
HoBi
NaCl
cFS, Fm3m
0,62291
—
—
Hc^+J^
Y5Bi3
оР32, Рпта
0,81328
0,93820
1,18744
Литература
1. Yoshihara К., Taylor J.B., Calvert L.D., Despault J.G. H J. Less-Common Met. 1975. V. 41. N 2. P. 329-337.
2. Ковенская B.A., Авдусалимова M.H., Абулкаев B.H. // Теплофизика высоких температур. 1977. Т. 15. С. 1000.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
Bi—I. ВИСМУТ—ИОД
Диаграмма состояния Bi—I (рис. 374) построена в интервале концентраций 0—80 % (ат.) I по результатам ДТА, рентгеновского анализа, визуального наблюдения и декантации [1]. При исследовании использовали очищенный Bi и Bil3, содержащий 35,9 % (по массе) Bi. Соединение Bil3 синтезировали в вакуумированных ампулах из специального стекла при взаимодействии Bi с парами I. После удаления избытка I соединение Bil3 подвергали сублимации при пониженном давлении. Сплавы Bi с Bil3 готовили нагревом соответствующих смесей тем же способом, что и соединение.
Система Bi—I характеризуется наличием области несмешиваемости в жидком состоянии и образованием двух соединений Bil и Bil3. Точка максимума на кривой расслоения имеет координаты 458 °C и
I,¥e(m массе)I,¥e(m массе)СоединениеПрототипПр.гр.Параметры решетки, нмПримечаниеаьсВП з——0,750—2,068—AsiR30,7522—2,073—аВПВПСИт1,42450,44281,9968Р = 92,96°рвпВПСИт1,43861,44440,44300,44561,04931,0538Р = 107,87°Р - 107,64°уВП**Гекса гон Моноклг1льная сингс шная сингоьCUmНИЯ.[ИЯ.————СоединениеПрототипПр.гр.Параметры решетки, нмПримечаниеаьсВП з——0,750—2,068—AsiR30,7522—2,073—аВПВПСИт1,42450,44281,9968Р = 92,96°рвпВПСИт1,43861,44440,44300,44561,04931,0538Р = 107,87°Р - 107,64°уВП**Гекса гон Моноклг1льная сингс шная сингоьCUmНИЯ.[ИЯ.————Таблица 2 6 0. Кристаллическая структура соединений системы Bi—IТаблица 2 6 0. Кристаллическая структура соединений системы Bi—IЛитератураЛитератураРнс. 375. Bi—InРнс. 375. Bi—In
I,¥e(m массе)
I,¥e(m массе)
Соединение
Прототип
Пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
ь
с
ВП з
—
—
0,750
—
2,068
—
Asi
R3
0,7522
—
2,073
—
аВП
ВП
СИт
1,4245
0,4428
1,9968
Р = 92,96°
рвп
ВП
СИт
1,4386
1,4444
0,4430
0,4456
1,0493
1,0538
Р = 107,87°
Р - 107,64°
уВП**
Гекса гон Моноклг
1льная сингс шная сингоь
CUm
НИЯ.
[ИЯ.
—
—
—
—
Соединение
Прототип
Пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
ь
с
ВП з
—
—
0,750
—
2,068
—
Asi
R3
0,7522
—
2,073
—
аВП
ВП
СИт
1,4245
0,4428
1,9968
Р = 92,96°
рвп
ВП
СИт
1,4386
1,4444
0,4430
0,4456
1,0493
1,0538
Р = 107,87°
Р - 107,64°
уВП**
Гекса гон Моноклг
1льная сингс шная сингоь
CUm
НИЯ.
[ИЯ.
—
—
—
—
Таблица 2 6 0. Кристаллическая структура соединений системы Bi—I
Таблица 2 6 0. Кристаллическая структура соединений системы Bi—I
Литература
Литература
Рнс. 375. Bi—In
Рнс. 375. Bi—In
Рис. 374. Bi-I
64 % (ат.) Bi. Температура плавления ВП3 равна 407,7 °C. Предполагается, что ВП диспропорционирует при температуре 298 °C, а при температуре 285 °C претерпевает полиморфное превращение.
Кристаллическая структура ВП3 и трех модификаций ВП приведена в табл. 260 [2, V-C].
Yosim S.J., Ransom P.L.D., Gallach R.A. // J. Phys. Chem. 1962. V. 66. N 1. P. 28—31.
Schnering H.G., Benda H., Kalveram Ch. // Z. Anorg. All. Chem. 1980. Bd. 438. S. 35—52.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский
Bi—In. ВИСМУТ—ИНДИЙ
Построенная по данным работ [1—2] диаграмма состояния Bi—In приведена в работах [X, 3—4]. В работе [5] предложен гипотетический вариант диаграммы в связи с обнаружением нового соединения Bi3In5. Экспериментально уточнено строение диаграммы в области концентраций 0—33 % Bi (ат.) [6] и 33—38 % Bi (ат.) [7]; в работе [6] установлена новая фаза а^ав работе [7] подтверждено существование соединения Bi3In5. С помощью оптимизированных литературных данных по термодинамическим свойствам компонентов в работе [8] рассчитана диаграмма Bi—In и подтверждены результаты работ [6—7]. Обобщенная диаграмма системы Bi—In приведена на рис. 375.
В системе существуют четыре соединения, два из которых Biin и ВПп2 плавятся конгруэнтно при 89 и ПО °C. Соединение ВПп2 имеет область гомогенности, ширина которой составляет 32—33,3 % Bi (ат.)
при температуре 49 °C и 33,0—33,3 % Bi (ат.) при температуре О °C [6]. Соединение Bi3In5 образуется по перитектической реакции при температуре 89 °C и имеет область гомогенности, ширина которой составляет около 0,1—0,2 % Bi (ат.) при температуре 20 °C. Фаза aj образуется по перитектоидной реакции при температуре 92,5 тО,5 °C, существует в узком интервале температур (92,5—49 °C) и имеет область гомогенности, которая при температуре 72 °C простирается от ~9 до 12 % Bi (ат.). В системе кристаллизуются три эвтектики: при 21,5, 34,5 и 56 % Bi (ат.) и температурах 72, 88 и 109,5 °C, соответственно.
Растворимость Bi в In в твердом состоянии уменьшается от 7,5 % Bi (ат.) при температуре 49 °C до 3 % Bi (ат.) при температуре 0 °C. Максимальная растворимость In в Bi соответствует 0,01 % (ат.) [9-12].
В работах [9—12] рассмотрено влияние давления (до б ГПа) на фазовые равновесия в системе Bi—In [9—12]. Сведения о метаста- бильных фазах, полученных быстрым охлаждением, даны в работе [5]. Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 261.
Таблица 261. Кристаллическая структура соединений системы Bi—In
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
“1
—
tn, IM mmm
0,4910**
0.4944*2
—
0,4495*'
0.4479*2
[6]
[6]
Biln2
Анти-
Ni2In
hP6, Pbs/mmc
0,5496
—
0,6579
[13]
Bi3In5
Cr5B3
tm, iMmcm
0.8544*3
—
1,268*3
[5]
Biin
PbO
tP4, PM nmm
0,5015
0,5000
—
0,4781
0,4773
[14]
[15]
Y
HgSn^o
hP\, PM mmm
0,3315*4
0,331
—
0,3105*4
0,311
[11, 12]
[5]
Yi
Immb
0.3359*5
0,330
0.5660*5
0,603
0,6212*5
0,626
[12]
[5]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
с
72
—
Immb
0,3356*6
0,5656*6
0,6202*6
[12]
X
—
Immb
0,350*7
0,650*7
0,562*7
[Н]
0
pSn
tI4, 14 Jamd
0,6150*8
—
0,3305*8
[13]
0,6145
—
0,3296
[5]
’ При концентрации 10 % (ат.) Bi и температуре 70 °C.
2 При концентрации 12% (ат.) Bi и температуре 70 °C.
3 При температуре —190 °C.
4 При концентрации 46—80 % (ат.) Bi, температуре 220—300 °C и давлении
41 ГПа.
5 При концентрации 50 % (ат.) Bi, температуре 150 °C и давлении 3 ГПа.
6 При концентрации 50—70 % (ат.) Bi, температуре 100 °C и давлении 6 ГПа.
7 При концентрации 50—70 % (ат.) Bi, температуре 200—220 °C и давлении
НПа.
8 При концентрации 80 % (ат.) Bi, температуре 200 °C и давлении 50 ГПа.
Литература
Henry О.Н., Badwick E.L. // Trans. AIME. 1947. V. 71. P. 389-393.
Peretti E.A., Carapella S.C. // Trans. ASM. 1949. V. 41. P. 947-958.
Магомедов A.-M.A., Омаров A.M. // Журнал физической химии. 1973. Т. 47. № 6. С. 1556-1558.
Корольков В.А., Малов Ю.И., Марков А.А. // Физика металлов и металловедение. 1975. Т. 40. № 6. С. 1312-1314.
Giessen В.С., Morris М„ Grant NJ. И Trans. AJME. 1969. V. 239. P. 883-889.
Currie P.D., Finlayson T.R., Smith T.F. // J. Less-Common Met. 1978. V. 62. N 1. P 13-24.
Schreurs L.M.W., Weijers H.M. // J. Cryst. Growth. 1985. V. 71. N 1. P. 155-162.
Chevalier P.Y. // Calphad. 1988. V. 12. N 4. P.383—391.
Иванов Г.Н., Регель A.P. // Журнал технической физики. 1955. Т. 25. С. 39.
Richter P.W., Rapoport Е„ Clark J.B. // J. Less-Common Met. 1978. V. 60. N 2. P. 195-207.
Понятовский Е.Г., Дегтярева В.Ф. 11 Физика и технология высоких давлений. 1981. № 6. С. 3-24.
Дегтярева В.Ф., Ивахненко С.А., Понятовский Е.Г., Ращупкин В.И. II Физика твердого тела. 1982. Т. 24. № 5. С. 1360—1367.
Макаров Е.С. И Доклады АН СССР. 1948. Т. 59. С. 899.
Binnie W.P. // Acta Crystallogr. 1956. V. 9. Р. 686.
Макаров Е.С. // Доклады АН СССР. 1949. Т. 68. С. 509-510.
Н.Р. Бочвар
Bi-Ir. ВИСМУТ-ИРИДИЙ
В ряде работ исследователи пришли к выводу об отсутствии взаимодействия в системе Bi—1г, так как для получения сплавов требовалась длительная выдержка при температурах, превышающих температуру кипения Bi [X]. Однако в этой системе достаточно надежно установлено существование по крайней мере двух соедине-
Рис. 376. Bi—4г
ний: Bilr с температурой плавления -1420 °C и ВПг2, образующегося при температуре -1440 °C конгруэнтно или по перитектической реакции вблизи стехиометрического состава [X]. Необычный ход кривой ликвидуса в области составов Bi—Bilr (рис. 376) основан на единственном экспериментальном измерении и вызывает сомнение [X]. В работе [1] при длительных выдержках 1г в расплаве Bi в запаянных кварцевых ампулах обнаружены еще два соединения Bi2Ir и Bi3Ir, образующихся при температурах 700—900 и 400—700 °C, соответственно; положение их на фазовой диаграмме не ясно. Соединение Bi2Ir имеет ромбическую решетку с параметрами: а = 0,58 нм, । Ъ = 0,69 нм, с = 0,73 нм [1].
f Литература
А 1. Журавлев Н.Н., Смирнова Е.М. // Кристаллография. 1965. Т. 10. №6. | С. 828-832.
В. Н. Кузнецов
Bi-K. ВИСМУТ-КАЛИЙ
■
I
Диаграмма состояния Bi—К (рис. 377) построена по результатам
термического анализа сплавов, приготовленных из К и Bi высокой чистоты [1]. В системе Bi—К обнаружено четыре химических соединения, из которых K3Bi и KBi2 плавятся конгруэнтно при температурах 671 и 565 °C, соответственно. Соединения K2Bi3 и K5Bi4 образу-
Bi, "/= (по массе)
ются по перитектическим реакциям при температурах 442 и 381 °C, соответственно. Соединение K3Bi имеет аллотропическое превращение при температуре 280 °C. В системе кристаллизуются три эвтектики при температурах -63, 354 и -265 °C. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 262.
Таблица 2 6 2. Кристаллическая структура соединений системы Bi—К
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
КВ12
MgCu2
cF24, Fdm
0,5901
—
[2]
К3В1(НТ)
Na3As
hP8, Р6л/ттс
0,6191
1,0955
[3]
K3Bi(BT)
BiF3
cF\6, Fmm
0,8805
—
[3]
Литература
1. Gnutzmann G., Klemm W. // Z. Anorg. All. Chem. 1961. Bd. 309. N 2 S. 181-188.
2. Журавлев H.H., Жданов Г.С., Кузьмин P.H. // Кристаллография. 1960. Т 5. № 4. С. 553-562.
3. Sands D.E., Wood D.H., Ramsey W.J. // Acta Crystallogr. 1963. V. 16. N 2. P. 316-321.
Л.Л. Зусман
Bi—La. ВИСМУТ—ЛАНТАН
Диаграмма состояния Bi—La приведена на рис. 378 по результатам ДТА, рентгеновского и металлографического анализов [1]. Для получения сплавов использовали порошок Bi чистотой 99,999 % (по массе) и La чистотой 99,9 % (по массе). Сплавы синтезировали в танталовых тиглях в атмосфере очищенного аргона.
В системе установлено существование пяти соединений, одно из которых La4Bi3 плавится конгруэнтно при 167О±ЗО °C. Соединения LaBi2, LaBi, La5Bi3 и La2Bi образуются по перитектическим реакциям (содержание Bi в жидкости дано в %, ат.):
Ж(~52 %Bi)+ La4Bi3•* LaBiпри1615±15 °C;
Ж(~32 %Bi)+ La4Bi3- La5Bi3при1350±20 °C;
Ж(-30 %Bi)+ La5Bi3 La2Biпри1252±10 °C;
Ж(~75 %Bi)+ LaBi ^LaBi2при932±10 °C.
В системе протекают два эвтектических превращения:
Ж(-22 % Bi) ^ La2Bi + (yLa) при 820 °C;
Ж LaBi2 + (Bi) при 271 °C.
Bi, •/• (по массе)
Рис. 378. Bi—La
Часть диаграммы состояния в интервале концентраций 90—100 % (ат.) La не была определена в связи с трудностью приготовления образцов.
Однако рентгеновским анализом было установлено сосуществование (PLa) и (yLa) с La2Bi [1]. Растворимость La в жидком Bi в интервале температур 270—670 °C описывается уравнением [2]
lg(x-10”4) = 6,75 - 2330/Т,
f где х — La, % (по массе).
Растворимость La в Bi, определенная в работе [3], составляет 0,02 и 1,2 % La (ат.) при температурах 300 и 600 °C, соответственно. Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 263.
Таблица 2 6 3. Кристаллическая структура соединений системы Bi—La
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источ- НИК
а
b
с
La2Bi
La2Sb
t/12, I4lmmm
0,4674
0,46737
—
1,8390
1,83952
[1]
[4]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источ- НИК
a
b
С
La5Bi3
Mn3Si3
hP16, P6/mcm
0,9614
0,6694
[1]
0,96585
—
0,66970
[5]
LaBi
NaCl
cF8, Fm3m
0,6577
—
—
[1]
La4Bi3
Th3P4
cI28, I43d
0,9774
0,97868
—
—
[1]
[6]
LaBi 2
Pl или Pl
0,65748
1,31398
1,19762
[4]
LaBi "
—
—
0,4737
1,751
0,4564
[1]
’Триклинная a = 91,724°; P - 102,63 ‘‘Ромбическая сингония.
°; у = 91,998°.
Литература
Nomura К., Hayakawa Н., Oho S. // J. Less-Common Met. 1977. V. 52. N 2. P. 259—269.
Schweitzer D.G., Weeks J.R. H Trans. ASM. 1961. V. 54. P. 185-200.
Кобер В.И., Лебедев B.A., Ничков И.Ф., Распопин С.П. // Журнал физической химии. 1968. Т. 42. С. 360.
Yoshihara К., Taylor J.B., Calvert L.D., Despault J.G. //J. Less-Common Met. 1975. V. 41. N 2. P. 329-337.
Hohnke D„ Parthe К H Acta Crystallogr. 1966. V. 21. P. 435.
Hohnke D., Parthe E. // J. Less-Common Met. 1969. V. 17. P. 291.
H.P. Бочвар
Bi-Li. ВИСМУТ-ЛИТИЙ
Диаграмма состояния Bi—Li (рис. 379) построена на основании результатов ДТА, рентгеновского анализа, измерения теплопроводности, электропроводности и электродвижущей силы сплавов [1—2]. Сплавы Bi с Li получали из компонентов в железных тиглях в инертной среде [1].
В системе существуют соединения Li3Bi и LiBi. Соединение Li3Bi плавится конгруэнтно при 1145 °C; соединение LiBi образуется при 415 °C по перитектической реакции Ж + Li3Bi •* LiBi. Оба соединения имеют очень узкий интервал гомогенности. Соединение LiBi существует в двух модификациях; температура полиморфного пре-
Рис. 379. Bi—Li
вращения 400 °C. Взаимная растворимость Bi и Li практически отсутствует. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 264.
Таблица 2 6 4. Кристаллическая структура соединений системы Bi—Li [3]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
а
С
Li3Bi
LiBi (НТ)
BiF3
CuAu
сА16, РтЗт
tP2, Р4/ттт
0,6722
0,3368
0,4256
Литература
Grube G., Vosskuhler H., Schlecht H. // Z. Elektrochemie. 1934. Bd. 40. S. 270-274.
Foster M.S., Wood S.E., Croothamel C.E. // Inorg. Chern. 1964. V. 3. P. 1428-1431.
Zintl E., Brauer G. // Z. physik. Chemie. 1933. Bd. 20. S. 245—271.
Л.Л. Зусман
Bi—Lu. ВИСМУТ—ЛЮТЕЦИЙ
Диаграмма состояния Bi—Lu не построена. Исследована структура отдельных сплавов. Для получения сплавов использовали Bi чистотой 99,999 % и Lu чистотой 99,9 % (по массе). Сплавы готовили в графитовых тиглях в инертной атмосфере, приводили в равновесное состояние в течение 18 ч и измеряли температуру ликвидуса многократной записью кривых нагрева и охлаждения. Линия ликвидуса в системе Bi—Lu описывается уравнением Igx-10"4 = 6,348 — 2860/Г, где х — Lu, % (ат.). Растворимость Lu в Bi при 441 °C составляет 0,0267 % (ат.) [1]. В системе Bi—Lu известен один интерметаллид LuBi со структурой типа NaCl (символ Пирсона сР8, пр.гр. ГтЗт), а = 0,6165 нм [V-CJ.
Литература
Weeks RJ. // Trans. ASM. 1965. V. 58. N 1. P. 302-322.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
Bi—Mg. ВИСМУТ-МАГНИЙ
Диаграмма состояния Bi—Mg (рис. 380) построена в работе [1] на основании результатов ДТА, микроструктурного и рентгеновского анализов [X, 2] с учетом данных термодинамических расчетов [3]. Для получения сплавов использовали Bi чистотой 99,9 %, Mg чистотой 99,93 % [X] и Bi чистотой 99,95 %, Mg чистотой 99,7—99,8 % (по массе) [2].
Металлы неограниченно растворимы в жидком состоянии. При кристаллизации в системе конгруэнтно образуется соединение Mg3Bi2 при температуре 821 °C [2] или 823 °C [X]. Соединение Mg3Bi2 претерпевает полиморфное превращение при температуре 703 [2] или 700 °C [X]. Область гомогенности Mg3Bi2 ~2 % (ат.) [X]. В системе наблюдаются два превращения эвтектического типа: Ж (Mg) + Mg3Bi2 при температуре 553 °C [2] (551 °C [X]) и содержании 14,3 % (ат.) Bi (58,9 % (по массе) Bi); Ж * Mg3Bi2 + (Bi) при температуре 260 °C и содержании 95,7 % (ат.) Bi (99,5 % (по массе) Bi), а также превращение кататектического типа при температуре
Рис. 380. Bi—Mg688 °C [X, 2]. Растворимость Mg в Bi незначительна [X], однако в работе [1] она предполагается равной -8 % (ат.). Растворимость Bi в Mg составляет [X] :Рис. 380. Bi—Mg688 °C [X, 2]. Растворимость Mg в Bi незначительна [X], однако в работе [1] она предполагается равной -8 % (ат.). Растворимость Bi в Mg составляет [X] :Температура, °C 200Растворимость Bi:% (ат.) 0,01% (по массе) 0,09Температура, °C 200Растворимость Bi:% (ат.) 0,01% (по массе) 0,093004004505005255500,040,180,330,560,751,120,341,52,84,66,18,853004004505005255500,040,180,330,560,751,120,341,52,84,66,18,85
Рис. 380. Bi—Mg
688 °C [X, 2]. Растворимость Mg в Bi незначительна [X], однако в работе [1] она предполагается равной -8 % (ат.). Растворимость Bi в Mg составляет [X] :
Рис. 380. Bi—Mg
688 °C [X, 2]. Растворимость Mg в Bi незначительна [X], однако в работе [1] она предполагается равной -8 % (ат.). Растворимость Bi в Mg составляет [X] :
Температура, °C 200
Растворимость Bi:
% (ат.) 0,01
% (по массе) 0,09
Температура, °C 200
Растворимость Bi:
% (ат.) 0,01
% (по массе) 0,09
300400450500525550
0,040,180,330,560,751,12
0,341,52,84,66,18,85
300400450500525550
0,040,180,330,560,751,12
0,341,52,84,66,18,85
Структура высокотемпературной модификации pMg3Bi2 не установлена. Соединение aMg3Bi2 имеет структуру типа Ьа2О3, пр.гр. P3ml, а = 0,4671 нм, с = 0,7403 нм [X]. Термодинамические свойства соединения Mg3Bi2 определены в работах [4—5].
Литература
Naeb-Hashemi А.А., Clark J.B. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. N 6. P. 528-532.
Wobst M. // Z. physik. Chemie. 1962. Bd. 219. N 3—4. S. 239—265.
Egan J.J. // J. Nucl. Mater. 1974. V. 51. N 1. P. 30—35.
Kubaschewski O„ Walter A. // Z. Elektrochemie. 1939. Bd. 45. N 9. S. 732—985.
Moser Z., Krohn C. // Metall. Trans. 1974. V. 5. N 5. P. 979—985.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, B.K. Печорский
Bi—Мп. ВИСМУТ-МАРГАНЕЦ
Система Bi—Мп (рис. 381) исследована методами ДТА, микроскопического, химического спектрофотометрического и микрорентгеноспектрального анализов в сочетании с растровой электронной микроскопией, а также методом дифференциальной сканирующей каломет- рии в атмосфере аргона [X, Э, Ш, 1]. Для получения сплавов использованы Bi чистотой 99,999 % (по массе) и Мп чистотой 99,9 % (по массе). Сплавы готовили нагревом компонентов в тиглях из кварца высокой чистоты в индукционной печи в вакууме при температуре, превышающей 446 °C, с перемешиванием расплава в течение
МпBi, % (am.)Bi
Рис. 381. Bi—Мп
Соединение MnBi образуется по твердофазной реакции при температуре 445 °C. Эвтектика (Bi) + MnBi содержит 2,69±0,08 % (ат.) Мп и кристаллизуется при температуре 265,1 °C. Максимальная растворимость Мп в Bi при эвтектической температуре составляет 0,42±0,08 % (ат.) [1].
Соединение MnBi существует в двух модификациях. Кроме стабильного соединения MnBi в системе обнаружено несколько метас- табильных фаз. Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 265 [V-C].
Таблица 2 6 5. Кристаллическая структура соединений системы Bi—Мп
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
Стабильные фазы
MnBi (НТ)
NiAs
hP4, Р63/ пипс
0,4290
0,6126
MnBi (ВТ)
MnBi
Р2.ХТХ1
0,4334-0,428
0,7505-0,741
0,5959-0,584
Метастабильные фазы
MnBi
—
О...,
1,1941
0,8861
0,7520
MnBi
—
А...,
1,997
—
0,449
Mn2Bi3
—
О...,
0,4317
0,5256
0,6321
MnBi2
—
t....
0,5845
—
0,5361
Литература
Pinch R.G., Busch G., Poit W., Larson DJ. // Metall. Trans. A. 1980. V. 11. N 1. P. 193-194.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский
Bi-Mo. ВИСМУТ—МОЛИБДЕН
Диаграмма состояния не разработана. Растворимость Мо в Bi составляет -0,03 % (ат.) при 1010 °C, 0,003 % (ат.) при 700 °C или < 0,001 % (ат.) при 800 °C [Э]. По данным работы [Э] при температуре вплоть до 1030 °C растворимость Мо в жидком Bi ниже предела аналитического определения -0,0001 % (по массе) Мо. По данным работы [1] взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии обнаружена не была: по-видимому, она контролируется количеством дефектов. Растворимость Мо в Bi была рассчитана на основании термодинамических данных [2]:
Igx = 2,4 - 22300Г 4 ± 1 (544,5 - 183770,
где х — Мо, % (ат.).
Литература
Jensen Р., Kjekshus A., Skansen Т. // Acta Chern. Scand. 1966. V. 20. N 2. P. 403-416.
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
Bi—N. ВИСМУТ—АЗОТ
Диаграмма состояния Bi—N не изучена.
В сплавах системы Bi—N отсутствуют какие-либо промежуточные фазы. Практически до точки кипения (-800 °C) растворимость N в Bi крайне мала [X]. Имеются сообщения о получении нитрида BiN [Ш].
Г. К. Алексеенко
Bi-Na. ВИСМУТ-НАТРИЙ
Диаграмма состояния Bi—Na (рис. 382) построена на основании результатов термического анализа [1]. Сплавы Na с Bi (Bi чистотой 99,999 % (по массе)) получали в инертной среде в железных тиглях.
Bi, % (по массе)
Рис. 382. Bi-Na
Соединение Na3Bi плавится конгруэнтно при 848 °C; соединение NaBi образуется по перитектической реакции Ж + Na3Bi •* NaBi при температуре 430 °C. Эвтектика Ж * NaBi + (Bi) кристаллизуется при температуре 215,9 °C и содержит 72 % Bi (ат.). Растворимость Bi в жидком Na приведена ниже:
Температура, °C 650715792
Содержание Bi, % (ат.) 51020
Кристаллическая структура промежуточных фаз по данным работы [X] приведена в табл. 266.
Таблица 2 6 6. Кристаллическая структура соединений системы Bi—Na
Соединение
Прототип
Символ Пирсо- на, пр.гр
Параметры решетки, нм
а
С
Na3Bi
Na3As
W8, Р63 /ттс
0,5459
0,9674
NaBi
CuAu
tPl, РМттт
0,347
0,481
Литература
1. Johnson С.Е., Fischer А.К. // J. Less-Common Met. 1970. V. 20. N 4. P. 339—344.
Л.Л. Зусман
Bi-Nb. ВИСМУТ—НИОБИЙ
В работах [Ш, Э, 1] предполагается, что система Bi—Nb монотек- тического типа [Э, Ш, 1]. Для определения растворимости Nb в жидком Bi и построения кривой ликвидус использовали Bi чистотой 99,999 % и Nb чистотой 99,9 % с 0,07 % Та. Сплавы готовили в инертной атмосфере в графитовых или из плавленного SiO2 тиглях. Расплав Bi с Nb при соответствующей температуре выдерживали -18 ч для достижения равновесия. Затем записывали кривые нагрева и охлаждения.
На рис. 383 приведены значения экспериментально полученных температур ликвидус в интервале температур 400—838 °C. Кривая ликвидус от 400 до 650 °C описывается уравнением
Igx = 4,12 - 2158/Т,
где х — Nb, % (по массе).
Уменьшение наклона кривой при температуре выше 650 °C позволяет предположить возможность перитектической реакции при 650 °C [1].
Растворимость Nb в жидком Bi, рассчитанная по уравнению Igx = = 0,47 — 2160/7°, составляет 0,0028 % (ат.) при температуре 441 °C
Рис. 383. Кривая растворимости Nb в жидком Bi
и 0,006 % (ат.) — при температуре 523 °C. Более высокие значения растворимости Nb в расплаве Bi получены в работе [Э]:
Температура, °CРастворимость Nb, % (ат)Температура, °CРастворимость Nb, % (ат)5007501000110012000,0150,0410,0770,1020,1605007501000110012000,0150,0410,0770,1020,160
Температура, °C
Растворимость Nb, % (ат)
Температура, °C
Растворимость Nb, % (ат)
500750100011001200
0,0150,0410,0770,1020,160
500750100011001200
0,0150,0410,0770,1020,160
Это может быть связано с разницей в условиях эксперимента.
Растворимость Nb в расплаве Bi зависит от содержания О [Э], коэффициент растворимости после выдержки в течение 100 ч расплава в интервале температур 482—1010 °C составляет 6,9- 10'5 % (ат.)/°C [Ш].
По кривой ликвидус определены термодинамические параметры разбавленного жидкого раствора на основе Bi [1]: ДЯ = = 41,3 кДж/моль и Д5у + Д5' - —29,3 кДж/моль, где ДЯ — теплота плавления, ДЗу — парциальная молярная энтропия плавления, ДЗ' — энтропия растворения.
Спектральным анализом двухслойного металлического образца, полученного методом восстановления Nb2O5 с помощью алюминия, содержащего висмут, не установлено наличие взаимной растворимости компонентов в твердом состоянии.
Интерметаллические соединения не образуются [1]. При высоких давлениях существует фаза BiNb3 [Ш], неустойчивая при обычном давлении и низких температурах. С ростом температуры растет давление, при котором образуется эта фаза: при температуре 1000 °C
давление равно 3,2 ГПа, при 1500 °C - 4,0 ГПа. Метастабильная фаза имеет кубическую решетку типа Cr^Si (символ Пирсона сР8, пр.гр. РтЗп), а = 0,5320 нм. Отжиг при давлении ниже предельного приводит к переходу в ОЦК решетку, а = 0,3327 нм.
Литература
1. Weeks J.R. // Trans. ASM. 1965. V. 58. N 3. P. 302-322.
E.H. Шефтель
Bi—Nd. ВИСМУТ-НЕОДИМ
Диаграмма состояния Bi-Nd (рис. 384) построена по результатам ДТА, микроструктурного, рентгеновского фазового и структурного анализов [ 1 ]. Сплавы получали в дуговой печи в атмосфере Аг из Bi
Рис. 384. Bi—Nd
чистотой 99,999 % и Nd чистотой 99,34 % (по массе). В системе Bi—Nd обнаружено шесть промежуточных фаз [V-C], По данным работы [1] при построении диаграммы состояния установлено только пять соединений, из которых соединение Bi Nd плавится конгруэнтно при температуре 1800 °C, а остальные соединения образуются по перитектическим реакциям:
Bi2Nd - Ж + BiNd при 1600 °C;
Bi3Nd4 » Ж + BiNd при 1750 °C;
Bi3Nd5 * Ж + Bi3Nd при 1200 °C;
BiNd3 - Ж + Bi3Nd5 при 1150 °C.
Твердый раствор на основе Bi образуется по перитектической реакции (Bi) Ж + Bi2Nd при температуре 300 °C. Bi снижает температуру полиморфного превращения Nd до 820 °C. Эвтектическое взаимодействие Ж « (|3Nd) + BiNd3 протекает при температуре 900 °C и содержании -8,8 % (ат.) Bi.
Кристаллическая структура всех известных интерметаллических фаз системы Bi—Nd приведена в табл. 267.
Таблица 2 6 7. Кристаллическая структура соединений системы Bi—Nd
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
a
b
c
Bi2Nd*
—
—
0,64682
1,29796
1,18576
BiNd
NaCI
cF8, Fm3m
0,64222
—
—
Bi3Nd4
Th3P4
c/28, 743d
0,9553
—
—
BiNd5
Mn5Si3
AP16, Pb^l mem
0,9374
—
0,6535
BiNd2
La2Sb
tm, 1M mmm
0,45619
—
1,78698
’a - 90°; p
= 104,08°; у =
92,36°.
Литература
1. Кобзенко Г.Ф., Черногоренко И.Б., Федоренко В.П. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1971. Т. 7. № 8. С. 1438—1440.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
Bi—№. ВИСМУТ—НИКЕЛЬ
Диаграмма состояния Bi—Ni (рис. 385) построена на основании результатов ДТА, микроструктурного и рентгеноструктурного анализов [X, 1]. В системе установлено образование двух промежуточных фаз BiNi (78,08 % (по массе) Bi) и Bi3Ni (91,44 % (по массе) Bi), образующихся по перитектическим реакциям при температурах 654 и 469 °C. Отмечается, что область гомогенности соединения BiNi находится в интервале концентрации -45—49 % (ат.) Bi и с понижением температуры незначительно расширяется [X].
NiBi, «/о (am]Bi
Рис. 385. Bi—Ni
Компоненты Bi и Ni практически нерастворимы друг в друге в твердом состоянии. Со стороны Bi в системе наблюдается вырожденная эвтектика при температуре -271 °C [X]. Рассчитанное значение температуры эвтектики Ж ** Bi3Ni + (Bi) составляет 270,1 °C [1].
В работе [4] приведен вариант диаграммы Bi—№. Сплавы готовили из Bi чистотой 99,999 % и № чистотой 99,998 % (по массе). Исследования проведены методами ДТА, металлографического, микрорентгеноспектрального и рентгеновского анализов. По данным работы [4] соединение BiNi имеет узкую область гомогенности с избытком Bi (51т0,3 % (ат.) Bi). Температуры перитектических реакций образования соединений BiNi и Bi3Ni составляют 646т0,2 и 467 тО,2 °C, соответственно, эвтектическая температура реакции Bi3Ni + (Bi) равна 271 т1 °C.
Кристаллическая структура всех известных интерметаллических фаз в системе NiBi приведена в табл. 268.
Таблица 2 6 8. Кристаллическая структура соединений системы Bi—Ni
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источ- НИК
а
b
С
BiNi*
—
—
0,8875
0,4112
1,1477
[2]
BiNi
NiAs
НР4, Р63/ттс
0,4078-0,4069
—
0,536
[X]
0,4055-0,4072
—
0,5355-0,5353
[4]
Bi3Ni*
—
—
1,144
0,901
0,41
[3]
Ромбическая сингония.
Литература
Nash Р. Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 4. P. 345—347.
Глаголева В.П., Жданов Г.С. Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1954. Т. 26. С. 337—344.
Жданов Г.С., Глаголева В.П., Журавлев Н.Н. и др. // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1953. Т. 25. С. 115—122.
Feschotte Р., Rosset J.-M. // J. Less-Common. Met. 1988. V. 143. N 1. P. 31—37.
В.П. Полякова
Bi-O. ВИСМУТ-КИСЛОРОД
Диаграмма состояния Bi—O не построена. Известно о существовании соединений Bi2O3, В^Оц, BiO. Растворимость О в жидком Bi приведена ниже [X]:
Температура, °C. Растворимость О: %, (ат.) %, (по массе)Температура, °C. Растворимость О: %, (ат.) %, (по массе)4005006007000,00440,0160,0380,200,000340,00120,00290,0164005006007000,00440,0160,0380,200,000340,00120,00290,016
Температура, °C. Растворимость О: %, (ат.) %, (по массе)
Температура, °C. Растворимость О: %, (ат.) %, (по массе)
400
500
600
700
0,0044
0,016
0,038
0,20
0,00034
0,0012
0,0029
0,016
400
500
600
700
0,0044
0,016
0,038
0,20
0,00034
0,0012
0,0029
0,016
Соединение Bi2O3 плавится при температуре 824 (825) °C. Соединение Bi2O3 существует в четырех полиморфных модификациях: стабильные а и б, метастабильные 0 и у. Полиморфное превращение а » 6 происходит при 717 или 730 °C [Ш]; 720—723 °C [1]. В работе [9] сообщается о существовании в системе двух фаз неопределенного состава с кубической структурой с параметром решетки а = 0,565 нм и а = 0,702 нм, соответственно, а также фазы с гексагональной структурой с а = 0,404 нм и а = 0,675 нм. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 269.
Таблица 2 6 9. Кристаллическая структура соединений системы Bi-O
Соединение
Прототип
Символ Пир- сона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
aBLO » (НТ)
aBi2O3
PVc
0,58486
0,58496
0,81661
0,81648
0,75097
0,75101
12]
[3]
6Bi2O3
dBi2O3
0,56594
—
—
13]
(ВТ)
Fm3m
0,5525
—
—
[11
6Bi2O3
—, РпЗт
0,5525
—
—
[4]
(метастаб.)
6Bi2O3
—, Fm3m
0,5478
—
—
[5]
pBi2O3
pBi2O3
0,77425
—
0,5613
[3]
P42jC
0,77425
—
0,55313
[11
-, P4b2
0,7743
—
0,563
[6]
уВ12О3
yBi2O3
1,025
—
—
[3]
/23
1,0245
—
—
[1]
В18ОИ
BigO],
—, 14/mmm
0,385
—
1,225
[7]
вю
BiO
—, 14/mmm
0,385
—
3,510
18]
*р = из,
0° [2], p
- 112,98° [3].
Литература
Tsubaki М., Koto К. // Mater. Res. Bull. 1984. V. 19. N 12. Р. 1613-1620.
Malmros G. // Acta Chern. Scand. 1970. V. 24. N 2. P. 384-396.
Harwig H.A. // Z. Anorg. Allg. Chern. 1978. Bd. 444. N 7. S. 151-166.
Завьялова A.A., Имамов P.M. // Кристаллография. 1969. T. 14. № 2.
С. 331-334.
Battle R.D., Callow C.R., Drennan J. et al. // J. Physics C (Solid State Physics) 1983. V. 16. N 17. P. L 561-L 566.
Gattow G„ Schutze D. // Z. Anorg. Allg. Chem. 1964. Bd. 328. N 1. S. 44—68.
Завьялова A.A., Имамов P.M., Пинскер З.Г. // Кристаллография. 1964. Т. 9. № 6. С. 857-863.
Завьялова А. А., Имамов Р.М. // Кристаллография. 1968. Т. 13. № 1. С. 49—52.
К). Б. Кузьма
Bi—Os. ВИСМУТ-ОСМИЙ
Диаграмма состояния Bi—Os не изучена. В ряде работ определена растворимость Os в Bi [Э, Ш]. Исследование выполнено методами рентгеновского и металлографического анализов. Установлено, что значения растворимости Os в жидком Bi при температурах 754 и
803 °C меньше ошибки измерения используемых методов анализа (7,7- 1(Г4 % (ат.)).
Bi—P. ВИСМУТ-ФОСФОР
Диаграмма состояния Bi—P не изучена. Растворимость Р в твердом Bi не превышает 0,7 % (ат.) [X].
Ю.Б. Кузьма
Bi—Ра. ВИСМУТ—ПРОТАКТИНИЙ
Данных по фазовым равновесиям в системе Bi—Ра нет. В работах [1—2] приведены расчетные значения энергии растворения Ра в жидком Bi.
Литература
Ferris L.V. // Nucl. Chern. Lett. 1971. N 7. P. 791.
Chiotti P., Akhachinskij V.V., Ansara I., Band M.H. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1982. V. 2. N 4. P. 484-485.
В.П. Полякова
Bi—Pb. ВИСМУТ-СВИНЕЦ
Диаграмма состояния Bi—Pb (рис. 386) построена на основании результатов ДТА, микроструктурного, рентгеновского фазового и структурного анализов, измерения электросопротивления и термо- ЭДС [1, 2]. Сплавы синтезировали путем расплавления в кварцевых или стеклянных ампулах в вакууме, затем расплав резко охлаждали
Рис. 386. Bi—Pb
в холодной воде с целью избежания ликвации. Для получения сплавов использовали Bi чистотой 99,95 % (по массе) и РЬ чистотой 99,999 % (по массе).
Растворимость Bi в РЬ зависит от температуры. Максимальное значение -24 % (ат.) Bi при температуре перитектики 184 °C, -15 % при температуре 50 °C.
Фаза е образуется по перитектической реакции Ж + РЬ «* е при температуре 184 °C и эвтектоидно распадается на (Bi) + (РЬ) при температуре —46 °C. Между Е-фазой и (Bi) кристаллизуется эвтектика при температуре 125 °C и содержании -56 % (ат.) Bi.
В работе [3] изучено изменение фазового состава сплавов Bi—РЬ в конденсированных пленках. При толщине пленок > 100 нм не наблюдается отличий от известной диаграммы состояния. При толщине 100 нм обнаружен фазовый размерный эффект, проявляющийся в понижении эвтектической и перитектической температур.
Ниже приведены сведения о составах и структуре промежуточных фаз, обнаруженных в системе Bi—РЬ при повышенных давлениях (табл. 270) (V-C).
Таблица 2 7 0. Кристаллическая структура соединений системы Bi—РЬ
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
а
b
С
BiPb*
—
—
0,9931
—
1,499
Bi5Pb3
a La
АР4, Р63/ттс
0,345
—
1,130
Bi7Pb з*
—
—
0,560
0,574
0,600
Bi7Pb"
—
—
0,635
0,616
0,313
’Тетрагональная сингония.
Ромбическая сингония.
Литература
Predel В., Schwermann W. // Z. Metallkunde. 1967. Bd. 58. N 8. S. 553—557.
Понятовский Е.Г., Дегтярева В.Ф. // Физика и технология высоких давлений. 1981. № 6. С. 3-24.
Гладких Н.Т., Чижик С.П., Ларин В.И. и др. // Изв. АН СССР. Металлы. 1987. № 1. С. 176-184.
Bi—Pd. ВИСМУТ-ПАЛЛАДИЙ
Диаграмма состояния Bi—Pd (рис. 387) построена на основании результатов ДТА, микроструктурного и рентгеноструктурного анализов [Э, 1]. В работе [1] для приготовления сплавов использовали Bi и Pd чистотой 99,9 % (по массе). Сплавы синтезировали в кварцевых ампулах, заполненных аргоном, нагревом шихты до 1100 °C в течение 12 ч, затем до 1400 °C 5 мин с последующей закалкой в воде. Сплавы, близкие по составу к Pd5Bi2, гомогенизировали при температуре 590 °C 70 ч; сплавы, содержащие < 25 % (ат.) Bi, — при температуре 900 °C с последующей закалкой в воде [1].
Растворимость Pd в твердом Bi составляет не более 0,1 % (ат.); Bi хорошо растворим в твердом Pd (18—20 % (ат.)).
В системе установлено существование четырех промежуточных фаз: PdBi2, PdBi, у, Pd3Bi. Соединения Pd31Bi12 и Pd5Bi2, по-видимо- му, являются двумя модификациями одного и того же соединения у-фазы. Фаза эквиатомного состава PdBi образуется конгруэнтно при температуре 620 °C и существует в узком интервале концентраций. Имеющиеся в литературе данные о двух различных структурах соединения PdBi могут свидетельствовать о необнаруженном полиморфизме этой фазы. Остальные соединения образуются по перитектическим реакциям:
Ж + (Pd) * Pd3Bi при 935 °C;
Ж + Pd3Bi * у при 663 °C;
Ж + PdBi * PdBi при 485 °C.
Соединения Pd3Bi и PdBi2 претерпевают полиморфные превращения при температурах -800 и 380 °C, соответственно. Область гомогенности Pd3Bi ~1 % (ат.); PdBi2 -2 % (ат.). Фаза у существует в узком температурном интервале и распадается при температуре -400 °C на PdBi + Pd3Bi. Область гомогенности фазы у достигает 10 % (ат.). Кристаллическая структура соединений по данным работ [1, V-C] приведена в табл. 271.
Таблица
2 7 1. Кристаллическая структура соединений системы Bi-Pd
Соединение
Прототип
Символ Пирсона,
Параметры решетки, нм|
пр.гр.
а
b
СI
Pd3Bi
Pd3Bi
—, Ртта
0,9393
0,5752
—I
0,4954
гоЭ|ш12
Pd3lSb12
-, ЛЗ
0,7809
—
4,2597
Pd5Bi 2*
Pd5Bi2
—, С2/т
1,4430
0,5780
0,6752
PdBi
PdBi
—, Стс1х
0,8707
0,7203
1,0662
PdBi**
PdBi
- Р2,
0,7200
1,0660
0,8708
i *.0-119,04°.
I 0 - 89,7°.
Литература
1- Sarah N., Schubert К. // J. Less-Сошшоп Met. 1979. V. 63. N 2. P. 75—82.
ilK l534Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, B.K. Печорский
Рис. 387. Bi-Pd
Bi-Po. ВИСМУТ—ПОЛОНИЙ
Диаграмма состояния Bi—Po не построена. Пары Ро (давление Рр0 >0,1 МПа) не реагируют с Bi при комнатной температуре в течение 3 ч [X].
Е.И. Гладышевский, О.И. Водок, В.К. Печорский
Bi—Pr. ВИСМУТ-ПРАЗЕОДИМ
Диаграмма состояния Bi—Рг (рис. 388) построена в интервале концентраций 0—7 % (ат.) Bi на основании результатов ДТА, микро- и рентгеноструктурного анализов [1]. Сплавы синтезировали в танталовых тиглях в атмосфере Не и выдерживали в течение 1 ч при температурах, превышающих на 200—250 °C температуру начала плавления сплавов. Для получения сплавов использовали Bi чистотой 99,999 % (по массе) и Рг чистотой 99,5 % (по массе).
Рис. 388. Bi—Г’г
Эвтектика (pPr) + Pr4Bi3 кристаллизуется при температуре 891 °C и содержании 3,2 % (ат.) Bi. При температуре -795 °C наблюдается эвтектоидная реакция (pPr) * (аРг) + Pr4Bi3. Результаты расчета температур плавления сплавов, содержащих до 4 % (ат.) Bi, хорошо совпадают с экспериментальными данными [2].
Максимальная растворимость Bi в 0Рг составляет 0,8 % (ат.) Bi при температуре эвтектики. Растворимость Bi в аРг практически отсутствует.
Известно о существовании в системе Bi—Рг пяти промежуточных фаз [V-C],
Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 272 [V-C].
Таблица 2 7 2. Кристаллическая структура соединений системы Bi—Рг
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.Гр.
Параметры решетки, нм
a
b
c
PrBi 2
CeBi2
pi
0,65096
1,30172
1,182018
PrBi
NaCl
cFS, Fm3m
0,64631
—
—-
Pr4Bi3
Th3P4
c/28, 743 d
0,9611
—
Pr5Bi3
Mn5Si3
hP\6, P63/ nunc
0,94494
—
0,65553
Pr2Bi
* a - 91,48
La2Sb
°; P = 102,92°;
Ш2, 74/mmm
у - 92,31°.
0,45872
1,80107
Литература
1. Griffin R.B., Gschneidner Jr.,K.A. // Metall. Trans. 1971. V. 2. N 9. P. 2517—2524.
2. Gschneidner Jr.,K.A., Griffin R.B. // Metall. Trans. 1971. V. 2. N 9. P. 2525—2531.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
Bi-Pt. ВИСМУТ—ПЛАТИНА
Диаграмма состояния Bi—Pt изучена в работах [1—4]. Результаты работ очень хорошо согласуются между собой. При исследовании использовали металлы чистотой 99,8 % (по массе) и выше.
Обобщенная диаграмма состояния Bi—Pt (рис. 389) отличается от ранее опубликованного в работе [5] варианта наличием еще одного соединения примерного состава Pt2Bi3. Ранее было известно о существовании в системе фаз PtBi и PtBi2.
Соединение PtBi плавится конгруэнтно при 780 °C; соединения Pt2Bi3 и PtBi2 образуются по перитектическим реакциям:
Ж + PtBi * Pt2Bi3 при 685 °C;
Ж + Pt2Bi3 PtBi2 при 660 °C.
22*
Рис. 389. Bi—Pt
Соединение Pt2Big существует в узком интервале температур и распадается при температуре -570 °C. Соединение PtBi2 существует в четырех модификациях. Низкотемпературная фаза у существует при температуре ниже 330 °C [5] или 290 °C [2]; фаза hx - до 420 С; фаза /^ — до 640 °C; фаза h^ — до температуры перитектики 660 °C. Отмечено, что существование модификации hx подавляется небольшими примесями РЬ.
Между (Pt) и PtBi установлено эвтектическое взаимодействие при температуре 730 °C и содержании 55 % Pt (по массе). Авторами работы [5] уточнено, что эвтектическая реакция Ж ** (Bi) + PtBi2
протекает при температуре 268 °C и содержании 0,85 % Pt (по массе) и выполнено построение участка кривой ликвидус в области от 0 до 5 % Pt с помощью термического анализа и прямого измерения растворимости Pt в Bi; оба метода дали идентичный результат:
1g л- = 2,987 - 1654/7’,
где х — Pt % (ат.); Т — температура, К.
Кристаллическая структура промежуточных фаз в системе Bi—Pt требует уточнения. Фаза PtBi имеет структуру типа NiAs (символ Пирсона hP4, Рб^/шшс), параметры решетки а = 0,4324 нм, с = = 0,5501 нм [1]. Низкотемпературная фаза yPtBi2 имеет структуру пирита FeS2, возможно, искаженную [2], фаза hx обладает гексагональной решеткой, фаза Л2 — структурой собственного типа (пр. гр. РЬса), параметры решетки а = 0,6732(2) нм, b = 0,6794(2) нм, с = = 1,3346(2) нм [3]; фаза Л3 имеет сложную структуру. Для PtBi2 указывается искаженная структура NiAs с удвоением параметра по оси "а” и искажением угла до 61,67° или структура NiAs с параметрами решетки а = 0,41(2) нм, с = 5,5(6) нм [2].
Для фазы PtBi имеются результаты исследования электронной структуры методом рентгеноэлектронной спектроскопии [6], а также расчет методом ППВ [7], сопоставленный с данными оптических измерений.
Литература
Журавлев Н.Н., Жданов Г.С., Смирнова Е.М. / / Физика металлов и металловедение. 1962. Т. 13, № 4. С. 536-545.
Biswas Т., Schubert К. // J. Less-Сошшоп Met. 1969. V. 19. N 3. Р. 223—243.
Bhatt Y.C., Schubert К. // Z. Metallkunde. 1980. Bd. 71. N 8. S. 550-553.
Bhatt Y.C., Schubert K. // Z. Metallkunde. 1980. Bd. 71. N 8. S. 581-583.
Weeks J.R. // Trans. ASM. 1965. V. 58. P. 302-322.
Van Attekum P.M., Trooster J.M. // J. Phys. F: Met. Phys. 1979. V. 9. N 4. P. 2287-2300.
Wijers C., Ten Cato H. // Solid State Commun. 1982. V. 41. N 12. P. 971-976.
B.H. Кузнецов
Bi—Pu. ВИСМУТ—ПЛУТОНИЙ
Система Bi—Pu изучалась неоднократно, однако диаграмма состояния системы (рис. 390) построена частично и весьма приблизительно на основании результатов термического и микроструктурного анализов [X, Э].
В системе установлено существование двух соединений: PuBi и PuBi2. Реакция и температура образования PuBi не определены. Соединение PuBi2 образуется по перитектической реакции при
Рис. 391. Bi-Rb
Рис. 390. Bi—Pu
температуре 830 °C. Кристаллическая структура соединения PuBi относится к типу NaCI (символ Пирсона с№, пр. гр. Fm3m), а = = 0,6350 нм.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский
Bi—Rb. ВИСМУТ-РУБИДИЙ
Диаграмма состояния Bi—Rb (рис. 391) построена на основании результатов ДТА и рентгеновского анализа [1—2]. В системе идентифицированы четыре промежуточные фазы, из которых Rb3Bi, RbBi2 и Rb3Bi2 плавятся конгруэнтно при температурах 642 °C, 605 °C и несколько выше 455 °C, соответственно. Соединение Rb5Bi4 образуется по перитектической реакции Ж + Rb3Bi2 * Rb5Bi4 при температуре 400 °C [1]. Соединение Rb3Bi существует в двух модификациях, температура полиморфного превращения 230 °C [2]. В системе установлено четыре эвтектических взаимодействия:
Ж ** (Bi) + RbBi2 при -98,6 % Bi (ат.) и 268 °C [1] или при 93 % Bi (ат.) и 245 °C [3];
Ж •* RbBi2 + Rb5Bi4 при 50 % Bi (ат.) и 358 °C [1] или 355 °C [3];
Ж * Rb3Bi2 + Rb3Bi при -455 °C;
Ж - Rb3Bi + (Rb) при -38 °C [1].
Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 273.
Таблица 2 7 3. Кристаллическая структура соединений системы Bi—Rb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
RbBi2
MgCu2
cF2A, Fd3m
0,9609 0,960,
[3]
[1]
Rb3Bi(HT)
Na3As
hP8, P6J mmc
0,649
0,642
1,149
1,146
[2]
[1]
Rb3Bi(BT)
Cu3Au
cP4, Pm3m
0,898, 0,8494
—
[4]
[2]
Литература
1 Gnutzmann G., Klemm W. // Z. Anorg. All. Chern. 1961. Bd. 309. S. 181—188.
2. Чунтонов K.A., Яценко С.П., Кузнецов A.H. и др. // Кристаллография. 1977. Т. 22. № 3. С. 641-642.
3. Журавлев Н.Н. // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1Уэа.
Gnutzmann G„ Klemm W. // Z. Anorg. All. Chern. 1961. Bd. 309. S. 210—255.
Л.Л. Зусман
Bi—Rh. ВИСМУТ—РОДИЙ
Диаграмма состояния системы Bi—Rh (рис. 392) построена на основании результатов термического, микроструктурного и рентгеноструктурного анализов [1—2]. Система характеризуется богатой Bi эвтектикой и существованием трех промежуточных фаз, образующихся по перитектическим реакциям:
Ж + (Rh) - RhBi при 977 °C [1];
Ж + RhBi « RhBi2 при 780 °C [1] или 775 °C [2J;
Ж + RhBi2 - RhBi4 при 460 °C [1] или 456 °C [2].
Рис. 392. Bi—Rh
Обнаруженные ранее соединения RhBi3 и yRhBi2 метастабильны. Соединение RhBi имеет область гомогенности в интервале 48—50,6 % Rh (ат.). Область гомогенности соединения RhBi2 выше 1 % (ат.).
Фаза RhBi2 существует в двух модификациях, температура полиморфного превращения 425 [1] или 430 °C [2]. Данные по температурам ликвидус сплавов, приведенные в работах [1—2], хорошо согласуются между собой. Температура эвтектической реакции Ж •* (Bi) + RhBi4 составляет 269 °C [1]. Растворимость компонентов друг в друге незначительна. Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 274.
Таблица 2 7 4. Кристаллическая структура соединений системы Bi—Rh
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
b
С
Стабильные фазы
RhBi
NiAs
hP4,
0,40953
—
0,56658
При концентрации 50,6 % Rh
Р63/ттс
0,40740
—
0,56722
При концентрации 48 % Rh [1]
a RhBi,*1
—
—
0,59
0,68
0,72
[3J
—
—
0,67
0,68
0,69
[4]
a RhBi,*2
—
—
0,696
0,683
0,701
[5]
£RhBi2*3
—
—
0,759
0,401
0,553
[6]
RhBi4*4
—
—
1,49274
1,4928
—
—*
[1]
[Э]
Метастабильная фаза
£RhBi3
i NiBi3
|0,9027
0,424
1,1522
[7]
’Ромбическая сингония [3] или моноклинная сингония, £ - 117±2° [4].
*2Моноклинная сингония, £ - 118,2°.
*3Ромбическая сингония.
*4Кубическая сингония.
Литература
Ross R.G., Hume-Rothery W.J. // J. Less-Common Met. 1962. V. 4. P. 454—459.
Кузьмин P.H., Журавлев H.H., Жданов Г.С. // Журнал неорганической химии. 1963. Т. 8. № 8. С. 1906-1914.
Жданов Г.С. // Труды института кристаллографии. Изд-во АН СССР. 1954. № 10. С. 99-116.
Жданов Г.С. // Журнал неорганической химии. 1958. Т. 3. С. 750—755.
Жданов Г.С., Кузьмин Р.Н. // Кристаллография. 1961. Т. 6. С. 872—881.
Журавлев Н.Н., Жданов Г.С. И Изв. АН СССР. Серия физическая. 1956. Т. 20. С. 708-713.
Кузьмин Р.Н., Жданов Г.С. // Кристаллография. 1960. Т. 5. С. 869—876.
В.П. Полякова
Bi—Ru. ВИСМУТ—РУТЕНИЙ
Сведения о сплавах системы Bi—Ru очень ограничены. Структурные исследования сплавов, содержащих 80—90 % Bi (по массе), проведенные методами микроструктурного и рентгеновского анализов, показали практически полную несмешиваемость Bi и Ru [1].
Рис. 393. Bi—Ru
Растворимость Ru в жидком Bi уменьшается от 0,029 % (ат.), 0,041 % (по массе) при температуре 550 °C до 0,01 % (ат.), 0,0051 % (по массе) при температуре 300 °C [2]. Достаточно достоверный участок диаграммы состояния Bi—Ru, прилегающий к Bi, приведен на рис. 393 [М].
Литература
Журавлев Н.Н., Керте Л. // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1957. Т. 32. С. 1313-1318.
Schweizer D.G., Weeks J.R. // Trans. ASM. 1961. V. 54. P. 185-200.
В.П. Полякова
Bi—S. ВИСМУТ-СЕРА
Диаграмма состояния Bi—S (рис. 394) построена по данным работы [Ш]. Соединение Bi2S3 плавится конгруэнтно при температуре 775 °C. При температуре 727 °C в системе протекает монотектичес- кая реакция, причем одна из жидких фаз представляет собой практически чистую S. Монотектическая точка расположена при содержании 67 % (ат.) S. Растворимость S в Bi в твердом состоянии < 1 % (ат.). При температуре 1250 °C и давлении 40 ГПа получено соединение BiS2 с неустановленной структурой [Ш]. Сульфид Bi2S3 (при-
родный минерал бисмутинит) имеет структуру типа Sb2S3 (символ Пирсона оР20, пр. гр. Рпта) с параметрами а = 1,115 нм, 5 = = 1,129 нм, с = 0,398 нм [X].
Ю.Б. Кузьма
Bi-Sb. ВИСМУТ-СУРЬМА
Диаграмма состояния Bi—Sb (рис. 395) представляет собой простую диаграмму с неограниченной растворимостью компонентов друг в друге в твердом и жидком состояниях [X, Э, Ш]. Температурный
Рис. 395. Bi-Sb
интервал кристаллизации возрастает с увеличением концентрации Sb и достигает максимума при эквиатомном содержании компонентов. Простой тип взаимодействия компонентов в этой системе делает ее привлекательной для термодинамических расчетов [1—2]. Сплав эквиатомного состава имеет структуру типа As с параметрами примитивной ромбоэдрической элементарной ячейки а = 0,4601 нм, а = = 57,15° [У-С].
Литература
Гладких Н.Т., Чижик С.П. и др. // Изв. АН СССР. Металлы. 1987. № 1. С. 176-184.
Bhatia А.В., March N.H. II Phys. Chern. Liquids. (London) 1967. V. 5. Nl. P. 45-60.
Н.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
Bi—Sc. ВИСМУТ-СКАНДИЙ
Диаграмма состояния Bi—Sc не изучена. Имеются сведения о существовании соединения BiSc с кристаллической структурой типа NaCl (символ Пирсона сЙ, пр. гр. РтЗт), а = 0,5954 нм. Соединение BiSc образует с Bi эвтектику [Ш].
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
Bi—Se. ВИСМУТ-СЕЛЕН
Диаграмма состояния Bi—Se (рис. 396) построена на основании результатов ДТА, рентгенофазового, локального рентгеноспектрального и микроструктурного анализов [ 1 ]. При исследовании использовали Bi и Se высокой чистоты.
BiSe,*/o(am)seBiSe,*/o(am)seРис. 396. Bi—Se
BiSe,*/o(am)se
BiSe,*/o(am)se
В системе Si—Se наблюдается протекание монотектической реакции при температуре 618 °C в богатой Se части системы, а также образование трех промежуточных фаз Bi2Se3, BiSe, Bi3Se2, соединение Bi2Se3 плавится конгруэнтно при 706 °C. Соединения BiSe и Bi3Se2 образуются по перитектическим реакциям:
Ж + Bi2Se3 • BiSe при 606 °C;
Ж + BiSe - Bi3Se2 при 470 °C [1].
Соединение BiSe обладает областью гомогенности 42,5—54,5 % (ат.) Se [1]. В пределах области гомогенности BiSe существует ряд слоистых структур. Кристаллическая структура промежуточных фаз, указанных на диаграмме и известных в литературе, приведена в табл. 275.
Таблица 275. Кристаллическая структура соединений системы Bi-Se
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
Bi3Se2,
Bi3Se2
—
0,4256
—
5,872
[1]
Bi4Se3
Bi4Se3
hR5,
0,427
—
4,00
[2]
R3m
0,4251
—
4,029
[1]
Bi6Se<
Bi6Se5
—.
0,422
—
6,26
[3]
P3ml
0,4246
—
6,32
[1]
BiSe
NaCl
cF8,
0,599
—
—
[Э]
Fm3m
BiSe
h..„
0,418
2,29
[4]
—
0,4236
—
2,306
[1]
BigSCg
BIrSCq
0,416
—
9,71
[4]
R3m
0,4222
—
9,71
[1]
BigSe7
—
h..„
0,422
—
8,565
[3]
P3ml
Bi6Se7
—
—
0,4189
—
7,43
[1]
—
0...,
0,4133
—
2,8636
[Ш]
R3m
0,4161
—
2,863
[1]
В^Звз
Sb2S3
oP2O,
1,163
1,176
0,406
[Ш]
Pnma
1,183
1,162
0,409
[5]
Анти-
0,923
—
1,270
[3]
B12 Se^
Zn3P2
P42/nmc
Диаграмма состояния P—T построена для соединения Bi2Se3 в интервале температур 500—800 °C и давлений 0—2,7 ГПа [6] или 0-800 °C и 0-11 ГПа [7].
При скоростях охлаждения 106—107 °С/с растворимость Se в (Bi) достигает 33,3 % (ат.) [8].
Литература
Шер Ф.Ф., Один Р.Р., Новоселова А.В. // Журнал неорганической химии. 1986. Т. 31. № 3. С. 764-767.
Стасова М.М. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1968. Т. 4. № 1. С. 28-31.
Имамов Р.М., Семилетов С.А. // Кристаллография. 1970. Т. 15. № 5. С. 972-978.
Стасова М.М. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1965. Т. 1. № 12. С. 2134-2137.
Атабаева Е.Я., Мачков С.А., Попова С.В. // Кристаллография. 1973. Т. 18. № 1. С. 173-174.
Якушев В.Г., Киркинский В.А. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы 1974. Т. 10. № 7. С. 1195-1199.
Атабаева У.Я., Бенделеани Н.А., Попова С.В. // Физика твердого тела. 1973 Т. 15. № 12. С. 3508-3512.
Глазов В.М., Ятманов Ю.В. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы 1985. Т. 21. № 2. С. 225-230.
Ю.Б. Кузьма
Bi—Si. ВИСМУТ—КРЕМНИЙ
Диаграмма состояния Bi—Si (рис. 397) построена на основании термодинамического расчета в приближении регулярных растворов и данных о практически полном отсутствии взаимной растворимости компонентов в твердом состоянии [1]. Экспериментальные данные [2] хорошо совпадают с результатами расчета. При температуре 1400 °C в сплавах системы протекает монотектическая реакция
Рис. 397. Bi—SiSi8i, •/» fam )Bi
Растворимость Bi в Si при монотектической температуре составляет -16-КГ6 % (ат.). Критическая точка на биноидальной кривой начала расслоения в жидкой фазе на смесь Ж1 + Ж2 находится при температуре -2900 °C. Температура нонвариантного эвтектического превращения Ж2 ** (Bi) + (Si) составляет -271,4 °C.
Литература
Olesinski R.W., Abbaschian GJ. И Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 4. P. 359-361.
Weeks J.R. // Trans. ASM. 1965. V. 58. P. 302-322.
С.П. Алисова
Bi—Sm. ВИСМУТ-САМАРИЙ
Диаграмма состояния Bi—Sm (рис. 398) построена на основании результатов ДТА, рентгеноструктурного и микроструктурного анализов, измерения микротвердости фаз и плотности сплавов [1]. Сплавы получали спеканием прессованных порошков в ампулах,
из Bi чистотой 99,999 % (по массе) и Sm чистотой 99,94 % (по массе).
В системе Bi—-Sm существует пять промежуточных фаз, из которых только BiSm плавится конгруэнтно при 1817 °C. Соединения BiSm2, Bi3Sm5, Bi3Sm4, Bi2Sm образуются по перитектическим реакциям при температурах 1297, 1605, 1697 и 1412 °C, соответственно. В сплавах системы кристаллизуются две эвтектики: (Bi) + Bi2Sm при температуре 252 °C; (ySm) + BiSm2 при температуре 1025 °C. Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 276.
Т а б л и ц а 276. Кристаллическая структура соединений системы Bi—Sm
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
a
b
c
BiSm2
Cu2Sb
1Р6, P4/nmm
0,452
—
1,760
В1д8ш^
Mn5Si3
hPl6, Р63/nunc
0,930
—
0,648
Bi3Sm4
Анти- Th3P4
c/28,
143 a
0,949
—
—
BiSm
NaCl
cF8, Fm3m
0,638
—
—
Bi2Sm
LaBi2
oP\2, Pmmm
0,642
1,280
1,164
Литература
1. Sadigov F.M., Aliyev О.М., Rustamov P.G. // J. Less-Common Met. 1985. V. 113. N 2. P. L17-L19.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, B.K. Печарский
Bi—Sn. ВИСМУТ-ОЛОВО
Сплавы системы Bi—Sn изучались неоднократно [X, Э, Ш, 1—3]. Диаграмма состояния Bi—Sn (рис. 399) построена на основании результатов ДТА, микроструктурных, рентгеновских и терморезистометрических исследований [1—3] и представляет собой простую систему эвтектического типа без промежуточных фаз. Эвтектика Ж « (Bi) + (Sn) кристаллизуется при содержании 43 % (ат.) Sn или 57 % (по массе) Sn и температуре 139 °C. Максимальная растворимость Bi в Sn достигает 13,1 % (ат.) при температуре 139 °C. В работах [1—3] отмечена температурная зависимость растворимости компонентов друг в друге. Изучена структура метастабильной фазы эквиатомного состава. В зависимости от способа получения BiSn изотипен As (символ Пирсона, hRl, пр. гр. A 3 m) с параметрами а =
Bi, V. fam.)
Рис. 399. Bi-Sn
= 0,4456, c = 1,175 нм; изотипен Sr (символ Пирсона t/4, пр. гр. I^^lamd) с a = 0,609, с = 0,320 нм или имеет структуру собственного типа с ромбической решеткой: а = 0,553, b = 0,558, с = 0,577 нм. Последняя структура полностью не расшифрована [V-C].
Литература
Dobovisek В., Smajic N. // Rudarsko-Met. Zbornik. 1962. N 4. P. 49—57.
Гладких H.T., Чижик С.П., Ларин В.И. и др. / Изв. АН СССР. Металлы. 1987. № 1. С. 176-184.
Понятовский Е.Г., Дегтярева В.Ф. // Физика и техника высоких давлений. 1981. № 6. С. 3-24.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
Bi-Sr. ВИСМУТ-СТРОНЦИЙ
Хотя взаимодействие Bi с Sr изучалось неоднократно методами ДТА, микроструктурного и рентгеновского анализов [1—5], диаграмма состояния системы (рис. 400) не может считаться установленной окончательно, поскольку результаты отдельных исследований существенно отличаются друг от друга, возможно, из-за неодинаковой чистоты сплавляемых металлов: от относительно загрязненных [1] до высокочистых [2].
В системе Bi—Sr обнаружено четыре соединения: Bi3Sr5, BiSr, Bi3Sr, BiSr2. Характер кристаллизации из расплава достоверно установлен лишь для соединений Bi3Sr5 и BiSr: соединение Bi3Sr5 плавится конгруэнтно при 945 °C, соединение BiSr образуется по перитектической реакции при температуре 720 °C. Соединение Bi3Sr плавится либо конгруэнтно при 638 °C [1], либо образуется по перитектической реакции при 582 °C [3]. Неопределенность существует и относи-
Рис. 400. Bi—Sr
тельно характера образования соединения BiSr2 [1, 6]. Кристаллическая структура промежуточных фаз в системе Bi—Sr приведена в табл. 277.
Таблица 277. Кристаллическая структура соединений системы Bi—Sr
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр-
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
с
Bi3Sr
AuCu3
сР4, РтЗт
0,5042
—
—
[7]
Bi3Sr5
PYb5Sb3
—, Рпта
1,3370
1,0233
0,8890
[5]
BiSr2
La2Sb
—, IMmmm
0,506
—
1,772
[7]
Литература
Шукарева С.А. // Журнал органической химии. 1956. Т. 26. С. 1525—1531.
Pleasance R.J. И J. Inst. Met. 1959-1960. V. 88. Р. 45-48.
Журавлев Н.Н., Мелик-Адамян В.П. И Кристаллография. 1961 . Т. 6. С. 121-124.
Schweizer D.G., Weeks J.R. И Trans. ASM. 1961. V. 54. N 1. P. 185-200.
Bruzzone G., Franceschi R., Merlo F. // J. Less-Common Met. 1978. V. 60. N 1. P. 59-63.
Bruzzone G., Merlo F. // J. Less-Common Met. 1982. V. 85. N 2. P. 285—306.
Braver G., Miiller O. // Angew. Chern. 1961. Bd. 73. S. 169—174.
Л.Л. Зусман
Bi—Tb. ВИСМУТ—ТЕРБИЙ
Диаграмма состояния Bi—Tb не построена. В литературе имеются данные о структуре некоторых соединений. Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 278 [V-C].
Таблица 278. Кристаллическая структура соединений системы Bi—Tb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
С
TbBi
NaCl
сЕ8, РтЗт
0,62159
—
—
TbBi*
—
0,62607
—
—
Tb4Bi3
Анти-
Th3P4
<•/28, 743 d
0,9321
—
—
Tb3Bi3
Mn5Si3
hP16, Р63/тст
0,91006
—
0,63651
Ромбическ
YbsSb3 ая сингония,
г = 89,87°.
1,19991
0,94759
0,81993
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Пена рений
Bi-Te. ВИСМУТ-ТЕЛЛУР
г Диаграмма состояния Bi—Те (рис. 401) построена на основании | результатов ДТА, микро- и рентгеноструктурного анализов [1]. В | качестве исходных материалов использованы Bi и Те чистотой i99,999 % (по массе). По данным этой работы в системе образуются
5только два соединения BiTe и Bi2Te3. Соединение Bi2Te3 плавится
I конгруэнтно при 585 °C, соединение BiTe образуется по перитекти- I ческой реакции Ж + Bi2Te3 »* BiTe при температуре 550 °C. Оба Iсоединения имеют области гомогенности. В системе образуются две
^эвтектики: (Bi) + BiTe при температуре 266 °C и (Те) + В12Те3 при
t температуре 412 °C. Те незначительно растворим в твердом Bi -1,5 % (ат.). Растворимость Bi в Те незаметна [1].
Имеются сведения, что в системе образуются также по перитектическим реакциям соединения Bi14Te5 и Bi2Te [Э, Ш]. По данным
работы [2] соединение Bi2Te3 при нагреве до 585 °C распадается на две несмешивающиеся жидкости, т.е. реализуется синтектическая реакция Bi2Te3 •* Ж) + Ж2.
Кристаллическая структура промежуточных фаз системы Bi—Те приведена в табл. 279 [V-C].
СоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр. гр.Параметры решетки, нмаСВ^Тез*Bi2Te3hR5, R3m1,047—Bi2Te3*'1п2Те3hR..., R3m1,0267—BiTeNaClcF8, Fm3m0,647—BiTeBiSe-, P3ml0,44232,4002‘а = 24,14°.”а - 24,75°.СоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр. гр.Параметры решетки, нмаСВ^Тез*Bi2Te3hR5, R3m1,047—Bi2Te3*'1п2Те3hR..., R3m1,0267—BiTeNaClcF8, Fm3m0,647—BiTeBiSe-, P3ml0,44232,4002‘а = 24,14°.”а - 24,75°.Таблица 279. Кристаллическая структура соединений системы Bi—ТеТаблица 279. Кристаллическая структура соединений системы Bi—ТеЛитература
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
С
В^Тез*
Bi2Te3
hR5, R3m
1,047
—
Bi2Te3*'
1п2Те3
hR..., R3m
1,0267
—
BiTe
NaCl
cF8, Fm3m
0,647
—
BiTe
BiSe
-, P3ml
0,4423
2,4002
‘а = 24,14°.
”а - 24,75°.
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
С
В^Тез*
Bi2Te3
hR5, R3m
1,047
—
Bi2Te3*'
1п2Те3
hR..., R3m
1,0267
—
BiTe
NaCl
cF8, Fm3m
0,647
—
BiTe
BiSe
-, P3ml
0,4423
2,4002
‘а = 24,14°.
”а - 24,75°.
Таблица 279. Кристаллическая структура соединений системы Bi—Те
Таблица 279. Кристаллическая структура соединений системы Bi—Те
Matsumura A., Hayoshi А. // Sumitomo Electrical Technical Review 1968. Nil. P. 103-111.
Жуков A.A., Фролов B.B., Давыдов C.B. и др. // Изв. АН СССР. Металлы. 1983. № 1. С. 183-184.
Е.И. Гладышевский, О. И. Водок, В. К. Печорский
Bi—Th. ВИСМУТ-ТОРИЙ
Диаграмма состояния Bi—Th (рис. 402) построена на основании обобщения литературных данных [М]. В соответствии с этой работой в сплавах системы существует пять соединений: Th3 4Bi, Th2Bi, ThBi, Th3Bi4, ThBi2, из которых Th,Bi4 и ThBi2 образуются по перитектическим реакциям. Характер образования остальных интерметаллидов точно не установлен. В сплавах системы возможна кристаллизация двух эвтектик: вырожденной со стороны Bi и (pTh) + Th2Bi.
Bi, °/о (по массе)Bi, °/о (по массе)Рис. 402. Bi—ThРис. 402. Bi—ThСведения о структуре некоторых соединений приведены в табл. 280 [V-C].
Bi, °/о (по массе)
Bi, °/о (по массе)
Рис. 402. Bi—Th
Рис. 402. Bi—Th
СоединениеПрототипСимвол Пир- сона пр. гр.Параметры решетки, нмаСThBi2Cu2Sb1Р6, Р4/птт0,44920,9298Th3Bi4Th3P4с728, 143 d0,9559—ThBiCsClсР2, РтЗт0,3909—СоединениеПрототипСимвол Пир- сона пр. гр.Параметры решетки, нмаСThBi2Cu2Sb1Р6, Р4/птт0,44920,9298Th3Bi4Th3P4с728, 143 d0,9559—ThBiCsClсР2, РтЗт0,3909—Е.И. Гладышевский, О.И. Водок, В.К. ПечорскийЕ.И. Гладышевский, О.И. Водок, В.К. ПечорскийТаблица 280. Кристаллическая структура соединений системы Bi—Th
Соединение
Прототип
Символ Пир- сона пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
С
ThBi2
Cu2Sb
1Р6, Р4/птт
0,4492
0,9298
Th3Bi4
Th3P4
с728, 143 d
0,9559
—
ThBi
CsCl
сР2, РтЗт
0,3909
—
Соединение
Прототип
Символ Пир- сона пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
С
ThBi2
Cu2Sb
1Р6, Р4/птт
0,4492
0,9298
Th3Bi4
Th3P4
с728, 143 d
0,9559
—
ThBi
CsCl
сР2, РтЗт
0,3909
—
Е.И. Гладышевский, О.И. Водок, В.К. Печорский
Е.И. Гладышевский, О.И. Водок, В.К. Печорский
Bi—Ti. ВИСМУТ—ТИТАН
Диаграмма состояния Bi—Ti (рис. 403) построена в работе [1] на основании обобщения экспериментальных данных, полученных методами ДТА, микро- и рентгеноструктурного анализов [Э, X]. Для приготовления сплавов использовали Ti чистотой 99,8 и Bi чистотой 99,9 % (по массе). В системе со стороны Ti, вероятно, по перитектическим реакциям образуются две промежуточные фазы Ti3Bi и Ti2Bi. Предположительно соединение Ti2Bi имеет область гомогенности. Максимальная растворимость Bi в pTi при температуре перитектики 1340т20 °C составляет 10,2 % (ат.), a aTi — 0,35 % (ат.) при температуре эвтектоидного распада 725т 10 °C. Ti практически нерастворим в Bi, температура вырожденной эвтектики составляет -271 °C.
Рис. 403. Bi—Ti
Соединение Ti3Bi обладает кристаллической структурой с тетрагональной решеткой, а = 0,6020 нм, с = 0,8274 нм. Структура Ti2Bi типа Cu2Sb (символ Пирсона iP6, пр. гр. РА/птт), а = 0,405- -0,408 нм, с = 1,45-1,457 нм.
Литература
Murray J.L. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 6. P. 610—613.
В.П. Полякова
Bi—TL ВИСМУТ—ТАЛЛИЙ
Диаграмма состояния Bi—Tl (рис. 404) построена на основании результатов ДТА, дилатометрического, рентгеновского и электронномикроскопического анализов и измерения микротвердости фаз. При исследовании использовали Bi чистотой 99,9995 % и Т1 чистотой 99,9998 % (по массе).
Рис. 404. Bi—Tl
В сплавах Bi—Tl при температуре -300 °C кристаллизуется эвтектика с содержанием 7,5 % (ат.) Bi. Эвтектическая смесь состоит из (РТ1) + а. Фаза а, вероятно, представляет собой твердый раствор на основе соединения BiTl7 [Э]. На кривой плавления фазы а при температуре 303,5 °C и содержании 11 % (ат.) Bi наблюдается максимум. При температуре 100 °C и содержании 27 % (ат.) Bi происходит твердофазное полиморфное превращение а «* а', где а' — упорядоченный твердый раствор. При температуре 80 °C «-твердый раствор эвтектоидно распадается на смесь фаз а' + б. Соединение Bi2Tl(8), область гомогенности которого точно не установлена, плавится конгруэнтно при 213 °C. В системе протекают еще два эвтектических превращения:
Ж « а + Bi2Tl при 188 °C и 46 % (ат.) Bi;
Ж » (Bi) + Bi2Tl при 198 °C и 76 % (ат.) Bi.
Растворимость Bi в pTl достигает при температуре эвтектики -10 % (ат.) в еТ1 при температуре 100 °C растворяется -3 % Bi. Т1 практически нерастворим в Bi.
Соединение Bi2Tl имеет кристаллическую структуру типа А1В2 (символ Пирсона АРЗ, пр. гр. Pb/mmm), a = 0,5653-5-0,5675 нм, с = = 0,3382^0,3377 нм.
Диаграмма фазовых равновесий в системе при повышенных давлениях приведена в работе [2], термодинамические расчеты в работе [3].
Литература
I. Bruno Р., Werner J. // Z. Metallkunde. 1970. Bd. 61. N 8. S. 585—591.
Попков Е.Ю., Аптекарь И.Л. // Физика металлов и металловедение. 1970. Т. 29. № 1. С. 202-204.
Zimmermann В., Heinig Е., Zurkas Н. // Z. Metallkunde. 1976. Bd. 67. N 12. S. 815-820.
Е.И. Гладышевский, О. И. Бодак, В. К. Печарский
Bi—Tm. ВИСМУТ-ТУЛИЙ
Диаграмма состояния Bi—Tm не построена. В литературе имеются данные о существовании в системе соединений TmBi и Tm5Bi3 (табл. 281).
Таблица 281. Кристаллическая структура соединений системы Bi—Tm [V-C]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
С
TmBi
NaCl
сГ8, Fm3m
0,6192
—
—
Tm5Bi3
Yb5Sb3
Puma
1,17582
0,93055
0,80645
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
Bi—U. ВИСМУТ—УРАН
Диаграмма состояния Bi—U (рис. 405) построена на основании результатов ДТА, химического анализа жидких проб, измерения электросопротивления. При исследовании использовали Bi чистотой 99,998 % и U чистотой 99,97 % (по массе) [X].
В системе Bi—U образуются по перитектическим реакциям три промежуточные фазы: UBi при температуре -1400—1450 °C, U3Bi4 при температуре -1150 °C и UBi2 при температуре 1010 °C. Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии практически
V, °/„ (по массе)
Рис. 405. Bi-U
отсутствует. При содержании U > 45 % (ат.) и температурах, превышающих 1400 °C, в системе наблюдается несмешиваемость компонентов в жидком состоянии. Максимальная температура, при которой сохраняется несмешиваемость, не установлена. Со стороны Bi при температуре 270 °C и минимальных добавках U кристаллизуется эвтектика. Кроме того, эвтектика, вероятно, кристаллизуется при температуре ИЗО °C со стороны U. В интервале температур < 650, 650—770 и > 770 °C в системе существуют а-, Р- и у-модификации U. Кристаллические структуры соединений системы Bi—U приведены в табл. 282.
Таблица 2 8 2. Кристаллическая структура соединений системы Bi—U
Соединение
Прототип
Символ Пирсо- на, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
С
UBi
NaCI
cFS,
0,6364
—
Fm3m
U3Bi4
Th3P4
с/28,
0,9350
—
/43 d
UBi2
Cu2Sb
tP6, PMnmm
0,4445
0,8908
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К Печарский
Bi—V. ВИСМУТ—ВАНАДИЙ
Диаграмма состояния системы Bi—V полностью не построена. Отдельные сплавы изучали с целью определения растворимости V в жидком Bi. В работе [1] приведена зависимость растворимости V в Bi от температуры: Igx-104 = 4,54 — 2520/Т, где х — V, % (ат.); Т — температура, К. На рис. 406 представлен участок диаграммы состояния Bi—V, построенный в соответствии с указанным уравнением.
Рис. 406. Bi—v
Литература
1. Weeks J.R. // Trans. ASM. 1965. V. 58. Р. 302-322.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
Bi-W. ВИСМУТ-ВОЛЬФРАМ
Диаграмма состояния системы не построена. Сплавы Bi—W нельзя приготовить восстановлением смеси оксидов этих элементов углем [X]. Рентгеновское исследование сплавов W с Bi (W чистотой -99,8 %, Bi чистотой -99,99 %), содержащих 33—75 % (ат.) Bi, после нагрева в вакуумированных кварцевых ампулах в течение 20 сут при температуре 800 °C показало, что промежуточных соединений в системе не образуется [1].
Литература
Jensen Р„ Kjekshus A., Skansen N. // Acta Chem. Scand. 1966. V. 20. N 2. P. 403-416.
КБ. Поварова
Bi-Y. ВИСМУТ—ИТТРИЙ
Диаграмма состояния Bi—Y (рис. 407) построена на основании результатов ДТА, химического, рентгеновского и микроструктурного анализов [1]. При исследовании использовали Bi чистотой 99,97 % и Y чистотой 99,92 % (по массе).
В системе установлено образование двух промежуточных фаз. Эквиатомное соединение YBi образуется из расплава конгруэнтно при температуре 2020 °C; соединение Y5Bi3 образуется по перитектической реакции при температуре 1530 °C. Со стороны Bi при температуре 269 °C кристаллизуется вырожденная эвтектика. При температуре -1100 °C в системе кристаллизуется эвтектика (aY) + Y5Bi3. Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии незначительна.
По данным работы [V-C] соединение YBi имеет структуру типа NaCl (символ Пирсона с№, пр. гр. Fm^m>, а = 0,62609 нм. Структура Y5Bi3 изотипна структуре Yb5Sb3 (пр. гр. Рпта), а = 0,8179, b = = 0,9401, с = 1,1957 нм.
Литература
Schmidt F.A., McMasters O.D., Lichten R.R. // J. Less-Common Met. 1969. V. 2. P. 215-220.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодах, В.К. Печорский
Bi-Yb. ВИСМУТ-ИТТЕРБИЙ
Диаграмма состояния Bi—Yb (рис. 408) построена на основании результатов ДТА, рентгеновского и микроструктурного анализов, измерения микротвердости фаз [1]. При исследовании использовали: Bi чистотой 99,99 % и Yb чистотой 99,9 % (по массе). Сплавы готовили спеканием компонентов в танталовых контейнерах при 850—900 °C на протяжении 2—3 сут; закаливали в ледяной воде и отжигали в эвакуированных кварцевых ампулах при 753—580 °C в течение 180—200 ч. В системе Bi—Yb индицированы пять промежуточных фаз, из которых YbJBi и YbBi2 образуются конгруэнтно при температурах 1500 и 700 °C, соответственно. По перитектическим реакциям образуются соединения: Yb5Bi2 = Ж + Yb5Bi3 при температуре 1280 °C; Yb5Bi3 = Ж + Yb4Bi3 при температуре 1400 °C; Yb5Bi4 = Ж + Yb4Bi3 при температуре 1325 °C. Соединение Yb5Bi4 существует в двух модификациях, температура полиморфного превращения -965 °C. По данным работы [М] этому соединению приписывается формула YbHBi10. Кристаллическая структура соединений системы Bi—Yb приведена в табл. 283.
Таблица 283. Кристаллическая структура соединений системы Bi—Yb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Плот- ность, г/см3
Источник
а
b
с
Yb5Bi2
—
—, Рп1ха
1,236
0,966
0,828
7,98
[1]
Vb5Bi3
Mn5Si3
ЬР16, Р63/тст
0,910
—
—
8,30
[1]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, np. гр.
Параметры решетки, нм
Плот- ность, г/см3
Источник
а
b
С
Yb4Bi3
Th3P4
с728, 743 d
0,946 0,95739
0,952
—
—
8,72
[1]
[2]
[3]
PYb5Bi„
—
74/ ттт
1,193
—
1,713
—
[1]
YbBi2
ZrSi2
оС12, Стет
0,456
1,668
0,428
9,10
[1]
Рис. 408. Bi—Yb
Литература
Maksudova T.F., Rustamov P.G., Aliev О.M, // J. less-Common Met. 1985 V. 100 N 2. P. L19-L23.
Yoshihara K., Taylor J.B., Calvert L.D., Despault J.G. // J. Less-Common Met 1975. V. 41. N 2. P. 329-337.
Gambino R.J. // J. Less-Common Met. 1967. V. 12. N 5. P. 344—352.
В.П. Полякова
Bi-Zn. ВИСМУТ—ЦИНК
Диаграмма состояния Bi—Zn (рис. 409) построена на основании результатов ДТА, микроструктурного и химического анализов разделенных слоев, измерения удельного объема, ТЭДС, электрических и магнитных характеристик сплавов.
ZnSi,% /am.)Hi
Рис. 409. Bi—Zn
Диаграмма состояния Bi—Zn монотектического типа без промежуточных фаз [X]. Точка максимума на куполе расслоения соответствует -15 % (ат.) Bi при температуре 605 °C [X] или ниже 600 °C [Э]. Вблизи монотектической температуры область несмешиваемости простирается от -0,6 до 63 % (ат.) Bi или 0,62—59,6 % (ат.) Bi [X]. Значения монотектической температуры по данным разных исследователей составляют 395 и 416 °C. Растворимость компонентов друг в друге в твердом состоянии требует уточнения. Bi практически нерастворим в Zn. Максимальная растворимость Zn в Bi предполагается до 11 % (ат.) [X] или не более 0,01 % (ат.) [Ш]. Добавки Zn понижают температуру плавления Bi до температуры эвтектики
254,5 °C. Эвтектическая точка соответствует содержанию -91,9 % Bi (ат.) [X]. Термодинамические расчеты [1] подтвердили характер фазовых равновесий в системе Bi—Zn. Расчетная диаграмма состояния хорошо совпадает с экспериментальной.
Литература
Pelton A.D., Bale C.W., Rigand М. // Z. Metallkunde. 1977. Bd. 68. N 2. P. 135-140.
В.П. Полякова
Bi—Zr. ВИСМУТ-ЦИРКОНИЙ
Диаграмма состояния Bi—Zr требует уточнения. Ориентировочная диаграмма состояния системы приведена на рис. 410 по данным аналитического обзора, проведенного в работе [1].
Рис. 410. Bi—Zr
В системе предполагается существование четырех промежуточных фаз. Соединение Zr3Bi2 образуется конгруэнтно при температуре 1497 °C; соединения ZrBi2, ZrBi и Zr2Bi образуются по перитектическим реакциям при температурах 714, 1302 и -1342 °C, соответственно. Отмечена значительная растворимость Bi в 0Zr, меньшая — в aZr. Твердые растворы на основе Zr находятся в равновесии с Zr3Bi [1].
По данным ДТА, микро- и рентгеноструктурного анализов измерения свойств изучена богатая Zr часть диаграммы состояния [2]. Подтверждено [2], что Bi повышает температуру перехода aZr ** pZr.
I 1I 1
I 1
I 1
Растворимость Bi в (3Zr при 1100 °C составляет 7 % (ат.), при -900 °C — 2,8 % (ат.); растворимость Bi в aZr равна -4 % (ат.) при 900 °C и 2,8 % (ат.) при 600 °C [2]. По данным работы [21 твердые растворы на основе Zr находятся в равновесии с соединением пример ного состава Zr4Bi (у-фаза).
Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 284
Таблица 2 8 4. Кристаллическая структура соединений системы Bi—Zr
Соединение
Прототип
Символ j Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
Zr3Bi
Ni3P
7732, /4
1,152
—
0,572
[1, 3]
-ZrBi
-HfSb
—
1.152
1,431
0,379
S3!
ZrBi2
TiAs2
oF24, Рппт.
1,549
1,018
0,397
fl, 3]
Литература
1. Okamoto Н. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 3. P. 295-297.
2. Бадаева T.A., Рыбакова Л.И. // Строение и свойства сплавов урана, тория и циркония. М.: Госатомиздат, 1963. С. 303—308.
3. Eberle D„ Schubert К. // Z. Metallkunde. 1968. Bd. 59. N 4. S. 306-308.
В. П. Полякова
Br-ln. БРОМ—ИНДИЙ
Диаграмма состояния Br—In (рис. 411) приведена по аналитическому обзору [ 1 ]. В системе установлено существование пяти интерметаллических соединений: InBr, In5Br7, In4Br7, InBr2 и 1пВг3. Фазы InBr, In5Br7, InBr2 и InBr3 образуются конгруэнтно при температурах 285,2; 234,6; 197,1 и 419,7 °C, соответственно. Фаза 1п4Вг7 образуется по перитектической реакции Ж + In5Br7 •* 1п4Вг7 при температуре 199,2 °C. Соединение InBr, вероятно, образует богатую In при температуре -156 °C эвтектику Ж « (In) + InBr. Кроме того, в системе наблюдаются еще три эвтектических взаимодействия:
Ж InBr + 1п5Вг7 при 234 °C и 58,2 % (ат.) Вг;
Ж » In4Br7 + InBr2 при 185,7 °C и 65,4 % (ат.) Вг;
Ж ** 1пВг2 + 1пВг3 при 196 °C и 66,8 % (ат.) Вг.
Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 285.
Рис. 411. Br-In
Таблица 2 8 5. Кристаллическая структура соединений системы Br-In
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
InBr
Til
оС8, Стет
0,446
1,239
0,473|
In?Br7
—
F4Z2,2
1,322
—
3,727
Литература
1. Okamoto Н. // Bull. Alloy Phase. Diagrams. 1990. V. II. N 3. p. 297—300
В.П. Полякова
Br—Mo. БРОМ—МОЛИБДЕН
23 Зак. 15J423 Зак. 15J4Химическим путем синтезированы бромиды молибдена МоВг2, МоВг3, МоВг4, для которых расчетным путем на основании термодинамических и экспериментальных данных о давлениях диспропорционирования МоВг2 и MoBr3 [1] и об условиях приготовления и диссоциации МоВг4 [2] были рассчитаны температуры разложения 1О8О±ЗО, 690±10 и 140±20 °C, соответственно (рис. 412) [3]. Растворимость Вг в Мо контролируется дефектами. Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 286.
23 Зак. 15J4
23 Зак. 15J4
Таблица 286. Кристаллическая структура соединений системы Вг—Мо
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
МоВг3
Гексагональная
ЛР9, Р6322
1,319
—
0,606
[4]
Ромбическая
оР, Pnmm
0,6595
1,1423
0,606
[4]
МоВг2 (Мо6Вг12)
>
—, Bbam
1,176
1,178
1,475
[5]
Литература
Oppermann Н. // Z. Anorg. All. Chern. 1975. Bd. 395. S. 249—261.
Carnell PJ.H., McCarley R.E., Hogue R.D. // Inorg. Synt. 1967. V. 10. P. 49-54.
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. 195—357.
Babel D., Ruedorff W. // J. Solid State Chern. 1972. V. 4. P. 410.
Schaefer H., Schnering H.G., Tillack J. et al. // Z. Anorg. All. Chem. 1967. Bd. 353. S. 281.
К.Б. Поварова
C-Ca. УГЛЕРОД—КАЛЬЦИЙ
Диаграмма состояния системы неизвестна. В системе установлено существование соединения СаС2 с температурой плавления 2160 °C [1]. Соединение СаС2 существует в четырех полиморфных модификациях (I)—(IV):
СаС2 (I) — стабильно в диапазоне температур 25—450 °C [2];
СаС2 (П) — при температурах ниже 25 °C и выше 200 °C [3];
СаС2 (Ш) — в интервале температур 350—435 °C [4];
СаС2 (IV) — при температурах выше 435—500 °C [4].
Кристаллическая структура СаС2 приведена в табл. 287.
Таблица 287. Кристаллическая структура соединений системы СаС2
Соединение
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
СаС2 (I)
tI6, Wmmm
0,389
—
0,638
[11
СаС2 (11)*
—
0,842
1,184
0,394
12]
СаС2 (111)"
-, B2x!c
0,836
0,420
1,125
[4]
СаС2 (IV)
- РаЗ
0,589
—
—
14]
’Триклиновая сингония, а = 93,4°; 0 - 92,5°; у = 89,9°. **0 = 96,3°.
Литература
Juza R., Schuster H.U. // Z. Anorg. All. Chem. 1961. Bd. 311. S. 62—71.
Atoji M„ Medrud R.C. П J. Chem. Phys. 1959. V. 31. N 2. P. 332-337.
Vannerberg N.G. // Acta Chem. Scand. 1962. V. 152. N 9. P. 1212-1220.
Vannerberg N.G. // Acta Chem. Scand. 1961. V. 151. N 3. P. 769—774.
Л.Л. Зусман
C-Cd. УГЛЕРОД—КАДМИЙ
Диаграмма состояния С—Cd не построена.
В кипящем кадмии растворяются следы С, которые при охлаждении выделяются в виде графита [X]. Теоретическая оценка растворимости углерода в расплаве (Igx = 0,315—9430/7, где х — атомная доля С; Т — температура, К) дает значения от 3- 10—14 до 2- 10—7 % (ат.) в интервале температур от плавления до кипения (321,108-767 °C) [1].
f Литература
;•1. Бурылев Б.П. И Изв. вузов. Черн, металлургия. 1963. № 11. С. 17—21.
ТЯ. Великанова
С-Се. УГЛЕРОД—ЦЕРИЙ
Диаграмма состояния системы С—Се (рис. 413) построена на основании результатов высокотемпературного ДТА, металлографического и рентгеновского фазового анализов [1]. Сплавы получали дуговой плавкой из Се чистотой 99,84 % (по массе) и С зольностью 0,05 и содержанием S — 0,023; Fe < 0,002; О > 0,01 % (по массе).
23*
Рис. 413. С-Се
Система С—Се характеризуется образованием двух карбидов: СеС2 и Се2С3. Монокарбид СеС и трикарбид СеС3 в системе не обнаружены. Дикарбид СеС2 плавится конгруэнтно при 2340 °C и претерпевает превращение по эвтектоидным реакциям при температурах 110912 °C в фазовой области Се2С3 + СеС2 и 1103т2 °C в фазовой области СеС2 + (С). Область гомогенности 0СеС2 -1,5—2 % (ат.). Эвтектическое взаимодействие Ж * (С) + СеС2 протекает при температуре 224бт4 °C и содержании 69,5 % (ат.) С.
Соединение Се2С3 образуется по перитектической реакции Ж + + СеС2 ** Се2С3 при температуре 1537 тЗ °C. В участвующей в реакции жидкой фазе содержится 52 % (ат.) С.
При высоких температурах наблюдается значительная растворимость С в бСе и уСе: предельная растворимость С в б и уСе составляет -10 % (ат.). Растворимость С в уСе при комнатной температуре незначительна. С понижает температуру плавления Се до температуры эвтектики Ж ** (бСе) + Се2С3, равной 701 т2 °C. Температура полиморфного б •* у-превращения Се снижается до 630 °C при содер-
жании -6 % (ат.) С и затем повышается до 658 т2 °C, т.е. до температуры нонвариантного превращения перитектоидного типа.
Анализ литературных данных [2] хорошо согласуется с представленной диаграммой состояния системы С—Се. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 288.
Таблица 2 8 8. Кристаллическая структура соединений системы С—Се
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Се2С3
Ри2С3
с740, 143 d
0,84476(4)
—
[3-4]
аСеС2
СаС2
П6, 14/ттт
0,3878(1)
0,6488(2)
[4-5]
рСеС2
CaF2
cF\2, Fm3m
0,5939(2)
—
[61
Литература
1. Гордийчук О-В. Диаграммы состояния двойных систем редкоземельных металлов с углеродом (Sc—С, La—С, Се—С, Pr—С): Автореф. дис. канд. хим. наук. Киев, 1987. 19 с.
2. Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 5. P. 437-438.
3. Atoji M„ Williams D.E. // J. Chern. Phys. 1961. V. 35. N 6. P. 1960—1966.
4. Spedding F.H., Gschneidner, Jr., K.A., Daane A.H. //J. Amer. Chern. Soc. 1980. V. 80. N 17. P. 4499-4503.
5. Atoji M. // J. Chern. Phys. 1961. V. 35. N 6. P. 1950-1960.
6. Winchell P., Baldwin N.L. //J. Phys. Chern. 1967. V. 71. N 13. P. 4476—4479.
Т.Я. Великанова, В.П. Полякова
С—Co. УГЛЕРОД—КОБАЛЬТ
Диаграмма состояния системы С—Со (рис. 414) построена по результатам ДТА, рентгеновского фазового и металлографического анализов и термодинамического расчета [1—4].
Система С—Со характеризуется эвтектическим взаимодействием Ж * (аСо) + (С) при температуре 1319 °C и содержании 11,9 % (ат.) С [3]. Растворимость Со в С практически отсутствует [2]. Растворимость С в а Со при температуре эвтектики составляет 4,3 % (ат.) С [3—4], в еСо при температуре 20 °C — 0,49 % (ат.) С [5]. С понижает температуру а •* е-перехода Со до 400 °C, а точку Кюри до 1035 °C [2]. В работе [4] показано, что при атмосферном давлении температура эвтектики (Со) + алмаз на -90 °C ниже температуры эвтектики (Со) + графит. Растворимость С в жидком Со возрастает
С, % (ломассе)С, % (ломассе)СоединениеПрототипСимвол Пирсона, Пр. Гр.Параметры решетки, нмИсточникаbССо3СРе3СОР16,0,4530,5090,674[X]P6/mmm0,44530,49970,6708[3]Со2СCo2N—0,28960,44460,4371[X]Pmna0,29100,44690,4426[Э]СоединениеПрототипСимвол Пирсона, Пр. Гр.Параметры решетки, нмИсточникаbССо3СРе3СОР16,0,4530,5090,674[X]P6/mmm0,44530,49970,6708[3]Со2СCo2N—0,28960,44460,4371[X]Pmna0,29100,44690,4426[Э]Таблица 2 8 9. Кристаллическая структура соединений системы Со—СТаблица 2 8 9. Кристаллическая структура соединений системы Со—СЛитератураЛитература1. Мирошниченко И.С., Сергеев Г. А., Галушко И.М. / / Диаграммы состояния металлических систем: Сб. статей. М.: Наука, 1971. С. 164—166.2. Григорович В.К., Вертман А.А., Недумов Н.А., Самарин А.М. / / Диаграммы состояния металлических систем: Сб. статей. М.: Наука, 1968. С. 299—309.3. Ishihara K.N., Nishitani S.R., Viyake Н., Shingu R.H. // Int. J. Rapid Solid. 1984. V. 1. N 1. P. 51-58.4. Ершова Т.П., Каменецкая Д.С., Ильина Л.П. // Изв. АН СССР. Металлы. 1982. № 1. С. 153-160.5. Николин Б.И., Шевченко Н.Н., Сизова Т.Л., Бабкевич А.Ю. // Физика металлов и металловедение. 1986. Т. 61. № 2. С. 310—315.Т.Я. Великанова, В.П. Полякова1. Мирошниченко И.С., Сергеев Г. А., Галушко И.М. / / Диаграммы состояния металлических систем: Сб. статей. М.: Наука, 1971. С. 164—166.2. Григорович В.К., Вертман А.А., Недумов Н.А., Самарин А.М. / / Диаграммы состояния металлических систем: Сб. статей. М.: Наука, 1968. С. 299—309.3. Ishihara K.N., Nishitani S.R., Viyake Н., Shingu R.H. // Int. J. Rapid Solid. 1984. V. 1. N 1. P. 51-58.4. Ершова Т.П., Каменецкая Д.С., Ильина Л.П. // Изв. АН СССР. Металлы. 1982. № 1. С. 153-160.5. Николин Б.И., Шевченко Н.Н., Сизова Т.Л., Бабкевич А.Ю. // Физика металлов и металловедение. 1986. Т. 61. № 2. С. 310—315.Т.Я. Великанова, В.П. ПоляковаС-Сг. УГЛЕРОД—ХРОМС-Сг. УГЛЕРОД—ХРОМ
С, % (ломассе)
С, % (ломассе)
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, Пр. Гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
Со3С
Ре3С
ОР16,
0,453
0,509
0,674
[X]
P6/mmm
0,4453
0,4997
0,6708
[3]
Со2С
Co2N
—
0,2896
0,4446
0,4371
[X]
Pmna
0,2910
0,4469
0,4426
[Э]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, Пр. Гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
Со3С
Ре3С
ОР16,
0,453
0,509
0,674
[X]
P6/mmm
0,4453
0,4997
0,6708
[3]
Со2С
Co2N
—
0,2896
0,4446
0,4371
[X]
Pmna
0,2910
0,4469
0,4426
[Э]
Таблица 2 8 9. Кристаллическая структура соединений системы Со—С
Таблица 2 8 9. Кристаллическая структура соединений системы Со—С
Литература
Литература
1. Мирошниченко И.С., Сергеев Г. А., Галушко И.М. / / Диаграммы состояния металлических систем: Сб. статей. М.: Наука, 1971. С. 164—166.
2. Григорович В.К., Вертман А.А., Недумов Н.А., Самарин А.М. / / Диаграммы состояния металлических систем: Сб. статей. М.: Наука, 1968. С. 299—309.
3. Ishihara K.N., Nishitani S.R., Viyake Н., Shingu R.H. // Int. J. Rapid Solid. 1984. V. 1. N 1. P. 51-58.
4. Ершова Т.П., Каменецкая Д.С., Ильина Л.П. // Изв. АН СССР. Металлы. 1982. № 1. С. 153-160.
5. Николин Б.И., Шевченко Н.Н., Сизова Т.Л., Бабкевич А.Ю. // Физика металлов и металловедение. 1986. Т. 61. № 2. С. 310—315.
Т.Я. Великанова, В.П. Полякова
1. Мирошниченко И.С., Сергеев Г. А., Галушко И.М. / / Диаграммы состояния металлических систем: Сб. статей. М.: Наука, 1971. С. 164—166.
2. Григорович В.К., Вертман А.А., Недумов Н.А., Самарин А.М. / / Диаграммы состояния металлических систем: Сб. статей. М.: Наука, 1968. С. 299—309.
3. Ishihara K.N., Nishitani S.R., Viyake Н., Shingu R.H. // Int. J. Rapid Solid. 1984. V. 1. N 1. P. 51-58.
4. Ершова Т.П., Каменецкая Д.С., Ильина Л.П. // Изв. АН СССР. Металлы. 1982. № 1. С. 153-160.
5. Николин Б.И., Шевченко Н.Н., Сизова Т.Л., Бабкевич А.Ю. // Физика металлов и металловедение. 1986. Т. 61. № 2. С. 310—315.
Т.Я. Великанова, В.П. Полякова
С-Сг. УГЛЕРОД—ХРОМ
С-Сг. УГЛЕРОД—ХРОМ
Диаграмма состояния С—Сг (рис. 415) построена на основании результатов ДТА, микрорентгеноспектрального и рентгенофазового анализов [1]. От диаграмм состояния, опубликованных ранее, эта диаграмма отличается конгруэнтным типом плавления соединения
Рис. 415. С-СгРис. 415. С-Сг
Рис. 415. С-Сг
Рис. 415. С-Сг
Рис. 414. С—Со
от 12 % (ат.) при температуре 1320 °C до 28 % (ат.) при 2400 °C. На основании экспериментальных наблюдений интенсивного испарения Со в присутствии графита сделан вывод о существовании нонва- риантного равновесия газоэвтектического типа при температуре 2415т10 °C [2].
Метастабильная диаграмма Со—Со3С построена по результатам исследования сплавов, охлажденных со скоростью > 105—10” °С/с [1, 3], и термодинамического расчета [2]. В системе обнаружены мета- стабильные карбиды Со3С и Со2С. Метастабильный карбид Со3С плавится конгруэнтно при температуре 1217 °C [4] и образует мета- стабильную эвтектику с Со при температуре 1190 °C и содержании 17,4 % (ат.) С [3] или 21 % (ат.) С [1]. Соединения Со3С и Со2С могут быть получены в результате химических реакций.
Кристаллическая структура метастабильных соединений системы Со—С приведена в табл. 289.
Cr7C3 при температуре 1789 °C и более высокими температурами плавления сплавов.
При исследовании сплавов использовали электролитический Сг. Сплавы выплавляли в дуговой печи.
В системе подтверждено существование соединений Сг23Сб, Сг7С3, Сг2С2. Соединения Сг23С6, Сг3С2 образуются по перитектическим реакциям:
Ж + Сг7С3 # Сг23С6 при 1612 т4 °C [1] или 1575 °C [2];
Ж + (С) - Сг3С2 при 1829^4 °C [1] или 1765 °C [2].
Соединение Сг7С3 кристаллизуется конгруэнтно при температуре 1789 °C и содержании 30 ат. % С. Область гомогенности Сг7С3 -28,5—31,5 % (ат.) С [1]. Максимальная растворимость С в Сг равна 1,9 (ат.) % или 0,45 % (по массе) [3]. В системе подтверждено существование двух эвтектических равновесий:
Ж - (Сг) + СгуС. при 1579 °C и 14 % (ат.) С [1] (1535 °C [2]);
Ж - Сг7С3 + Сг3С2 при 1742 °C и 32,6 % (ат.) С [1] (1725 °C (2J).
При сверхбыстром охлаждении в системе обнаружен метастабиль- ный карбид Сг3С [4].
Кристаллическая структура стабильных и метастабильных фаз приведена в табл. 290.
Таблица 2 9 0. Кристаллическая структура соединений системы С—Сг
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр, гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
Ь
С
Сг2зСб
СггдС6
сРИб,
1,065
—
—
[Ш]
Fm3m
1,064
—
—
[4]
Cr7C3
Cr7C3
1,401
—
0,4525
[Ш]
Р31с
1,401
—
0,4532
[4]
Cr7C3*
Cr7C3
оР40, Рпта
—
—
—
[5, 6]
Cr3C2
Cr3C2
оР20, Рпта
0,5533
0,2829
1,147
[4, Ш]
Cr3C
Fe3C
оР16, Рпта
0,458
0,512
0,680
[4]
Литература
1. Еременко В.Н., Великанова Т.Я., Бондар А.А. И Порошковая металлургия. 1987. № 5. С. 70-76.
2. Knotek О., Lugschneidtr К, Reimann Н„ Sasse H.G. И Metall. 1981. Bd. 35. N 2.
S. 130-132.
3. Smith W.H. // J. Metals, AIME. 1957. V. 9. N 1. Sec. 2. P. 47-49.
4. Inoue A., Masumoto T. // Seri. Metall. 1979. V. 13. N 8. P. 711-715.
5. Rouaulr A., Herpin P„ Fruhart R. // Ann. Chim. 1970. V. 5. N 6. P. 461—470.
6. Morniroli J.P., Gantois M. // J. Appl. Crystallogr. 1983. V. 16. N 1. P. 1—10.
Т.Я. Великанова, В.П. Полякова
С—Cs. УГЛЕРОД—ЦЕЗИЙ
Диаграмма состояния системы С—Cs неизвестна. Cs образует с С слоистые соединения CsC% различного стехиометрического состава. В системе обнаружено восемь таких соединений, из которых наиболее достоверными являются: CsC8, CsC10, CsC24, CsC36, CsC48, CsC60 [Ш, 1]. Эти формулы соответствуют идеализированным составам, хотя каждое соединение имеет определенную область гомогенности, в пределах которой характерная для каждого соединения последовательность слоев атомов С и Cs остается не нарушенной. Отмечается, что истинная элементарная ячейка соединений CsCt является ромбической [Ш].
Структурные переходы типа упорядочения происходят у CsC8 при температуре —ПО °C, у CsC24 при температурах —ПО, —93 и —43 °C [2—3]. В работе [3] указывается, что при температуре 335 °C структура CsC8 напоминает упорядоченную жидкость.
Литература
Van der Marel, Vinke С. // Physica. 1980. V. 99. N 1. P. 489—499.
Р. 6474-6483.3. Clarke R., Caswell N., Solin S.A. P. 61-64.Р. 6474-6483.3. Clarke R., Caswell N., Solin S.A. P. 61-64.Onu D.G., Foley G.M., Fischer J.E. // Phys. Rev. B. 1979. V. 19. N 12.
Р. 6474-6483.
3. Clarke R., Caswell N., Solin S.A. P. 61-64.
Р. 6474-6483.
3. Clarke R., Caswell N., Solin S.A. P. 61-64.
// Phys. Rev. Letters. 1979. V. 42. N 1.
Л.Л. Зусман
C-Cu. УГЛЕРОД—МЕДЬДиаграмма состояния С—СиC-Cu. УГЛЕРОД—МЕДЬДиаграмма состояния С—Сиработы [M]. равновесии сработы [M]. равновесии с(рис. 416) построена по данным жидком состояниях находится в(рис. 416) построена по данным жидком состояниях находится вМедь в твердом и графитом. Карбиды Си2С2 и СиС2 получены толькоМедь в твердом и графитом. Карбиды Си2С2 и СиС2 получены только
C-Cu. УГЛЕРОД—МЕДЬ
Диаграмма состояния С—Си
C-Cu. УГЛЕРОД—МЕДЬ
Диаграмма состояния С—Си
работы [M]. равновесии с
работы [M]. равновесии с
(рис. 416) построена по данным жидком состояниях находится в
(рис. 416) построена по данным жидком состояниях находится в
Медь в твердом и графитом. Карбиды Си2С2 и СиС2 получены только
Медь в твердом и графитом. Карбиды Си2С2 и СиС2 получены только
Рис. 416. С—Cu
химическим путем [Ш]. При температуре плавления растворимость С больше в твердой меди, чем в расплаве: 0,03 и 0,0003 % (ат.), соответственно [1]. Расчетным путем получена зависимость растворимости С в расплаве Си от температуры (в К) Igx = 0,315—81 Ю/'t, где х — атомная доля С. Результаты расчета находятся в хорошем соответствии с экспериментальными данными [2].
Литература
Бурылев Б.П. // Изв. вузов. Черная металлургия. 1961. № 6. С. 5—10.
McLellan R.B. // Scr. Metall. 1969. V. 3. N 6. P. 389-391.
Т.Я. Великанова
C—-Dy. УГЛЕРОД—ДИСПРОЗИЙ
Анализ исследований по системе С—Dy проведен в работе [1]: диаграмма состояния не построена; указано на существование карбидов aDy2C (-33 % (ат.) С), 0Dy3C (-25-33 % (ат.) С); Dy2C3 (-54—60 % (ат.) С); а-, Р-, а'ОуС2 (-66,7 % (ат.) С) [1]. В работе [2] предполагается существование в системе карбида Dy,rC10 (55,9 % (ат.) С).
Карбид DyC2 плавится при температуре выше 2250 °C [3] и претерпевает полиморфное превращение при 1295^20 °C [4] или 1300—1317 °C [5]. При длительных выдержках при высоких температурах в системе образуется a'DyC2 [1]. По данным работы [2] эта модификация карбида DyC2 метастабильна и стабилизируется примесями. В работе [3] установлено, что DyC2 образует эвтектику с С при температуре 2290т25 °C.
Кристаллическая структура промежуточных фаз в системе С—Dy приведена в табл. 291.
Таблица 291. Кристаллическая структура соединений системы С—Dy
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
aDy2C*
Анти-
CdCl2
—, R3m
0,6312
—
—
[6]
РОу3С
Fe4N
cF5,Fm3m
0,5079s
—
—
[7]
DyzC3
Ри2Сз
cl 40, 143 d
0,81982
—
—
[7]
aDyCz
CaC2
Ш6, 14/mmm
0,3669, 0,3675
—
0,61763 0,6179
[7]
[8]
PDyCz
CaF2
cFVl, Fm3m
—
—
—
[4]
a'DyC2
LuC2
—
1,355
2,697
0,7100
[1]
*a - 32,99
Литература
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 5. P. 434—440.
Гордейчук O.B. Диаграммы состояния двойных систем редкоземельных металлов с углеродом (Sc—С, La—С, Се—С, Pr—С): Автореф. дис. канд. хим. наук. Киев, 1987. 19 с.
Юпко В.А., Макаренко Г.Н., Падерно Ю.Б. // Тугоплавкие карбиды. Киев: Наукова думка, 1970. С. 148—154.
Krikorian N.H., Wallace Т.С., Bowman M.G. //Les Propri6t6s thermodynamiques. Physiques et Structurales des D6riv6s Semi-Metalliques. Paris: CNRS, 1967. N 157. P. 489—494.
Loe I.R., McColm I.J., Quigley T.A. // J. Less-Common Met. 1976. V. 46. N 2. P. 217-227.
Atoji M. // J. Chern. Phys. 1981. V. 75. N 3. P. 1434-1441.
Spedding F.H., Gschneidner, Jr., K.A., Daane A.H. //J. Amer. Chern. Soc. 1958. V. 80. N 17. P. 4499-4503.
Sakai T., Adachi G.-Y., Yoshida T., Shiokawa J. // J. Less-Common Met. 1981. V. 81. N 1. P. 91-102.
Т.Я. Великанова
С-Er. УГЛЕРОД—ЭРБИЙ
Анализ работ по системе С—Ег проведен в работе [1]. Диаграмма состояния неизвестна. Предполагается существование в системе фаз Er3C, Er^Cjg, ЕгС2 и метастабильного карбида Er2Cq.
Бикарбид ЕгС2 плавится при температуре выше 2230 °C [2] или 2270 °C [3] и претерпевает полиморфное а ** p-превращение при температуре 1330 °C [4]. При длительных выдержках при температуре выше 1150 °C образуется соединение а'ЕгС2 [1]. Установлено, что между (С) и ЕгС2 наблюдается эвтектическое взаимодействие при температуре 2255*35 °C [1]. Предполагается, что соединение Ег3С имеет область гомогенности -25—33 % (ат.) С [1].
Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 292.
Таблица 2 9 2. Кристаллическая структура соединений системы С—Ег
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
ь
с
Ег3С
Fe4N
cF5, Fm3m
0,5034,
—
—
[5]
Ег|5С|9
SC15C19
tP68, Р^с
0,7989]
—
1,50002
[6]
«ЕгС2
СаС2
М 141 ттт
0,3620] 0,3618
0,60943 0,6096
[5]
[7]
ЦЕгС2
CaF2
cF12, Fm3m
—
—
—
[1]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
а'ЕгС2
LuC2
—
1,328
2,724
0,7020
[1]
Ег2С3
Pu2C3
с/40, /43d
0,8137 0,81324
—
[1]
[8]
Литература
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 5. P. 440-442.
Юпко B.A., Макаренко Г.Н., Падерно Ю.Б. // Тугоплавкие карбиды. Киев: Паукова думка, 1970. С. 148—154.
Косолапова Т.Я., Макаренко Г.Н., Домасевич Л.Т. // Журнал прикладной химии. 1971. Т. 44. Т. 5. С. 953-958.
Loe I.R., McColm I.J., Quigley Т.А. // J. Less-Common Met. 1976. V. 46. N 2. P. 217-227.
Spedding F.H., Gschneidner, Jr., K.A., Daane A.H. / / J. Amer. Chern. Soc. 1958. V. 80. N 17. P. 4499-4503.
Bauer J. // J. Less-Common Met. 1974. V. 37. N 1. P. 161-165.
Sakai T„ Adachi G.-Y., Yoshida T. // J. Less-Common Met. 1981. V. 81. N 1. P. 91-97.
Новокшонов В.И. // Журнал неорганической химии. 1980. Т. 25. № 3. С. 684-689.
Т.Я. Великанова, В.П. Полякова
С—Eu. УГЛЕРОД—ЕВРОПИЙ
Аналитический обзор экспериментальных работ по системе С—Ей проведен в работе [1]. Диаграмма состояния не построена. В работе [1] указывается на существование карбидов: Еи3С (-25—33 % (ат.) С), Eu2C3 (-60 % (ат.) С), а-, рЕиС2 (66,7 % (ат.) С), ЕиС6 [1]. Предполагается, что карбид ЕиС2 плавится при температуре выше 1700 °C [2] и претерпевает полиморфный распад при температуре 350 ±3 °C [3] или 355120 °C [4].
Кристаллическая структура известных промежуточных фаз в системе С—Ей приведена в табл. 293.
Таблица 2 9 3. Кристаллическая структура соединений системы С—Ей
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Еи3С
Fe4C
cF5, Fm3m
0,5145(3)
-0,5141(3)
—
[5]
Еи2С3
Pu2C3
с/40, /43 d
0,8368
—
[1]
aEuC2
СаС2
tn 6, 14/mtnm
0,4045
0,4118 0,4215(1)
0,6645
0,6756 0,5961(1)
[6]
[3]
[7]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
РЕиС2
СаР2
cF12, Fm3m
0,5961(1)
—
[8]
ЕиС6
ЕиС6
hP\4, P63/mmc
0,4314
0,9745(8)
[1]
Литература
1. Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N. 5. P. 442-443.
2. Faircloth R.L., Flowers R.H., Pummery F.C.W. // J. Inorg. Nuclear Chern. 1968. V. 30. N 2. P. 499-518.
3. Sakai T., Adachi G.-Y., Yoshida T. et al. // Bull. Chern. Soc. Jap. 1982. V. 55. N 3. P. 699-703.
4. Krikorian N.G., Wallace T.C., Bowman M.G. // Les Propri6t6s thermodynamiques. Physiques et Structurales des D6riv6s Semi—M6talliques. Paris: CNRS. 1967. N 157. P. 489-494.
5. Laplase A., Lorenzelli R. // Les Eldments des Terres Rates. Paris: CNRS. 1970. N 180/1. P. 385-395.
6. Gebelt R.E., Eick H.A. // Inorg. Chern. 1964. V. 3. N 3. P. 335-337.
7. Матюшенко H.H. Кристаллические структуры двойных соединений. М.: Металлургия, 1969. 302 с.
_ 8. Матюшенко Н.Н., Свинаренко А.П. // Украинский физический журнал. 1968.
Т.Я. ВеликановаТ.Я. ВеликановаT. 13. № 7. С. 1083-1085.
Т.Я. Великанова
Т.Я. Великанова
C-Fe. УГЛЕРОД—ЖЕЛЕЗО
Начало изучению диаграммы состояния системы С—Fe положило открытие Д.К. Черновым в 1868 г. критических точек охлаждения стали. К настоящему времени число посвященных этой диаграмме работ достигает четырехзначной цифры.
Равновесия при атмосферном давлении изучены хорошо. На рис. 417 приведены как стабильные равновесия в системе Fe—С^фит (сплошные линии), так и метастабильные равновесия в системе Fe—Fe3C (штриховые линии), имеющие исключительную практическую важность. Положения фазовых границ установлены с использованием термодинамического расчета, опирающегося на результаты точных экспериментальных измерений термодинамических свойств [1—2]. При обычных условиях в области правее графитного ликвидуса цементит Fe3C начинает быстро разлагаться, и температура его плавления составляет 1252 °C [1] (по другим данным: 1227 °C [X], 1207, 1212, 1270 °C [3]) и может быть установлена только расчетом.
Другая гипотетическая метастабильная при атмосферном давлении диаграмма состояния Fe—Салмаз приведена в работе [3] (рис. 418). Цементит в этой системе является промежуточной фазой, образующейся по перитектической реакции Ж + Симаз ** Fe3C. Температура
эвтектоидного распада Fe3C - aFe + C^^ -580 °C. Все указанные равновесия в этой метастабильной диаграмме Fe—Салмаз при атмосферном давлении метастабильны по отношению к равновесиям системы Fe-С^ф^ [3].
При повышенных давлениях происходит стабилизация Fe3C [4] и еще одного карбида Fe7C3 [2]. При распаде пересыщенных твердых растворов С в Fe образуется также карбид примерного состава Fe2C или ’’карбид Хэгга” (упорядоченный твердый раствор С в eFe, имеющий ГПУ структуру с параметрами решетки а = 0,627 нм, с = = 0,214 нм). Он метастабилен при всех изученных условиях и на равновесной диаграмме состояния отсутствует при обычном и при повышенном давлении [2].
Кристаллическая структура цементита и карбида Fe7C3 приведена в табл. 294.
Таблица 2 9 4. Кристаллическая структура соединений системы C—Fe
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
Fe3C
Fe3C
оР16, Рпта
0,45244(5)
0,50885(5)
0,67431 (5)
[1]
Ре7С3-
Сг7С3
—
0,6882
—
0,4540
[2]
Гексагональная сингония.
Литература
Кубашевски О. Диаграммы состояния двойных систем на основе железа: Пер. с англ. / Под ред. Л.А. Петровой. М.: Металлургия, 1985. 184 с.
Диаграммы состояния двойных и многокомпонентных систем на основе железа: Справочник / Под ред. О.А. Банных и М.Е. Дрица. М.: Металлургия, 1986. 440 с.
Жуков А.А. // Стабильные и метастабильные фазы в материалах. Киев: ИПМ АН УССР, 1987. С. 58-70.
Ершова Т.П., Каменецкая Д.С., Корсунская И.А. / / Журнал физической химии. 1970. Т. 44. № 11. С. 2930-2931.
В.Н. Кузнецов
C-Gd. УГЛЕРОД—ГАДОЛИНИЙ
Аналитический обзор экспериментальных работ по системе С—Gd проведен в работе [1]. Диаграмма состояния С—Gd не построена. В работе [1] указывается на существование карбидов: Gd3C (-25— 33 % (ат.) С), Gd2C (-33 % (ат.) С), Gd2C3 (54-60 % (ат.) С), а-, PGdC2 (66,7 % (ат.) С).
Соединение GdC2 плавится при 2370±30 °C [2] и претерпевает полиморфное превращение при температуре 1275 ±20 [2], 1270 ±20 [3], 1230±5, 1240±5 и 1270±5 [4], 1218 °C [5]. Температура эвтектического равновесия со стороны (С) составляет 2315±30 °C [3] или 2310±30 °C [2].
Кристаллическая структура промежуточных фаз системы приведена в табл. 295.
Таблица 295. Кристаллическая структура соединений системы C-Gd
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр- гр-
Параметры решетки, нм
Источник
a
С
pGd3C
Fe4N
cFS, Fm3m
0,5126(5)
—
[6]
aGd2C*
CdCl2
hR3, R3m
0,6315
[1]
Gd2C3
Pu2C3
c740, 743d
0,83221(5)
-0,83407(6)
—
[6]
aGdC2
CaC2
(716, 74/mmm
0,3718(1) 0,3722
0,6275(3) 0,6295
[6]
[7]
₽GdC2
*a = 33,57°
CaF2
cF12, Fm3m
[3]
Литература
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 5. P. 443—445.
Wallace T.C., Krikorian N.H., Stone P.L. //J. Electrochem. Soc. 1964. V. 111. N 12. P. 1404-1408.
Krikorian N.H., Wallace T.C., Bowman M.G. // Les Propri6t6s thermodynamiques. Physiques et Structurales des D6riv6s Semi-Metalliques. Paris: CNRS, 1967. N 157. P. 489-494.
Lo£ I.R., McColm I.J., Quigley T.A. // J. Less-Common Met. 1976. V. 46. N 2. P. 217-227.
McColm LJ„ Quigley T.A., Clark NJ. // J. Inorg. Nuclear Chem. 1973. V. 35. N 6. F “>’1-1940.
Spedding F.H., Gschneidner, Jr., K.A., Daane A.H. // J. Amer. Chem. Soc. 1958. V. 80. N 17. P. 4499-4503.
Sakai T., Adachi G.-Y., Yoshida T., Shiokama J. // J. Less-Common Met. 1981. V. 81. N 1. P. 91-92.
Т.Я. Великанова
C-Ge. УГЛЕРОД—ГЕРМАНИЙ
При давлении вплоть до 6,5 ГПа и температурах от 650 до 3170 °C карбиды, а также растворимость С в Ge не обнаружены [Э]. Линия солидуса представляет собой практически прямую (рис. 419), соответствующую эвтектике, которая по составу и температуре близка к Ge при 0,1 МПа [1—2].
Растворимость графита в расплавленном Ge достигает существенных значений при температурах, близких к температуре кипения, а вблизи температуры плавления она оценена как 0,23 % (ат.) [2].
Рис. 419. C-Ge
Литература
Olesinski R.W., Affaschian C.J. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 5. p. 484-486, 525-526.
Scace R.J., Slack C.A. // J. Chem. Phys. 1959. V. 30. N 6. P. 1551-1555.
Т.Я. Великанова
C-Hf. УГЛЕРОД—ГАФНИЙ
Диаграмма состояния C—Hf (рис. 420) построена в работе [1] на основании результатов работ [1—5]. Исследование выполнено методами металлографического и рентгенофазового анализов, измерения температуры плавления по методу Пирани—Альтертума, измерения микротвердости фаз. В работах [1—5] отмечено, что результаты исследования системы зависят от содержания примесей Zr, N и О в сплавах.
В системе подтверждено существование только карбида HfC(6) с широкой областью гомогенности (-15 % (ат.)). Карбид HfC образуется конгруэнтно при температуре 3935±40 °C и содержании 48,5 %
Рис. 420. C-Hf
(ат.) С [2] или 3830 °C и 47,5 % (ат.) С [6]. Карбид ШС обладает структурой типа NaCI (символ Пирсона cJ8, пр. гр. РтЗт). Наиболее достоверные значения параметра решетки: а = 0,4619 нм для ШС0 61 [2] и а = 0,46402(5) нм [7] для HfC0 99.
Углерод понижает температуру плавления Hf с 2231 °C до температуры эвтектики (aHf) + (pHf) •* Ж, равной 2180 ±25 °C. Растворимость С при температуре эвтектики составляет менее 1 % (ат.) в pHf, -3 % (ат.) в aHf. Углерод стабилизирует aHf, повышая температуру a **■ р-превращения до температуры перитектического равновесия Ж + 6 « (aHf) [1, 4—5]. По данным работ [2—3] температура перитектического равновесия составляет 2360 °C, однако предпочтение отдано более низкой температуре 2240 °C, полученной на образцах с минимальным содержанием N и О [1]. Максимальная растворимость С в aHf достигает 14 % (ат.) при температуре перитектики.
Эвтектическое взаимодействие Ж ** (С) + HfC протекает при содержании 66 % (ат.) С и температуре 318 °C [М] или 3150±30 °C [1], или 3185 °C [2].
Литература
Еременко В.Н., Великанова Т.Я., Артюх Л.В. Тройные системы молибдена с углеродом и переходными металлами ГУ группы. Киев: Наукова думка, 1985. 295 с.
Rudy Е. AFMIVTR-65-2. Part 1. V. IV. Air Force Material Laboratory Research and echnology Division. Air Force Systems Command. Wright-Patterson A.F.B. Ohio. 1965. P. 50-52.
Rudy E., Progulski J. // Planseeber. Pulvermet. 1967. V. 15. N 1. P. 13—45.
Jeremenko W.W., Welikanowa T.Ya., Schabanowa S.W., Artjuch L.W. H Coilogu. Int. CNRS. 1972. N 205. S. 277-292.
Еременко B.H., Великанова Т.Я., Шабанова C.B. // Структура фаз, фазовые превращения и диаграммы состояния металлических систем: Сб. статей. М.: Наука, 1974. С. 129—132.
Sara R.V. // Trans. AIME. 1965. V. 233. N 9. P. 1683-1690.
Сторме Э. Тугоплавкие карбиды: Пер. с англ. С.Н. Башлыкова. М.: Атомиздат, 1970. 304 с.
Т.Я. Великанова
C-Hg. УГЛЕРОД—РТУТЬ
Кипящая ртуть растворяет только следы С, который при охлаждении выделяется в виде графита [X]. Теоретическая оценка растворимости С в расплаве (Igx = 0,315—8700/Т, где х — атомная доля С) дает значения от 1-10-35 до 3-10-12 % (ат.) в интервале температур от плавления до кипения (—38,836—356,58 °C) [1]. Карбид HgC2 получен химическим путем [Ш].
Литература
1. Бурылев Б.П. // Изв. вузов. Черная металлургия. 1967. № 3. С. 20—22.
Т.Я. Великанова
С-410. УГЛЕРОД-ГОЛЬМИЙ
Обзор экспериментальных работ по системе С—Но проведен в работе [1]. Диаграмма состояния системы не построена. В работе указывается на существование карбидов: рНо3С (-25—33 % (ат.) С), аНо2С (-33 % (ат.) С), Но2С3 (-54—60 % (ат.) С), а-, р-, а'НоС2 (66,7 % (ат.) С) и Ho15Cjn (55,9 % (ат.) С) [2]. Растворимость С в Но при температуре 1300 °C и ниже исчезающе мала [3].
Температура эвтектического равновесия Ж <* (С) + НоС2 равна 2270*20 °C [3]. а ** p-переход НоС2 протекает при температуре 1305*20 °C [3] или 1330, 1320, 1316*5 °C 14], 1280 °C [5]. В результате длительного отжига при 1155*10 °C образуется модификация а'НоС2 [1]. Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 296.
Таблица 2 9 6. Кристаллическая структура соединений системы С-Но
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
PHo3C
Fe4N
cF5, Fm3m
0,5061 (2)
—
—
[6]
«Но2С*
CdCi2
hR3,
0,6248(1)
—
—
[7]
R3m
Ho2C3
Pu2C3
c/40,
0,8176(3)
—
—
[6]
143 d
аНоС2
CaC2
Г/16,
0,3643(1)
—
0,6139(2)
[6]
/4/mmm
0,3659
—
0,6154
[8]
PHoC2
CaF2
cF\l, Fm3m
[1, 3, 5]
а 'НоС2
LuC2
—
1,307
2,702
0,7530
[1]
Но15С1д
Scl5Cig
tP68, P42,c
0,8004(2)
—
1,5857(3)
[2]
*« - 33,07
Литература
Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 5. P. 445-446.
Bauer J., Ansel D. H J. Less-Common Met. 1985. V. 109. N 2. P. L9-L13.
Wakefield G.F., Daane A.H., Spedding F.H. // Rare Earth Research: Proceedings of the Fourth Conference in Rare Earth Research (Phoenix, Arisona, 1964), New York, London, Paris: Gordon and Breach Sci. Publ. 1965. P. 469—483.
Krikorian N.H., Wallace T.C., Bowman M.G. / / Les Properictes thermodynamiques. Physiques et Structurales des Ddrivds Semi-Metalliques. Paris: CNRS, 1967. N 159. P. 489—494.
McColm U., Quigley T.A., Clark NJ. H J. Inorg. Nuclear Chem. 1973. V. 35. N 6. P. 1931-1940.
Spedding F.N., Gschneidner, Jr., K.A., Daane A.H. // J. Amer. Chem. Soc. 1958. V. 80. N 17. P. 4499—4503.
Atoji M. // J. Chem. Phys. 1981. V 74. N 3. P. 1893-1897.
Sakai T., Adachi G.-Y., Yoshida T., Shiokawa J. // J. Less-Common Met. 1981. V. 81. N 1. P. 91-102.
Т.Я. Великанова
C—Ir. УГЛЕРОД—ИРИДИЙ
Диаграмма состояния С—1г (рис. 421) эвтектического типа без промежуточных фаз [1—3]. Температура эвтектики (С) + (1г) определена методом оптической пирометрии на образцах, изготовленных из 1г высокой чистоты, и составляет 229б±1б °C [1]. По данным работы [4] температура эвтектики составляет > 2200 °C при использовании 1 г 1г чистотой 99,9 %; при использовании 1г меньшей чистоты получены значения температуры эвтектики 2110±25 °C [Э], 2150 °C [3]. Эвтектическая точка расположена при 29 % (ат.) С [3] и 20,8 % (ат.) С [2]. Растворимость С в 1г при температуре эвтектики равна 3,12 % (ат.), при температуре 1000 °C —0,01 % (ат.) [2]. При температурах 800—1250 °C растворимость С может быть описана уравнением Igx = 1,45—3244/Т [3], где х — С, % (ат.); Т — температура, К.
Рис. 421. c-ir
В работе [5] в интервале температур 2230—2660 °C в равновесном паре над образцами 1г—С, помещенными в танталовую эффузионную ячейку с графитовым вкладышем, методом масс-спектрометрии обнаружены молекулы IrC, 1гС2, 1гС3 и 1гС4. Вычисленные для них значения ЬН^& (энтальпия образования) и МН ° (энтальпия атомизации) приведены ниже:
Соединение IrC1гС21гС31гС4
Д Я2д8, кДж/моль 7531895012910371291123144
ДЯ°,кДж/моль 62715114412917691292393145
По данным работы [3] энергия диссоциации газообразного монокарбида 590—630 кДж/моль.
Литература
Nadler M.R., Kempter С.Р. Hi. Phys. Chern. 1960. V. 64. N 10. P. 1468-1471.
Бурылев Б.П. // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1969. № 5. С. 112—116.
Фромм Е., Гебхардт Е. Газы и углерод в металлах: Пер. с нем. / Под ред. Б.В. Линчевского. М.: Металлургия, 1980. 712 с.
Bhatt Y.J., Venkataramani R., Garg S.P. //J. Less-Common Met. 1987. V. 132. N 2. P. L21-L24.
Gupta S.K., Nappiblanka M., Gingerich K.A. // J. Phys Chem. 1981. V. 85. N 8. P. 971-976.
Т.Я, Великанова
C-K. УГЛЕРОД—КАЛИЙ
Сплавы К с различным содержанием С могут быть получены взаимодействием графита с расплавленным К, с парами К, а также при комнатной температуре с различными комплексными соединениями К [1]. Диаграмма состояния К—С не изучена. С графитом калий образует слоистые соединения, внедряясь между слоями и изменяя межплоскостные расстояния гексагональной кристаллической решетки [2]:
Соединенияа, нмСоединенияа, нмкс60 кс48 кс36 кс24 кс8кс60 кс48 кс36 кс24 кс80,2450,2450,2450,245 0,4910,2450,2450,2450,245 0,491
Соединения
а, нм
Соединения
а, нм
кс60 кс48 кс36 кс24 кс8
кс60 кс48 кс36 кс24 кс8
0,2450,2450,2450,245 0,491
0,2450,2450,2450,245 0,491
с, нмс, нм1,8843,0981,2121,754 2,1641,8843,0981,2121,754 2,164
с, нм
с, нм
1,8843,0981,2121,754 2,164
1,8843,0981,2121,754 2,164
Помимо указанных соединений С с К авторами работы [3] обнаружено еще 10 слоистых соединений.
По данным работы [Ш] все соединения К с С имеют не гексагональную, а ромбическую решетку (ab ^ = /Загекс, с^ = сиск).
При повышенных давлениях 2—8 ГПа в интервале температур 200—300 °C получено соединение КСХ, где х от 4 до 4,5 [4].
Литература
Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1979. Т. 4. 576 с.
Riidorff W., Schulze Е. // Z. Anorg. All. Chem. 1954. Bd. 277. N 2. S. 156—162.
McRae E., Billaud D., Marech6 J. // Physica. 1980. V. 99. N 1 P. 489—493.
Семененко K.H., Авдеев В.В., Мордкович В.З. // Доклады АН СССР. 1983. Т. 271. Т. 12. С. 1402-1405.
Л.Л. Зусман
C-La. УГЛЕРОД-ЛАНТАН
Диаграмма состояния С—La (рис. 422) представлена в работе [1] на основании собственных экспериментальных данных и анализа работ [2—8]. В системе установлено существование двух карбидов LaC2 и La2C3.
Декарбид LaC2 плавится конгруэнтно при температуре 2380 °C и претерпевает эвтектоидное превращение при температуре 1081 ±7 °C в фазовой области LaC2 + La2C3 и при температуре 1060±6 °C в фазовой области LaC2 + (С). При низких температурах aLaC2 является фазой постоянного состава, близкого к 66,1 % (ат.) С [9]. При повышенных температурах вблизи температур полиморфного превращения aLaC2 имеет небольшую -1 % (ат.) область гомогенности. Ширина области гомогенности рЬаС2 составляет 1,5—2 % (ат.) во всем интервале температур его существования.
Соединение La2C3 образуется по перитектической реакции Ж + + LaC2 •* La2C3 при температуре 1415±3 °C и имеет небольшую область гомогенности. В системе наблюдается два эвтектических взаимодействия:
Ж * (₽La) + La2C3 при 80б±2 °C и 20,6 % (ат.) С;
Ж LaC2 + (С) при 2235±6 °C и 71,5 % (ат.) С.
Растворимость компонентов друг в друге требует уточнения. Предположительно в pLa растворяется -3,4 % (ат.) С. Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 297.
Таблица 2 9 7. Кристаллическая структура соединений системы С—La [2]
Соединение
Прототип
Символ Пирсо- на, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
С
<xLaC2
CaC2
1/6, IMmmm
0,3935(1)
0,6571(1)
pLaC2
CaF2
ст, Fm3m
0,6011(11)
—
La2C3
Pu2C3
C1W,
0,8805(1)*
—
J43d
0,8815(2)**
—
*Co стороны La.
Co стороны C.
Литература
Гордийчук О.В. Диаграммы состояния двойных систем редкоземельных металлов с углеродом (Sc—С, La—С, Се—С, Pr—С).: Автореф. дис. канд. хим. наук. Киев, 1967. 19 с.
Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 2. P. 446—449.
Fairloth R.L., Flowers R.H., Pummery F.C.W. // J. Inorg. Nuclear Chem. 1968. V. 30. N 2. P. 499-518.
Atoji M., Gschneidner, Jr., K.A., Daane A.H. et al. / / J. Amer. Chem. Soc. 1958. V. 80. N 8. P. 1804-1808.
Spedding F.H., Gschneidner, Jr., K.A., Daane A.H. // J. Amer. Chem. Soc. 1958. V. 80. N 17. P. 4499—4503.
Рис. 422. C-La
Atoji M. // J. Chem. Phys. 1961. V. 35. N 6. P. 1950—1960.
Atoji M., Williams D.E. // J. Chem. Phys. 1961. V. 35. N 6. P. 1960—1966.
Bowman A.L., Krikorian N.H., Arnold G.P. et al. // Acta Crystallogr. B. 1968. V. 24. N 3. P. 459—460.
Spedding F.H., Gschneidner, Jr., K.A., Daane A.H. // Trans. AIME. 1959. V. 215. N 2. P. 192-199.
Т.Я. Великанова
C-Li. УГЛЕРОД—ЛИТИЙ
Диаграмма состояния С—Li (рис. 423) построена на основании результатов ДТА и рентгеновского тнализа [1]. Сплавы получали в атмосфере Аг из спектрально-чистого С и Li чистотой 99,28 % (по массе, 0,5 % Na).
Рис. 423. C-Li
Растворимость С в высокочистом Li (содержание N < 5- 10~5 % (по массе)) в интервале температур 220—735 °C описывается уравнением 1пх = 6,731—8617/Т или Igx = 7,459—3740Т, где х — Li2C2, молярный % и х — С, % (по массе); Т — температура, К [2].
Соединение Li2C2 имеет несколько полиморфных модификаций с температурой превращения -410, 440, 560 °C [X, Ш]. При комнатной температуре Li2C2 имеет примитивную моноклинную решетку с параметрами а = 0,7801 нм, b = 0,8815 нм, с = 1,0865 нм, р = 76,8 . На элементарную ячейку приходится 19 молекул Li2C2 [3].
Растворяясь в графите, Li образует слоистые соединения, которые представляют собой упорядоченные растворы внедрения с увеличен-
ным расстоянием гексагональной ячейки графита по оси с: LiC6, LiC12, LiC18 [4]. Эти соединения при нормальном давлении и комнатной температуре могут быть получены взаимодействием Li с растворами ароматических анионрадикалов (нафталином, дифенилом и др.).
При давлении 2,0—8,0 ГПа в интервале температур 200—300 °C получено соединение LiC2_2 5 [5].
Литература
Федоров П.И., Су Мянь-Цзэн, Хусюэ Сюэбао // Acta Chim. Sinica. 1957. V. 23. NLP. 30-39.
Yonco R.M., Homa M.I. // J. Nucl. Mater. 1986. V. 138. N 1. P. 117—122.
Secrist D.R., Wisnyi L.G. // Acta Crystallogr. 1962. V. 15. P. 1042-1043.
Lauginie P., Estrade H„ Conard J. et al. // Physica. 1980. V. 99. N 1. P. 514—520.
Семенченко K.H., Авдеев B.B., Мордкович В.З. // Доклады АН СССР. 1983. Т. 271. С. 1402-1405.
Л.Л. Зисман
C-iu. УГЛЕРОД—ЛЮТЕЦИЙ
Анализ экспериментальных исследований по системе С—Lu проведен в работах [1, 2], в которых сообщается о существовании стабильных карбидов: Lu3C [3], Lu15C19 [4], LuC2 [5—7]. Карбид LuC, претерпевает полиморфное превращение при температуре 1500±20 °C и образует с графитом эвтектику при температуре 2230±20 °C [б]. По данным ДТА температура полиморфного превращения LuC2 составляет 1450±15 °C [7] или 1390 °C [8].
При высоких давлениях и температурах получен метастабильный карбид Lu2C3 [1, 10]. Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 298.
Таблица 2 9 8. Кристаллическая структура соединений системы С—Lu
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
«LuC2
CaC2
ti 16, I4immm
0,3563(1)
0,5964(6)
[5-7]
aLuC/
LuC2
—
1,270
2,730
0,6870
[1]
LuC2
Анти-
CdCl2
_
—
—
—
[2]
0LuC2
CaF2
сЯ2, Fm3m
0,5505(5)
—
—
[6]
Lu)5Ci9
Sc15C)9
fP68, P42,c
0,7873(2)
—
1,5518(4)
[4]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
Lu2C3
Р112С3
с740, 743 d
0,80203—
-0,80361
—
—
[Ю]
Lu3C
Fe4N
cFS, Fm3m
0,4965(1)
—
—
[3]
Ромбическая решетка.
Литература
Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 6. P. 555-556.
Гордийчук O.B. Диаграммы состояния двойных систем редкоземельных металлов с углеродом (Sc—С, La—С, Се—С, Pr—С): Автореф. дис. канд. хим. наук. Киев, 1987. 19 с.
4. Bauer J., Bienvenu H. // N 20. P. 387-390.4. Bauer J., Bienvenu H. // N 20. P. 387-390.Spedding F.H., Gschneidner, Jr., К.А., Daane A.H. // J. Amtr. Chem. Soc. 1958. V. 80. N 17. P. 4499—4503.
4. Bauer J., Bienvenu H. // N 20. P. 387-390.
4. Bauer J., Bienvenu H. // N 20. P. 387-390.
Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. Ser. C. 1980. V. 290.
Atoji M. // J. Chem. Phys. 1961. V. 35. N 6. P. 1950-1960.
Krikorian N.H., Wallace T.C., Bowman M.G. // Les Propri6t6s thermodynamiques. Physiques et Structureless des D6vires Semi-M6talliques. Paris: CNRS, 1967. N 157. P. 489—494.
Loe I.R., McColm I.J., Quigley T.A. // J. Less-Common Met. 1976. V. 46. N 2. P. 217—227.
McColm U„ Quigley T.A., Clark NJ. // J. Inorg. Nuclear Chem. 1973. V. 35. N 6. P. 1931-1940.
Hollek H. Binare und ternare Carbid- und Nitridsysteme der Ubergangsmetalle. Berlin, Stuttgart: Gebriider Borntraeger, 1984. 295 s.
Верещагин Л.Ф., Евдокимова B.B., Новокшонов В.И. // Редкоземельные полупроводники. Баку: Элм, 1981. С. 5—51.
Т.Я. Великанова
C-Mg. УГЛЕРОД—-МАГНИЙ
В системе установлено существование карбидов Mg2C3 и MgC2, стабильных до температур -600 и 660 °C, соответственно, с последующим разложением по реакциям: 2MgC2 = Mg2C3 + С и Mg2C3 = = Mg (пары) + С [X]. Карбид Mg2C3 имеет гексагональную структуру с параметрами решетки а = 0,743 нм, с = 1,059 нм (40 атомов в элементарной ячейке), а карбид MgC2 — тетрагональную структуру с параметрами решетки а = 0,554 нм, с = 0,502 нм (12 атомов в элементарной ячейке) [X].
На рис. 424 представлена диаграмма состояния Mg—С при давлении 7,7 ГПа [1]. Сплавы синтезировали из порошка графита спектральной чистоты и порошка Mg чистотой 99,95 % (по массе) и спекали в камере высокого давления при 1000—1800 °C. Исследование сплавов выполнено методами ДТА, микроструктурного и рентгенов-
Рис. 424. С—Mg (р - 7,7 ГПа)
ского анализов. В условиях высокого давления в сплавах системы существуют карбиды MgC и MgC2, образующиеся по реакциям:
Ж + MgC2 « MgC при 1570 °C;
Ж + С (алмаз) ** MgC2 при 1720 °C.
При температуре -1650 °C карбид MgC2 претерпевает полиморфное превращение MgC2 (ромбическая сингония) ** MgC2 (кубическая сингония). При температуре 1910 °C наблюдается равновесие Ж + Газ «* (С алмаз). Это превращение определяется полиморфизмом С.
Карбид MgC имеет структуру типа NaCl (символ Пирсона сГ8, пр. гр. ЕтЗт, а = 0,5635 нм).
Литература
1. Шульженко А.А., Игнатьев И.Ю, Белавина Н.Н., Белоусов И.С. // Сверхтвердые материалы. 1988. № 6. С. 3—5.
П.Б. Будберг
С—Мп. УГЛЕРОД—МАРГАНЕЦ
Диаграмма состояния С—Мп (рис. 425) приведена в работе [1] на основании анализа литературных данных и собственных экспериментальных результатов, полученных методами ДТА, микроструктурного и рентгеноструктурного анализов. Наиболее сложная область твердофазных равновесий исследована в работе [2] методами микрострук-
Рис. 425. С—МпРис. 425. С—МпМп5С2 Мп7С3Мп5С2 Мп7С328,6< 3028,6< 30в модификациях Мп приведенав модификациях Мп приведенаа Р у 8а Р у 872,516272,5162СоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр- гр-Параметры решетки, нмИсточника6С(«Мп)а Мпс758, 743 m0,89219 0,8969——[2, 3](рМп)РМпсР20, Р4,320,63145——[2, 4](уМп)СисР4, Fm4m0,38624 0,3727——[1, 2](8Мп)aFeс72,0,3081——[2, 4]7m3mеeFe3NАР8, Р6320,26850,2709—0,44120,4429[1, 2]Мп23С6СггзСбсРИб, Fm3m1,0585——[2]МпиС3МппС3—0,7492—0,5080[2, 5]Мп3СFe3CОР16, Рпта0,50800,67720,4530[2, 5]МП;^"Мп5С2тС28, СИ с0,50860,45731,166[2, 5]Мп7С3Сг7С3ЛР80, Р31с?1,390—0,454[1, 5]Сг7С3оР40, Рпта0,45460,69591,1979[4]‘Гексагональная сингония, “р = 97,75°.СоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр- гр-Параметры решетки, нмИсточника6С(«Мп)а Мпс758, 743 m0,89219 0,8969——[2, 3](рМп)РМпсР20, Р4,320,63145——[2, 4](уМп)СисР4, Fm4m0,38624 0,3727——[1, 2](8Мп)aFeс72,0,3081——[2, 4]7m3mеeFe3NАР8, Р6320,26850,2709—0,44120,4429[1, 2]Мп23С6СггзСбсРИб, Fm3m1,0585——[2]МпиС3МппС3—0,7492—0,5080[2, 5]Мп3СFe3CОР16, Рпта0,50800,67720,4530[2, 5]МП;^"Мп5С2тС28, СИ с0,50860,45731,166[2, 5]Мп7С3Сг7С3ЛР80, Р31с?1,390—0,454[1, 5]Сг7С3оР40, Рпта0,45460,69591,1979[4]‘Гексагональная сингония, “р = 97,75°.Таблица 2 9 9. Кристаллическая структура соединений системы С—МпТаблица 2 9 9. Кристаллическая структура соединений системы С—Мп
Рис. 425. С—Мп
Рис. 425. С—Мп
Мп5С2 Мп7С3
Мп5С2 Мп7С3
28,6< 30
28,6< 30
в модификациях Мп приведена
в модификациях Мп приведена
а Р у 8
а Р у 8
72,5162
72,5162
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр- гр-
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
С
(«Мп)
а Мп
с758, 743 m
0,89219 0,8969
—
—
[2, 3]
(рМп)
РМп
сР20, Р4,32
0,63145
—
—
[2, 4]
(уМп)
Си
сР4, Fm4m
0,38624 0,3727
—
—
[1, 2]
(8Мп)
aFe
с72,
0,3081
—
—
[2, 4]
7m3m
е
eFe3N
АР8, Р632
0,2685
0,2709
—
0,4412
0,4429
[1, 2]
Мп23С6
СггзСб
сРИб, Fm3m
1,0585
—
—
[2]
МпиС3
МппС3
—
0,7492
—
0,5080
[2, 5]
Мп3С
Fe3C
ОР16, Рпта
0,5080
0,6772
0,4530
[2, 5]
МП;^"
Мп5С2
тС28, СИ с
0,5086
0,4573
1,166
[2, 5]
Мп7С3
Сг7С3
ЛР80, Р31с?
1,390
—
0,454
[1, 5]
Сг7С3
оР40, Рпта
0,4546
0,6959
1,1979
[4]
‘Гексагональная сингония, “р = 97,75°.
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр- гр-
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
С
(«Мп)
а Мп
с758, 743 m
0,89219 0,8969
—
—
[2, 3]
(рМп)
РМп
сР20, Р4,32
0,63145
—
—
[2, 4]
(уМп)
Си
сР4, Fm4m
0,38624 0,3727
—
—
[1, 2]
(8Мп)
aFe
с72,
0,3081
—
—
[2, 4]
7m3m
е
eFe3N
АР8, Р632
0,2685
0,2709
—
0,4412
0,4429
[1, 2]
Мп23С6
СггзСб
сРИб, Fm3m
1,0585
—
—
[2]
МпиС3
МппС3
—
0,7492
—
0,5080
[2, 5]
Мп3С
Fe3C
ОР16, Рпта
0,5080
0,6772
0,4530
[2, 5]
МП;^"
Мп5С2
тС28, СИ с
0,5086
0,4573
1,166
[2, 5]
Мп7С3
Сг7С3
ЛР80, Р31с?
1,390
—
0,454
[1, 5]
Сг7С3
оР40, Рпта
0,4546
0,6959
1,1979
[4]
‘Гексагональная сингония, “р = 97,75°.
Таблица 2 9 9. Кристаллическая структура соединений системы С—Мп
Таблица 2 9 9. Кристаллическая структура соединений системы С—Мп
турного и рентгеновского анализов. В работе [1] подтверждено существование в системе карбидных фаз, обнаруженных ранее [X]. Содержание углерода в карбидных фазах приведено ниже:
Фаза еМп23С6МпнС3МпС3
(Мп15С4)
С, % (ат.) 17-27,520,721,425
(21,1)
Максимальная растворимость С
ниже:
Модификация Мп
С, % (ат.)
Кристаллическая структура стабильных фаз системы С—Мп приведена в табл. 299.
Термодинамический расчет равновесий расплава с графитом, алмазом и карбидом Мп7С3 при давлении до 10 ГПа позволил построить диаграмму состояния Т—Р—X системы С—Мп, которая характеризуется конгруэнтным плавлением Мп7С3 в интервале давлений -3—9 ГПА, переходные точки при температурах 1620 и 945 °C [6]. При давлении -5,7 ГПа, температуре 1550 °C и содержании 32 % (ат.) С расплав находится в равновесии с Мп7С3, графитом и алмазом. Температуры плавления карбида и двухфазных сплавов с С имеют максимум при давлениях 4,0—4,5 ГПа и температурах 1600— 1650 °C [6].
Литература
Бутыленко А.К., Игнатьева И.Ю. // Изв. АН СССР. Металлы. 1985. № 3. С. 221—222.
Benz R., Elliott J.F., Chipman J. // Metall. Trans. 1973. V. 4. N 6. P. 1449-1452.
King H.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1981. V. 2. N 3. P. 401—402.
Chase M.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1983. V. 4. P. 123—124.
Holleck H. Binare und ternare Carbid — und Nitridsysteme der Ubergangsmetalle. Berlin, Stuttgart: Gebriiger Borntraeger, 1984. 295 s.
Ершова Т.П., Каменецкая Д.С. // Изв. АН СССР. Металлы. 1982. № 3. С. 180-184.
Т.Я. Великанова
С—Мо. УГЛЕРОД—МОЛИБДЕН
Диаграмма состояния С—Мо (рис. 426) построена по данным работ [1—2], в которых использовались прецизионные методы ДТА и рентгеновских исследований кристаллических зерен сплавов для изучения превращений в твердом состоянии. При этом учтены экспе-
jjС, 7. (по массе) 5С, 7. (по массе) 5016?024283236404448 52MoС, 7. (ат.)016?024283236404448 52MoС, 7. (ат.)
j
j
С, 7. (по массе) 5
С, 7. (по массе) 5
016?024283236404448 52
MoС, 7. (ат.)
016?024283236404448 52
MoС, 7. (ат.)
Рис. 426. С-МО
риментальные результаты практически всех опубликованных данных по структуре сплавов Мо—С [3—4].
Из трех промежуточных фаз р (Мо2С), т] и а (МоС1—х), кристаллизующихся конгруэнтно из жидкости при температурах 2522, 2550 и 2600+9 °C, соответственно, аМоС^ и цМоС^ устойчивы при высоких температурах и распадаются по эвтектоидным реакциям при температурах 1956 и 1647±15 °C, соответственно.
В работе [2] предполагается, что фаза ц образуется в твердом состоянии из фазы а (см. рис. 426, вставка). Основанием такого предположения является взаимная кубическая ориентация кристаллов фазы д в пределах наследственного зерна после закалки с высоких температур. Упорядочение в цМоС1—х не обнаружено [2, 5].
В равновесных условиях карбид Мо2С существует в трех модификациях: р, Р', Р". Неупорядоченная p-модификация существует при температурах выше 1278±10 °C в области (Мо) + Мо2С, при 1440± ±20 °C в области гомогенности фазы р и 1220±15 °C на границе насыщения карбида С. Две ромбические упорядоченные модификации Р' и р" существуют ниже указанных ранее температур [2]. Упорядоченная на основе искаженной ГПУ металлической подрешетки модификация Мо2С является метастабильной [3]. Методом высокотемпературной нейтронографии [6] установлено, что рМо2С в интервале температур 1800—1960 °C в зависимости от состава претерпевает упорядочение р - е, а при дальнейшем снижении температуры — упорядочение е - Р'. Превращение Р - е — II рода, а е - р' — I рода [6].
Карбид (МоС) образуется по реакции Мо2С + (С) ** МоС при температуре 1220±15 °C [2] или 1180 °C [7]. Хотя скорость указанной реакции чрезвычайно мала, экспериментально показано, что МоС может быть получен в доступных наблюдению количествах по этой реакции при температуре ниже 1200 °C [2], а не только при разложении закаленных карбидов ц- и аМоС1—х [7].
Растворимость С в Мо при эвтектической температуре -1,1 % (ат.) [8, 3]. Температурная зависимость растворимости С в Мо в интервале температур 1603—2478 К описывается уравнением
1пх = 3,97 - 2,1 -104/Т т 0,2 [4],
где х — атомная доля С, Т — температура, К.
Вывод о существовании газоэвтектического равновесия сделан на основании данных о концентрации насыщения жидкой фазы графитом при температуре -2800 °C [3, 9].
Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 300 [2].
Таблица 3 0 0. Кристаллическая структура соединений системы С—Мо
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр- гр-
Параметры решетки, нм
а
b
с
pMo2C
рМо2С
hP3, Р63/ттс
0,2998—
—0,3012
—
0,4731—
-0,4786
Р'Мо2С
Мо2С
оР, Pbcn
0,4730
0,6027
0,5198
P"Mo2C
—
—
0,9466
2,4152
4,1675
цМоС|_х
пМоС,_х
АР, Р63!ттс
0,3012
—
1,4634
аМоС,_х
NaCl
cFS, РтЗт
0,4266— -4281
—
—
уМоС
*Ромбическ
WC ая сингония.
hP2, Р6т2
0,2906
0,2822
Результаты термодинамического расчета диаграммы состояния Mo—С [10] в основном соответствуют экспериментальным данным. Области упорядочения рМо2С не были определены при расчете.
Литература
Rudy Е„ Windisch SL, Stosick AJ„ Hoffman J.N. // Trans. AIME. 1967. V. 239. N 8. P. 1247-1267.
Великанова Т.Я., КублийИ.З., ХаенкоБ.В. // Порошковая металлургия. 1988. №11. С. 61-67.
Еременко В.Н., Великанова Т.Я., Артюх Л.В. Тройные системы молибдена с углеродом и переходными металлами IV группы. Киев: Наукова думка, 1985. 296 с.
Brewer L., Lamoreaux R.N. // 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.
Даниленко B.M., Великанова Т.Я., Рубашевский А.А., Лукашенко Г.М. // Порошковая металлургия. 1985. № 4. С. 37—42.
Epicier Т., Dubois J., Esnouf С., Fantozzi G., Convert P. // Acta Metall. 1988. V. 36. N 8. P. 1891—1901, 1903-1921.
Rudy E., Kieffer B.F., Baroch E. // Planseeber. Pulvermet. 1978. V. 26. N 2. P. 105—115.
Rudman P.S. // Trans. AIME. 1967. V. 239. N 12. P. 1949-1954.
Rudy E., Rudy EL, Benesovsky F. // Planseeber. Pulvermet. 1962. V. 10. N 1/2. P. 42—64.
Anderson J.O. // Calphad. 1988. V. 12. N 1. P. 1-8.
Т.Я. Великанова
C-Na. УГЛЕРОД—НАТРИЙ
Диаграмма состояния С—Na не построена. По данным работы [1] получение слоистых соединений при взаимодействии с графитом затруднено: при температурах ниже 900 ‘С образование каких-либо соединений в системе С—Na на наблюдалось [Э].
Растворимость С в жидком Na с различным содержанием О в зависимости от температуры приведена ниже [Э]:
Na с 0,004 % (по массе) О
Температура, °C
Растворимость С:
700
500
300
147
IO"4 % (ат.)
144
122
90
62
10”4 % (по массе). .
75,1
63,6
47,0
32,5
Na с 0,026 % (по массе)
О
Температура, °C
Растворимость С:
700
500
300
147
10-4 % (ат.)
356
322
270
214
10-4 % (по массе). .
186
168
141
112
В работе [2] сообщается о получении слоистого соединения состава NaC56. По мнению авторов работы [3] состав синтезированного соединения соответствует формуле -NaC64, среднее расстояние между атомными слоями 0,35 нм. Предполагается, что кристалличес кая структура NaC64 — ромбическая (пр. гр. С222 р. Имеются сведения о двух химических соединениях в системе С—Na с кубической и гексагональной решеткой [4].
Литература
Stein С., Paulenard L„ Bonnetain L. // Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. 1965. V. 260. N 12. P. 4503—4512.
Van der Marel / / Physica. 1980. V. 99. N 1. P. 489—493.
Asher R.C., Wilson S.A. // Nature. 1958. V. 181. P. 409-410.
Войдилло M.K. // Труды Киргизского сельскохозяйственного института. 1957. № 10. С. 209-216.
Л. Л. Зусман
C-Nb. УГЛЕРОД—НИОБИЙ
Основные результаты исследований фазовых равновесий в системе С—Nb обобщены в обзорах [Э, Ш, М]. Диаграмма состояния системы С—Nb приведена на рис. 427 [М].
Образцы для исследований получали порошковым методом [1], плавкой в дуговой печи в атмосфере Аг [1—2], отжигом Nb в графи-
24 Зак. 1534
Рис. 427. С-ЧЧЬ
товых тиглях в инертной атмосфере [3], методом науглероживания в струе углеводородсодержащих веществ [4—5].
Система характеризуется наличием твердого раствора на основе Nb, двух стабильных промежуточных фаз Nb2C и NbC. В работе указывается на существование в системе С—Nb метастабильной карбидной фазы Nb3C2.
Карбид NbC плавится конгруэнтно при содержании 46,2 % (ат.) С [Э], 48 % (ат.) С [Ш] и температуре 3608±50 °C [М], 3350— 3800 °C [Э, Ш], 3613±13 °C [1] и -3500 °C [6]. Широкая область гомогенности NbC суживается при понижении температуры и находится в интервале концентраций -37—49 % (ат.) С при температурах < 3000 °C, -41—47 % (ат.) С при температурах 1600—2500 °C [1]. Карбид NbC имеет кубическую структуру типа NaCl (символ Пирсона с№, пр. гр. Fm3m). С увеличением содержания С параметр решетки а изменяется от 0,44317 до 0,44690 нм [Э].
Согласно данным работы [М] карбид Nb2C образуется в результате перекристаллизации NbC - Nb2C при температуре -2500 °C (рис. 427). По данным большинства исследователей [1, 3, 6, Э] карбид Nb2C образуется по перитектической реакции Ж + NbC •* Nb2C при содержании 34,5 % (ат.) С [1] и температуре 3035± ±20 °C [1], 3265, 3090±50, 3080±35 °C [Э], -2600 °C [3], ±2927 °C [6]. Область гомогенности Nb2C при температуре 2000 °C составляет 30,7—32,4 % (ат.) С [Э]. По данным работы [1] область гомогенное-
ти Nb2C при температуре 2100 °C ограничена содержанием 33,6— 33,1 % (ат.) С. Соединение Nb2C существует в трех модификациях а, р, у «Nb2C имеет упорядоченную ромбическую структуру и стабильно при температуре до 1200 °C [6] или -1230 °C [1], РМЬ2С — упорядоченную гексагональную структуру и существует в интервале температур 1200-2500 °C, yNb2C — неупорядоченную гексагональную структуру и существует при температурах выше 2500 °C. Параметры решетки pNb2C: а = 0,3120-0,3128 нм, с = = 0,4957-0,4974 нм [Э] и а = 0,3117+0,3127 нм, с = 0,4956 + 0,4974 нм при 2000 °C [1].
Система характеризуется температурной зависимостью растворимости С в Nb. Экспериментальные данные по растворимости С в Nb приведены ниже:
Температура, °C 1200 1500 1700 1800 1900 2000-2100 22002230
Растворимость С:
% (ат.) 0,10,260,40,771,8=1045,5-7,2
% (по массе). .. .0,0140,036-0,05-0,010,25=1,40,550,75-1,0
Источник [Э][4][Э1[Э1[Э][2][4][Ш]
Значения растворимости С в Nb, полученные разными авторами, хорошо согласуются за исключением сильно завышенных величин, приведенных в работе [2]. В интервале температур 1500—2200 °C растворимость С в Nb можно описать уравнением Igx = 3,65—7600/7, где х — С, % (ат.); Т — температура, К [7]. Растворимость Nb в графите < 0,001 % (ат.) [Э].
Литература
Rudy Е., Windisch St, Brake С.Е. // Planseeber. Pulvennet. 1968. V. 16. N 1. P. 3-33.
Дружинин И.И., Захаров A.M., Новиков И.И. // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1971. № 5. С. 136-139.
Brizes W.F., Brody H.D. // J. Am. Ceram. Soc. 1972. V. 55. N 5. P. 277-278.
Horz G., Lindermaier K., Klaiss R. // J. Less-Common Met. 1974. V. 35. N 1. P. 97-105.
Фромм E., Гебхардт E. Газы и углерод в металлах: Пер. с нем. / Под ред. Б.В. Линчевского. М.: Металлургия, 1980. 712 с.
Kaufman L., Nesor Н. // Calphad. 1978. V. 2. N 4. Р. 295-318.
Fromm Е. // J. Less-Common Met. 1968. V. 14. N 1. P. 113—125.
E.H. Шефтель
24*
С-Nd. УГЛЕРОД—НЕОДИМ
Аналитический обзор исследований системы С—Nd приведен в работе [1]. Диаграмма состояния не построена; имеются сведения о существовании стабильных карбидов: Nd2C3, NdC2. Карбид Nd2C3 плавится при 1620 ±50 °C [2] и имеет неширокую область гомогенности от -54 до -60 % (ат.) С [1]. Кристаллическая структура Nd2C3 изотипна Ри2С3 (символ Пирсона с/40, пр. гр. /43 d), а = = 0,85207(1)+0,85478(6) нм [3-4].
Температура плавления NbC2, вероятно, занижена: 2260+60 °C [2], 2190+10 °C [5], 2280+15 °C [6], так как она практически не отличается от надежно установленной температуры плавления эвтектики Ж = (С) + NdC2 при 2275+20 °C [7]. Дикарбид NdC2 претерпевает полиморфное а = 0-превращение при температуре 1150+20 °C [1, 7]. Карбид aNdC2 обладает кристаллической структурой типа СаС2 (символ Пирсона f/б, пр. гр. 14/ттт), а = 0,3823 нм и с = = 0,6405 нм [1, 2, 7—9]. Предположительно структура 0NdC2 изотипна CaF2 (символ Пирсона cFYl, пр. гр. Fm3m) [1].
Углерод практически не растворяется в Nd при комнатной температуре [3].
Литература
Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 6. P. 557-558.
Юнко B.A., Макаренко Г.Н., Падерно Ю.Б. // Тугоплавкие карбиды. Киев: Наукова думка, 1970. С. 148—154.
Spudding F.H., Gschneidner, Jr., К. A., Daane А.Н. //J. Amer. Chern. Soc. 1958. V. 80. N 17. P. 4499-4503.
Atoji M. И J. Solid State Chem. 1978. V. 26. N 1. P. 51-57.
Faircloth R.L., Flowers R.H., Pummery F.C.W. // J. Inorg. Nuclear Chem. 1968. V. 30. N 2. P. 499-518.
McColm I.J. // J. Less-Common Met. 1981. V. 78. N 2. P. 287—300.
Krikorian N.H., Wallace T.C., Bowman M.G. // Les Proptiet6s Thermodynamiques. Physiques et Structurales des Derives Semi-Metalliques. Paris: CNRS, 1967. N 157. P. 489-494.
Adachi G.-Y., Shibata Y., Ueno K., Shiokawa J. // J. Inorg. Nuclear Chem. 1976. V. 38. N 5. P. 1023-1026.
Sakai T., Adachi G.-Y., Yoshida T„ Shiokawa J. // J. Chem. Phys. 1981. V. 75. N 6. P. 2027-2031.
Т.Я. Великанова
C-Ni. УГЛЕРОД—НИКЕЛЬ
Диаграмма состояния Ni—С (рис. 428) построена на основании результатов ДТА, микроструктурного и рентгеновского анализов и термодинамического расчета [1—5]. Система С—№ простого эвтектического типа без промежуточных фаз. Эвтектика Ж ** (Ni) + (С) наблюдается при содержании 10 % (ат.) С и температуре 1319+2 °C.
С, "/о (no массе)
Рис. 428. C-Ni
Ni практически не растворяется в графите [1]. Растворимость С в № при температуре 1319 °C составляет 2,7 % (ат.), а при температуре 700 °C — 0,4 % (ат.). В общем виде ее можно описать выражением 1g х = 0,2—2600/Г (при 500—1300 °C) [6], где х — атомная доля С или lg(ac/y) = 3070/7' - 0,54 + 5,3 (1 + 1О3/77уо (при 850-1200 °C), где «с — активность С; Т — температура, К; у — атомное соотношение компонентов [7]. Параметр решетки № изменяется по закону а = = 0,35240 + 0,00080 (% (ат.) С) [8]. Растворимость С в расплавленном № приведена ниже [ 1, Э]:
Температура, °C 1450150015502490
Растворимость С, % (ат.) 10,911,912,525
При температуре 1400—1700 °C ее можно описать выражением
Igx = 1,55—896/7', где х — С, % (ат.); Т — температура, К.
Максимальное содержание С в метастабильном твердом растворе № достигает 7,4 % (ат.) при скорости охлаждения 105—107 °С/с [3]. В этих же условиях, а также при повышенном давлении получена метастабильная фаза №3С с гексагональной решеткой: а = 0,2632 нм, с = 0,4323 нм [3]. При охлаждении расплава со скоростью -105— 107 °С/с при температуре -1053 °C и содержании 23,2 % (ат.) [3—4] или -1120 °C и -20 % (ат.) С [2] кристаллизуется метастабильная эвтектика (Ni) + Ni3C. Температура конгруэнтного плавления мета- стабильного карбида №3С равна -1057 °C [4].
Давление -5 ГПа повышает температуру плавления эвтектики (Ni) + (С) до 1385±5 °C, эвтектики (Ni) + №3С до 1297 °C, растворимость С в Ni до 2,9—3,8 % (ат.) [9]. Устойчивость карбида Ni3C с увеличением давления возрастает, но он не становится термодинамически стабильным.
Литература
Григорович В.К., Бертман А.А., Недумов Н.А., Самарин А.М. // Диаграммы состояния металлических систем: Сб. статей. М.: Наука, 1968. С. 299—309.
Мирошниченко И.С., Сергеев Г.А., Галушко И.М. // Диаграммы состояния металлических систем: Сб. статей. М.: Наука, 1971. С. 164—166.
Ishihara K.N., Nishitani S.R., Miyake Н„ Shingu Р.Н. // Int. J. Rapid. Solid. 1984. V. 1. N 1. P. 51-58.
Ершова Т.П., Каменецкая Д.С., Ильина Л.П. // Изв. АН СССР. Металлы. 1981. № 4. С. 201-210.
Bhatt Y.J., Venkataramani R., Gard S.P. // J. Less-Common Met. 1987. V. 132. N 2. P. L21-L24.
Фромм E., Гебхардт E. Газы и углерод в металлах: Пер. с нем. / Под ред. Б.В. Линчевского. М.: Металлургия, 1980. 712 с.
Swartz J.C. // Metall. Trans. 1971. V. 2. N 8. P. 2318-2320.
Ruhl R.C., Cohen M. // Scr. Metall. 1967. V. 1. N 2. P. 73-74.
Strong H.M. // Trans. AIME. 1965. V. 233. N 4. P. 643-651.
Т.Я. Великанова
C-Np. УГЛЕРОД—НЕПТУНИЙ
Диаграмма состояния C—Np не построена. В системе идентифицированы следующие карбиды: NpCj^, Np2C3, NpC2 [1—4]. Карбид NpC^ не достигает идеальной стехиометрии и его состав при температуре 950 °C изменяется в пределах 45—49 % (ат.) С [Э]. Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 301.
Таблица 301. Кристаллическая структура соединений системы С—Np
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
NpC,_x
NaCl
cFS, Fm3m
0,4991—
-0,5006 0,5004
—
[4-5]
[Ш]
NP2C3
Pu2C3
с/40, /43 d
0,81030(1) 0,81036(5)
0,81210
-0,81330
[1]
[2]
[1]
NpC2
СаС2
116, 14/ттт
0,3580(5)
0,6030(5)
[4]
Литература
Mitchell А.М., Lam D.J. // J. Nucl. Mater. 1970. V. 36. N 1. P. 110-112.
Hollek H. // BinSre and terntire Carbid — and Nitrid System der Ubergangsmetalle. Berlin., Stutgart: Gebruder Borntrager, 1984. 295 p.
Benedict U. // J. Less-Common Met. 1987. V. 128. N 1/2. P. 7-45.
Lam D.J., Darby J.B., Nevitt M.V. / / The Actinides: Electronic Structure and Related Properties. New-York: Academic Press. 1974. V. II. P. 119—184.
Т.Я. Великанова
C-Os. УГЛЕРОД—ОСМИЙ
Диаграмма состояния C—Os (рис. 429) представляет собой простую диаграмму эвтектического типа без промежуточных фаз [1—2]. Температура эвтектического превращения Ж •* (Os) + (С) равна 2732 °C. Растворимость С в твердом Os очень мала: заметного изме-
Рис. 429. C-OsРис. 429. C-Os
Рис. 429. C-Os
Рис. 429. C-Os
нения параметров решетки 0s после его науглероживания в СН4 при температурах 1200 и 2000 °C не наблюдается [X]. Жидкий Os растворяет значительное количество С, выделяющегося при охлаждении в виде графита. С повышением температуры растворимость С увеличивается, и при температуре кипения она составляет 3,9—4 % (по массе) С [X]. В литературе имеются сведения о существовании метастабильного карбида OsC, изотипного WC (символ Пирсона МР2, пр. гр. Рбт2), с параметрами а = 0,2908 нм, с = 0,2822 нм [Ш], однако его существование в конденсированных состояниях является спорным [2].
Литература
Moffatt W.G. // Handbook of Binary Phase Diagrams. New-York: Business Growth Services. General Electric. Co. Schenectady, 1976, 1977. V. 1, 2. 658 p.
Фромм E., Гебхардт E. Газы и углерод в металлах: Пер. с нем. / Под ред. Б.В. Линчевского. М.: Металлургия. 1980. 712 с.
Т.Я. Великанова
С—Ра. УГЛЕРОД—ПРОТАКТИНИЙ
Диаграмма состояния системы не известна. В работах [1—3] имеются данные о существовании карбидов РаС и РаС2. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 302.
Таблица 30 2. Кристаллическая структура соединений системы С—Ра
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
РаС
NaCl
сР8, РтЗт
0,5067
—
[1-2]
РаС2
СаС2
tI6,14/ттт
0,361
0,611
[3]
Литература
Bohet Р., Muller W. // J. Less-Common Met. 1978. V. 57. Р. 185—199.
Benedict U. // J. Less-Common Met. 1987. V. 128. N 1/2. P. 7—45.
Hollek H. // Biniire und Ternare Carbid - und Nitridsysteme der Ubergangsmetalle. Berlin, Stutgart: Gebruder Borntrauger, 1984. 295 p.
Т.Я. Великанова
С—Pb. УГЛЕРОД—СВИНЕЦ
Диаграмма состояния C—Pb не известна. Растворимость С в
расплавленном РЬ приведена ниже: Температура, °C 117014151555
Растворимость С:
% (ат.) 0,410,791,6
% (по массе) 0,0240,0460,094
работе [1] указывается на существование карбида РЬС2.
Приведенные экспериментальные данные о растворимости С в расплаве РЬ не согласуются с расчетными [2]: 1g х = 0,315—12880/Г, где х — атомная доля С, согласно которой растворимость С в РЬ изменяется от 7- 10~20 до 8- 10~5 % (ат.) в интервале температур 327,5—1740 °C, т.е. от температуры плавления до температуры кипения.
Литература
Фромм Е., Гебхардт Е. Газы и углерод в металлах: Пер. с нем. / Под ред. Б.В. Линчевского. М.: Металлургия, 1980. 712 с.
Бурылев Б.П. // Изв. вузов. Черная металлургия. 1967. № 3. С. 20—22.
Т.Я. Великанова
C-Pd. УГЛЕРОД—ПАЛЛАДИЙ
Диаграмма состояния С—Pd (рис. 430) представляет собой простую диаграмму эвтектического типа без промежуточных фаз [1—2]. Температура эвтектического превращения Ж *(Pd) + (С) составляет 1510±3 °C [1].
Растворимость С в жидком Pd вблизи температуры кипения, по- видимому, превышает 16 % (ат.) [3]. При охлаждении С выделяется в виде шаровидного графита. Растворимость С в твердом Pd приведена ниже [4]:
Рис. 430. C-Pd
Температура, °C 90012001510
Растворимость С, % (ат.) 3,3-5,3-7,4
и описывается уравнением 1g л = 1,58—1262/7 [4], где х — атомная доля С; 7 — температура, К.
В конденсированном состоянии равновесными фазами являются твердый раствор на основе Pd и графит. В неравновесных условиях науглероживания порошка Pd получены твердые растворы (Pd), содержание -11—13 % (ат.) С, а = 0,3990^0,3992 нм [5].
Литература
Bhatt Y.J. // J. Less-Common Met. 1987. N 2. P. L21-L24.
Фромм E., Гебхардт E. Газы и углерод в металлах: Пер. с нем. / Под ред. Б.В. Линчевского. М.: Металлургия, 1980. 712 с.
Бурылев Б.П. / Изв. вузов. Черная металлургия. 1961. № 6. С. 5—10.
Siller R.H., Oates W.A., McLellan R.B. // J. Less-Common Met. 1968. V. 16. N 1. P. 71-73.
Kaszkur Z., Stachurski J., Pielaszek J. // J. Phys. Chern. Solids. 1986. V. 47. N 8. P. 805-809.
Т.Я. Великанова
C—Po. УГЛЕРОД—ПОЛОНИЙ
Взаимодействия С с парами Ро при нагреве до 700 °C не обнаружено [Э].
Т.Я. Великанова
С—Pr. УГЛЕРОД—ПРАЗЕОДИМ
Диаграмма состояния С—Рг (рис. 431) построена на основании результатов ДТА, рентгеновского и микроструктурного анализов [1—2]. При исследовании использовали Рг чистотой 99,92 % (по массе) и графит.
Система характеризуется образованием двух карбидных фаз РгС2 и Рг2С3. Дикарбид РгС2 плавится конгруэнтно при 2320 °C и претерпевает полиморфное превращение эвтектоидного типа при температурах 1145±4 °C в области РгС2 + Рг2С3 и 1134±4 °C в области РгС2 + + (С). При низких температурах аРгС2 является фазой постоянного состава, однако при приближении к температуре полиморфного превращения область гомогенности аРгС2 расширяется до 1 % (ат.). Ширина области гомогенности ₽РгС2 -1,5 -2 % (ат.) во всем температурном интервале его существования.
Карбид Рг2С3 образуется по перитектической реакции Ж + РгС2 ** * Рг2С3 при температуре 1545±4 °C и имеет некоторую область гомогенности, которая практически не зависит от температуры.
С, •/, (ng моссе)
Рис. 431. C-Pr
В системе наблюдаются два эвтектических равновесия:
Ж •* (рРг) + Рг2С3 при 800+4 °C и -15 % (ат.) С;
Ж - РгС2 + (С) при 2254±6 °C и 71,5 % (ат.) С.
Углерод понижает температуру полиморфного превращения Рг до температуры эвтектоидной реакции (РРг) ** (аРг) + Рг2С3 при температуре 675±6 °C [1—2]. Максимальная растворимость С в рРг -8 %, «Рг -5 % (ат.). Растворимость С в аРг при комнатной температуре ничтожно мала [3]. Кристаллическая структура промежуточных фаз в системе С—Рг приведена в табл. 303.
Таблица 3 0 3. Кристаллическая структура соединений системы С—Рг
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
с
Рг2С3
Ри2С3
с/40, /43 d
0,85722(26)
0,86078(16)
—
[4-5]
аРгС2
СаС2
tlb, I4/mmm
0,38517(21)
0,64337(19)
[4-5]
РРгС2
CaF2
cFV2, Fm3m
—
—
[3]
Литература
1. Еременко В.Н., Великанова Т.Я., Гордийчук О.В. // Порошковая металлургия. 1988. Т. 11. С. 51-57.
2. Гордийчук О.В. Диаграммы состояния двойных систем редкоземельных металлов с углеродом (Sc—С, La—С, Се—С, Рг—С): Автореф. дис. канд. хим. наук. Киев, 1987. 19 с.
3. Gschneidner, Jr., К.A., Calderwood F.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 6. P. 558-559.
4. Atoji M. // J. Solid State Chern. 1978. V. 26. N 1. P. 51-57.
5. Atoji M„ Williams D.E. // J. Chern. Phys. 1961. V. 35. N 6. P. 1960-1966.
6. Spedding F.H., Gschneidner, Jr., K.A., Daane A.H. // J. Amer. Chern. Soc. 1950. V. 80. N 17. P. 4499-4503.
Т.Я. Великанова
С-Pt. УГЛЕРОД—ПЛАТИНА
Диаграмма состояния С—Pt (рис. 432) представляет собой простую диаграмму эвтектического типа [1—3]. Эвтектическое равновесие Ж ** (Pt) + (С) наблюдается при температуре 1738±4 °C и содержании 16,8 % (ат.) С. Растворимость С в Pt изучена в интервале температур 876—1245 °C путем определения содержания связанного С и при температуре 876 °C составляет 0,8 % (ат.), при температуре 1245 °C -1,7 % (ат.) [3]. По данным работы [1] растворимость С при 870— 1250 °C заметно ниже и ее можно описать выражением 1g х = 1,4—1800/7, где х — С, % (ат.); Т — температура, К.
В конденсированном состоянии С с Pt не образуют стабильных химических соединений. В системе обнаружены метастабильные карбиды Pt2C и PtyC. Карбид Pt2C обладает тетрагональной структурой типа анти-Саг2 с параметрами а = 0,39 нм, с = 0,59 нм [4—5]. Полагают, что это промежуточная фаза в процессе распада твердого раствора Pt [4]. После электронного облучения закаленных образцов получен карбид PtC7, имеющий упорядоченную структуру с ГЦК решеткой с удвоенным параметром по сравнению с исходной решеткой Pt [5]. Жидкая Pt растворяет до 16,8 % (ат.) С, который при охлаждении выделяется в виде графита [X].
Рис. 432. C-Pt
Литература
Фромм Е., Гебхардт Е. Газы и углерод в металлах: Пер. с нем. / Под ред. Б.В. Линчевского. М.: Металлургия, 1980. 712 с.
Bhatt Y.J., Venkataramani R., Garg S.P. // J. Less-Common Met. 1987. V. 132. N 2. P. L21-L24.
Siller R.H., Oates W.A., McLellan R.B. // J. Less-Common Met. 1968. V. 16. N 1. P. 71-73.
Witcomb MJ., Dahmen U., Westmacott K.H. // Acta Metall. 1983. V. 31. N 5. P. 743-747.
Westmacott K.H., Dahmen U., Witcomb MJ. // Metall. Trans. A. 1986. V. 17. N 5. P. 807-814.
Т.Я. Великанова
C—Pu. УГЛЕРОД—ПЛУТОНИЙ
Диаграмма состояния Pu—С (рис. 433) приведена в работах [1, 2]. В сплавах системы образуются четыре соединения: Ри3С2, РиС1—л., Pu2C3, РиС2. Низший карбид Ри3С2 образуется по реакции еРи + + РиС1—х •* РизС2 при температуре 575 °C. Соединение РиС1—х кристаллизуется по перитектической реакции Ж + Ри2С3 •* PuCq g9 при температуре 1654 °C и имеет небольшую область гомогенности, заметно расширяющуюся при температуре вырожденной эвтектики 634 °C в сторону Ри до состава РиСОб1. Границы области гомогенности фазы PuCj_x при температурах 400—600 °C отвечают составам PuC„0 8—PuC_q 9. Данные разных исследователей о пределах области гомогенности PuCj^ в зависимости от температуры противоречивы.
С,°/о(по массе)
Рис. 433. С—Ри
По-видимому, можно считать установленным, что с повышением температуры содержание С в Ри уменьшается. Небольшую область твердых растворов имеет карбид Ри2С3: от PuCj 50 до PuCj 41 при температуре 610 °C и до PuCj 46 при температуре 555 °C. Карбид Ри2С3 плавится инконгруэнтно по перитектической реакции при температуре 2020±20 °C [3]. Соединение РиС2 плавится также по перитектической реакции при 2200 ±10 °C и распадается по эвтектоидной реакции при температуре 1660 °C на Ри2С3 и (С). Углерод несколько понижает температуру плавления еРи от 640 до 634 °C и мало влияет на температуру полиморфных переходов Ри, что указывает на малую растворимость С в Ри. Растворимость С в жидком Ри в интервале температур 700—900 °C подчиняется зависимости 1g х = = 0,5—2300/7*, где х — мольная доля С; Т — температура, К [4]. В табл. 304 приведены данные по кристаллической структуре соединений в системе Pu—С.
Кристаллическая структура фазы Ри3С2 не расшифрована.
Таблица 3 0 4. Кристаллическая структура соединений системы С—Ри
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
с
РиС,_л
NaCl
era, Fm3m
0,4958—
-0,4973
[3, 5, 6]
Риг^з
Pu2C3
с/40, 743d
0,81256—
-0,81330
—
[3]
РиС2(ВТ)‘
—
—
—
—
[6]
РиС2(НТ)
СаС2
tn 6, 14/ттт
0,363
0,6094
[6]
‘Предполагается подобие
со структурами pUC2 и уТЬС2.
Литература
Mulford R.N.R., Etlinger F.N., Hendrix G.S., Albreht E.D. Plutonium. London: Cleaver-Hume Press. LTD, 1961. P. 301-311.
Стормс Э. Тугоплавкие карбиды: Пер. с англ. С.Н. Башлыкова. М.: Атомиздат, 1970. 304 с.
Котельников Р.Б., Башлыков С.Н., Каштанов А.И., Меньшикова Т.С. Высокотемпературное ядерное топливо. М.: Атомиздат, 1978. 432 с.
Фромм Е„ Гебхардт Е. Газы и углерод в металлах: Пер. с нем. / Под ред. Б.В. Линчевского. М.: Металлургия, 1980. 712 с.
Мефодьева М.П., Крот Н.Н. Соединения трансурановых элементов. М.: Наука, 1987. 304 с.
Benedict U. // J. Less-Common Met. 1987. V. 128. N 1/2. P. 7-45.
Т.Я. Великанова
C—Rb. УГЛЕРОД—РУБИДИЙ
Рубидий взаимодействует с углеродом при температурах 300— 450 °C, образуя, как и в случае других щелочных металлов, слоистые соединения. Диаграмма состояния системы Rb—С не построена. Хотя имеются сообщения об идентификации девяти соединений в системе Rb—С, наиболее изучены лишь пять: RbC8, RbC24, RbC36, RbC^g, RbC60 [1—3]. Ранее предполагавшееся в работе [3] соединение RbC16 не подтверждено. Все указанные соединения имеют родственные гексагональные кристаллические решетки, производные от С [3].
Кристаллические решетки этих соединений в соответствии с различной последовательностью слоев атомов С и Rb имеют следующие значения параметра с; RbC8 — 2,265 нм, RbC24 — 1,808 нм, RbC36 — 1,236 нм, RbC48 — 3,156 нм, RbC^ — 1,912 нм. Кристаллическая решетка RbC6 имеет параметры а = 0,495 нм, с = 2,6278 нм [П].
Согласно работе [Ш] кристаллическую структуру соединений системы Rb—С можно рассматривать как ромбическую с параметрами а и с, равными параметрам а и с гексагональных решеток, а параметр b ромбической решетки структуры равен а^ . Поскольку все эти вещества определенного стехиометрического состава имеют родственные структуры, их, вероятно, можно рассматривать как серию упорядоченных твердых растворов Rb в С. Степень упорядочения зависит не только от стехиометрического состава, но и от температуры. Так, в работе [1] на основании измерения физических свойств был сделан вывод о существовании структурных переходов в соединении RbC при температурах 353, 403, 456, 495 °C, а согласно работе [41 в соединении RbC8 подобный структурный переход происходит при 452 °C.
Литература
Onn D.G., Foley G.M., Fischer G.E. // Physica. 1980. V. 99. N 1. P. 489-493.
Herold A. // Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. 1951. V. 232. P. 1484-1485.
Rtidorff W., Schulze E. // Z. Anorg. All. Ghent. 1954. Bd. 277. S. 156-171.
Clarke R„ Caswell N., Solin S.A. // Phys. Rev. Letters. 1979. V. 42. N 1.
P. 61-64
Л.Л. Зусман
C—Re. УГЛЕРОД—РЕНИЙ
Часть диаграммы состояния Re—С (рис. 434) построена по результатам исследований литых сплавов [1]. Установлена значительная растворимость С в жидком Re. В твердом состоянии растворимость С в Re составляет 11,7 % (ат.) при эвтектической температуре 2480 °C и снижается до 4,2 % (ат.) при температуре 1800 °C. Относительно образования соединений Re с С данные противоречивы [1—5]. На возможность образования метастабильных карбидов Re указывается в работах [2, 3]. Сплавы получали непосредственным сплавлением с графитом [2, 3] и методом диффузионного насыщения расплава Re с С [3]. В работе [4] при давлении от 6 до 15 ГПа и температуре 800 °C был синтезирован монокарбид Re с гексагональной струк-
4 турой типа у'МоС (пр. гр. D^ =
= Рб3/пгтс), параметры решетки а = 0,2844 нм, с = 0,985 нм. Монокарбид метастабилен при атмосферном давлении. Установлено, что при отжиге в вакууме при 1200 °C монокарбид начинает распадаться и превращение заканчивается при температуре 1600 °C образованием твердого раствора С в Re с параметрами решетки а = 0,2781 нм, с = = 0,4461 нм. При давлении 18 ГПа образуется метастабильный монокарбид с ГПК структурой типа NaCl (символ Пирсона cFS, пр. гр. Fm3m), а = 0,4005 нм.
Литература
Hugher J.E. И Г Less-Commcii Met. 1959. V. 1. N 5. Р. 377.
Евстюхин А.И., Годин Ю.Г., Кохгеш С.А. и др. // Металлургия и металловедение чистых металлов: Сб. статей. М.: Наука, 1963. Вып. 4. С. 149—159.
Кашин В.И., Клибанов Е.Е., Цилосани А.Г. и др. // Изв. АН СССР. Металлы. 1971. № 2. С. 39-45.
Попова С.В., Бойко Л.Г., Фомичева Л.Н. и др. // Исследование и применение сплавов рения: Сб. статей. М.: Наука, 1975. С. 59—61.
Фромм Е., Гебхардт Е. Газы и углерод в металлах: Пер. с нем. / Под ред. Б.В. Линчевского. М.: Металлургия, 1980. 712 с.
М.А. Тылкина
C-Rh. УГЛЕРОД—РОДИИ
Часть диаграммы состояния Rh—С приведена на рис. 435 по данным работ [1—5]. Исследование проводили микроструктурным, рентгеновским, микрорентгеноспектральным, термическим анализа
ми, изучением температурной и концентрационной зависимости электросопротивления и твердости. Температура эвтектической кристаллизации по реакции Ж « (Rh) + + (С) установлена равной 1690±10 °C [1] (1694±17 [4], 1676*4 °C [2]). Чистота исходных материалов, использованных при исследованиях [1, 2], примерно одинакова, содержание примесей составило 2 0,05 % (по массе).
Рис. 435. С—RhРис. 435. С—RhРастворимость С в (Rh) при эвтектической температуре составляет -4 % (ат.) [1] (3,75 % (ат.) С [5]) и снижается до 0,20 % (ат.) при температуре 1000 °C [1], при этом параметры кристаллической решетки (Rh) меняются незначи-
Рис. 435. С—Rh
Рис. 435. С—Rh
тельно [1]. В интервале температур 800—1250 °C растворимость С в Rh подчиняется зависимости igx = 3,05—4013/7*, где х — С, % (ат.); Т — температура, К [3]. Растворимость С в расплавленном Rh возрастает от -15 % (ат.) при температуре эвтектики до -40 % (ат.) при температуре кипения [X]. Согласно работе [3] в газообразном состоянии существует стабильный карбид RhC, энергия диссоциации которого составляет 590— 630 кДж/моль.
Литература
Горина Н.Б., Полякова В.П., Савицкий Е.М. // Общие закономерности в строении диаграмм состояния металлических систем. М.: Наука, 1973. С. 176—179.
Bhatt YJ., Venkataraman! R., Garg S.P. // J. Less-Common Met. 1987. V. 132.
N 2. P. 121-124.
Фромм E., Гебхардт E. Газы и углерод в металлах: Пер. с нем. / Под ред. Б.В. Линчевского. М.: Металлургия, 1980. 712 с.
Nadler M.R., Kempter С.Р. // J. Phys. Chern. 1960. V. 64. N 10. Р. 1468-1471.
Бурылев Б.П. Изв. вузов. Цветная металлургия. 1969. № 5. С. 112—116.
Т.Я, Великанова
C-Ru. УГЛЕРОД-РУТЕНИЙ
Система Ru—С исследована в работах [1—4], на рис. 436 приведена часть диаграммы со стороны Ru до 40 % (ат.) С по данным [1, 4]. Сплавы системы Ru—С подробно изучены в работе [1]. В качестве шихтовых материалов использовали Ru чистотой 99,96 % (по массе) и ламповую сажу. Образцы плавили в дуговой печи, отжигали при 1600 °C 50 ч в вакууме и закаливали от 1600, 1400, 1000 °C после выдержки в течение 5, 7, 200 ч, соответственно. Исследование спла-
Рис. 436. с—RuРис. 436. с—Ru
Рис. 436. с—Ru
Рис. 436. с—Ru
bob проводили методами микроструктурного, рентгеновского и микрорентгеноспектрального анализов, определения температур плавления по методу Пирани—Альтертума, а также измерением электросопротивления и твердости.
Температура эвтектического превращения Ж = (Ru) + С определена равной 1940+10 °C [1] (1942±16 °C [3], 1958±5 °C [4]). Концентрация С в эвтектике соответствует -18 % (ат.). Растворимость С в Ru при эвтектической температуре составляет около 3 % (ат.), при температуре 1000 °C она понижается до -0,4 % (ат.) [1]. При растворении С в Ru параметры решетки твердого раствора на основе Ru меняются незначительно. Растворимость С в Ru в температурном интервале 800—1200 °C может быть представлена уравнением 1g х = = 3,02—4438/7, где х — С, % (ат.); 7 — температура, К [2]. Растворимость С в расплавленном Ru увеличивается от -18 % (ат.) при эвтектической температуре до -30 % (ат.) при температуре кипения Ru [X].
В газообразном состоянии существует стабильный карбид RuC, энергия диссоциации которого составляет 590—630 кДж/моль [2]. В справочнике [X] упоминается о получении карбида Ru неизвестного состава при температуре -2500 °C, в работах [Э, Ш, 1, 2] сообщается, что при спекании порошков Ru с графитом при соотношении 1:10 при температуре 2600 °C получен карбид RuC, изоструктурный WC (символ Пирсона hPl, пр. гр. Рбт2), а = 0,2908 нм, с = 0,2822 нм. По-видимому, эти карбиды являются метастабильными.
Литература
Горина Н.В., Полякова В.П., Савицкий Е.М. // Общие закономерности в строении диаграмм состояния металлических систем. М.: Наука, 1973. С. 176—178.
Фромм Е., Гебхардт Е. Газы и углерод в металлах: Пер. с нем. / Под ред. Б.В. Линчевского. М.: Металлургия, 1980. 712 с.
Nadler M.R., Kempter С.Р. // J. Phys. Chern. 1960. V. 64. N 10. P. 1468-1471.
Bhatt Y.J., Venkataramani R., Garg S.P. // J. Less-Common Met. 1987. V. 132. N 2. P. 121-124.
Т.Я. Великанова
CSb. УГЛЕРОД—СУРЬМА
Растворимость С в жидкой Sb изучена в работе [1]. При температурах 1055, 1265, 1327 °C концентрация С в жидком металле составляет 0,33; 0,68; 0,94 % (ат.), соответственно [1, X]. В работе [2], исходя из общей зависимости энергий смешения жидких металлов с С, выведена формула расчета растворимости С в жидкой Sb: 1g х = = —15980/7 + 0,315, где х — С, % (ат.); 7 — температура, К. В соответствии с этой зависимостью растворимость С в Sb при 630,75 °C (температура плавления Sb) составляет 4,3- 10—16 % (ат.), при 1640 °C (температура кипения Sb) 9,2-10-7 % (ат.) С.
Литература
Ruff О., Bergdahl В. // Z. Anorg. All. Chem. 1919. Bd. 106. S. 91.
Бурылев Б.П. // Изв. вузов. Черная металлургия. 1963. № 11. С. 17—21.
Т.Я. Великанова
С—SC. УГЛЕРОД—СКАНДИЙ
Сведения об образовании карбидов Sc и их кристаллической структуре даны в работах [1—4]. Диаграмма состояния Sc—С приведена в работах [5, 6]. На рис. 437 представлен вариант диаграммы Sc—С по данным работы [6]. В системе установлено образование трех соединений: ScC1—x, Sc4C3 и Sc15C19. Соединение ScCj_x плавится с открытым максимумом при 2270 °C при содержании 31,6 % (ат.) С. Область гомогенности фазы ScC1—x при температуре 1864 °C составляет 21,5—38,5 % (ат.) С и сужается при комнатной температуре до концентрации в пределах 23,5—34,5 % (ат.) С. Карбид Sc4C3 (46 % (ат.) С) образуется по перитектической реакции при темпера-
Рис. 437. С—Sc
туре 1864 °C и при температуре -950 °C претерпевает эвтектоидный распад с образованием смеси соединений ScC1—J( + Sc15C19. Фаза Sc4Cj обладает полиморфизмом, р •* «-переход осуществляется при температуре 1504 °C. Отмечена широкая область гомогенности соединения pSc,C3, границы которой смещаются с повышением температуры от 1504 до 1794 °C в сторону сплавов с ббльшим содержанием С, достигая 48,5 % (ат.) С при температуре 1794 °C. Низкотемпературная модификация aSc4C3 во всем температурном интервале имеет область гомогенности вблизи состава сплава с 42,9 % (ат.) С. Соединение Sc15C19 (35,5 % (ат.) С) образуется по перитектической реакции при температуре 1794 °C, область гомогенности фазы Sc15Cig при температуре 1500 °C соответствует 54,5—56,5 % (ат.) С. При температуре 1722 °C и содержании 62 % (ат.) С кристаллизуется эвтектика Sc15Cig + С.
Исследование сплавов системы Sc—С в работе [6] проведено методами микроструктурного, рентгеновского, термического анализов, а также методом Пирани—Альтертума. Исходными материалами служили Sc чистотой не менее 99,95 % (по массе) и графит зольностью 0,05 % с содержанием менее 0,023 % (по массе), 0,01 % (по массе) О, не более 0,002 % (по массе) Fe, N не обнаружен.
Таблица 3 0 5. Кристаллическая структура соединений системы Sc—С
Соединение
Прототип
Параметры решетки, нм
а
С
ScCj^
Fe4N
0,467-0,472
—
a Sc4C3
Pti2C3
0,92078
—
Sc15Cig
SC|5C|9
0,7503
0,500
Кристаллическая структура высокотемпературной модификации pSc4C3 не установлена.
В табл. 305 приведены данные о кристаллической структуре соединений, указанных на диаграмме состояния Sc—С (см. рис. 437). Кроме того, в работе [1] сообщается об упорядоченной структуре, возникающей вблизи фазы Sc2C и отвечающей удвоенной ГЦК ячейке типа Ti2C с параметром а = 0,944 нм. Авторы работы [4] считают, что упорядоченная фаза Sc2C имеет тригональную структуру типа анти-Сс1С12, свойственную упорядоченным фазам такой же стехиометрии в системах РЗМ иттриевой подгруппы (например, в системе С—Но или С—Y). В исследовании [6] упорядоченная фаза не установлена, в работах [1,6] высказано предположение, что упорядочение возникает, вероятно, благодаря наличию примесей.
Литература
Rassaerts H., Nowotny H., Benesovsky F. // Monatsh. Chem., 1967. Bd. 98. N 2. S. 460—468.
Krikorian N.H., Bowman A.L., Krupka M.C., Arnold G.P. // High Temp. Sei. 1969. V. 1.N3.P. 360-366.
Jedlicka H., Nowotny H., Benesovsky F. // Monatsh. Chem. 1971. Bd. 102. N 2. g 3gg403.
Stoji M„ Kikuchi M. // J. Chem. Phys., 1969. V. 51. N 9. P. 3863-3872.
Гордийчук O.B., Великанова Т.Я., Еременко B.H. // Диаграммы состояния карбид- и нитридсодержащих систем. Киев, 1981. С. 104—114.
Гордийчук О.В. Диаграммы состояния двойных систем редкоземельных металлов с углеродом (Sc—С, La—С, Се—С, Pr—С): Автореферат дис. канд. хим. наук. Киев, 1987. 19 с.
Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 6. P. 559—560.
Т.Я. Великанова
C-Se. УГЛЕРОД—СЕЛЕН
При нагреве Se с С образуется соединение Se2C, температура плавления и кипения которого, соответственно, равна 45,4 и 124 °C [1].
Литература
1. Кудрявцев А.А. Химия и технология селена и теллура. М.: Металлургия, 1988. 340 с.
Т.Я. Великанова
С—Si. УГЛЕРОД—КРЕМНИЙ
На рис. 438 приведен последний вариант диаграммы состояния системы Si—С согласно работе [1]. Сплавы исследовали методом дифференциального термического анализа, металлографии и рентгенофазового анализа. Жидкая фаза имеет протяженную область концентраций и соединение SiC образуется по перитектической реакции при температуре 2545 °C; в жидкости, принимающей участие в реакции, содержится 27 % (ат.) С. Значение температуры этой реакции 2835 °C согласно работе [2] завышено, поскольку оно определено методом визуального наблюдения плавления образцов. Данные работы [2] о растворимости С в жидкой фазе, полученные насыщением расплава в графитовом тигле, по-видимому, занижены, так как не учтено возможное выделение SiC в процессе закалки на поверхности зерен этой же фазы, образовавшихся у стенок тигля во время выдержки.
Температура эвтектики (Si) + SiC составляет 1404±5 °C, состав эвтектической точки отвечает 0,75±0,5 % (ат.) С. Наиболее вероятным значением, по-видимому, является нижнее 0,25 % (ат.) С, с учетом данных работы [3], в которой показано, что Si при темпера-
Рис. 438. С-Si
туре 1700 °C и выдержке 1 ч растворяет 0,27 % (ат.) С в контакте с сажей и всего лишь 0,05 % (ат.) С — в контакте с графитом. Замедленным растворением графита в жидком Si обусловлено получение завышенного коэффициента распределения С между твердой и жидкой фазами при эвтектической температуре в работе [4] 0,07 (0,1 [5]). Вряд ли можно считать окончательно установленной растворимость С в Si в твердом состоянии [1]. Наиболее приемлемыми представляются данные работ [4, 6]. Согласно работе [4] растворимость С в твердом Si при эвтектической температуре составляет 7' 10~4 % (ат.) по данным радиоактивационного анализа монокристаллов, полученных методом Чохральского, после зонной плавки в различных режимах. С этим значением удовлетворительно согласуется значение 9* 10-4 % (ат.) С, полученное экстраполяцией на эвтектическую температуру данных о растворимости С в Si в области температур 1150—1350 °C [6]: 1g х = 3,2—10400/7, где х — С, % (ат.); Т — температура, К.
Карбид Si существует в двух модификациях: кубической (₽SiC) со структурой типа сфалерита (символ Пирсона с/8, пр. гр. F 43 гп), а = = 0,43596 нм и гексагональной (aSiC) со структурой вюрцита (символ Пирсона АР4, пр. гр. P63mc) [1], для которой характерно явление политипизма (а = 0,3078 нм, с = п- 0,2518 нм, где п — число слоев
в элементарной ячейке). Как указывается в работе [1], при температуре выше 2000 °C кубическая структура монотонно переходит в гексагональную, тогда как согласно работе [2] SiC с кубической структурой термодинамически стабилен при всех температурах вплоть до его инконгруэнтного плавления.
Литература
Olesinski R.W., Abbaschian GJ. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 5. P. 486-489.
Scace RJ., Slack G.A. // J. Chem. Phy. 1959. V. 30. N 6. P. 1551-1555.
Гнесин Г.Г., Курдюмов A.B., Олею - с Г.С. // Порошковая металлургия. 1972. №5. С. 78-81.
Nozaki Т., Yatsurugi Y., Akiyama N. /7 1. Electrochem. Soc. 1970. V. 117. N 12. P. 1566-1568.
Haas E., Brandt W., Martin J. // Solid State Electron. 1969. V. 12. N 11. P. 915-921.
Bean A.R., Newman R.C. // J. Phys. Chem. Solids. 1971- V. 32. N 6. P. 1211-1219.
CH. Горин
C—Sm. УГЛЕРОД—САМАРИЙ
Диаграмма состояния С—Sm не построена [1, 2]. В сплавах системы установлено образование трех устойчивых карбидов Sm3C, Sm2C3 и SmC2. Соединение Sm3C [Э, 5] (SmCj_x согласно работе [2]) имеет область гомогенности по аналогии с системой С—Y в пределах 25—33 % (ат.) С [1, Э]. По данным работы [4] температура плавления Sm2C3 выше 1327 °C, а его область гомогенности простирается от 57,6 до 59,2 % (ат.) С (по оценке авторов работы [1], основанной на аналогии системы С—Sm с системой С—La, эта область расположена от -54 до -60 % (ат.) С). Соединение SmC2 образует эвтектику с графитом при температуре 2240+30 °C и претерпевает полиморфное превращение при температуре 1170±20 °C [6] (данные термического анализа). Измерением электросопротивления [10] определен температурный интервал этого превращения 1100—1200 °C, что согласуется с результатами работы [6]. На основе данных работы [6] предполагается [2], что pSmC2 по аналогии с ptaC2 имеет ГЦК структуру типа KCN. Температура плавления SmC2 не установлена, однако в работе [5] определена температура ликвидуса 2300 °C при содержании 68,6 % (ат.) С. В работе [7] указано, что aSmC2 является фазой постоянного состава, соответствующего стехиометрическому составу SmC2. В табл. 306 приведены данные о кристаллической структуре соединений системы Sm—С.
Таблица 3 0 6. Кристаллическая структура соединений системы Sm—С
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
SmC,_x
Fe4N
—
0,5172*0,0010
—
[2]
Sm2C3
P1I2C3
с/40,
0,83989*0,0001*
[Э, 3, 4]
743 d
0,84257*0,00012**
—
SmC2
СаС2
(716, 74/питии
0,3770*0,0001
0,6331*0,0003
[Э, 3-10]
Со стороны Sm. Со стороны С.
Литература
Gschneidner, Jr., К.A., Calderwood F.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 6. P. 560-562.
Гордийчук O.B. Диаграммы состояния двойных систем редкоземельных металлов с углеродом (Sc—С, La—С, Се—С, Pr—С): Автореф. дис. канд. хим. наук. Киев. 1987. 19 с.
Bdrner G., GOrgeny Т„ Venet Р. И Prakt. Metallogr. 1972. V. 9. N 8. Р. 431-^40.
Haschke J.M., Deline T.A. // Inorg. Chem. 1980. V. 19. N 2. P. 527-532.
Feircloth R.L., Flowers R.H., Pummery F.C.W. //J. Inorg. Nuclear Chem. 1968. V. 30. N 2. P. 499-518.
Krikorian N.H., Wallace T.C., Bowman M.G. / / Les Proptifites Thermodynamiques. Physiques et Structurales des Derives Semi-Metalliques. Paris: CNRS. 1967. N 157. p. 489-494.
Кыштобаева Г.М., Смагина Е.И., Куцев B.C. // Доклады АН СССР. 1969. Т. 186. № 3. С. 628-630.
Sakai Т., Adachi C.-Y., Yoshida Т„ Shiokawa J. // J. Less-Common Met. 1981. V. 81. N 1. P. 91-102.
Haschke J.M., Deline T.A. // J. Chem. Thermodyn. 1982. V. 14. Nil. P. 1019-1028.
Юнко В.А., Макаренко Г.Н., Падерно Ю.Б. / / Тугоплавкие карбиды. Киев: Наукова думка, 1970. С. 148—154.
Т.Я. Великанова
C-Sn. УГЛЕРОД-ОЛОВО
Согласно работе [X] растворимость С в Sn при температуре кипения незначительна, небольшие количества С выделяются при охлаждении в виде графита. Теоретическая оценка растворимости графита в расплавленном Sn подчиняется зависимости 1g (х- 10~2) = = 0,315—13800/Т, где х — С, % (ат.); Т — температура, К, согласно которой растворимость графита в Sn изменяется от 1- 10—25 до 8- IO"4 % (ат.) в интервале температур 231,9681 °C (температура плавления Sn) — 2270 °C (температура кипения Sn).
Литература
Бурылев Б.П. // Изв. вузов. Черная Металлургия. 1963. № 11. С. 17—21.
Т. Я. Великанова
С—Sr. УГЛЕРОД-СТРОНЦИЙ
Диаграмма состояния С—Sr не построена. В справочнике [X] указано на образование соединения SrC2 (21,51 % (по массе) С), существующего в трех модификациях. Высокотемпературная модификация устойчива при температурах 370 °C и имеет кубическую структуру с параметром а = 0,625 нм [ 1 ]. Модификация, устойчивая при температурах от —30 до 370 °C, имеет структуру типа СаС2 (символ Пирсона Ш6, пр. гр. 14/mmm), а = 0,582 нм, с = 0,669 нм [1, 2]. Низкотемпературная модификация стабильна при температуре ниже —30 °C и имеет структуру низкой симметрии [1].
Литература
Bredig М.А. // J. Phys. Chem. 1942. V. 42. Р. 801-819.
Stackelberg М. // Z. physik. Chemie. 1930. V. 9. P. 437—475.
Л. Л. Зусман
C-Та. УГЛЕРОД—ТАНТАЛ
Диаграмма состояния Та—С представлена на рис. 439 согласно работе [1]. Сведения о фазовом строении сплавов системы Та—С даны также в работе [2]. Сплавы синтезировали в вакууме при температурах вблизи солидуса и исследовали микроструктурным, рентгеновским и термическим анализами. Приведенная на рис. 439 диаграмма качественно согласуется с вариантами диаграммы Та—С, указанными в справочниках [X, Э].
Наиболее достоверные данные о растворимости С в Та получены в работах [3, 4]. В работе [3] определяли содержание С химическим анализом образцов, науглероженных при температурах 1500—2640 °C после удаления внешнего карбидного слоя. Кривая температурной зависимости растворимости С в Та имеет излом при 1950 °C, что соответствует полиморфному превращению в соединении Та2С. Получены следующие зависимости растворимости С в Та от температуры (в К): In х = 8,23—16700/7° при температуре ниже 1950 °C и In х = 5,18—9900/7°, где х — С, % (ат.) при температуре выше 1950 °C. В работе [4] исследована растворимость С в Та методом измерения электросопротивления науглероженных образцов при температурах 1500—2300 °C. Результаты представлены уравнениями: In х = 8,80— 18200/7° при температуре ниже 1800 °C и In х = 6,14— 12700/7° при температуре выше 1800 °C, где х — С, % (ат.); 7° —
Рис. 439. С—Та
температура, К. Данные работы [5], полученные микроструктурным исследованием образцов после отжига при 1600—2300 °C, согласуются с результатами работы [4] для температурного интервала 1500— 1800 °C и данными работы [5] для более высоких температур.
Соединение Та2С существует в двух модификациях. Область гомогенности рТа2С охватывает интервал от 26 до 35,5 % (ат.) С вблизи солидуса, область твердых растворов на основе аТа2С не превышает 2—3 % (ат.) и согласно работе [1] несколько смещена от стехиометрического состава. Соединение ТаС имеет широкую область гомогенности от 36,5 до 49,4 % (ат.) С при температурах вблизи солидуса, которая несколько сужается с понижением температуры [1]. Авторы работы [6] нейтронографически наблюдали упорядочение атомов С (кубическая структура) в ТаС0 15 после отжига при 2200 °C; упорядочение в ТаС наблюдали при температуре ниже 1000 °C (получен карбид Та,С5 с гексагональной структурой). В интервале составов в области Та2С + ТаС в работах [1, 7] обнаружен
карбид <ТадС3 в результате бездиффузионного сдвигового механизма, в работах [1, 7, 8] предполагают, что при температуре выше 1000 °C фаза С нестабильна. Согласно работе [7] эта фаза стабильна при 1500 °C и давлении 4,32 ГПа, поскольку ее образование сопровождается уменьшением объема на -5 %. Однако фаза £ не обнаружена при контактном взаимодействии Та с графитом при давлении 7,7 ГПа.
Построенная расчетным путем р—Т—х-диаграмма до 10 ГПа в области равновесий ТаС, графита и алмаза характеризуется повышением температур плавления ТаС и его эвтектики с графитом при увеличении давления до 6,5 ГПа. По данным работы [10] четырехфазное равновесие указанных твердых фаз с жидкостью должно реализоваться при давлении несколько выше 10 ГПа. Образование алмаза в контакте с ТаС в твердом состоянии подтверждено в работе [9]. Сведения о кристаллической структуре соединений в системе Та—С приведены в табл. 307.
Таблица 3 0 7. Кристаллическая структура соединений системы Та—С
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
С
рТа2С
Fe4N
Р63/mmc
—
—
[11]
«Та2С
Анти-Cdl,
hP3, P3m\
0,3006
0,4945
[1]
ТаС
NaCl
cF8, Fm3m
0,4420
0,4570
[Э]
( Та4С3
Sn4P3
R3m
1,0194
—
[1, 7]
*а - 16,9”.
Литература
Storm Е.// Refractory Carbides. New York, Academic Press. 1967. 285 p.
Rudy E., Progulski J. // Planseeber. Pulvermet. 1967. Bd. 15. N 1. S. 13—45.
Gebhardt E., Fromm E., Roy U. // Z. Metallkunde. 1966. Bd. 57. S. 682—687.
HOrz G., Lindenmaier K., Klaiss R. // J. Less-Common Met. 1974. V. 35. N 1. P. 97-105.
Ogden H.R., Schmidt F.F., Bartlett E.S. // Trans. AIME. 1963. V. 227. N 6. P. 1458-1460.
Зубков В.Г., Дубровская Л.Б., Гельд П.В. и др. // Физика металлов и металловедение. 1969. Т. 27. Вып. 2. С. 352—354.
Мархасев Б.И., Пиоро Н.Ч., Клюгвант В.В. и др. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1982. Т. 18. № 12. С. 1997—2004.
Мархасев Б.И., Пилиповский Ю.Л., Шаматов Ю.М., Свинцова С.Е. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1985. Т. 21. № 10. С. 1097—1700.
Штеренберг Л.Е., Дмитриченко А.Г., Каменецкая Д.С. и др. // Сверхтвердые материалы. 1982. № 4. С. 2—6.
Каменецкая Д.С., Штеренберг Л.Е. // Сверхтвердые материалы. 1982. № 3. С. 7-11.
Bowman A.L., Wallace Т.С., Yarnell R.G. et al. // Acta Crystallogr. 1965. V. 19. N 1. P. 6-9.
Т.Я. Великанова
C—Tb. УГЛЕРОД—ТЕРБИЙ
Диаграмма состояния С—Tb не построена. В системе образуются три промежуточные фазы: Tb3C [1, 2] (или ТЬСЬ_Х [3]), Tb2C3 [1, 4, 5] и ТЬС2 [1, 4, 6—8]. Область гомогенности ТЬ3С, вероятно, находится в пределах -25—33 % (ат.) С по аналогии с Y3C в системе С—Y. В работах [2, 9, 10] указано на упорядочение при низких температурах в области гомогенности фазы ТЬ3С вблизи состава ТЬ2С. В работе [2] приблизительно указана область гомогенности фазы ТЬ2С3 в интервале -54—60 % (ат.) С, на основе данных работ [3, 5] предполагается наряду с карбидом ТЬ2С3 существование соединения ТЬ15С19. Согласно работе [6] ТЬС2 образует эвтектику с графитом при температуре 2275+20 °C и при температуре 1285 ±20 °C претерпевает полиморфное превращение, что согласуется с данными работы [7] (1291 ±2 °C). Измерением электросопротивления в работе [1] установлен температурный интервал аТЬС2*рТЬС2 превращения 1100—1220 °C, но эти данные противоречат результатам работ [6, 7]. Температура плавления ТЬС2 определена в работе [И] и составляет 2100 ±60 °C; это значение сильно занижено даже по сравнению с температурой плавления эвтектики и, вероятно, представляет собой точку ликвидуса дикарбида со стороны ТЬ.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 308.
Таблица 3 0 8. Кристаллическая структура соединений системы С—ТЬ
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
С
рть3с
Fe4N
—
0,5107(2)
—
[1, 2]
ть2с3
Fu2C3
с/40, 143d
0,82434(5)
—
Со стороны ТЬ
0,82617(7)
—
Со стороны С [1, 4, 5]
«ТЬС2
СаС2
1И6, /4/ттт
0,3690(2)
0,6217(5)
При температуре 20 °C [1, 4, 6-8]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
С
«ть,с
Анти-
CdCl2
—
0,6359
—
а - 32,73° [2, 9]
0,3584(3)
1,804(1)
Для состава ТЬ3С [9]
0,3595(6)
1,819(3)
Для состава ТЬ2 ,С [10]
ртьс2
KCN
—
0,5691(6)
—
[6]
В работе [3] показано, что в условиях высокого давления фаза аТЬС2 со структурой типа СаС2 переходит в фазу а'ТЬС2 с орторомбической структурой типа LuC2 с параметрами а = 1,345 нм, b = = 2,765 нм, с = 0,130 нм. Эта фаза, вероятно, является метастабиль- ной [3].
Литература
Spedding F.H., Gschneidner, Jr., К.А., Daane A.H. // J. Amer. Chem. Soc., 1958. V. 80. N 17. P. 4499—4503.
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 6. P. 562-563.
Гордийчук O.B. Диаграммы состояния двойных систем редкоземельных металлов с углеродом (Sc—С, La—С, Се—С, Pr—С): Автореф. дисс. канд. хим. наук. Киев, 1987. 19 с.
Atoji М. П J. Chim. Phys., 1961. V. 35. N 6. Р. 1950-1960.
Atoji М. // J. Chim. Phys., 1971. V. 54. N 8. P. 3504—3509.
Krikorian N.H., Wallace T.C., Bowman M.G. // Les Properietes Thermodynami- ques. Physiques et Structurales des Derives Semi-Metalliques. Paris: CNRS, 1967. N 157. P. 489—494.
Adachi G.-Y., Tonomura F„ Shibata Y„ Shiokawa J. // J. Inorg. Nuclear Chem. 1978. V. 40. N 3. P. 489—491.
Sakai T., Adachi G.-Y., Joshida T„ Shiokawa J. // J. Less-Common Met. 1981. V. 81. N 1. P. 91-102.
Atoji M. // J. Chim. Phys. 1981. V. 75. N 3. P. 1431-1441.
Atoji M. // J. Chim. Phys. 1969. V. 51. N 9. P. 3872-3876.
Юпко В.А., Макаренко Г.Н., Падерно Ю.Б. И Тугоплавкие карбиды. Киев: Наукова думка. 1970. С. 148—154.
Т.Я. Великанова
C-Тс. УГЛЕРОД—ТЕХНЕЦИЙ
Диаграмма состояния С—Тс приведена на рис. 440 по данным экспериментальных работ [Э, 1,2] (сплошные линии) и расчета [3] (штриховые линии). В системе установлено образование одного соединения TcCj_x с кубической структурой типа NaCi (символ Пирсона cFS, пр.гр. Fm3m). Растворимость С в Тс составляет -1 % (ат.) при температуре 910 °C. Согласно работе [2] сплав с 17,5 % (ат.) С, отожженный при 1400 °C, является однофазным (ТсС|_х), сплавы, содержащие более 25,33 % (ат.) С после отжига при 1400
t,°C2200t,°C2200200020001800180016001600140014001200100012001000О 10203040 SOТсC,°/0(am.)О 10203040 SOТсC,°/0(am.)
t,°C
2200
t,°C
2200
2000
2000
1800
1800
1600
1600
1400
1400
1200
1000
1200
1000
О 10203040 SO
ТсC,°/0(am.)
О 10203040 SO
ТсC,°/0(am.)
Рис. 440. С—Тс
или 1450 °C, имеют двухфазную структуру эвтектической смеси ТсС1—х + С. Эвтектическое превращение Ж » ТсС1—х + С осуществляется при температуре 1835±50 °C и содержании -30 % (ат.) С (между 25 и 33 % (ат.) С [2]). Эвтектическая горизонталь, полученная экспериментально, пересекает расчетную кривую ликвидуса графита при содержании -30 % (ат.) С [3], что согласуется с данными работы [2]. В связи с наблюдаемой тенденцией к уменьшению термодинамической стабильности карбидов типа NaCl с ростом номера группы металла стабильность ТсС1—х должна быть невысокой. Поэтому при построении диаграммы прогнозировали инконгру- энтный характер образования карбида. При расчете [3] наличие карбида не учитывали.
Литература
Giorgi A.L., Szlars E.G. // J. Less-Common Met. 1966. V. 11. N 6. P. 455—456.
Haines H.R., Mardon P.G., Potter P.E. // Plutonium 1975. Proc. 5th Int. Conf. Baden-Baden. 1975, Amsterdam. 1976. P. 233—244.
Бурылев Б.П. // Изв. АН СССР. Металлы. 1985. № 3. С. 217-218.
Т.Я. Великанова
C—Th. УГЛЕРОД—ТОРИЙ
Диаграмма состояния Th—С детально изучена в работах [1—5]. На рис. 441 диаграмма приведена по данным работы [2]. Сплавы изготовляли дуговой плавкой кускового и спектрально чистого графита и исследовали методами микроструктурного, рентгеновского, термического и химического анализов. В системе образуются два соединения: ThC и ThC2, которые плавятся конгруэнтно при 2500 ±35 °C (ThCj 9о±о,об> и 2610±35 °C (от 2550 до 2660 °C [3]), соответственно. a Th и ThC образуют область несмешиваемости с критической точкой при температуре 1570 °C [1] (1140±40 °C [2]) и содержании 30 % (ат.) С. Отмечается, что граница купола не может быть получена закалкой образцов. При температуре 900 °C область несмешиваемости существует в интервале составов ThC0 06±0 03—ThC0 67±0 05.
С, % ( по массе)
Рис. 441. С—Th
Соединение ThC, существует в трех модификациях. Область несмешиваемости ThC и yThC2 имеет критическую точку при температуре 1850+40 °C и содержании 55 % (ат.) С. При 1470 °C — температуре монотектоидной реакции, протекающей в интервале концентраций -50—63 % (ат.) С, образуется p-модификация ThC2. Последняя при содержании 63 % (ат.) С эвтектоидно распадается при 1255 °C с образованием низкотемпературной модификации «ThC2
Обе эти реакции также не могут быть зафиксированы закалкой образцов из-за высокой скорости превращений.
В работе [6] отмечено, что область гомогенности фазы ThC1-A. в температурном интервале 720—920 °C располагается между составами ThC0 6g и ThC0 95. Эвтектика yThC2 + С кристаллизуется при температуре 2445+40 °C и содержании 70±4 % (ат.) С. Фаза ThC имеет кубическую структуру типа NaCl (символ Пирсона с/8, пр.гр. РтЗт), а = 0,5346 нм для состава ThC0 ад. Фазы ThC и «Th образуют широкую область твердых растворов, параметр решетки а которых линейно изменяется в зависимости от содержания С от 0,5303 до 0,5346 нм для составов ThC0 62 и ThC0 98.
yThC2 имеет кубическую структуру типа KCN, а = 0,5808 нм при температурах выше 1470—1495 °C. pThC2 обладает тетрагональной структурой типа СаС2 (символ Пирсона /Д6, пр.гр. 1Мттт), а = = 0,4235 нм, с = 0,5408 нм. aThC2 имеет моноклинную структуру (пр.гр. CUс), а = 0,653 нм, b = 0,424 нм, с = 0,656 нм, р = 103,12° U = 0,6692 нм, b = 0,4223 нм, с = 0,6744 нм, р = 103,12° [7]). При температуре 1325 °C и давлении 3,5 ГПа получен карбид Th2C3 с ОЦК решеткой и параметром а = 0,86513+0,85609 нм. При атмосферном давлении и длительной выдержке этого состава при температуре 1100 °C соединение Th2C3 распадается на ThC и aThC.
Литература
Chiott Р., White W. // J. Nucl. Mater. 1967. V. 23. N 1. P. 37—44.
Benz P., Stoun P.L. // High. Temp. Sci. 1969. V. 1. N 2 P. 114.
Стормс Э. Тугоплавкие карбиды: Пер. с англ. С.Н. Башлыкова М.: Атомиздат, 1970. 304 с.
Котельников Р.Б., Башлыков С.Н., Каштанов А.И., Меньшикова Т.С. Высокотемпературное ядерное топливо. М.: Атомиздат. 1978. 432 с.
Holleck Н. Binare und Ternare Carbid-und Nitridsystem der Ubergangsmetalle. Berlin. 1984. 512 s.
Satov T. // J. Nucl. Mater. 1967. V. 21. N 3. P. 255-285.
Benedict U. // J. Less-Common Met. 1987. V. 128. N 1/2. P. 7-45.
Т.Я. Великанова
C—Ti. УГЛЕРОД—ТИТАН
Фазовая диаграмма С—Ti (до 70 % (ат.) С) представлена на рис. 442. Данные экспериментальных исследований сплавов системы С—Ti приведены в основном в работах [1—5]. При проведении исследований соблюдался тщательный контроль содержания О и N в исходных материалах, так как это оказывает заметное влияние на физические и химические свойства сплавов. В системе установлено образование одного соединения — карбида TiC(6) со структурой типа NaCl (символ Пирсона cF8, пр.гр. РтЗтУ
25 Зак. 1534
Согласно работе [1] TiC(S) плавится конгруэнтно при 3073±25 °C и содержание ~44 % (ат.) С. Область гомогенности фазы б вблизи солидуса расположена от 32 до ~50 % (ат.) С. При температуре 1600 °C граница области гомогенности фазы б со стороны Ti проходит через состав сплавов с 30 % (ат.) С; при 700 °C через состав с 37 % (ат.) С [6] (определено по концентрационной зависимости параметра решетки карбида TiC после длительного отжига и закалки). Со стороны С положение границы фазы б точно не установлено. В работе [1] указывается, что содержание С в карбиде возрастает с повышением температуры и соответствует при 1950 °C составу TiC0 95, при 2750 °C — TiC0 96, при температуре эвтектического превращения Ж = б + С, равной 2782 °C, — TiC0 988. Согласно работе [1] в эвтектике при температуре 2782 °C содержится 63±1 % (ат.) С. Углерод понижает температуру плавления Ti от 1663 до 1653± ±7 °C — температуры эвтектической кристаллизации Ж * pTi + + TiC(6); в эвтектике содержится 1,5 % (ат.) С [1] (определено по зависимости интервала плавления образцов от состава при их нагреве
пропусканием тока), по данным работы [Э] — 4,4 % (ат.) С при температуре эвтектики 1645 °C.
Растворимость С в Ti при эвтектической температуре составляет 0,55 % (ат.). Углерод повышает температуру а * Р-превращения Ti от 882 (893 °C [7]) до 920 °C [Э] — температуры перитектоидной реакции образования aTi. Растворимость С в pTi при температуре 920 °C составляет 0,5 % (ат.) и в aTi — 2 % (ат.) [2]. Согласно работе [8] растворимость С в aTi и pTi может быть представлена зависимостями: 1g х = 1,74 — 1800/7 в интервале температур 600— —900 °C и 1g х = 1,4—2100/7 в интервале температур 920—1645 °C, соответственно, где х — С, % (ат.); 7 — температура, К. Параметр решетки TiC в области гомогенности фазы варьируется от а = = 0,4285 нм (TiC0 47, закалка от 650 °C) до максимального значения a = 0,43305 нм (T'iCg 86) и затем до a = 0,43280 нм для карбида в равновесном состоянии (приняты во внимание наиболее высокие из сообщавшихся значений, так как примеси О и N уменьшают параметр решетки) [1]. При растворении С в карбиде TiC наблюдается уменьшение размера элементарной ячейки TiC тем больше, чем ближе соотношение атомов С и Ti [9].
При температуре ниже 1000 °C наблюдается упорядочение в углеродной подрешетке (5 * 5'-превращение). Границы фазы 5' указаны согласно работам [3, 5]. Рентгеноструктурные исследования моно- и псевдокристаллов [ 10] показывают, что структура упорядоченной фазы принадлежат к тригональной сингонии (пр.гр. R3m), параметры решетки в гексагональных осях: а = 0,6115 нм, с = = 1,490 нм, 2 = 3. Эта структура соответствует составу Ti8C5. Высокотемпературное исследование дифракции нейтронов образцов состава TiC0 ^j, TiC0 63’ ^^o.ss и TiC0 53, проведенное в работе [4], показало, что максимальная температура перехода в упорядоченное состояние (785±5 °C) наблюдается в образце состава TiC0 63 (38,7 % (ат.) С). Упорядоченная структура может быть рассмотрена как ромбическая с а = 2а0. Согласно работе [10] 5 * 5'-превращение осуществляется при температуре 590 °C в интервале составов Ti(-'0,46~"T1C0,60- Литература
Rudy Е„ Progulski J. // Planseeber. Pulvermet. 1967. Bd. 15. N 5. S. 13-^45.
Storms E. Refractory Carbides. New York: Academic Press, 1967. 285 p.
Хаенко Б.В. И Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1979. Т. 15. №11. С. 1952-1960.
Moisy-Maurice V., Lorenzelli N., de Novion C.N., Convert P. // Acta Metall. 1982. V. 30. N 9. P. 1769-1779.
Еременко B.H., Великанова Т.Я., Артюх Л.В. Тройные системы молибдена с углеродом и переходными металлами IV группы. Киев: Наукова думка, 1985. 295 с. 25*
Арбузов М.П., Хаенко Б.В., Качковская Э.Т., Голуб С.Я. // Украинский физический журнал. 1974. Т. 19. № 3. С. 497—501.
Chase M.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1983. V. 4. N 1. P. 124—125.
Фромм E., Гебхардт E. Газы и углерод в металлах: Пер. с нем. / Под ред. Б.В. Линчевского. М.: Металлургия, 1980. 712 с.
Августинник А.И., Голикова О.А., Климашин Г.М., Козловский Л.В. // Исследования в области химии силикатов и окислов. М.: Наука, 1965. С. 244—250.
Хаенко Б.В., Голуб С.Я., Арбузов М.П. // Кристаллография. 1980. Т. 25. № 1. С. 112-118.
Власов В.А., Каримов Ю.С., Кустова Л.В. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1980. Т. 22. № 2. С. 231-233.
Т.Я. Великанова
С—Т1. УГЛЕРОД—ТАЛЛИЙ
Результаты исследования сверхпроводимости сплавов системы Т1—С указывают на существование карбида ДЩ- Растворимость С в Т1 незначительна и варьируется от 4- 10" до !• 10 % (ат.) в температурном интервале от 304 °C (температура плавления Т1) до 1473 °C (температура кипения Т1). Теоретически температурная зависимость растворимости С в Т1 согласно работе [1] может быть представлена уравнением 1g х = 0,315—10800/Т, где х — С, 10 % (ат.); Т — температура, К.
Литература
Бурылев Б.П. // Изв. вузов. Черная металлургия. 1967. № 3. С. 20—22.
Т.Я. Великанова
C-Тт. УГЛЕРОД—ТУЛИЙ
Диаграмма состояния системы С—Тт не построена. В системе образуются три соединения Tm3C [1] (или TmCj_x согласно [2]), Тт15С19 [3], ТтС3 [1, 4, 5]. Соединение ТтС3 имеет кубическую структуру типа Fe4N, параметр решетки а = 0,5016±0,0004 нм, соединение Тт15С19 — тетрагональную структуру типа Sc15C19, а = = 0,7941 ±0,002 нм, с = 1,5734 ±0,0003 нм. Низкотемпературная модификация ТтС2 (аТтС2) имеет объемно-центрированную тетрагональную структуру типа СаС2 с параметрами решетки а = 0,3600± ±0,0002 нм, с = 0,6047±0,0007 нм при комнатной температуре. Область гомогенности соединения Тш3С предположительно находится в концентрированном интервале -2533 % (ат.) С по аналогии
с соединением Y3C в системе Y—С. Не исключается, что на основе карбида Тт3С вблизи состава с 33 % (ат.) С возникает упорядоченная структура типа aHTH-CdCl2 подобно тому, как это наблюдается в системах других тяжелых РЗМ с С (например, Но—С).
Согласно работе [4] ТшС2 образует эвтектику с графитом при температуре 2245±20 °C, а в температурном интервале 1120—1370 °C
претерпевает полиморфное превращение. Температура плавления ТшС2 2180±50 °C [6, 7], вероятно, занижена, поскольку противоречит надежно установленной температуре плавления эвтектики [1]. По аналогии с ptaC2 [2] pTmC2 — высокотемпературная модификация ТшС2, видимо, имеет кубическую структуру типа KCN. В работе [8] высказано предположение о существовании соединения а'ТшС2 со структурой типа LuC2 [4] (пр.гр. не установлена); существование формы ТшС2 со структурой, отличной от типа СаС2, вызывает сомнение [2]. При высоких давлении и температуре получен мета- стабильный карбид Тш2С3 [8, 9] с кубической структурой типа Рп2С3 и параметром а = 0,80825+0,81001 нм в зависимости от состава сплава и условий синтеза.
Литература
Spedding F.H., Gschneidner, Jr., К.А. and Daane A.H. // J. Amer. Chem. Soc. 1958. V. 80. N 17. P. 4499-4503.
Гордийчук O.B. Диаграммы состояния двойных систем редкоземельных металлов с углеродом (Sc—С, La—С, Се—С, Pr—С). Автореферат кандид, дисс. Киев, 1987. 19 с.
Bauer J., Ansel D. // J. Less-Common Met. 1985. V. 109. N 2. P. L9—L13.
Krikorian N.H., Wallace T.C., Bowman M.G. // Les Properietes Thermodynami- ques, Physiques et Structurales des Derives Semi-Metalliques. Paris: CNRS, 1967. N 157. P. 489-494.
Atoji M. // J. Chim. Phys. 1970. V. 52. N 12. P. 6431-6433.
Юпко В.А., Макаренко Г.Н., Падерно Ю.Б. // Тугоплавкие карбиды. Киев: Наукова думка, 1970. С. 148—154.
Косолапова Т.Я., Макаренко Г.Н., Домасевич Л.Т. // Журнал прикладной химии. 1971. Т. 44. № 5. С. 953—958.
Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 6. P. 563-564.
Верещагин Л.Ф., Евдокимова B.B., Новокшонов В.И. // Редкоземельные проводники. Баку: Элм, 1981, С. 5—51.
Т.Я. Великанова
C-U. УГЛЕРОД—УРАН
Фазовое строение сплавов системы С—U рассмотрено во многих работах [1—3]. Диаграмма состояния С—U приведена на рис. 443 по данным работы [3]. В системе установлено образование трех соединений: UC, U2C3 и ис2. Согласно работе [4] соединение UC2 претерпевает полиморфное превращение, температура которого зависит от состава и составляет 1775 °C со стороны U и 1765 °C — со стороны С. Соединение aUC2 распадается по эвтектоидной реакции при температуре 1514 °C на С + U2C3. Превращение pUC2 * aUC2 происходит очень быстро и высокотемпературная модификация не может быть зафиксирована закалкой. Скорость реакции aUC2 U2C3 + С, напротив, чрезвычайно мала, выдержка образцов в течение сотен и тысяч часов при низких температурах не приводит к полному распаду aUC2.
С, % /ло массе)
Рис. 443. C-U
Соединения UC и PUC2 плавятся конгруэнтно при 2490±40 °C и 49,7 % (ат.) С и 2440±35 °C и 66 % (ат.) С, соответственно. Соединение U2C3 образуется по перитектоидной реакции при температуре 1820 °C. В интервале температур 2050—1820 °C существует область несмешиваемости между UC и PUC2 с критической точкой при содержании 56,5 % (ат.) С; концентрационной интервал области при температуре 1820 °C ограничен составами иЦ 12 (52,8 % (ат.) С) и UCj 55 (62,3 % (ат.) С). Кривая ликвидуса в интервале концентраций’49,7—66 % (ат.) С имеет минимум при температуре 2380 °C и содержании 61,5 % (ат.) С.
Согласно работе [3] в сплавах системы U—С кристаллизуются две эвтектики: при температуре 1116,6 °C и содержании 0,98 % (ат.) С (Ж = (yU) + UC) и температуре 2430±35 °C и содержании 66,9 % (ат.) С (Ж * риС2-Л. + С). Максимальное содержание С в aUC2 соответствует составу UCj 94. Согласно работе [5] отношение C/U в
aUC2 при температуре 1000 °C и более низких температурах соответствует 1,97±0,03. В интервале температур 1756—1775 °C область гомогенности aUC2 находится в пределах 63,9—65,0 % (ат.) С.
Граница области гомогенности UC при температуре 1700 °C проходит через состав UC0 923±q ооб’ ПРИ температуре 1300 °C — через состав UC0 98, при температуре ниже — 1000 °C — через стехиометрический состав US. Соединение U2C3 имеет узкий концентрационный интервал гомогенности.
Растворимость С в yU при эвтектической температуре 1116 °C составляет от 0,22 до 0,37 % (ат.), в ри при температуре 772 °C — менее 0,02 % (ат.), в all при температуре 660 °C — менее 0,006 % (ат.). Растворимость С в расплавленном U подчиняется закону 1g х = = 2,87—4000/7 [2], где х — С, % (ат.); Т — температура, К. Соединение UC имеет кубическую структуру типа NaCl (символ Пирсона cFS, пр.гр. Fm3m), а = 0,49605 нм при комнатной температуре и a = = 0,507 нм при температуре Т100 °C [5]. Соединение PUC2 имеет кубическую структуру типа KCN. Параметр решетки UC] 9 при температуре 2100 °C составляет 0,551 нм [5]. Структура aUC2 тетрагональная типа СаС2, а = 0,3519 нм, с = 0,5979 нм для состава aUCj 89 и a = 0,3524 нм, с = 0,5996 нм для состава aUCj 94. Соединение U2C3 имеет кубическую структуру типа Ри2С3, а = 0,80889 нм. При давлении выше 27 ГПа в работе [7] получен карбид UC с ромбической структурой.
Литература
Строме Э. Тугоплавкие карбиды: Пер. с англ. С.Н. Башлыкова. М.: Атомиздат, 1970. 304 с.
Фромм Е., Гебхардт Е. Газы и углерод в металлах: Пер. с нем. / Под ред. Б.В. Линчевского. М.: Металлургия, 1980. 712 с.
Benz R., Hoffman C.G., Rupert G.N. // High. Temp. Sci. 1969. V. 1. N 3. P. 342-359.
Алексеева З.М. Двойные тугоплавкие карбиды урана. М.: Наука, 1987. 118 с.
Benz R., Farr J.D. // J. Nucl. Mater. 1972. V. 42. N 2. P. 217-222.
Котельников Р.Б., Башлыков C.H., Каштанов А.И., Меньшикова Т.С. Высокотемпературное ядерное топливо. М.: Атомиздат, 1978. 432 с.
Benedict U. // J. Less-Common Met. 1987. V. 128. N 1/2. P. 7—45.
З.М. Алексеева, Т.Я. Великанова
С—V. УГЛЕРОД—ВАНАДИЙ
Диаграмма состояния С—V приведена на рис. 444 согласно работе [1]. Соединение VC1_X(6) плавится конгруэнтно при температуре 2648 °C и содержании 43 % (ат.) С. Соединение V2C (р) образуется по перитектической реакции при температуре 2187 ° и содержании 35 % (ат.) С. Граница области гомогенности фазы 6 со стороны С
С, % (по массе)
Рис. 444. С—V
проходит через состав с 46 % (ат.) С при температуре 2625 °C и 47 % (ат.) С при температуре 1000 °C. Граница между двухфазной областью р + S и фазой 6 проходит при температуре 2200 °C через состав с 37 % (ат.) С и при температуре 1500 °C через состав с 43 % (ат.) С [1].
Фазовая граница между двухфазной областью (V) + р и р при температуре 1600 °C проходит через состав с 31 % (ат.) С [1—3]. Фаза 5 (39,7 % (ат.) С) образуется по перитектоидной реакции при температуре 1320 °C.
Растворимость С в V составляет 0,13 % (ат.) С при 700 °C, 0,5 % (ат.) С при 1100 °C и от 2,3 до 2,6 % (ат.) С при 1600 °C [4]. В интервале температур 1100—1500 °C растворимость С в V может быть представлена уравнениями: 1g х = —ДН/2,303КТ + 2,910, где х — С, % (ат.); ДН — теплота диссоциации С в V; Т — температура, К. В интервале температур 1500—1600 °C растворимость С в V отвечает
соотношению 1g x = 7,4—12800/T [5]. Максимальная растворимость С в V при температуре 1650 °C составляет 5,5+1 % (ат.) С [1].
Соединение VCj_x имеет кубическую структуру типа NaCI (символ Пирсона сЕ%, пр.гр. РтЗт), параметр решетки а согласно работе [6] линейно зависит от состава сплава и составляет 0,4146 нм при содержании 22,2 % (ат.) С и 0,4164 нм при содержании 46,6 % (ат.) С. Карбид 5 имеет гексагональную структуру с параметрами а = = 0,2917 нм, с = 2,7833 нм [7] или а = 0,2919 нм, с = 2,7793 нм [4]. В работах [2, 3] установлено три модификации в соединении V2C. Высокотемпературная модификация ЦУ2С стабильна при температуре выше 800 °C и имеет гексагональную структуру типа eFe2N, а = = 0,4985 нм, с = 0,4570 нм (31 % (ат.) С и 1600 °C) [2]. Низкотемпературная модификация рр стабильна при температуре ниже 800 °C, имеет ромбическую структуру типа eFe2N, параметры а = 0,4570 нм, 6 = 0,5742 нм, с = 0,5026 нм (пр.гр. РЬсп). В разупорядоченном состоянии фаза р имеет структуру типа eFe2N, которая стабильна при температуре от 20 до 1600 °C [2]. Существование двухфазной области Рр + р между составами сплавов с 33 % (ат.) С и 35 % (ат.) С установлено в работе [2] при температуре ниже 800 °C.
В интервале концентраций 44,2—46,6 % (ат.) С установлено существование следующих структур: упорядоченная кубическая модификация 8^ с параметром а = 0,8334 нм при содержании 46,6 % (ат.) С (пр.гр. Р4332), две упорядоченные моноклинные псевдокуби- ческие фазы 8^ (а^ = а6^3/2, b^ = <2si/6", с^ = а6-3/\/2 , у = = 109°28') и 8^ , которая образуется в процессе перехода 8^ -8^ [2, 6]. Серия структур 8^ и 3^ может быть рассмотрена как единая упорядоченная фаза, в которой при температуре выше 900 °C протекает фазовый переход II рода: 8^8^. Согласно работам [6, 7] эта
фаза отвечает составу ~V6C5 при 900 °C, имеет тригональную структуру (пр.гр. P3jl2) с параметрами а = 1,765 нм, с = 8,618 нм. Существование карбидов V5C, V64С и других соединений, упоминаемых в работах [Ш, X, Э, 8] , не подтверждено в работах [1, 4].
Литература
Rudy Е„ Windish St., Brukl С.Е. // Planseeber. Pulvermet. 1968. Bd. 16. N 1. S. 3-33.
Хаенко Б.В., Фак В.Г. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1978. Т. 14. № 8. С. 1294—1301.
Арбузов М.П., Хаенко Б.В., Фак В.Г. // Доповщ! АН УССР, 1977, Сер. А. № 2. С. 153-156.
Ghaneya A.H., Carlson O.N. И J. Less-Common Met. 1985. V. 109. N 1. P. 57-69.
Фромм E., Гебхардт E. Газы и углерод в металлах. Пер. с нем. / Под ред. Б.В. Линчевского. М.: Металлургия, 1980. 712 с.
Арбузов М.П., Хаенко Б.В., ФакВ.Г., Носачев Ю.Ф. II Украинский физический журнал. 1977. Т. 22. № 2. С. 291—297.
Хаенко Б.В., Куколь В.В. И Доклады АН СССР. 1987. № 1. С. 78-82.
Стормс Э. Тугоплавкие карбиды М.: Атомиздат. 1970. 303 с.
Т.Я. Великанова
С-W. УГЛЕРОД—ВОЛЬФРАМ
Обобщенный вариант диаграммы состояния С—W приведен на рис. 445 по данным работы [М]. В системе установлено образование трех соединений: W2C(P), yWC, х и WC(6). Растворимость С в W составляет 0,7 % (ат.) [2] (0,6 % (ат.) [3]). Зависимость растворимости С в W от температуры (в К) может быть представлена уравнением In х = 4,67—15- 103/Т, где х — С, % (ат.) в интервале температур 1400—2600 °C [2], или соотношением In х = 5,0—15,7- 103/Т в интервале температур 1400—2200 °C [4].
Соединение W2C плавится конгруэнтно при 2785 °C и 30 % (ат.) С [Ш] (2735 °C [5]). Область гомогенности фазы W2C соответствует 26—34 % (ат.) С при температурах 2710—2740 °C и примерно 30— 35 % (ат.) С при температурах ниже 2200 °C [Ш]. Полиморфный переход PW2C » P'W2C осуществляется при температурах ниже 2490+30 °C для сплава с 32,6 % (ат.) С и 2380±30 °C для сплава с 33,4 % (ат.) С [Ш]. Согласно работам [Ш, 5] соединение pW2C
С,°/о(по массе)
Рис. 445. С—W
распадается по эвтектоидной реакции при температуре 2384 °C на P'W2C и WC. В работе [Ш] указано, что превращение P'W2 **
P"W2C осуществляется при температуре 2100 °C. При температуре 1250 °C фаза P"W2C распадается на (W) и WC [III, 5, М]. При температуре 2715±5 °C и содержании 22 % (ат.) С протекает эвтектическое превращение с образованием смеси (W) + PW2C [М].
Высокотемпературный карбид yWCj плавится конгруэнтно при 2785±5 °C и распадается на PW2C и WC при температуре 2535 °C [М] и содержании 37,5—38 % (ат.) С [Ш, М]. Область гомогенности yWC1—x отвечает 37—40 % (ат.) С [Ш]. Между yWC1—x и WC существует эвтектическая кристаллизация при температуре 2760 °C и содержании 36 % (ат.) С [Ш].
Фаза WC(6) кристаллизуется при температуре 2785±5 °C [М] по перитектической реакции в узком концентрационном интервале не более 1 % (ат.).
Низкотемпературная модификация W2C(P") имеет гексагональную структуру с параметрами а = 0,2994+0,2912 нм, с = 0,4724+0,4823 нм [6]. Модификация W2C(P') имеет ромбическую структуру типа Мо2С (искаженная решетка типа (Fe2N). Параметры решетки сплава с 32,6 % (ат.) С составляет а = 0,4728 нм, b = 0,6009 нм, с = = 0,5193 нм [7]. Высокотемпературная модификация W2C (0) имеет неупорядоченную гексагональную структуру типа (Fe2N. Карбид yWC1—x имеет кубическую структуру типа NaCl (символ Пирсона cFS, пр. гр. Fm3m), а = 0,4215 нм для сплава с 45 % (ат.) С [III] или а = 0,4248 нм [1].
Литература
Krainer Е., Robitsch J. // Planseeber. Pulvermet. 1967. Bd. 15. N 1. S. 46—56.
Gebhardt E., Fromm E., Roy U. // Z. Metallkunde. 1966. Bd. 57. N 10. S. 732-736.
Савицкий E.M., Поварова К.Б., Макаров П.В. Металловедение вольфрама. М.: Наука, 1978. 223 с.
Kuhlmann Н.Н. // Techn. — wiss. Abhandl. Osram-Konzern. 1973. Bd. 11. $ 32g332
Storms E.K. Refractory Carbides. New York: Academic Press., 1967. 285 p.
Самсонов Г.В., Латышева В.П. // Физика металлов и металловедение. 1956. № 2. С. 309.
Rudy Е., Windisch St // J. Am. Ceram. Soc. 1967. V. 50. P. 272.
К. Б. Поварова
C-Y. УГЛЕРОД—ИТТРИЙ
Диаграмма состояния С—Y (рис. 446) построена в работе [1] по результатам работ [2—4]. В сплавах системы Y—С образуются четыре карбида: YC1-X [5], (Y3C [6]), Y15C19, Y2C3, YC2. Дикарбид YC2 плавится конгруэнтно при температуре 2415±25 °C, образует эвтек-
УС, */. (от.)С
Рис. 446. C-Y
тику с графитом при 2290 °C и претерпевает полиморфное превряте- ние при температуре -1324 °C [1]. Предположительно по аналогии с 0ЬаС2 фаза ₽YC2 имеет ГЦК структуру типа KCN [5]. Структура фазы а¥С2 относится к типу СаС2 и имеет параметры а = 0,36641 ±0,0001 нм, с = 0,616910,0004 нм [2, 4, 6, 7]. В работе [1] указано, что существует модификация а'УС2 со структурой типа LuC2, получаемая при высоком давлении, но в работе [5] выражено сомнение в возможности существования такой модификации.
При высоких температурах (выше 1645 °C) между карбидами YC^ и РУС2 наблюдается непрерывный ряд твердых растворов от -25 до -67 % (ат.) С (фаза у) с ГЦК структурой типа Fe4N и параметрами а = 0,512710,0001 нм при содержании 28,6 % (ат.) С и а = 0,510210,0002 нм при содержании 33,3 % (ат.) С. На основе фазы у вблизи состава У2С при температурах ниже 900 °C установлено образование упорядоченной ромбической тригональной структуры типа анти-СбС12 с параметрами а = 0,633910,0003 нм, а = 3314° [8]. Карбид Y2C3 согласно работам [1, 3] образуется при температуре 1645 С и содержании -58 % (ат.) С в результате распада твердого раствора у и претерпевает полиморфное превращение при температуре -1186 °C (структура обеих полиморфных модификаций не установлена) .
При высоких давлениях и температурах получен [1,9] метаста- бильный карбид У2С3 с ОЦК структурой типа Ри2С3 с параметром
решетки a = 0,81913-0,82493 нм в зависимости от состава сплавов и условий синтеза. Карбид Y15C19 образуется по перитектоидной реакции YC1-X + |3Y2C3 = |ЗУ15С19 при температуре -1527 °C и претерпевает полиморфное превращение при 1304±20 °C [1, 3]. Структура рУ15С19 не установлена. Фаза аУ13С19 имеет псевдокуби- ческую тетрагональную структуру типа Sc^Cjg с параметрами а = = 0,794 нм, с = 1,588 нм [10]. Согласно работам [1, 2] С повышает температуру плавления У от 1522 до 1560±5 °C — температуры перитектики Ж + YC1-X = (РУ), а температуру полиморфного превращения — от 1478 до 1520±5 °C — температуры нонвариантного равновесия (РУ) + УС1-Х = (аУ). Максимальная растворимость С в У составляет 8,8 % (ат.) при температуре 1520 °C.
Литература
Gschneidner, Jr., К.A., Calderwood F.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 6. P. 564—568.
Carlson O.N., Paulson W.M. // Trans. AIME. 1968. V. 242. N 5. P. 846—852.
Storms E.K. // High. Temp. Sci. 1971. V. 3. N 2. P. 99-122.
Peatfield M., Brett N.H., Haines H.R., Potter P.E. // J. Nucl. Mater. 1980. V. 89. N 1. P. 13-26.
Гордийчук O.B. Диаграммы состояния двойных систем редкоземельных металлов с углеродом (Sc—С, La—С, Се—С, Pr—С): Автореф. дис. канд. хим. наук. Киев, 1987. 19 с.
Spedding F.H., Gschneidner, Jr., К.А., Daane A.H. // J. Amer. Chem. 1958. V. 10. N 17. P. 4499-4503.
Atoji M. // J. Chim. Phys. 1961. V. 35. N 6. P. 1950-1960.
Atoji M„ Kikuchi M. // J. Chim. Phys. 1969. V. 51. N 9. P. 3863-3872.
Верещагин Л.Ф., Евдокимова B.B., Новокшонов В.И. // Редкоземельные полупроводники. Баку: Элм, 1981. С. 5—51.
Bauer J., Nowothy Н. // Monatsh. Chem., 1971. Bd. 102. N 4. S. 1129—1145.
Т.Я. Великанова
C—Yb. УГЛЕРОД—ИТТЕРБИЙ
Диаграмма состояния C—Yb не построена. В сплавах системы C—Yb установлено существование нескольких стабильных карбидов. Соединение Yb3C [1, 2] имеет кубическую структуру типа Fe^N, а = = 0,64993 нм; структура YbC0 95 не определена [1]; карбид УЬ15С19 [3] имеет тетрагональную структуру типа Sc15C19, а = 0,7906 нм, с = = 1,5539 нм. Предположительно [1, 2, 4—6] структура YbC2 тетрагональная типа СаС2 с параметрами а = 0,3637 нм, с = 0,6109 нм (соответствует aYbC2 при комнатной температуре). Область гомогенности фазы YbC]_x согласно работам [2, 7] по аналогии с соединением YC в системе Y—С отвечает 25—33 % (ат.), граница области гомогенности со стороны С проходит через состав сплава с ~39 % (ат.) С. Согласно работе [1] граница области гомогенности этого
карбида co стороны Yb при температуре 800 °C проходит через состав сплава с 30 % (ат.) С; вблизи состава YbC2 возникает упорядоченная фаза aYbCj_v со структурой типа анти-СбС12, а = 0,6167 нм, a = = 33°20 (в гексагональных осях а = 0,3541+0,0004 нм, с = 1,746+ ±0,002 нм).
Карбид YbC2 образует эвтектику с графитом при температуре 2215±40 °C [6]. В работе [7] предложено существование ₽YbC2 с кубической структурой, которая изотипна LuC2 и образуется при температуре 1000 °C после отжига в течение 100 ч и более. В работе [1] сообщается об образовании карбида YbCt 25+у (0 < у s 0,16) предполагаемого состава Yb15Clg с моноклинной структурой. Область гомогенности YbC125+„ очень узкая, со стороны С проходит через состав сплава с 58,’8 % (ат.) С при 818 °C, 57,6 % (ат.) С — при 1125 °C и 56,9 % (ат.) С — при 1457°. При высоких давлении и температуре получен карбид Yb2C3 с кубической структурой типа Ри2С3 [7, 8]; параметр решетки этого сплава зависит от состава и условий синтеза, а = 0,80503+0,80656 нм.
Литература
Haschke J.M. and Eick Н.А. И J. Amer. Chem. Soc. 1970. V. 92. N 6 P. 1526-1530.
Spedding F.H., Gschneidner, Jr., K.A., Daane A.H. // J. Amer. Chem. Soc. 1958. V. 80. N 17. P. 4499-4503.
Bauer J., Bienvenu H. // Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. Ser. C. 1980. V. 290. N 20. P. 387-390.
Atoji M. П J. Chim. Phys. 1961. V. 35. N 6. P. 1950-1960.
Atoji M„ Flowers R.H. Ц J. Chim. Phys. 1970. V. 52. N 12. P. 6430-6431.
Krikorian N.H., Wallace T.C., Bowman M.G. // Les Properietes Termodynamiques, Physiques et Structurales des Derives Semi-Metalliques. Paris: CNRS, 1967. N 157. P. 489-494.
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 6. P. 568-570.
Верещагин Л.Ф., Евдокимов B.B., Новокшонов В.И. Редкоземельные проводники. Баку: Элм, 1981. С. 5—51.
Т. Я. Великанова
C-Zn. УГЛЕРОД-ЦИНК
Диаграмма состояния С—Zn не построена. При температурах 600—700 °C Zn с графитом практически не взаимодействует [1]. Кипящий Zn растворяет незначительные количества С, выделяющегося при охлаждении в виде графита [X]. Карбид ZnC2 получен химическим путем [Ш].
Литература
Савенко В.И., Харитонов А.В., Кошелев Ю.И. и др. // Доклады АН СССР. 1969. Т. 187. № 5. С. 1096-1099.
Т. Я. Великанова
C-Zr. УГЛЕРОД—ЦИРКОНИЙ
Диаграмма состояния С—Zr представлена на рис. 447 по обобщенным данным работ [1—5], в которых использованы методы микроструктурного, рентгеновского анализов, измерения твердости и микротвердости. Соединение ZrC (6) образуется конгруэнтно при температуре 3490±50 °C и содержании 45,5±1,5 % (ат.) С [1—3]. Эвтектика (ZrC) + С плавится при температуре 2920±20 °C и содержании 64,5 % (ат.) С [2]. Граница области гомогенности ZrC при температуре 2330 °C проходит через состав сплава с 49,4 % (ат.) С, при температуре 1830 °C — через состав сплава с 36,1 % (ат.) С [5].
С, •/• (по массе)
Рис. 447. C-Zr
Углерод понижает температуру плавления Zr от 1855 [6] до 1820 ±15 °C — температуры эвтектического равновесия Ж » (pZr) + + (ZrC). Содержание С в эвтектике точно не установлено: 1,36 % (ат.) С [7], 2,2 % (ат.) С [8]. При понижении температуры содержание С в Zr уменьшается и при 1400 °C составляет 0,83 % (ат.), при 1330 °C - 0,53 % (ат.), при 1175 °C -0,34 % (ат.). Растворимость С в Zr в интервале температур 1000—1800 °C отвечает зависимости 1g х = 2,2—3800/Т, где х — С, % (ат.); Т — температура, К. Содержа-
ние С в ZrC при эвтектической температуре 1820 °C по данным измерения активности Zr в ZrC составляет 36,1 % (ат.) С [5] (38,4 % (ат.) С) [9]. Углерод несколько повышает температуру а * 0-превращения Zr от 863 [6] до -870 °C [1] (-885 °C [Ш]). Растворимость С в aZr при этой температуре составляет 3 % (ат.).
Соединение ZrC имеет ГЦК структуру типа NaCl (символ Пирсона сР8, пр.гр. РгиЗт), а = 0,46985±0,00003 нм (для состава ZrC0 97) и зависит от содержания О и N в сплаве [5, 9, 10]. При исследовании порошковых образцов методами нейтронографии и монокристаллических образцов рентгенографически установлено образование упорядоченной модификации ZrC (6') с тригональной структурой и параметрами решетки а = ^2а$ ■ 0,6638 нм, с = 2^3«q = 1,6261 нм [11]. Область перехода в упорядоченное состояние приведена на рис. 447 по данным работы [12].
Литература
Годин Ю.Г., Евспохин А.И., Емельянов В.С. и др. // Металлургия и металловедение чистых металлов. М.: Атомиздат, 1966. Вып. 5. С. 25—32.
Rudy Е., Progulski J. // Planseeber. Pulvermet. 1967. Bd. 15. N 1. S. 13—45.
Зотов Ю.П., Котельников P.B. // Изв. АН СССР. Металлы. 1975. № 1. С. 179-181.
Adelsberg I..M., Cadoff В.Н., Tobin J.M. //J. Amer. Ceram. Soc. 1966. V. 49. N 10. P. 573-574
Storms E.K., Griffin АЛ. H High. Temp. Sci. 1973. V. 5. P. 291-310.
Chase M.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1983. V. 4. N 1. P. 124-125.
Adelsberg LM. Cadoff L.H., Tobin J.M. // Trans. AIME. 1966. V. 236. N 7. P. 972-977.
Schmidt F.A., Carlson O.N., Swanson C.E. // Metall. Trans. 1970. V. 1. P. 1371-1374.
Niekel H, Inans &, Lflcke K. // Z. Metallkunde. 1968. Bd. 59. N 12. S. 935-940.
Стормс Э. Тугоплавкие карбиды: Пер. с англ. С.Н. Башлыкова. М.: Атомиздат, 1970. 304 с.
Арбузов М.П., Хаенко В.В., Качковская Э.Т., Маховицкая С.И. // Доклады АН СССР. 1983. Сер. А. № 8. С. 73-76.
Хаенко Б.В. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1979. Т. 15. № 11. С. 1952-1960.
Т.Я. Великанова
Ca-Cd. КАЛЬЦИЙ-КАДМИЙ
Сплавы Са высокой чистоты и Cd чистотой 99,999 % (по массе) получали в инертной среде в железных тиглях. Диаграмма состояния Са—Cd приведена на рис. 448 по данным работ [1—4]. Сплавы исследовали методами термического, рентгеновского и микроструктурного анализов. Согласно работе [3] Са и Cd неограниченно смешиваются в жидком состоянии, а при затвердевании образуют шесть соединений. Соединения Ca2Cd7 (11,37 % (по массе) Са), CaCd2 (15,31 %
(по массе) Са) и CaCd (27,02 % (по массе) Са) плавятся конгруэнтно при температурах 622, 701 и 685 °C. Соединения CaCd6 (5,61 % (по массе) Са), Ca3Cd17 (5,92 % (по массе) Са) и Ca3Cd2 (34,84 % (по массе) Са) образуются по перитектическим реакциям при температурах 565, 595 и 527 °C, соответственно. Соединение CaCd2 обладает полиморфизмом с температурой превращения 650 °C. Твердые растворы на основе Cd и Са и области гомогенности соединений не установлены. В системе Ca—Cd протекают четыре эвтектических превращения: при температуре 316 °C и содержании 2,5 % (ат.) Са, 614 °C и 24,5 % (ат.) Са, 624 °C и 44,5 % (ат.) Са и 408 °C и 78 % (ат.) Са. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 309. Кристаллическая структура соединения Ca3Cd2 не определена.
Таблица 3 0 9. Кристаллическая структура соединений системы Ca—Cd
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
CaCd6
YCd6
с/184, /m3
1,5680
—
—
[1]
Ca3CdJ7
Y3Cd,7
—
—
[1]
ca2cd7
Gdi4AS5i
hP№, РЫт
1,3465
—
0,9787
[2]
Соедине- яиеПрото-ТИПСимвол Пирсона, пр.гр.Параметры решетки, нмИсточника6сaCaCd2MgZn2/1Р12, P63/mmc0,5993 0,5996—0,96540,9654[3] [11(5CaCd2CeCu2o/12, Imma0,49240,75480,8450[ИCaCdCsClcP2, Pm3m0,3838[4]Соедине- яиеПрото-ТИПСимвол Пирсона, пр.гр.Параметры решетки, нмИсточника6сaCaCd2MgZn2/1Р12, P63/mmc0,5993 0,5996—0,96540,9654[3] [11(5CaCd2CeCu2o/12, Imma0,49240,75480,8450[ИCaCdCsClcP2, Pm3m0,3838[4]Литература1. Bruzzonne G. // Gazz. chim. ital. 1972. V. 102. N 3. P. 234—242.2. Donski L. // Z. Anorg. All. Chem. 1908. Bd. 57. N 1. S. 193.3. Nowotny H. // Z. Metallkunde. 1946. Bd. 37. S. 31.4. landelli A. // Rend. Semin. Fac. Sci. Univ. Cagliary. 1949. V. 19. P. 133—139.Л.Л. ЗусманЛитература1. Bruzzonne G. // Gazz. chim. ital. 1972. V. 102. N 3. P. 234—242.2. Donski L. // Z. Anorg. All. Chem. 1908. Bd. 57. N 1. S. 193.3. Nowotny H. // Z. Metallkunde. 1946. Bd. 37. S. 31.4. landelli A. // Rend. Semin. Fac. Sci. Univ. Cagliary. 1949. V. 19. P. 133—139.Л.Л. ЗусманЛитератураЛитератураСа-Со. КАЛЬЦИЙ-КОБАЛЬТСа-Со. КАЛЬЦИЙ-КОБАЛЬТЛ.Л. ЗусманЛ.Л. Зусман
Соедине- яие
Прото-
ТИП
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
с
aCaCd2
MgZn2
/1Р12, P63/mmc
0,5993 0,5996
—
0,9654
0,9654
[3] [11
(5CaCd2
CeCu2
o/12, Imma
0,4924
0,7548
0,8450
[И
CaCd
CsCl
cP2, Pm3m
0,3838
[4]
Соедине- яие
Прото-
ТИП
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
с
aCaCd2
MgZn2
/1Р12, P63/mmc
0,5993 0,5996
—
0,9654
0,9654
[3] [11
(5CaCd2
CeCu2
o/12, Imma
0,4924
0,7548
0,8450
[И
CaCd
CsCl
cP2, Pm3m
0,3838
[4]
Литература
1. Bruzzonne G. // Gazz. chim. ital. 1972. V. 102. N 3. P. 234—242.
2. Donski L. // Z. Anorg. All. Chem. 1908. Bd. 57. N 1. S. 193.
3. Nowotny H. // Z. Metallkunde. 1946. Bd. 37. S. 31.
4. landelli A. // Rend. Semin. Fac. Sci. Univ. Cagliary. 1949. V. 19. P. 133—139.
Л.Л. Зусман
Литература
1. Bruzzonne G. // Gazz. chim. ital. 1972. V. 102. N 3. P. 234—242.
2. Donski L. // Z. Anorg. All. Chem. 1908. Bd. 57. N 1. S. 193.
3. Nowotny H. // Z. Metallkunde. 1946. Bd. 37. S. 31.
4. landelli A. // Rend. Semin. Fac. Sci. Univ. Cagliary. 1949. V. 19. P. 133—139.
Л.Л. Зусман
Литература
Литература
Са-Со. КАЛЬЦИЙ-КОБАЛЬТ
Са-Со. КАЛЬЦИЙ-КОБАЛЬТ
Л.Л. Зусман
Л.Л. Зусман
Ca—Се. КАЛЬЦИЙ-ЦЕРИЙ
Сплавы Ca с Се получали из Ca чистотой 99,9 % (по массе) и Се чистотой 99,5 % (по массе) в герметичной молибденовой бомбе в атмосфере химически чистого Аг при температуре 1100—1200 °C. Диаграмма состояния системы Са—Се, исследованной методами термического, микроструктурного и химического анализов, а также расчетным путем, показана на рис. 449 [М, 1,2]. Установлено, что в жидком состоянии Са и Се не смешиваются в широком диапазоне концентраций, температура монотектической горизонтали составляет 835 °C. Эвтектика SCe + Са практически вырождена при температуре 795 °C (730 °C [2]).
Рис. 449. Ca-Ce
1. Зверев Г.Л. // Доклады АН СССР. 1955. Т. 104 № 2 С 242-245
С. 1608-Тб°10,В А В" №ypa6B Т Д‘ 11 ЖУРнал Физической химии. 1974. Т. 48.
Сплавы Са чистотой 99,6 % (по массе) и Со чистотой 99,6 % (по массе) изготовляли в тиглях из СоО в индукционной печи в атмосфере Аг под давлением 5- 104 Па [1]. Диаграмма состояния системы Са—Со, исследованная методами дилатометрического и магнитного анализов, показана на рис. 450 [I, 2]. Согласно работе [1] добавка Са к Со повышает температуру его полиморфного превращения до
Рис. 450. Са-Со
626 °C. Растворимость Са в Со при температуре 200 °C составляет 6,3 % (ат.) Растворимость Со в жидком Са при температуре плавления Со (1490 °C) равна 35 % (по массе) [2]. В работе [3] указывается, что Са и Со не смешиваются в жидком и твердом состояниях и не образуют химических соединений.
Литература
1. Hashimoto U. // Chern. Abstr. 1938. V. 32. Р. 5747.
Р 2^29lndrenan R” М1,0Г J-N" Bezin S‘ ** J Less-Common Met. 1980. V. 72. N 1.
Bruzzone G., Merlo F. // J. Less-Common Met. 1982. V. 85. N 2. P. 285—306.
Л.Л. Зусман
Ca-Cs. КАЛЬЦИЙ-ЦЕЗИЙ
Са и Cs полностью не смешиваются в жидком и твердом состояниях.
Литература
Klemm W„ Kunze D. // Systems of Alkali and Alkaline Earth Metals. Proc. Int. Symp. on Alkali Metals. London: Chem. Soc. Special Publ. 1967. N 22. P. 3—22.
Л.Л. Зисман
Ca-Cu. КАЛЬЦИЙ-МЕДЬ
Сплавы системы Са—Си изучены в работах [1—3]. На рис. 451 приведена диаграмма состояния Са—Си, построенная на основании результатов термического и рентгеновского анализов [1]. Сплавы на основе Са выплавляли в атмосфере Аг в железных тиглях, а сплавы на основе Си — в молибденовых тиглях, используя Са, очищенный возгонкой в вакууме, и Си чистотой 99,998 % (по массе). В системе установлено образование трех соединений: CaCu5, СаСи и Са2Си.
Соединение СаСи5 плавится конгруэнтно при 950 °C и имеет небольшую область гомогенности, соединения СаСи и Са2Си образуются по перитектическим реакциям при температурах 567 и 488 °C. В сплавах системы Са—Си кристаллизуются две эвтектики: Ж •* ** (Си) + СаСи5 при температуре 917 °C (906 °C [2]) и содержании 9,5 % (ат.) Са и Ж # Са2Си + (Са) при 482 °C и 74,5 % (ат.) Са. В
твердом состоянии при температуре -448 °C осуществляется рСа » •* «Са-превращение [3].
Растворимость Са в Си в твердом состоянии по данным микроструктурного и рентгеновского анализов [2] составляет 0,015—0,047 % (ат.) при температуре 850 °C и менее 0,015 % (ат.) при температуре 700 °C. Кривая ликвидуса рассчитана с использованием термодинамических данных [3].
Соединение СаСи5 (14,1—20 % (ат.) Са) имеет гексагональную структуру (символ Пирсона ЛРб, пр.гр. Рб/ттт, с параметрами а = = 0,5074±0,002 нм, с = 0,4074±0,0002 нм [1]. В работе [4] указано на существование двух модификаций соединения CaCu (Р и а). рСаСи имеет орторомбическую решетку (пр.гр. Рита), а = 3,880 нм, b = 0,4271 нм, с = 0,5894 нм, а аСаСи — моноклинную решетку (пр.гр. Р2]/т), а = 1,947 нм, b = 0,4271 нм, с = 0,5880 нм. Соединение Са2Си (66,67 % (ат.) Са) имеет орторомбическую решетку (пр.гр. Рпта), а = 0,6126 нм, b = 0,4161 нм, с = 1,453 нм [5].
Литература
Bruzzone G. // J. Less-Common Met. 1971. V. 25. N 4. P. 361—399.
Кузнецов Г.М., Федоров B.H., Роднянская А.Л. // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1980. № 3. С. 94—96.
Merlo F., Fornasini M.L. // Acta Crystallogr. В. 1981. V. 37. P. 500-503.
Fornasini M.L. // Acta Crystallogr. B. 1982. V. 37. P. 2235—2236.
Chakrabarty D.J., Laughlin D.E. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 6. P. 570-576.
E.B. Лысова
Са-Dy. КАЛЬЦИЙ—ДИСПРОЗИЙ
Диаграмма состояния Са—Dy не изучена. Химические соединения в сплавах системы не образуются [1]. Са и Dy практически не смешиваются между собой в жидком и твердом состояниях [2]. Согласно работе [Э] максимальная растворимость Са в Dy составляет менее 0,050 % (ат.) (температура не указана).
Литература
Kato Н., Copeland МЛ. // U.S. At. Energy Comm. USBM-U-952. 1962. P. 8-11.
Bruzzone G., Merlo F. // J. Less-Common Met. 1982. V. 85. N 2. P. 285—306.
Л.Л. Зусман
Ca—Er. КАЛЬЦИЙ—ЭРБИЙ
Диаграмма состояния Са—Er (рис. 452) построена по данным работы [1]. Химические соединения в сплавах системы не образуются [2, Э]. Расчетным путем установлено наличие области несмешиваемости при монотектической температуре 1485 °C в интервале концентраций 1,47—91,3 % (ат.) Ег. Эвтектическая реакция Ж * (Са) +
Л.Л. ЗусманЛ.Л. ЗусманCa-Eu. КАЛЬЦИЙ-ЕВРОПИЙCa-Eu. КАЛЬЦИЙ-ЕВРОПИЙЛитература1. Вахобов А.В., Джураев Т.Д. II Журнал физической химии. 1974. Т. 48. С. 1608-1614.2. Kato Н., Copeland МЛ. // U.S. Atomic Energy Comm. USBM-U-952. 1962 P. 8-11.Литература1. Вахобов А.В., Джураев Т.Д. II Журнал физической химии. 1974. Т. 48. С. 1608-1614.2. Kato Н., Copeland МЛ. // U.S. Atomic Energy Comm. USBM-U-952. 1962 P. 8-11.Рис. 452. Са—ЕгРис. 452. Са—Ег+ (Ег) протекает при температуре 845 °C, 0,77 % (ат.) Ег. Растворимость Ег в Са при 845 °C составляет 0,51 % (ат.), растворимость Са в Ег при температурах 1485 и 845 °C, соответственно, равна 8,70 и 2,56 % (ат.).
Л.Л. Зусман
Л.Л. Зусман
Ca-Eu. КАЛЬЦИЙ-ЕВРОПИЙ
Ca-Eu. КАЛЬЦИЙ-ЕВРОПИЙ
Литература
1. Вахобов А.В., Джураев Т.Д. II Журнал физической химии. 1974. Т. 48. С. 1608-1614.
2. Kato Н., Copeland МЛ. // U.S. Atomic Energy Comm. USBM-U-952. 1962 P. 8-11.
Литература
1. Вахобов А.В., Джураев Т.Д. II Журнал физической химии. 1974. Т. 48. С. 1608-1614.
2. Kato Н., Copeland МЛ. // U.S. Atomic Energy Comm. USBM-U-952. 1962 P. 8-11.
Рис. 452. Са—Ег
Рис. 452. Са—Ег
Сплавы Са с Ей получали из компонентов в инертной среде в тиглях из Та, помещенных в железный контейнер, заваренный аргонно-дуговой сваркой [1]. Диаграмма состояния системы Еи—Са, исследованной методами термического, микроструктурного и рентгеновского анализов, а также измерением твердости, микротвердости, электросопротивления, температурного коэффициента линейного расширения и плотности, приведена на рис. 453 [М, 1]. В системе установлена полная взаимная растворимость компонентов в жидком и твердом состояниях. Линия ликвидуса имеет минимум при температуре 730 °C и содержании -70 % (по массе) Eu [1] (735 °C и 62 %
Рис. 453. Ca~-Eu
(ат.) Са [М]). Европий снижает температуру полиморфного превращения Са, приводя к образованию довольно широкой двухфазной области существующей при комнатной температуре в интервале концентраций 82—85 % (по массе) Eu [1] (-40— -45,5 % (ат.) Са [М]).
Литература
Строганова В.Ф., Терехова В.Ф., Савицкий Е.М. // Изв. АН СССР. Металлы. 1969. № 6. С. 140-149.
Л.Л. Зисман
Ca-Ga. КАЛЬЦИЙ-ГАЛЛИЙ
Сплавы Са с Ga выплавляли в герметичных железных тиглях в среде Аг, используя Ga чистотой 99,9 % (по массе) и Са чистотой 99,99 % (по массе). Диаграмма состояния Ga—Са, построенная на основании результатов термического, микроструктурного и рентгеновского анализов, представлена на рис. 454 [1, 2]. В системе Ga—Са установлено существование семи соединений: CaGa4, CaGa2, Ca2Ga3, CaGa, Ca2Ga, Са^оСац, Ca3Ga. Соединение CaGa2 плавится конгруэнтно при 990 °C и имеет полиморфное превращение CaGa(I) » * CaGa(II) при температуре -350 °C. Остальные соединения образуются по перитектическим реакциям при температурах 750 °C (CaGa4), 873 °C (Ca2Ga), 795 °C (CaGa), 640 °C (Ca2Ga), 610 °C
Рис. 454. Ca—Ga
(Ca28Gan) и 545 °C (CagGa). При температуре 29 °C образуется вырожденная эвтектика (Ga) + CaGa4, при температуре 512 °C кристаллизуется эвтектика Ca3Ga + (рСа).
Соединение CaGa имеет орторомбическую решетку типа СгВ (символ Пирсона осС8, пр.гр. Стет) с параметрами а = 0,4382 нм, b = 1,1935 нм, с = 0,4196 нм [1]. Низкотемпературная модификация CaGa2 обладает гексагональной решеткой типа А1В2 (символ Пирсона АРЗ, пр.гр. РЬ/ттт) с параметрами а = 0,4461 нм, с = 0,7359 нм [1, 3]. Тетрагональная решетка типа ВА14 наблюдается у соединения CaGa4 с параметрами а = 0,4365 нм, с = 1,065 наг [1]. Соединение Ca28GaIt имеет сложную структуру, состоящую из трех типов полиэдров с атомами Са вокруг атомов Ga [2].
Литература
Bruzzone G.I. // Bull. Sclent. Рас. Chim. Industr. Bologna. 1966. V. 24. N 4. P. 113-132.
Fornasini M.L., Pani M. // Acta Crystallogr. C. 1986. V. 42. N 4. P. 394—396.
Bruzzone G„ Merlo F. // J. Less-Common Met. 1982. V. 85. N 2. P. 285-306.
Л.Л. Зуслан
Ca—Gd. КАЛЬЦИЙ-ГАДОЛИНИЙ
Диаграмма состояния Ca—Gd не построена. Химические соединения в сплавах системы не образуются [Э]. Са и Gd не смешиваются между собой в жидком и твердом состояниях [1]. Растворимость Са в Gd в жидком состоянии отсутствует, максимальная растворимость Са в Gd в твердом состоянии менее 0,051 % (ат.) [Э].
Литература
Bruzzone G., Merlo F. // J. Less-Common Met. 1982. V. 85. N 2. P. 285—306.
Л.Л. Зусман
Ca-Ge. КАЛЬЦИЙ—ГЕРМАНИЙ
Диаграмма состояния Са—Ge, построенная по результатам термического, рентгеновского и химического анализов, приведена на рис. 455 [1, 2]. В системе Са—Ge существуют три соединения: CaGe2, CaGe и Ca2Ge [1]. Первые два соединения образуются по перитектическим реакциям при температурах 830 и 1300 °C, соответственно. Соединение Ca2Ge плавится конгруэнтно при 1320 °C (1380 °C [2]). Эвтектики (Ge) + CaGe2 и Ca2Ge + (Са) кристаллизуются при температурах 735 и 800 °C, соответственно. Растворимость Са в Ge при эвтектической температуре 735 °C не превышает 0,5 % (ат.). Соединение Ca2Ge кристаллизуется в орторомбическую анти-РЬС12 струк-
Са>°/о(по массе)
Рис. 455. Са—Ge
туру (пр.гр. Рпта) с параметрами решетки а = 0,7734 нм, b = = 0,4834 нм, с = 0,906 нм [3]. Фаза CaGe изоморфна СгВ (символ Пирсона оС8, пр.гр. Стет), а = 0,4565 нм, b = 1,0837 нм, с = = 0,4005 нм [2, 4]. Соединение CaGe2 изоморфно CaSi2 (символ Пирсона hR6, пр.гр. R 3m) [2, 5]. В работе [6] установлено образование соединений Ca7Ge и Ca5Ge3. Соединение Ca^Ge изотипно MgPt7 (пр.гр. ЕтЗт), а = 0,945 нм. Соединение Ca^Geg изотипно Сг5В3 (символ Пирсона (732, пр.гр. 74/тст), а = 1,019 нм.
Литература
Соколов Е.Б., Осипов А.Ф., Елисеев А.А. и др. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1971. Т. 7. № 4. С. 597—600.
Bruzzone G., Merlo F. // J. Less-Common Met. 1982. V. 85. N 2. P. 285—306.
Bruzzone G., Franceshi R. // J. Less-Common Met. 1978. V. 57. N 2. P. 59—63.
landelli A. // Atti Acad. Nazi. Lincei. Rend., Classe Sci. Fis. Mat. Nat. 1955. V. 19. N 2. P. 307-313.
Freundlich W., Bichara M. // Bull. Soc. Chim. France. 1959. N 3. P. 709—712.
Helleis O. // Z. Anorg. All. Chem. 1963. Bd. 320. S. 86-100.
Л.Л. Зусман
CaBe. КАЛЬЦИЙ—ЖЕЛЕЗО
Диаграмма состояния Са—Fe не построена. Согласно работам [Ш, 1] Са и Fe нерастворимы друг в друге в жидком и твердом состояниях. Растворимость Са в жидком Fe при температуре 1607 °C составляет 0,045 % (ат.) [2]. Исследование проведено в тиглях из TiN при давлении Аг, равном 1,4 МПа.
Литература
Bruzzone G., Merlo F. // J. Less-Common Met. 1982. V. 85. N 2. P. 285—306.
Sponseller D.L., Flinn R.A. // Trans. AIME. 1964. V. 320. N 4. P. 876—888.
Л.Л. Зусман
Са—H. КАЛЬЦИЙ—ВОДОРОД
Диаграмма состояния Са—H (рис. 456) [Э] построена по результатам исследований сплавов, изготовленных из Са чистотой 99,94 % (по массе), и чистого Н, полученного термическим разложением UH3 [1]. В системе Са—Н реализуются пять нонвариантных превращений. При температуре 890 °C и содержании 16 % (ат.) Н осуществляется реакция Ж + СаН2 * (рСа). Превращение при 780 °C скорее может явиться полиморфным а * р переходом гидрида СаН2, чем образованием низшего гидрида по перитектоидной реакции. При температуре 600 °C и содержании 7,3 % (ат.) Н образуется фаза у по реакции (РСа) + СаН2 •* у; при температуре 360 °C и содержании 1,2 % (ат.) Н фаза у распадается по эвтектоидной реакции у * (аСа) + СаН2.
Рис. 456. Ca—H
Фазу у рассматривают как модификацию Са с ГПУ структурой. Максимальная растворимость Н в рСа (ОЦК структура) составляет 16 % (ат.) при температуре 890 °C, в «Са (ГЦК структура) она незначительна.
Литература
Peterson D.T., Fattore V.G. // J. Phys. Chem. 1961. V. 65. P. 2062-2064.
С.77. Алисова
Ca-Hg. KA ЛЬЦИЙ—РТУТЬ
Сплавы Са с Hg получали плавкой в железных тиглях в атмосфере Аг. Для исследования использовали Са высокой чистоты и Hg чистотой 99,99 % [1].
Диаграмма состояния Са—Hg по результатам микроструктурного, рентгеновского и термического анализов приведена на рис. 457.
В системе Са—Hg установлено существование девяти химических соединений. Соединения Ca3Hg, CaHg и CaHg2 плавятся конгруэнтно при температурах 523, 961 и 746 °C, соответственно, соединения Ca2Hg, Ca5Hg3, Ca3Hg2, CaHg3, Ca2Hg7 (CaHg3 6), CaHgx образуют-
Рис. 457. Ca-Hg
ся по перитектическим реакциям при температурах 530, 587, 660, 570, 264 и 84 °C, соответственно.
Вероятный состав соединения CaHgx~CaHg8 (11,11 % (ат.) Са), структура его не известна.
Соединение Ca3Hg образует эвтектику с Са при содержании 81,5 % (ат.) Са и температуре 486 °C, а соединение CaHgx — вырожденную эвтектику с Hg при температуре —38,83 °C. Эвтектика между соединениями Ca3Hg и Ca2Hg образуется при температуре 513 °C и содержании 71,75 % (ат.) Са, а между соединениями CaHg и CaHg2 — при температуре 712 °C и содержании 41 % (ат.) Са.
По данным работы [1] промежуточные фазы в системе Са—Hg не обладают областью гомогенности, твердые растворы на основе Са отсутствуют.
Кристаллическая структура соединений системы Са—Hg приведена в табл. 310.
Таблица 310. Кристаллическая структура соединений системы Са—Hg
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
Ca3Hg
Fe3C
оР 16, Рпта
0,8161
1,015
0,6828
[1]
Ca2Hg
PbCl2
оР\1, Рпта
0,786
0,489
0,987
[1]
Ca5Hg3
Cr5B3
tm, iMmcm
0,8183
—
1,4701
[11
Ca3Hg2
U3Si2
tPIO, P4/mbm
0,8476
—
0,4197
[1]
CaHg
CsCl
cP2, РтЗт
0,3759
—
—
[1]
CaHg2
CeCd2
hP3, P3ml
0,4894
—
0,3571
[И
A1B2
hP3, РЫ mmm
0,4887
—
0,3573
[2]
CaHg3
Na3Sn
hP8, P6$lmmc
0,6635
0,6633
—
0,5020
0,5020
[И
[2]
Ca2Hg7 <CaHg36)
GdAg36
hP68, РЫт
1,3444
—
0,9633
[11
Литература
1. Bruzzone G„ Merlo F. II J. Less-Common Met. 1973. V. 32. P. 237—241.
2. landelli A., Palenzona A. // J. Less-Common Met. 1968. V. 15. P. 273—281.
Л.Л. Зусман
Ca—In. КАЛЬЦИЙ-ИНДИЙ
Сплавы Са c In выплавляли в железных тиглях в атмосфере Аг. Для исследования использовали Са чистотой 99 % и In чистотой 99,99 % (по массе) [1].
Диаграмма состояния Са—In по данным микроструктурного, рентгеновского и термического анализов приведена на рис. 458.
В системе образуются три соединения — Ca3In, Caln и Са1п2; все они плавятся конгруэнтно при 765, 895 и 835 °C, соответственно; кристаллизуются четыре эвтектики: (рСа) + Ca3In; Ca3In + Caln; Caln + Caln2 при температурах 632, 660 и 783 °C. Еще одна эвтекти-
In, °/« (no массе)
Рис. 458. Са-In
ка является вырожденной со стороны In с температурой кристаллизации 156 °C.
Взаимная растворимость Са и In в твердом состоянии не обнаружена.
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 311.
Таблица 311. Кристаллическая структура соединений системы Са—In
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Са1п2
Са1п2
hP6, Р63/ ттс
0,4895
0,7750
[2]
Caln
CsCl
сР2, РтЗт
0,3856
—
[1]
Ca3In
—
—
0,7860
—
[1]
Кубическая сингония.
Литература
Bruzzone G., Ruggiero A.P. // J. Less-Common Met. 1964. N 7. P. 368—372.
landelli A. // Z. Anorg. All. Chern. 1964. Bd. 330. S. 221-232.
Л.Л. Зусман
Ca-4r. КАЛЬЦИЙ-ИРИДИЙ
Сплавы Ca c Ir получали плавкой в железных тиглях в атмосфере Не [Э]. В системе обнаружено образование соединения Calr с ГЦК структурой типа MgCu2 (символ Пирсона cF2A, пр.гр. Fd3m) с параметром а = 0,7545 нм.
Диаграмма состояния Ca—1г не построена.
Л.Л. Зусман
Са-К. КАЛЬЦИЙ-КАЛИЙ
Диаграмма состояния Са—К не построена.
Установлено, что К и Са не смешиваются между собой ни в жидком, ни в твердом состоянии [1].
Литература
Klemm W., Kunze D. // Systems of Alkali and Alkaline Earth Metals. Proc. Int. Symp. on Alkali Metals. London: Chem. Soc. Special Publ., 1967. N 22. P. 3—22.
Л.Л. Зусман
Ca-La. КАЛЬЦИЙ—ЛАНТАН
Диаграмма состояния Са—La впервые была построена в работе [1] по результатам термического, микроструктурного и макроструктурного анализов.
Рис. 459. Са—Lalaсе. у' (ат)
На рис. 459 представлен обобщенный вариант диаграммы Са—La по данным работы [2]. Са и La обладают ограниченной смешиваемостью в жидком и твердом состояниях. При температуре 798 °C протекает монотектическая реакция, область несмешиваемости при этой температуре простирается от 30 до ~90 % (ат.) Са. При температуре 697 °C кристаллизуется эвтектика (pLa) + (0Са). Растворимость Са в (pLa) при монотектической температуре достигает -Т1— 23 % (ат.), максимальная растворимость при эвтектической температуре La в (рСа) — 1,2—1,3 % (ат.).
Литература
Савицкий Е.М., Терехова В.Ф. Ill Журнал неорганической химии. 1958. Т. 3.
С. 756-762.
Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987.
V. 8. N 6. P. 515-516.
П.Б. Будберг
Ca—Li. КАЛЬЦИЙ—ЛИТИЙ
По диаграмме состояния Ca—Li имеется большое число публикаций, обобщенных в справочниках [X, Э].
В работе [1] проведено обобщение имеющихся к этому времени экспериментальных данных, а остальные элементы диаграммы рассчитаны по различным термодинамическим моделям.
Обобщенный вариант диаграммы представлен на рис. 460. Этот вариант существенно отличается от ранее опубликованных вариантов: основное отличие касается условий образования единственного
в системе соединения CaLi2. Если ранее считали, что оно образуется по перитектической реакции, то согласно работе [1] соединение CaL>2 кристаллизуется непосредственно из расплава при температуре 230,3 °C с чрезвычайно пологим максимумом. Это соединение участвует в кристаллизации двух эвтектик: (аСа) + CaLi2 при температуре 230 °C и Cali2 + (pii) при температуре 141 °C.
Каталектическая реакция распада рСа на смесь (аСа) + Ж наблюдается в сплавах системы при температуре 370 °C. Максимальная растворимость Li в (РСа) при этой температуре достигает 10 % (зт.), а Са в (PLi)1,1 % (ат.) при температуре эвтектики.
Соединение Cali2 по своей кристаллохимической природе принадлежит к семейству фаз Лавеса, имеет гексагональную структуру типа MgZn2 (символ Пирсона АР12, пр.гр. P65/mmc), параметры решетки a = 0,6313 нм и с = 1,1028 нм.
Литература
Bale С.W., Pelton A.D. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987. V. 8. N I. P. 125-127.
П.Б. Будберг
Са—Lu. КАЛЬЦИЙ—ЛЮТЕЦИЙ
Сведения об экспериментальном исследовании системы Ca—Lu в литературе отсутствуют.
В работе [1] теоретически с использованием известных эмпирических критериев по взаимодействию элементов предположили протекание в системе Ca—Lu монотектической реакции (рис. 461).
Рис. 460. Са—Ы
Рис. 461. Са-ч.и
26 Зак. 1534
Монотектическая температура отвечает 1600 °C, область несмешиваемости в жидком состоянии при этой температуре простирается от 1,08 до 92,8 % (ат.) Lu. Эвтектическая точка расположена при температуре 792 °C и содержании 0,46 % (ат.) Lu. Растворимость в твердом состоянии при температуре 792 °C Lu в Са составляет 0,31 % (ат.), Са в Lu 1,87 % (ат.). С повышением температуры до 1600 °C растворимость Са в Lu в твердом состоянии возрастает до 6,4 % (ат.).
Литература
Вахобов А.В., Джураев Т.Д. // Журнал физической химии. 1974. Т. 48. С. 1608-1614.
Л. Л. Зусман
Са—Mg. КАЛЬЦИЙ-МАГНИЙ
Исследованию диаграммы состояния Са—Mg посвящено большое число экспериментальных работ, подробный обзор которых можно найти в справочной литературе [X, Э, Ш].
В настоящее время наиболее достоверным признан по существу вариант диаграммы, представленный в работе [X] с небольшими уточнениями, сделанными в работе [1] при обобщении всех имеющихся данных по этой системе. В частности, был отвергнут вариант диаграммы, данный в работе [Э], согласно которому должно существовать три аллотропические модификации Са.
Рис. 462. Са—Mg
На рис. 462 приведен обобщенный вариант диаграммы состояния Са—Mg по данным работы [1]. В сплавах системы образуется одно конгруэнтно-плавящееся при 715 °C соединение Mg2Ca. Это соединение образует две эвтектики: (Mg) + Mg2Ca и Mg2Ca + (0Са), кристаллизующиеся, соответственно, при температурах 516,5 и 445 °C. Растворимость Са в Mg при эвтектической температуре достигает 0,83 % (ат.). Mg практически не растворяется в Са.
Кристаллическая структура соединения Mg2Ca гексагональная типа MgZn2 (фаза Лавеса), а = 0,623 нм, с = 1,012 нм.
Литература
Nayeb-Hashemi А.О., Clark J.B. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987. V. 8. N 1. P. 58-65.
П.Б. Будберг
Са-Mo. КАЛЬЦИЙ—МОЛИБДЕН
Диаграмма состояния Са—Мо не построена.
На основании термодинамических данных рассчитано, что растворимость Мо в жидком Са при температурах 1112—1750 К можно описать уравнением
Inx = 17800 Г"1 + 2,2,
где х — атомная доля Мо [1].
Литература
Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Ehergy Review. Special Issue. N 7. ’’Molibdenum: Physico — Chemical Properties of its Compaunds and Alloys”. Vienna: International Atomic Energy Agency, 1980. P. 195—356.
К.Б. Поварова
Ca—Mn. КАЛЬЦИЙ—МАРГАНЕЦ
Диаграмма состояния Са—Мп, построенная по результатам термического, микроструктурного и химического анализов, приведена на рис. 463 [1]. Сплавы Са с Мп выплавляли из электролитического Мп и Са чистотой 99,86 % в дуговой печи с вольфрамовым электродом в атмосфере Аг.
В системе Са—Мп отсутствуют промежуточные фазы и имеется широкая область несмешиваемости компонентов в жидком состоянии. Монотектическая температура составляет 1239 °C, а область несмешиваемости при этих условиях простирается от 1,98 до 99,29 % (ат.) Мп. Растворимость Са в твердом Мп приведена ниже:
Температура, °C 900100011001200
Растворимость Са, % (ат.) 0,340,40,460,54
Mn,a/o(no массе) 0296899,5 100
1
АУ
1
/ / !
1
ж^ж^
1 \
1239°
1.
’1,98 ^
6 Мп
59,29
1138°
—it1
«^(цМп) 1
Ж+(рМп)
1100°
836е
~0,73
(pCa)i(jlMn)
727°
—Ipm)
^.рС^ЦаМп)
и-
I
029699 99,5100
СаМп, «/о (ат)Мп
Рис. 463. Са—Мп
При температуре 830 °C, очевидно, протекает эвтектическая реакция, приводящая к образованию смеси 0Са + 0Мп. Горизонтальные линии на диаграмме состояния при температурах 1143, 1079 и 710 °C отвечают полиморфным превращениям Мп.
Параметр кубической решетки «Мп при растворении Са возрастает от 0,891 до 0,895 нм [2].
Литература
Obinata I., Kurihara К., Takeuchi Y., Watanabe М. // Metall. 1963. V. 17. P. 1205-1210.
Францевич Д.П., Заречнюк О.П. // Изв. АН СССР. Металлы. 1973. № 1. С. 196-201.
Л. Л. Зусман
Са—N. КАЛЬЦИЙ—АЗОТ
Са взаимодействует с N уже при комнатной температуре, образуя субнитрид Ca2N, при нагреве в атмосфере N образуется нитрид Ca3N2. Нитрид Ca3N4 получают накаливанием в вакууме азида Ca(N3)2 [X].
Диаграмма состояния Са—N, изученная лишь частично с помощью термического анализа, приведена на рис. 464 [1].
Кристаллизация эвтектики (0Са) + Ca2N происходит при температуре 780 °C и содержании -1,9 % (ат.) N. Соединение Ca2N плавится при температуре -2200 °C, имеет полиморфное превращение при
Рис. 464. Ca-N
температуре 1500 °C. Низкотемпературная фаза изотипна CdCl2 (пр.гр. R3m, параметры решетки а = 0,3638, с = 1,878 нм, в элементарной ячейке содержится три молекулы Ca2N) [1].
Соединение Ca3N2 плавится при 1195 °C и при обычном давлении существует в трех полиморфных модификациях. Низкотемпературная модификация Ca3N2 обладает гексагональной структурой с параметрами а = 0,3553 нм, с = 0,411 нм при температуре -300 °C [2].
В интервале температур 650—1050 °C соединение Ca3N2 изотипно Mg3P2 (пр.гр. /яЗ), параметр решетки а = 1,1473 нм, в элементарной ячейке содержится 16 молекул Ca3N2 [3].
Наиболее высокотемпературная модификация соединения Ca3N2 существует в интервале температур 1050—1250 °C, имеет орторомбическую структуру, параметры решетки а = 1,782 нм, b = 1,156 нм, с = 0,358 нм; в элементарной ячейке содержится восемь молекул [2].
Под давлением 4,5 ГПа при температуре 1800 °C синтезирована модификация Ca3N2, имеющая орторомбическую структуру, параметры решетки а = 0,5625 нм, b = 1,140 нм, с = 1,361 нм; в элементарной ячейке содержатся две молекулы [4].
Литература
Keve Е.Т., Skapski А.С. // Inorg. Chem. 1968. N 7. P. 1757-1761.
Glasson D.R., Jayaweera S.A.A. // J. Appl. Chem. 1968. V. 18. P. 77—83.
Laurent Y„ Lang J., LeBichan M. // Acta Crystallogr. B. 1968. V. 24. P. 494—499.
Laurent Y. // Rev. Chimie Minerale. 1968. N 5. P. 1019—1050.
Л.Л. Зусман
Ca-Na. КАЛЬЦИЙ—НАТРИЙ
Сплавы Ca c Na синтезировали в стальных контейнерах в инертной среде из компонентов высокой чистоты.
Диаграмма состояния Ca—Na (рис. 465) построена по данным термического анализа [X].
Рис. 465. Ca-Na
Са и Na обладают широкой областью несмешиваемости в жидком состоянии: от 22,1 до 95,9 % (ат.) Na. Температура монотектики равна 710 °C. При этой температуре в (0Са) растворяется -1,5 % (ат.) Na, растворимость Са в твердом Na при температуре 87 °C составляет -0,02 % (ат.) [1]. Согласно работе [2] критическая точка на бинодальной кривой расслоения расположена при температуре 1198+50 °C и содержании 72±5 % (ат.) Na.
Литература
Александров Б.Н., Далакова Н.В. // Изв. АН СССР. Металлы. 1982. № 1. С. 133-140.
Pelton A.D. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 1. P. 35—37.
Л.Л. Зусман
Ca—Nb. КАЛЬЦИЙ—НИОБИЙ
Диаграмма состояния Ca—Nb не изучена.
По данным микроструктурного анализа Nb, нагретый в парах Са при 870 °C, не образует соединений и твердых растворов [Ш].
Л.Л. Зусман
Ca-Nd. КАЛЬЦИЙ—НЕОДИМ
Диаграмма состояния Са—Nd впервые была исследована в работе [1], согласно которой Са и Nd образуют широкую область несмешиваемости в жидком состоянии и практически нерастворимы друг в друге в твердом состоянии. На рис. 466 представлена диаграмма состояния системы, построенная по данным работы [2]. Результаты этого исследования, в основном, уточняют сведения работы [1].
Рис. 466. Са—Nd
Монотектическая горизонталь расположена при температуре 892 °C, а область несмешиваемости при этой температуре простирается от 23,4 до 99,3 % (ат.) Са. При температуре 831 °C кристаллизуется эвтектика (0Nd) + (0Са), а при температуре 429 °C (0Nd) распадается по эвтектоидной реакции на (aNd) и (аСа). Максимальная растворимость Са в (0Nd) достигает 13,4 % (ат.) при температуре 892 °C, а в (aNd)4 % (ат.) при температуре 429 °C. В (аСа) при температуре 444 °C растворяется 0,14 % (ат.) Nd.
Литература
Строганова В.Ф., Терехова В.Ф., Савицкий Е.М. // Диаграммы состояния металлических систем. М.: Наука, 1971. С. 186—188.
Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987. V. 8. N 6. P. 517-518.
П. Б. Буйберг
Ca-Ni. КАЛЬЦИЙ—НИКЕЛЬ
Диаграмма состояния Са—Ni, построенная по результатам термического, микроструктурного, рентгеновского и рентгеноспектрального анализов, показана на рис. 467. Сплавы Са с № синтезировали в молибденовых контейнерах в атмосфере очищенного Аг из Са чистотой 99,9 % (по массе) и № в виде порошка чистотой 99,99 % (по массе) [1].
Рис. 467. Са—Ni
Установлено, что Са и № неограниченно растворимы друг в друге в жидком и практически полностью нерастворимы в твердом состоянии. В системе существуют четыре промежуточные фазы. Соединение Са№2 образуется по перитектической реакции при температуре 1035 °C, соединение CaNi5 плавится конгруэнтно при 1230 °C. Эвтектика (0Са) + CaNi2 кристаллизуется при температуре 605 °C, а эвтектика CaNi5 + Ni — при температуре 1160 °C. Температура и характер образования двух других соединений: CaNi3 и Ca2Ni7 точно не установлены, наиболее вероятен перитектический характер их образования. В работе [2] проведено достаточно подробное исследо-
вание сплавов системы и предложен свой вариант диаграммы состояния, который в основных чертах подтверждает материалы исследования [ 1J.
Кристаллическая структура химических соединений в системе Са—№ приведена в табл. 312.
Таблица 312. Кристаллическая структура соединений системы Са—Ni
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
Са№2
MgCu2
cF24, Fd3m
0,7256
0,7239
—
[3]
[1]
Са№3
NbBe3
AR12, R3m
0,5030
2,427
[11
Са2№7
Er2Co7
№18, R3m
0,5009
3,106
[1]
CaNi5
CaCu5
№6, РЫттт
0,4930
0,4055
0,3925
0,3941
[4] [Ц
Литература
1. Buschow К.Н. // J. Less-Common Met. 1974. V. 38. N 1. P. 95—102.
2. Saitndrenen G., Vitart-Barbier J., Constantinoff M. // J. Less-Common Met. 1986. V. 118. N 2. P. 227-233.
3. Бодак О.И., Гладышевский Е.И. ff Допов1д1 АН УРСР. 1968. Т. 10. С. 944—949.
4. Takeuchi Y., Mochizuki К., Watanabe А.М., Obinata I. //J. Japan Inst. Metals. 1965. V. 29. N 3. P. 806-813.
Л.Л. Зусман
Ca-O. КАЛЬЦИЙ—КИСЛОРОД
На рис. 468 показано два варианта диаграммы состояния системы Са—О при давлении 0,1 МПа: эвтектического типа в одном случае с монотектикой и расслоением компонентов (Са + СаО) в жидком состоянии (I), в другом — без монотектики и расслоения (II).
Температура эвтектики Са + СаО определена равной -839 °C, эвтектический сплав содержит 0,3 % (ат.) О, при температуре 1350 °C растворимость О в жидком Са составляет 10 % (ат.) [Э].
В системе Са—О установлено существование двух стабильных фаз: оксид кальция СаО (температура плавления 2613 ±30 °C) [1] и СаО2. Оксид кальция СаО при температуре 295 К и давлении 65±5 ГПа имеет фазовый переход CaOI СаОП.
Кристаллическая структура стабильных соединений приведена в табл. 313.
0, Vo (am.)
Рис. 468. Са—О (р = 0,1 МПа)
Таблица 313. Кристаллическая структура соединений системы Са—О
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
С
CaOI
NaCl
c№, Fm3m
0,48108
—
[1]
CaOII
CsCl
cP2, Pm3m
—
—
[3]
CaO2
CaC2
tI6, 14! mmm
0,356
0,595
[2]
В метастабильном состоянии получены супероксид кальция Са(О2)2 и озонид кальция Са(О3)2, однако кристаллическая структура этих соединений не известна, хотя предполагают, что ее прототипом является структура рутила [Ш, Э].
Литература
Morris М.С., McMurdie H.F., Evans Е.Н. et al. // Nat. Bur. Standards Monogr. 1977. Sec. 14. P. 49.
Vannerberg N.G. // Progr. Inorg. Chem. 1962. N 4. P. 125—197.
Jeanloz R., Abrens T.J., Мао H.K., Bell P.M. // Science. 1979. V. 206. P. 829.
Л.Л. Зусман
Ca—Os. КАЛЬЦИЙ-ОСМИЙ
Диаграмма состояния Ca—Os не построена.
По данным работы [1], полученным в результате прогноза на ЭВМ, в системе Са—Os имеет место образование промежуточных фаз со структурой типа фаз Лавеса состава Ca20s3, CaOs2, CaOs5.
Литература
Савицкий В.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 192 с.
В.П. Полякова
Са—Р. КАЛЬЦИЙ-ФОСФОР
Диаграмма состояния Ca—Р не построена.
В этой системе установлено образование нескольких фосфидов Са3Р2, СаР и СаР5 [Э].
Фосфид Са3Р2 получали при температуре 600 °C действием Р на гидрид, нитрид, карбид или оксид Са; восстановлением фосфата кальция Са3Р2О8 углеродом в интервале температур 1820—2100 °C [1, 2].
Фосфид СаР получали медленным нагревом до 600—650 °C смеси Са с красным Р в пирексовых трубках, запаяных в вакууме [3].
Фосфид СаР5 синтезировали взаимодействием Ca(NO3)2 и Rb2P5.
Соединение Са3Р2 имеет температуру плавления выше 1600 °C, обладает тетрагональной кристаллической структурой с параметрами а = 0,544 нм, с = 0,659 нм [Э]. Согласно работе [3] соединение СаР также имеет тетрагональную структуру с параметрами а = 0,593 нм, с = 0,794 нм.
Литература
Шукарев С.А., Морозова М.П., Мяосю Ли // Журнал органической химии. 1959. Т. 29. № 12. С. 3142-3144.
Ершов В.А. // Журнал прикладной химии. 1967- Т. 40. № 10. С. 953—956.
landelli A., Franceschi Е. // J. Less-Common Met. 1973. V. 30. N 2. Р. 211—216.
Л. Л. Зусман
Ca—Pb. КАЛЬЦИЙ-СВИНЕЦ
Диаграмма состояния Са—РЬ (рис. 469) построена по результатам термического, микроструктурного, рентгеновского и химического анализов, а также измерения микротвердости [1]. Сплавы выплавляли в железных тиглях в атмосфере Аг. В качестве исходных материалов использовали Са чистотой 99,9 % и РЬ чистотой 99,999 % (по массе).
В системе существуют четыре интерметаллических соединения, из которых СаРЬ3 и Са2РЬ конгруэнтно плавятся при 666 и 1205 °C,
Рис. 469. Ca—Pb
соответственно. Соединения CaPb и Ca^Pbg образуются по перитектическим реакциям при температуре 968 и 1127 °C.
В литературе содержится ряд противоречивых сведений о фазовом строении сплавов системы Са—РЬ, включая сведения о числе возможных соединений и областях их гомогенности. Так, согласно работам [X, М] в системе наблюдаются только три интерметаллических соединения, причем Са2РЬ и СаРЬ3 располагают заметной областью гомогенности.
Растворимость РЬ в Са в твердом состоянии не обнаружена. Растворимость Са в РЬ при эвтектической температуре 326,1 °C достигает 0,36 % (ат.) и заметно уменьшается с понижением температуры до -0,05 % (ат.) (при 0 °C). Закалка из жидкого состояния
сплавов на основе Pb повышает максимальную растворимость Са при температуре 326,1 °C до 0,95 % (ат.).
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 314.
Таблица 314. Кристаллическая структура соединений системы Са—РЬ
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр.гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
СаРЬ
AuCu
tP4, Р4/ттт
0,5118
0,4491
[1]
Са2РЬ
РЬС12
оР12, Рпта
0,8075
0,5100
0,9647
[2]
Са5РЬ3
Mn5Si3
КР\6, Р6ътс
1,623
0,704
[3]
СаРЬ3
AuCu3
сР4, РтЗт
0,4901
—
—
[11
Литература
Bruzzone G., Merlo F. // J. Less-Common Met. 1976. V. 48. N 1. P. 103-109.
EckerlinP., LeichtE., Wdlfel E. // Z. Anorg. AU. Chern. 1961. Bd. 307. S. 145-154.
Helleis O., Kandlr H., Leicht E. et al. // Z. Anorg. All. Chern. 1963. Bd. 11. S. 308-313.
П.Б. Будберг, Л.Л. Зусман
Са-Pd. КАЛЬЦИЙ-ПАЛЛАДИЙ
Диаграмма состояния Са—Pd, построенная по результатам термического, рентгеновского и микроструктурного анализов [1], приведена на рис. 470. Сплавы кальция с палладием получали в молибденовых тиглях в среде Аг из Са чистотой 99,5 % (по массе) и Pd чистотой 99,9 % (по массе).
В системе образуются шесть химических соединений, из них три Ca3Pd2, CaPd, CaPd2 плавятся конгруэнтно при 755, 905 и 1300 °C, соответственно. Остальные соединения образуются по перитектическим реакциям. В системе кристаллизуются четыре эвтектики. Нонва- риантные реакции приведены в табл. 315.
Таблица 315. Нонвариантные реакции в системе Са—Pd [1]
Реакция
Содержание Pd в жидкой фазе, % (ат.)
Температура, °C
Ж + рСа - Ca9Pd
10
665
Ж + Ca5Pd2 » Ca3Pd
22,5
570
Ж + Ca3Pd2 - Ca5Pd2
25
595
Реакция
Содержание Pd в жидкой фазе, % (ат.)
Температура, °C
Ж - Cd9Pd + Ca3Pd
19
530
Ж « CaPd + Ca3Pd2
41
740
Ж - CaPd2 + CaPd
54
845
Ж - (Pd) + CaPd2
84
1090
Взаимная растворимость Ca и Pd в твердом состоянии незначительна. Лишь одна фаза в системе CaPd2 обладает областью гомогенности от CaPd! 86 (а = 0,7664 нм) до CaPd3 17 (а = 0,7567 нм) при высоких температурах.
Pd,% (по массе)
Рис. 470. Са—Pd
Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 316.
Таблица 316. Кристаллическая структура соединений системы Са—Pd
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
С
Ca3Pd
Fe3C
оР16, Рпта
0,7699
0,9937
0,6691
[1]
Ca5Pd 2
Mn5C2
тС28, С2/с
1,6694
0,6708
0,7704
[1]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
с
Са3Р d2
Er3Ni2
№45,
0,8939
—
1,6900
[1]
R3
CaPd
CsCl
сР2,
0,3518
—
—
[1]
РтЗт
0,3516
—
—
[2]
CaPd2
MgCu2
CF24,
0,7652
—
—
[1]
Fd3m
*Р = 97,30°.
Литература
1. Palenzona A., Manfrinetti Р. // J. Less-Common Met. 1982. V. 85. N 2. Р. 307-312.
2. landelli A., Olcese G.L., Palenzona A. //J. Less-Common Met. 1980. V. 76. P. 317-321.
Л.Л. Зусман
Ca-Po. КАЛЬЦИЙ-ПОЛОНИЙ
Диаграмма состояния Ca—Po не изучена. Методом конденсации паров Ро чистотой 99,0 % (по массе) на Са высокой чистоты получено соединение СаРо с ГЦК структурой типа NaCl (символ Пирсона cF^, пр.гр. Fm3m), а = 0,6514 нм [1].
Литература
Witteman W.G., Giorgi A.L., Vierd D.T. // J. Phys. Chern. 1960. V. 64. N 2. p. 434-440.
Л.Л. Зусман
Ca-Pr. КАЛЬЦИЙ-ПРАЗЕОДИМ
Диаграмма состояния Ca—Pr экспериментально не изучена. Согласно работам [Э, 1] в системе Са—Рг существует эквиатомное соединение СаРг с орторомбической структурой типа CaSi (пр.гр. Стет) и параметрами решетки а = 0,4474 нм, b = 1,1096 нм, с = = 0,406 нм. Этот вывод не согласуется с результатами построения диаграммы состояния Са—Рг расчетным путем в работе [2], по данным которого Са и Рг ограничено растворимы в жидком и твердом состояниях, область несмешиваемости при монотектической температуре 865 °C простирается от 2,54 до 82,5 % (ат.) Рг. Эвтектика в
CaРг^/ЦатЛPr
Рис. 471. Ca—Pr
системе Ca—Pr по расчетным данным кристаллизуется при температуре 792 °C и содержании 1,68 % (ат.) Рг (рис. 471). При расчете в работе [2] полиморфизм Рг не учитывали.
Литература
landelli А. // Atti. Acad. Nazi. Lincei. Rend. Classe, Sci. Fiz. Mat. Nat. 1955. V. 19. P. 307-313.
Вахобов A.B., Джураев Т.Д. // Журнал физической химии. 1974. Т. 48. № 6. С. 1608-1618.
Л.Л. Зусман
Ca-Pt. КАЛЬЦИЙ-ПЛАТИНА
Часть диаграммы состояния Ca—Pt, построенная по результатам термического и рентгеновского анализов, показана на рис. 472 [1]. Сплавы Ca с Pt получали нагревом компонентов в молибденовых тиглях, заваренных в среде инертного газа [1]. Исходными материалами служили Са чистотой 99,5 % (по массе) и Pt чистотой 99,999 % (по массе). В работе [1] установлено существование в система трех новых соединений Ca5Pt2, Ca5Pt3, Ca3Pt2. На образование трех других соединений CaPt2, Ca2Pt7, CaPt5 указано ранее в работах [Ш, 2, 3], однако температуры плавления установлены лишь у трех соединений, богатых Са. Все эти фазы образуются по перитектическим реакциям при температуре 850 °C (Ca5Pt2),950 °C (Ca5Pt3) и 975 °C (Ca3Pt2). Сведения о кристаллической структуре соединений в системе Са—Pt приведены в табл. 317.
Рис. 472. Ca-Pt
Таблица 317. Кристаллическая структура соединений системы Ca-Pt
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
Ca$Pt2'
Mn5C2
mC28, С2/2
1,6154
0,6627
0,7662
(И
Са5Р1з
W5Si3
tZ32, Z4/mem
1,1563
—
0,5753
[1]
Ca3Pt2
Er3Ni2
№45,
0,8786
—
1,6786
[1]
R3
CaPt2
MgCu2
cF24, Fd3m
0,7598
0,7629
—
[3]
[2]
Ca2Pt7
Ce2Ni7
hP36, Рб^/ттс
0,5349
—
2,630
[3]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
CaPt5
СаСи5
hP6, Р6/ ттт
0,5322
—
0,4368
[31
*P - 97,47°.
Литература
1. Wood E.A., Compton V.B. // Acta Crystallogr. 1958. V. 11. N 6. P. 429—434.
2. Bronger W., Klemm W. // Z. Anorg. All. Chern. 1962. Bd. 319. S. 58-64.
3. Palenzona A. // J. Less-Common Met. 1981. V. 78. N 2. P.P49—P53.
Л.Л. Зусман
Ca-Pu. КАЛЬЦИЙ—ПЛУТОНИЙ
Диаграмма состояния Са—Ри не построена.
По данным работы [Э1 Са и Ри взаимно нерастворимы в твердом и жидком состоянии.
Л.Л. Зусман
Ca-Rb. КАЛЬЦИЙ—РУБИДИЙ
Диаграмма состояния Са—Rb не построена.
Са и Rb полностью не смешиваются в жидком и твердом состояниях [1].
Литература
Klemm W., Kunze D. И Systems of Alkali and Alkaline Earth Metals. Proc. Intern. Symp. on Alkali Metals. London: Chern. Special Publ, 1967. N 22. P. 3—22.
Л.Л. Зусман
Ca—Rh. КАЛЬЦИЙ-РОДИЙ
Диаграмма состояния Ca—Rh не построена. В работе [1] получено соединение состава CaRh2 из компонентов путем нагрева в железных тиглях в атмосфере Не. Установлено, что структура CaRh2 изотипна MgCu2 (символ Пирсона сР24, пр.гр. Fd3m), а = 0,7525 нм.
Литература
Wood Е.А., Compton U.B, // Acta Crystallogr. 1958. V. 11. N 6. P. 429—434.
Л.Л. Зусман
Ca—S. КАЛЬЦИЙ-СЕРА
Диаграмма состояния Ca—S не построена. В системе образуются соединения CaS, CaS5, CaS4 и CaS2. Сульфид CaS получен различными методами: путем прямого синтеза элементов, взаимодействием нагретых оксида и гидрооксида Са с сернистым водородом, пропуска-
нием сернистого водорода над нагретым до красного каления углекислым кальцием в течение 1 ч, в результате нагрева металлического Са в сернистом газе до 500—600 °C [1, 2]. Температура плавления CaS равна 2525 °C [3]. Это соединение имеет структуру типа NaCl (символ Пирсона cF8, пр.гр. Fm3m), параметр решетки а = 0,5696 нм определен для сплава с 44,1 % (ат.) S. Ранее в литературе параметр а решетки CaS указывали равным 0,56905 [Э] и 0,56836 нм [X]. Полисульфиды Са (CaS5, CaS4 и CaS2) получали действием S на CaS [5]; получить полисульфиды синтезом элементов не удается [6].
Литература
186 с Р0ДЯКИН В'В' ^ Кальций, его соединения и сплавы. М.: Металлургия, 1967.
Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем М • Наука, 1979. Т. 4. 576 с.
Jusa R., Butizen К. // J. Phys. Chem. 1958. V. 17. Р. 82-91.
Petzel Т. 11 Z. Anorg. All. Chem. 1973. Bd. 396. N 2. S. 173-177.
Металлургия,Металлургия,Славинский М.П. Физико-химические свойства элементов. М/. 1952. 149 с.
Металлургия,
Металлургия,
Robinzon P.L., Scott W.E. И J. Chem. Soc. 1931. V. 134. N 4. P. 693-701.
Ca—Sb. КАЛЬЦИЙ—СУРЬМАCa—Sb. КАЛЬЦИЙ—СУРЬМАЛ.Л. ЗусманЛ.Л. Зусман
Ca—Sb. КАЛЬЦИЙ—СУРЬМА
Ca—Sb. КАЛЬЦИЙ—СУРЬМА
Л.Л. Зусман
Л.Л. Зусман
Диаграмма состояния Са—Sb (рис. 473) построена по результатам дифференциального термического, микроструктурного и рентгеновского анализов [1]. Сплавы Са с Sb получали из компонентов Sb чистотой 99,99 % (по массе) и Са чистотой 99,96 % (по массе) методом раздельной плавки в инертной среде в тиглях из Та в квар-
Рис. 473. Са—SbРис. 473. Са—Sb
Рис. 473. Са—Sb
Рис. 473. Са—Sb
цевых ампулах. Согласно работе [1] в системе Са—Sb образуются три соединения: CaSb плавится конгруэнтно при 985 °C, Ca3Sb2 и CaSb3 образуются по перитектическим реакциям при температурах 825 и 730 °C, соответственно. Нонвариантное эвтектическое равновесие сплавов на основе Са (состав эвтектической точки 12,5 % (ат.) Sb) происходит при температуре 650 °C, в сплавах на основе Sb — при температуре 585 °C и содержании 78,2 % (ат.) Sb. Максимальная растворимость Sb в Са составляет 3,8 % (ат.) при эвтектической температуре 650 °C. Максимальная растворимость Са в Sb при температуре 585 °C равна 5,8 % (ат.).
Для соединения, кристаллизующегося при 825 °C (см. рис. 473), в работах [X, 2] указана формула Ca3Sb,; согласно работе [3] эта фаза имеет состав Ca3Sb4 и отвечает ромбической структуре (пр.гр. Рпта) с параметрами а = 0,832 нм, b = 0,957 нм, с = 1,250 нм. В работе [4] этому соединению дана формула Ca5Sb3 (ромбическая структура, пр.гр. Рпта, а = 1,2502 нм, b = 0,512 нм, с = = 0,8287 нм). В работе [5] указано на существование соединения CanSb10 со структурой типа HonSb10 (пр.гр. 1Мттт) и фазы CaSb2 (пр.гр. РТх!т). Первое из этих соединений близко по составу CaSb, а второе — CaSb3, указанным на диаграмме.
Литература
Ниязова З.У., Вахобов А.В., Джураев Т.Д.// Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1976. Т. 12. С. 1293—1294.
Kubashewski О., Walter А. // Z. Elektrochemie. 1939. Bd. 45. S. 732—740.
Brauer G., Miller O. // Angew. Chern. 1961. V. 73. P. 169-175.
Martinez-Ripoll M., Brauer G. // Acta Crystallogr. B. 1974. V. 30. N 4. P. 1083-1087.
Bruzzone G., Merlo F. // J. Less-Common Met. 1982. V. 85. N 2. P. 285—306.
Л.Л. Зусман
Ca—Se. КАЛЬЦИЙ-СЕЛЕН
Диаграмма состояния Ca—Se не построена. В системе Са—Se установлено образование одного соединения CaSe (66,33 % (по массе) Se). Это соединение было получено восстановлением CaSeO4 водородом при 400—500 °C; действием паров Se на нагретый Са или H2Se на Ca(NH4)2; взаимодействием CaS с HSeO4 с последующим прокаливанием продукта реакции при -800 °C или SeO2 при температурах выше 200 °C; синтезом из элементов при температурах выше 217 °C [1]. Температура плавления CaSe равна 1470 °C [2]. Оно имеет ГЦК структуру типа NaCl (символ Пирсона сИ, пр. гр. РтЗт), а = 0,5908 нм [2] (а = 0,5924 нм [X]). В работе [3] прокаливанием смеси СаО с Se получены продукты реакции с более высо-
ким содержанием Se, чем CaSe. Согласно расчетам в работе [2] этими продуктами реакции являются фазы Ca2Se3, CaSe2 и CaSe3 с температурами плавления, соответственно, 890, 800 и 710 °C.
Литература
Оболочник В.А. Селениды. М.: Металлургия, 1972. 296 с.
Лыскова Ю.Б., Вахобов А.В. // Журнал физической химии. 1974. Т. 48. № 12. С. 2140-2152.
Goldschmidt V.M. // Scr. Acad. Oslo. 1926. V. 1. N 8. P. 1-6.
Л.Л. Зусман
Ca—Si. КАЛЬЦИЙ-КРЕМНИЙ
Диаграмма состояния Са—Si (рис. 474) построена по результатам термического, микроструктурного, рентгеновского и электронно-микроскопического анализов и измерения упругости паров Са над расплавами. Сплавы Са с Si получали из компонентов в атмосфере Аг в графитовом тигле [1]. Исходными материалами служили Са чистотой 99,9 % (по массе) и Si чистотой 99,85 % (по массе). В системе образуется пять соединений: Ca2Si (25,95 % (по массе) Si), Ca5Si3 (28,31 % (по массе) Si), CaSi (41,2 % (по массе) Si), Ca3Si4 (48,3 % (по массе) Si) и CaSi2 (58,3 % (по массе) Si).
Соединения CaSi и CaSi2 плавятся конгруэнтно при 1245 и 1000 °C, соединения Ca2Si и Ca3Si4 образуются по перитектическим реакциям при температурах 900 и 1020 °C, соответственно.
Рис. 474. Ca-Si
В сплавах системы кристаллизуются три эвтектики: (Са) + Ca2Si, Ca3Si4 + CaSi2, CaSi2 + (Si), соответственно, при 760, -970 и 980 °C. Взаимной растворимости компонентов в твердом состоянии не установлено.
Следует отметить, что диаграмма Ca—Si, по-видимому, нуждается в уточнении в области сплавов, богатых Са. Так, по данным работы [3] существует еще одно соединение Ca7Si. Кристаллическая структура соединений системы Ca—Si приведена в табл. 318. Для CaSi2 обнаружено существование модификации с объемно-центрированной тетрагональной структурой, получаемой при температуре 1700— 1800 °C и давлении 1,7—8,7 ГПа [4, 5]. Согласно работе [4] эта модификация CaSi2, полученная при температуре 1500 °C и давлении 8,7 ГПа, при обычных температуре и давлении имеет параметры решетки а = 0,623 нм, с = 0,452 нм. По данным работы 15] та же модификация CaSi2 после охлаждения и снятия давления имеет ОЦТ структуру типа ThSi2 (символ Пирсона till, пр. гр. Hjamcb, а = = 0,42832 нм, с = 1,9542 нм.
Таблица 318. Кристаллическая структура соединений системы Ca-Si
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
ь
с
Ca2Si
PbCl2
Рпта
0,7667
0,4799
0,9002
[П]
CaSi
CrB
оС&, Стет
0,4545
1,0728
0,3890
[61
CaSi2
CaSi2
№6, Rim
0,382
—
1,598
[7]
Ca5Si3
Cr5B3
tm, 14тст
—
—
—
[3]
Ca7Si
MgPt7
РтЗт
—
—
—
13]
Литература
1. Wynnycky J.R., Pidgeon L.M. И High. Temp. Sci. 1972. V. 4. N 3. Р. 192-204.
2. Wynnycky J.R. // High. Temp. Sci. 1972. V. 4. N 3. P. 205, 211.
3. Bruzzone G., Merlo F./ //J. Less-Common. Met. 1982. V. 85. N 2. P. 285—306.
4. Silverman M.S., Soulen J.R. // J. Phys. Chern. 1963. V. 67. P. 1919-1923.
5. McWhan D.B., Compton V.B., Silverman M.S., Soulen J.R. //J. Less-Common Met. 1967. V. 12. P. 75-79.
6. Rieger W., Parthe E. // Acta Crystallogr. 1976. V. 22. N 6. P. 919-927.
7. Jahnson K.H., Schaffer H., Weiss A. // Z. Anorg. All. Chern. 1970. Bd. 372. S. 87-94.
Л.Л. Зусман
Ca-Sm. КАЛЬЦИЙ-САМАРИЙ
Сплавы Ca c Sm получены в работе [1] восстановлением SmCl2 Са. Систематических исследований сплавов системы Ca—Sm не проведено. Согласно работам [2, Ш] соединений в системе Ca—Sm не обнаружено. Гипотетическая диаграмма состояния Ca—Sm, построенная по данным расчета [3, 4], приведена на рис. 475. В твердом и жидком состояниях Са и Sm ограниченно растворимы друг в друге.
Рис. 475. Са—Sm
Область несмешиваемости в жидком состоянии при монотектической температуре 1015 °C занимает интервал 2,44—87,5 % (ат.) Sm. Эвтектика (Са) + (Sm) кристаллизуется при температуре 842 °C и содержании 1,58 % (ат.) Sm. Растворимость Sm в Са при эвтектической температуре составляет 0,87 % (ат.) Sm, растворимость Са в Sm при тех же условиях — 3,44 % (ат.).
Литература
Ahman D.H. // J. Inst. Met. 1952. V. 19. N 7. P. 198-203.
Kato H„ Copeland M.I. H US At. Energy Comm. USBM-U-952. 1962. P. 8-11.
Вахобов A.B., Джураев Т.Д. // Журнал физической химии. 1974. Т. 48. № 6. С. 1608-1617.
Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1979. Т. 4. 576 с.
Л.Л. Зусман
Ca—Sn. КАЛЬЦИЙ-ОЛОВО
Диаграмма состояния Ca—Sn, построенная по результатам термического, рентгеновского, микроструктурного анализов, а также измерения термоЭДС, микротвердости и электросопротивления сплавов, приведена на рис. 476 [X] с небольшими дополнениями с
Рис. 476. Са—Sn
учетом работ [1—4] (в справочнике [X] диаграмма построена в основном по данным работы [5]). В системе образуются три соединения Ca2Sn (59,7 % (по массе) Sn), CaSn (74,76 % (по массе) Sn) и CaSn3 (89,88 % (по массе) Sn). Заметной растворимости компонентов друг в друге не установлено. Соединения Ca2Sn и CaSn3 плавятся конгруэнтно при 1122 и 627 °C, соответственно. Соединение CaSn образуется по перитектической реакции при температуре 987 °C. Согласно работе [6] растворимость Са в твердом Sn при температуре 200 °C составляет -0,1 % (ат.). Кроме того, в работе [3] показано образование еще одного соединения с формулой Ca31Sn20 (39,21 % (ат.) Sn); это соединение образуется по перитектической реакции при температуре 1156 °C, что, однако, противоречит диаграмме, приведенной на рис. 476. Согласно работе [7] при закалке сплавов с 10 и 15 % (ат.) Са до температуры 190 °C образуется метастабильная фаза у с гексагональной решеткой типа HgSn^Q (пр. гр. Р6//nm/и), а = 0,3151 нм, с = 0,2994 нм (для сплава с 15 % (ат.) Са [7]). Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 319.
Таблица 319. Кристаллическая структура соединений системы Са—Sn
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
Ca2Sn
РЬС12
-, РЬпт
0,9562
0,7975
0,5044
[П]
CaSn
CrB
оС8, Стет
0,4821
1,152
0,4349
[П, 8]
CaSn3
AuCu3
сР4, РтЗт
0,4742
—
—
[9, П]
Ca31Sn20
C^i^zo
—, 14/тст
1,2542
—
4,000
[3]
Литература
Мурадов В.Г., Гельд П.В. // Журнал физической химии. 1966. Т. 40. № 10. С. 2633-2638.
Guadagno J.R., Pool M.J., Shen S.S. // Metall. Trans. 1970. V. 1. N 6. P. 1779-1789.
Fornasini M.L., Franceschi E. // Acta Crystallogr. 1977. Bd. 33. Nil. S. 3476-3479.
Вол A.E., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1979. Т. 4. 576 с.
Hume-Rothery W. // J. Inst. Met. 1926. V. 35. Р. 319-326.
Jenckel Е., Roth L. // Z. Metallkunde. 1938. Bd. 30. S. 135-140.
Kane R.H., Giessen B.C., Grant N.J. // Acta Metall. 1966. V. 14. N 3. P. 605-610.
Eskerlin P., Meyer HJ„ Wolfer E. // Z. Anorg. All. Chern. 1955. Bd. 281. N 5-6. g 322329
ZinU E„ Neumayer S. // Z. Elektrochemie. 1933. Bd. 39. S. 86-97.
Л.Л. Зусман
Ca-Sr. КАЛЬЦИЙ-СТРОНЦИЙ
Сплавы системы Ca—Sr исследовали методами дифференциального термического и рентгеновского анализов в ряде работ [ 1, X, Э]. На рис. 477 представлена диаграмма состояния Са—Sr согласно обзору [2]. Са и Sr образуют непрерывный ряд растворов в жидком и твердом состояниях; минимум на кривой солидус отнесен к 62 % (ат.) Sr при температуре 738 °C.
Sr, % (по массе)
Литература
Schottmiller J.C., King A.J., Kanda F.A. // J. Phys. Chem. 1958. V. 62. N 10. P. 1446-1449.
Chase M.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1983. V. 4. N 1. P. 123—124.
Л.Л. Зусман
Ca-Te. КАЛЬЦИЙ-ТЕЛЛУР
Диаграмма состояния Ca—Те не построена. По данным работы [X] в системе Са—Те существует соединение СаТе (76,10 % (по массе) Те). Это соединение было получено воздействием паров Те на металлический Са при температуре 500 °C в токе водорода [X], прямым синтезом при 980 °C [1], восстановлением СаТеО4 водородом при 680 °C [2] или углем в токе водорода [3]. Согласно работам [3, 4] существуют также соединение Са2Те, (82,69 % (по массе) Те) и фаза СаТе2 (86,42 % (по массе) Те). Температура плавления теллуридов СаТе, Са2Те3 и СаТе2, соответственно, равна 1510, 970 и 900 °C. Соединение СаТе имеет ГЦК структуру типа NaCl (символ Пирсона с/8, пр. гр. РтЗгп), а = 0,6358 нм [X, П].
Литература
Bridgman P.W. // Proc. Amer. Acad. Arts. Sci. 1940. V. 74. P. 21—26.
Haase M. // Z. Krist. 1927. Bd. 65. N 3. S. 509-514.
Вол A.E., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1979. Т. 4. 576 с.
Лыскова Ю.Б., Вахобов А.В. // Журнал физической химии. 1974. Т. 48. № 8. С. 2140-2142.
Л.Л. Зусман
Ca-Ti. КАЛЬЦИЙ-ТИТАН
Сплавы Са с Ti получали в титановых контейнерах в атмосфере Аг, используя в качестве шихтовых материалов Ti губку чистотой 99,7 % (по массе) и электролитический Са в виде порошка высокой чистоты. Диаграмма состояния Са—Ti приведена на рис. 478 по данным работы [1]. Растворимость Ti в расплавленном Са при температурах 1250, 1000, 860 °C составляет 0,18, 0,08 и 0,05 % (по массе), соответственно. Растворимость Са в pTi при температуре 1300 °C равна 0,13 % (по массе), в интервале температур 1150—890 °C — 0,004—0,009 % (по массе), а в aTi при температуре 845 °C — 0,035 % (по массе). В интервале температур 875—890 °C осуществляется перитектическое превращение, связанное с a - p-переходом Ti. Другое нонвариантное превращение при температуре -850 °C, видимо, также является перитектическим, однако эвтектический характер его не отрицается [1].
Рис. 478. Ca-Ti
Литература
Obinata I., Takeuchi Y., Saikawa S. // Trans. ASM. 1960. V. 52. N 4. P. 1072-1081.
Л.Л. Зусман
Ca-Tl. КАЛЬЦИЙ-ТАЛЛИЙ
Диаграмма состояния Ca—Т1 построена по результатам термического, микроструктурного, рентгеновского и химического анализов [ 1 ]. Сплавы Ca с Т1 получали из компонентов в железных тиглях в атмосфере Аг, используя в качестве шихтовых материалов Са чистотой 99,8 % (по массе) и Т1 чистотой 99,999 % (по массе) [1]. В системе образуется пять соединений, из которых СаТ1 и Са5Т12 плавятся конгруэнтно при 980 и 742 °C, соответственно, а СаТ13, Са3Т14 и Са3Т1 образуются по перитектическим реакциям при температурах 525, 564 и 625 °C, соответственно. Область гомогенности соединения СаТ1 отвечает 50—53 % (ат.) Са. При температуре 700 °C и содержании 66 % (ат.) Са кристаллизуется эвтектика СаТ1 + + Са5Т12. При температуре 547 °C и содержании 84,7 % (ат.) Са также осуществляется эвтектическая кристаллизация с образованием смеси Са3Т1 + рСа. Твердые растворы на основе р и а модификаций Т1 содержат -2,5 % (ат.) Са и образуются по перитектической реакции при 313 °C и перитектоидной при 265 °C. Кристаллическая структура соединений системы Са—Т1 приведена в табл. 320 [1].
Рис. 479. Ca-Tl
Таблица 3 2 0. Кристаллическая структура соединений системы Са—Т1
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметр решетки а, нм
Примечание
Са3Т1
Ca3In
Fm3m
0,785
—
CaTl
CsCl
сР2, РтЗт
0,3855
При концентрации 50 % (ат.) Т1
0,3851
Для состава СаТ1|08
0,3864
Для состава СаТ10 87
СаТ13
AuCu3
оР4, РтЗт
0,4803
—
Литература
1. Bruzzone G. // Ann. Chim. (Rome). 1966. V. 56. P. 1306-1312.
Л.Л. Зусман
Ca-U. КАЛЬЦИЙ-УРАН
Диаграмма состояния Са—U не построена.
При попытке приготовления сплавов Са с U не обнаружено взаимодействия между этими металлами после нагрева их при 800 °C в течение 24 ч [1].
Литература
Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1979. Т. 4. 576. с.
Л.Л. Зусман
Ca-V. КАЛЬЦИЙ—ВАНАДИЙ
Диаграмма состояния Са—V экспериментально не построена. Сплавы этой системы можно приготовить растворением этих элементов в Hg и последующей дисцилляцией Hg [Ш]. Однако в работе [1] отмечают, что при таком способе получения сплавов имеется боль-
V, % (по массе)
С аV, °/о (ат)И
Рис. 480. Ca-V
шая вероятность возникновения скорее метастабильных равновесий, чем стабильных. В работе [1] рассчитана равновесная диаграмма Са—V с помощью модели регулярных растворов. Этот вариант диаграммы приведен на рис. 480.
Литература
Smith J.F., Lee K.J. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1988. V. 9. N 4. P. 466-469.
H.P. Бочвар
Ca—W. КАЛЬЦИЙ-ВОЛЬФРАМ
Диаграмма состояния Ca—W не построена.
По данным работы [1] Са и W не взаимодействуют между собой.
Литература
Kremer D. // Abh. Inst. Metallhuttenwes. Elektrometall. Tech. Hochsch. Aachen. 1916. Bd. 1. N 2. S. 7-8.
Л.Л. Зусман
Ca-Y. КАЛЬЦИЙ-ИТТРИЙ
Диаграмма состояния Ca—Y исследована в работах [1, 2]. На рис. 481 приведен вариант диаграммы согласно работе [2]. В системе установлено наличие значительной области несмешиваемости в жидком состоянии в интервале концентраций 10—77 % (ат.) Y.
Рис. 481. Ca-Y
Растворимость компонентов друг в друге при эвтектической температуре 815 °C незначительна, растворимость Са в Y при этой температуре составляет 0,55 % (ат.).
Литература
Строганова В.Ф., Терехова В.Ф., Савицкий Е.М. Редкоземельные металлы и сплавы. М.: Наука, 1971. 125 с.
Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987. V. 8. N 6. P. 519-520.
H.P. Бочвар
Са—Yb. КАЛЬЦИЙ-ИТТЕРБИЙ
Диаграмма состояния Са—Yb приведена на рис. 482 по данным работ [1, 2]. Сплавы получали в тиглях из Та в инертной среде. Исходными материалами служили Са чистотой 99,9 % (по массе) с 0,025 % (по массе) Sr и Yb чистотой 99,8 % (по массе) с 0,06 % (по
массе) Са и 0,045 % (по массе) Та. В системе установлено образование непрерывных рядов твердых растворов между изоморфными модификациями металлов. При температуре 810±2 °C и содержании 75 % (ат.) Yb наблюдается минимум на диаграмме плавкости.
Литература
Soderquist S.D., Kayser F.X. // J. Less-Common Met. 1968. V. 16. N 4. P. 361-365.
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987. V. 8. N 6. P. 521-522.
Л.Л. Зусмин
Ca-Zn. КАЛЬЦИЙ—ЦИНК
Сплавы Са с Zn приготовляли в тиглях из Та в атмосфере Не, используя в качестве шихтовых материалов Zn чистотой 99,99 % (по массе), дополнительно очищенный дисцилляцией в вакууме, и Са с суммарным содержанием Sr и Ва менее 0,1 % (по массе) и других металлических примесей менее 0,08 % (по массе). Содержание N и Н в Са составляло 0,0024 % (по массе) и 0,02 % (по массе), соответственно. Диаграмма состояния Са—Zn, построенная по результатам
Рис. 483. Ca—Zn
термического, рентгеновского анализов, а также измерения упругости пара, приведена на рис. 483 [1]. В системе установлено образование восьми соединений. Соединения CaZn2 (76,53 % (по массе) Zn), CaZn5 (89,08 % (по массе) Zn), CaZnn (94,72 % (по массе) Zn) плавятся при температурах 704, 695 и 724 °C, соответственно. Соединения Ca3Zn (35,22 % (по массе) Zn), Ca5Zn3 (48,24 % (по массе) Zn), CaZn (62,0 % (по массе) Zn), CaZn3 (82,33 % (по массе) Zn) и CaZn13 (95,5 % (по массе) Zn) образуются по перитектическим реакциям при температурах 394, 414, 439, 642 и 669 °C, соответственно. В системе протекают три эвтектических превращения при температурах 391, 638, 690 °C и содержании 27,4, 76,4 и 86,7 % (ат.) Zn. Соединение CaZn5 имеет область гомогенности, отвечающую 82—84 % (ат.) Zn. Взаимная растворимость Са и Zn в твердом состоянии не установлена. Сведения о кристаллической структуре соединений в системе Са—Zn приведены в табл. 321.
Таблица 321. Кристаллическая структура соединений системы Са—Zn
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
Ь
с
Ca3Zn
Re3B
оС16, Стет
0,4150
1,3258
1,0186
[2, 3]
Ca5Zn3
Cr5B3
tm, Штст
0,7954
1,5443
[2, 3]
CaZn
CrB
оС%, Стет
0,4202
1,610
0,4442
[2, 3]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
с
CaZn2
CeCu2
оЛ2, Imma
0,4591
9,7337
0,7667
[4, 5]
CaZn3
CaZn3
№11, М3/ттс
0,9157
0,7297
[2, 3]
CaZn5
CaCus
№6, РЫттт
0,5380
—
0,4275
[П
CaZnn
BaCd„
Г/48, lA.Jamd
1,0699
0,6830
[6]
Ca.Zii|g
NaZn13
cF112, Fmlc
1,2185
—
[6]
Литература
Messing A.F., Adams M.D., Streunenberg R.K. Ц Trans. ASM. 1963. V. 56. P. 345-354.
Fornasini M.L., Merlo F. // Acta Crystallogr. 1980. V. 36. N. 8. P. 1739—1744.
Fornasini M.L., Merlo F., Shubert K. // J. Less-Common Met. 1981. V. 79. N 1. P. 111-119.
Schulze G.E.B., Wieting J. // Z. Metallkunde. 1961. V. 52. P. 743-754.
Wieting J. // Naturwissenschaften. 1961. Bd. 48. S. 401—408.
landelli A., Palenzona A. // J. Less-Common Met. 1967. V. 12. N 5. P. 333—343.
Л.Л. Зусман
Са-Zr. КАЛЬЦИЙ-ЦИРКОНИЙ
Систематические данные о взаимодействии Са с Zr в литературе отсутствуют. Сообщается лишь о том, что Са повышает температуру полиморфного а * ^-превращения Zr [1], в области сплавов, богатых Zr, происходит эвтектоидная реакция [2].
Литература
Приданцева К.С. // Труды Центр, науч.-исслед. ин-та черн. металлур. 1967. Вып. 51. С. 139.
Borchers Н„ Saur G., Lehmann W. // Z. Metallkunde. 1969. Bd. 23. N 3. S. 543-549.
Л.Л. Зусман
Cd-Ce. КАДМИЙ-ЦЕРИЙ
Диаграмма состояния Cd—Се (рис. 484) построена в области сплавов на основе Cd, содержащих не более 7 % (ат.) Се [1, Э, Ш]. Сплавы с ббльшим содержанием Се исследованы только на предмет возможного образования соединений. Данные о стехиометрическом составе установленных фаз и их кристаллической структуре приведе-
27 Зак. 1534
Рис. 484. Cd-Ce
ны в табл. 322 согласно работам [2, М]. Сплавы изготовляли нагревом смеси чистых компонентов до температуры, превышающей температуру плавления Cd, выдерживали до полного растворения Cd и медленно охлаждали [ 1 ]. После нагрева и выдержки при температуре 363—610 °C сплавы фильтровали и жидкую фазу подвергали химическому анализу. Исследование проводили методом термического анализа.
Таблица 3 2 2. Кристаллическая структура соединений системы Cd—Се
Соединение
Прототип
Символ Пирсо- на, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
С
CdCe
CsCl
еР2, РтЗт
0,3865
—
Cd2Ce
Cdl2
hP3, P3ml
0,5077
0,3447
Cd3Ce
BiLi3
cF16, Fm3m
0,7228
—
CdSgCet3
Pul3Zn5g
API 42, P63/mmc
1,577
1,577
Cd6Ce
YCd6
c/168, Im3
—
—
Cd17Ce|3
BC|7Ru3
сП60, I m3
1,578
—
Cd„Ce
BaHg„
сРЗб, РтЗт
0,9319
—
Растворимость Се в жидком Cd интервале температур 363—610 °C подчиняется зависимости 1g х = 7,392—5886/?, где х — Се, % (ат.); t — °C. Наиболее богатое Cd соединение Cd^Ce образуется по перитектической реакции при температуре 610 °C. Растворимость Се в жидком Cd при этой температуре составляет 5,3 % (ат.). Вариант фазовых равновесий в системе Cd—Се, представленный в справочнике [М], практически основывается на данных работы [1] (см. рис. 484), в которой указывается на неравновесный характер превращений в сплавах вблизи фазы CdnCe и возможность эвтектической реакции в интервале концентраций Се—CdCe при температуре -575 °C. В работе [2] предполагают, что соединение Cd^Ce (14,28 % (ат.) Се), вероятно, отвечает формуле Cd17Ce3 (15 % (ат.) Се). Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 322.
Литература
Johnson I., Anderson К.Е., Bloumquist R.A. // Trans. ASM. 1966. V. 59. P. 352-355.
Глацьппевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений. Львов: Выща школа, 1982. 253 с.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К, Печарский
Cd-Co. КАДМИЙ—КОБАЛЬТ
Диаграмма состояния Cd—Со не построена. Обзор исследований по фазовым равновесиям в этой системе дан в работах [X, Ш]. В сплавах, содержащих до 10 % (по массе) Со, полученных непосредственно растворением металлического Со в расплавленном Cd, на кривых охлаждения отмечена остановка при температуре 316 °C, соответствующая по результатам изучения микроструктуры эвтектической кристаллизации. При этом температура плавления Cd равна 322 °C.
На основании микроструктурного исследования сделано заключение о существовании соединения Cd12Co5 со структурой у-латуни. Добавки 0,3 и 1,5 % (по массе) Cd повышают температуру полиморфного превращения от 427 до 472 и 482 °C, соответственно.
Растворимость Cd в Со оценена в 0,5 % (по массе). Растворимость Со (99,95 % (по массе) Со) в жидком Cd (99,95 % (по массе) Cd) в интервале температур 334—353 °C, определенная химическим анализом равновесной с твердой фазой жидкости, может быть представлена зависимостью
1gх = (1,594 + 6,515) 103/Т + 1,707 • 106/Т2, где х — атомная доля Со; Т — температура, К.
Л.С. Гузей
Cd-Cr. КАДМИЙ—ХРОМ
Диаграмма состояния Cd—Сг не построена. Рентгеновским анализом показано отсутствие интерметаллических соединений в сплавах системы Cd—Сг [X, Ш, 1].
Растворимость Сг чистотой 99,99 % (по массе) в жидком Cd (чистотой 99,95 % (по массе)) в температурном интервале 450— 650 °C подчиняется зависимости 1g х = —1,606 — 2605/Г, где х — Сг, % (ат.); Т — температура, К. Абсолютные значения растворимости приведены ниже [2].
Температура, °C. .451499,9548,4599,4650,4
Растворимость Сг,
% (ат.) 2,78-10—4 4,95-IO""4 8,33-КГ4 11,4-КГ4 16,7- 10"4
Литература
Raub Е., Plate W. // Z. Metallkunde. 1951. Bd. 42. S. 76.
Chasanov M.G., Hunt P.D., Johnon I., Feder H.M. / / Trans. AIME V. 224 1962 P. 935-939.
К.Б. Поварова
Cd-Cs. КАДМИЙ—ЦЕЗИЙ
Диаграмма состояния Cs—Cd экспериментально не построена. В работе [1] сообщается о получении синтезом из компонентов в среде инертного газа в стальных тиглях соединения CsCd13 (92,86 % (ат.) Cd), которое имеет кубическую структуру типа Na (символ Пирсона с/112, пр. гр. /’m3 с), а = 1,392 нм. В работе [2] предположено, что диаграмма состояния Cd—Cs подобна диаграммам Cd—К, Na—Zn и
Рис. 485. Cd-Cs
К—Zn (рис. 485). По аналогии с другими системами Cd со щелочными металлами взаимная растворимость жидких Cd и Cs при температуре 500 °C должна быть менее 1 % (ат.), а температура плавления фазы CsCd13 не превышать температуры плавления KCd13 (487 °C).
Литература
Zintl К., Hauch W. // Z. Electrochemie. 1938. Bd. 44. S. 104—111.
Pelton A.D. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987- V. 8. N 6. P. 541—542.
H.P. Бочвар
Cd-Cu. КАДМИЙ-МЕДЬ
Обобщенный вариант диаграммы состояния Си—Cd приведен на рис. 486 по данным термического, микроструктурного и рентгеновского анализов [1—3]. В качестве шихтовых материалов использовали электролитическую Си и Cd чистотой 99,9 % (по массе). В системе установлено образование четырех соединений: Cu2Cd(0), Cu^Cd^S), Cu2Cd3(y) [1] (или Cu5Cd8 [4, 5]) и CuCd3(e) [1,6] (или Cu3Cd10 [3]). Соединение Cu5Cd8 образуется конгруэнтно при температуре 563 °C. Другие соединения (0, 6, у) образуются по перитектическим реакциям при температурах 549, 547 и 397 °C, соответственно.
Cd, % (ло массе)
Рис. 486. Cd—Си
При температурах 544 и 314 °C и содержаниях 47,3 и 97,9 % (ат.) Cd, соответственно, осуществляются эвтектические превращения. Авторы работы [1] отмечают, что соединение Cu4Cd3 практически невозможно получить в результате охлаждения из жидкости. Вследствие малой разницы в температурах перитектической и эвтектической реакций (549 и 544 °C) имеющее место переохлаждение приводит к кристаллизации метастабильной эвтектики Cu4Cd3 + Cu5Cd8. Аналогичные результаты приведены в работе [7] при электронно-микроскопическом исследовании медленноохлажденного сплава Си с 41 % (ат.) Cd. Соединение Cu4Cd3 может быть получено после длительного отжига при температурах 450—500 °C.
Область существования твердого раствора на основе Си определена в работах [2, 4, 8, 9]. Растворимость Cd в Си носит ретроградный характер и составляет 2,56 % (ат.) при температуре 650 °C, 0,33 % (ат.) — при 1055 °C и 0,26 % (ат.) — при 300 °C [2]. Растворимость Си в Cd составляет 0,12 % (ат.) при температуре 300 °C [1].
Соединение Cu2Cd имеет структуру типа MgNi2 (символ Пирсона ЛР24, пр. гр. Р^ттс-) с параметрами а = 0,50115 нм, с = 1,621 нм [3], в то время как в работе [10] это соединение имеет структуру типа MgZn2 (символ Пирсона hPYl, пр. гр. P63/mmc) с параметрами а = 0,496 нм, с = 0,799 нм. В работе [11] сообщается, что фаза Cu2Cd существует в двух полиморфных модификациях. Соединение Cu4Cd3 (42,86 % (ат.) Cd) имеет кубическую структуру с параметром а = 2,583 нм [5], фаза Cu5Cd8 (61,54 % (ат.) Cd) — структуру у-латуни. Сплав с 60,4 % (ат.) Cd имеет параметр а = 0,9615 нм [4]. Соединение Cu3Cd10 изоструктурно Мп3А110 (пр. гр. P63//nmc), параметры решетки а = 0,81180 нм, с = 0,8751 нм [2].
Литература
Jenkins С.Н., Hanson D. Ц J. Inst. Met. 1924. V. 31. P. 257-270.
Sulonen M.S. // Acta Polytech. Scand. 1962. V. 18. P. 22.
Schubert K. // Z. Metallkunde. 1982. Bd. 73. N 4. S. 262-264.
Owen E.A., Pickup L. // Proc. Roy. Soc. (London) A. 1933. V. 139. P. 526—541.
Samson S. H Nature. 1962. Bd. 195. S. 259-262.
Borg R. // Trans. AIME. 1961. V. 221. P. 527-531.
Torres-Villaseuer G., Schryvers D., Van Landuyty et al. // Scr. Metall. 1986. V. 20. N 3. P. 345-349.
Погодин C.A., Михеева В.И., Каган Г.A. // Изв. Института физико-химического анализа. 1935. № 7. С. 39—47.
Raub Е. // Z. Metallkunde. 1947. Bd. 38. S. 119-120.
Крипяхевич П.И., Гладышевский Е.И., Черкашин Е.Е. // Доклады АН СССР. 1952. Вып. 82. С. 253-256.
Н.Р. Бочвар
Cd-Dy. КАДМИЙ—ДИСПРОЗИЙ
Диаграмма состояния Cd—Dy не построена. В работе [Э] указывается, что растворимость Dy в жидком Cd в интервале температур 325—542 °C может быть представлена зависимостью 1g х = 3,335 — 2450/1, где х — Dy, % (ат.); (— температура, °C.
Наиболее богатое Cd соединение Cd6Dy, видимо, существует в узком интервале концентраций [Ш]. По данным работы [1] в системе Cd—Dy образуется пять соединений, структура которых приведена в табл. 323.
Таблица 3 2 3. Кристаллическая структура соединений системы Cd—Dy
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
CdDy
CsCl
сР2, РтЗт
0,3711
—
—
Cd2Dy
Cd2Ce
hP3, Р3т\
0,489
—
0,344
Cd3Dy
Cd3Er
Стет
0,7052
1,082
0,4833
Cd45Dyn
Cd45Smn
CF448, F43m
2,1550
—
—
Cd17Dy3 (Cd6Dy)
Bel7Ru3
сПЕО, 1тЗ
1,5472
—
—
Литература
1. 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
Cd-Er. КАДМИЙ-ЭРБИЙ
Диаграмма состояния Cd—Ег не построена. В работе [Э] указано, что растворимость Ег в жидком Cd может быть представлена зависимостью
1g х = 6,309 - 6644 It,
где х — Ег, % (ат.); t — температура, °C.
равновесии с жидким Cd находится соединение Cd6Er, существующее в узком интервале концентраций. По данным работы [1] в системе Cd—Ег установлено образование пяти соединений, кристаллическая структура которых приведена в табл. 324.
Таблица 3 2 4. Кристаллическая структура соединений системы Cd—Er
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
CdEr
CsCl
сР2, РтЗт,
0,3678
—
—
Cd2Er
Cd2Ce
кРЗ, РтЗ\
0,4856
—
0,3425
Cd3Er
Cd3Ce
—, Стет
0,7094
1,0678
0,4804
Cd45ErH
C</45Smn
сГ448, Г43т
2,1450
—
—
Cd17Er3 (Cd6Er)
Be17Ru3
сЛ 60, /m3
1,5431
—
—
Литература
1. 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
Cd—Ей. КАДМИЙ—ЕВРОПИЙ
Диаграмма состояния Cd—Ей (рис. 487) построена в работах [1, Э, Ш]. Сплавы изготовляли в дуговой печи в атмосфере Аг. В качестве шихтовых материалов использовали Cd чистотой 99,97 % (по массе) и Ей чистотой 99,8 % (по массе). Исследование было проведе
но методами дифференциального термического, рентгеновского, микроструктурного анализов, измерением магнитной восприимчивости. В системе Cd—Ей установлено образование семи соединений. Соединения Cd58Eu13, Cd2Eu и Cd3Eu5 плавятся конгруэнтно при температурах 695, 720 и 760 °C, соответственно. Соединения CdnEu, Cd17Eu3, Cd51Eu14 и Cd8Eu3 образуются по перитектическим реакциям при температуре 503, 671, 673 и 652 °C, соответственно. В системе кристаллизуются четыре эвтектики, одна из которых со стороны Cd вырождена. В табл. 325 приведены сведения о кристаллической структуре соединений системы Cd—Ей.
Кристаллическая структура соединений Cd2Eu и CdgEu3 не определена.
Таблица 3 2 5. Кристаллическая структура соединений системы Cd—Ен
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
С
Cd5Eu6
CsCl
сР2, РтЗт
0,3951
Cd51Eul4
Ag5lGd14
кР№, РЫт
1,361
0,983
Cd58Eu13
Zn58Gdl3
ЛР142, Р63тс
1,597
1,585
Cdl7Eu3
Bel7Ru3
сЛбО, 1тЗ
1,5895
—
Cd„Eu
CdMBa
П48, I4Jamd
1,191
0,765
Литература
1. Koster W., Meihner J. // Z. Metallkunde. 1965. Bd. 56. N 10. S. 695-703.
2. 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
Cd-Fe. КАДМИЙ-ЖЕЛЕЗО
Диаграмма состояния Ее—Cd не построена [1]. В работе [2] изучена диффузия Cd в Ее при температуре 750 °C. Радиохимическим методом определена растворимость Ее в жидком Cd, равная 4,4- 10^ % (ат.) при 647 °C и 2,4- 10^ % (ат.) при 421 °C [3]. На основании исследования поверхностных диффузионных процессов сделан вывод о существовании твердых растворов на основе Cd и Ее [4].
Литература
Диаграммы состояния металлических систем на основе железа: Справочник / Под ред. О.А. Банных, М.Е. Дриц. М.: Металлургия, 1986. 440 с.
Агеев Н.В., Замоторин М.И. // Труды Ленинградского политехнического института. 1928. Т. 31. С. 15—28.
Chasanov M.G., Hund P.D., Johnson I., Fedel N.M. // Trans. AIME. V. 224. P. 935-939.
Парфенова М.И., Изгарышев H.A. // Журнал прикладной химии. 1952. Т. 25. С. 752-756.
Г. К Алексеенко
Cd-Ga. КАДМИЙ—ГАЛЛИЙ
Диаграмма состояния Cd—Ga приведена в работе [1]. Исследование выполнено методами термического и рентгеновского анализов. Диаграмма состояния Cd—Ga (рис. 488) характеризуется отсутствием интерметаллических соединений и существованием области несмешиваемости в жидком состоянии с критической точкой при температуре 295 °C. При монотектической температуре область несмешиваемости распространяется от 22,7 до 72,5 % (ат.) Ga. При температуре 29,38 °C и содержании 99,7 % (ат.) Ga кристаллизуется вырожденная эвтектика. Растворимость Ga в Cd в твердом состоянии составляет менее 1 % (ат.), a Cd в Ga — практически незаметна.
Ga, Vo (по массе)
Литература
Heuman Th., Predel D. // Z. Metallkunde. 1958. Bd. 2. S. 290-295.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, B.K. Печарский.
Cd-Gd. КАДМИЙ-ГАДОЛИНИЙ
Диаграмма состояния Cd—Gd (рис. 489) построена в работе [1]. Сплавы получали в молибденовых контейнерах в атмосфере Аг. В качестве шихтовых материалов использовали Cd чистотой 99,999 % (по массе) и Gd чистотой 99,9 % (по массе). Исследование диаграммы состояния Cd—Gd проводили методами рентгеновского, микрос-
Рис. 489. Cd-Gd
труктурного, химического и дифференциального термического анализов. В системе установлено образование шести соединений. Соединение CdGd плавится конгруэнтно при 1170 °C, остальные фазы Cd17Gd3 (716 °C), Cd„Gd13 (803 °C), Cd45Gdu (806 °C), Cd3Gd (815 °C), Cd2Gd (1010 °C) кристаллизуются по перитектическим реакциям. Соединение Cd2Gd претерпевает полиморфное превращение при температуре 995 °C. Эвтектики Cd + Cd17Gd3, aGd + CdGd
кристаллизуются при температурах 316 °C (2,5 % (ат.) Gd) и 920 °C (72 % (ат.) Gd), соответственно. Сведения о кристаллической структуре соединений приведены в работе [2] (табл. 326).
Таблица 3 2 6. Кристаллическая структура соединений системы Cd—Gd
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
С
CdGd
CsCl
сгг, РтЗт
0,3750
—
Cd2Gd (НТМ)‘
Cd2Ce
КРЗ, P3ml
0,4941
0,3467
Cd3Gd
Mg3Cd
Ptymmc
0,6621
0,4933
Cd45Gd„
Cd45Smn
сН44%, F43m
0,1603
—
Cd58Gd13
Ztt3sGd13
hP\42, РЗ^тс
1,540
1,528
Cdl7Gdg
Be,7Ru3
сП 60, ПпЗ
1,5524
—
Кристаллическая структура высокотемпературной модификации (ВТМ) фазы Cd2Gd не определена.
Литература
Bruzzone G., Fornasini M.L., Merlo F. // J. Less-Common Met. 1971. V. 25. N 3. P. 295-301.
Гладьппевский 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
Cd-Ge. КАДМИЙ-ГЕРМАНИЙ
Диаграмма состояния рассмотрена в работах [X, Э, Ш] и уточнена в работе [1].
Сплавы готовили в эвакуированных кварцевых ампулах из металлов одинаковой чистоты: 99,9999 % (по массе).
При исследовании применяли метод дифференциального термического анализа и ’’точки росы”.
Диаграмма состояния (рис. 490) построена при давлении 1 МПа и иллюстрирует равновесия не только жидкой и твердой, но и газообразной фазы. Штриховой линией показано предполагаемое положение границ фазовых полей. Соединения в системе не образуются.
Рис. 490. Cd—Ge
Сплавы системы Cd—Ge склонны к ликвации и с трудом приводятся к равновесному состоянию, так как процесс осложняется испарением кадмия при температуре выше 770 °C.
Литература
Thomas М.Е., Richter P.W., Clark J.B. // High. Temp. Sci. 1985. V. 19. N 1. P. 89-91.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, B.K Печерский
Cd—Hf. КАДМИЙ-ГАФНИЙ
Диаграмма состояния Cd—Hf в литературе отсутствует. В системе образуются два соединения: CdHf и CdHf2 [Ш, 1, 2]. Соединение CdHf имеет тетрагональную структуру типа TiCu с параметрами решетки а = 0,311 нм, с = 0,867 нм [1], соединение CdHf2 — тетрагональную объемно-центрированную структуру типа Zr2Cu с параметрами решетки а = 0,327 нм, с = 1,188 нм [2].
Литература
Schubert К., Meissner H.G., Rossteutscher W. // Naturwissenschaften. 1964. Bd. 51. N 21. S. 507.
Schubert K., Meissner H.G., Raman A., Rossteutscher W. // Naturwissenschaften. 1964. Bd. 51. S. 287.
Cd—Hg. КАДМИЙ—РТУТЬ
Диаграмма состояния Cd—Hg рассмотрена в работах [X, Э, Ш]. На рис. 491 представлена диаграмма состояния, построенная по результатам термического и рентгеновского анализов [1]. Для приготовления сплавов использовали Cd чистотой 99,9998 % и Hg чистотой 99,9995 % (по массе). В сплавах системы при температуре 188 °C протекает перитектическая реакция, по которой образуется промежуточная фаза со. При температурах ниже О °C имеет место упорядочение фазы со с образованием сверхструктур типа Cd2Hg и Hg2Cd, обозначенных как фазы ы' и ы".
Рис. 491. Cd-Hg
Промежуточная фаза ы имеет тетрагональную структуру с параметрами решетки а = 0,394 нм, с = 0,291 нм [X].
Литература
Predel В., Schwerman W. / J. Inst. Met. 1969. V. 97. N 4. P. 122-125.
Cd—Но. КАДМИЙ—ГОЛЬМИЙ
Диаграмма состояния Cd—Но не построена.
Растворимость гольмия в жидком кадмии в интервале температур 324—628 °C описывается уравнением
1g х = 3,409 - 2494/7,
где х — Но, % (ат.); t — температура °C.
В равновесии с жидким кадмием находится соединение HoCd6. Предположительно соединение HoCd6 существует в узком интервале концентрации [Ш].
В системе Cd—Но обнаружено пять интерметаллических соединений, структура которых приведена в табл. 327.
Таблица 3 2 7. Кристаллическая структура соединений системы Cd—Но
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. ГР-
Параметры решетки, нм
Источник
а
ь
с
HoCd
CeCd
сР2, РтЗт
0,3703
—
—
[1]
0,3701
—
—
[2]
HoCd2
CeCd2
hP3, Р3т1
0,4899
—
0,3430
[3]
HoCd3
ErCd3
-г-. Стет
0,7077
1,0765
0,4818
[4]
HoCd4
SmnCd45
cF448, F43m
2,1478
—
—
[4]
HoCd6
CeCd6
-, 1тЗ
1,5450
—
—
[5]
Bel7Ru3
с1\Ь0, 1тЗ
—
—
—
[М]
Литература
landelli A., Palenzona А. // J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N 1. Р. 1—6.
Chao С.С., Duwez P. // J. Appl. Phys. 1966. V. 37. N 7. P. 2631-2632.
landelli A., Palenzona A. // J. Less-Common Met. 1968. V. 15. N 3. P. 283—284.
Bruzzone G., Fornasini M.L., Merlo F. // J. Less-Common Met. 1973. V. 30. N 3. P. 361-375.
Johnson I., Schablaske R., Tani B., Anderson K. // Trans. AIME. 1964. V. 230. N 6. P. 1485-1487.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский
Cd—In. КАДМИЙ—ИНДИЙ
Диаграмма состояния Cd—In рассмотрена в работах [X, Э, Ш]. На рис. 492 представлена диаграмма состояния, построенная по данным термического, дилатометрического и рентгеноструктурного анализов [1]. В системе образуются два соединения: InCd3 и р. Фаза Р образу-
Рис. 492. Cd—In
ется по перитектической реакции при температуре 148 °C. При температуре .20 °C фаза р, содержащая 94,0 % (ат.) In, распадается на смесь твердых растворов на основе кадмия и индия. Соединение InCd3 образуется цо перитектической реакции и существует в интервале температур 127—196 °C [2]. Эвтектика кристаллизуется при температуре 127,7 °C, эвтектическая точка отвечает 74,3 % (ат.) In.
Растворимость In в Cd в интервале температур 126—196 °C составляет 1,4% (ат.), а растворимость Cd в In при температуре 120 °C — 18 % (ат.).
Диаграмма состояния Cd—In, построенная с помощью калориметрического метода [2], показала хорошее соответствие с диаграммой, построенной по данным работы [1].
Фаза р имеет ГЦК структуру с параметром решетки а = 0,45131 (7) нм.
Литература
Heumann Т„ Predel В. // Z. Metailkunde. 1962. Bd. 53. N 4. S. 240—248.
Rosina A. // Rud.-Metal. Zbornic. 1971. N 2—3. P. 217—237.
ГК. Алексеенко
Cd-K. КАДМИЙ-КАЛИЙ
Диаграмма состояния Cd—К приведена на рис. 493 по данным работы [1] и построена на основания обобщения литературных данных по фазовым равновесиям в этой системе.
В системе существует широкая область расслаивания в области составов 15—94 % (ат.) К. Температура мснотектической реакции
Рис. 493. Cd—К
составляет 468 °C. В системе обнаружено одно соединение Cd13K, плавящееся конгруэнтно при 487 °C. Как со стороны К, так и со стороны Cd существует вырожденная эвтектика при температурах 63,71 и 321 °C, соответственно.
Соединение Cd13K имеет кубическую структуру типа NaZn13 (пространственная группа ГтЗс), параметр решетки а = 1,3803 нм [2].
Литература
Pelton A.D. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987. V. 8. N 6. P. 543-544, 577-578.
Shoemaker D.P., Marsh R.E., Ewing FJ., Pauling L. // Acta Crystallogr. 1952. V. 5. N 5. P. 637-644.
Л.Л. Зусман, ЛЕ. Шелимова
Cd-Kr. КАДМИЙ-КРИПТОН
Диаграмма состояния Cd—Кг не построена.
Растворимость криптона в жидком кадмии, определенная при температурах 1100 и 1500 °C, составляет 8,7-1О~10 и 16,0* х10~*® % (ат.) [Э, 1].
Литература
Johnson G.W. // Philos. Mag. 1961. V. 6. N 67. P. 943-946.
Cd-La. КАДМИЙ-ЛАНТАН
Диаграмма состояния Cd—La (рис. 494) построена по результатам ДТА, микро- и рентгеноструктурного анализов [1].
Сплавы готовили в молибденовых контейнерах путем спекания в атмосфере аргона с использованием Cd и La чистотой 99,999 и 99,6 % (по массе), соответственно.
Рис. 494. Cd—La
В системе образуются пять интерметаллических соединений, из которых La,Cd9, LaCd2, LaCd плавятся конгруэнтно при температурах 874, 953 и 946 °C, соответственно. Соединения LaCdn и La2CdI7 образуются по перитектическим реакциям при температурах 625 и 688 °C, соответственно. В системе обнаружено три эвтектики: La2Cd9 + LaCd? при температуре 826 °C и содержании 24,2 % (ат.) La; LaCd2 + LaCd при температуре 891 °C и содержании 42,0 % (ат.)
La; LaCd + (yLa) при температуре 642 °C и содержании 77 % (ат.) La. Кадмий снижает температуру у - Р фазового перехода в лантане. Эвтектоидная реакция (yLa) ** (pLa) + LaCd протекает при температуре 451 °C и содержании 86,5 % (ат.) La.
Растворимость кадмия в pLa максимальна при температуре 451 °C и достигает 2,5 % (ат.) Cd. Растворимость кадмия в yLa составляет более 15 % (ат.) при температуре эвтектики.
Кристаллическая структура соединений представлена в табл. 328.
Таблица 3 2 8. Кристаллическая структура соединений системы Cd—La
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
LaCd
CsCl
срг, РтЗт
0,3905
—
[2]
LaCd2
CeCd2
НРЗ, Р3т1
0,5076
0,5074
0,3576
0,3565
[1]
[3]
La2Cdg
Pul3Zn58
Р63/ттс
1,5850
1,563
[1, 4]
La2Cdl7
Th2Nil7
ЛР38, Р63/ттс
1,0042
0,9825
[1, 4]
LaCdM
BaHgn
сРЗб, РтЗт
0,9333
—
(И
Литература
1. Bruzzone G., Merlo F. // J. Less-Common Met. 1973. V. 30. N 2. P. 303—305.
2. landelli A., Palenzona A. // J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N 1. P. 1—6.
3. landelli A., Palenzona A. // J. Less-Common Met. 1968. V. 15. N 3. P. 273—284.
4. Bruzzone G., Fornasini M.L., Merlo F. // J. Less-Common Met. 1973. V. 30. N 3. P. 361-375.
В.П. Полякова
Cd—Li. КАДМИЙ-ЛИТИЙ
Диаграмма состояния системы Cd—Li, исследованной методами термического, микроскопического, дилатометрического, микрорентгеноспектрального анализов, измерения электросопротивления, представлена на рис. 495 по данным работ [X, 1].
Установлено, что литий и кадмий в жидком состоянии смешиваются неограниченно, а в твердом состоянии образуют три соединения (CdoLi, CdLi, CdLia) и твердые растворы на основе Cd и Li.
Соединение Cd3Li существует в интервале концентраций 20—29 % (ат.) Li и устойчиво при температуре до 370 °C. Соединение CdLi
Li.'Mna массе")
Рис. 495. Cd—Li
имеет широкую область гомогенности (40—78 % ат. Li) и плавится конгруэнтно при 549 °C по данным работы [1] или при 546 °C по данным работы [2]. Соединение CdLi3 существует в области концентраций 70—78 % (ат.) 1л и устойчиво при температуре до 272 °C.
Максимальная растворимость И в Cd при 507 °C составляет 30 % (ат.), при 25 °C — 20 % (ат.). Согласно работе [3] легирование кадмия литием практически не влияет на параметр решетки Cd. Параметр ОЦК решетки а лития уменьшается от 0,35093 до 0,34921 нм при введении 2,5 % (ат.) Cd [4]. Максимальная растворимость кадмия в твердом литии достигает 13,5 % (ат.) при температуре 255 °C.
Кристаллическая структура соединений системы Cd—Li представлена в табл. 329.
Таблица 3 2 9. Кристаллическая структура соединений системы Cd—Li [X]
Соединение
Прототип
Символ Пирсо- на, пр. гр.
Параметры решетки, нм
a
С
Cd3U
Mg
ЙР2, Р6л/ттс
0,3089
0,4899
CdLi (50,7 % ат. Li)
NaTl
cF\6, Fd3m
0,6701
—
CdLij (76,5 % ат. Li)
Cu
cF4, Fm3m
0,4259
—
Литература
Schurmann H, Moding H. // Giessereiforschung. 1984. Ed. 36. N 2. S. 53—66.
Van der Marel C., Vinte GJ.B., Hennephov J., Van der Lugt W. // J. Phys. Chern. Solids. 1982. V. 43. P. 1013-1014.
Farrar R.A., King H.W. // Metallography. 1968. N 1. P. 79—90.
Kellington S.H., Loveridge P., Titwan J.M. // Brit. J. Appl. Phys. (J. Phys. D.) 1969. V. 2. N 8. P. 1162-1171.
Л.Л. Зусман, Л.Е. Шелимова
Cd—Lu. КАДМИЙ—ЛЮТЕЦИЙ
Диаграмма состояния Cd—Lu не построена.
Растворимость Lu в жидком Cd в интервале температур 324— 557 °C описывается уравнением [1]
Idx = 7,328 - 7630 It2,
где х — Lu, % (ат.); t — температура, °C.
равновесии с жидким кадмием находится соединение LuCd6. Соединение CuCd возможно существует в узком интервале концентраций [Э, Ш, 1].
В системе обнаружено пять Интерметаллических соединений, структура которых приведена в табл. 330.
Таблица 3 3 0. Кристаллическая структура соединений системы Cd—Lu
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. ГР-
Параметры решетки, нм
Источник
а
ь
с
LuCd
CsCl
сР2, РтЗт
0,3640
—
—
[2]
LuCd2
CeCd2
hP3, Р3т1
0,4865
—
0,3882
[3]
LuCd3
ErCd3
—, Стет
0,7140
1,0517
0,4771
[4]
LuCd4
SmHCd45
cF448, F43m
2,1402
—
—
[4]
LuCd6
CeCd6
-, Im3
0,5376
—
—
[1]
(Be17Ru3)
сЛбО, 1тЗ
—
—
—
[М]
Литература
Johnson L, Schablaske R., Tani B., Anderson K. // Trans. AIME. 1964. V. 230. N 6. P. 1485-1487.
landelli A„ Palenzona A. // J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N 1. P. 1—6.
landelli A., Palenzona A. // J. Less-Common Met. 1968. V. 15. N 3. P. 273—284.
Bruzzone G., Fornasini M.L., Merlo F. // J. Less-Common Met. 1973. V. 30. N 3. P. 361-375.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
Cd—Mg. КАДМИЙ-МАГНИЙ
Изучению диаграммы состояния системы Cd—Mg посвящено большое число исследований, обзор которых дан в работах [X, 1, 2]. На рис. 496 представлена диаграмма состояния согласно работе [2]. Система характеризуется образованием непрерывного ряда твердых растворов (а). При температурах ниже линии солидус имеет место
M9i°h(ne массе) О10 го 30 40 5060 80100
Рис. 496. Cd—Mg
упорядочение с образованием трех фаз: a' (MgCd3), a"(MgCd) и a"'(Mg3Cd). В системе протекают две перитектоидные реакции — а + + а" = а' и а + а" = а'" при температурах 125 и 186 °C, соответственно. Температура максимума области упорядочения фазы а" соответствует 240 °C по данным работы [1] или 253 °C по данным работы [2].
Кристаллическая структура промежуточных фаз системы Cd—Mg представлена в табл. 331 [2].
Таблица 331. Кристаллическая структура соединений системы Cd—Mg
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
6
С
MgCd3 MgCd* Mg3Cd
Ni3Sn AuCd
Ni3Sn
hP8, P63/mmc сРА, Pmma hP8, P63/mmc
0,62335 0,50051
0,6313
0,32217
0,50450 0,52700
0,5074
*49,7 % (ат.) Mg.
Литература
1. Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства металлических систем. М.: Наука, 1979. Т. 4. 576 с.
2. Mozer Z., Gasior W., Wypartowicz J., Zabdyr L. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 1. P. 23-30.
Л.Л. Рохлин
Cd—Мп. КАДМИЙ-МАРГАНЕЦ
В литературе имеются данные о небольшой растворимости Мп в Cd [X]. Растворимость Мп чистотой 99,9 % (по массе) в жидком Cd чистотой 99,95 % (по массе) в интервале температур 328—652 °C описывается следующим уравнением [1]:
1gх = 1,263 - 3,054 Ю3/Тх + 0,4476 -10б/Т2, где х — атомная доля Мп; Т — температура, К.
Рис. 497. Cd—Мп
Данные термического анализа показали, что в богатых Cd сплавах протекает эвтектическая реакция при температуре 320,1 °C [1]. Предполагаемая диаграмма состояния со стороны Cd представлена на рис. 497 по данным работы [М].
Литература
Chasanov M.G., Hunt P.D., Johnson L, Feder H.M. // Trans. AIME. 1962. V. 224. N 5. P. 935-939.
Г.К. Алексеенко
Сй-Nto. КАДМИЙ—МОЛИБДЕН
Диаграмма Cd—Мо не построена.
По данным работ [1,2] Cd и Мо не взаимодействуют между собой при температурах до 1000 °C.
Литература
Raub Е., Plate W. // Z. Metallkunde. 1951. Bd. 42. N 3. S. 76-82.
Brewer L., Lamoreaux R.H. Energy Review. Special Issue N 7. ’’Molybdenum: Physlko-Chemical properties of its compounds and alloys". Vienna: International Atomic Energy Agency. 1980. P. 195—356.
КБ. Поварова
Cd—N. КАДМИЙ-АЗОТ
Диаграмма состояния Cd—N не построена.
По данным работы [X] азот не растворяется в кадмии при температуре до 400 °C ни в твердом, ни в жидком состоянии.
В системе обнаружены два соединения: Cd3N2 и Cd(N3)2 [Э]. Соединение Cd3N2 имеет ОЦК структуру типа Мп2О3 с параметром решетки а = 1,081 [2] и разлагается при температуре 320 °C [Э]. Соединение Cd(N3)2 имеет ромбическую структуру с параметрами решетки а = 0,782 нм, b = 0,646 нм, с = 1,604 нм [Э]. Распад этого соединения сопровождается взрывом.
Г.К. Алексеенко
Cd—Na. КАДМИЙ-НАТРИЙ
Диаграмма состояния Cd—Na построена по результатам термического и рентгеновского анализов и представлена на рис. 498 по данным работ [X, 1].
В системе образуются соединения Cd2Na и CduNa2 плавящиеся конгруэнтно при температурах 384 и 363 °C, соответственно, протекают три реакции эвтектического типа при температурах 288; 348; 95,4 °C.
Рентгеноструктурный анализ монокристаллов соединения Cd2Na показал, что оно имеет ГЦК решетку с параметром а = 3,056 нм
Рис. 498. Cd-Na
(пространственная группа Fd3m; 408 атомов Na и 784 атома Cd в элементарной ячейке) [Ш]. Соединение CdnNa2 имеет кубическую структуру типа Mg2Znn с параметром решетки а = 0,9322 нм (пространственная группа РтЗ) [2].
Литература
Weeks J.R., Davies Н.А. // AEC Report Conf. 660712—1, BNL — 10372. 1964. P. 23.
Корниенко B.H., Журавлев H.H. // Кристаллография. 1972. T. 17. № 4. С. 863-871.
Л.Л. Зусман
Cd—Nd. КАДМИЙ-НЕОДИМ
Диаграмма состояния Cd—Nd (рис. 499) построена по результатам ДТА в области концентраций 0—7 % (ат.) Nd [1]. Сплавы готовили путем длительной выдержки смеси чистых компонентов при температурах выше температуры плавления Cd до полного растворения Nd.
Растворимость Nd в жидком Cd по данным работы [1] приведена ниже:
Температура, °C 347386419457498
Растворимость Nd, %(ат.) 0,03270,1010,2420,571,44
Соединение NdCdn образуется по перитектической реакции Ж + + NdCdg •* NdCdjj при температуре 530 °C [1] и находится в равновесии с жидким Cd в области температур 347—500 °C.
CdNd,°/o (am.)
Рис. 499. Cd—Nd
В системе по различным данным образуются семь промежуточных фаз, кристаллическая структура которых дана в табл. 332.
Таблица 3 3 2. Кристаллическая структура соединений системы Cd—Nd
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
NdCd
CsCl
сР2, РтЗт
0,3811
—
[2]
NdCd2
CeCd2
hP3, Р3т1
0,5009
0,3469
[3, 4]
NdCd3
Fe3Al
—, Fm3m
0,7182
—
[4]
NdCd4
SmnCd4$
CF448, F43m
2,1783
—
[4]
NdzCdp
Pd|3Zn58
—, Pf^/mmc
1,561
1,544
[4]
NdCd6
Bel7Ru3 (CeCd6)
сЛбО, Im3
1,5625
—
[5]
NdCdu
BaHgn
сРЗб, РтЗт
0,9294
—
[Э]
Литература
Johnson J., Anderson К.Е., Blomquist A. // Trans. ASM. 1966. V. 59. N 2. P. 352-355.
Chao C.C., Duwez P. // J. Appl. Phys. 1966. V. 37. N 7. P. 2631-2632.
landelli A., Palenzona A. // J. Less-Common Met. 1968. V. 15. N 3. P. 273—284.
Bruzzone G., Fornasini M.L., Merlo F. // J. Less-Common Met. 1973. V. 30. N 3. P. 361-375.
Johnson J., Schlablaske R., Tani B., Anderson K.E. // Trans. AIME. 1964. V. 230. N 6. P. 1485-1487.
В.П. Полякова
Cd—Ni. КАДМИЙ-НИКЕЛЬ
Данные по диаграмме состояния Cd—Ni обобщены в работах [X, Ш]. На рис. 500 представлена диаграмма состояния, приведенная в работе [1], которая построена на основании обобщения литературных данных по фазовым равновесиям и их оптимизации с использованием модели идеальных растворов.
Рис. 500. Cd—Ni
В системе существуют два соединения Cd5Ni и CdNi, образующиеся по перитектическим реакциям при температурах 495 и 690 °C, соответственно. При температуре 318 °C протекает эвтектическая реакция Ж •* Cd + Cd5Ni. Взаимная растворимость Cd и Ni незначительна.
Соединение Cd5Ni имеет структуру типа CugAl4 с параметром решетки а = 0,9773 нм (пространственная группа Р^Зт), соединение CdNi — структуру типа Fe3W3C с параметром а = 1,387 нм (пространственная группа Fd3m) [ 1 ].
Литература
Shunk F.A., Nash Р. // Bull. Alloy Phase Diagrams. V. 8. N 2. P. 122—124, 183-184.
Г. К. Алексеенко
Cd-O. КАДМИЙ-КИСЛОРОД
В первых публикациях о взаимодействии кадмия с кислородом сообщается об образовании двух оксидов CdO и CdO2 [X, Э]. На рис. 501 представлена схематическая диаграмма состояния по данным работы [1], построенная на основе обобщения литературных данных по фазовым равновесиям в системе Cd—О в интервале концентраций 0—70 % (ат.) О, характер образования оксидов CdO и CdO2 не установлен. Растворимость кислорода в кадмии в жидком и твердом состоянии незначительна.
Рис. 501. Cd-O
Соединение CdO имеет решетку типа NaCl (символ Пирсона, сР8, пр. гр. Fm3m) с параметром а = 0,46951 нм, а соединение CdO2 — кубическую структуру типа пирита FeS2 (символ Пирсона cPVl, пр. гр. РаЗ) с параметром а = 0,5311 нм [1].
Литература
Wriedt Н.А. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987. V. 8. N 2. P. 140-147, 185-186.
Г.К Алексеенко
Cd-P. КАДМИЙ-ФОСФОР
Диаграмма состояния Cd—P не построена. В работе [X] сообщается о существовании двух фосфидов: Cd3P2 и CdP2. Фосфид Cd3P2 имеет тетрагональную решетку типа Zn3P2 с параметрами а = = 0,876 нм и с = 1,230 нм, фосфид CdP2 — тетрагональную решетку с параметрами а = 0,529 нм, с = 1,974 нм.
Г.К. Алексеенко
Cd—Pb. КАДМИЙ-СВИНЕЦ
Данные по диаграмме состояния Cd—Pb обобщены в работах [X, Э, Ш, 1, 2]. На рис. 502 представлена диаграмма состояния по данным работы [X]. Диаграмма эвтектического типа, эвтектика кристаллизуется при температуре 248 °C и содержании 72 % (ат.) РЬ. В работах [3, 4] установлено, что эвтектическая температура повышается до 428 °C при увеличении давления до 4 ГПа.
Рис. 502. Cd-Pb
Растворимость РЬ в Cd не превышает 0,14 % (ат.), а растворимость Cd в РЬ составляет 0,5; 1,5 и 2,5 % (ат.) при температурах 50; 130 и 200 °C, соответственно [Э].
Литература
Залкин В.М. // Журнал физической химии. 1972. Т. 46. № 1. С. 8—10.
Bale C.W., Pelton A.D. // Metall. Trans. 1983. V. 14. N 1-4. P. 77-83.
Pacey R.A., Metcalfe B., Clark J.B. // South Afr. J. Phys. 1979. V. 2. N 4. P. 125-128.
Clark J.B., Richter P.W. // High Pressure Science and Technology: Proc. 7-th Int. AIRAPT Conf., Le Creusot. 1979, Oxford: Pergamon Press, 1980. V. 1. P. 363—371.
Г.К. Алексеенко
Cd—Pd. КАДМИЙ—ПАЛЛАДИЙ
Диаграмма состояния Cd—Pd (рис. 503) построена по результатам термического, рентгеновского, микроскопического анализов, а также измерения магнитной восприимчивости [X]. В системе обнаружено шесть промежуточных фаз: а^, а!1 , р, у7, yj и у.
Растворимость Cd в твердом Pd составляет около 27 % (ат.). Растворимость Pd в твердом Cd незначительна. Кадмий образует с фазой у эвтектику при температуре 320,4 °C и содержании 0,3 % (по массе) Pd.
Рис. 503. Cd-Pd
Кристаллическая структура соединений, полученных закалкой от 800 °C, в области концентраций 40—70 % (ат.) Cd изучена в работе [1]. Параметры решетки р и aj фаз зависят от состава в пределах их областей гомогенности. В работе [1] полагают, что фаза а" является метастабильной. Со стороны Cd установлено существование трех фаз Юм-Розери (у, у,, у') с ОЦК структурой [X]. Фаза у существует в интервале концентраций приблизительно 80,7—83,3 % (ат.) Cd, а фаза yj (вероятно, с более низкой симметрией) — в интервале концентраций 77—80 % (ат.) Cd. Фаза у' представляет собой еще одну модификацию, образующуюся при содержании приблизительно 75 % (ат.) Cd. Границы областей существования этих фаз установлены путем измерения магнитной восприимчивости [X]. Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 333.
Таблица 3 3 3. Кристаллическая структура соединений системы Cd—Pd
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
С
0*
—
—
0,32308
—
При концентрации 56,8 % (ат.) Cd [1]
—
—
0,32520
—
При концентрации 59,2 % (ат.) Cd [1]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
С
/
«1
CuAu
tP4,
0,42349
0,35840
При концентрации 35,2 % (ат.) Cd [1]
Р4/ттт
0,42847
0,36390
При концентрации 52,0 % (ат.) Cd [1]
Yi
—
—
0,993
—
При концентрации 78,0 % (ат.) Cd [X]
У
Cu5Zng
с/52, 143 т
0,996
—
При концентрации 82,5 % (ат.) Cd [X]
‘Кубическая сингония.
Литература
1. Neuman J.P., Micula A., Chang Y.A. // Metall. Trans. 1982. V. A 13. N 7. P. 1123-1126.
Г.К Алексеенко, Л.Е. Шелимова
Cd-Po. КАДМИЙЧПОЛОНИЙ
Диаграмма состояния системы Cd—Ро не построена. В работе [Э] сообщено об образовании соединения CdPo с ГЦК структурой типа ZnS с параметром решетки а = 0,6665 (4) нм.
Растворимость Ро в Cd в твердом состоянии составляет 2,3* х10“н % (по массе [X].
Г.К. Алексеенко
Cd-Pr. КАДМИЙ-ПРАЗЕОДИМ
Фазовые равновесия в системе Cd—Рг изучены в работе [1] в области концентрации 0—7 % (ат.) Рг. На рис. 504 представлена диаграмма состояния согласно работе [М], построенная на основании данных работы [1] и результатов структурных исследований [2].
Сплавы готовили путем нагрева смеси компонентов до температуры, превышающей температуру плавления Cd, и выдерживали до полного растворения Рг при температуре 350—534 °C.
В системе установлено существование восьми соединений, состав и кристаллическая структура которых приведены в табл. 334 по данным работ [2, М]. Все соединения образуются по перитектическим реакциям. Данные термического анализа имеются только для температуры образования соединения Cd^Pr, согласно этим данным реакция Ж + Cd17Pr3 * CdnPr протекает при температуре 570 °C
Литература
Рис. 504. СсМ»г
П1. Энтальпия реакции
образования соединения CduPr составляет
288,7 кДж/моль (635-825 С) 11Ь^^ 35 % (ат.) при темпе-
Растворимосгь Рг^ в »и^Cdалдаческая структура соеди-
ратуре перитектическойи
нений приведена в табл.
т а 6 л и ц а 3 3 4. Кристаллическая структура соединении сисе
Символ
Параметры решетки, нм |
Источник
1 Соединение
1 Прототип 1
Пирсона, - пр. гр. _
а
С
~ 0,3830
—
[2]
[cdPr
[CsCl|
сР1, РтЗт
0,3445
Cd2Pr
|Cd2Ce
НРЗ,
0,5043
1 [21
Cd3Pr
BiF3
iP3ml сЯ6,
0,7182
—
12]
|BiU3
I Fm3m
lcd45Prn
|Cd45Smll
1сЕ448, F43m |hP142, 1Р63тс
2,1842
1 [2]
|CdJgPr13
|Zn$gGdl3 |ZnJgPul3
1,571
1,552
[2]
[Ml
|Cd6Pr
Cd6V
I сП 84,
Cdl7Pr3
|Bel7Ru3
|Zm3 1сЛ60,
1,5780
—
| [2]
|cduPr
HgnBa
|Zm3 1сР36,
0,9306
—
[2]
|РтЗт
Johnson I., Anderson K.E., Bloumquist R.A. // Trans. ASM. 1966. V. 59. N 2. P. 352-355.
Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Виша школа, 1982. 255 с.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский
Cd—Pt. КАДМИЙ—ПЛАТИНА
Диаграмма состояния Cd—Pt представлена на рис. 505 по данным работы [X]. Со стороны Cd установлено существование трех фаз Юм-Розери (у, Yj, у2), образующихся по перитектическим реакциям при температурах 670, 710 и 730 °C, соответственно. Области гомогенности этих фаз лежат в пределах: 82,5—85,5; 75,5—77,0 и 72,0— 74,0 % (ат.) Cd, соответственно. Соединение PtCd2 образуется по перитектической реакции при температуре 770 °C. Со стороны Pt
Рис. 505. Cd—Pt
существуют твердый раствор на основе Pt и фазы az, ^, области гомогенности которых определены рентгенографически, а также измерением магнитной восприимчивости. Превращение (Pt) * а' в области концентраций 20—25 % (ат.) Cd происходит между 600 и 550 °C.
В работе [1] проведены термодинамические расчеты фазовых равновесий в системе Cd—Pt в интервале температур 526—1016 °C с
28 Зак. 1534
использованием экспериментально определенных значений парциального давления паров кадмия.
Кристаллическая структура некоторых фаз, образующихся в системе Cd—Pt, представлена в табл. 335 [X].
Таблица 3 3 5. Кристаллическая структура соединений системы Cd—Pt
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Примечание
а
С
Y*
—
—
0,989(7)
—
При концентрации 83,9 % (ат.) Cd
PtCd2
А1В2
hP3, Рв/ттт
—
—
“1
CuAu
tP*, Р4/ттт
0,417(4)
0,381(5)
При концентрации 48,5 % (ат.) Cd
Кубическая сингония.
Литература
1. Kuo Shin-Hsin, Chang Y.A., Ipser H. // Z. Metallkunde. 1979. Bd. 70. N 1. S. 26-32.
Г.К. Алексеенко
Cd—Pu. КАДМИЙ^ТЛУТОНИЙ
Диаграмма состояния Cd—Pu построена по результатам термического, микроскопического и рентгеноспектрального анализов и приведена на рис. 506 по данным работ [Ш, 1]. Сплавы готовили из Cd чистотой 99,99 % (по массе) и Ри с содержанием примесей, % (по массе): 0,0215 С; 0,0075 Si; 0,006 Тс; 0,004 № и 0,0025 Ас.
В системе существуют четыре соединения: РиСбц, PuCd6, PuCd4 и PuCd2. Первые три соединения образуются по перитектическим реакциям при температурах 410, 730, 800 °C, соответственно. Соединение PuCd2 плавится конгруэнтно при 945 °C. При температуре 910 °C и содержании 40 % (ат.) Ри в системе имеет место монотек- тическая реакция. Установлено существование двухфазных областей PuCd2 с полиморфными модификациями Ри (е, б, у, Р и а), которые расположены при температуре ниже 650, 500, 320, 220 и 120 °C, соответственно.
Растворимость Ри в жидком Cd может быть представлена уравнениями:
1g х = 6,223 - 4282/Г
в интервале температур 355—399 °C
и 1gх = 5,148 - 5277/Г + 1,156 -106/Т2
Рис. 506. Cd-Pu
в интервале температур 399—632 °C [2], где х — Ри, % (ат.); Т — температура, К.
Соединение PuCdn имеет структуру типа BaHgn (символ Пирсона сРЗб, пр. гр. РтЗт) с параметром решетки а = 0,9282 нм, соединение PuCd6 — кубическую структуру типа GeCd6 с параметром решетки а = 1,559 нм [2].
Литература
Etter D.E., Martin L.B., Roesch D.L. et al. // Trans. AIME. 1965. V. 233. Nil. P. 2011-2013.
Johnson J., Chasanov M.G., Yonco R.M. // Trans. AIME. 1965. V. 233. N 7. P. 1408-1414.
Cd-Rb. КАДМИЙ-РУБИДИЙ
Диаграмма состояния Cd—Rb представлена на рис. 507 по данным работы [1]. В системе существует широкая область расслаивания, температура монотектической реакции соответствует примерно 500 °C. В системе установлено существование соединения Cd13Rb со структурой типа NaZn13 (символ Пирсона сМ12, пр. гр. Fm^c). Параметр решетки для сплава с содержанием 7,57 % (ат.) Rb а = = 1,391 нм [1].
О 1020 3090 50 60708090100
CdRb, °/о fam.)Rb
Рис. 507. Cd-Rb
Литература
Zintie Е., Haucke W. // Z. Electrochemie. 1938. Bd. 44. N 1. S. 104—111.
Л.Л. Зусман
Cd-Rh. КАДМИЙ-РОДИЙ
Диаграмма состояния Cd—Rh не построена. В системе предполагается образование соединения Rh5Cd2i [80,77 % (ат.) Cd] со структурой типа у латуни (пространственная группа R3m) [X].
Растворимость Rh в Cd составляет примерно 0,1% (по массе) при температуре 250 °C [1].
Литература
Александров Б.Н., Дукин В.В. // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1972. Т. 63 № 2(8). С. 648-659.
Cd—Ru. КАДМИЙ-РУТЕНИЙ
Диаграмма состояния Cd—Ru не построена. По результатам прогнозирования химических соединений с использованием ЭВМ сделан вывод о возможности существования соединений Cd2Ru и CdRu2 со структурами типа фаз Лавеса, а также соединений Cd3Ru, CdRu и CdRu3, тип структуры которых не определен [1].
Литература
Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1979. Т. 4. 576 с.
В.П. Полякова
Cd-S. КАДМИЙ-СЕРА
Диаграмма состояния Cd—S приведена на рис. 508 по данным работы [1]. Соединение CdS плавится конгруэнтно при 1475±15 °C. Растворимость S в Cd при температуре до 850—900 °C незначительна, а при температурах 950 и 1100 °C составляет 1,34 и 4,58 % (ат.), соответственно.
Рис. 508. Cd-S
В зависимости от способа получения сульфид кадмия при нормальном давлении имеет структуру типа вюртцита (символ Пирсона КРА, пр. гр. Р63тс) с параметрами решетки а = 0,41368(3) нм, с = = 0,67163(2) нм или сфалерита (символ Пирсона с№, пр. гр. ЕАЗтЛ с параметром а = 0,583 нм [Ш].
При высоких давлениях существует модификация со структурой типа NaCl (пространственная группа Г m3 m3, параметр решетки а составляет 0,527(1) нм при давлении 8,8 ГПа, 0,530 нм при давлении 1,95 ГПа и 0,532 нм при давлении 3,3 ГПа [Ш]. Других структурных изменений в CdS не наблюдается вплоть до давлений 20 ГПа.
Известна гексагональная политипная форма CdS (24 Н) с параметрами решетки а = 0,412(2) нм и с = 8,08(7) нм [Ш].
При давлении 6,5 ГПа синтезировано соединение CdS2 со структурой пирита (символ Пирсона КРА, пр. гр. P63mc) с параметром решетки а = 0,63032 нм [2].
Литература
Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1979. Т. 4. 576 с.
Hither Т.А., Bouchard R.J., Cloud W.H. et al. // Inorg. Chem. 1968. V. 7. N 12. P. 2208-2220.
Г.К, Алексеенко
Cd—Sb. КАДМИЙ-СУРЬМА
Данные по фазовым равновесиям в системе Cd—Sb обобщены в работах [X, Э, Ш]. На рис. 509 представлена диаграмма состояния по данным работы [1]. Сплавы были получены сплавлением в вакуумированных кварцевых ампулах Cd и Sb чистотой 99,99 и 99,999 % (по массе), соответственно. Исследование проводилось методами микроструктурного, рентгеновского и термического анализов. На равновесной диаграмме существует одно соединение CdSb, плавящееся конгруэнтно при 456 °C и образующее эвтектики с (Cd) и (Sb) при температурах 290 °C и 445 °C, соответственно. Область гомогенности CdSb лежит в пределах 49,95—50,25 % (ат.) Sb; 49,83— 50,30 % (ат.) Sb и 49,95—50,42 % (ат.) Sb при температурах 150, 250 и 350 °C, соответственно [2, 3].
В работе [4] построена Р—Т-диаграмма для CdSb стехиометрического состава. С повышением давления температура конгруэнтного плавления CdSb понижается.
По результатам исследования закаленных сплавов построена метастабильная диаграмма состояния, которая также представлена на рис. 509 штриховой линией [1]. В метастабильном состоянии обнаружены еще два соединения — Cd3Sb2 и Cd4Sb3. На диаграмме линия
Рис. 509. Cd-Sb:
7 _ стабильная диаграмма; И — метастабильная диаграмма
ЕР отвечает температурам кристаллизации соединения Cd3Sb2, которое при температуре 410 °C претерпевает перитектическое превращение. Ветвь РДС соответствует температурам кристаллизации второго метастабильного соединения Cd4Sb3.
Кристаллическая структура перечисленных соединений приведена в табл. 336.
Таблица 3 3 6. Кристаллическая структура соединений системы Cd—Sb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
CdSb
CdSb
оР16, РЬса
0,648(1)
0,826(1)
0,856(1)
[5]
CdgSb/
—
0,721
1,354
0,617
[X]
Cd4Sb"
—
0,81
—
1,30
[6]
*Моноклинная сингония, р - 100,23°. "Тетрагональная сингония.
Литература
У гай Я. А., Маршакова Т.А., Алейникова К.Б., Демина Н.П. Известия АН СССР. Неорганические материалы. 1967. Т. 3. № 8. С. 1360—1369.
Mayer H.W., Mikhail I., Schubert К. // J. Less-Common Met. 1978. V. 59. N 1. P. 43-52.
Махова M.K., Белоцкий Д.И., Коцюмаха М.П. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1978. Т. 14. № 2. С. 204—206.
Aptekar I.L., Belash LT., Pohyatvskii E.G. // High Temp—High Pressures. 1977. V. 9. N 6. P. 641-644.
Келоглы Ю.П., Федорко A.C. // Журнал структурной химии. 1964. Т. 5. № 2. С. 236-241.
Угай Я.А., Долгова Ю.Я., Зюбина Т.А. // Доклады АН СССР. 1961. Т. 138. № 4. С. 856-858.
Г. К. Алексеенко, Л.Е. Шеломова
Cd-Sc. КАДМИЙ-СКАНДИЙ
Диаграмма состояния Cd—Sc не построена. По данным работы [Ш] определена растворимость Cd в жидком Sc и обнаружено существование двух интерметаллических соединений Cd3Sc и CdSc. Систему исследовали методами термического, колориметрического, микроскопического и рентгеноструктурного анализов. Для получения сплавов использовали Cd и Sc чистотой 99,95 и 99,9 % (по массе), соответственно.
Растворимость Sc в жидком Cd по данным колориметрического анализа увеличивается от 1,05 до 7,05 % (ат.) Sc при повышении температуры от 348,8 до 606,4 °C. Данные о растворимости, подтвержденные металлографическими исследованиями, свидетельствуют о наличии перитектической реакции при температуре 422 °C. Площадки на термограммах, полученных при нагреве, соответствовали температуре 414 °C. Соединение Cd3Sc получали экстрагированием из расплава, закаленного с температуры 500 °C. Кристаллическая структура соединений Cd3Sc и CdSc приведена в табл. 337 [Ш].
Таблица 3 3 7. Кубическая структура соединений системы Cd—Sc
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, Пр. Гр,
Параметры решетки, нм
а
b
с
Cd3Sc
CdSc
Ni3Sn
CsCl
hP8, Р63/ ттс
сР2, РтЗт
0,6324-0,6330
0,3513(2)
0,4853
Cd-Se. КАДМИЙ-СЕЛЕН
Диаграмма состояния Cd—Se представлена на рис. 510 по данным работы [1]. В системе существует одно соединение CdSe, плавящееся конгруэнтно при 1239 °C. Соединение образует вырожденные эвтектики с Cd и Se при температурах 317 и 213 °C, соответственно. В интервале концентраций 73—99 % (ат.) Se имеет место расслаивание в жидком состоянии. Температура монотектической реакции составляет 991 °C.
Jf, "/«(по масса)
Рис. 510. Cd-Se
Соединение CdSe растворяет 0,010—0,015 % (ат.) Cd при температуре 317 °C и менее 0,002 % (ат.) Se при температуре 213 °C [1].
В зависимости от способа получения CdSe может существовать в двух модификациях — типа вюртцита или сфалерита. Первая модификация образуется при прямом синтезе из элементов, параметры решетки а = 0,4300 нм, с = 0,7010 нм (пр. гр. Рбд/nc). Вторая модификация (пр. гр. Р43т) получается осаждением из водных растворов и имеет параметр решетки а = 0,6084 нм [1].
Существует гексагональная 24-слойная политипная форма CdSe (24 Н) с параметрами а = 0,4291(1) нм, с = 8,43(5) нм [2].
В условиях высокого давления получена модификация CdSe со структурой типа NaCI (символ Пирсона сР8, пр. гр. Р/пЗ/п) с параметром решетки а = 0,554 нм (3,0 ГПа) [Ш1.
В работе [V-C] сообщается об образовании соединения CdSe2, полученном при давлении 6,5 ГПа, со структурой типа FeS2 (пирита) (символ Пирсона hP4, пр. гр. РаЗ) с параметром решетки а = = 0,6615 нм.
Литература
Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1979. Т. 4. 576 с.
Полупроводниковые халькогениды и сплавы на их основе / Н.Х. Абрикосов, В.Ф. Банкина, Л.В. Порецкая и др. М.: Наука, 1975. 220 с.
Г. К Алексеенко
Cd—Si. КАДМИЙ-КРЕМНИЙ
Диаграмма состояния Cd—Si (рис. 511) построена по данным работы [М]. Предположительно в системе при температуре 320 °C протекает нонвариантная реакция перитектического или эвтектического типа.
SiCd, "А (am.)Cd
Рис. 511. Cd-Si
Методом меченых атомов установлено, что растворимость Cd в Si в твердом состоянии при температуре 1200 °C составляет 2- Ю^-б- 10-5 % (ат.) [Э].
Cd^Sm. КАДМИЙ-САМАРИЙ
Фазовые равновесия в системе Cd—Sm исследовали в работе [1] в интервале концентраций 0—7 % (ат.) Sm и в работе [2] в интервале концентраций 0—50 % (ат.) Sm. Результаты этих исследований представлены на рис. 512. Сплавы готовили спеканием порошкообразных металлов Cd и Sm чистотой 99,999 % и 99,0 % (по массе), соответственно, в молибденовых контейнерах в атмосфере аргона и исследовали методами ДТА, микроскопического и рентгеноструктурного анализов.
Рис. 512. Cd—Sm
В системе обнаружено шесть интерметаллических соединений. Соединения CdSm, Cd2Sm и CdSm плавятся конгруэнтно при 1023, 910 и 798 °C, соответственно. Соединения CdgSm2, Cd6Sm и CdnSm образуются по перитектическим реакциям при температурах 742, 728 и 440 °C, соответственно. При содержании 38 % (ат.) Sm и температуре 865 °C, а также при содержании 24,5 % (ат.) Sm и температуре 780 °C в системе кристаллизуются две эвтектики.
Кристаллическая структура соединений дана в табл. 338.
Таблица 3 3 8. Кристаллическая структура соединений системы Cd-Sm [3]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
С
CdSm
CsCl
сР2, Pm3m
0,3782
—
Cd2Sm
Cd2Ce
№3, Р3т\
0,4977
0,3455
Cd4Sm
CU;Zng
ст, 743 m
2,1693
—
CdgSm2
Zn^Pu2
Рб^ттс
1,1551
1,536
Cd6Sm
Cd6Y
сЛ84, 7m 3
1,5572
—
CdHSm
Hg„Ba
сРЗб, Pm3m
0,9288
—
Литература
1. Johnson J., Anderson К.Е., Bloumquist RA. // Trans. ASM. 1966. V. 59. N 2 P. 352-355.
Bruzzone G., Fornasini M.L. // J. Less-Common Met. 1974. V. 37 N 2 P. 289—292.
Гладышевский ЕЛ., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский
Cd-Sn. КАДМИЙ-ОЛОВО
Обзор данных по фазовым равновесиям в системе Cd—Sn сделан в работах [X, Э, Ш]. Диаграмма состояния на рис. 513 приведена по данным работы [X]. В системе существует одно соединение (фаза р), которое образуется по перитектической реакции при температуре 223 °C. При температуре 177 °C в системе протекает эвтектическая реакция Ж * (Cd) + р. При температуре 133 °C фаза р претерпевает эвтектоидный распад на (Cd) и (Sn). Часть диаграммы состояния со стороны Sn подтверждена результатами работы [1].
Данные по растворимости Sn в твердом Cd приведены в работах [2, Ш]. Согласно работе [2] растворимость Sn в Cd составляет: 4,74; 2,64; 1,06; 0,3—0,4 % (ат.) Sn при температурах 176, 133, 100 и 20 °C, соответственно. Растворимость Cd в Sn при температуре 223 °C составляет 0,75 % (по массе) [Ш].
В работе [3] построены изобарические сечения р—Т—х-диаграммы состояния системы Cd—Sn при давлениях: 0,1 МПа, 1,2; 3 и 4 ГПа и
Рис. 513. Cd-Sn
показано, что с повышением давления эвтектическая температура повышается.
Фаза р имеет гексагональную решетку с параметрами а = = 0,32328 нм и с = 0,30023 нм при содержании 4,89 % (ат.) Cd и температуре 176 °C [X].
Литература
Nisikava S. // Seisan Kenkyu. Monthly J. Inst. Inlustr. Sci. Univ. Tokyo. 1968. V. 20. N 10. P. 524—525, 528.
Глазов B.M., Корольков Г.А., Чистяков Ю.Д. // Изв. АН СССР. ОТН. 1955. № 12. С. 131-135.
Clark J.B., Richter P.W. // High Pressure Science and Technology: Proc. 7th Int. AIRAPT Conf. Le Creusot. 1979. Oxford: Pergamon Press, 1980. V. 1. P. 363—371.
Г.К. Алексеенко
Cd-Sr. КАДМИЙ-СТРОНЦИЙ
Фазовые равновесия в системе Cd—Sr исследованы методами термического, микроскопического и рентгеноструктурного анализов, а также измерением магнитных свойств сплавов в работах [X, 1—4]. Диаграмма состояния Cd—Sr представлена на рис. 514 в основном по данным работы [2], в которой сплавы были получены в дуговой печи из Cd и Sr чистотой 99,97 % и 99,5 % (по массе), соответственно.
В системе образуются шесть соединений, из которых два — Cd2Sr и Cd58Sr13 плавятся конгруэнтно при 730 и 629 °C, соответственно, а остальные — Cd^Sr, Cd6Sr, CdSr и CdSr2 образуются по перитектическим реакциям (табл. 339). Области гомогенности у всех перечисленных соединений практически отсутствуют. Температуры трех эвтектических реакций, протекающих в системе, даны в табл. 339.
Рис. 514. Cd—Sr
Кристаллическая структура соединений, образующихся в системе Cd—Sr, представлена в табл. 340.
Таблица 3 3 9. Нонвариантные реакции в системе Cd—Sr [2]
Реакция
Содержание Sr в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Ж - (Cd) + Cd„Sr
= 0;
= 0;
8,3
321
Ж + Cd6Sr - CdnSr
” 8,3;
14,3;
8,3
531
Ж + CdJgSr|3 >» Cd6Sr
= 14,3;
18,3;
14,3
600
Ж - Cd5gSr13 + Cd2Sr
23,5;
18,3;
33,3
597
Ж + Cd2Sr - CdSr
= 50;
33,3;
50
580
Ж + CdSr - CdSr2
70;
50;
66,7
430
Ж - CdSr2 + (Sr)
80;
66,7;
100
384
Таблица 3 4 0. Кристаллическая структура соединений системы Cd4Sr
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
CdHSr
BaCd|,
(748, 1^1 amd
1,198
1,202
—
0,767
0,769
[2]
[X]
Cd6Sr
Cd6Y
С7184, 7m 3
1,604
—
—
[2]
Cd2Sr
Cu2Ce
0/12, Imma
0,5046
0,8008
0,8451
[2]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
ь
с
Cd5gSr13-
Zn5gPu13
API 42, P63/mmc
1,6068
—
1,5910
[X]
[4]
CdSr
CsCl
сР2, РтЗт
0,4025
0,4011
—
—
[2]
[X, 1, 2]
Cd3Sr5
B3Cr5
(732, 74/тст
—
—
—
[3]
Литература
Laube Е., Nowotny Н. // Monatsh. Chern. 1963. Bd. 94. S. 851—856.
KOster W., Meixner J. И г. Metallkunde. 1965. Bd. 56. N 10. S. 695-703.
Bruzzone G. // Gazz. Chim. ital. 1972. V. 102. P. 234-240.
Bruzzone G., Merlo F. // J. Less-Common Met. 1982. V. 85. N 2. P. 285—306.
Л.Е. Шеломова
Cd—Tb. КАДМИЙ—ТЕРБИЙ
Диаграмма состояния Cd—Tb не построена. Согласно работе [Э] растворимость ТЬ в жидком Cd в интервале температур 321—535 °C описывается уравнением
1g х = 3,296 - 1415/t,
где х — ТЬ, % (ат.); t — температура, °C.
В равновесии с жидким Cd находится соединение Cd6Tb, имеющее узкую область гомогенности [Ш].
В системе Cd—Tb существует шесть соединений, кристаллическая структура которых приведена в табл. 341.
Таблица 341. Кристаллическая структура соединений системы Cd—Tb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
Ь
С
CdTb
CsCl
сР2, РтЗт
0,3720
—
—
[1]
Cd2Tb
Cd2Ce
НРЗ,
0,4905
—
0,3450
[1]
или
Анти Cdl2
P3ml
[М]
pCd3Tb
Mg3Cd или Ni3Sn
hP8, Р63/ттс
0,6595
—
0,5923
[1]
[М]
aCd3Tb
Cd3Fr
Стет
0,6963
1,097
0,4851
[1]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
Cdl7Tb3
Cd6Tb
Be17Ru3
Cd6V
с/160, 1тЗ
с1Ш,
1тЗ
1,5494
—
[1]
[М]
Литература
1. Гладышевский Е.И., БодакО.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский
Cd-Tc. КАДМИЙ-ТЕХНЕЦИЙ
Диаграмма состояния Cd—Тс не построена. Никакого взаимодействия между металлами не наблюдалось после выдержки Тс в жидком Cd при температуре 500 °C в течение четырех дней [Ш].
Г. К. Алексеенко
Cd-Te. КАДМИЙ-ТЕЛЛУР
Обзор данных по фазовым равновесиям в системе Cd—Те представлен в работах [X, Э, Ш]. На рис. 515 приведена диаграмма состояния системы Cd—Те, построенная в работе [1] на основании результатов термического анализа. Температура плавления соедине-
ния CdTe соответствует 1092 °C по данным работы [1] или 1098 °C по данным работы [Э]. Максимум на кривой ликвидус смещен в сторону избытка теллура относительно стехиометрического состава на 4- 10“4 % (ат.) [2]. Соединение CdTe имеет узкую область гомогенности: при 727 °C она простирается на 2- 10”4 % (ат.) как в сторону избытка Cd, так и в сторону избытка Те [2].
Вырожденные эвтектики со стороны Cd и Те имеют температуру плавления чистых металлов. Результаты термодинамических расчетов фазовых равновесий в системе Cd—Те [Э] находятся в хорошем согласии с экспериментальными данными.
Температура плавления CdTe понижается с увеличением давления [4]. Соединение CdTe может существовать в двух модификациях: в структуре типа вюртцита и сфалерита. Модификация со структурой типа сфалерита (символ Пирсона cF8, пр. гр. F43m) имеет параметр решетки а = 0,6482(2) нм или а = 0,6488(2) нм [Ш]. Параметры решетки модификации типа вюртцита (символ Пирсона ИРА, пр. гр. Рб^/тсУ. а = 0,457 нм и с = 0,747 нм [2].
Согласно работе [Э] при осаждении из газовой фазы может образоваться 12-слойная гексагональная форма (12 Н) с параметрами а = = 0,460(2) нм и с = 4,51 нм.
Литература
Lorenz M.R. И J. Phys. Chern. Solids. 1962. V. 23. N 7. P. 939-947.
Полупроводниковые халькогениды и сплавы на их основе / Н.Х. Абрикосов, В.Ф. Банкина, Л.В. Порецкая и др. М.: Наука, 1975. 220 с.
Sundman В., Argen J. // Alloy Phase Diagrams, Symp. Boston. Nov. 1982. New-York: Elsevier Science Publishing Co. 1983. P. 115—127-
Ротнер Ю.М., Суранов A.B., Ворона Ю.В. // Влияние высоких давлений на вещество: Материалы 2-го Украинского республиканского семинара. Киев, 1978. С. 72-75.
Г.К. Алексеенко, Л.Е. Шеломова
Cd-Th. КАДМИЙ-ТОРИЙ
На рис. 516 представлена диаграмма состояния Cd—Th, построенная по данным работы [1] на основании результатов ДТА, рентгеновского и микроскопического анализов. Сплавы получали из Cd и Th чистотой 99,999 % и 99,8 % (по массе), соответственно, в высокочастотной печи в атмосфере аргона в заваренных молибденовых тиглях.
В системе образуются шесть соединений, из которых только ThCd2 плавится конгруэнтно при 995 °C, а остальные пять соединений — ThCd, ThCd3, Th6Cd23, ThCd5 и ThCdn образуются по перитектическим реакциям при температурах 930, 895, 780, 740 и 525 °C, соответственно. В работе [2] предполагается существование семи промежуточных фаз в области составов до 50 % (ат.) Th:
Рис. 516. Cd-Th
ThCdn, ThCd5, ThCd3 5, ThCd3, ThCd2, ThCd1>5 и ThCd, образующихся по перитектическим реакциям при температурах 568, 781, 827, 880, 907, 945 и 965 °C, соответственно.
Согласно работе [2] температурная зависимость растворимости Th г жидком Cd в интервале температур 326—569 °C описывается уравнением
1g х = 7,349 - 5458/Т,
а в интервале температур 661—748 °C 1gх = 7,705 - 10142IT + 3,688 • 106/Т2, где х — Th, % (по массе); Т — температура, К.
В системе протекают две реакции эвтектического типа: Ж * (aTh) + ThCd при температуре 910 °C и содержании 53,5 % (ат.) Th и Ж « ThCdn + (Cd) при температуре 315 °C и содержании 1 % (ат.) Th [1].
Кристаллическая структура соединений, образующихся в системе Cd—Th, представлена в табл. 342.
Таблица 342. Кристаллическая структура соединений системы Cd—Th
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
С
ThCdn
BaHgn
сРЗб, Pm3m
0,9275
0,9274
—
—
[1]
[3]
ThCd5
EuMg5
P63/mmc
0,9801
0,9812
—
1,0113
1,0102
[1]
[4]
Th6Cd23
Th6Mn23
сГИб,
1,4142
—
—
[1]
Fm3m
ThCd,
Ni3Sn
hP8, Р63/ттс
0,6778
—
0,4933
[1]
ThCd2
aib2
hP3, Рб/ттт
0,4988*
—
0,3537*
[1]
0,5002**
—
0,3517**
[1]
0,5011***
—
0,3501***
[1]
0,5005
—
0,3514
[Э]
ThCd
ThCd
оР24, Ртд2
1,173
0,993
0,606
[1]
*Co стороны избытка Cd. Стехиометрический состав. Co стороны избытка Th.
Литература
Palenzona О., Cirafici S. И J. Less-Common Met. 1981. V. 77- N 2. P. 215-220.
Bates J., Ader M., Meisenhelder J. et al. // J. Less-Common Met. 1981. V. 77. N 2. P. 205-213.
Bruzzone G., Fornasini M.L., Merlo F. // J. Less-Common Met. 1973. V. 30. N 3. P. 361-375.
Fornasini M.L. // J. Less-Common Met. 1971. V. 25. N 3. P. 329-336.
Г.К. Алексеенко
Cd-Ti. КАДМИЙ-ТИТАН
Диаграмма состояния Cd—Ti построена в работе [1] на основании обобщения результатов ДТА, микроструктурного и рентгеновского анализов (рис. 517). В системе существуют два соединения с узкими областями гомогенности Ti2Cd и TiCd, образующиеся по перитектическим реакциям при температуре между 800 и 900 С (Ti2Cd) и температуре 620 °C (TiCd). Со стороны Cd имеется вырожденная эвтектика. о/
Растворимость Cd в pTi достигает 30 % (ат.), а в аТ1 — 6,5 /0 (ат.). Кадмий снижает температуру полиморфного перехода в Ti до 785 °C [1]. По данным химического анализа растворимость Ti в жидком Cd изменяется от 0,0119 % (по массе) при температуре 339 °C до 0,064 % (по массе) при температуре 620 °C [Щ.
Данные по кристаллической структуре соединений Ti2Cd и TiCd приведены в табл. 343 [Ш].
Таблица 3 4 3. Кристаллическая структура соединений системы Cd—Ti
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
С
Ti2Cd
MoSi2
116, iMvnmm
0,2815
1,342
TiCd
TiCu
tP^, PMnmm
0,2904
0,8954
Литература
1. Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1979. Т. 4. 576 с.
В.П. Полякова
Cd-Tl. КАДМИЙ—ТАЛЛИЙ
Диаграмма состояния Cd—Т1 представляет простую диаграмму эвтектического типа без образования промежуточных фаз [X, Э, Ш]. На рис. 518 приведена диаграмма состояния, построенная в работе [1] на основании результатов ДТА. Эвтектическая реакция Ж * « (Cd) + (рТ1) протекает при температуре 201,6 °C и содержании 71 % (ат.) Т1 по данным работы [1] или при температуре 203,5 °C и содержании 73 % (ат.) Т1 согласно работе [Э]. Температура эвтек-
CdTl°/.(am.)П
Рис. 518. Cd-Tl
тоидного распада (pTl) * (aTl) + (Cd) соответствует 158 °C поданным работы [1] или 165 °C по данным работы [Э]. Положение эвтектоидной точки отвечает 95,8 % (ат.) Т1 согласно работе [1] и 97 % (ат.) Т1 согласно работе [Э].
Максимальная растворимость Т1 в Cd составляет менее 0,3 % (ат.) [1]. По данным работы [Ш] при температуре до 150 °C Т1 практически нерастворим в Cd. Максимальная растворимость Cd в РТ1 равна 5,6 % (ат.), а в аТ1 — примерно 2 % (ат.) [1]. По данным измерения электросопротивления растворимость Cd в Т1 составляет: 2,25; 1,75; 0,75 и 0,5 % (ат.) Cd при 150, 130, 90 и 50 °C, соответственно [Ш].
Влияние давления на фазовые равновесия в системе Cd—Т1 изучено в работе [2]. При увеличении давления эвтектическая температура возрастает (до =343 °C при давлении 3,3 ГПа), а температура эвтектоидного распада изменяется с ростом давления по кривой с максимумом (168,7 °C при давлении 0,69 ГПа).
Литература
Predel В. // Z. Metallkunde. 1964. Bd. 55. N 9. S. 530-536.
Clark J.B., Richter P.W. // High Pressure Science and Technology: Proc. 7-th Int. AIRAPT Conf. Le Creusot. 1979. Oxford: Pergamon Press, 1980. V. 1. P. 363—371.
Г.К. Алексеенко
Cd-Tm. КАДМИЙ-ТУЛИЙ
Диаграмма состояния Cd—Tm не построена. Согласно работе [М] в системе существует пять соединений: TmCd, TmCd2, TmCd3, Tm11Cd45 и TmCd6. Предположительно существование эвтектики (Tm) + TmCd с температурой плавления, лежащей в интервале температур 1021—1103 °C. Наиболее богатое Cd соединение TmCd6 существует в узком интервале концентраций [Ш].
Растворимость Tm в жидком Cd описывается уравнением
lg[Tm, % (ат.)] = 3,488 - 2514/t,
где t — температура, °C [Э].
Кристаллическая структура соединений представлена в табл. 344.
Таблица 3 4 4. Кристаллическая структура соединений системы Cd—Tm
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
TmCd
CsCl
сР2, РтЗт
0,3663
—
—
(И
TmCd2
CeCd2
№3, Р3т1
0,4880
—
0,3413
[2]
TmCd3
ErCd3
—, Стет
0,7103
1,0617
0,4795
[3]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
ь
с
TmnCd45
SmnCd45
CF448
2,1427
—
[3]
TmCd6
CeCd6
—, /m3
1,5411
—
—
[4]
TmCd6
CeCd6
с/160,
—
[М]
Ru3Bel7
/m3
Литература
Chao C.C., Duwez P. // J. Appl. Phys. 1966. V. 37. N 7. P. 2631—2632.
landelli A., Palenzona A. // J. Less-Common Met. 1968. V. 15. N 3. P. 273—284.
Bruzzone G., Fornasini M.L., Merlo F. // J. Less-Common Met. 1973 V 30 N 3 P. 361-375.
Johnson L, Schablaske R., Tani B., Anderson K. // Trans. AIME 1964 V 230 N 6. P. 1485-1487.
В.П. Полякова
Cd-U. КАДМИЙ-УРАН
Диаграмма состояния Cd—U, представленная на рис. 519, построена на основании обобщения имеющихся в литературе данных ДТА, металлографического, рентгеноструктурного и химического анализов. В системе обнаружено одно соединение UCdn, образующееся по
V, Ve (по массе)
перитектической реакции при температуре 472,9 °C. Со стороны Cd имеется вырожденная эвтектика; эвтектическая точка лежит при температуре 320,6 °C и содержании 0,032 % (ат.) U [Э].
Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии незначительна. Кривая ликвидус в интервале температур 473—600 °C имеет ретроградный характер. Часть диаграммы состояния со стороны U нуждается в уточнении.
Соединение UCdn имеет структуру типа BaHgn (символ Пирсона сРЗб, пр. гр. РтЗт) с параметром решетки а = 0,9289 нм [Э].
Г. К. Алексеенко
Cd-V. КАДМИЙ—ВАНАДИЙ
Диаграмма состояния Cd—V не построена. По данным работы [Ш] растворимость V в жидком Cd при температуре 650 °C составляет менее 0,2- 10-4 % (по массе) [менее 4,4- 10~3 % (ат.)].
В работе [1] получено соединение V3Cd2, которое кристаллизуется в структуре типа Cr3Si (символ Пирсона сР8, пр. гр. РтЗп) с параметром а = 0,4943 нм.
Литература
Holleck Н., Nowotny Н., Benesovsky F. // Monatsh. Chern. 1963. Bd. 94. N 2. S. 473-476.
В.П. Полякова
Cd-Y. КАДМИЙ—ИТТРИЙ
Диаграмма состояния Cd—Y (рис. 520) построена в работе [1] в интервале концентраций 50—100 % (ат.) Cd по результатам ДТА, микроструктурного и рентгеновского анализов. Для получения сплавов использовали Cd чистотой 99,95 и 99,999 % (по массе) и Y чистотой 99,9 % (по массе).
В исследованном интервале концентраций установлено существование пяти промежуточных фаз, из которых YCd6, YCd4, YCd3 и YCd2 образуются по перитектическим реакциям при температурах 710, 760, 810 и 1015 °C, соответственно. Согласно работе [М] соединению YCd4 может быть приписана формула Y11Cd45. Предположительно соединение YCd плавится конгруэнтно при температуре выше 1300 °C. Взаимная растворимость компонентов и области гомогенности промежуточных фаз не определялись. Эвтектическая реакция Ж * # (Y) + YCd протекает предположительно при температуре 965 °C; эвтектическая точка соответствует 32 % (по массе) Cd. Со стороны Cd имеется вырожденная эвтектика при температуре 321 °C [1].
Рис. 520. Cd-Y
В работе [2] при содержании 81,7 % (ат.) Cd установлено одно соединение Y2Cdg, которое, вероятно, образуется по перитектической реакции при температуре ниже 760 °C [М].
Данные по кристаллической структуре соединений представлены в табл. 345.
Таблица 3 4 5. Кристаллическая структура соединений системы Cd—Y
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
YCd
CsCL
сР2, РтЗт
0,3707
0,3722
—
—
[Ш] [3]
YCd2
CeCd2
hP3, P3ml
0,4879
—
0,3500
[4]
YCd3
ErCd3
Стет
0,7044
1,0864
0,4837
[2]
YCd4
SmnCd45
cF44S, F43m
2,1492
—
—
[1]
Y2Cd9 (Yl3Cd58)
Pul3^58
Р63/ттс
1,535
—
1,524
[2]
YCd6
Ru3Be17
с! 160,1тЗ
1,5479
—
—
[1, 5]
Литература
Ryba E, Kejriwal P.K., Elmendorf R. // J. Less-Common Met. 1969. V. 18. N 4. p. 419-422.
Bruzzone G., Fornasini M.L., Merlo F. // J. Less-Common Met. 1973. V. 30. N 3. P. 361-375.
Chao C.C., Duwez P. // J. Appl. Phys. 1966. V. 37. N 7. P. 2631-2632.
Elmendorf E, Ryba E // Acta Crystallogr. 1968. V. 24. N 3. P. 462—463.
Larson A.C., Cromer D.T. // Acta Crystallogr. B. 1971. V. 27. N 10. P. 1875-1879.
В.П. Полякова
Cd-Yb. КАДМИЙ-ИТТЕРБИЙ
Диаграмма состояния Cd—Yb (рис. 521) построена по результатам ДТА, микроскопического и рентгеновского анализов с использованием Cd и Yb чистотой 99,999 % и 99,9 % (по массе) [1].
О 10 ?О 30 S0 506070 во 90 100
¥6Cd, •/. (am.)cd
Рис. 521. Cd—Yb
В системе установлено существование шести промежуточных фаз, из которых YbCd, YbCd2, YbCd, 6 (Yb14Cd51) и YbCd5 7 плавятся конгруэнтно при температурах 796, 703, 655 и 636 °C, соответственно. Соединения Yb3Cd8 и YbCd6 образуются по перитектическим
реакциям при температурах 654 и 614 °C, соответственно. Соединение YbCd2 существует в двух модификациях, температура полиморфного перехода соответствует 695 °C.
Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии незначительна. Растворимость Yb в жидком Cd в интервале температур 326—504 °C описывается уравнением [Э]
1gх = 2,922 - 1957It,
где х — Yb, % (ат.); t — температура, °C.
Кадмий снижает температуру полиморфного перехода Yb с 760 до 696 °C [1]. Нонвариантные реакции эвтектического типа, протекающие в системе Cd—Yb, представлены в табл. 346.
Кристаллическая структура промежуточных фаз в системе Cd—Yb приведена в табл. 347.
Таблица 3 4 6. Нонвариантные реакции в системе Cd—Yb [1]
Реакция
Содержание Cd в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Ж - (aYb) + YbCd
22,3; = 0;50
467
Ж - YbCd + pYbCd2
61,2;50;66,7
680
Ж - Yb3Cdg + YbCd3 6
75,0;72,7;78,3
648
Ж - YbCd3 6 + YbCd5 7
82,5;78,385,0
627
Ж - YbCd6 + (Cd)
99,0;85,7; = 100
317
Таблица 3 4 7. Кристаллическая структура соединений системы Cd—Yb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
YbCd
CsCl
сР2, РтЗт
0,3809
—
[1]
aYbCd2
MgZn2
hP6O, Pb3/mmc
0,5989
0,9597
[1]
Yb3Cdg
Eu3Cdg
—
—
—
[1]
YbCd3 6
GdAg3 6
АР68, Рб/т
1,3441
0,9655
[1]
YbCd6
YbCd6
с7176, /m3
1,5638
1,5644
—
[1] [Ш]
Литература
1. Palenzona А. // J. Less-Common Met. 1971. V. 25. N 4. P. 367—372.
В.П. Полякова, Л.Е. Шеломова
Cd—Zn. КАДМИЙ—ЦИНК
Диаграмма состояния Cd—Zn (рис. 522) построена по результатам ДТА, микроструктурного, рентгеновского, термодинамического анализов, а также измерения физических свойств [X, 1]. Диаграмма состояния является диаграммой эвтектического типа с ограниченными областями твердых растворов на основе компонентов. Координаты эвтектической точки соответствуют 266 °C и 26,5 % (ат.) Zn [X].
Рис. 522. Cd—Zn
Растворимость Zn в Cd составляет 5,0; 2,9 и 1,2 % (ат.) при температурах 266, 200 и 140 °C, соответственно. Кривая солидуса со стороны Zn носит ретроградный характер с максимумом растворимости 1,5 % (ат.) Cd при температуре 350 °C. Растворимость при более низких температурах 266, 200 и 150 °C составляет 1,3; 1,05 и 0,41 % (ат.) Cd, соответственно [X].
Расчет диаграммы состояния при совместном использовании теории псевдопотенциала и термодинамической теории возмущения подтверждает положение фазовых областей в системе Cd—Zn [2].
Литература
Вол Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1979. Т. 4. 576 с.
Ланда А.И., Панин В.Е. // Диаграммы состояния в материаловедении: Материалы 2-й Всесоюзной школы. Киев: Ин-т проблем материаловедения. 1984. С. 209—216.
В.П. Полякова
Cd—Zr. КАДМИЙ—ЦИРКОНИЙ
Диаграмма состояния Cd—Zr не построена. По данным работ [X, Э, III, 1—4] в системе обнаружено пять промежуточных фаз: ZrCda, ZrCd2, ZrCd, Zr3Cd2 и Zr2Cd. Предположительно, ближайшая к Cd фаза, вероятно, ZrCd, образуется по перитектической реакции при температуре 452 °C [Ш].
Растворимость Zr в твердом Cd не определялась. Растворимость Zr в жидком Cd в интервале температур 350—600 °C составляет: 0,05; 0,22; 0,37 % (ат.) Zr при температурах 350, 450 и 550 °C, соответственно [Ш]. В работах [Э, 4] отмечается большая растворимость Cd в а и pZr — 15—17 % (ат.).
Рис. 523. Cd-Zr
Кадмий повышает температуру полиморфного перехода в Zr, которая проходит через максимум при 13 % (ат.) Cd (рис. 523). Существование максимума приводит к протеканию эвтектоидной реакции (pZr) ₽ (aZr) + Zr2Cd при температуре 905 °C [4]. Добавки Cd уменьшают параметры решетки а и caZr [Э, 4].
Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 348.
Таблица 3 4 8. Кристаллическая структура соединений системы Cd—Zr
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
ZrCd3
CuTi3
Р4/ттт
0,4418 0,44151
—
0,4301 0,43073
[1]
[2, 3]
ZrCd2*
—
РаЗ
0,43768
—
—
[2, 3]
РпЗ
0,4377
—
—
[1]
ZrCd
TiCu
tP4, Р4/ттт
0,314
—
0,875
[1]
Zr3Cd2
Cd2Zr3
оР5, Рттт
0,786
0,652
0,530
[2, 3]
Zr2Cd
Zr2Cu
—
0,315
—
1,337
[1]
Кубическая сингония.
Литература
1. Rossteutscher W., Schubert К. // Z. Metallkunde. 1965. Bd. 56. N 10. S. 730-734.
2. Arunsingh B.D., Dayal B. // Acta Crystallogr. B. 1969. V. 25. N 5. P. 1010—1011.
3. Arunsingh B.D., Dayal В. П Z. Metallkunde. 1969. Bd. 60. N 7. S. 610—613.
4. FryeJ.H., Betterton J.O., Easton D.S. // Acta Metall. 1972. V. 20. N 10. P. 1183-1195.
ЛА. Третьяченко
Се-Со. ЦЕРИЙ—КОБАЛЬТ
Изучению фазовых равновесий в системе Се—Со посвящены многочисленные исследования [X, Э, Ш, 1—4]. Исследования проводили методами ДТА, микроструктурного и рентгеноструктурного анализов. Для получения сплавов использовали Се и Со чистотой 99,9 и 99,99 % (по массе), соответственно [1, 3].
Согласно работе [1] в системе существует шесть соединений, из которых только Се^Сои плавится конгруэнтно при 445 °C, а остальные соединения СеСо2, СеСо3, Се2Со7, СеСо5 и Се2Со17 образуются по перитектическим реакциям при температурах 1050, 1115, 1155, 1215 и 1230 °C, соответственно.
Согласно работе [3] в интервале концентраций 75—100 % (ат.) Со существуют четыре соединения Се2Со7, Се5Со19, СеСо5 и Се2Со17. Соединения СеСо5 и Се2Со17 плавятся конгруэнтно и имеют заметные области гомогенности. Область гомогенности соединения
Рис. 524. Се-Со
СеСо55+х простирается от 83,6 до 85,7 % (ат.) Со, а соединения Се2Со17 от 88,3 до 90,0 % (ат.) Со [2].
Конгруэнтный характер плавления соединений СеСо5+х и Се2Со17 подтвержден в работе [4]. Согласно работе [4] в системе существует семь соединений, из которых соединения Се24Соц, СеСо^ и Се2Со17 плавятся конгруэнтно при температурах 440, 1224 и 1233 °C, соответственно. Соединения СеСо2, СеСо3, Се,Со7 и Се5Со1д образуются по перитектическим реакциям при 1036, 1081, 1125 и 1145 °C, соответственно.
Таким образом, в настоящее время надежно установлено существование семи соединений в системе Се—Со, в том числе и соединение Се5Со1д, которое не было обнаружено в работе [1]. Так же, в отличие от данных работы [1], в работах [3, 4] установлен конгруэнтный характер плавления соединений СеСо5 и Се2Со17, причем
температуры плавления этих соединений [4] близки к температурам перитектических реакций, указанных в работе [1].
На рис. 524 представлена диаграмма состояния, построенная на основе обобщения результатов исследований [1—4]: в интервале концентраций 0—70 % (ат.) Со — по данным работы [1] и в интервале концентраций 70—100 % — по данным работ [2—4].
Нонвариантные реакции эвтектического типа, протекающие в системе Се—Со, представлены в табл. 349.
Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии незначительна: по данным работы [4] растворимость Се в Со при температуре 100 °C составляет менее 0,05 % (ат.).
Кристаллическая структура соединений представлена в табл. 350.
Таблица 3 4 9. Нонвариантные реакции в системе Се—Со
Реакция
Содержание Со в фазах, % <ат.)
Температура, °C
Источник
Ж
" (уСе) + Се24Соп
23,5; - 0;30,5
424
Ш
24,1; = 0;30,5
418
[4]
Ж
* Се24Соц + СеСо2
35,0; 30,5;66,7
440
[1]
34,0; 30,5;66,7
435
[4]
Ж
СеСо5 + Се2Со17
85,8; 83,5;89,5
1205
[4]
Ж
*» Ce2Cot7 + (Со)
92,9; 89,5; = 100
1215
[4]
Литература
Buschow K.H.J. // Philips Res. Rep. 1971. V. 26. N 1. P. 49-64.
Khan Y. // Acta Crystallogr. B. 1974. V. 30. N 6. P. 1533-1537.
Khan Y. // J. Less-Сошшоп Met. 1974. V. 34. N 2. P. 191-200.
Zhuang Yu-zhi, Guan Xiao-hua, Jin Xi-mei // Proc. Sth Nat. Symp. Phase Diagr. Wuhan. Nov. 18-21, 1988: Dig. - [Wuhan, 1988]. P. 32.
Larson A.C., Cromer D.T. Ц Acta Crystallogr. 1962. V. 15. N 12. P. 1224-1227.
Ross J.W., Cranglc J. // Phys. Rev. 1964. V. 133. N 2A. P. 509-510.
Ostertag W. H Trans. AIME. 1967. V. 239. N 5. P. 690-694.
Dwight A.E. Trans. ASM. 1961. V. 53. P. 479.
Заречник O.C., Крипякевич П.И. И Доклады АН УРСР. 1964. № 12. С. 1593-1595.
В.П. Полякова, Л.Е. Шеломова
Се-Сг. ЦЕРИЙ—ХРОМ
СоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр. гр.Параметры решетки, нмИсточникacСе24Со(1Се24СопЛР70,0,9587 -2,1825[5]Р63тсСеСо2MgCu2cF14,0,7162—[6]Fd3mСеСо3РиГ<30,4962,481[2]R3m0,49942,461[7]Gd2Co7—.0,493(8)3,650(1)[3]R3m0,49563,6525[2]0,49403,652[11hR24,0,4944,874[3]R3m0,49474,8743[2]СеСо5CaCu5flP6,0,493(3)—0,492(7)0,410(5)-0,404(5)[3]P6/mmc0,49030,4016[8]0,4920,403[2]Се2СопTh,Ni„ЙР38,0,837(8)-0,840(0)0,814(8)—0,815(1)[3]P63/mmc0,8380,812[9]СоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр. гр.Параметры решетки, нмИсточникacСе24Со(1Се24СопЛР70,0,9587 -2,1825[5]Р63тсСеСо2MgCu2cF14,0,7162—[6]Fd3mСеСо3РиГ<30,4962,481[2]R3m0,49942,461[7]Gd2Co7—.0,493(8)3,650(1)[3]R3m0,49563,6525[2]0,49403,652[11hR24,0,4944,874[3]R3m0,49474,8743[2]СеСо5CaCu5flP6,0,493(3)—0,492(7)0,410(5)-0,404(5)[3]P6/mmc0,49030,4016[8]0,4920,403[2]Се2СопTh,Ni„ЙР38,0,837(8)-0,840(0)0,814(8)—0,815(1)[3]P63/mmc0,8380,812[9]Таблица 3 5 0. Кристаллическая структура соединений системы Се-СоТаблица 3 5 0. Кристаллическая структура соединений системы Се-Со29 Зак. 153429 Зак. 1534Диаграмма состояния Се—Сг изучена в работах [X, Э, 1—4] и приведена на рис. 525 по данным работы [4]. В системе имеется широкая область расслаивания — в интервале концентраций 1,5— 70 % (ат.) Се. Температура монотектической реакции соответствует 1780 °C по данным работы [1] и 1790 °C по данным работ [2, 4]. Эвтектическая реакция Ж2 (Сг) + (8Се) протекает при 797 °C по данным работы [1] и при 765 °C по данным работы [4]. Положение эвтектической точки соответствует 97,8 % (ат.) Се [4]. Эвтектоидный распад (бСе) * (Сг) + (уСе) происходит при температуре 685 °C [4].
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
c
Се24Со(1
Се24Соп
ЛР70,
0,9587 -
2,1825
[5]
Р63тс
СеСо2
MgCu2
cF14,
0,7162
—
[6]
Fd3m
СеСо3
РиГ<3
0,496
2,481
[2]
R3m
0,4994
2,461
[7]
Gd2Co7
—.
0,493(8)
3,650(1)
[3]
R3m
0,4956
3,6525
[2]
0,4940
3,652
[11
hR24,
0,494
4,874
[3]
R3m
0,4947
4,8743
[2]
СеСо5
CaCu5
flP6,
0,493(3)—0,492(7)
0,410(5)-0,404(5)
[3]
P6/mmc
0,4903
0,4016
[8]
0,492
0,403
[2]
Се2Соп
Th,Ni„
ЙР38,
0,837(8)-0,840(0)
0,814(8)—0,815(1)
[3]
P63/mmc
0,838
0,812
[9]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
c
Се24Со(1
Се24Соп
ЛР70,
0,9587 -
2,1825
[5]
Р63тс
СеСо2
MgCu2
cF14,
0,7162
—
[6]
Fd3m
СеСо3
РиГ<3
0,496
2,481
[2]
R3m
0,4994
2,461
[7]
Gd2Co7
—.
0,493(8)
3,650(1)
[3]
R3m
0,4956
3,6525
[2]
0,4940
3,652
[11
hR24,
0,494
4,874
[3]
R3m
0,4947
4,8743
[2]
СеСо5
CaCu5
flP6,
0,493(3)—0,492(7)
0,410(5)-0,404(5)
[3]
P6/mmc
0,4903
0,4016
[8]
0,492
0,403
[2]
Се2Соп
Th,Ni„
ЙР38,
0,837(8)-0,840(0)
0,814(8)—0,815(1)
[3]
P63/mmc
0,838
0,812
[9]
Таблица 3 5 0. Кристаллическая структура соединений системы Се-Со
Таблица 3 5 0. Кристаллическая структура соединений системы Се-Со
29 Зак. 1534
29 Зак. 1534
Согласно работам [1, Э] растворимость Се в Сг составляет =2,7; 0,75 и менее 0,13 % (ат.) при температурах 1780, 1500 и 1260 °C, соответственно [2, 3]. Растворимость Се в Сг по данным работ приведена ниже:
Температура, "С 17901750170016001000727
Растворимость Се,% (ат.) =1,20,930,690,460,180,006
Литература
Савицкий Е.М., Терехова В.Ф., Холопов А.В. // Журнал неорганической химии. 1959. Т. 4. № 2. С. 435-438.
Кобзенко Г.Ф., Холодов А.Г., Иванченко В.Г. и др. // ДАН УССР. Сер. А. 1970. № И. С. 1045-1048.
Свечников В.Н., Иванченко В.Г., Кобзенко Г.Ф. // Диаграммы состояния металлических систем. Термодинамические расчеты и экспериментальные методы. Сб. научн. трудов. М.: Наука, 1981. С. 85—90.
Свечников В.Н., Кобзенко Г.Ф., Иванченко В.Г., Мартынчук Е.Л. // ДАН УРСР. Сер. А. 1969. № 4. С. 354-356.
К. Б. Поварова
Се-Си. ЦЕРИЙ-МЕДЬ
Диаграмма состояния Се—Си (рис. 526) построена на основании результатов ДТА, металлографического, рентгеноструктурного и микрорентгеноспектрального анализов, а также измерения микротвердости по совокупности работ [X, Э, Ш]. Для получения сплавов
Рис. 526. Се-СиРис. 526. Се-Си
Рис. 526. Се-Си
Рис. 526. Се-Си
использовали Се чистотой 96,7 [X]; 99,6—99,78 [Э]; 99,0—99,5 % [Щ] (по массе) и Си чистотой 99,999 % (по массе).
В системе существуют пять соединений, из которых СеСи6 и СеСи2 плавятся конгруэнтно при температурах 940 и 820 °C [X] или при 938 и 817 °C [Э], соответственно. Соединения СеСи, СеСи4 и СеСи5 образуются по перитектическим реакциям, которые вместе с реакциями эвтектического типа приведены в табл. 351.
Растворимость Си в твердом Се составляет 0,44; 0,31; 0,31; 0,20; 0,16 % (ат.) при температурах 870, 800, 500 и 300 °C, соответственно.
Кристаллическая структура промежуточных фаз, образующихся в системе Се—Си, представлена в табл. 352.
Таблица 351. Нонвариантные реакции в системе Се—Си
Реакция
Содержание Се в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Источник
Ж - (Се) + СеСи
72;
» 99,8; 50,0
415
[X]
72;
= 99,8; 50,0
424
[Э]
Ж + СеСи2 в СеСи
= 64,3;
33,3; 50,0
515
[X]
60,3;
33,3; 50,0
516
[Э]
Ж * СеСи2 + СеСи4
26,5;
33,3; 20,0
755
[X]
26,3;
33,3; 20,0
756
[Э]
Ж + СеСи5 * СеСи4
” 25,7;
16,7; 20,0
780
(X)
23,5;
16,7; 20,0
798
[Э]
Ж + СеСи6 * CeCuj
= 25,0;
14,3; 16,7
798
{Ш]
Ж - (Си) + СеСи6
8,0;
= 0;14,3
875
[X]
8,5;
= 0;14,3
876
[Э]
Таблица 3 5 2. Кристаллическая структура соединений системы Се—Си
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
СеСи6
СеСи6
оРТ^ Рпта
0,8112
0,8108
0,5102
0,5102
1,0162 1,0160
[1]
[2]
СеСи5
СаСи5
НР6, Р6/ ттт
0,514
—
0,411
[3]
СеСи4
—
Рппт
0,6626 0,454
0,6644 0,810
0,8098 0,919
[Ш] [3]
СеСи2
СеСи2
о712, Imma
0,443 0,4425
0,705 0,7057
0,745 0,7475
[4]
[5, 6]
СеСи
FeB
оР8, Рпта
0,730
0,430
0,636
[7]
29*
Литература
Cromer D.T., Larson А.С., Roof R.B. // Acta Crystallogr. 1960. V. 13. N 11. P. 913-918.
Cirafici S., Palenzona A. // J. Less-Common Met. 1977. V. 53. N 2. P. 199—203.
Rhinehaimer T.V., Etter D.E., Selle J.E., Tucker P.A. // Trans. AIME. 1964. V. 230. N 15. P. 1193-1198.
Larson A.C., Cromer D.T. // Acta Crystallogr. 1961. V. 14. N 1. P. 73—74.
Storm F.R., Benson K.E. // Acta Crystallogr. 1963. V. 16. N 7. P. 701.
landelii A., Palenzona A. // J. Less-Common Met. 1968. V. 15. N 3. P. 273—284.
Larson A.C., Cromer D.T. // Acta Crystallogr. 1961. V. 14. N 5. P. 545—546.
В.П. Полякова, Л.Е. Шелимова
Се-Dy. ЦЕРИЙ-ДИСПРОЗИЙ
Фазовая диаграмма Се—Dy отсутствует [1]. Се и Dy в металлическом состоянии имеют изотипное строение с тремя коллективизированными 5dx6s2 электронами. Они имеют одинаковые высокотемпературные ОЦК модификации, а при более низких температурах— гексагональные плотноупакованные структуры: ДГПУ рСе и ГПУ a Dy с близким параметром а. Их атомные радиусы отличаются лишь на 3,3 %. В табл. 353 приведены кристаллохимические данные Се и Dy [1].
Таблица 3 5 3. Кристаллохимические характеристики элементов системы Се-Ру
Атомный номер, элемент
Модификация
Прототип, структура
Параметры решетки, нм
Температура, °C
Реакция
а
С
58Се
а Се
Си, ГЦК
0,485
—
-177
аСе»рСе
рСе
aLa, ДГПУ
0,3681
1,1857
61
рСе» уСе
у Се
Си, ГЦК
0,5161
—
726
уСе»8Се
6Се
W, ОЦК
0,412
—
798
Ж * вСе
66Dy
aDy
Mg, ГПУ
0,35915
0,5650
1381
aDy * PDy
PDy
W, ОЦК
0,398
—
1412
Ж - pDy
Близость электронного и кристаллического строения Се и Dy предопределяет образование между ними непрерывных рядов высокотемпературных ОЦК растворов и непрерывных плотных гексагональных растворов между ДГПУ рСе и ГПУ aDy, как в исследованных системах Се с Sm, Gd, Y. На предлагаемой диаграмме Се—Dy (рис. 527) вследствие существенного отклонения растворов от идеальных между линиями ликвидуса и солидуса, так же как между линиями солидуса, образуются широкие двухфазные области. Высокотемпературные ОЦК растворы при понижении температуры распадаются
Oj, % (n<> массе)
Рис. 527. Се-Dy
на ГЦК растворы на основе у Се и ДГПУ-растворы на основе рСе. При понижении температуры ниже 750 °C в связи с образованием фазы типа aSm непрерывные ряды ДГПУ — ГПУ растворов, как и в других системах между цериевыми и иттриевыми лантанидами, распадаются на ДГПУ и ГПУ-растворы на основе рСе и aDy. Область стабильности фазы а указана штриховыми линиями. Представленная фазовая диаграмма Се—Dy ориентировочна.
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.
B.K. Григорович
Се-Er. ЦЕРИЙ-ЭРБИЙ
Фазовая диаграмма Ce—Er экспериментально не построена [1]. Однако Се и Ег в металлическом состоянии изоэлектроны, имеют три коллективизированных StZ^s2 валентных электрона. Их плотные гексагональные структуры обладают близкими параметрами решеток, атомные радиусы отличаются всего на 4,3 %. В табл. 354 приведены кристаллохимические данные Се и Ег.
Таблица 354. Кристаллохимические характеристики элементов системы Се—Ег
Атомный номер, элемент
Модификация
Прототип, структура
Параметры решетки, нм
Температура, °C
Реакция
Источник
а
с
58Се
а Се
Си, ГЦК
0,485
—
-177
«Се *РСе
[1]
РСе
aLa, ДГПУ
0,3681
1,1857
61
РСе •* уСе
[1]
у Се
Си, ГЦК
0,5161
—
726
уСе ** бСе
[1]
6 Се
W, ОЦК
0,412
—
798
Ж - 6Се
[1]
69Ег
—
Mg, ГПУ
0,35592
0,55850
1529
Ж * Ег
[1]
—
—
1555
Жщу * ЖОцк
[2]
Благодаря близости электронно-кристаллического строения и атомных радиусов рСе и Ег при высоких температурах так же в системе Се—Ег, как и в системах Се—Gd и Се—Y, образуются непрерывные ряды растворов с плотной гексагональной структурой, непрерывно переходящих от ДГПУ структуры рСе к ГПУ структуре Ег по механизму дефектов укладки. Вследствие большого различия темпе-
Рис. 528. Се—Ег
ратур плавления Се и Ег кристаллизация их сплавов должна происходить по перитектической реакции, как в системе Nd—Ег. В приближении идеальных растворов пересечение прямых, соединяющих температуры плавления 798 и 1529 °C и превращения 726 и 1555 °C, определяет перитектическую точку при температуре 1285 °C и содержании 67 % (ат.) Ег (рис. 528). Расплавы, близкие к Ег, испытывают превращение ближнего порядка Жгпу Жоцк, показанное штриховой прямой. Высокотемпературный ОЦК раствор на основе SCe при температуре около 700 °C распадается по эвтектоидной реакции на ГЦК уСе и раствор на основе ДГПУ рСе. При температуре ниже 735 °C вблизи концентрации 47,5 % (ат.) Ег образуется промежуточная фаза со структурой aSm, куполообразная область которой разделяет области ДГПУ раствора на основе рСе и ГПУ раствора на основе Ег.
Исследования структуры и параметров решетки показали, что закаленный сплав с 2 % (ат.) Ег имел ГЦК структуру с параметром а = 0,5160 нм [1]. Данные о параметрах решетки ДГПУ фазы отсутствуют. Фаза aSm должна существовать в сплавах с 40—50 % (ат.) Ег [3]. Действительно, сплав с 50 % (ат.) Ег имеет такую структуру (а = 0,3614 нм, с = 2,6035 нм) [4]. Сплавы, содержащие от 60 до 100 % (ат.) Ег, имеют ГПУ структуру Ег [3]. В этой области составов отмечено отклонение параметров решетки от правила Вегарда — положительное для а и небольшое отрицательное для с [1].
Литература
Г. 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 конф. Челябинск, 1990. Т. 2. Ч 2. С. 250252.
Harris I.R., Raynor G.V. //J. Less-Common Met. 1969. V. 17. N 3. P. 336—339.
Norman M., Harrris I.R., Raynor G.V. // J. Less-Common Met. 1967. V. 13. P. 24-29.
B.K. Григорович
Ce-Eu. ЦЕРИЙ-ЕВРОПИЙ
Диаграмма состояния Се—Eu не построена. Согласно предварительным данным [1] между SCe и Ей существует непрерывный ряд твердых растворов. Однако в работе [М] предполагается, что по аналогии с системами Lu—Yb и Са—La в системе Се—Ей протекает монотектическая реакция.
В работе [1] отмечается ограниченная растворимость Ей в уСе. Согласно работе [Ш] растворимость Ей в уСе при температуре 520 °C составляет 4,6 % (ат.). При этой температуре (уСе) находится в равновесии с чистым Ей.
Литература
Савицкий Е.М., Терехова В.Ф., Торчинова Р.С. И Металловедение и термическая обработка металлов. 1967. № 2. С. 25—31.
В. П. Полякова
Ce-Fe. ЦЕРИЙ-ЖЕЛЕЗО
Диаграмма состояния Ce—Fe (рис. 529) построена в работе [1] на основании результатов ДТА, рентгеновского, микрорентгеноспектрального и микроструктурного анализов с использованием Fe и Се чистотой 99,9 % (по массе). Температуры полиморфных превращений Се и Fe приведены в соответствии с работой [М].
Се, % (по массе)
Се, °/о (ат.)
Рис. 529. Ce-Fe
В системе существуют два соединения CeFe2 и Ce2Fe17, которые образуются по перитектическим реакциям при температурах 925 и 1063 °C, соответственно. При температуре 592 °C и содержании 83,3 % (ат.) Се образуется эвтектика (Се) + CeFe2. Легирование железа церием повышает температуру а * у фазового перехода в Fe до 922 °C. Соединение Ce2Fe17 претерпевает полиморфное превращение при температуре 922—925 °C [2].
Растворимость Се в Fe составляет менее 0,1 или 0,4 % (по массе) [X]. Согласно работам [Ш, 1] растворимость Се в Fe составляет 0,35—0,40 и 0,1 % (по массе) при температурах 600 и 850—900 °C, соответственно. По данным работы [3] растворимость Се в yFe равна 0,596 % (по массе) (950 °C), а в aFe — 0,673 и 0,439 % (по массе) при температурах 890 и 860 °C, соответственно. Согласно термодинамическим расчетам [4] растворимость Се в yFe при 1200 °C составляет 0,02 % (ат.).
Данные по кристаллической структуре приведены в табл. 355.
Таблица 3 5 5. Кристаллическая структура соединений системы Се—Ее
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
aCe2Fel7
Th2Ni,7
АР38, Р63/ттс
0,8490
0,8281
[5]
pCe2Fe17
Th2Zn17
—
0,8490 0,847 0,8485
1,2416
1,241
1,2433
[5]
[6]
[1]
CeFe2
MgCu2
СГ24, Fd3m
0,7296 0,7303 0,725 0,73005
[1]
[7]
[8]
[9]
‘Тригональная сингония.
Литература
Chuang Y.C., Wu С.Н., Shao Z.B. // J. Less-Сошшоп Met. 1987. V. 136. N 1. P. 147-153.
Weijing Zhang, Guoquan Liu, Ke Han. // Univ. Sci and Technol. Beijing. Dep. Mater. Sci. and Eng. Res. Group Phase Equilibr. Mater. [Rept.]. 1989. N 3. P. 1—9.
Li Xingkang, Wang Zhigum, Liu Guoquan, Zhang Weijing, Pan Shuning // Proc.
6th Nat. Symp. Phase Diagr. Shenyang Nov. 20—24. 1990. Shenyang: 1990. P. 125—126.
Kuchar L., Repiska L., Koneorova L., Beffyova Z. // Sb. Vedekych Praci Vysoke Skoly Banske V Ostrave. 1980. V. 26. P. 119—136.
Buschov K.H.J., Wieringen J.S. // Phys. Status Solidi. 1970. V. 42. N 1. P. 231-239.
Заречнюк O.C., Крипякевич П.И. // Кристаллография. 1962. T. 7. № 4. С. 543-554.
Wernick J.H., Geller S. // Trans. AIME. 1960. V. 218. N 5. P. 866-868.
Nassau KJ. // J. Phys. Chern. Solids. 1960. V. 16. N 1/2. P. 123—130.
Mansey R.S., Raynor G.V., Harris LR. //J. Less-Common Met. 1968. V. 14. N 3. P. 329-336.
T.B. Добаткина, Л.Е. Шеломова
Ce-Ga. ЦЕРИЙ-ГАЛЛИЙ
Диаграмма состояния Се—Ga (рис. 530) изучена в работах [1—4]. Исследование проводилось методами микроструктурного, рентгеновского, химического анализов, а также методом электронной микроскопии с использованием Се чистотой 99,9 % (по массе) и Ga чистотой 99,999 % [1] или 99,99 % (по массе) [2, 4].
Рис. 530. Се—Ga
В системе существуют шесть соединений, из которых только CeGa2 плавится конгруэнтно при 1460±5 °C [1] или при 1444 °C [2, 4]. Соединения Ce3Ga, Ce5Ga3, Ce3Ga2, Себа и CeGa6 образуются по перитектическим реакциям при температурах 560 °C [1]; 830±5 °C [1]; 850±3 °C [2]; 955±5 °C [1] (960 °C [3]) и 453±7 °C [4], соответственно. В работе [4] предполагается, что соединение
CeGa2 имеет область гомогенности -10 % (ат.), простирающуюся в сторону избытка Ga.
Взаимная растворимость компонентов незначительна. Со стороны Се наблюдается эвтектическое взаимодействие Ж * (уСе) + Ce3Ga при температуре 500±30 °C и содержании -20 % (ат.) Ga [1] или при температуре 495±3 °C и содержании 18,25 % (ат.) Ga [2]. Со стороны Ga имеется вырожденная эвтектика с температурой плавления 29±2 °C.
Данные по кристаллической структуре соединений представлены в табл. 356.
Таблица 3 5 6. Кристаллическая структура соединений системы Се—Ga
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
CeGa6
PuGa6
tP14, P4lnbm
0,603
—
0,7632
[4]
CeGa2
aib2
hP3,
0,4310-0,4329*
—
0,4323-0,4332*
[4]
Р6/mmm
0,4311
—
0,4327
[2]
0,432
—
0,434
[Э]
0,4321
—
0,4320
[Ш]
CeGa
CrB
oC%,
0,4453
1,1402
0,4191
[2]
Cmcm
0,44651
1,14248
0,42153
[5]
0,447
1,134
0,421
[6]
Ce3Ga2
Zr3Al2
tP20, P4-J mbm
0,830
—
0,764
[2]
Ce5Ga3
W5Si3
tm, Штст
1,244
—
0,5571
[3]
Ce3Ga
AuCu3
cP4, Pm3m
0,540
—
—
[3]
*B интервале концентраций 67—79 7a (ат.) Ga.
Литература
Яценко С.П., Семенов Б.Г., Чунтонов К.А. // Изв. АН СССР. Металлы. 1977. № 6. С. 185-187.
Dayan D., Pelleg J. // J. Less-Common Met. 1979. V. 68. N 2. P. 199—205.
Yatsenko S.P., Semyannikov A.A., Semenov B.G. et al. // J. Less-Common Met. 1979. V. 64. N 2. P. 185-199.
Kimmel G., Dayan D., Grill A. et al. //J. Less-Common Met. 1980. V. 75. N 1. P 133—140.
Dwigt A.E., Downey J.W„ Conner R.A. // Acta Crystallogr. 1967. V. 23. N 5. P. 860-862.
Hohnke O., Partite E. // Acta Crystallogr. 1965. V. 20. N 3. P. 572—574.
В.П. Полякова
Ce-Gd. ЦЕРИЙ—ГАДОЛИНИЙ
Примерная диаграмма состояния (рис. 531) Се—Gd построена в работе [1] по результатам ДТА, металлографического, дилатометрического и рентгеновского анализов, а также термомагнитных исследований. На вставке (см. рис. 531) показан также другой вариант диаграммы состояния в интервале концентраций 40—100 % (ат.) Gd [1]. Для получения сплавов использовали Се и Gd чистотой 99,0 % (по массе). Сплавы готовили в дуговой печи в атмосфере аргона и подвергали гомогенизирующему отжигу в течение 200 ч при 600 °C при содержании менее 30 % (по массе) Gd и 700 °C при большем его содержании.
Рис. 531. Ce-Gd
В системе существует непрерывный ряд твердых растворов между SCe и pGa. По данным работы [2] промежуточная фаза р наблюдается в сплавах с 65—75 % (ат.) Gd после их закалки от 650 °C, причем она находится в равновесии с твердыми растворами (рСе) и (aGd), имеющими гексагональную структуру. Границы области существования фазы р и двухфазных областей р + (рСе) и р + (aGd) показаны штриховой линией, так как механизм образования фазы р полностью не выяснен.
Промежуточная фаза р имеет ромбоэдрическую структуру типа aSm (пр. гр. 7? 3m), параметры эквивалентной гексагональной ячейки a = 0,364(1) нм, с = 2,627(1) [80 % (ат.) Gd] по данным работы [1] и a = 0,3618 нм, с = 2,6289 нм [70 % (ат.) Gd] по данным работы [2]. В работе [3] путем определения параметров решетки в зависимости от состава показано, что область твердого раствора уСе простирается до 5 % (ат.) Gd при температуре 450 °C.
Литература
Буров И.В., Терехова В.Ф., Савицкий Е.М. // Журнал неорганической химии. 1963. Т. 8. № 12. С. 2685-2693.
Lundin С.Е., Nachman J.F. // U.S. Atomic Ehergy Comm. DRI — 2141. 1964.
Gschneidner, Jr., K.A., Elliot R.O., Prince A. et al. // Rare Earth Research. Proc. 2-nd Conf. ed. by J.F. Nachman and C.E. Lundin. N-Y.: Gordon and Breach, Science Publishers. Inc. 1962. P. 71—86.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодах, B.K. Печорский
Се—Ge. ЦЕРИЙ—ГЕРМАНИЙ
Диаграмма состояния Се—Ge построена в работе [1] в интервале концентраций 50—100 % (ат.) Ge. Полностью диаграмма состояния представлена в работах [2, 3], однако более достоверной является диаграмма, предложенная в работе [2], поскольку в этой работе использовался более совершенный способ приготовления сплавов. Для получения сплавов использовали Се и Ge чистотой 99,71 и 99,99 % (по массе), соответственно. Исследование проводилось методами ДТА, дилатометрического, микроструктурного и рентгеновского анализов.
Диаграмма состояния Се—Ge приведена на рис. 532 по данным [1, 2]. В системе существуют шесть промежуточных фаз, из которых соединения СеСе2„ и Ce5Ge3 плавятся конгруэнтно при температурах 1513 и 1500 °C, соответственно. Соединения CeGe и Ce3Ge образуются по перитектическим, a Ce4Ge3 и Ce5Ge4 — по перитектоидным реакциям (табл. 357) [2]. Соединения CeGe и CeGe, имеют незначительные области гомогенности. В соединении CeGe2 при температурах 490—560 °C (в зависимости от степени отклонения от стехиометрии) происходит полиморфное превращение.
бе, */е (по массе)
Рис. 532. Се—Ge
Кристаллическая структура германидов церия изучалась многими авторами, результаты обобщены в работе [4] и представлены в табл. 358.
Таблица 3 5 7. Нонвариантные реакции в системе Се—Ge
Реакция
Содержание Ge в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Ж * (уСе) + Ce3Ge
11,0;
- 0;
25,0
670
Ж + Ce5Ge3 - Ce3Ge
15,0;
37,5;
25,0
790
Ce5Ge3 + Ce5Ge4 * Ce4Ge3
37,5;
44,5;
42,9
1293
CeGe + Ce5Ge3 * Ce5Ge4
49,0;
37,5;
44,5
1345
Ж + Ce5Ge3 - CeGe
= 50,51;
37,5;
50,0
1433
Ж - CeGe + pCeGe2_x
51,0;
50,0;
61,1
1340
Ж * pCeGe^ + (Ge)
84,0;
62,12;
= 99,5
810
Таблица 3 5 8. Кристаллическая структура соединений системы Се—Ge
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
a
6
с
aCeGe2_x
aGdSi2
о712, Imma
0,4355
0,4247
1,4054
pCeGe2_x
aThSi2
till, I4x/amd
0,4248
—
1,4186
CeGe
FeB
oP8, Pnma
0,8354(5)
0,4082(3)
0,6033(3)
Ce5Ge4
Sm5Ge4
oP36, Pnma
0,795(2)
1,522(3)
0,806(2)
Ce4Ge3
P4Th3
c728,
0,9214(4)
—
—
743 d
Ce5Ge3
Mg5Si3
API 6, P63/man
0,8870
—
0,6588
Ce3Ge
Ti3P
tP31, P42/n
1,224(3)
—
0,640(5)
Литература
Еременко В.Н., Зьюнг Куок Ши, Буянов Ю.И. и др. // Порошковая металлургия. 1971. № 9. С. 46—49.
Еременко В.Н., Зьюнг Куок Ши, Буянов Ю.И. и др. // Доклады АН СССР. Сер. Б. 1972. № 12. С. 1080-1084.
Рустамов П.Г., Насибов И.О., Алиев М.М. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1974. Т. 10. № 1. С. 13—17.
Gokhale А.В., Abbaschian GJ. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 2. P. 142-146.
Е.И. Гладышевский, О. И. Бодак, В. К. Печарский
Се-Н. ЦЕРИЙ-ВОДОРОД
Обзор данных по взаимодействию между Се и Н сделан в работах [X, Э, Ш]. В системе найдены два соединения СеН2 и СеНц, между которыми существует область гомогенности (рис. 533) [Э]. Соединение СеН3 плавится при 1065 °C, а СеН2 разлагается при 1080 °C [Э]. В работе [1] исследована система Се—Н в интервале температур 200—500 °C и 820—1150 °C с помощью рентгеновского и химического анализов, а также измерения равновесного давления водорода с использованием Се чистотой 99,99 % (по массе). Установлено, что при температуре 1025 °C протекает перитектическая реакция Ж + + СеНх г* (SCe), а при температуре 970 °C происходит неизвестное ранее превращение. В интервале концентраций 2 < Н/Се < 3 наблюдается сложное изменение параметра решетки в зависимости от содержания водорода, позволяющее предполагать существование четырех фазовых областей.
Н, °/о (ат.)
Рис. 533. Се-Н
Растворимость Н в уСе в интервале температур 500—700 °C описывается уравнением
lg х = 0,51gpH2 - 2,6 + 3900/Т,
где х — Н, % (ат.); Т — температура, К.
Давление диссоциации гидрида СеН^ в интервале температур 500—750 °C описывается уравнением [2]
lg(l,3-10'4p) = 10,8 - 10920/Т,
где р — давление, МПа; Т — температура, К.
Промежуточный гидрид имеет ГЦК структуру, структурный тип изменяется от CaF2 к BiF3, период ячейки уменьшается от 0,5580 до 0,5545 нм при переходе от СеН2 к СеН3 [Э]. Методом нейтронной дифракции установлено, что твердый раствор образуется путем встраивания атомов водорода в октаэдрические позиции [Э]. Изменение цвета гидридов от темно-зеленого (СеН2) до коричнево-бронзового, серого и ярко-черного (СеН3) коррелирует с изменением параметра решетки.
Предполагается существование неравновесного гидрида СеН0 7 с кубической решеткой типа NaCI (а = 0,504 нм) [Э].
работах [3 и 4] построены р—х-изотермы для области составов Н/Се = 0,2*1,9 (600-900 °C) и Н/Се - 2,2*2,9 (423-823 °C), соответственно.
Литература
Tellefsen M., Kaldis E., Jilek E. // J. Less-Сошшоп Met. 1985. V. 110. N 1—2. P. 107-117.
Фромм E., Гебхардт E. // Газы и углерод в металлах: Пер. с нем. / Под ред. Б.В. Линчевского. М.: Металлургия, 1980. С. 364.
Фадеев В.И., Ижванов Л.А. // Изв. АН СССР. Металлы. 1973. № 4. С. 97—98.
Ohki С., Tada М., Huang Y.C. et al. // J. Less Common Metals. 1984. V. 103. N 1. P. 103-110.
В.И. Шаповалов
Ce—Hf. ЦЕРИЙ-ГАФНИЙ
Диаграмма состояния Ce—Hf (рис. 534) построена в работе [1] результатам металлографического и рентгеноструктурного анализов. Синтез сплавов проводили в дуговой печи в атмосфере гелия с использованием йодидного Hf и Се, переплавленного в вакууме.
Диаграмма состояния системы Се—Hf характеризуется довольно широкой областью несмешиваемости в жидком состоянии, критичес-
Рис. 534. Се—игРис. 534. Се—иг/7 tO НО 304050 607080 SO fOOСеHi, V. (от.)Hf/7 tO НО 304050 607080 SO fOOСеHi, V. (от.)Hf
Рис. 534. Се—иг
Рис. 534. Се—иг
/7 tO НО 304050 607080 SO fOO
СеHi, V. (от.)Hf
/7 tO НО 304050 607080 SO fOO
СеHi, V. (от.)Hf
кая точка лежит несколько выше при температуре 2200 °C. Со стороны Се в системе кристаллизуется вырожденная эвтектика. Гафний не влияет на температуру полиморфного превращения Се, а церий уменьшает температуру полиморфного превращения Hf от 1743 до 1260 °C.
Растворимость Се в pHf составляет около 10 % (ат.) при температуре 2020 °C, а в aHf около 2 % (ат.) при температуре 1260 °C.
Литература
1. Колесниченко В.Е., Терехова В.Ф., Савицкий Е.М. Редкоземельные металлы и сплавы. Сб. научн. трудов. М.: Наука, 1971. С. 46—50.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский
Ce-Hg. ЦЕРИЙ-РТУТЬ
Обзор данных по взаимодействию Се и Hg дан в работах [X, Э, Ш]. На рис. 535 представлена диаграмма состояния, построенная по данным работы [1], на основании результатов ДТА и рентгенострук-
Рис. 535. Ce-Hg сенд,-/.(ат.)
турного анализов. Сплавы готовили в тиглях из Та в атмосфере аргона с использованием Се и Hg чистотой 99,0 % (по массе).
В системе найдены четыре соединения CeHg, CeHg2, CeHg3 и CeHg4, которые образуются по перитектическим реакциям при температурах 555, 485, 455 и 290 °C, соответственно.
Растворимость Се в жидкой ртути составляет 0,1 и 1,0 % (по массе) при температурах 150 и 450 °C, соответственно.
Кристаллическая структура соединений системы Се—Hg дана в табл. 359. В таблице приведены данные для соединения CenHg45, о котором сообщается в работе [2]. По-видимому, оно тождественно соединению CeHg4, структура которого полностью не изучена, а параметр кубической решетки в 2 раза меньше, чем определенный для соединения CenHg45. Кроме того, найдено соединение CeHg5, кристаллическая структура которого не определена, но оно считается изоструктурным LaHg5 [Ш].
Таблица 3 5 9. Кристаллическая структура соединений системы Се—Hg
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
CeHg
CsCl
сР2, РтЗт
0,3808
—
[Ш]
CeHg2
А1В2
hP3, Р6/ ттт
0,4942
0,3540
[Ш]
CeHg3
Mg3Cd
hPS, Р63/ттс
0,6760
0,4941
[Ш]
CeHg;
—
1,0932
—
[Ш]
CenHg45
SmHGd45
CF448, F43m
2,1857
—
[2]
Кубическая сингония.
Литература
1. Kirchmayer H.R., Lugscheider W. И 1. Metallkunde. 1966. Bd. 57. N 10. S. 725-728.
2. Merlo F., Fornasini M.L. // J. Less-Common Met. 1979. V. 64. N 2. P. 221-231.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодах, B.K. Печарский
Се—Но. ЦЕРИЙ—ГОЛЬМИЙ
Фазовая диаграмма Се—Но экспериментально не построена [1]. Однако Се и Но в металлическом состоянии изоэлектронны, имеют коллективизированных Sd'bs^ валентных электрона. Их плотные гексагональные структуры имеют близкие параметры решеток, атомные радиусы отличаются всего на 3,7 %. В табл. 360 приведены кристаллохимические данные Се и Но.
Таблица 3 6 0. Кристаллохимические характеристики элементов системы Се—Но
Атомный номер, элемент
Модификация
Прототип, структура
Параметры решетки, нм
Температура, °C
Реакция
Источник
а
с
58Се
а Се
Си, ГПК
0,485
—
-177
«Се * рСе
[1]
РСе
«La, ДГПУ
0,3681
1,1857
61
РСе • уСе
[1]
у Се
Си, ГЦК
0,5161
—
726
уСе * бСе
[1]
6Се
W, ОЦК
0,412
—
798
Ж - 6Се
[1]
67Но
Mg, ГПУ
0,35778
0,56178
1474
Ж - Но
[1]
—
—
1485
ЖГПу * ЖОцк
[2]
Благодаря близости электронно-кристаллического строения и атомных радиусов рСе и Но при высоких температурах в системе Се—Но так же, как в системах Се—Gd и Се—Y, образуются непрерывные ряды растворов с плотной гексагональной структурой, непрерывно переходящих от ДГПУ структуры РСе к ГПУ структуре Но по механизму дефектов укладки. Вследствие большого различия темперу, °10 (по массе)
ратур плавления Се и Но кристаллизация из сплавов должна происходить по перитектической реакции, как в системе Nd—Fr. В приближении идеальных растворов пересечение прямых, соединяющих температуры плавления 798 и 1474 °C и превращения 726 и 1486 °C, определяют перитектическую точку при температуре 1375 °C и содержании 87 % (ат.) Но (рис. 536). Это означает большую протяженность ОЦК растворов на основе SCe, испытывающих вблизи температуры 700 °C эвтектоидный распад на ГЦК раствор на основе уСе и ДГПУ раствор на основе рСе. При температуре ниже 735 °C непрерывные ряды гексагональных растворов в связи с возникновением промежуточной фазы типа aSm разделяются на ДГПУ и ГПУ растворы.
Исследование девяти сплавов системы Се—Но, отожженных в течение 32 ч при 650 °C с последующей закалкой [1], показало, что сплав с 45 % (ат.) Но имел структуру aSm (a = 0,3637 нм, с = = 2,621 нм), устойчивую в интервале концентрации 40—55 % (ат.) Но. От 0 до 40 % (ат.) Но стабильна ДГПУ фаза на основе рСе, а от 60 до 100 % (ат.) Но — ГПУ фаза на основе Но. Закаленный сплав Се с 1,5 % (ат.) Но имел ГЦК структуру [1].
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. 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 конф. Челябинск. 1990. Т. 2. Ч. 2. С. 250-252.
В.К. Григорович
Се—In. ЦЕРИЙ-ИНДИЙ
Обзор данных по фазовым равновесиям в системе Се—In проведен в работах [X, Э, Ш]. На рис. 537 приведена диаграмма состояния, построенная в работе [1] по результатам ДТА, микроструктурного и рентгеновского анализов. Сплавы готовили в заваренных тиглях из Та в индукционной печи с использованием In и Се чистотой 99,99 и 99,9 % (по массе), соответственно.
В системе найдены шесть соединений, из которых Cej^Jn, Се31п5 и Се1п3 плавятся конгруэнтно при 1140, 1170 и 1180 °C, соответственно. Соединения Се31п, Се21п и Се1п3 образуются по перитектическим реакциям. Нонвариантные реакции, протекающие в системе Се—In, приведены в табл. 361.
В работе [1] предполагается образование еще одного соединения (Се1пх), существующего в интервале концентраций 45—65 % (ат.) In в температурном интервале 890—1070 °C.
Рис. 537. Се—In
Кристаллическая структура соединений, образующихся в системе Се—In, представлена в табл. 362.
Таблица 361. Нонвариантные реакции в системе Се—In [1]
Реакция
Содержание In в фазах, % (ат.)
Температура, °C
(8Се) •* (уСе) + Се31п
8,0;
4,0;
25,0
650
Ж - (6 Се) + Се31п
13,0;
10,0;
25,0
730
Ж + Се21п * Сез1п
= 24,3;
33,3;
25,0
910
Ж + Се,+х1п » Се21п
= 29,3;
= 42,3;
33,3
960
Ж - Cel+Jn + Се31п3
52,0;
47,3;
59,0
1090
Ж + Се31п5 * Се1п2
- 66,7;
62,0;
66,7
ИЗО
Ж •* Celn2 + Celn3
68,0;
66,7;
75,0
1120
Ж - (In) + Celn3
к 99,5;
« 100;
75,0
153
Таблица 3 6 2. Кристаллическая структура соединений системы Се—In [1J
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
Се1п3
AuCu3
сР4, РтЗт
0,4689
—
—
Celn2
CeCu2
о112, Imma
0,4740
0,7610
0,9018
Сез1п5
Pu3Pd5
оС32, Стет
1,025
0,831
1,054
Се21п
Ni2In
hP6, Р63/ттс
0,5557
—
0,6908
Ce3In
Cu3Au
сР4, РтЗт
0,496
—
—
Литература
1. Delfino S., Saccone A., Ferro R. // Z. Metallkunde. 1980. Bd. 71. N 3. S. 165-170.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, B.K. Печорский
Се—Ir. ЦЕРИЙ-ИРИДИЙ
Диаграмма состояния Се—1г, построенная по результатам ДТА, микрорентгеноспектрального, рентгеновского и микроструктурного анализов, приведена на рис. 538 по данным работы [1]. Сплавы синтезировали в дуговой печи в атмосфере аргона или методом порошковой металлургии и гомогенизировали в эвакуированных кварцевых ампулах при температуре 1800 °C в течение 45 ч. Для получения сплавов использовали Се и 1г чистотой 99,84 и 99,94 % (по массе), соответственно.
Таблица 3 6 3. Нонвариантные реакции в системе Се—Ir [1]
Реакция
Содержание Ir в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Ж ₽ (уСе) + Се41г
8,0;
»0;20,0
650
Ж + Се31г
* Се41г
= 17,5;
25,0; 20,0
710
Ж + Се21г
-Ce3Ir
= 23,3;
33,3; 25,0
950
Ж + Се31г4
^ Ce2Ir
= 31,7;
44,4; 33,3
1100
Ж + Се1г2
- Ce3Ir4
« 44,4;
65,7; 44,4
1180
Ж + Се1г2
- Celr3
= 76,0;
69,3; 75,0
2120
Ж + Се1г3
* Се21г7
80,0;
75,0; 77,8
2000
Ж •* Се21г7
+ Celr3
82,0;
77,8; 83,3
1960
Ж - (Ir) +
Celr5
85,0;
= 100, 83,3
1880
Рис. 538. Ce—Ir
В системе найдены восемь соединений, из которых Се1г5 и Се1г2 плавятся конгруэнтно при I960 и 2250 °C, соответственно. Остальные соединения Ce2Ir7, Celr3, CeJ^, Се21г, Се31г и Се41г образуются по перитектическим реакциям. Нонвариантные реакции, протекающие в системе Се—1г, суммированы в табл. 363.
Микрорентгеноспектральный анализ сплава с 42 % (ат.) 1г, отожженного при 880 °C, показал присутствие фаз составов Се31г2 и Се151г13 [Ш]. В работе [2] сообщалось о существовании соединения Се71г3. Три перечисленные выше соединения не показаны на диаграмме состояния, однако можно предположить, что Се31г2 соответствует Се21г; Се151г13 — Се51г4, а Се71г3 — Се31г.
В работе [1] измерена микротвердость следующих соединений: Се!г3 (7012 МПа), Се1г2 (8385 МПа) и Се41г (2452 МПа).
Кристаллическая структура соединений, образующихся в системе Се—1г, представлена в табл. 364.
Для соединений Се151г13, Се31г2, Се21г, Се31г и Се41г данные по кристаллической структуре отсутствуют.
Таблица 3 6 4. Кристаллическая структура соединений системы Се—1г [2]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
a
b
c
Се1г3
AuBe3
cF24, F43m
0,7510
—
—
Се21г7
Gd2Co7
R3m
0,5284
—
3,88
Се1г3
PuNi3
R3m
0,5288
2,618
Celr2
MgCu2
cF2A, Fd3m
0,7571
—
—
Ce3Ir4
Sm3Ge4
oP36, Pnma
0,7420
1,483
0,7640
Ce7Ir3
Th7Fe3
hP20, P63mc
1,0054
—
0,6325
Литература
1. Дмитриева В.И., Резухина Т.Н., Вареха Л.М. и др. // Металлофизика. 1973. № 49. С. 109-116.
2. 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
Ce—La. ЦЕРИЙ-ЛАНТАН
Диаграмма состояния Се—La приведена на рис. 539 согласно работе [М]. По данным термического и микроструктурного анализов 8, у и р модификации Се и La образуют непрерывные ряды твердых растворов [X, М, 1],
Результаты измерения параметров решетки [Ш] подтвердили, что ГЦК полиморфные модификации Се и La образуют непрерывный ряд твердых растворов; наблюдаются небольшие положительные отклонения от закона Вегарда.
Рис. 539. Се—La
Литература
1. Савицкий Е.М., Терехова В.Ф. // Журнал неорганической химии. 1958. Т. 3. № 3. С. 756-762.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодах, В.К. Печорский
Ce-Lu. ЦЕРИЙ-ЛЮТЕЦИЙ
Фазовая диаграмма Се—Lu экспериментально не построена [1]. Однако Се и Lu в металлическом состоянии изоэлектронны, имеют три коллективизированных 5с?16s2 валентных электрона. Их плотные гексагональные структуры имеют близкие параметры решеток, атомные радиусы отличаются всего на 5,6 %. В табл. 365 приведены кристаллохимические данные Се и Lu.
Таблица 3 6 5. Кристаллохимические характеристики элементов системы Се—Lu
Атомный номер, элемент
Модификация
Прототип, структура
Параметры решетки, нм
Температура, °C
Реакция
Источник
а
с
58Се
а Се
Си, ГЦК
0,485
—
-177
«Се •* рСе
[1]
рСе
«La, ДГПУ
0,3681
1,1857
61
рСе •* уСе
[1]
уСе
Си, ГЦК
0,5161
—
726
уСе *6Се
[1]
6 Се
W, ОЦК
0,412
—
798
Ж - 5 Се
[1]
71Lu
—
Mg, ГПУ
0,35052
0,55494
1663
Ж - Lu
[11
—
—
1790
ЖГПу * Жоцк
[2]
Си, % (п« массе)
СеLu,°lo(om}
Рис. 540. Се—Lu
Благодаря близости электронно-кристаллического строения и атомных радиусов между р Се и Lu при высоких температурах так же, как в системах Се—Gd и Се—Y, образуются непрерывные ряды растворов с плотной гексагональной структурой, непрерывно переходящих от ДГПУ структуры рСе к ГПУ структуре Lu по механизму дефектов укладки. Вследствие большого различия температур плавления Се и Lu кристаллизация их сплавов должна происходить по перитектической реакции, как в системе Nd—Ег. В приближении идеальных растворов пересечение прямых, соединяющих температуры плавления 798 и 1663 °C и превращения 726 и 1790 °C, определяют перитектическую точку при температуре ИЗО °C и содержании 38 % (ат.) Lu (рис. 540). Расплавы, близкие к Lu, испытывают превращение ближнего порядка ЖГПу » Жоцк, показанное штриховой прямой. Высокотемпературный ОЦК раствор на основе 6 Се при температуре около 700 °C испытывает эвтектоидный распад на ГЦК
уСе и ДГПУ рСе. При температуре ниже 700 °C плотные гексагональные растворы распадаются на растворы, разделенные куполом двухфазной области.
Исследование структуры и параметров решетки сплавов системы Се—Lu показало, что сплав, содержащий 4 % (ат.) Lu, имел после закалки от 450 °C ГЦК структуру (а = 0,5156 нм), сплав с 10 % (ат.) Lu — двухфазную ГЦК + ДГПУ структуру, а сплав с 20 % (ат.) Lu — ДГПУ структуру [1]. Сплав Се с 92,3 % (ат.) Lu имел ГПУ структуру Lu [4], а также малое положительное отклонение (по а) и большое отрицательное отклонение (по с) от правила Вегарда.
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. 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 конф. Челябинск, 1990. Т. 2. Ч. 2. С. 250-252.
Gschneidner, Jr., К.А., Elliot R.O., Prince M.Y. // Rare Earths Research. New York: Gordon and Breach, 1962. P. 71—86.
Harris I.R., Raynor G.V. //J. Less-Common Met. 1969. V. 17. N 3. P. 336—339.
B.K. Григорович
Се-Mg. ЦЕРИЙ—МАГНИЙ
Обзор данных по взаимодействию Се с Mg проведен в работах [X, Э, Ш]. В системе образуются шесть соединений (рис. 541): MgCe, Mg2Ce, Mg3Ce, Mg41Ce5, Mg17Ce2 и Mg12Ce [X, Э, Ш, 1—5]. Для ближайшего к Mg соединения принималась формула Mg9Ce [X, Э], однако в последующих работах было установлено, что в области концентраций вблизи 90 % (ат.) Mg образуются три соединения: Mg41Ce5, Mg17Ce2 и Mg12Ce [Ш, 1—3, 5]. Участок диаграммы состояния в этой области концентраций показан на левой вставке (см. рис. 541) [1]. Соединения образуются по перитектическим реакциям при температурах 630, 621 и 616 °C, соответственно. Соединение Mg17Ce2 распадается при температуре 611 °C по эвтектоидной реакции Mg17Ce2 » Mg41Ce5 + Mg12Ce. Для соединения Mg41Ce5 первоначально принималась формула Mg42Ce5 [3]. Согласно работе [6] состав соединения Mg17Ce2 вследствие отклонения от стехиометрии более точно соответствует формуле Mg^ 3Се.
Со стороны Се при температуре 688 °C имеет место эвтектическая реакция Ж « MgCe + (6Се) [X] и эвтектоидное превращение (6Се) ** * (уСе) + MgCe, связанное с полиморфизмом церия. Растворимость Mg в уСе составляет 1,5 % (по массе) [8,2 % (ат.) Mg] и 0,24 % (по массе) [1,4 % (ат.) Mg] при температурах 500 и 200 °C, соответственно [7].
Мд, •/• (am.)Мд, •/• (am.)Рис. 541. Се-MgРис. 541. Се-Mg
Мд, •/• (am.)
Мд, •/• (am.)
Рис. 541. Се-Mg
Рис. 541. Се-Mg
Со стороны Mg протекает эвтектическая реакция Ж ** Mg12Ce + + (Mg) при температуре 590 °C [X, Ш] или 593 °C [Э, 1]. Положение эвтектической точки по данным разных авторов лежит в пределах 17,4—21,0 % Се (по массе) [1, X, Э, Ш]. Растворимость Се в твердом Mg, определенная с помощью метода электросопротивления [8], приведена ниже.
Температура, "С590Растворимость Се:% (по массе)0,74% (ат.) 0,13Температура, "С590Растворимость Се:% (по массе)0,74% (ат.) 0,13580540500400300200
Температура, "С590
Растворимость Се:
% (по массе)0,74
% (ат.) 0,13
Температура, "С590
Растворимость Се:
% (по массе)0,74
% (ат.) 0,13
0,660,380,260,080,060,04
0,110,0660,0450,0130,0100,007
На диаграмме состояния и правой вставке (см. рис. 541) представлены значения растворимости Се в Mg в соответствии с работой [8].
Данные по кристаллической структуре соединений приведены в табл. 366.
СоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр. гр.Параметры решетки, нмИсточникаСMgCeCsClсР2, Pm3m0,3912—[Э]Mg2CeMgCu2сР24, Fd3m0,873—[X]Mg3CeBiF3Ср16, Fm3m0,74280,7424—[Э]141Mg4lCe5Mg41Ce5t№, IM m1,4781,043[2, 3]Mgl7Ce2Th2Nil7АР38, Р63/ ттс1,035 1,0381,0311,0261,0250,593[Ш] [6] [Ш]Mg,2CeThMg12Н26, /4/ пипт1,0350,595[9]СоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр. гр.Параметры решетки, нмИсточникаСMgCeCsClсР2, Pm3m0,3912—[Э]Mg2CeMgCu2сР24, Fd3m0,873—[X]Mg3CeBiF3Ср16, Fm3m0,74280,7424—[Э]141Mg4lCe5Mg41Ce5t№, IM m1,4781,043[2, 3]Mgl7Ce2Th2Nil7АР38, Р63/ ттс1,035 1,0381,0311,0261,0250,593[Ш] [6] [Ш]Mg,2CeThMg12Н26, /4/ пипт1,0350,595[9]Таблица 3 6 6. Кристаллическая структура соединений системы Се—MgТаблица 3 6 6. Кристаллическая структура соединений системы Се—MgРис. 542. Се—МпРис. 542. Се—МпРис. 543. Се-ЧМпРис. 543. Се-ЧМп
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
MgCe
CsCl
сР2, Pm3m
0,3912
—
[Э]
Mg2Ce
MgCu2
сР24, Fd3m
0,873
—
[X]
Mg3Ce
BiF3
Ср16, Fm3m
0,7428
0,7424
—
[Э]
141
Mg4lCe5
Mg41Ce5
t№, IM m
1,478
1,043
[2, 3]
Mgl7Ce2
Th2Nil7
АР38, Р63/ ттс
1,035 1,038
1,031
1,026
1,025
0,593
[Ш] [6] [Ш]
Mg,2Ce
ThMg12
Н26, /4/ пипт
1,035
0,595
[9]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
MgCe
CsCl
сР2, Pm3m
0,3912
—
[Э]
Mg2Ce
MgCu2
сР24, Fd3m
0,873
—
[X]
Mg3Ce
BiF3
Ср16, Fm3m
0,7428
0,7424
—
[Э]
141
Mg4lCe5
Mg41Ce5
t№, IM m
1,478
1,043
[2, 3]
Mgl7Ce2
Th2Nil7
АР38, Р63/ ттс
1,035 1,038
1,031
1,026
1,025
0,593
[Ш] [6] [Ш]
Mg,2Ce
ThMg12
Н26, /4/ пипт
1,035
0,595
[9]
Таблица 3 6 6. Кристаллическая структура соединений системы Се—Mg
Таблица 3 6 6. Кристаллическая структура соединений системы Се—Mg
Рис. 542. Се—Мп
Рис. 542. Се—Мп
Рис. 543. Се-ЧМп
Рис. 543. Се-ЧМп
Литература
Wood D.H., Cramer Е.М. // J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N 5. P. 321—337.
Johnson Q., Smith G.S. // Acta Crystallogr. 1970. V. 26. N 4. P. 434—435.
Johnson Q., Smith G.S. // Acta Crystallogr. 1967. V. 22. N 3. P. 360—365.
Buschow K.H.J. //J. Less-Common Met. 1976. V. 44. N 1. P. 301—306.
Рохлин Л.Л. Магниевые сплавы, содержащие редкоземельные металлы. М.: Наука, 1980. 192 с.
Johnson Q., Smith G.S. // Acta Crystallogr. 1967. V. 23. N 2. P. 327—329.
Joseph R.R., Gschneidner, Jr., K.A. // Trans. AIME. 1965. V. 233. N 12. P. 2063-2069.
Рохлин ЛЛ. // Изв. АН СССР. Металлургия и топливо. 1962. № 2. С. 126—130.
Крипякевич П.И., Евдокименко В.И. // Вестник Львовского университета. Серия химическая. 1969. № 11. С. 3—7.
Л.Л. Рохлин
Се—Мп. ЦЕРИЙ—МАРГАНЕЦ
Диаграмма состояния Се—Мп представлена на рис. 542 по данным работы [1] в области составов со стороны Мп и по данным работы [Ш] в области составов со стороны Се (рис. 543). Диаграмма состояния эвтектического типа. Эвтектическая точка соответствует температуре 622 °C [Ш] или 635 °C [1] и содержанию 16,1 % (ат.) Мп [Ш]. Кривая ликвидус состоит из пяти ветвей, соответствующих первичной кристаллизации трех модификаций Мп и двух модификаций Се.
Согласно работе [1] в системе протекают две нонвариантные реакции, связанные с полиморфизмом Мп:
(6Mn) •* Ж + (yMn);
(уМп) •* Ж + (|$Мп)
при температурах 1087 и 998 °C, соответственно.
Литература
Миргаловская М.С., Стрельникова И. А. // Труды института металлургии им. А.А. Байкова. АН СССР. 1957. Вып. 2. С. 135—138.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
Се-Mo. ЦЕРИЙ—МОЛИБДЕН
Диаграмма состояния Се—Мо не построена. Се и Мо не образуют промежуточных фаз [Э]. Растворимость Мо в Се при различных температурах по данным работ [Э, Ш] приведена ниже.
Температура, °C 13001200800
Растворимость Мо, % (ат.) < 0,30,01750,001
Растворимость Се в Мо находится в интервале концентраций 0,10-0,15 % (ат.) [1].
В работе [2] сделаны предположения о наличии области несмешиваемости в жидком состоянии и на основании термодинамических расчетов получены значения температуры монотектической реакции и концентрационные пределы области несмешиваемости: 2800± 10 К, 6,7±1,0 и 68±8 % (ат.) Се.
Литература
Савицкий Е.М., Барон В.В., Tao Т.Т. // Изв. АН СССР. Металлургия и топливо. 1962. № 1. С. 156—159.
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.
К.Б. Поварова
Ce—N. ЦЕРИЙ-АЗОТ
Диаграмма состояния Ce—N построена в интервале концентраций 0—50 % (ат.) N с помощью методов микроструктурного, рентгеновского и термического анализов и представлена на рис. 544 по данным работ [1, М]. Соединение CeN плавится конгруэнтно при 2480 °C. В системе протекает перитектическая реакция Ж + CeN •* (ЗСе) (805 °C) и перитектоидная реакция (ЗСе) + CeN * (уСе) (750 °C) [М].
Рис. 544. Се—N
Растворимость азота в Се в интервале температур 450—555 °C составляет несколько больше 0,01 % (ат.) [Ш].
Соединение CeN имеет ГЦК структуру типа NaCl с параметром решетки а = 0,5021 нм [Э] или а = 0,50264 нм [Ш].
Литература
Кобземко Г.Ф., Иванченко В.Г. // Диаграммы состояния металлических систем: М.: Наука, 1971. С. 183—186.
П.Б. Будберг
Се—Na. ЦЕРИЙ—НАТРИЙ
Диаграмма состояния Се—Na не построена. В работе [1] имеются сведения только относительно растворимости Се в Na. Сплавы выплавляли в инертной атмосфере с использованием спектральночистого Na и Се в виде изотопа Се141.
Растворимость Се в жидком Na, определенная методом радиоактивных изотопов, описывается в интервале температур 393—733 °C следующим уравнением:
Igx = -9,467 + (0,659 -103)/Т, где х — мольная доля Се; Т — температура, К. Литература
Lamprecht G.J., Crowther Р. // Trans. Metallurg. Soc. AIME. 1968. V. 242. N 10.
30 Зак. 153430 Зак. 1534ЛЛ. Зусман
30 Зак. 1534
30 Зак. 1534
Ce-Nb. ЦЕРИЙ-НИОБИЙ
Диаграмма состояния Се—Nb приведена на рис. 545 по данным работы [1] и построена по результатам термического, рентгеноструктурного и микроструктурного анализов, а также измерения твердости и электросопротивления. Сплавы выплавляли в дуговой печи в атмосфере инертного газа с использованием Се и Nb чистотой 98,9 и 99,0 % (по массе), соответственно. Последующую гомогенизацию проводили в вакууме при температуре 1000 или 800 °C.
Рис. 545. Ce-Nb
В системе наблюдается несмешиваемость в жидком и твердом состоянии в широком интервале концентраций. Температура моно- тектической реакции отвечает 2370±20 °C. Ниобий увеличивает температуру плавления Се от 798 до 820 °C и уменьшает температуру 6 - у превращения от 726 до 700 °C.
Растворимость Се в Nb составляет «1,0 % (ат.) при температуре монотектической реакции и меньше 0,05 % (ат.) — при комнатной температуре. Относительно высокая для РЗМ растворимость Се в Nb подтверждается снижением температуры перехода в сверхпроводящее состояние (ГД с 9,2 К — для Nb до 8,1 К для сплава Nb с добавкой 0,5 % (ат.) Се, полученного быстрой закалкой из жидкого состояния [2]. По данным работы [2] другие РЗМ обычно не влияют на Тс ниобия.
Литература
1. Савицкий Е.М., Терехова В.Ф., Буров И.В. / / Журнал неорганической химии. 1959. Т. 4. № 6. С. 1462-1463.
Савицкий Е.М., Ефимов Ю.В. // Редкоземельные металлы, сплавы и соединения: Материалы 7-го Всесоюзного совещания по РЗМ, сплавам и соединениям. М.: Наука, 197 3. С. 1462-1463.
Е.Н. Шефтель
Ce-Nd. ЦЕРИЙ-НЕОДИМ
Диаграмма состояния Се—Nd экспериментально не построена [1]. Однако Се в периодической системе расположен рядом с Nd, в металлическом состоянии они имеют идентичное электронное строение с тремя коллективизированными валентными электронами 5dJ6s2, изоструктурны в своих ДГПУ (|ЗСе, aNd) и ОЦК (6Се, pNd) модификациях, имеющих близкие постоянные решетки. Их атомные радиусы отличаются всего лишь на 0,18 %. В табл. 367 приведены кристаллохимические данные Се и Nd.
Таблица 3 6 7. Кристаллохимические характеристики элементов системы Се—Nd [1]
Атомный номер, элемент
Модификация
Прототип, структура
Параметры решетки, нм
Температура, °C
Реакция
а
С
58Се
а Се
Си, ГЦК
0,485
—
-177
аСе •* РСе
РСе
aLa, ДГПУ
0,3681
1,1857
61
рСе* уСе
уСе
Си, ГЦК
0,5161
—
726
уСе " 8Се
6Се
W, ОЦК
0,412
—
798
Ж *♦ б Се
60Nd
aNd
aLa, ДГПУ
0,36382
1,17966
863
aNd - pNd
——
pNd
W, ОЦК
0,413
—
1021
Ж - pNd 1
На этом основании следует предположить, что Се и Nd при низких температурах до 139 °C (Се) и 863 °C (Nd) образуют непрерывные ряды ДГПУ твердых растворов, а при высоких температурах между 8Се и pNd должны образовываться непрерывные ряды ОЦК твердых растворов. В работе [2] определена структура и постоянные решеток сплавов этой системы. Постоянные а и с ДГПУ твердых растворов изменяются линейно в соответствии с правилом Вегарда с очень малым отрицательным отклонением. Параметр а ГЦК твердых растворов меняется очень мало и также линейно (от Се до сплава Се с 32 % (ат.) Nd) [1],
Вследствие очень близкого строения растворы Се с Nd являются идеальными, поэтому линии ликвидуса и солидуса на диаграмме 30*
Рис. 546. Ce—Nd
Се—Nd (рис. 546) сливаются в прямую. Твердые ОЦК растворы претерпевают эвтектоидный распад на ГЦК и ДГПУ растворы. Эвтектоидная температура отвечает приблизительно 700 °C. Предельная растворимость Nd в уСе составляет около 32 %. Линии эвтектоидного распада указаны условно (штриховой линией).
Литература
Gschneidner, Jr., К. A., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Amsterdam. New-York. Oxford. Tokyo: North-Holland. 1986. V. 8. P. 1-161.
Speight J.D., Harris I.R., Raynor G.V. //J. Less-Common Met. 1968. V. 15. N 3. P. 317-330.
B.K. Григорович
Ce—Ni. ЦЕРИЙ—НИКЕЛЬ
Диаграмма состояния Се—Ni приведена на рис. 547 по данным работы [X], в которой обобщены результаты ДТА, рентгеноструктурного и металлографического исследований сплавов, приготовленных с использованием Се чистотой 98—99 % (по массе).
системе существуют шесть соединений, из которых Се3№ (или Ce7Ni3 согласно [Э]), CeNi и Се№5 плавятся конгруэнтно при 485, 670 и 1315 °C, соответственно. Остальные соединения образуются по
Рис. 547. Ce—Ni
перитектическим реакциям. Нонвариантные реакции, протекающие в системе Ce—Ni, представлены в табл. 368.
Таблица 3 6 8. Нонвариантные реакции в системе Ce-Ni [X]
Реакция
Содержание Ni в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Ж » (уСе) + Ce3Ni
18,0; « 0;25,0
470
Ж • Ce3Ni + CeNi
34,5;25,0; 50,0
453
Ж - CeNi + СеМ2
” 53,0;50,0; 66,7
635
Ж + CeNi3 * CeNi2
“ 58,6;75,0; 66,7
830
Ж + Ce2Ni7 = CeNi3
= 64,6;77,8; 75,0
930
Ж + CeNi5 » Ce2Ni7
= 71,0;83,3; 77,8
1065
Ж * CeNi5 + (Ni)
= 91,0;83,3; 99,95
1210
Состав соединения уточнен согласно работе [Э]
Взаимная растворимость компонентов незначительна. В работе [1] установлено, что растворимость Се в № составляет 0,05 и 0,04 % (ат.) при температурах 1200 и 400 °C, соответственно.
Кристаллическая структура соединений представлена в табл. 369.
Таблица 3 6 9. Кристаллическая структура соединений системы Се—Ni
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
Се№5
CaCu3
hP6, РЫттт
0,4874
0,4887
—
0,4004
0,4003
[2]
[Э]
Ce2Ni7
Ce2Ni7
hP36, P6j/mmc
0,4905 0,498
—
2,438
2,452
[21 [Э]
CeNi3
CeNi3
AP24, P63/mmc
0,4045
—
1,648
[2]
CeNiz
MgCu2
cF2A, Fd3m
0,7209
0,7202
—
—
[21
[Э]
CeNi
CrB
oC8, Cmcm
0,3788 0,377
1,0556 1,046
0,4366 0,437
[2]
[Э]
Ce7Ni3
Th7Fe3
hP20, P63mc
0,9926 0,992
—
0,6311 0,633
[2]
[Э]
Литература
1. Дуйсемалиев У.К. // Журнал неорганической химии. 1964. Т. 9. № 3. С. 755-756.
2. Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вица школа, 1982. 255 с.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский
Се-О. ЦЕРИЙ—КИСЛОРОД
Диаграмма состояния Се—О, построенная на основе измерения давления диссоциации и высокотемпературного рентгеновского анализа, приведена на рис. 548 в интервале концентраций 59—68 % (ат.) О по данным работы [Ш]. В системе существуют несколько оксидов: CejO^, СеО^Лб), CeOj 778(у) [64,05 % (ат.) О], CeOj 800, СеО( sig(Р), СеО2 и СеО. Соединение СеО2 плавится при температуре > 2600 °C, а Се2О3 при 1692 °C (под давлением N2) [Ш].
Соединение Се2О3 существует в зависимости от состава в двух формах: С-форма устойчива в интервале составов 62,28—62,80 % (ат.) О, А-форма — при содержании кислорода < 62,28 % (ат.). Фазы 8 и р имеют области гомогенности, лежащие в пределах 63,10—63,26 и 64,35—64,43 % (ат.) О, соответственно [Э].
Данные по кристаллической структуре оксидов Се суммированы в табл. 370. Параметры кристаллической решетки фаз 8 и р зависят от состава в пределах их областей гомогенности.
Таблица 3 7 0. Кристаллическая структура соединений системы Се-О
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источ- НИК
a
С
СеО
NaCl
cFS, Fm3m
—
—
[Ш]
A = Ce2O3
—
—
0,3889(2)
0,6054(2)
[Ш]
C = Ce2O3
Mn2O3
c/80, la 3
1,1126(1)-!,1109(2)
—
[Э]
3"
—
0,3921 (2)—0,3912(2)
0,9637(2)—0,9657(2)
[Э1
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
С
г"
—
—
0,3910(2)
0,9502(2)
[Э]
₽“
—
—
0,3900(2)—0,3890(2)
0,9537(2)—0,9536(2)
[Э]
СеО
СаГ2
сГ\2,
ЕтЗт
0,5409(1)
0,5410(5)
—
[Э]
[Ш]
‘Гексагональная сингония. “Тригональная сингония.
Л. С. Гузей, Л.Е. Шелимова
Се—Os. ЦЕРИЙ-ОСМИЙ
Диаграмма состояния Се—Os не построена. В литературе имеются сведения о существовании двух соединений: CeOs, и Ce3Os [1, Э, У-С].
Кристаллическая структура этих соединений, а также фазы высокого давления CeOs2 представлены в табл. 371.
Таблица 371. Кристаллическая структура соединений системы Се—Os
Соединение
Прототип
Символ Пиррона, пр. Гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
CeOs2
MgCu2
с/24, Fd3m
0,7593
—
—
[Э]
CeOs2‘
MgZn2
НР6О, Pb3hnmc
0,5355
—
0,8816
[1]
Ce3Os
Fe3C
оР\6, Puma
0,7348
0,9670
0,8816
[V-C]
‘Гексагональная модификация CeOs2 получена при давлении 7,0 ГПа ратуре 1000 °C [1].
и темпе-
Литература
1. Гладышевский Е.И., Водах О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский
Се-Р. ЦЕРИЙ-ФОСФОР
Диаграмма состояния Се—Р не построена. В литературе имеются сведения об образовании фосфида СеР, который имеет ГЦК решетку типа NaCI с параметром а = 0,591 нм [X] и а = 0,5909 нм [Э].
Г. К. Алексеенко
Се-РЬ. ЦЕРИЙ-СВИНЕЦ
Данные по взаимодействию Се и РЬ обобщены в работах [X, Э, Ш]. На рис. 549 представлена частичная диаграмма состояния системы Се—РЬ по данным работы [X], построенная на основе результатов термического, металлографического и рентгеноструктурного исследования.
Рис. 549. Се—РЬ
В системе найдены пять соединений: Се2РЬ, СеРЬ и СеРЬ3, показанные на диаграмме, а также Се5РЬ4 и Се5РЬ3, о существовании которых сообщалось в работах [1] и [2], соответственно. Соединения Се2РЬ и СеРЬ3 плавятся конгруэнтно при -1380 и 1170 °C, соответственно [X]. Температура и характер образования остальных соединений не определены.
Соединение Се2РЬ образует с б Се эвтектику при содержании 5,2 % (ат.) РЬ. В системе, по-видимому, существует еще одна эвтектика со стороны свинца — СеРЬ + РЬ.
Кристаллическая структура соединений представлена в табл. 372.
Таблица 372. Кристаллическая структура соединений системы Се—РЬ
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
СеРЬ3
AuCu3
сР4, РтЗт
0,4875
—
—
[Ш]
Се5РЬ4
Sm5Ge4
оРЗб, Рпта
0,8538
1,631
0,8674
[1]
Се5РЬ3
Mg5Si3
ИР\6, Р63/тст
0,9473
—
0,6825
[2]
Се2РЬ*
—
—
0,816
—
0,359
[Э]
Гексагональная сингония.
Литература
1. Merlo F., Fornasini M.L. // Atti. Acad. Naz. Licei Rend. Sci. Fiz. 1969. V. 46. N 3. P. 265-269.
2. Jeitschko W., Parthe E. // Acta Cryst. 1965. V. 19. N 2. P. 265—269.
Е.И. Гладытевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
Ce—Pd. ЦЕРИЙ-ПАЛЛАДИЙ
В первоначальных исследованиях системы Ce—Pd сообщалось о существовании двух соединений: CePd со структурой типа АпСп2 и Ce2Pd3 [Э, Ш]. В более поздних работах существование этих соединений не подтвердилось, в области концентрации > 48 % (ат.) Pd были обнаружены четыре других соединения: CePd, Ce3Pd4, Ce3Pd5 и CePd3 [1—3]. Диаграмма состояния системы Ce—Pd приведена на рис. 550 по данным работы [М]. Соединения CePd и CePd3 плавятся конгруэнтно при температурах > 1137 и 1437 °C, соответственно [1]. Соединения Ce3Pd4 [вблизи концентраций 57±1,0 % (ат.) Pd] и Ce3Pd5 [вблизи концентраций 63,5±1,0 % (ат.) Pd] образуются по
Pct, °/o (no массе)
Рис. 550. Ce—Pd
перитектическим реакциям при температурах 1137+12 и 1037±12 °C, соответственно [1]. Соединение СеРЬ3 имеет область гомогенности, простирающуюся от 75,3 до 76,4 % (ат.) Pd. Соединение CePd3 образует эвтектику с (Pd) при температуре 1075+12 °C и содержании 84±1,0 % (ат.) Pd и с Ce3Pd5 при температуре 987+12 °C и содержании 64 + 1 % (ат.) Pd [1, 3].
В отличие от работы [1] в работе [4] вместо соединения Ce3Pd5 найдено в соответствии с работой [Ш] соединение Ce2Pd3, а также новое соединение CePd5. Согласно работе [4] соединения Ce2Pd3 и CePd5 образуются по перитектическим реакциям при температурах 1051 и 1077 °C, соответственно. Последнее соединение образует эвтектику с (Pd) с температурой плавления 1068 °C.
Растворимость Се в Pd составляет около 13 % (ат.) при эвтектической температуре и практически не изменяется с температурой [1].
Имеющиеся данные по кристаллической структуре соединений представлены в табл. 373.
Таблица 3 7 3. Кристаллическая структура соединений системы Ce—Pd
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
CePd
СгВ
оС8, Стет
0,3918
1,0904
0,4523
[4]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
Ce3Pd4
CePd3
Pu3Pd4
AuCu3
№14, R3 сР4, РтЗт
1,3669
0,4129* 0,4112" 0,4124
—
0,5824
[5]
[1] [И [4]
Со стороны избытка Се. Со стороны избытка Pd.
Литература
Thomson J.R.// J. Less-Common Metals. 1967. V. 13. N 3. P. 307—312.
Harris J.R., Norman M. // J. Less-Common Metals. 1968. V. 15. N 3. P. 285—298.
Rossi D., Ferro R., Marazza R. // J. Less-Common Metals. 1975. V. 40. N 3. P. 345-350.
Zhang Kang-hou, Chen Li-Ii // Proc. Sth Nat. Symp. Phase Diagr. Wuhan, Nov. 18-21, 1988. Dig. [Wuhan, 1988]. C. 29.
Palenzona A., landelli A. // J. Less-Common Metals. 1974. V. 34. N 1. P. 121-124.
Л.Е. Шелимова
Ce—Pm. ЦЕРИЙ-ПРОМЕТИЙ
Диаграмма состояния Ce—Pm экспериментально не построена [1]. Однако Се в периодической системе расположен рядом с Pm, в металлическом состоянии они имеют идентичное электронное строение с тремя коллективизированными валентными электронами 5dv6s^, изоструктурны в своих ДГПУ (ЦСе, otPm) и ОЦК (бСе, |ЗРт) модификациях, имеющих близкие постоянные решетки. Их атомные радиусы отличаются всего лишь на 0,17 %. В табл. 374 приведены кристаллохимические данные Се и Pm [1].
Таблица 3 7 4. Кристаллохимические характеристики элементов системы Се—Pm
Атомный номер, элемент
Модификация
Прототип, структура
Параметры решетки, нм
Температура, ”С
Реакция
а
С
58Се
а Се
Си, ГЦК
0,485
—
-177
аСе *РСе
РСе
«и, ДГПУ
0,3681
1,1857
61
РСе*уСе
у Се
Си, ГЦК
0,5161
—
726
уСе*6Се
6 Се
W, ОЦК
0,412
—
798
Ж - 6Се
61 Pm
аРт
aLa, ДГПУ
0,365
1,165
890
аРт *рРт
РРт
W, ОЦК
0,410
—
1042
Ж - рРт
Рис. 551. Се-Pm
На этом основании можно полагать, что |JCe и аРт образуют друг с другом непрерывные ряды ДГПУ твердых растворов. Непрерывные ряды ОЦК твердых растворов по тем же причинам должны образовывать бСе и рРт. Вследствие близости электронного и кристаллического строения и близости атомных радиусов растворы Се с Pm почти идеальны, поэтому на диаграмме Се—Pm (рис. 551) линии ликвидуса и солидуса практически сливаются в одну общую прямую, соединяющую их температуры плавления, с очень узкой двухфазной областью между ними.
Можно предположить, что высокотемпературные ОЦК твердые растворы при охлаждении, так же как в двойных системах Се с Рг, Sm, Gd, У, испытывают эвтектоидный распад на твердые растворы Pm в ГЦК уСе и Се в ДГПУ аРт. Это эвтектоидное равновесие условно изображено штриховыми линиями. На диаграмме указаны приблизительные концентрации предельных растворов и эвтектоидная температура, равная 700 °C.
Литература
Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Amsterdam. New-York. Oxford. Tokyo: North-Holland. 1986. V. 8. P. 1-161.
B.K. Григорович
Се—Ро. ЦЕРИЙ-ПОЛОНИЙ
Диаграмма состояния Се—Ро не построена. Согласно работе [Ш] в результате взаимодействия паров Ро с Се был получен сплав Се2Ро! 3 с температурой плавления 1500±50 °C, структура которого не установлена.
К. Б. Поварова
Се—Рг. ЦЕРИЙ-ПРАЗЕОДИМ
Взаимодействие Се с Рг исследовалось в ряде работ [Э, Ш, 1,2]. Обобщенная диаграмма состояния системы Се—Рг (рис. 552) приведена в работе 13] на основании данных [2]. Система характеризуется неограниченной растворимостью в жидком состоянии и отсутствием промежуточных соединений. Между высокотемпературными полиморфными модификациями бСе и рРг существует непрерывный ряд твердых растворов. Кривые ликвидус и солидус на фазовой диаграмме практически совпадают.
Рис. 552. Се—Рг
Между изосгруктурными модификациями рСе и «Рг также существует непрерывный ряд твердых растворов. Растворимость Рг в уСе достигает -70 % (ат.) при температуре эвтектоидного превращения -750 °C (бСе, рРг) * (уСе) + (рСе, аРг).
Литература
Gschneidner, Jr., К.А., McDonald R.R., Elliott R.O. // Phys. Rev. Letters. 1961. V. 6. N 5. P. 218-220.
Altunbas M., Harris J.R. // J. Mater. Science. 1980. V. 15. N 3. P. 693—701.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. ПечарскийЕ.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. ПечарскийGschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Bull Alloy Phase Diagr. 1982. V. 3. N 2. P. 187-188.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
Ce-Pt. ЦЕРИЙ-ПЛАТИНА
Диаграмма состояния Се—Pt была предметом многочисленных исследований [X, Э, Ш, 1—3]. В работе [3] построена часть диаграммы состояния со стороны Pt (рис. 553). При температуре 1575 °C в системе протекает эвтектическая реакция Ж » (Pt) + CePt5, положение эвтектической точки соответствует 8 % (ат.) Се. Кроме соединений CePt5 в системе существует еще шесть соединений: Ce7Pt3,
Рис. 553. Ce-Pt
Ce3Pt2, CePt, Ce3Pt4, CePt2 и CePt3 [4, V-C]. Последнее соединение имеет широкую область гомогенности, простирающуюся от 24,3 до 34,5 % (ат.) Се [1, 2].
Растворимость Се в Pt не превышает 1 % (ат.) [3].
Кристаллическая структура соединений представлена в табл. 375.
Таблица 3 7 5. Кристаллическая структура соединений системы Се—Pt
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
Ce7Pt3
Th7Fe3
ЙР20, Р63тс
1,0204
—
0,6399
[4]
Ce3Pt2
Er3Ni2
hR15, R3
0,8981
—
1,7078
[4]
CePt
CrB
оС8, Стет
0,3921
1,0920
0,4524
[Ш]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
Ce3Pt4
Pu3Pd4
AKI 4, КЗ
1,3657
—
0,5781
[4]
CePt2
MgCu2
сПД, Fd3m
0,7730
0,7723
—
—
[X]
[Э]
CePt3
AuCu3
сР4, РтЗт
0,4162
—
—
[4]
CePt5
CaCu5
/1Р6, Рб/ттт
0,5369
—•
0,4385
[Э]
Литература
Harris J. // J. Less-Common Metals. 1968. V. 14. N 4. P. 459—462.
Moriarty J.H., Humpreys J.E., Gordon R.O. et al. П NsXa. Crystallogr. 1966. V. 21. N 5 3РВоронова Л.И., Полякова В.П., Савицкий E.M. // Известия АН СССР. Металлы. 1983. № 4. С. 176-179.
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
Се-Ри, ЦЕРИЙ—ПЛУТОНИЙ
Первоначальный вариант диаграммы состояния Се—Ри был представлен в работе [Э]. На рис. 554 приведена уточненная диаграмма состояния согласно работе [Ш]. Наиболее значительные отклонения от первого варианта диаграммы состояния касаются кривых ликвидус и солидус твердого раствора на основе уСе. Система эвтектического
Рис. 554. Се-Ри СеРи, % (ат)Ри
типа. Эвтектическая реакция Ж (еРи) + (уСе) протекает при температуре 626 °C, положение эвтектической точки соответствует 16,5 % (ат.) Се. Со стороны Се предполагается наличие при температуре 721 °C следующей реакции: (бСе) + Ж (уСе). Перитектоидная реакция (еРи) + (уСе) (бРи) протекает при температуре
Введение Се не влияет на температуру превращений a Pu ^ |JPu и рРи « уРи. Церий стабилизирует бРи, который существует при комнатной температуре уже при содержании 3,2 % (ат.) Се. Перитектоидная реакция (бРи) + (еРи) •* (б'Ри) по данным работы [1] протекает при температуре 484 °C.
Максимальная растворимость Ри в бСе составляет 19,5 % (ат.) при температуре 721 °C; в уСе растворяется 36,5 и 35,5 % (ат.) Ри при температурах 626 и 613 °C, соответственно. Растворимость Се в бРи равна 23,5 % (ат.) при температуре 613 °C, а в еРи — 16,0 % (ат.) при температуре 626 °C.
Литература
Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W.// Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths: ed. by K.A. Gschneidner, Jr., L. Eyring. Amsterdam: North Holland Physics Publishing. 1986. V. 8. P. 1—161.
Е.И. Гладьииевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
Се—Re. ЦЕРИЙ-РЕНИЙ
Сплавы системы Се—Re исследовали методами рентгеноструктурного и микроструктурного анализов [1, 2, III].
В системе не образуются интерметаллические соединения.
Литература
Хамидов О.Х., Савицкий Е.М. // Диаграммы состояния металлических систем: Сб. научн. трудов. М : Наука: 1968. С. 178—185.
Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с.
М.А. Тылкина
Ce—Rh. ЦЕРИЙ-РОДИЙ
В системе Ce—Rh образуются два соединения: CeRh и CeRh2 (фаза Лавеса) [Э, III]. Соединение CeRh имеет ромбическую структуру типа СгВ (пространственная группа Cmcm) с параметрами решетки а = 0,3852 нм, b = 1,0986 нм, с = 0,4152 нм [Ш]. Соединение CeRh2 имеет структуру типа MgCu2 (пространственная группа Fd^m) с параметром решетки а = 0,7538 нм [Э].
В работе [1] среди соединений Се со смешанной валентностью упоминается соединение CeRh3.
Литература
I. Jo T., Kotani A. H Phys. Ser. 1987. V. 35. N 4. P. 570-574.
B.H. Кузнецов
Ce—Ru. ЦЕРИЙ-РУТЕНИЙ
Диаграмма состояния Ce—Ru, построенная на основании результатов термического, рентгеновского и микроструктурного анализов, приведена на рис. 555 по данным работ [ 1, Ш]. Для получения сплавов использовали Ru и Се чистотой 99,9 и 99,3 % (по массе), соответственно.
Рис. 555. Ce—Ru
В системе найдено одно соединение CeRu2, которое образуется по перитектической реакции Ж + (Ru) CeRu2 при температуре 1570 °C. Эвтектическая реакция Ж ^ (бСе) + CeRu2 протекает при температуре 645 °C, положение эвтектической точки соответствует 32 % (ат.) Ru.
Предельная растворимость Ru в бСе составляет -20 % (ат.) при температуре 645 °C [Ш]. При температуре -500 °C происходит эвтектоидный распад: (бСе) *• (уСе) + CeRu2.
Соединение CeRu2 имеет ГЦК решетку типа MgCu2 (пространственная группа Edgin') с параметром а = 0,7535(1) по данным работы [Э] и а ~ 0,75364(2) по данным работы [Ш].
В работе [Э] сообщается о возможности образования соединения, богатого Се, предположительно состава Ce6Ru.
Литература
1. Obrowski W. // Z. Metallkunde. 1962. Bd. 53. NILS. 736-737.
Л.Е. Шалимова
Се—S. ЦЕРИЙ-СЕРА
Диаграмма состояния Се—S изучена в интервале концентраций 20—70 % (ат.) S [Э, 1]. На рис. 556 диаграмма состояния приведена по данным работы [М]. В системе существуют пять соединений, из которых CeS, Ce3S4, Ce2S, и, вероятно, CeS2 плавятся конгруэнтно при температурах 2450+100, 2050+75, 1890+50 и 1700 °C [Э], соответственно. Соединения CeS и. Ce3S4 образуют эвтектику при температуре 2000+75 °C и содержании -53,4 % (ат.) S. Между Ce3S4 и Ce2S3 г интервале концентраций 57,1—60,0 % (ат.) S при температуре выше 1450 °C существует непрерывный ряд твердых растворов [X, Э]. При температуре ниже 1450 °C в равновесии с Ce2S3 и Ce3S4 находится промежуточная фаза примерного состава Се5§7 [2].
Согласно работе !Э] соединение Ce2S3 претерпевает два полиморфных превращения: а ^ р при температуре 1150+50 °C и Р ” у при
У, % (по массе)
температуре 1450 ±50 °C. Согласно работе [М] Ce2S3 имеет только одно полиморфное превращение а у при температуре -1100 °C. Моносульфид Се имеет широкую область гомогенности, простирающуюся от 42,8 до 50 % (ат.) S [1]. Способ получения и свойства сульфидов Се приведены в работах [1, 3].
Кристаллическая структура сульфидов Се представлена в табл. 376.
Таблица 3 7 6. Кристаллическая структура соединений системы Се—S
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
CeS
NaCI
cF8,
0,5778
—
—
[X]
Fm3m
0,5763
—
—
[Э]
0,5780
—
—
Hl
CeS075
—
—
0,5770
—
—
[1]
Ce3S4
Th3P4
c/28,
0,86347
—
—
[X]
/43 d
0,8606
—
—
[Э]
0,86351
—
—
[41
Ce5S7
—
—
0,728
1,065
1,317
[5]
Ce5S7
Ce5S7
t/192, /4,/acd
1,519
—
2,019
[61
aCe2S3
otLapSq
oP20,
0,755
0,414
1,579
[2]
Pnma
0,7513
0,4091
1,5715
[71
pCe2S3
PNd2S3
2,031
—
—
[81
Fd3m
уСе283“
—
—
0,8617— 0,8630
—
—
[Э]
CeS2
Fe2As
0,8115
—
0,8115-
[5, Ш]
P4/nmm
0,8139
LaS2
oP24, Pnma
0,8103
1,6221
0,4093
[9, 10]
Ромбическая сингония.
Кубическая сингония.
Литература
Ярембаш Е.И., Елисеев А.А. // Халькогениды редкоземельных элементов: М.: Наука, 1975. С. 54-60.
Besancon Р., Adolphe С., Flahaut J. // Compt. Rend. Acad. Sci. (Paris) Ser. C. 1968. V. 266. N 1. P. 111-113.
Самсонов Г.И., Дроздова C.B. Сульфиды. М.: Металлургия, 1972. 304 с.
Atoji М. // J. Chern. Phys. 1971. V. 54. N 7. Р. 3226-3227.
Marcon J.P., Pascard R. II J. Inorg. Nucl. Chern. 1966. V. 28. N 12. P. 2551-2556.
Besancon P. // Compt. Rend. Acad. Sci (Paris). Ser. C. 1968. V. 267. N 7. P. 1130-1132.
Sleight A.W., Prewitt C.T. // Inorgan. Chem. 1968. V. 7. N 11. P. 2232-2237.
Елисеев A.A., Успенская С.И., Федоров A.A. // Журнал неорганической химии. 1970. Т. 15. № 7. С. 2008-2010.
Yanagisava Y., Kanamaru F., KumeS. // Acta Crystallogr. 1979. V. 35. N 1. P. 137-139.
Marsh R.E., Herbstein F.H. // Acta Crystallogr. B. 1983. V. 39. N 2. P. 280-287.
Ю.Б. Кузьма, Л.Е. Шеломова
Се-Sb. ЦЕРИЙ-СУРЬМА
Диаграмма состояния Се—Sb не построена. На основании рентгеновского исследования установлено существование пяти соединений, кристаллическая структура которых представлена в табл. 377 [X, Э, Ш, V-C].
Таблица 3 7 7. Кристаллическая структура соединений системы Се—Sb
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
CeSb2
LaSb2
СтЗт
0,6295
0,6124
1,821
[V-C]
CeSb
NaCI
cF8,
Fm3m
0,6412 0,64327
—
—
[Э] [V-C]
Ce4Sb3
P4Tb3
c/28, /43 d
0,9528
—
—
[V-C]
Ce5Sb3
Mn5Si3
№16, Р63/тст
0,9302
—
0,6514
[V-C]
Ce2Sb
La2Sb
tI12, 14/ттт
0,4552
—
1,784
[V-C]
Е.И. Главышевской, О. И. Бодак, В.К Печарский
CeSc. ЦЕРИЙ-СКАНДИЙ
Диаграмма состояния Се—Sc приведена на рис. 557 по данным работы [1], где проведено обобщение результатов исследований [2, 3]. В системе существует непрерывный ряд твердых растворов между бСе и pSc. При температуре 680±5 °C происходит эвтектоидный распад: (бСе, pSc) * (уСе) + (otSc), положение эвтектоидной точки соответствует 55 % (ат.) Sc.
Растворимость Sc в уСе при температуре 450 °C составляет 17,2 % (ат.). Растворимость Се в aSc равна 12 % (ат.) [1].
CeSc, °/«Гam.)Sc
Рис. 557. Ce—Sc
Литература
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Bull. Allov Phase Diagr. 1982. V. 3. N 2. P. 189-190.
Наумкин О.П., Терехова В.Ф., Савицкий E.M. / / Журнал неорганической химии. 1964. Т. 9. № 10. С. 2497-2498.
Савицкий Е.М., Терехова В.Ф., Буров И.В. и др. // Известия АН СССР. Неорганические материалы. 1965. Т. 1. № 10. С. 1648—1659.
Е.И. Гладьииевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
Ce-Se. ЦЕРИЙ-СЕЛЕН
Диаграмма состояния Ce—Se не построена. В системе существуют пять соединений: CeSe, Ce3Se4, Ce2Se3, Ce4Se7 и CeSe2 [Э, Ш, 1—5]. Температура плавления CeSe составляет -1820 °C [Э]. Область гомогенности селенида со структурой типа Th3P4 включает составы Cc3Se4 и Ce2Se3. Интервал температур плавления этого селенида 1600—2050 °C [Э] или 1580—1800 °C [Ш]. По данным работы [Ш] из соединения CeSe2 при нагреве перед плавлением выделяется Se.
Кристаллическая стпктура селенидов Се представлена в табл. 378.
Таблица 3 7 8. Кристаллическая структура соединений системы Се—Se
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
a
b
c
CeSe
NaCl
era, Fm3m
0,5982-0,5992
—
—
[Э]
Ce3Se4 (Ce2Se3)
Th3P4
c/28, 143 d
0,8973(6) 0,89767(5)
—
—
(21 [Ш]
Ce4Se?
—
P2Ja
0,8375
0,8375
wn
[3]
CeSe2
LaSe2
Р4/ nmm
0,8439
—
0,8489
[4]
* p -90 °C
CeSe^
mP12, Pb
0,8420
0,4210
0,8482
[5, M]
Литература
Ярембаш Е.И., Елисеев А.А. Халькогениды редкоземельных металлов. М.: Наука: 1975. 260 с.
Guittard М., Benacerraf A., Flahaut J. // Ann. Chim. (Paris). 1964. V. 9. N 1. P. 25-34.
Елисеев A.A., Ярембаш Е.И. // Известия АН СССР. Неорганические материалы. 1967. Т. 3. № 7. С. 1487-1489.
Wang R., Steinfink Н. // Inorgan. Chern. 1967. V. 6. N 8. P. 1685—1690.
Marcon J.-P., Pascard R. // Compt. Rend. Acad. Sci. Ser. C. 1968. V. 266. N 4. P. 270-272.
Ю.Б. Кузьма, Л.Е. Шелимова
Се-Si. ЦЕРИЙ—КРЕМНИЙ
Диаграмма состояния CeSi (рис. 558) предложена в работе [1] на основании обобщения данных работ [X, 2—6]. В системе обнаружено шесть соединений, из которых Ce5Si3, Ce3Si2, CejSi4, CeSi и CeSi2 плавятся конгруэнтно при температурах 1400, 1390, 1440, 1470 и 1620 °C, соответственно. Соединение CeSi2 существует в двух полиморфных модификациях. В некоторых работах [2—4] предполагают, что низкотемпературная ромбическая модификация CeSi2 является самостоятельным соединением CeSi2_x, существующим и при высоких температурах. Согласно работе [1] это соединение образуется по перитектической реакции Ж + CeSi2 » Ce3Si5 (CcSi2_x) при температуре 1560 °C и 62,5 % (ат.) Si. По данным работы [7] область гомогенности соединения CeSi2 лежит в пределах 64,0—66,7 % (ат.) Si. Нонвариантные реакции, протекающие в системе CeSi, представлены в табл. 379.
CeSi, % (am.)Si
Рис. 558. Ce—Si
Взаимная растворимость компонентов пренебрежимо мала [1]. Указанная в работе [3] взаимная растворимость порядка 1,2 % (ат.), по-видимому, сильно завышена. Добавки Si не влияют на температуру полиморфных превращений в Се [1].
Кристаллическая структура соединений представлена в табл. 380.
Таблица 3 7 9. Нонвариантные реакции в системе Се—Si (1]
Реакция
Содержание Si в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Ж
* (уСе) + Ce5Si3
8,0;
- 0;
37,5;
650
Ж
* Ce5Si3 + Ce3Si2
38,5;
37,5;
40,0;
1270
Ж
* Ce3Si2 + Ce3Si4
42,0;
40,0;
44,4
1360
ж
* Ce5Si4 + CeSi
46,0;
44,4;
50,0
1390
ж
* CeSi + Ce3Si5
53,0;
50,0;
62,5
1400
Ж + CeSi2 * Ce3Si5
~ 61,5;
~ 64,0;
62,5
1560
Ж
CeSi2 + (Si)
87,0;
- 66,5;
- 100
1200
Таблица 3 8 0. Кристаллическая структура соединений системы Се—Si
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источ- НИК
а
b
с
Ce5Si3
W5Si3
/732, 14/тст
0,7868
—
1,373
[8]
Ce5Si3
Cr5B3
«32, 14/тст
0,789
—
1,377
[9]
Ce3Si2
U3Si2
tP\O, p4Jmbm
0,780
0,789
—
0,434
0,436
[3]
[9]
Ce5Si4
Zr5Si4
7Р36, Р4,2,2
0,793
—
1,504
[Ю]
CeSi
FeB
оР8, Рпта
0,8302
0,3962
0,5964
[2]
Ce3Si5 (CeSi2_x)
aGdSi2
о/12, Imma
0,419
0,413
1,392
[9]
CeSi2
aThSi2
«12, 14,/amd
0,4184 0,416-0,472
—
1,3856
1,384-1,390
[7]
[9]
Литература
Munitz A., Gokhale А.В., Ableschian GJ. // Bull. Alloy Phase Diagr. 1989. V. 10. N 10. P. 73-78.
Гладышевский Е.И., Крипякевич И.И. // Журнал структурной химии. 1964. Т. 5. № 6. С. 853-859.
Benesovsky F., Nowotny Н., Rieger W., Rassaertz H. // Monatsh. Chem. 1966. V. 97. N 1. P. 221-229.
Гладышевский Е.И. Кристаллохимия силицидов и германидов. М.: Металлургия, 1967. 296 с.
Gschneidner, Jr., К.А., Vekade М.Е. // Selected Cerium Phase Diagrams: Doc. IS—RIC-7. Iowa State University. Ames. 1974. P. 36—37.
Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Handbook of Physics and Chemistry of Rare Earths: ed. by K.A. Gschneidner, Jr., and L. Eiring. Amsterdam: North Holland Physics Publishing. 1986. P. 1—161.
Yashima H., Satoh T., Mori H. et al. // Solid State Commun. 1982. V. 41. N 1. P. 1—4.
Mayer I., Felner I. // J. Less-Common Metals. 1972. V. 29. N 1. P. 25—31.
Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Выща школа, 1982. 255 с.
Smith G.S., Tharp A.G., Johnson Q. // Acta Crystallogr. 1967. V. 22. N 6. P. 940-943.
К.Б. Поварова, Л.Е. Шеломова
Ce—Sm. ЦЕРИЙ-САМАРИЙ
Диаграмма состояния Ce—Sm была предметом многочисленных исследований [Ш, 1—4]. Наиболее достоверный вариант диаграммы состояния представлен на рис. 559 по данным работы [2]. В системе существует непрерывный ряд твердых растворов между бСе и ySm. Кривые ликвидус и солидус практически совпадают и показаны на
рис. 559 одной линией. При температуре -700 °C происходит эвтектоидный распад (бСе, ySm) « (уСе) + (рСе, pSm). Между изострук- турными р модификациями Се и Sm существует непрерывный ряд твердых растворов.
Растворимость Sm в Се при температуре 700 °C составляет -2,0 % (ат.), а при комнатной температуре менее 1,0 % (ат.).
Литература
Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W. // Bull. Alloy Phase Diagr., 1982. V. 3. N 2. P. 189-190.
Gschneidner, Jr., K.A. // J. Less-Common Metals. 1985. V. 114. N 1. P. 29—42.
Терехова В.Ф., Савицкий E.M., Торчинова P.C. // Диаграммы состояния металлических систем: Сб. научн. трудов. М.: Наука, 1968. С. 200—206.
Торчинова Р.С., Терехова В.Ф., Савицкии Е.М. // Редкоземельные металлы и сплавы: Сб. научн. трудов. М.: Наука, 1971. С. 34—41.
Е.И. Гладышевский, О. И. Бодак, В. К Печарский
Ce—Sn. ЦЕРИЙ-ОЛОВО
Диаграмма состояния Ce—Sn изучена в ряде работ [X, Э, Ш]. На рис. 560 приведена диаграмма состояния по данным работы [X]. В системе найдены три соединения Ce2Sn, Ce2Sn3 и CeSn3, плавящиеся конгруэнтно при температурах 1400, 1165 и 1162 °C, соответственно. В системе существуют три эвтектики: (pSn) + CeSn3 при температуре
Рис. 560. Се—Sn
220 °C и содержании 5 % (ат.) Се; CeSn3+ Ce2Sn3 при температуре 1102 °C и содержании 34 % (ат.) Се; Ce2Sn3 + Ce2Sn при температуре ИЗО °C и содержании 46 % (ат.) Се.
Растворимость Sn в Се не превышает 0,1 % (ат.).
Более поздние исследования показали, что диаграмма состояния является более сложной, чем это представлено на рис. 560.,В работах [1,2] сообщалось об определении кристаллической структуры соединения Ce5Sn3, которое на представленной диаграмме состояния отсутствует. Не нашли на ней отражение также соединения CenSn10 и Ce5Sn4, структура которых приведена в работе [V-C].
Кристаллическая структура соединений дана в табл. 381.
Таблица 381. Кристаллическая структура соединений системы Се—Sn
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
С
CeSn3
AuCu3
сР4, РтЗт
0,4722
—
—
[Ш]
Ce3Sn5
Pu3Pd5
оС32, Стет
1,0255
0,8225
1,058
[V-C]
CenSn10
HonGel0
1184, 14! ттт
1,197
—
1,782
[V-C]
Ce5Sn4
Sm5Ge4
оРЗб, Рпта
0,8337
1,605
0,8480
[V-C]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
b
с
aCe5Sn3
W5Si3
tm, lAlmcm
1,2591
—
0,6788
[2]
pCe5Sn3
Mn5Sn3
АР16, Р63/тст
0,9328
—
0,6788
[И
Ce2Sn*
—
—
0,624
—
0,582
[V-C]
Ce3Sn
Cu3Au
сРА,
0,4929
—
—
[Ш]
РтЗт
’Тетрагональная сингония.
Литература
Jeitschko W„ Parthe E. // Acta Crystallogr. 1967. V. 22. N 4. P. 551-555.
Franceschi E. // J. Less-Common Metals. 1979. V. 66. N 2. P. 175—181.
Е.И. Гладьииевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
Се-Ta. ЦЕРИЙ-ТАНТАЛ
Диаграмма состояния Се—Та приведена на рис. 561 по данным работы [М]. Промежуточные фазы в системе не образуются.
Се—ТЬ. ЦЕРИЙ—ТЕРБИЙ
Фазовая диаграмма Се—ТЬ экспериментально не построена [1]. Однако Се и ТЬ в металлическом состоянии изоэлектронны, имеют три коллективизированных 5d^6s2 валентных электрона. Их плотные гексагональные структуры имеют близкие параметры решеток, атомные радиусы отличаются всего на 2,7 %. В табл. 382 приведены кристаллохимические данные Се и ТЬ [1].
Таблица 3 8 2. Кристаллохимические характеристики элементов системы Се—ТЬ
Атомный номер, элемент
Модификация
Прототип, структура
Параметры решетки, нм
Температура, °C
Реакция
а
С
58Се
аСе
Си, ГЦК
0,485
—
-177
аСе *рСе
рСе
aLa, ДГПУ
0,3681
1,1857
61
рСе*уСе
у Се
Си, ГЦК
0,5161
—
726
у Се * 6 Се
6 Се
W, ОЦК
0,412
—
798
Ж • 6Се
65ТЬ
аТЬ
Mg, ГПУ
0,36055
0,56966
1289
аТЬ * РТЬ
рть
W, ОЦК
0,402
—
1356
ж * рть
Рис. 561. Се—Та
Церий после плавки в танталовых тиглях содержал меньше 0,04 % (ат.) [0,05 % (по массе)] Та [Э]. По данным магнитных измерений растворимость Та в Се составляет 0,3—0,4 % (ат.). Согласно работе [Э] добавки Та повышают примерно на 5 °C температуру у ” а полиморфного превращения Се.
К. Б. Поварова
Близость электронного и кристаллического строения Се и ТЬ предопределяют образование между ними непрерывных рядов ОЦК высокотемпературных растворов и ДГПУ — ГПУ более низкотемпературных растворов, как и в исследованных системах Се—Gd, Се—Y и др. Линии ликвидуса и особенно солидуса на диаграмме Се—ТЬ (рис. 562) отклоняются от прямой в сторону более низких температур. Высокотемпературные ОЦК растворы при температуре 700 °C распадаются по эвтектоидной реакции, как и в аналогичных системах Се с Pr, Sm, Gd, Y на ГЦК растворы на основе уСе и ДГПУ растворы на основе 0Се.
Металлографическое и рентгеноструктурное исследования показали, что сплавы Се с 25—55 % (ат.) ТЬ имели ДГПУ структуру с положительным отклонением от прямой Вегарда, а сплавы с 75 % (ат.) ТЬ и более — ГПУ структуру [2]. Промежуточная фаза типа aSm существует в интервале концентраций 58—72 % (ат.) ТЬ. Параметр с показывает положительное отклонение от правила Вегарда во всех трех фазах. Фазовая диаграмма имеет ориентировочный характер и изображена штриховыми линиями.
Литература
Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemistry on the Rare Earths. Amsterdam. New-York. Oxfoid. Tokyo: North-Holland, 1986. V. 8. Ch. 54. P. 1-161.
Speight J.D., Harris I.R., Raynor G.V. // J. Less-Common Met. 1968. V. 15. N 3. P. 317-330.
В.Г. Григорович
Се—Тс. ЦЕРИЙ—ТЕХНЕЦИЙ
Диаграмма состояния Се—Тс не построена. Рентгеноструктурный анализ выплавленного в дуговой печи и отожженного сплава состава СеТс2 показал, что соединение типа фазы Лавеса в системе не образуется [1].
Литература
Darby J.B., Norton L.J., Downey J.W. // J. Less-Common Metals. 1964. V. 6. N 2. P. 165-167.
JI.E. Шеломова
Се—Те. ЦЕРИЙ-ТЕЛЛУР
Система Се—Те была предметом многочисленных исследований, результаты которых обобщены в работах [X, Э, Ш]. Диаграмма состояния Се—Те приведена на рис. 563 по данным работы [1]. В системе образуются шесть соединений, из которых СеТе и Се3Те4 плавятся конгруэнтно при 1820 и 1645 °C, соответственно. Область
Рис. 563. Се—Те
гомогенности соединения Се3Те4 простирается до состава Се2Те3. Соединения Се4Те7, СеТе2, Се2Те5 и СеТе3 образуются по перитектическим реакциям. Нонвариантные равновесия в системе Се 1 е представлены в табл. 383.
Кристаллическая структура теллуридов Се дана в табл. 584.
Таблица 3 8 3. Нонвариантные реакции в системе Се—Те
Реакция
Содержание Те в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Источник
Ж - (6Се) + СеТе
- 2,5;- 0;50,0
760
[1]
Ж - СеТе + СеэТе4
56,0;50,0;57,0
1585
[1]
Ж + Се2Те3 - Ce4Th7
- 67,5;60,0;63,6
1340
[1]
Ж + Се4Те7 - СеТе2
- 69,6;63,6;66,7
- 1250
[1]
Ж + СеТе2 - Се2Те5
- 80,0;66,7;71,4
875
[1]
870
[М]
Ж + Се2Те5 * СеТе3
- 83,3;71,4;75,0
825
[1]
829
[М]
Ж - СеТе3 + (Те)
99,0;75,0;- 100
455
[11
435
[М]
р с с; пр с с; п31 Зак. 153431 Зак. 1534
р с с; п
р с с; п
31 Зак. 1534
31 Зак. 1534
Таблица 384. Кристаллическая структура соединений системы Се—Те
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. Гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
6
с
СеТе
NaCl
cFS,
0,6342
—
—
[1]
Fm3m
0,6359
—
—
[Э]
Се3Те4
Th3P4
с728, I 434
0,9542 0,954
—
—
[И
[Ш]
Се2Те3
Th3P4
с728,
0,953
—
—
[11
7 434
0,9539
—
—
[Ш]
Се4Те7
—
Р4( mbm
0,8988
—
0,9167
[1]
СеТе2
Fe2As
Р4/птт
0,456
0,449
—
0,911
0,910
[1] [Ш]
СеТе5
—
ВттЬ
0,442
—
4,435
[1]
СеТе3
NdTe3
ВттЬ
0,438
0,438
2,600
[1]
СеТе3
LaTe,
1Р16,
—
—
—
[Ш]
Р42/п
Литература
1 Чукалин В.И., Ярембаш Е.И., Виленский А.И. // Известия АН СССР. Неорганические материалы. 1967. Т. 3 № 9. С. 1538—1545.
Н.И. Никитина, Л.Ь. Шелимова
Се-Th. ЦЕРИЙ—ТОРИЙ
Результаты исследования системы Се—Th обобщены в работах [X, Э, Ш]. Диаграмма состояния Се—Th приведена на рис. 564 по данным работы [Э] в интервале концентраций 0—60 % (ат.) Th и по данным работ [1, Ш] в интервале концентраций 60—100 % (ат.) Th.
Согласно работам [X, Э, Ш] промежуточные фазы в системе не образуются. Между изоструктурными модификациями уСе и a Th существует непрерывный ряд твердых растворов. Имеются противоречивые данные относительно влияния Се на температуру полиморфного превращения Th. Согласно работе [Э] Се повышает температуру а ^ ^-превращения Th; при температуре -1550 °C имеет место перитектическая реакция Ж + (pTh) ** (aTh, уСе). Согласно же работе [1J температура превращения уменьшается с увеличением содержания Се и при температуре -1300 °C протекает реакция (рТЬ) » Ж + (aTh, уСе) (см. рис. 564).
В работе [Э] сделано предположение, что со стороны Се имеет место перитектическая реакция Ж + (aTh, уСе) » (6Се), однако в работе [2] эта реакция не нашла подтверждения. В работах [3, 4]
Рис. 564. Се—Th
полагают, что ни одна из перечисленных выше реакций не существует, а в системе образуется непрерывный ряд твердых растворов между SCe и pTh.
В работах [V-C] приведены сведения о существовании соединения Ce3Th4 со структурой типа Th3P4 с параметром решетки а = - 0,9540 нм (пр. гр. 143 d).
Литература
Bannister G.H., Thomson J.R. И J. Nucl. Mater. 1964. V. 12. N 1. P. 16-23.
Gschneidner, Jr., K.A. // Rare Earth Alloys: Princeton, N.J.D. Van Nostrand Company. Inc. 1961. P. 305—310.
Van Vucht J.H.N. // Philips Res. Rep. 1961. V. 16. N 1. P. 1-40.
Van Vucht J.H.N. H Bull. Inst. Metals. 1957-1959. V. 4. N 13. P. 94-95.
Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский
Се—Ti. ЦЕРИЙ—ТИТАН
Обобщенная диаграмма состояния Се—Ti (рис. 565) представлена в работе [М] и является результатом термодинамических расчетов, в основу которых были заложены экспериментальные данные [1] по температурам нонвариантных реакций и составу (aTi) и (pTi) при температурах трехфазных равновесий.
Согласно работе [1] в системе существует широкая область расслаивания в жидком состоянии, температура монотектической реак-
ции 1450±25 °C. Нонвариантные реакции, протекающие в системе Се—Ti, приведены в табл. 385.
Таблица 3 8 5. Нонвариантные реакции в системе Се—Ti [М]
Реакция
Содержание Се в фазах, % (ат.)
Температура, °C
Ж1 - (рто + Ж2
- 23,0;
- 1,7; -
77,0;
- 1450
Ж + (PTD - (aTi)
98,0;
0,35;
1,2
- 910
Ж - (aTi) + (6Се)
98,8;
0,8;
99,8
- 790
(5Се) - (уСе) + (aTi)
99,9;
а 99,9;
0,6
- 710
Литература
1. Savitskii Е.М., Burkhanov G.S. И J. Less-Common Metals. 1962. V. 4. N 4.
P. 301-314.
Л.Л. РохлинЛ.Л. РохлинCe-TL ЦЕРИЙ-ТАЛЛИЙ
Л.Л. Рохлин
Л.Л. Рохлин
Первоначальный вариант диаграммы состояния СеТ1, построенный на основе результатов термического анализа, представлен в работе [X]. Уточненная диаграмма состояния приведена на рис. 566 по данным работы [1].
В системе образуются шесть соединений, из которых СеТ1, Се3Т15 и СеТ13 плавятся конгруэнтно при температурах 1210, 1100 и
Рис. 566. Се—Т1
1060 °C, соответственно. Соединения Се3Т1, Се2Т1 и Се5Т13 образуются по перитектическим реакциям. Все соединения, за исключением СеТ1, имеют области гомогенности менее 2 % (ат.), соединение СеТ1 имеет широкую область гомогенности, простирающуюся от 49 до 56 % (ат.) Т1 (1040 °C).
Нонвариантные реакции, протекающие в системе СеТ1, представлены в табл. 386.
Кристаллическая структура соединений дана в табл. 387.
31*
964Ce-Tl
РеакцияСодержание Т1 в фазах, %Температура, С(ат.)(6Се) •* (уСе) + Се3Т1- 5,0;~ 3,3;25,0620Ж * (6Се) + Се3Т112,0;9,0;25,0685Ж + Се2Т1 - Се3Т1- 18,7;33,0;25,0;780Ж + Се5Т13 - Се2Т1- 30,0;37,5;33,3950Ж + СеТ1 - Се5Т13- 34,0;44,0;37,5;1040Ж - СеТ1 + Се3Т1561,0;51,0;62,51090Ж - Се3Т15 + СеТ1369,0;64,0;75,01040Ж - (РТ1) + СеТ13- 100;- 100;75,0303(рто + СеТ13 - (aTl)- 100;75,0; - 100235РеакцияСодержание Т1 в фазах, %Температура, С(ат.)(6Се) •* (уСе) + Се3Т1- 5,0;~ 3,3;25,0620Ж * (6Се) + Се3Т112,0;9,0;25,0685Ж + Се2Т1 - Се3Т1- 18,7;33,0;25,0;780Ж + Се5Т13 - Се2Т1- 30,0;37,5;33,3950Ж + СеТ1 - Се5Т13- 34,0;44,0;37,5;1040Ж - СеТ1 + Се3Т1561,0;51,0;62,51090Ж - Се3Т15 + СеТ1369,0;64,0;75,01040Ж - (РТ1) + СеТ13- 100;- 100;75,0303(рто + СеТ13 - (aTl)- 100;75,0; - 100235Таблица 3 8 6. Нонвариантные реакции в системе Ce-Tl [1]Таблица 3 8 6. Нонвариантные реакции в системе Ce-Tl [1]СоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр. гр.Параметры решетки, нмИсточникаЬсСеТ13Cu3AuсР4, РтЗт0,41610,47690,4771——О1 [2] [Ш]Се3Т15Pu3Pd5оС2, СтЗт1,0320,8321,055[2]СеТ1CsClсР2, РтЗт0,3893——[Э]СеП* Се5Т13W5Si3Ц32, 14)тст0,3671,2650—0,4340,6197[2][2]Се3Т1Cu3AuсР4, РтЗт0,4950 0,501(1)—[21[Ш]'Тетрагональная высокотемпературная модификация.СоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр. гр.Параметры решетки, нмИсточникаЬсСеТ13Cu3AuсР4, РтЗт0,41610,47690,4771——О1 [2] [Ш]Се3Т15Pu3Pd5оС2, СтЗт1,0320,8321,055[2]СеТ1CsClсР2, РтЗт0,3893——[Э]СеП* Се5Т13W5Si3Ц32, 14)тст0,3671,2650—0,4340,6197[2][2]Се3Т1Cu3AuсР4, РтЗт0,4950 0,501(1)—[21[Ш]'Тетрагональная высокотемпературная модификация.Таблица 3 8 7. Кристаллическая структура соединений системы Се Т1Таблица 3 8 7. Кристаллическая структура соединений системы Се Т1Л.Е. ШалимоваЛ.Е. ШалимоваАтомный номер, элементМодификацияПрототип, структураПараметры решетки, НМТемпература, -сРеакцияИсточникаb58Сеа СеСи, ГЦК0,485—-177аСе е рСе[1]РСеaLa, ДГПУ0,36811,1857139рСе «уСе[1]у СеСи, ГЦК0,5161—726у Се •* 6Се[116 СеW, ОЦК0,412—798Ж - 8 Се[1]69Тш—Mg, ГПУ0,353750,550401545Ж в Тт[1]1655ЖГПу * ЖОЦК[21Атомный номер, элементМодификацияПрототип, структураПараметры решетки, НМТемпература, -сРеакцияИсточникаb58Сеа СеСи, ГЦК0,485—-177аСе е рСе[1]РСеaLa, ДГПУ0,36811,1857139рСе «уСе[1]у СеСи, ГЦК0,5161—726у Се •* 6Се[116 СеW, ОЦК0,412—798Ж - 8 Се[1]69Тш—Mg, ГПУ0,353750,550401545Ж в Тт[1]1655ЖГПу * ЖОЦК[21Таблица 3 8 8. Кристаллохимические характеристики элементов системы Се—ТтТаблица 3 8 8. Кристаллохимические характеристики элементов системы Се—Тт
Реакция
Содержание Т1 в фазах, %
Температура, С
(ат.)
(6Се) •* (уСе) + Се3Т1
- 5,0;~ 3,3;25,0
620
Ж * (6Се) + Се3Т1
12,0;9,0;25,0
685
Ж + Се2Т1 - Се3Т1
- 18,7;33,0;25,0;
780
Ж + Се5Т13 - Се2Т1
- 30,0;37,5;33,3
950
Ж + СеТ1 - Се5Т13
- 34,0;44,0;37,5;
1040
Ж - СеТ1 + Се3Т15
61,0;51,0;62,5
1090
Ж - Се3Т15 + СеТ13
69,0;64,0;75,0
1040
Ж - (РТ1) + СеТ13
- 100;- 100;75,0
303
(рто + СеТ13 - (aTl)
- 100;75,0; - 100
235
Реакция
Содержание Т1 в фазах, %
Температура, С
(ат.)
(6Се) •* (уСе) + Се3Т1
- 5,0;~ 3,3;25,0
620
Ж * (6Се) + Се3Т1
12,0;9,0;25,0
685
Ж + Се2Т1 - Се3Т1
- 18,7;33,0;25,0;
780
Ж + Се5Т13 - Се2Т1
- 30,0;37,5;33,3
950
Ж + СеТ1 - Се5Т13
- 34,0;44,0;37,5;
1040
Ж - СеТ1 + Се3Т15
61,0;51,0;62,5
1090
Ж - Се3Т15 + СеТ13
69,0;64,0;75,0
1040
Ж - (РТ1) + СеТ13
- 100;- 100;75,0
303
(рто + СеТ13 - (aTl)
- 100;75,0; - 100
235
Таблица 3 8 6. Нонвариантные реакции в системе Ce-Tl [1]
Таблица 3 8 6. Нонвариантные реакции в системе Ce-Tl [1]
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
Ь
с
СеТ13
Cu3Au
сР4, РтЗт
0,4161
0,4769
0,4771
—
—
О1 [2] [Ш]
Се3Т15
Pu3Pd5
оС2, СтЗт
1,032
0,832
1,055
[2]
СеТ1
CsCl
сР2, РтЗт
0,3893
—
—
[Э]
СеП* Се5Т13
W5Si3
Ц32, 14)тст
0,367
1,2650
—
0,434
0,6197
[2]
[2]
Се3Т1
Cu3Au
сР4, РтЗт
0,4950 0,501(1)
—
[21
[Ш]
'Тетрагон
альная высокотемпературная модификация.
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
Источник
а
Ь
с
СеТ13
Cu3Au
сР4, РтЗт
0,4161
0,4769
0,4771
—
—
О1 [2] [Ш]
Се3Т15
Pu3Pd5
оС2, СтЗт
1,032
0,832
1,055
[2]
СеТ1
CsCl
сР2, РтЗт
0,3893
—
—
[Э]
СеП* Се5Т13
W5Si3
Ц32, 14)тст
0,367
1,2650
—
0,434
0,6197
[2]
[2]
Се3Т1
Cu3Au
сР4, РтЗт
0,4950 0,501(1)
—
[21
[Ш]
'Тетрагон
альная высокотемпературная модификация.
Таблица 3 8 7. Кристаллическая структура соединений системы Се Т1
Таблица 3 8 7. Кристаллическая структура соединений системы Се Т1
Л.Е. Шалимова
Л.Е. Шалимова
Атомный номер, элемент
Модификация
Прототип, структура
Параметры решетки, НМ
Температура, -с
Реакция
Источник
а
b
58Се
а Се
Си, ГЦК
0,485
—
-177
аСе е рСе
[1]
РСе
aLa, ДГПУ
0,3681
1,1857
139
рСе «уСе
[1]
у Се
Си, ГЦК
0,5161
—
726
у Се •* 6Се
[11
6 Се
W, ОЦК
0,412
—
798
Ж - 8 Се
[1]
69Тш
—
Mg, ГПУ
0,35375
0,55040
1545
Ж в Тт
[1]
1655
ЖГПу * ЖОЦК
[21
Атомный номер, элемент
Модификация
Прототип, структура
Параметры решетки, НМ
Температура, -с
Реакция
Источник
а
b
58Се
а Се
Си, ГЦК
0,485
—
-177
аСе е рСе
[1]
РСе
aLa, ДГПУ
0,3681
1,1857
139
рСе «уСе
[1]
у Се
Си, ГЦК
0,5161
—
726
у Се •* 6Се
[11
6 Се
W, ОЦК
0,412
—
798
Ж - 8 Се
[1]
69Тш
—
Mg, ГПУ
0,35375
0,55040
1545
Ж в Тт
[1]
1655
ЖГПу * ЖОЦК
[21
Таблица 3 8 8. Кристаллохимические характеристики элементов системы Се—Тт
Таблица 3 8 8. Кристаллохимические характеристики элементов системы Се—Тт
Литература
DelfinoS., SacconeA., Ferro R. // Z. Metallkunde. 1980. Bd. 71. N 3.
S. 165-171.
Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с.
Се-Тт. ЦЕРИЙ—ТУЛИЙ
Фазовая диаграмма Се—Тт экспериментально не построена [1]. Однако Се и Тт в металлическом состоянии изоэлектронны, имеют три коллективизированных S^ds2 валентных электрона. В табл. 388 приведены кристаллохимические данные Се и Тт.
Благодаря близости электронно-кристаллического строения и атомных радиусов, которые отличаются на 4,9 % между рСе и Тт при высоких температурах, так же как в системах Се—Gd и Се—Y, образуются непрерывные ряды растворов с плотной гексагональной структурой, непрерывно переходящих от ДГПУ структуры рСе к ГПУ структуре Тт по механизму дефектов укладки. Вследствие большого различия температур плавления Се и Тт кристаллизация их сплавов должна происходить по перитектической реакции, как в системе Nd—Ег. В приближении идеальных растворов пересечение прямых, соединяющих температуры плавления 798 и 1545 °C и превращения 726 и 1655 °C, определяют перитектическую точку при температуре 1110 °C и содержании 42 % (ат.) Тт (рис. 567). Расплавы, близкие к Тт, испытывают превращение ближнего порядка Жгпу * ^ОЦК’ показанное штриховой прямой. Высокотемпературный ОЦК раствор на основе 6Се при температуре около 700 °C претерпевает, как и в системах Се—Gd, Се—У, эвтектоидный расплав на ГЦК уСе (сплав Се с 2 % (ат.) Тт, параметр а = 0,51575 нм [1]) и твердый раствор на основе ДГПУ 0Се. При температуре -735 °C, содержании около 45 % (ат.) Тт возникает промежуточная фаза типа aSm, купол которой разделяет области растворов на основе ДГПУ ЦСе и ГПУ Тт.
Рис. 567. Се—Tm
Литература
Gschneidner, Jr., К.A., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Amsterdam. New-York. Oxford. Tokyo: North—Holland, 1986. V. 8. Ch. 54. P. 1-161.
Григорович B.K., Григорович K.B. // Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов: Тезисы докл. на VII Всесоюзной конф. Челябинск, 1990. Т. 2. Ч. 2. С. 250-252.
В.К. Григорович
Се—U. ЦЕРИЙ-УРАН
Диаграмма состояния Се—U приведена на рис. 568 согласно обзорной работе [1, Э].
В системе Се—U нет интерметаллических соединений, наблюдается значительная область несмешиваемости в жидком состоянии и незначительная растворимость в твердом состоянии. Растворимость Се в U и U в Се приведена в табл. 389 [Э] .
Рис. 568. Се—U
Таблица 3 8 9. Взаимная растворимость Се—U
Температура, °C
Растворимость, % (ат.)
U в Се
Се в U
1250
2,15
2,52
1225
1,79
1,69
1200
2,15
1,94
1175
1,72
2,11
1150
1,48
1,96
1100
1,43
1000
0,76
—
Литература
1. Haefling J.F., Daane А.Н. И Trans. AIME. 1959. V. 215. N 2. P. 336—338.
Л.Л. Рохлин
Се—V. ЦЕРИЙ—ВАНАДИЙ
Первые исследования системы Се—V показали отсутствие промежуточных соединений и наличие несмешиваемости в жидком состоянии [Э]. В последующих работах [1, 2] была построена диаграмма состояния Се—V, которая приведена на рис. 569 по наиболее поздней
Рис. 569. Се—V
Сплавы получали в индукционной печи в атмосфере Аг в тиглях из окиси Be или двуокиси Th. Закалку сплавов от 1855 °C проводили в атмосфере Не сбрасыванием образца в водоохлаждаемый медный поддон, а закалку от 2000 °C — погружением образца в холодную воду.
Для получения сплавов использовали Се чистотой 98,8 % (по массе) и V чистотой 99,76 % (по массе).
Исследование выполнено методами микроскопического и химического анализов и измерением микротвердости.
Область несмешиваемости простирается от 0,1 до 98,4 % (ат.) Се при температуре 1855 °C. Температура и состав критической точки бинодальной кривой расслоения (2480 °C и 25 % (ат.) Се) получены расчетным путем. Максимальная растворимость Се в V в твердом состоянии не превышает 0,1% (ат.).
Двойные соединения в системе Се—V отсутствуют.
Литература
Ефимов Ю.В. И Изв. АН СССР. Металлы. 1967. № 6. С. 163-167.
Савицкий Е.М., Барон В.В., Ефимов Ю.В. // Журнал неорганической химии. 1962. Т. 7. № 3. С. 701-703.
Е.И. Гладытевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский
Ce-W. ЦЕРИЙ-ВОЛЬФРАМ
Взаимодействие Се с W исследовалось рядом авторов [1, 2, 3, Э]. В работе [1] микроскопическим методом обнаружены два интерметаллических соединения, образующиеся по перитектическим реакциям, причем богатое W соединение имеет, по-видимому, формулу CeW2. Рентгеновских данных, подтверждающих образование соединений, нет. Вблизи Се наблюдается эвтектика. На основании термодинамических расчетов в работе [3] сделано заключение о невозможности образования соединений в системе.
Исследование растворимости W чистотой 99,99 % (по массе) в Се при 1537—2077 °C показало, что она может быть описана уравнением
In х = -5,418 -Ю^Т1 - 0,588,
где х — атомная доля W в сплаве; Т — температура, К.
Растворимость W в Се приведена ниже:
Температура, °C 1537164219402077798
Растворимость W, (ат.)% 0,02420,04240,09260,12382,3-10^
Последнее значение растворимости при температуре плавления Се получено экстраполяцией [2].
Данные о взаимодействии Се с W обобщены в работе [4].
Литература
Obrowski W. // Naturwissenschaften. 1960. Bd. 47. S. 201—202.
Dennison D.H., Tschetter M.J., Gschneidner K.A. // J. Less-Common Met. 1966. V. 11. N 6. P. 423-435.
De Boer F.R., Dijkman W.H., Mattens W.C.M., Miedema A.R. //J. Less-Common Met. 1979. V. 64. P. 241-253.
Pandian S., Nagender Naidu S.V., Rama Rao P. // J. Alloy Phase Diagrams. 1988. V. 4. N 2. P. 73-116.
К.Б. Поварова
Ce-Y. ЦЕРИЙ-ИТТРИЙ
Диаграмма состояния Ce—Y построена и приведена на рис. 570 [Э].
Высокотемпературные ОЦК модификации обоих редкоземельных металлов неограниченно растворимы между собой. Низкотемператур- ные же модификации образуют соединение CeY по перитектоидной
Рис. 570. Ce—Y
реакции при температуре 700 °C и несколько двухфазных областей. Структура фазы CeY является гексагональной и принадлежит к типу Sm, параметры решетки а = 0,3653 нм, с = 2,655 нм [1, 2]. Из диаграммы видно, что единственное соединение системы несколько обеднено Y по сравнению с идеальной стехиометрией.
Литература
Спеддинг Ф., Даан А.Х. // Редкоземельные металлы.: Пер. с англ. / Под ред. Е.М. Савицкого. М.: Металлургия, 1965. 610 с.
Valetta R.M. // Ph. D. Thesis. Iowa State University. 1959. 88 p.
Е.И. Гладытевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
Ce-Yb. ЦЕРИЙ-ИТТЕРБИЙ
Диаграмма состояния системы Се—Yb не построена. В работах [Ш, 1, 2] установлено наличие большой области несмешиваемости компонентов в жидком состоянии. Взаимная растворимость в твердом состоянии заметно больше у высокотемпературных модификаций обоих компонентов. Yb в Се растворим больше, чем Се в Yb.
Добавки Yb в количестве до 2 % (ат.) снижают температуру (а * * у) полиморфного превращения Се на ~34 °C [2].
Литература
Gschneidner, Jr., К.А., Elliot R., McDonald R.R. 11 J. Phys. Chern. Solids. 1962. V. 23. P. 1201-1208.
Miner W.N., Elliot R., Clinard F.W. // J. Less-Common Met. 1966. V. 11. N 4. P. 301-303.
Е.И. Гладытевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
Се—Zn. ЦЕРИЙ-ДИНК
Диаграмма состояния Се—Zn впервые исследована в области концентраций 0—30 % (ат.) Се [X]. Более поздние исследования [Э, Ш] существенно дополнили и подтвердили данные первых работ. Диаграмма состояния и термодинамические характеристики некоторых сплавов приведены в работе [1].
Zn, °/о (по массе)
СеZn,% (от.)Zn
Рис. 571. Се—Zn
Сплавы готовили методом диффузионного насыщения в тиглях из Та в инертной атмосфере при температуре выше 1050 °C из Се чистотой 99,7 % (по массе) и Zn чистотой 99,99 % (по массе). Экспериментальные данные получены с помощью методов рентгеноструктурного и дифференциального термического анализов.
Диаграмма состояния Се—Zn приведена на рис. 571. В системе образуются девять двойных интерметаллических соединений. Три из них: Ce2Zn17, CeZn2 и CeZn плавятся конгруэнтно при 980, 875 и 825 °C, соответственно, остальные образуются по перитектическим реакциям. В системе кристаллизуются три эвтектики.
Перитектические и эвтектические нонвариантные реакции приведены ниже.
Ж + Ce2Zn17 * CeZnn при 795 °C;
Ж + Ce2Zn17 » Ce3Zn22 при 960 °C;
Ж + Ce3Zn22 * Се5 м при 885 °C;
Ж + CeZn^ 25 Cei3Zn58 при 870 °C;
Ж + Ce12Zn58 » CegZnn при 840 °C;
Ж + Ce3Znj jCeZn3 при 820 °C;
Ж - (Се) + CeZn при 495 °C;
Ж CeZn + CeZn2 при 795 °C;
Ж * CeZn2 + CeZn3 при 810 °C;
Ж + CeZnn »» (Zn) при 421 °C.
Температура нонвариантного превращения со стороны Zn (421 °C) указывает на то, что оно является перитектическим.
Кристаллографические характеристики двойных соединений системы Се—Zn с учетом всех известных публикаций приведены в табл. 390 [2].
Таблица 3 9 0. Кристаллическая структура соединений системы Се—Zn
Соединение
Прототип
Символ Пирсона, пр. гр.
Параметры решетки, нм
а
b
с
CeZnH
BaCdn
W48, I4xlamd
1,0660
—
0,6860
Cc2Zn!7
Th2Zn!7
hR\9, R3m
0,90708
1,32844
Св2^П ] 7
Th2Ni!7
AP38, РЬг1ттс
0,9083
—
0,8864
Ce3Zn22
PlI3Zn22
mw, I4xlamd
0,894
2,133
CeZn5 25
CaCu5
hP6, P6/mmm
0,54163
—
0,42647
Ce!3Zn58
Gd13Zn5g
ЛР142, Pigment
1,4600
—
1,4110
Ce3Znn
La3Al| ।
0728, Immm
0,45215
1,3463
0,88855
CeZn3
YZn3
oP\b, Pnma
0,6640
0,4620
1,0440
CeZn2
CeCu2
0/12, Imma
0,4633
0,7538
0,7499
CeZn
CsCl
cP2, Pm3m
0,3704
—
—
Литература
Chiotti P., Mason J.T. // Trans. AIME. 1965. V. 233. N 4. P. 786-795.
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. Печарский
Ce-Zr. ЦЕРИЙ—ЦИРКОНИЙ
Согласно работе [Э] промежуточных фаз в системе не обнаружено, а растворимость элементов друг в друге очень мала.
По данным работы [1] система является монотектической с температурой монотектики 1490 ±50 °C. Максимальная растворимость Се в pZr при этой монотектической температуре составляет 3,9±0,5 % (ат.). В работе [1] установлено также, что Се снижает температуру превращения (aZr) # (0Zr) до 805 °C. Максимальная растворимость Се в (aZr) не превышает 0,1 % (ат.). Растворимость Се в (aZr), определенная рентгеновским методом, приведена ниже:
Температура, °C 850830780680655
Растворимость Се, %(ат.) 6,05,53,753,000,8
Последнее значение выпадает из общей зависимости растворимости Се в aZr от температуры и вызывает сомнения. Полученные в работе [1] данные по растворимости Се в aZr, по мнению авторов работы, вызывают сомнение в том, что Се понижает температуру превращения aZr 0Zr до 850 °C, как было установлено в работе [1].
По данным работы [1] растворимость Zr в (уСе) незначительна. Тем не менее по результатам рентгеновского исследования указывается на изменение параметра кристаллической решетки и на некоторый рост его в интервале температур 650—780 °C.
Литература
1. Harris I.R., Raynor G.V. // J. Less-Common Met. 1964. V. 6. N 1. P. 70—80.
Л.Л. Рохлин
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие5
Ac—Ag.Актиний—серебро 10
Ac—Au.Актиний—золото 10
Ас—В.Актиний—бор 10
Ac—Be.Актиний—бериллий 11
Ас—Сг.Актиний—хром И
Ас—Н.Актиний—водород 12
Ас—Мо.Актиний—молибден 12
Ас—О.Актиний—кислород12
Ac—Pt.Актиний—платина13
Ag—Al.Серебро—алюминий 14
Ag—Аг.Серебро—аргон 16
Ag—As.Серебро—мышьяк 16
Ag—At.Серебро—астатин 18
Ag—Au.Серебро—золото 18
Ag—В.Серебро—бор19
Ag—Ва.Серебро—барий20
Ag—Be.Серебро—бериллий 21
Ag—Bi.Серебро—висмут23
Ag—С.Серебро—углерод24
Ag—Са.Серебро—кальций 26
Ag—Cd.Серебро—кадмий 28
Ag—Се.Серебро—церий32
Ag—Со.Серебро—кобальт34
Ag—Сг.Серебро—хром 35
Ag—Cs.Серебро—цезий37
Ag—Си.Серебро—медь37
Ag—Dy.Серебро—диспрозий38
Ag—Ег.Серебро—эрбий41
Ag—Ей.Серебро—европий 42
Ag—Ее.Серебро—железо44
Ag—Ga.Серебро—галлий45
Ag—Gd.Серебро—гадолиний46
Ag—Ge.Серебро—германий 48
Ag—Н.Серебро—водород 49
Ag—№.Серебро—гафний50
Ag—Hg.Серебро—ртуть.51
Ag—Но.Серебро—гольмий 52
Ag—In.Серебро—индий 54
Ag—1г.Серебро—иридий56
Ag—К.Серебро—калий56
Ag—Кг.Серебро—криптон 57
Ag—La.Серебро—лантан57
Ag—Li.Серебро—литий59
Ag—Lu.Серебро—лютеций60
Ag—Mg.Серебро-магний61
Ag—Мп.Серебро—марганец 63
Ag—Мо.Серебро—молибден 64
Ag—N.Серебро—азот64
Ag—Na.Серебро—натрий65
Ag—Nb.Серебро—ниобий65
Ag—Nd.Серебро—неодим66
Ag—№.Серебро—никель67
Ag—О.Серебро—кислород 68
Ag—Os.Серебро—осмий69
Ag—Р.Серебро—фосфор70
Ag—РЬ.Серебро—свинец71
Ag—Pd.Серебро—палладий 72
Ag—Pm.Серебро—прометий 72
Ag—Рг.Серебро—празеодим73
Ag—Pt.Серебро—платина75
Ag—Ри.Серебро—плутоний 76
Ag—Rb.Серебро—рубидий77
Ag—Re.Серебро—рений77
Ag—Rh.Серебро—родий77
Ag—Ru.Серебро—рутений 78
Ag—S.Серебро—сера79
Ag—Sb.Серебро—сурьма80
Ag—Sc.Серебро—скандий 81
Ag—Se.Серебро—селен83
Ag—Si.Серебро-кремний85
Ag—Sm.Серебро—самарий87
Ag—Sn.Серебро—олово89
Ag—Sr.Серебро—стронций 90
Ag—Та.Серебро—тантал 92
Ag—ТЬ.Серебро—тербий92
Ag—Те.Серебро—теллур 94
Ag—Th.Серебро—торий97
Ag—Ti.Серебро—титан98
Ag—Т1.Серебро—таллий 100
Ag—Тш.Серебро—тулий 101
Ag—U.Серебро—уран 103
Ag—V.Серебро—ванадий 104
Ag—W.Серебро—вольфрам 104
Ag—Y.Серебро—иттрий 105
Ag—Yb.Серебро—иттербий 106
Ag—Zn.Серебро—цинк 108
Ag—Zr.Серебро—цирконий 110
Al—Am.Алюминий—америций 112
Al—As.Алюминий—мышьяк 112
Al—Au.Алюминий—золото 113
Al—В.Алюминий—бор 117
А1—Ва.Алюминий—барий 118
Al—Be.Алюминий—бериллий 120
Al—Bi.Алюминий—висмут 121
А1—С.Алюминий—углерод 123
А1—Са.Алюминий—кальций 124
Al—Cd.Алюминий—кадмий 125
M-Се.Алюминий—церий 127
А1—Со.Алюминий—кобальт 128
Al—Cr.Алюминий—хром 131
Al—Cs.Алюминий—цезий 135
А1—Си.Алюминий—медь 135
Al—Dy.Алюминий—диспрозий 139
А1—Ег.Алюминий—эрбий 142
А1—Ей.Алюминий—европий 144
А1—Ее.Алюминий—железо 144
Al—Ga.Алюминий-таллий 148
Al—Gd.Алюминий—гадолиний 150
Al—Ge.Алюминий—германий 152
Al—Н.Алюминий—водород 154
Al—Hf.Алюминий—гафний 155
Al—Hg.Алюминий—ртуть 157
А1—Но.Алюминий—гольмий 158
Al—I.Алюминий—иод 160
Al—In.Алюминий—индий 160
Al—1г.Алюминий—иридий 161
А1—К.Алюминий—калий 161
Al—La.Алюминий—лантан 162
Al—Li.Алюминий—литий 164
Al—Lu.Алюминий—лютеций 167
Ai—Mg.Алюминий—магний 167
А1—Мп.Алюминий—марганец 170
А1—Мо.Алюминий—молибден 173
Al—N.Алюминий—азот 176
Al—Na.Алюминий—натрий 176
Al—Nb.Алюминий—ниобий 177
Ai—Nd.Алюминий—неодим 180
Ai—Ni.Алюминий—никель 183
Ai—Np.Алюминий—нептуний 185
А1—О.Алюминий—кислород 186
Al—Os.Алюминий—осмий 187
Al—Р.Алюминий—фосфор 188
А1—РЬ.Алюминий—свинец 189
Al—Pd.Алюминий—палладий 190
А1—Рг.Алюминий—празеодим 192
Al—Pt.Алюминий—платина 195
А1—Ри.Алюминий—плутоний 198
Al—Rb.Алюминий—рубидий 201
Al—Re.Алюминий—рений 201
Al—Rh.Алюминий—родий 204
Al—Ru.Алюминий—рутений 204
Al—S.Алюминий—сера 206
Al—Sb.Алюминий—сурьма 207
Al—Sc.Алюминий—скандий 208
Al—Se.Алюминий—селен 211
Al—Si.Алюминий—кремний 212
Al—Sm.Алюминий—самарий 213
Al—Sn.Алюминий—олово 214
Al—Sr.Алюминий—стронций 216
А1—Та.Алюминий—тантал 218
А1—ТЬ.Алюминий—тербий 219
А1—Те.Алюминий—теллур 221
Al—Th.Алюминий-торий 222
Al—Ti.Алюминий—титан 225
Al—Т1.Алюминий-таллий 228
А1—Тш.Алюминий—тулий 229
Al—U.Алюминий—уран 230
Al—V.Алюминий—ванадий 232
Al—W.Алюминий—вольфрам 235
Al—Y.Алюминий—иттрий 237
Al—Yb.Алюминий—иттербий 239
Al—Zn.Алюминий—цинк 241
Al—Zr.Алюминий—цирконий 242
Am—Be.Америций—бериллий 245
Am—С.Америций—углерод 245
Ат—Сг.Америций—хром 245
Ат—Ее.Америций—железо 246
Ат—Н.Америций—водород 247
Am—N.Америций—азот 247
Ат—О.Америций—кислород 247
Am—Pt.Америций—платина 250
Ат—Ри.Америций—плутоний 251
Am—S.Америций—сера 252
As—Au.Мышьяк—золото 252
As—В.Мышьяк—бор 253
As—Ва.Мышьяк—барий 254
As—Be.Мышьяк—бериллий 254
As—Bi.Мышьяк—висмут 255
As—Bk.Мышьяк—берклий 256
As—С.Мышьяк—углерод 256
As—Са.Мышьяк—кальций 256
As—Cd.Мышьяк—кадмий 257
As—Се.Мышьяк—церий 259
978978
978
978
Оглавление
Мышьяк—калифорний 260
Мышьяк—кюрий 260
Мышьяк—кобальт 260
Мышьяк—хром 263
Мышьяк—цезий 264
Мышьяк—медь 265
Мышьяк—диспрозий 267
Мышьяк—эрбий 268
Мышьяк—европий 268
Мышьяк—железо 270
Мышьяк—галлий 272
Мышьяк—гадолиний 273
Мышьяк—германий 273
Мышьяк—водород 275
Мышьяк—гафний 275
Мышьяк—ртуть 276
Мышьяк—гольмий 276
Мышьяк—индий 276
Мышьяк—иридий 278
Мышьяк—калий 278
Мышьяк—лантан 279
Мышьяк—литий 280
Мышьяк—лютеций . . 280
Мышьяк—магний 281
Мышьяк—марганец 282
Мышьяк—молибден 285
Мышьяк—азот 286
Мышьяк—натрий 287
Мышьяк—ниобий 287
Мышьяк—неодим 288
Мышьяк—никель 290
Мышьяк—нептуний 292
Мышьяк—кислород 293
Мышьяк—осмий 294
Мышьяк—фосфор 294
Мышьяк—протактиний 295
Мышьяк—палладий 296
Мышьяк—празеодим 298
Мышьяк—платина 298
Мышьяк—плутоний 299
Мышьяк—рубидий 299
Мышьяк—рений 301
Мышьяк—родий 301
Мышьяк—рутений 302
Мышьяк—сера 302
Мышьяк—сурьма 304
Мышьяк—скандий 305
Мышьяк—селен 305
As—Si.Мышьяк—кремний 307
As—Sm.Мышьяк—самарий 308
As—Sn.Мышьяк—олово 308
As—Sr.Мышьяк—стронций 309
As—Та.Мышьяк—тантал 310
As—ТЬ.Мышьяк—тербий 311
As—Тс.Мышьяк—технеций 312
As—Те.Мышьяк—теллур 312
As—Th.Мышьяк—торий 314
As—Ti.Мышьяк—титан 315
As—П.Мышьяк—таллий 315
As—Тш. Мышьяк—тулий 316
As—U.Мышьяк—уран 317
As—V.Мышьяк—ванадий 318
As—W.Мышьяк—вольфрам 319
As—Y.Мышьяк—иттрий 320
As—Yb.Мышьяк—иттербий 320
As—Zn.Мышьяк—цинк 321
As—Zr.Мышьяк—цирконий 323
Ап—В.Золото—бор 324
Ап—Ва.Золото—барий 324
Au—Be.Золото—бериллий 325
Au—Bi.Золото—висмут 326
Au—Вт.Золото—бром 327
Au—С.Золото—углерод 327
Au—Са. .Золото—кальций 328
Au—Cd.Золото—кадмий 330
Au—Се.Золото—церий 332
Au—О.Золото—хлор 334
Au—Со.Золото—кобальт 335
Au—Ст.Золото—хром 336
Au—Cs.Золото—цезий 338
Au—Си.Золото—медь 339
Au—Dy.Золото—диспрозий 342
Au—Ег.Золото—эрбий 344
Au—Ей.Золото—европий 345
Au—Ее.Золото—железо 347
Au—Ga.Золото—галлий 348
Au—Gd.Золото—гадолиний 350
Au—Ge.Золото—германий 352
Au—Н.Золото-водород 353
Au—Hf.Золото—гафний 353
Au—Hg.Золото—ртуть 355
Au—Но.Золото—гольмий 357
Au—In.Золото—индий 358
Au—1г.Золото—иридий 362
Au—К.Золото—калий 362
Au—La.Золото—лантан 363
Au—Li.Золото—литий 364
Au—Lu.Золото—лютеций 367
Au—Mg.Золото—магний 368
Au—Мп.Золото—марганец 370
Au—Мо.Золото—молибден 373
Au—N.Золото—азот 374
Au—Na.Золото—натрий 374
Au—Nb.Золото—ниобий 375
Au—Nd.Золото—неодим 377
Au—№.Золото—никель 378
Au—Np.Золото—нептуний 380
Au—О.Золото—кислород 380
Au—Os.Золото—осмий 380
Au—Р.Золото—фосфор 381
Au—Ра.Золото—протактиний 381
Au—РЬ.Золото—свинец 382
Au—Pd.Золото-нпалладий 383
Au—Рш.Золото—прометий 384
Au—Ро.Золото-нполоний 384
Au—Рг.Золото—празеодим 384
Au—Pt.Золото—платина 386
Au—Ри.Золото—плутоний 387
Au—Rb.Золото—рубидий 388
Au—Re.Золото—рений 389
Au—Rh.Золото—родий 390
Au—Ru.Золото—рутений 391
Au—S.Золото—сера 391
Au—Sb.Золото—сурьма 392
Au—Sc.Золото—скандий 394
Au—Se.Золото—селен 395
Au—Si.Золото—кремний 396
Au—Sm.Золото—самарий 397
Au—Sn.Золото—олово 400
Au—Sr.Золото—стронций 401
Au—Та.Золото—тантал 403
Au—ТЬ.Золото—тербий 404
Au—Тс.Золото—технеций 406
Au—Те.Золото—теллур 406
Au—Th.Золото—торий 407
Au—Ti.Золото—титан 410
Au—Т1.Золото—таллий 411
Au—Тш.Золото—тулий 412
Au—U.Золото—уран 414
Au—V.Золото—ванадий 415
Au—W.Золото—вольфрам 417
Au—Y.Золото—иттрий 417
Au—Yb.Золото—иттербий 418
Au—Zn.Золото—цинк 420
Au—Zr.Золото—цирконий 424
В—Ва.Бор—барий 426
В—Be.Бор—бериллий 426
В—Bi.Бор—висмут 428
В—С.Бор—углерод 428
В—Са.Бор—кальций 431
В—Cd.Бор—кадмий 431
В—Се.Бор—церий 431
В—Со.Бор—кобальт 432
В-Cr.Бор—хром 434
В—Си.Бор—медь 437
В—Dy.Бор—диспрозий 438
В—Ег.Бор—эрбий 439
В—Ей.Бор—европий 440
В—Ее.Бор—железо 442
В—Ga.Бор—галлий 444
В—Gd.Бор—гадолиний 444
В—Ge.Бор—германий 446
В—Н.Бор—водород 447
В—Hf.Бор—гафний 448
В—Hg.Бор—ртуть 449
В—Но.Бор—гольмий 449
В—In.Бор—индий 451
В—1г.Бор—иридий 451
В—К.Бор—калий 453
В—La.Бор—лантан 453
В—Li.Бор—литий 455
В—Lu.Бор—лютеций 455
В—Mg.Бор—магний 457
В—Мп.Бор—марганец 458
В—Мо.Бор—молибден 461
В—N.Бор—азот 464
В—Na.Бор—натрий 464
В—Nb.Бор—ниобий 465
В—Nd.Бор—неодим 467
В—№.Бор—никель 469
В—О.Бор—кислород 471
В—Os.Бор—осмий 471
В—Р.Бор—фосфор 473
В—РЬ.Бор—свинец 473
В—Pd.Бор—палладий 474
В—Рш.Бор—прометий 476
В—Рг.Бор—празеодим 477
В—Pt.Бор—платина 478
В—Ри.Бор—плутоний 479
В—Re.Бор—рений 481
В—Rh.Бор—родий 482
В—Ru.Бор—рутений 484
В—S.Бор—сера 485
В—Sb.Бор—сурьма 487
В—Sc.Бор—скандий 487
В—Se.Бор—селен 488
В—Si.Бор—кремний 489
В—Sm.Бор—самарий 491
В—Sn.Бор—олово 493
В—Sr.Бор—стронций 493
В—Та.Бор—тантал 493
В—ТЬ.Бор—тербий 495
В—Тс.Бор—технеций 496
В—Th.Бор—торий 497
В—Ti.Бор—титан 499
В—Т1.Бор—таллий 500
В—Тш.Бор-тулий 500
В—U.Бор—уран 502
В—V.Бор—ванадий 503
В—W.Бор—вольфрам 505
В—Y.Бор—иттрий 507
В—Yb.Бор—иттербий 509
В—Zn.Бор—цинк 510
В—Zr.Бор—цирконий 511
Ba—Be.Барий—бериллий 512
Ba—Bi.Барий—висмут 512
Ва—С.Барий—углерод 513
Ва—Са.Барий—кальций 514
Ва—Cd.Барий—кадмий 515
Ва—Се.Барий—церий 516
Ва—Cs.Барий—цезий 516
Ва—Си.Барий—медь 517
Вй—Dy.Барий—диспрозий 518
Ва—Ег.Барий—эрбий 519
Ва—Ей.Барий—европий 519
Ва—Fe.Барий—железо 520
Ва—Ga.Барий—галлий 520
Ва—Gd.Барий—гадолиний 522
Ва—Ge.Барий—германий 523
Ва—Н.Барий—водород 524
Ва—Hg.Барий—ртуть 525
Ва—Но.Барий—гольмий 527
Ва—In.Барий—нндий 528
Ва—К.Барий—калий 530
Ва—La.Барий—лантан 530
Ва—Li.Барий—литий 531
Ва—Lu.Барий—лютеций 532
Ва—Mg.Барий—магний 533
Ва—Мп.Барий—марганец 534
Ва—Мо.Барий—молибден 535
Ва—N.Барий—азот 535
Ва—Na.Барий—натрий 536
Ва—Nd.Барий—неодим 537
Ва—Ni.Барий—никель 538
Ва—О.Барий—кислород 539
Ва—Р.Барий—фосфор 540
Ва—РЬ.Барий—свинец 541
Ва—Pd.Барий—палладий 542
Ва—Ро.Барий—полоний 543
Ва—Рг.Барий—празеодим 543
Ва—Pt.Барий—платина 544
Ва—Ри.Барий—плутоний 546
Ва—Rb.Барий—рубидий 546
Ва—Rh.Барий—родий 546
Ва—S.Барий—сера 546
Ва—Sb.Барий—сурьма 547
Ва—Se.Барий—селен 548
Ва—Si.Барий—кремний 549
Ва—Sm.Барий—самарий 551
Ва—Sn.Барий—олово 552
Ва—Sr.Барий—стронций 553
Ва—ТЬ.Барий—тербий 554
Ва—Те.Барий—теллур 555
Ва—Ti.Барий—титан 556
Ва—Т1.Барий—таллий 557
Ва—Тш.Барий—тулий 558
Ва—V.Барий—ванадий 559
Ва—Yb.Барий—иттербий 559
Ва—Zn.Барий—цинк 560
Be—Bi.Бериллий—висмут 562
Be—С.Бериллий—углерод 562
Be—Са.Бериллий—кальций 562
Be—Cd.Бериллий—кадмий 563
Be—Се.Бериллий-церий 564
Be—Со.Бериллий—кобальт 564
Be—Сг.Бериллий—хром 566
Be—Cs.Бериллий—цезий 567
Be—Си.Бериллий—медь 567
Be—Dy.Бериллий—диспрозий 570
Be—Ег.Бериллий—эрбий 571
Be—Ей.Бериллий—европий 571
Be—Fe.Бериллий—железо 572
Be—Ga.Бериллий—галлий 574
Be—Gd.Бериллий—гадолиний 575
Be—Ge.Бериллий—германий 575
Be—Н.Бериллий—водород 576
Be—Hf.Бериллий—гафний 578
Be—Hg.Бериллий—ртуть 580
Be—Но.Бериллий—гольмий 581
Be—In.Бериллий—индий 581
Be—1г.Бериллий—иридий 582
Be—К.Бериллий—калий 583
Be—La.Бериллий—лантан 583
Be—Li.Бериллий—литий 583
Be—Lu.Бериллий—лютеций 585
Be—Mg.Бериллий—магний 585
Be—Мп.Бериллий—марганец 586
Be—Мо.Бериллий—молибден 587
Be—N.Бериллий—азот 589
Be—Na.Бериллий—натрий 589
Be—Nb.Бериллий—ниобий 590
Be—Nd.Бериллий—неодим 592
Be—Ni.Бериллий—никель 592
Be—Np.Бериллий—нептуний 594
Be—О.Бериллий—кислород 594
Be—Os.Бериллий—осмий 595
Be—Р.Бериллий—фосфор 596
Be—Ра.Бериллий—протактиний 596
Be—РЬ.Бериллий—свинец 597
Be—Pd.Бериллий—палладий 597
Be—Рш.Бериллий—прометий 599
Be—Ро.Бериллий—полоний 599
Be—Рг.Бериллий—празеодим 599
Be—Pt.Бериллий—платина 600
Be—Ри.Бериллий—плутоний 601
Be—Rb.Бериллий—рубидий 602
Be—Re.Бериллий—рений 602
Be—Rh.Бериллий—родий 603
Be—Ru.Бериллий—рутений 605
Be—S.Бериллий—сера 606
Be—Sb.Бериллий—сурьма 607
Be—Sc.Бериллий—скандий 607
Be—Se.Бериллий—селен 608
Be—Si.Бериллий—кремний 608
Be—Sm.Бериллий—самарий 609
Be—Sn.Бериллий—олово 609
Be—Sr.Бериллий—стронций 610
Be—Та.Бериллий—тантал 611
Be—ТЬ.Бериллий—тербий 612
Be—Тс.Бериллий—технеций 612
Be—Те.Бериллий—теллур 612
Be—Th.Бериллий—торий 613
Be—Ti.Бериллий—титан 614
Be—Тт.Бериллий—тулий 616
Be—U.Бериллий—уран :616
Be—W. Be-Y. Be-Yb. Be—Zn. Be—Zr. Bi-Br. Bi-C. Bi—Ga. Bi-Cd. Bi—Ge. Bi—Co. Bi-Cr. Bi—Cs. Bi—Cu. Bi—Dy. Bi-Er. Bi—Eu. Bi—Fe. Bi—Ga. Bi-Gd. Bi—Ge. Bi-H. Bi-Hf.Bi-Hg. Bi-Ho. Bi-I. Bi-In. Bi-Ir. Bi-K. Bi-La. Bi-Li. Bi—Lu. Bi—Mg. Bi—Mn. Bi—Mo. Bi-N. Bi-Na. Bi-Nb. Bi-Nd. Bi—Ni. Bi-O. Bi—Os. Bi-P. Bi—Pa. Bi-Pb. Bi-Pd. Bi-Po. Bi-Pr.Be—W. Be-Y. Be-Yb. Be—Zn. Be—Zr. Bi-Br. Bi-C. Bi—Ga. Bi-Cd. Bi—Ge. Bi—Co. Bi-Cr. Bi—Cs. Bi—Cu. Bi—Dy. Bi-Er. Bi—Eu. Bi—Fe. Bi—Ga. Bi-Gd. Bi—Ge. Bi-H. Bi-Hf.Bi-Hg. Bi-Ho. Bi-I. Bi-In. Bi-Ir. Bi-K. Bi-La. Bi-Li. Bi—Lu. Bi—Mg. Bi—Mn. Bi—Mo. Bi-N. Bi-Na. Bi-Nb. Bi-Nd. Bi—Ni. Bi-O. Bi—Os. Bi-P. Bi—Pa. Bi-Pb. Bi-Pd. Bi-Po. Bi-Pr.Be—V.Бериллий—ванадий 618
Be—W. Be-Y. Be-Yb. Be—Zn. Be—Zr. Bi-Br. Bi-C. Bi—Ga. Bi-Cd. Bi—Ge. Bi—Co. Bi-Cr. Bi—Cs. Bi—Cu. Bi—Dy. Bi-Er. Bi—Eu. Bi—Fe. Bi—Ga. Bi-Gd. Bi—Ge. Bi-H. Bi-Hf.
Bi-Hg. Bi-Ho. Bi-I. Bi-In. Bi-Ir. Bi-K. Bi-La. Bi-Li. Bi—Lu. Bi—Mg. Bi—Mn. Bi—Mo. Bi-N. Bi-Na. Bi-Nb. Bi-Nd. Bi—Ni. Bi-O. Bi—Os. Bi-P. Bi—Pa. Bi-Pb. Bi-Pd. Bi-Po. Bi-Pr.
Be—W. Be-Y. Be-Yb. Be—Zn. Be—Zr. Bi-Br. Bi-C. Bi—Ga. Bi-Cd. Bi—Ge. Bi—Co. Bi-Cr. Bi—Cs. Bi—Cu. Bi—Dy. Bi-Er. Bi—Eu. Bi—Fe. Bi—Ga. Bi-Gd. Bi—Ge. Bi-H. Bi-Hf.
Bi-Hg. Bi-Ho. Bi-I. Bi-In. Bi-Ir. Bi-K. Bi-La. Bi-Li. Bi—Lu. Bi—Mg. Bi—Mn. Bi—Mo. Bi-N. Bi-Na. Bi-Nb. Bi-Nd. Bi—Ni. Bi-O. Bi—Os. Bi-P. Bi—Pa. Bi-Pb. Bi-Pd. Bi-Po. Bi-Pr.
Бериллий—вольфрам 619
Бериллий—иттрий 621
Бериллий—иттербий 622
Бериллий—цинк 623
Бериллий—цирконий 623
Висмут—бром 625
Висмут—углерод 627
Висмут—кальций 628
Висмут—кадмий 629
Висмут—церий 631
Висмут—кобальт 632
Висмут—хром 634
Висмут—цезий 635
Висмут—медь 636
Висмут—диспрозий 637
Висмут—эрбий 639
Висмут—европий 639
Висмут—железо 640
Висмут—галлий 641
Висмут—гадолиний 642
Висмут—германий 644
Висмут—водород 645
Висмут—гафний 645
Висмут—ртуть 646
Висмут—гольмий 647
Висмут—иод 647
Висмут—индий 649
Висмут—иридий 652
Висмут—калий 653
Висмут—лантан 654
Висмут—литий 656
Висмут—лютеций 658
Висмут—магний 658
Висмут—марганец 660
Висмут—молибден 661
Висмут—азот 662
Висмут—натрий 662
Висмут—ниобий 663
Висмут—неодим 665
Висмут—никель 667
Висмут—кислород 668
Висмут—осмий 669
Висмут—фосфор 670
Висмут—протактиний 670
Висмут—свинец 670
Висмут—палладий 672
Висмут—полоний 674
Висмут—празеодим 674
Bi—Pt.Висмут—платина 675
Bi—Ри.Висмут—плутоний 677
Bi—Rb.Висмут—рубидий 678
Bi—Rh.Висмут—родий 680
Bi—Ru.Висмут—рутений 682
Bi—S.Висмут—сера 682
Bi—Sb.Висмут—сурьма 683
Bi—Sc.Висмут—скандий 684
Bi—Se.Висмут—селен 684
Bi—Si.Висмут—кремний 686
Bi—Sm.Висмут—самарий 687
Bi—Sn.Висмут—олово 688
Bi—Sr.Висмут—стронций 689
Bi—ТЬ.Висмут—тербий 691
Bi—Те.Висмут—теллур 691
Bi—Th.Висмут—торий 693
Bi—Ti.Висмут—титан 694
Bi—Т1.Висмут—таллий 695
Bi—Тш.Висмут-тулий 696
Bi—U.Висмут—уран 696
Bi—V.Висмут—ванадий 698
Bi—W.Висмут—вольфрам 699
Bi—Y.Висмут—иттрий 699
Bi—Yb.Висмут—иттербий 700
Bi—Zn.Висмут—цинк 702
Bi—Zr.Висмут—цирконий 703
Br—In.Бром—индий 704
Вг—Мо.Бром—молибден 705
С—Са.Углерод—кальций 706
С—Cd.Углерод—кадмий 707
С—Се.Углерод—церий 707
С—Со.Углерод—кобальт 709
С—Сг.Углерод—хром 711
С—Cs.Углерод—цезий 713
С—Си.Углерод—медь 713
С—Dy.Углерод—диспрозий 714
С—Ег.Углерод—эрбий 715
С—Ей.Углерод—европий 716
С—Ее.Углерод—железо 717
С—Gd.Углерод—гадолиний 719
С—Ge.Углерод—германий 720
С—HLУглерод—гафний 721
С—Hg.Углерод—ртуть 722
С—Но.Углерод—гольмий 723
С—1г.Углерод—иридий 724
С—К.Углерод—калий 725
С—La.Углерод—лантан 726
С—Li.Углерод—литий 728
С—Lu.Углерод—лютеций 729
С—Mg.Углерод—магний 730
С—Мп.Углерод—марганец 731
С—Мо.Углерод—молибден 734
С—Na.Углерод—натрий 737
С—Nb.Углерод—ниобий 737
С—Nd.Углерод—неодим 740
С—Ni.Углерод—никель 740
С—Np.Углерод—нептуний 742
С—Os.Углерод—осмий 743
С—Ра.Углерод—протактиний 744
С—РЬ.Углерод—свинец 744
С—Pd.Углерод-палладий 745
С—Ро.Углерод—полоний 746
С—Рг.Углерод—празеодим 746
С—Pt.Углерод—платина 748
С—Ри.Углерод—плутоний 749
С—Rb.Углерод—рубидий 751
С—Re.Углерод—рений 752
С—Rh.Углерод—родий 753
С—Ru.Углерод—рутений 754
С—Sb.Углерод—сурьма 755
С—Sc.Углерод—скандий 756
С—Se.Углерод—селен7 758
С—Si.Углерод—кремний 758
С—Sm.Углерод—самарий 760
С—Sn.Углерод—олово 761
С—Sr.Углерод—стронций 762
С—Та.Углерод—тантал 762
С—ТЬ.Углерод-т-ербий 765
С—Тс.Углерод—технеций 766
С—Th.Углерод—торий 768
С—Ti.Углерод—титан 769
С—П.Углерод—таллий 772
С—Тш.Углерод—тулий 772
С—U.Углерод—уран 773
С—V.Углерод—ванадий 775
С—W.Углерод—вольфрам 778
С—Y.Углерод—иттрий 779
С—Yb.Углерод—иттербий 781
С—Zn.Углерод—цинк 782
С—Zr.Углерод—цирконий 783
Са—Cd.Кальций—кадмий 784
Са—Се.Кальций—церий 786
Са—Со.Кальций—кобальт 787
Са—Cs. Кальций—цезий ' 788
Са—Си.Кальций—медь 788
Са—Dy.Кальций—диспрозий 789
Са—Er.Кальций—эрбий 789
Са—Ей.Кальций—европий 790
Са—Ga.Кальций—галлий 791
Са—Gd.Кальций—гадолиний 793
Са—Ge.Кальций—германий 793
Са—Ее.Кальций—железо 794
Са—Н.Кальций—водород 794
Са—Hg.Кальций—ртуть 795
Са—In.Кальций—индий 797
Са—1г.Кальций—иридий 799
Са—К.Кальций—калий 799
Са—La.Кальций—лантан 799
Са—Li.Кальций—литий 800
Са—Lu.Кальций—лютеций 801
Са—Mg.Кальций—магний 802
Са—Мо.Кальций—молибден 803
Са—Мц.Кальций—марганец 803
Са—N.Кальций—азот 804
Са—Na.Кальций—натрий 806
Са—Nb.Кальций—ниобий 806
Са—Nd.Кальций—неодим 807
Са—Ni.Кальций—никель 808
Са—О.Кальций—кислород 809
Са—Os.Кальций—осмий 811
Са—Р.Кальций—фосфор 811
Са—РЬ.Кальций—свинец 811
Са—Pd.Кальций—палладий 813
Са—Ро.Кальций—полоний 815
Са—Рг.Кальций—празеодим 815
Са—Pt.Кальций—платина 816
Са—Ри.Кальций—плутоний 818
Са—Rb.Кальций—рубидий 818
Са—Rh.Кальций—родий 818
Са—S.Кальций—сера 818
Са—Sb.Кальций—сурьма 819
Са—Se.Кальций—селен 820
Са—Si.Кальций—кремний 821
Са—Sm.Кальций—самарий 823
Са—Sn.Кальций—олово 823
Са—Sr.Кальций—стронций 825
Са—Те.Кальций—теллур 826
Са—TLКальций—титан 826
Са—Т1.Кальций—таллий 827
Са—U.Кальций—уран 829
Са—V.Кальций—ванадий 829
Са—W.Кальций—вольфрам 830
Са—Y.Кальций—иттрий 830
Са—Yb.Кальций—иттербий 831
Са—Zn.Кальций—цинк 831
Са—Zr.Кальций—цирконий 833
Cd—Се.Кадмий—церий 833
Cd—Со.Кадмий—кобальт 835
Cd—Сг.Кадмий—хром 836
Cd—Cs.Кадмий—цезий 836
Cd—Си.Кадмий—медь 837
Cd—Dy.Кадмий—диспрозий 839
Cd—Er.Кадмий—эрбий 839
Cd—Ей.Кадмий—европий 840
Cd—Ее.Кадмий—железо 841
Cd—Ga.Кадмий—галлий 842
Cd—Gd.Кадмий—гадолиний 843
Cd—Ge.Кадмий—германий 844
Cd—Hf.Кадмий—гафний 845
Cd—Hg.Кадмий—ртуть 846
Cd—Но.Кадмий—гольмий 847
Cd—In.Кадмий—индий 847
Cd—К.Кадмий—калий 848
Cd—Кг.Кадмий—криптон 849
Cd—La.Кадмий—лантан 850
Cd—Li.Кадмий—литий 851
Cd—Lu.Кадмий—лютеций 853
Cd—Mg.Кадмий—магний 854
Cd—Мп.Кадмий—марганец 855
Cd—Мо.Кадмий—молибден 856
Cd—N.Кадмий—азот 856
Cd—Na.Кадмий—натрий 856
Cd—Nd.Кадмий—неодим 857
Cd—№.Кадмий—никель 859
Cd—О.Кадмий—кислород 860
Cd—Р.Кадмий—фосфор 860
Cd—РЬ.Кадмий—свинец 861
Cd—Pd.Кадмий—палладий 861
Cd—Ро.Кадмий—полоний 863
Cd—Рг.Кадмий—празеодим 863
Cd—Pt.Кадмий—платина 865
Cd—Ри.Кадмий—плутоний 866
Cd—Rb.Кадмий—рубидий 868
Cd—Rh.Кадмий—родий 868
Cd—Ru.Кадмий—рутений 869
Cd—S.Кадмий—сера 869
Cd—Sb.Кадмий—сурьма 870
Cd—Sc.Кадмий—скандий 872
Cd—Se.Кадмий—селен 873
Cd—Si.Кадмий—кремний 874
Cd—Sm.Кадмий—самарий 875
Cd—Sn.Кадмий—олово 876
Cd—Sr.Кадмий—стронций 877
Cd—ТЪ.Кадмий—тербий 879
Cd—Тс.Кадмий—технеций 880
Cd—Те.Кадмий—теллур 880
Cd—Th.Кадмий—торий 881
Cd—Ti.Кадмий—титан 884
Cd—Т1.Кадмий—таллий 885
Cd—Тш.Кадмий—тулий 886
Cd—U.Кадмий—уран 887
Cd—V.Кадмий—ванадий 888
Cd—Y.Кадмий—иттрий 888
Cd—Yb.Кадмий—иттербий 890
Cd—Zn.Кадмий—цинк 892
Cd—Zr.Кадмий—цирконий 893
Се—Со.Церий—кобальт 894
Се—Сг.Церий—хром 897
Се—Си.Церий—медь 898
Се—Dy.Церий—диспрозий 900
Се—Ег.Церий—эрбий 901
Се—Ей.Церий—европий 903
Се—Ее.Церий—железо 904
Се—Ga.Церий—галлий 906
Се—Gd.Церий—гадолиний 908
Се—Ge.Церий—германий 909
Се—Н.Церий—водород 911
Се—№.Церий—гафний 913
Се—Hg.Церий—ртуть 914
Се—Но.Церий—гольмий 915
Се—In.Церий—индий 917
Се—1г.Церий—иридий 919
Се—La.Церий—лантан 921
Се—Lu.Церий—лютеций 922
Се—Mg.Церий—магний 924
Се—Мп.Церий—марганец 926
Се—Мо.Церий—молибден 928
Се—N.Церий—азот 928
Се—Na.Церий—натрий 929
Се—Nb.Церий—ниобий 930
Се—Nd.Церий—неодим 931
Се—Ni.Церий—никель 932
Се—О.Церий—кислород 934
Се—Os.Церий—осмий 936
Се—Р.Церий—фосфор 937
Се—РЬ.Церий—свинец 937
Се—Pd.Церий—палладий 938
Се—Pm.Церий—прометий 940
Се—Ро.Церий—полоний 942
Се—Рг.Церий—празеодим 942
Се—Pt.Церий—платина 943
Се—Ри.Церий—плутоний 944
Се—Re.Церий—рений 945
Се—Rh.Церий—родий 945
Се—Ru.Церий—рутений 946
Се—S.Церий—сера 947
Се—Sb.Церий—сурьма 949
Се—Sc.Церий—скандий 949
Се—Se.Церий—селен 950
Се—Si.Церий—кремний 951
Се—Sm.Церий—самарий 953
Се—Sn.Церий—олово 954
Се—Та.Церий—тантал 956
Се—ТЬ.Церий—тербий 957
Се—Тс.Церий—технеций 958
Се—Те.Церий—теллур 958
Се—Th.Церий—торий 960
Се—Ti.Церий—титан 961
Се—Т1.Церий—таллий 962
Се—Тш.Церий—тулий 965
Се—U.Церий—уран 966
Се—V.Церий—ванадий 968
Се—W.Церий—вольфрам 969
Се—Y.Церий—иттрий 969
Се—Yb.Церий—иттербий 970
Се—Zn.Церий—цинк 971
Се—Zr.Церий—цирконий 973
99
Сс Сс Cd Cd Cd Cd Cd Cd Cd Cd Cd Cd Cd Cd Ce Ce Ce Ce- Ce Ce Ce Ce Ce- Ce-
СПРАВОЧНОЕ ИЗДАНИЕ
Лякишев Николай Павлович, Банных Олег Александрович.
Рохлин Лазарь Леонович и др.
ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ
ДВОЙНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Том 1
Се- Се Се- Се- Се- Се- Се-Се- Се Се- Се- Се- Се- Се-Отпечатано в АООТ "Политех”, 4.I29J10, Москва, Б. Переяславская ул., 46, с оригинала-макета, изготовленного в издательстве "Машиностроение” на персональных ЭВМОтпечатано в АООТ "Политех”, 4.I29J10, Москва, Б. Переяславская ул., 46, с оригинала-макета, изготовленного в издательстве "Машиностроение” на персональных ЭВМ
Се- Се Се- Се- Се- Се- Се-
Се- Се Се- Се- Се- Се- Се-
Отпечатано в АООТ "Политех”, 4.
I29J10, Москва, Б. Переяславская ул., 46, с оригинала-макета, изготовленного в издательстве "Машиностроение” на персональных ЭВМ
Отпечатано в АООТ "Политех”, 4.
I29J10, Москва, Б. Переяславская ул., 46, с оригинала-макета, изготовленного в издательстве "Машиностроение” на персональных ЭВМ
Редактор Н.Г. Сальникова
Оформление художника В.Н. Погорелова
Художественный редактор В. В. Лебедев
Технический редактор О. В. Рожкова
Корректоры А.П. Сизова, Л.Е. Сонюшкина, А.А. Ягупьева
Ce- Ce- Ce- Ce-
И/Б № 7660
Лицензия ЛР №080003 от 15.08.91
Ce-
Ce-
Сдано в набор 02.02.96. Подписано в печать 12.09.96. Формат 60x88 1/16.
Ce-
Бумага офсетная.Гарнитура Таймс.Печать офсетная.
Ce-
Ce-
Усл.печ.л. 66,05.Усл.кр.-огт. 66,50.Уч.-изд.л. 60,76.
Ce-
Тираж 1030 экз.Заказ 1534.
Ce-
Ордена Трудового Красного Знамени издательство ’’Машиностроение",
Ce- Ce-
107076, Москва, Стромынский пер., 4
Се- Се- Се-
диаграммы состояния двойных металлических системдиаграммы состояния двойных металлических систем
диаграммы состояния двойных металлических систем
диаграммы состояния двойных металлических систем
ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ двойных
металлических системметаллических системТОМ1.Под общей редакцией академика РАН Н.П. ЛякишеваТОМ1.Под общей редакцией академика РАН Н.П. Лякишева
металлических систем
металлических систем
ТОМ1.
Под общей редакцией академика РАН Н.П. Лякишева
ТОМ1.
Под общей редакцией академика РАН Н.П. Лякишева
Справочник в трех томах
Редакционый совет:
акад. РАН Н.П. Лякишев (главный редактор издания), канд. техн, наук С.П. Алисова, акад. РАН О А Банных (зам. гл. ред.),
канд. техн, наук Н.Р. Бочвар, канд. хим. 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 Л.Л. Рохлин (зам. гл. ред.), д-р техн, наук МА Тылкина, д-р хим. наук Л.Е. Шелимова, д-р техн, наук Е.Н. Шефтель
МОСКВА МАШИНОСТРОЕНИЕ 1996
МОСКВА МАШИНОСТРОЕНИЕ 1996
ББК 34.2
Д44
УДК 669.017.11
Издание осуществлено при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований по проекту 96-03-46024
Диаграммы состояния двойных металлических систем:
Д44 Справочник: В 3 т.: Т. 1 / Под общ. ред. Н.П. Лякишева. — М.: Машиностроение, 1996. — 992 с.: ил.
ISBN 5-217-02688-Х
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 соединения 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.
„ 2608000000-049 г .
ДБез объявл.
038(01)—96
ББК 34.2
ISBN 5-217-02688-Х (Т. 1)
ISBN 5-217-02687-1
© Н.П. Лякишев, О.А. Банных,Л.Л. Рохлин и др., 1996
© Издательство"Машиностроение”, 1996