Текст
                    ДИАГРАММЫ
СОСТОЯНИЯ
двойных
металлических
систем
ТОМ 3 КНИГА 1
Под общей редакцией
академика РАН Н.П. Лякишева
МОСКВА
МАШИНОСТРОЕНИЕ
2001


диаграммы состояния двойных металлических систем Справочник в трех томах Редакционный совет: акад. РАН Н.П. Лякишев (главный редактор издания), акад. РАН О.А. Банных (зам. гл. ред.), д-р техн. наук Л.Л. Рохлин (зам. гл. ред.), канд. техн. наук СП. Алисова, канд. техн. наук Н.Р. Бочвар, канд. техн. наук П.Б. Будберг, канд. техн. наук Т.В. Добаткина, канд. техн. наук Е.В. Лысова, д-р техн. наук В.П. Полякова, д-р техн. наук К.Б. Поварова, д-р техн. наук М.А. Тылкина, д-р хим. наук Л.Е. Шелимова, д-р техн. наук Е.Н. Шефтель МОСКВА МАШИНОСТРОЕНИЕ 2001
УДК 669.017.11 ББК 34.2 Д44 р<; ; ^ И Издание осуществлено при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований по проекту 98-03-46017 Диаграммы состояния двойных металлических систем: Д44 Справочник: В 3 т.: Т. 3. Кн. I / Под общ. ред. Н.П. Лякишева. - М.: Машиностроение, 2001. - 872 с: ил. Приведены критически рассмотренные и обобщенные сведения о диаграммах состояния двойных металлических систем, знание которых необходимо для выбора и разработки промышленных металлических материалов, технологии их производства и практического использования. Содержатся сведения об образующих- образующихся в системах соединениях и их кристаллических структурах, типах и температурах фазовых превращений, взаимных растворимостях компонентов друг в друге и изменении их с температурой. Для инженерно-технических работников научно-исследовательских инсти- институтов и промышленных предприятий металлургии, машиностроения и других отраслей промышленности, а также для профессорско-преподавательского сос- состава и студентов высших учебных заведений. ISBN 5-217-02843-2(Т. 3) 5БК 34.2 ISBN 5-217-02687-1 © Н.П. Лякишев, О.А. Банных, Л.Л. Рохлин и др., 1999 © Издательство "Машиностроение", 1999 © Издательство "Машиностроение", 2001
ПРЕДИСЛОВИЕ Третий том справочника "Диаграммы состояния двойных металличес- металлических систем" включает описание равновесных диаграмм состояния от In-Ir до Zn-Zr. Он составлен на основании оценки и обобщения имеющихся литературных данных. При описании кристаллических решеток интерметаллических фаз указываетя символ Пирсона, который состоит из строчной буквы, обозначающей сингонию решетки, прописной буквы, характеризующей решетку по классификации Бравэ, и цифры, дающей число атомов в элементарной ячейке. В таблице приводятся возможные типы решеток Бравэ в символах Пирсона согласно справочнику [II]. Таблица. Тппы кристаллических решеток в символах Пирсона Символ Пирсона аР тР тС иР оС oF о/ IP II hP hR сР cF cl Система Триклинная (анортическая) Моноклинная Моноклинная базоцентрированная Ромбическая Ромбическая базоцентрированная Ромбическая гранецентрированная Ромбическая объемно-центрированная Тетрагональная Тетрагональная объемно-центрированная Гексагональная Ромбоэдрическая Кубическая Кубическая гранецентрированная Кубическая объемно-центрированная Символ решетки Р Р С Р С F I Р I Р R Р F 1
Предисловие При описании кристаллических структур также использовали следующие обозначения: ОЦК - объемно-центрированная кубическая структура; ГЦК - гранецентрированная кубическая структура; ГПУ- гексагональная плотноупакованная структура; ДГПУ - двойная гексагональная плотноупакованная структура. Следует обратить внимание на ряд обозначений, введенных в текст справочника: Ограниченные твердые растворы на основе чистых компонентов, аллотропических форм чистых компонентов или соединений обозначают- обозначаются соответствующими символами и заключаются в круглые скобки, например, (V), (aTh), (Si3Ni4). Неограниченные твердые растворы между двумя компонентами обозначаются символами соответствующих компонентов и заключа- заключаются в круглые скобки, например, (РРг, Tm), (pPr, pTb), (Pt, Rh). Если чистый компонент или соединение существуют в двух модифика- модификациях, то высокотемпературная модификация обозначается греческой буквой р или (ВТ): pZr, pPdSm или Ni3Sn(BT), а низкотемпературная модификация обозначается греческой буквой а или (НТ): aZr, aPdSm или Ni3Sb(HT). Если чистый компонент или соединение существуют в трех модифика- модификациях, то высокотемпературная, среднетемпературная и низкотемпера- низкотемпературная модификации обозначаются соответственно греческими буквами Y, P, a или (ВТ), (СТ), (НТ): ySm, pSm, aSm, yPt3Pu, pPt3Pu, aPt3Pu или ZrO2(BT), ZrO2(CT), ZrO2(HT). На диаграммах состояния указаны принятые в настоящее время наиболее достоверные значения температур плавления и температур полиморфных превращений чистых металлов. Значения этих температур указаны по Бюллетеню фазовых диаграмм сплавов [В]. Для указания повторяющихся ссылок на литературу, используемую во многих описаниях диаграмм состояния, применены следующие сокращения: [X] - Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов. М.: Металлургия, 1962. Т. 1, 2. 1188 с. Р] - Эллиот Р.П. Структуры двойных сплавов. М.: Металлур- Металлургия, 1970. Т.1. 456 с. Т.2. 472 с. [III] - Шанк Ф.А. Структуры двойных сплавов. М.: Металлургия, 1973.760 с. [М] - Massalski T.B. (Editor-in-Chief). Binary Alloys Phase Diag- Diagrams. Ohio: American Society for Metals Metals Park, 1986, 1987. V. 1,2. 2224 p. [M2] - Второе издание [М].
Предисловие [Р] - Pearson W.B. A Handbook of Lattice Spacings and Structures of Metals and Alloys. Oxford, London, Edinburg, New York, Toronto, Sydney, Paris, Braunschweig: Pergamon Press, 1967. 1448 p. [P] - Пирсон У. Кристаллохимия и физика металлов и сплавов. М.: Мир, 1977. Т. 1. 420 с. Т. 2. 470 с. [V-C] - Villars P., Calvert L.D. Pearsons Handbook of Crystallogra- phic Data for Intermetallic Phases. Ohio: Metals Park, 1985. V. 1,2,3. [V-C2] - Второе издание [V-C]. [В] - Bulletin of Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. № 6. P. 601-602.
In-Ir. ИНДЙЙ-ИРИДИЙ Получение сплавов в этой системе сталкивается с трудностями из- за значительного различия температуры плавления и летучести компонентов. Тем не менее согласно работе [1] удалось получить соединение Inlr3, которое находилось в равновесии с богатым In расплавом и фазой примерного состава In3lr2. Соединение Inlr3 имеет тетрагональную ячейку с а = 0,699 нм, с - 0,720 нм со структурой, изотропной структуре соединения CoGa3, символ Пирсона tPlfi, пр. гр. Р4п2. Структура фазы In3lr2, состав расплава и температура, вероятно, перитектической реакции ее образования не установлены. Литература 1. Schubert К., Lukas H.L., Meissner H.Y., Bhan S. // Z. Mettalkunde. 1959. Bd. 50. N 9. S. 534-540. A.C. Адамова In—К. ИНДИЙ—КАЛИЙ Диаграмма состояния In—К (рис. 1) [1] построена в результате обобщения данных работ [2—4]. Сплавы получали в инертной среде сплавлением компонентов в герметичных контейнерах из Та [1]. Чистота исходных металлов: 99,99-99,999 % (по массе) In [3, 4] и 99,99-99,8 % (по массе) К. Исследования выполняли методами термического [2, 3, 4], резис- тометрического [4] и рентгеноструктурного [5] анализов, измерени- измерением плотности и атомного объема сплавов [2]. Установлено образование двух соединений: In39K22(In13K7) и 1п4К. Соединение In3gK22 плавится конгруэнтно при 478 ± 6 °С, а соединение 1п4К образуется по перитектической реакции при 422 ± 5 "С. Нонвариантные реакции в системе приведены в табл. 1.
In-K t,'c U 00 300 zoo К, V. (по массе) 10 20 30 <Ю SO ВО 70 80SO 100 100 ( 1 ж у V: 1 —ч 1 i-3S±5' 1 1 1 1 (К)—* f {3,71° 0 10 70 30 <fO SO SO 70 80 SO 100 In K. % (am.) К Рис. 1. In—К Таблица 1 . Нонвариантные реакции в системе In—К [1] Ж ж ж, ж Реакция » (In) + In4K 39 32 ** 1^4 ** аП391\.22 "г ЛЧ2 - 1п39К22 + (К) Содержание К в зах, % (ат.) -0; 0, 19; 36; -58; 36; -100; 36; фа- 20 20 -90 100 Температу- Температура, °С 156,6 422 ±5 436±5 63,7 Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 2. Таблица 2. Кристаллическая структура соединений системы In—К Соединение 1п4К 1п39К,*2 Прототип А14Ва Символ Пирсона, пр. гр. ШО, /4/mmm Неточная стехиометрия, может быть Хотя структура соединения 1п39К22 не лагают, что она подобна орторомбической Параметры решетки, нм а 0,4835 с 1,271 Источник [5] [1] предложена формула 1п13К7. определена, авторы работы [1] предпо- структуре (&Р44) соединения La39Na22.
10 In-K, In—Kr, In-La Литература 1. Pelton A.D., Larose S. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 3. P. 232-236. 2. Thflmmel R., Klemm W. // Z. Anorg. All. Chem. 1970. Bd. 376. S. 44-63. 3. Яценко СП., Чугунов К.А., Бушманов В.Д., Диева В.Н. // Структура фаз, фазовые превращения и диаграммы состояния металлических систем: Сб. статей. М.: Наука, 1974. С. 198-201. 4. Meijer J.A., Geertsma W., Van der Lugt W. // J. Phys. F. Met. Phys. 1985. V. 15. P. 899-910. 5. Bruzzone G. // Acta Crystallogr. B. 1969. V. 25. P. 1206-1207. . A.C. Адамова In—Кг. ИНДИЙ—КРИПТОН Диаграмма состояния In—Кг не построена. Растворимость Кг в жидком In при 1000 °С составляет 10,9-10~10 % (ат.), при 1300 "С - 3,9- 10"* % (ат.) [1]. Литература 1. Johnson G.W. // Phil. Mag. 1961. V. 6. P. 943-946. Л. Л. Зусман In-La. ИНДИЙ-ЛАНТАН Диаграмма состояния In—La построена в работе [1] (рис. 2). Сплавы изготовляли плавлением из компонентов в дуговой печи. При исследовании использовали La чистотой 99,9 % (по массе) и In чистотой 99,999 % (по массе). Исследование выполняли методами микроструктурного, рентгено- структурного и дифференциального термического анализов. Установлено образование семи соединений, из которых Laln3, La3ln5 и Lain плавятся конгруэнтно при 1140, 1185 и 1125 °С соот- соответственно; Laln2, La2ln и La3ln образуются по перитектическим реакциям при 1153, 955 и 816 °С соответственно. Соединение Lalnx (состав точно не установлен) предположительно образуется при 1073 °С по перитектоидной реакции, а затем распадается при 905 °С в результате эвтектоидного превращения.
In—La 11 t °c 1200 1100 1000 918° 300 865° 800 La)- 700 600 500 400 370° 300 200 100 7 J i го 1 1 '816° 4/7*2° 702° *- (ocLa) I ж / / In, °/c (no нассеУ 40 60 f ( 112. 955° 1 1 Ю73°\ 1 п п п 1 I I с I '53° си 80 1 iff0 \ 155° A 100 \ \ \ п) -» 156,834° О 10 20 J0 40 50 60 70 SO SO 100 La In,°A(am.) In Рис. 2. In-La
12 In—La Растворимость La в In практически отсутствует. Высокотемпера- Высокотемпературная модификация (yLa) растворяет до 10 % (ат.) In при 742 °С, (pLa) содержит в твердом растворе -3 % (ат.) In при 702 °С (тем- (температура эвтектоидного превращения), при 500 "С растворимость практически отсутствует. Нонвариантные реакции в системе In—К приведены в табл. 3 по данным работы [1], а кристаллическая структура соединений — в табл. 4 по данным работ [V-C, 2]. Таблица 3. Нонвариантные реакции в системе In—La [I] Реакция Ж - (vLa) + La3ln (yLa) - (PLa) + La3ln (PLa) - (aLa) + La3ln Ж + La2ln * La3ln Ж + Lain <• La2ln Ж = Lain + La3ln5 Lain + La3ln5 «• Lain,, Lalnx «• Lain + La3ln5 Ж + La3ln5 «• Laln2 Ж <• Laln2 + Laln3 Ж « Laln3 + (In) Содержание In в % (ат.) 14; 8; -0; -19; -32; -54; 50; -; -67; 71; -100; -10; 3; -0; -33,33; 50; 50; 62-64; 50; -64; 66,66; 66,66; фазах, 25 25 25 25 -33,33 62-65 - -62-63 66,66 75 -100 Темпера- Температура, °С 742 702 310 816 955 1086 1073 905 1153 1120 155 Таблица 4. Кристаллическая структура соединений системы In—La [V-C, 2] Соединение La3ln La2ln Lain La3ln5 Прототип AuCu3 In№2 CsCl Pd5Pu3 Символ Пирсона, пр. гр. сР4, Рпвт hPb, РЬъ1ттс сР2, РтЪт оС32, Стст Параметры решетки, нм а 0,50854 0,5636 0,3985 1,0313 * - — — 0,8350 с - 0,7065 — 1,0550
In—La, In—Li 13 Соединение Laln2 Laln3 Прототип Hg2K AuCu3 Символ Пирсона, пр. гр. Imma сР4, РтЗт Параметры решетки, нм а 0,4759 0,47321 b 0,7695 - с 0,9092 - Литература 1. McMasters O.D., Gschneidner, Jr., K.A. // J. Less-Common Met. 1974. V. 38. N 2-3. P. 137-148. 2. Е.И. Гладышевский, О.И. Бодаю Кристаллохимия интерметаллических соедине- соединений редкоземельных металлов. Львов. Вища школа. 1982. 255 с. А.С. Адамова In—Li. ИНДИЙ—ЛИТИЙ Сплавы In с Li получены в инертной среде в стальных тиглях из In чистотой 99,99—99,999 % (по массе) и Li чистотой 99,9—99,99 % (по массе). Диаграмма состояния In—Li (рис. 3) построена в работе [1] на основании результатов термического, рентгеновского анализов. Li, % (па пассе) О S 10 20 30 50 100 I8O,S° 0 W ZO 30 90 50 SO 70 вО 90 WO In Li,%(am.) Li Л. Tn-!.J
14 В системе образуются несколько соединений. Соединение Inli плавится конгруэнтно при 632 ± 5 °С, соединение In3lii3 образуется по перитектической реакции при 400 ± 10 °С, соединения 1п41л5, In2li3, InLi2, Inli3 образуются в твердом состоянии в результате превращений Inli. Область гомогенности Inli при 470 °С составляет 46—72 % (ат.) Ii, при 20 "С 49—51 % (ат.) Ii. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 5. Структура соединения неизвестна. Со стороны In существует перитектика при 159 ± 7 °С, со стороны Ii — эвтектика при температуре 179 °С и концентрации 99,8 % (ат.) Ii. Максимальная растворимость Ii в In составляет 1,5 % (ат.). Нет данных о растворимости In в жидком Ii. Таблица Соединение Inli In«Iis Inli- InjUB 5. Кристаллическая структура соединений системы In—Li Прототип №Л1 La4lis BijTe, ЬаЬЦ IrijLiu Символ Пирсона, пр. гр. сЛ6, F<Bm hP9, PSm\ HR5. Ют оСП, Стоп CF12S, Fd3m Параметры решетки, нм а 0.67862* 0,67890 0,67926** 0,67666*** 0,478 0,4748 0,4763 1.3556 *При концентрации 47,26 % (ат.) Li, после **При концентрации 48,1 % (ат.) Ы при 25 ***При концентрации 55,1 % (ат.) Li, после Ь - _ — - — 1.0017 — с - — 0,888 1,4740 0,4735 — отжига при 480 'С. •с. отжига при 190 'С. Источник [2] [2] [2] [2] [3] [4] [5] [5] Литература 1. Sangster J., Репоп A.D. // J. Phase Equilibria. 1991. V. 12. N. I. P. 37-41. 2. Alexander WJL, Catvent LJX, Gamble R.H., Schinkel K. // Can. J. Chem. 1976. V. 54. N 7. P. 1052-1060. 3. SiOhr J., MOUer W, Schafer H. // Ada CrystaUogr. A. 1981. V. 37. P. 185. 4. Stthr J, SchaTer H. // Z. Naturforsch. B. 1979. Bd. 34. N 5. S. 653-656. 5. StfihrJ., MuUerW^ Schafer H. // Z. Naturforsch. B. 1978. Bd. 33. N12. S. 1434—1437. A.C. Адамова
/И-itt IS In-Lu. ИНДИЙ—ЛЮТЕЦИЙ Диаграмма состояния In—Lu (рис. 4) построена в работе [1] и скорректирована в области сплавов, богатых La с учетом представле- представлений о Lu как о мономорфном металле [2]. Сплавы изготовляли длительным D00 ч) отжигом шихты, состоя- состоящей из навесок чистых металлов, в герметично заваренных тиглях из Та. При исследовании использовали Lu чистотой 99,9 % (по массе) и In чистотой 99,999 % (по массе). Исследование выполняли методами микроскопического, рентгено- структурного и дифференциального термического анализов. Соединения In3Lu, In5Lu3 и 1пЛл5 образуются с открытым макси- максимумом при температурах 960, 950 и 1290 "С соответственно, InLu2 и InLu — при 1190 и 1080 °С по перитектическим реакциям. Все двойные соединения, кроме In3Lu5 обладают узкими областями гомогенности, отвечающими идеальной стехиометрии. Область сущес- существования фазы In3Lu5 при понижении температуры от точки плавле- плавления сначала увеличивается (максимум отвечает температуре 1080 °С), а затем уменьшается и при температуре ниже 800 "С она становится практически постоянной (около 37 — 40 % (ат.) In). Кристаллическая структура соединений системы [V-C, 3] приведена в табл. 6. Структура соединений InLu и In5Lu3 не установлена. Таблица Соединение InLu2 In3Lu5 IrijLu 6. Кристаллическая структура соединений системы In—Lu Прототип In№2 Si3Mn5 AuCu3 Символ Пирсона, пр. гр. hP4, Pbjlmmc API 6, Pd-Jmcm cP4, РтЪт Параметры решетки, нм а 0,5239 0,8800 0,4544 Ь — — — с 0,6569 0,6486 — Растворимость In в Lu при температуре 1020 "С составляет -9 % (ат.) и резко падает с понижением температуры, становясь практи- практически незаметной при температуре около 800 "С. Растворимость Lu в In исчезающе мала. Литература 1. Yatsenko S.P., Semyannikov A.A., Shafcarov И.О., Fedorova E.G. // J. Less- Common Met. 1983. V. 90. N 1. P. 95-108. 2. Gschneidner, Jr., K.A., Caldenvood F.W. // Handbook on te Physics and Chemis- Chemistry of Rare Earths. Amsterdam. New York. Oxford. Tokyo: North-Holland Physics Publi- Publishing Co., 1986. V. 8. Chap. 54. P. 1—161. 3 Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак. Кристаллохимия интерметалли>сасих соенине- ний редкоземельных металлов. Львов: Вища школа. 1982. 255 с. Е.И. Гладышевский. О.И. Иодак. В.К. Печорский, А.С. Адамова
16 In—Lu t,°c reej° 1600 1500 noo uoo noo 1100 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 Рис. 4. 0 \\ \ (Lu) / I i \ i In, % (no массе) 20 40 BO 80 100 I \/ \ 1/ 1170° 1020° 0 10 20 J6 Lu In—Lu 11 1290' ¦I < X -Д/ЛЯ/7 / / / 1 ж \ f\ \ 920° ¦ 90 50 6L \ 950° is 1 i 96 ' 70 0° i 4 156° \ \ \ 1 80 90 WL In 1
In—Mg 17 In-Mg. ИНДИЙ-МАГНИЙ Диаграмма состояния In—Mg приведена на рис. 5. При кристал- кристаллизации в системе имеет место образование фаз р и (In) по перитек- тическим реакциям: Ж + (Mg) - р при температуре 484 "С и концентрации -25 % (ат.) In в жидкости; Ж + р » (In) при температуре 160,2 "С и концентрации -97 % (ат.) In в жидкости. При охлаждении фаза р претерпевает упорядочение с образовани- образованием фаз Р' и Р". Фаза Р' образуется при температуре 356 "С [1] C55 °С [2]) и концентрации 29 % (ат.) In, а фаза Р" при темпера- температуре 338 °С и концентрации 46 % (ат.) In [1] D7 % (ат.) In [2]). Кроме указанных фаз, в системе образуется еще четыре фазы: р., Р2> Рз и Y'. Фаза у' образуется при 114 °С по перитектоидной реакции Р" + + Р -Y' [3]. Фаза р2 образуется с открытым максимумом при температуре 298 "С, фазы Р] и р3 — по перитектоидным реакциям: Р + Р' •» Pi (температура не установлена) ир' + р2»»р3 (при 210 °С). Характер этих превращений указан на диаграмме с учетом данных работы [4], в которой диаграмма исследовалась при концен- концентрациях In от 100 до 70 % (ат.), и по данным работ [1, 2], в кото- которых исследовались сплавы при концентрации In менее 70 % (ат.). 1л,'А (по косее) „ от го зо w so во уо so so too t°c 600 500 100 300 200 100 Мд Рис. 5. In-Mg 1 1 1 \ <*, / / i > 2! t JSl" fl I 1 A Я 331° \ \ \ T го зо to so so 70 ее so too 1л, a/i>(ajn.) In
18 In-Mg Согласно работе [1] при 327 °С и 25 % (ат.) In осуществляется эвтектоидное превращение Р * (Mg) + рг При температуре 308 "С происходит эвтектоидное превращение Р « Р' + Р". В фазе Р' содер- содержится 36 % (ат.) In, в фазе Р" — 40 % (ат.) In. Твердый раствор на основе фазы р' распадается с понижением температуры по эвтекто- идным реакциям: Р' « Р2(+ Р" при 276 °С и р' « pt + р, при 200 °С. Состав фазы Pj соответствует формуле Mg3ln; фазы р3 — Mg5ln2; Р2 — Mg2ln, что согласуется с данными работы [5]. Имеются также сведения об образовании в системе фазы Mg,In5 [5], которая ранее обозначалась как фаза Mgln, (или Mgln3). Образование фазы Mg2ln5 противоречит результатам более поздней работы [3]. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 7. Максимальная растворимость Mg в твердом (In) составляет -2 % (ат.) [Ш]. Растворимость In в твердом (Mg) при температуре 484 "С равна 19,4 % (ат.), при температуре 327 °С — 18,7 % (ат.), при температуре 200 °С — 13,9 % (ат.). Т а б л и ц а 7. Кристаллическая структура соединений системы In—Mg Соспинрнир Р' Р" Y' pi P3(Mg5In2)>> р*" Прототип Cu3Au CuAu Cu3Au - — - - Символ Пирсона, пр. гр. сР4, РтЗт tPl, Р4/ттт сР4, РтЗт - — - - Параметры решетки, нм а — 0,4610- 0,4633 0,6348 0,827 1,425 - Ь — - — 0,737 - 'Гексагональная сингония; параметры решетки указань 24.4JX, (ат.) In. "Ромбическая сингония. Неупорядоченная Г1ДК структура. с — 3,117 0,342 0,618 - Источник [2,5] [2.5] [31 [4] [Ш] [4] [4] г при концентрации Литература 1. Feschotte P. // J. Less-Common Met. 1976. V. 46. N 1. P. 51-54. 2. Pikwick K.M., Alexander W.A., Gamble R.H. // Can. J. Chem. 1969. V. 47 N 18. P. 3417-3427. 3. Hiraga K., Koiwa M., Hirabayashi M. // J. Less-Common Met. 1968. V. 15. N 2. P. 109-119. 4. Watanabe Yousuke // Acta Metall. 1975. V. 23. N 6. P. 691-696. 5. Schubert K., Gauzzi F., Frank K. // Z. Metallkunde. 1963. Bd. 54. N 7. S. 422-429. Л.Л. Рохлин
In-Mn 19 In-Mn. ИНДИЙ-МАРГАНЕЦ Диаграмма состояния In—Mn изучена методами термического [1, 2], металлографического [2], рентгенографического [2] и магнитного анализов [1]. В основу построения диаграммы состояния In—Mn (рис.6) [3] положены данные работы [1]. О t,°c /200 WOO 600 600 400 200 /S6,6Jt° 20 Mn, % (по пассе) 60 во юо 1 1 -~—" 1 ж *-— 1 370° i 6 1 I 1 //7?° At»") \(pHn) \ (ОС \ -tfMn) me° 1100° 727° 70 20 JO In Рис. 6. In—Mn SO 60 Mn,%(am.) 70 80 SO 100 tfn Установлено образование соединения InMn3 по перитектической реакции при 910 "С, а также нонвариантные реакции, связанные с полиморфным превращением Мп. Растворимость In в фМп) составляет -14 % (ат.) при темпера- температуре 800 °С [2]. Соединение InMn3 имеет магнитное превращение Таблица 8. Нонвариантные Реакция Ж + (вМп) - (уМп) (уМп) - Ж+ (PMn) Ж + @Мп) - InMrij (PMn) - (аМп) + 1пМп3 Ж в (In) + InMnj реакции в системе Содержание зах, % -95; -98; -88; -72; ln-Mn Mn в фа- (ат.) -96,5 -92 -52; -87,5; 75 -79 -90; -97; -100; -100 75 75 Темпера- Температура, "С 1172 1020 910 635 156,6 Источ- Источник [2] [1) [1] [2] 11] 13]
20 In-Mn, In-Mo в области температур от —173 до 130 °С [3]. Нонвариантные реакции приведены в табл. 8. Соединение InMn3 имеет структуру типа Cu5Zn8 (символ Пирсона сР52, пр. гр. Р43т), параметр решетки а = 0,9420 нм [4] или а = = 0,9435 нм [2]. В работе [5] указывается на образование метастабильных фаз в области (бМп) при концентрациях 86 и 88 % (ат.) Мп в результате резкой закалки со скоростью 107 — 108 °С/с. Фаза с 86 % (ат.) Мп имеет структуру типа W (символ Пирсона с/2, пр. гр. Imbm), пара- параметр решетки а = 0,3015 нм. Литература 1. Корр W.U., Romer О., Wachtel Е. // Z. Metallkunde. 1968. Bd. 59. S. 917-923. 2. Zwicker U. // Z. Metallkunde. 1950. Bd. 41. S. 399-401. 3. Okamoto H. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 3. P. 303-306. 4. Brandon J.K., Kim H.S., Pearson W.B. // Acta Crystallogr. 1979. V. 35. N 9. P. 1937-1944. 5. Гудзенко В.Н., Полеся А.Ф. // Изв. АН СССР. Металлы. 1975. Т. 5. С. 192-195. А.С- Адамова In—Мо. ИНДИЙ—МОЛИБДЕН Диаграмма состояния In—Мо не построена. По данным работы [1], сплав Мо с содержанием 0,03—0,02 % (ат.) In, приготовленный спеканием в водороде при температуре 2Q40 "С, имел однофазное строение после прокатки спеченных штабиков при 1250 °С и отжига при 1100 "С в течение 0,5 ч. В работах [2, 3] изучена растворимость Мо в жидком In при температурах 327—967 °С. В работе [4] расчет- расчетным путем с использованием экспериментальных данных [1—3] и термодинамических характеристик системы определены следующие значения растворимости Мо в расплаве In, находящегося в равнове- равновесии с газовой фазой при давлении 0,1 МПа: Температура, "С 157 727 2093 Растворимость Мо, % (ат.) Ю~7 0,036 14,0 Литература 1. Bruckhart W.L., La Chance M.H., Craighead СМ., Jaffer R.I. // Trans. ASM. 1953. V. 45. P. 286-313. 2. Диева Е.Н. // Тр. ин-та химии. Уральский научный центр АН СССР. 1974. Т. 29. С. 105-110. 3. Яценко СП., Диева Е.Н. // Журнал физической химии. 1973. Т. 47. С. 2948. 4. Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Energy Rewiew. Special Issue N 7. Molybde- Molybdenum: Physico-Chemical Properties of its Compounds and Alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency. 1980. P. 261—262. K.lj. Ппоарооа
In-N, In~Na 21 In-N. ИНДИЙ-АЗОТ Диаграмма состояния In—N не построена. В справочниках [X, Ш] сообщается, что установлено образование соединения InN со структурой вюрцита, а = 0,353, с = 0,570 нм (символ Пирсона hP4, пр. гр. Рб^тс). В.Н. Кузнецов In-Na. ИНДИЙ-НАТРИЙ Сплавы In с Na получены в стеклянных ампулах, заполненных Аг, из In чистотой 99,99 % (по массе) и Na, рафинированного от примесей дистилляцией в высоком вакууме [1] или Na чистотой 99,99 % (по массе). Диаграмма состояния In—Na (рис. 7) построена на основании данных термического и рентгеновского анализов, измерения плотнос- плотности и магнитной восприимчивости сплавов, а также термодинамичес- термодинамических данных [1, 2, 3]. In с Na образуют соединения: In8Na5, плавящееся конгруэнтно при 441 ± 2 "С, InNa, образующееся по перитектической реакции при 345 ± 4 °С, и InNa3, существующее в интервале температур 286—160 °С. Кристаллическая структура определена у InNa: прототип NaTl, символ Пирсона еР16, пр. гр. Fdbm, a - 0,731 нм [4]. Растворимость In в Na при эвтектической температуре 96 °С составляет 0,4 % (ат.), при температуре 110 "С — 0,5—0,6 % (ат.) [5,6]. Нонвариантные реакции в системе приведены в табл. 9 по данным работы [3]. Та Ж Ж Ж блица 9- Нонвариантные Реакция + In8Na5* « (In) + IngNa3 <• InNa + InNa - In N83" InNa3 - InNa + Ж Ж » InNa + (PNa) реакции в системе In-ЧЧа Содержание Na зах, % (ат 2,5; 60; 78.; 75; 99,6; 38,5; 38,5; 50; 50; 50; 'Формула соединения IngNa5 точно не установлена, может геновский анализ дает формулу IngNa3. "Формула соединения точно не установлена. в фа- ) 3,2 50 75 98 100 быть и Температу- Температура, °С 160±5 345±4 286 160 96±0,5 In3Na2. Рент-
22 In-Na, In—Nb t°c «00 300 200 15S,B3f° 100 0 In Рис. 7. In—Na Литература Na, °/o (по массе) 10 20 30 W 50607030/00 J 2,5/ У T / 160±5° in) \ M1 1 ±2° % lot Ж ,60 9°~ I l rg ^4 f1 j 160° г 96±0,S° (fWa) i i i \ \ 99,6 97,86° 10 20 3D 40 50 60 Na,'/.(am.) 70 80 90 WO Na 1. Thummel R., Klemm W. // Z. Anorg. All. Chem. 1970. Bd. 376. N 1. S. 44-63. 2. Яценко СП., Мелехов Л.З. // Изв. АН СССР. Металлы. 1980. № 5. С. 233- 236. 3. Larose S., Pelton A.D. // J. Phase Equilibria. 1991. V. 12. N 3. P. 371-376. 4. Zintl E., Neumayr S. // Z. Phys. Chem. 1933. Bd. 20. S. 272—275. 5. Davies H.A. // Trans. AIME. 1967. V. 239. P. 928-929. 6. Lamprecht G.J., Crowther P. // J. Inorg. Nucl. Chem. 1969. V. 31. P. 925—931. A.C. Адамова In—Nb. ИНДИЙ—НИОБИЙ Систему исследовали методом дифференциального термического, рентгеновского и металлографического анализов. При исследовании использовали порошковые In чистотой 99,999 % (по массе) и Nb чистотой 99,89 % (по массе). На диаграмме (рис. 8) присутствуют два инконгруэнтно плавящихся соединения: фаза е (при 1007 °С) и NbJn (при 475 °С). При температуре 390 "С фаза е, содержащая 90 /0 (ат.) Nb, распадается по эвтектоидной реакции на (Nb) и Nb3ln. Эвтектическая реакция Ж » (In) + Nb3ln при температуре
In-Nb 23 20 Nb, °/o (no массе) ЬО BO 80 100 г'too 2200 2000 1800 tsoo IWO 1200 1000 800 BOO 400 200 156,63 Ь° /- / У ¦1Ь2° —Aл) I / Ж / Ь75 I / 1001 1 / f • / ( у / 1 1 In 1 Г 1 г 391 1_ V6) Т > 0 In 10 20 JO ЬО SO Nb. °/o SO (am.) 70 80 SO 100 /V6 Рис. 8. In—Nb 142 °C вырождена. Область гомогенности Nb3ln заключена между 75 и 85 % (ат.) Nb при температуре 20 °С. Взаимная растворимость In и Nb в твердом состоянии незначительна. Соединение Nb3ln имеет кубическую структуру типа p\V (символ Пирсона с/2, пр. гр. /m3m), параметр решетки а = 0,5293 нм при концентрации 75 % (ат.) Nb и а = 0,5288 нм при концентрации 85 % (ат.) Nb [Ш]. Литература 1. Villars P., Girgis К. // Z. Metallkunde. 1982. Bd. 73. N 3. S. 169-171. Е.Н. Шефтель
24 In-Nd In-Nd. ИНДИЙ-НЕОДИМ Диаграмма состояния In—Nd построена в работе {1] и приведена на рис. 9. Сплавы изготовляли длительным D00 ч) отжигом шихты, состоя- состоящей из навесок чистых металлов, Nd чистотой 99,9 % (по массе) и In чистотой 99,999 % (по массе) в герметично заваренных тиглях из Та. Исследование выполняли методами дифференциального термичес- термического, микроскопического и рентгеноструктурного анализов. Соединения In3Nd, In5NcU и InNd образуются с открытым макси- максимумом при 1220, 1190 и 1230 °С соответственно. Соединения InNd2 In, % (по пассе) t°c 1300 1200 1100 1021° 1000 900 563° 800 700 600 500 400 300 200 100 1 -ifiNd)- ч \_\ / / S930° / 880' по° *— (aNd) 20 1070° А / ¦> f / 1 i Ж 12 7 { \ \ \ 10° V 1130° 60 1 10° 1220° 1150° во 1 \ \ too 1 \ \ \ ~156° (In) -» 1 156,63V 0 10 20 30 40 SO 60 Nd In,%hm.) 70 30 90 100 In Рис. 9. In—Nd
In-Ш 25 и InNd3 образуются по перитектическим реакциям при 1070 и 930 °С. Растворимость Nd в In практически отсутствует. Высокотем- Высокотемпературная модификация (PNd) растворяет до 12 % (ат.) In при эвтектической температуре 880 °С. Этот твердый раствор затем эвтектоидно распадается при температуре 740 "С и концентрации 10 % (ат.) In на (aNd) и соединение InNd3; растворимость In в (aNd) при этом составляет 5 % (ат.). При температуре 500 °С рас- растворимость In в (aNd) практически отсутствует. Все двойные соеди- соединения, кроме InNd обладают узкими областями гомогенности, отве- отвечающими идеальной стехиометрии. Область гомогенности фазы InNd при понижении температуры\от точки плавления сначала увеличива- увеличивается (максимум отвечает температуре 1070 °С), а затем сокращается, и при температуре ниже 800 °С становится практически постоянной в интервале концентраций 47—50 % (ат.) In., Нонвариантные реакции в системе приведены в табл. 10 по дан- данным работы [1]. Кристаллическая структура соединений дана в табл. 11. Та Ж блица - (PNd) 10. Нонвариантные Реакция *• InNd3 (PNd) - (aNd) + InNd, Ж Ж Ж ж ж + InNd2 . + InNd - » InNd + » In5Nd3 » In3Nd -t InNd3 InNd2 In5Nd3 + In3Nd - (In) реакции в системе In—Nd Содержание Nd в фа- фазах, % (ат.) 15; Ю; -21; -32; 55; 65; -100; 12; 5; : -33,33; 42,5; 50; -62; 75; 25 25 . 25 -33,33 -62 75 -100 Температу- ' ра, °С 880 740 930 1070 ИЗО 1150 -156 Таблица [V-C, 2] Соединение InNdj InNd2 In5Nd3 In3Nd 11. Кристаллическая структура соединений системы In-^d Прототип AuCu3 InNij Pd5Pu3 AuCu Символ Пирсона, пр. гр. сЯ4, ' РтЪт hP6, Р6г/тгпс осъг, Стст СР4, РтЪт Параметры решетки, нм а . 0,49296 0,5505 1,008 0,46530 Ь — — 0,8155 — с — 0,6868 1,044 —
26 Jn-Nd, Jn-Ni Литература 1. Yatsenko S.P., Semyannikov A.A., Shakarov H.O., Fedorova E.G. // J. Less- Common Met. 1983. V. 90. N 1. P. 95—108. / 2. Е.И. Гладышевский, О.И. Бодаю Кристаллохимия интерметаллических соедине- соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа. 1982. 255 с. Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский In-Ni. ИНДИЙ-НИКЕЛЬ На рис. 10 представлена диаграмма состояния In—Ni, построенная в основном по результатам работы [1] и дополненная данными работ [2, 3]. Граница твердого раствора In в Ni проведена по данным работы [X]. В системе In—Ni установлено существование восьми промежуточ- промежуточных фаз: Ni3ln, Ni2ln, e, e' (Ni13ln9), Niln, р, Nbln3 и Ni3ln7, из которых только фазы р, е, е' обладают заметной областью гомоген- гомогенности. Согласно работе [1], при температуре 900 °С фаза е гомогенна t°c 0 10 20 30 U0 In, °/o (no массе) 50 ВО 70 80 100 л \ ~1к ч ,\ t \910°X6JL' / ( I Г с 66S i 1 918°te? f ,-V Т7.0 С; Ц860* / ' С у 5, ж i 950° Л/ V 56 770° 1 \ \ \ \ \ ~156° (Ш) 1200 WOO 800 В00 400 200 О 10 20 30 40 50 SO 70 80 90 100 Ni In, °/c (am.) In Рис. 10. In-Ni
In-Ni 27 в области концентраций 31—42 % (ат.) In, фаза Р — в области кон- концентраций 52—57 % (ат.) In. Соединения Ni3ln, Ni2ln, e'(Ni13In9), Niln образуются по перитектоидным реакциям при температурах 842, 665, 876 и 860 °С соответственно. Фазы ей р плавятся конгруэнтно соответственно при -970 и 950 °С, а при температурах 482 и 770 "С эвтектоидно распадаются на смеси фаз №21п + е' и Niln + Ni2ln3. Сплавы с -14,6—31 % (ат.) In и 42—51 % (ат.) In кристаллизуются с образованием эвтектик (Ni) + е и р + е. Эвтектика между твердым раствором на основе Ni и фазой е кристаллизуется при температуре 910 °С [1, 2] и содержании 26,5 % (ат.) In [3], между фазами е и Р - при 876 "С [1,3] и 46,6 % (ат.) In [3]. По данным работ [2, 4, 5], в системе In—Ni отсутствует соедине- соединение №21п. По данным работы [4], фаза е при температуре -540 °С распадается по эвтектоидной реакции е » №31п + е', а фаза е' при температуре -425 °С претерпевает эвтектоидное превращение: е' <* *» №3In + Niln. Эти данные не были приняты во внимание при по- построении диаграммы на рис. 10. Растворимость In в твердом Ni с понижением температуры замет- заметно уменьшается, значения растворимости In в (Ni) при различных температурах приведены ниже. Температура, °С 908 883 830 740 630 600 400 Растворимость In, % (по массе) .. 21,05 24,75 14,53 9,33 4,96 9,33 1,55 Источник [1] [X] [X] [X] [X] [1] [X] Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 12. Таблица Соединение Ni3ln e(Ni2In) e'(Nil3In9) N'iln •та 12. Кристаллическая Прототип Ni3Sn Ni2ln NiCGa9 CoSn CsCl Символ Пирсона, пр. гр. Ш, Р63/ттс ЛР6, Р6ъ/ттс hP6, РЫттт сР2, Ртгт структура соединений системы In—Ni Параметры решетки, нм а 0,553 0,4179 0,4186 0,420 0,732* 0,737" 1,4646*" 0,454 0,520 0,521 0,309 b — 0,417* 0,420" 0,8329*" - — с 0,425 0,5131 0,5163 0,508 0,527* 0,522" 0,8977*" 0,434 0,434 0,435 — Источник [2] [X] [X] [4] [4] [4] [7] [2] [5] [X] [2]
28 In-Ni, In-0 Соединение Ni2ln3 Ni3ln7 *B - 90,8 В - 90° В = 35 Прототип Ni2Al3 Cu5Zng Символ Пирсона, пр. гр. hP5, P3ml с/52, /43m Параметры решетки, нм а 0,439 0,439 0,918 - с 0,520 0,529 °, при концентрации 36,2 % (ат.) In. при концентрации 41,1 % (ат.) In. 35°, при концентрации 42 % <ат.) In. Источник [2] [5] [2] Литература 1. Best K.J., GOdecke Т. // Z. Metallkunde. 1969. Bd. 60. N 8. S. 659-661. 2. Hellner E. // Z. Metallkunde. 1950. Bd. 41. S. 401-406. 3. Levingston J.D. // Met. Trans. 1972. V.3. N 12. P. 3173-3176. 4. Винокурова Г.А., Гейдерих В.А., Герасимов Я.И. // Доклады АН СССР. 1973. Т. 211. № 3. С. 620-623. 5. Баранова Р.В. // Кристаллография. 1965. Т. 10. С. 32—36, 614-621. 6. Pearson W.B., Thompson L.T. // Canad. J. Phys. 1957. V. 35. N 4. P. 349-357. 7. Ellner M., Bhan S., Schubert K. // J. Less-Common Met. 1969. V. 19. P. 245- 252. H.P. Абрукина In-O. ИНДИЙ—КИСЛОРОД При взаимодействии In с О установлено образование соединений In2O, InO и 1п2О3 с содержанием О — 6,52, 12,24 и 17,3 % (по массе). Соединение 1п2О3 является наиболее устойчивым оксидом и имеет две модификации с ОЦК и ромбоэдрической структурой. 1п2О3 с ромбоэдрической структурой типа корунда получен гидротермичес- гидротермическим методом и, по-видимому, является метастабильной формой, образующейся при высоких давлениях [1] (параметры решетки в гексагональной сингонии: а = 0,549 нм, с = 1,452 нм, символ Пирсона W10, пр. гр. R3c [3]). Кубическая модификация 1п2О3изоструктур- на Мп2О3 (символ Пирсона с/80, пр. гр. /аЗ) а = 1,012 нм [3]. В работе [2] показано увеличение параметра решетки ОЦК-модифика- ции 1п2О3 от 1,0119 нм при 30 °С до 1,0199 нм при 968 "С. Литература 1. Литвин Б.Н., Иванова Л.И. // Кристаллография. 1969. Т. 14. С. 1122. 2. Kunda K.D., АН S.Z. // J. Appl. Crystallogr. 1970. V. 3. P. 543. 3. Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т. 3. 815 с. СП. Алисова
In-Os, In-P 29 In-Os. ИНДИЙ-ОСМИЙ Диаграмма состояния In—Os не изучена. In и Os не взаимодей- взаимодействуют в жидком состоянии. Прогнозирование фаз с использованием ЭВМ, основывающееся на электронном строении свободных атомов элементов, позволило предположить образование соединений: In3Os, In2Os, InOs, InOs2 (вероятно, со структурой фаз Лавеса) [1]. Литература 1. Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т. 3. 815 с. СП. Алисова In—Р. ИНДИЙ-ФОСФОР Сплавы In с Р могут быть получены как прямым синтезом компо- компонентов, так и косвенными методами. Фосфид InP получали взаимо- взаимодействием 1п2О3 и РН3, 1пС13 и РН3, а также взаимодействием металлического In и РН3. Фазовые равновесия в системе In—P представлены на рис. 11 по данным работы [1] при давлении 0,1 МПа; штриховой линией обоз- обозначен участок ликвидуса, отвечающего большему давлению пара: от 0,1 до 1,6 МПа (давление пара InP при температуре 1062 °С). При температуре -156,4 °С кристаллизуется вырожденная эвтектика InP + (In); растворимость Р в (In) составляет менее 10~3 % (ат.). InP имеет кубическую структуру типа сфалерита (символ Пирсона cFS, пр. гр. FA3m) а = 0,586—0,588 нм [2]. При давлении 13 ГПа установлено существование метастабильной модификации InP со структурой типа NaCl (символ Пирсона cF%, пр. гр. Fm3m), a - = 0,531 нм, обладающей металлической проводимостью [3]. Литература 1. Tmar M., Gabriel A., Chatillon С, Ansara I. // J. Cryst. Growth. 1984. V. 68. N 2. P. 557-580. 2. Minomura S., Driscamer G. // J. Phys. Chem. Solids. 1962. V. 23. P. 451. 3. Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т. 3. 815 с. В.Н. Кузнецов
30 ln—P Р, % (по массе) 0 10 20 30 40 50 50 70 В0100 ъ, С 1400 1300 1200 1100 1000 900 600 700 600 500 400 300 гоо 156,634° 100 0 / / -«—л ж ж+ Та) \ \ 1 InP 1 —-1 1023° 1062° Ж + Га ) 1 \ 3 'ПР+Г JnD -i-A \ (Л г \ 1 277° о Рис. 11. 0 In In—Р 10 20 30 40 Р, 50 60 % (am.) 70 80 90 100 Р
In-Pb, In-Pd 31 In-Pb. ИНДИЙ-СВИНЕЦ Результаты исследования системы In—РЬ (рис. 12) обсуждаются в работах [X, 1, 2]. При температурах 159 и 178 °С протекают перитектические реакции образования твердого раствора (In) и промежуточной фазы а: Ж + а * (In) и Ж + (РЬ) * а. На кривой ликвидуса при концентрации -2 % (ат.) РЬ имеется минимум при температуре 156 °С. D ID 20 10 40 Рв,%(по пассе) 50 Б0 70 90 100 J00 2S0 200 ISO 100 so ",7ТГ 27М (ре) 327,502' D К Ш ) 20 10 40 SO ВО Рв°/. (am.) то 80 90 100 РВ Рис. 12. In—РЬ Фазовые границы областей в твердом состоянии проведены по данным работы [3] на основании рентгеновских исследований и измерения сверхпроводящих свойств. В работе [4] выполнен термоди- термодинамический расчет, хорошо описывающий диаграмму плавления, но не согласующийся с данными работы [2] относительно твердого состояния. Литература 1. Nabot J., Ansara I. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987. V. 8. N 3. P. 246—255. 2. Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М/ Наука. 1976. 815 с. 3. Nembach Е. // Trans. A1ME. 1969. V. 245. N 1. Р. 131-132. 4. Lukas H.L., Henig E. Fh., Zimmerman В. // Calnhad. 1977 VI N 3 P. 225-236. В.И. Кузнецов In-Pd. ИНДИЙ-ПАЛЛАДИЙ Сведения по исследованию взаимодействия In с Pd представлены достаточно подробно в справочной литературе [X, Э, 1].
32 In—Pd Диаграмма состояния In—Pd построена на основании данных микроструктурного, рентгеноструктурного и термического анализов [Э] и показана на рис. 13. В системе установлено существование ограниченного твердого раствора на основе Pd B1,2 % (ат.) In) и образование пяти соедине- соединений: Pd3ln, Pd2ln, Pdln, Pd2ln3 и Pdln3. Соединение Pdln имеет широкую область гомогенности и стабильно в широком интервале температур. Уникальной особенностью этого соединения, обладающе- обладающего кристаллической структурой р-латуни, является его специфичес- специфическая окраска, связанная с изменением порога поглощения при легиро- легировании Pdln [2]. Соединения Pd2ln и Pdln плавятся конгруэнтно при 1323 и 1285 "С. При этом максимум на кривой ликвидуса при 1285 °С отвечает содержанию 54 % (ат.) In. Температура плавления соедине- соединения Pdln при стехиометрическом составе составляет 1265 "С. Соеди- Соединение Pd2ln существует в двух модификациях: высокотемпературной pPd2In и низкотемпературной aPd2In. pPd2In образуется конгруэнтно при 1323 °С и при 935 °С распадается на Pdln и aPd2In по эвтекто- идной реакции; aPd2In образуется из pPd2In и Pd3ln при 1066 °С по перитектоидной реакции. Соединения Pd3ln, Pd2ln3 и Pdln3 образуются по перитектическим реакциям при температурах 1365, 709 и 664 °С соответственно. При температуре 155 °С кристаллизуется вырожденная эвтектика (In) + Pdln 3. 3 Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 13. Таблица Соединение Pd3ln* Pd2ln Pdln Pd2ln3 Pdln3 Pd5ln3 13. Кристаллическая Прототип — Co2Si CsCl Ni2Al3 Cu5Zn8 Rh5Ge3 Символ Пирсона, пр. гр. — оЯ12, Рпта сР2, РтЪт hP5, РЪт\ с/52, /43т оР 16, РЬат Тетрагональная сингония. структура соединений системы In—Pd Параметры решетки, нм а 0,406 0,822 0,325 0,452 0,942 1,100 * — 0,560 — — — 0,559 с 0,379 0,421 - 0,549 - 0,423 Источник [X] [3] [X] [X] [3] [3]
In-Pd 33 t, L 1500 1900 1300 1200 1100 1000 goo 800 700 600 500 300 200 156,63 ?" 100 0 70 20 / / / LZ 155" 'n) ¦1 \ Ж 1 In Pd, 'A (no nacce) 70 tO 50 60 1 1 f 664U / / I //277 ( 106S°- S35° ft I | 1J2J" u 70 I - a V/ во С; Г ?— /i365' \^80 130V (f SO 100 1555° 3 3 d) О 10 20 30 fO 50 SO 70 80 So 100 In Pd,%(am.) Pet Рис. 13. In-Pd Литература 1. Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т. 3. 815 с. 2. Благородные металлы: Справочник / Под ред. ЕМ. Савицкого. М.: Металлур- Металлургия, 1984. 592 с. 3. Schubert К., Lukas H.L., Meissner H.G., Bhan S. // Z. Metallkunde. 1959. Bd. 50. S. 534-540. АЛ. Татаркина
34 In—Pm In-Pm. ИНДИЙ-ПРОМЕТИЙ На рис. 14 приведена расчетная диаграмма состояния In—Pm, построенная в работе [1] на основе общих закономерностей в строе- строении диаграмм состояния двойных систем In с редкоземельными металлами. 20 In, % (по пассе) ЬО SO 80 100 200 100 о w го зо ьо so eo 70 во so wo Pm In, °/o (am) In Рис. 14. In—Pm Литература 1. Delfino S., Saccone A., Ferro R. // J. Less-Common Met. 1984. V. 102. N 2. P. 289-310. Н.П. Абрукина
In-Pr 35 In-Pr. ИНДИЙ—ПРАЗЕОДИМ Диаграмма состояния In—Pr, построенная в работе [1] и позднее уточненная в работах [2, 3], приведена на рис. 15. °с 20 Int%(no массе) W 60 80 100 1200 ПОО 1000 9Л° 900 BOO 795° 700 600 500 too JOO 200 100 V V / 70B° Pr) \ \ Ж / -767° i i I фРПл 1017° 1091° txPrln 1iTt° I 1213° \ 1 \ \ V \ \ I 1 (In) -* I 0 10 Pr 20 30 50 60 In,'/, (am.) 70 156,634° 80 90 100 In Рис. 15. In—Pr
36 ln—Pr При исследовании использовали Рг чистотой 99,9 % (по массе) и In чистотой 99,999 % (по массе). Исследование выполняли методами дифференциального термичес- термического, микроскопического и рентгеноструктурного анализов. Соединения Prln3, P^In, и Prln образуются с открытым максиму- максимумом при температурах 1213, 1195 и 1186 °С соответственно, a Pr3ln и Pr2ln — в результате перитектических реакций при температурах 767 и 1017 °С. Соединение Prln при температуре 1091 °С претерпева- претерпевает полиморфное превращение. В работе [4] сообщено о соединении Pr3ln5, которое не указано на диаграмме состояния. Нонвариантные реакции в системе In—Рг и кристаллическая структура соединений приведены в табл. 14 и 15 по данным работ [1-3]. Таблица 14. Нонвариантные реакции в системе In—Рг ж ж ж ж ж ж Реакция - (<*Pr) + Pr3ln + Pr2ln » Pr3ln + oPrln » Pr2ln - pPrln + Pr2ln3 - Pr2ln3 + Prln3 - Prln3 + (In) Содержание In в фа- фазах, % (ат.) 6; И; 34; 55; 66; -100; 0; 33,33; 50; 50; 60; 75; 25 25 33,33 60 75 100 Температу- Температура, °С 708 767 1017 1114 1145 156 Таблица Соединение Рг31п Рг21п PPrln Рг31п5 Prln3 15. Кристаллическая структура соединений системы In—Рг Прототип AuCu3 InNi2 CsCl Pd5Pu3 AuCuj Символ Пирсона, пр. гр. сРА, РтЗт АЯ6, Р6}/ттс сР2, РтЪт оС32, Стст сРА, РтЪт Параметры решетки, нм а 0,49636 0,5534 0,3955 1,0147 0,46707 b — — — 0,8208 - с — 0,6893 — 1,0430 - Литература 1. Iandelli A. // Atti Acad. Naz. Line. Rend. С. Sci. Fiz. Mat. Nat. 1947. V. 2. P. 327-334. 2. McMasters O.D., Gschneidner, Jr., K.A. // J. Less-Common Met. 1976. V. 44. P. 281—289. 3. Delfino S., Saccone R., Ferro R. // J. Less-Common Met. 1979. V. 65. P. 181. 4. Delfino S., Saccone R., Mazzone D., Ferro R. // J. Less-Common Met. 1981. V. 81. P. 45—53. Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
In—Pt 37 In—Pt. ИНДИЙ-41ЛАТИНА Систему исследовали неоднократно различными методами физико- химического анализа [1, 2, 3, 4]. На рис. 16 приведена диаграмма состояния In—Pt, построенная по результатам наиболее поздней и тщательно выполненной работы [4], в которой учитывались резуль- результаты и ранее проведенных работ. Для системы характерно образование большого числа промежуточ- промежуточных фаз: Pt3ln, Pt2ln, Pt3ln2, Pt6ln5, Ptln, Pt2ln3, Ptln2 и Pt3ln7. Только соединение Pt2ln3 плавится конгруэнтно при 1064 "С. Осталь- Остальные соединения образуются по перитектическим или перитектоидным реакциям. Соединение Pt3ln2 претерпевает полиморфное превраще- превращение при 550 "С. 20 1п,°/в(по массе) 60 во 100 2200 2000 1800 1769,0° 16-00 1400 1200 1000 800 600 too 200 (Pt) 1 1 1 1 К. П5в° ^ I »11 Г4?7 \Ч \ //«7° 1 550?-т ll Ж | | i 1056° ? •»« ', 1 t т ж° а ? 67$°- 1 |- US° 5*oS 1 4 15*° v 3 (In) ^-t 156,63*° Рис. 0 16. 10 Pt In-Pt 20 30 40 50 60 In,"/o(am) 70 SO 90 100 In
38 In—Pt Нонвариантные реакции в системе In—Pt, по данным работы [4], и кристаллическая структура соединений приведены в табл. 16 и 17. Структуры соединений Pt6ln5 и Ptin не приводятся. Таблица 16. Нонвариантные Реакция Ж + (Pt) - Pt3ln Ж + Pt3ln •• Pt3ln2 Pt3ln + Pt3ln2 - Pt2ln Ж + Pt3ln2 - Pt6ln5 Ж «• Ptjliij + Pt2ln3 Pteln5 + Pt2ln3 •• Ptin Ж + Pt2ln3 * Ptln2 Ptln2 •• Pt2ln3 + Ptjin, Ж + Ptln2 - Ptjin, Ж - Ptjln7 + (In) реакции в системе In—Pt Содержание In зах, % (ат 27; 44; 27; 49; 53; 45; 69; 66,66; 82; -99; И; 29; 39; 42; 45; 60; 60; 60; 66,66; 70, в фа- ) 25 40 33,33 45 60 50 66,66 70 70 -100 Температу- Температура, °С 1458 1160 1005 1056 963 944 1039 674 894 154 Максимальная растворимость In в твердом растворе (Pt) составля- составляет 11 % (ат.), что согласуется с данными работы [1]. Таблица 17. Кристаллическая структура соединений системы In—Pt Соединение Ptjin Pt2ln Pt3In2(BT) Pt3In2(HT) Ptjhl, Ptln2 PtsW Прототип CujAu Pt5Ga3 Pt3Tl2 NiAs Al3Ni2 CaF2 Ir2Sn7 Символ Пирсона, пр. гр. сР4, Prrilm оС16, Сттт hP20, Р31с Л/Ч, РЬъ1ттс hP5, РЪт\ сП2, Frribm — Кубическая сингония. Параметры решетки, нм а 0,3992 0,818 0,5575 0,435 0,453 0,6366 0,9435 6 — 0,781 — — — — — с — 0,408 1,3657 0,555 0,551 — — Источник [4] [4] [3] [31 [4] [4] [41
Inr-Pt, lrt^-Pu 39 В работе [3] в области концентраций между 40 и 45 % (ат.) In установлено образование фазы, которой дается формула Pt13ln9- Фаза же с формулой Pt6ln5, которая соответствует этой области концентраций, не указана в работе [3]. Фаза Ptln в работе [3] не наблюдалась. Отличие диаграммы состояния в работе [3] от постро- построенной в работе [4] состояло также в том, что ни одно из соединений не давало открытого максимума. В системе по данным работы [3] имела место лишь одна эвтектическая реакция со стороны In. Литература 1. Металловедение платиновых металлов / Е.М. Савицкий, В.П. Полякова, Н.Б. Горина и др. М.: Металлургия. 1975. 423 с. 2. Harris I.R., Norman M, Bryant A.W. // J. Less-Common Met 1968. V. 16. P. 427. 3. Jain K.C., Bhan S. // Trans. Ind. Inst. Met. 1973. V. 25. N 3. P. 100-102. 4. Guex P., Feschotte P. // J. Less-Common Met, 1976. V. 46. N 1. P. 101406. Л.Л. Рохлин In-Pu. ИНДИЙ-ПЛУТОНИЙ Исследованию и анализу диаграммы состояния In—Pu посвящен ряд работ [1—5]. Наиболее полное ее исследование с использованием микроструктурного, рентгеновского, рентгеноструктурного и дилато- дилатометрического анализов проведено в работе [1] (рис. 17). Установлено, что In и Pu полностью взаиморастворимы в жидком состоянии. В системе образуются пять соединений, из которых Puln@) и Ри1п3(к) плавятся конгруэнтно при 1145 [1] и 1225 °С [1, 2], а соединения Pu3ln(p), Pu3lnir(ft и фаза л образуются по пери- тектическим реакциям при 962, 1080 и 1119 "С соответственно [1]. При температуре 1064 °С [1], A068 °С [2]) и концентрации 59 % (ат.) In в системе кристаллизуется эвтектика Puln + Pu3ln5. При температуре 863 °С [1] фаза ц распадается на Pu3ln и Puln. Имеются определенные расхождения в строении диаграммы состо- состояния In—Pu по данным работ [1,3] в области сплавов, богатых Pu, а также в значениях растворимости In в Pu. По данным работы [1] перитектическая реакция Ж + Pu3ln «* (ePu) в системе протекает при 676 °С, а при 527 °С в системе имеет место перитектоидная реакция (ePu) + Pu3ln «* (бРи). Характер фазового превращения, связанного с модификацией (б'Ри) не установлен. Предположительно строение в богатой Pu частью диаграммы показано на вставке рис. 17. По данным работы [3] соединение Pu3ln претерпевает полиморфное превращение при температуре 678 °С, а при температурах 666 и 550 °С в системе имеют место соответствующие перитектическая и перитектоидная реакции.
4Q In-Pu In, % (no массе) «0 60 1600 — По данным работы [1], растворимость In в (ePu) составляет <; 1,5 % (ат.), в (SPu) 2 % (ат.) при температурах 676 и 527 °С, соответственно. По данным работы [3] растворимость In в (ePu) при 664 "С равна -1,8 % (ат.), а при 550 °С ~4 % (ат.). Растворимость In в жидком Ри при 803 °С составляет 2,7 ± 0,2 % (ат.) [2]. Данные работы [3] в отношении растворимости In в (бРи) являются, по- видимому, завышенными. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 18. Структура фаз г\ и / (Pu3ln5) не приводится.
In—Pu, In—Rb 41 Таблица 18. Кристаллическая структура соединений системы In—Pu Соединение PUjIn Puln Puln3 Прототип AuCuj AuCu AuCuj Символ Пирсона, пр. гр. сРА, РтЪт сРА, РА/ттт сРА, РгпЗт *'При концентрации -24 % (ат.) In. *2При концентрации -28 % (ат.) In. *3При концентрации 75 % (ат.) In. *4При концентрации 74 % (ат.) In. Параметры решетки, нм а 0,4705*' 0.4722*2 0,4702 0,4705 0,4811 0,338 , 0,4607 0,46096*' 0,46185м с 0,4538 0,455 Источник [1] [1] [2] [3] [1] [5] [2] [1] [1] Литература 1. Coffinberry A.S., Waldrom M.B. // Review of the Physical Metallurgy of Plutonium of Metallurgy and Fuels. London, New York: Progress of Nuclear Energy, 1956. V. 1. Ser. 5. P. 354-410. 2. Бочвар А.А., Конобеевский СТ., Кутайцев В.И. и др. // Тр. 2-й международ- международной конференции по мирному использованию атомной энергии. Женева. 1958. Доклады советских ученых. Ядерное горючее и реакторные материалы. М.: Атомиздат, 1959. С. 376-395. 3. Schnonfield F.N. The Metal Plutonium. Chikago: Univ. Press, 1961. 240 p. 4 Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т. 3. 815 с. 5. HocheidB., Tanon A., Despres J. // J. Nucl. Mater. 1965. V. 15. N 3. P. 241-245. Н.П. Абрукина In-Rb. ИНДИЙ-РУБИДИЙ Сплавы системы In—Rb были получены плавлением в инертной среде в герметичных тиглях из Nb компонентов In чистотой 99,99 % (по массе) и дистиллированного в вакууме Rb [1} или In чистотой 99,999 % (по массе) и Rb чистотой 99,999 % (по массе) [2]. На основании данных работ [1, 2], в которых использовались методы рентгеновского и термического анализов и измерения плот- плотности сплавов, в работе [3] построена диаграмма состояния In—Rb (рис. 18). В жидком состоянии при концентрациях -45—90 % (ат.) Rb существует область несмешиваемости. Максимальная точка на кривой
42 Jn-Rb t,°c GOO ЧОП WO JOO 700 too 0 s / 1 \ to -e—ffn) 20 i Rb,', JO 1 'а (по пассе) +0 SO 60 1 Ж / '2° ¦f. 1 I 70 во II III - 625° Ж, +Ж. SZ2° N so too A \ \ \ \ (Rb) —»- о го го зо *о во 60 70 во so too In Rb, %(am.) f?6 Рис. 18. In-Sb расслаивания соответствует температуре 625 ± 75 °C и концентрации -65 % (ат.) Rb. В системе образуются три соединения: In4Rb, In3Rb2 и In5Rb4 (или InjjRbg), два первых — по перитектическим реакциям и последнее — по синтектической реакция. Формула соединения In5Rb4 была установлена на основании анализа продолжительности эвтектических остановок при термическом анализе сплавов со сторо- стороны Rb. Нонвариантные реакции в системе In—Rb приведены в табл. 19 по данным работы [3]. Таблица 19. Нонвариантные реакции в системе In—Rb Ж - ж + ж + ж, + ж - Реакция (In) + In4Rb In3Rb2 » In4Rb In5Rb4 - 1пзйЬ2 Ж2 - In5Rb4 In5Rb4 + (Rb) Содержание Rb в фа- фазах, % (ат.) -0; 0; -19; 40; -30; 44,4; -43; -92; -100; 44,4; 20 20 40 44,4 100 Температу- Температура, °С 156,6 452±25 490±10 522±30 -39,43
In-Rb, In-Rh 43 Определена кристаллическая структура соединения In4Rb: прото- прототип ALBa (символ Пирсона г/10, пр. гр. 14/ттт), а = 0,4914 нм, с = = 1,282 нм [4]. Соединение In3Rb2 имеет структуру, подобную In3Cs2 (пр. гр. /4т2) [5]. Литература 1. Thummel R., Klemm W. // Z. Anorg. All. Chem. 1970. Bd. 376. N 1. S. 44-51. 2. Яценко СП., Чунтонов К.А., Бушманов В.Д., Диева Э.Н. // Структура фаз, фазовые превращения и диаграммы состояния металлических систем. Сб. статей. М.: Наука, 1974. С. 198-201. 3. Larose S., Pelton A.D. // J. Phase Equilibria. 1991. V. 12. N 3. P. 377-379. 4. Bruzzone G. // Acta Crystallogr. B. 1969. 25. P. 1206-1207. 5. Yatsenko S.P., Tschuntonov K.A., Orlow A.N. et aL // J. Less-Common Met. 1985. V. 108. P. 339-343. A.C. Адамова In-Rh. ИНДИЙ-РОДИЙ О взаимодействии компонентов системы In—Rh имеются ограни- ограниченные сведения. В системе In—Rh обнаружено два соединения: In3Rh и InRh. В интервале температур 200—500"С соединение In3Rh находится в равновесии с соединением InRh и твердым раствором Rh в In. Предполагается существование области несмешиваемости в жидком состоянии. Кристаллическая структура соединений системы приведена в табл. 20. Таблица 20. Кристаллическая структура соединений системы In—Rh Соединение In3Rh InRh Прототип CoGaj CsCl Символ Пирсона, пр. гр. tPl6, Р4п2 сР2, РтЪт Параметры а 0,701 0,320 решетки, нм с 0,715 — Источник [1] [2] Литература 1. Schubert К., Lukas H.L., Meissner H.G., Bhan S. // Z. Metallkunde. 1959. Bd. 50. S. 534-540. 2. Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т. 3. 815 с. А. Л. Татаркина
44 In—Ru, Jn—S In-Ru. ИНДИЙ^»УТЕНИЙ Сведения об исследовании диаграммы состояния In—Ru ограни- ограниченны. Проведено рентгеновское изучение сплавов Ru с 10, 25, 40, 50, 67, 75, 90 % (ат.) In [1]. Установлена незначительная раствори- растворимость компонентов в твердом состоянии. В системе обнаружено существование двух соединений: Ruin, и Ru3ln. Соединение Ru3ln нестабильно и распадается на Ruln3 и Ru. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 21 по данным работы [1]. Таблица 21. Кристаллическая структура соединений системы In—Ru Соединение Ruln3 Ru3ln Прототип CoGa3 Символ Пирсона, пр. гр. «46, Р4п2 Параметры решетки, нм а 0,699(8) 0,297A) с 0,724@) 0,468(9) Литература l.HolleckH., NowotnyH., Benesowsky F. // Monatsch. Chem. 1964. Bd. 95. S. 1386-1390. А.Л. Татаркина In-S. ИНДИЙ-СЕРА Сплавы системы In—S исследованы в работе [1] в интервале концентраций от 0 до 70 % (ат.) S методами микроструктурного, рентгеновского и дифференциального термического анализов. Сплавы готовили нагревом смесей компонентов в эвакуированных кварцевых ампулах. При исследовании использовали In чистотой 99,999 % (по массе) и кристаллическую S чистотой 99,999 % (по массе). Диаграмма состояния In—S по данным работы [1] приведена на рис. 19. В системе обнаружено четыре соединения: InS, In6S7, In2 gS4 и In2S3. Соединения InS и In2S3 существуют в двух модификациях: высокотемпературной InS (ВТ), In2S3(BT) и низкотемпературной InS(HT), In2S3(HT). Соединения InS (ВТ), In6S7 и In28S4 образуются по перитектическим реакциям соответственно при температурах 683, 780 и 853 °С. Соединение In2S3(BT) плавится конгруэнтно при 1090 °С. В области сплавов, богатых In, имеет место расслаивание в жидком состоянии. Критическая точка на кривой расслаивания находится при температуре 751 °С. Температура монотектического превращения составляет 638 °С. В работе [2] проводился рентге- рентгеновский анализ сплавов в области концентраций от 0 до 60 % (ат.)
In-S 45 0 2 5 t°C 1000 90O 80O 7OO 6OO 500 40O JOO 200 WO A.6 f 156,634° I t,°C — 680 - 670 - 660 - 650 S, "/„ (no массе) W 2O JO ж 1 603° /lnS(8T) / 660° 659° «¦» 46 48 50 52 S, 7. Cam.) 1° + Ж z 638° Ж InS(BT)/ J7.6 0 10 20 JO In S. Рис. 19. In-S | 48.8 tOPO) 1 1 1 1 1 1853' I/ 13°- 40 SO °/o Cam.) In2S3(Bl 750° 414° V ; SO 7O In. Данные этой работы подтвердили существование соединений InS, IrigSy и In2S3. Кроме перечисленных выше соединений в системе In—S обнаружены также соединения InjS, [3, 4], In4S5 {5], In3S5 [6]. Эти соединения не нанесены на диаграмму (см. рис. 19). Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 22.
46 In—S, In—Sb Таблица Соединение InS(HT) InS(BT) In6S7 In5S6 In4Ss In3S4 In2S3(HT) In2S3(BT) In2S3(BT) In3S5 22. Кристаллическая структура соединений системы In—S Сингония Гексаго- Гексагональная Ромбическая Моноклинная Моноклинная Моноклинная Гексаго- Гексагональная Кубическая Кубическая Тетрагональ- Тетрагональная Гексагональ- Гексагональная Символ Пирсона, пр. гр. oPS, Рппт — тР26, pijm — — — - - J4jamd — Параметры решетки, нм а 0,3944 0,3940 — 0,9090 0,910 0,9098 0,986 0,537 1,072 0,7623 0,761 0,759 Ь 0,4447 0,4443 — 0,3887 0,388 0,3879 — - - — с 1,0648 1,0642 — 1,7705 1,769 1,7676 2,03 - — 3,236 3,224 2,03 Примеча- Примечание [2] [5] [1] Р - 108,2° [2] Р - 108,9" [4] Р - 108,15" [2] [6] [8] [8] 191 [10] [б] Литература 1. Hahn H., Klinger W. // Z. Anorg. All. Chem. 1949. Bd. 260. S. 97-109: 2. Stubbs M.F., Schufle J.A., Thompson A.J. et al. // J. Amer. Chem. Soc. 1952. V. 74. N 6. P. 1441-1443. 3. Schubert K., DOrre E., Gunzel E. // Naturwissenschaften. 1954. Bd. 41. S. 448. 4. Goodyear J., Steigmann G.A. // Proc. Phys. Soc. 1961. V. 78. P. 491-495. 5. Klanberg F., Spanday H. // J. Inorg. Chem. 1961. V. 19. P. 180-182. 6. King G.S.D. // Acte Crystallogr. 1962. V. 15. P. 512. 7. Daffin W.J., Hogg J.H. // Acta Crystallogr. 1966. V. 20. P. 566-569. 8. Елисеев А.А., Гулиев Т.Н., Короткова И.П. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1966. Т. 2. № 3. С. 574. 9. Заргарова М.И., Гамидов Р.С. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1967. Т. 3. С. 1085. 10. Godecke Т., Schubert К. // Z. Metallkunde. 1985. Bd. 76. N 5. S. 358-364. Н.И. Никитина In-Sb. ИНДИЙ-СУРЬМА В системе In—Sb установлено существование только одного соеди- соединения InSb [1, 2, 3]. На рис. 20 приведена диаграмма состояния системы по данным работы [1], выполненной методами микрострук- микроструктурного, рентгеновского и термического анализов. В системе образу- образуются две эвтектики: (In) + InSb при температуре 155 "С и содержа-
In-Sb 47 0 t,°c 700 600 500 too 300 ZOO 100 / I 0.66 —f1 Si, % (no массе) 20 10 60 80 WO \ n) I 155° \ 1 \\ 1 525 — 1 68.3 4. 1 630,755° 0 10 20 JO to 50 BO 70 80 90 WO In Sb,%(am.) Sb Рис. 20. In-Sb нии 0,66 % (ат.) Sb и InSb + (Sb) при 494 °C и 68,3 % (ат.) Sb. Температура образования эвтектики в сплавах, богатых In, и незна- незначительное содержание в ней Sb подтверждается в работах [2, 4]. Эвтектика в сплавах, богатых Sb, по данным работы [2] образуется при температуре 505 °С и содержит 70,4 % (ат.) Sb. Температура плавления соединения InSb по данным различных авторов составляет 525 °С [1], 540 'С [3],530°С [5]. Стабильная при обычных условиях модификация соединения InSb имеет структуру типа сфалерита (символ Пирсона сЛ$, пр. гр. РЛЗт), а - 0,6476 нм [1], а = 0,64787 нм [6], а = 0,64796 нм [7]. Соединение InSb имеет ряд нестабильных модификаций. В работе [8] в поликристаллических пленках, полученных испарением в вакууме, обнаружена модификация со структурой типа вюрцита (символ Пирсона hPA, пр. гр. Рб^тс), а = 0,457 нм, с = 0,447 нм. Метаста- бильная фаза, обнаруженная в тонких пленках быстрозакаленных сплавов, имеет кубическую сингонию, а = 0,305 нм [9]. В работе [10] с использованием методики закалки под давлением сплавов,
48 In-Sb, In-Sc находящихся по своему составу в области соединения InSb, получено шесть промежуточных фаз. Соединение InSb при давлении 3—4 ГПа и температуре 120—200 °С превращается в ромбическую фазу, с параметрами а = 0,585 нм, Ъ = 0,299 нм, с = 0,3117 нм. Тетрагональ- Тетрагональная фаза типа pSn (символ Пирсона ШЛ, пр. гр. IAl/amd) с пара- параметрами а = 0,5842 нм, с = 0,3184 нм получается при давлении 7 ГПа и температуре 350 °С [10]. Литература 1. Погодин С.А., Дубинский С.А. // Изв. сектора физико-химического анализа. 1949. Т. 17. С. 204-208. 2. Liu T.S., Peretti E.A. // Trans. ASM. 1952. V. 44. P. 539-545. 3. Семилетов С.А., Розсивал М. // Кристаллография. 1957. Т. 2. С. 287—288. 4. Giesecke G., Pfister Н. // Acta Crystallogr. 1958. V. П. P. 369-371. 5. Глазов В.М., Петров Д.А. // Изв. АН СССР. Отделение технических наук. 1958. № 4. С. 125-129. 6. Hall R.N. // J. Elektrochem. Soc. 1963. V. 110. P. 385-388. 7. Jordan C.B. // J. Phys. Chem. 1963. V. 39. P. 1613-1614. 8. Озолиньш Г.В., Аверкиева Г.К., Горюнова Н.А. и др. // Кристаллография. 1963. Т. 8. С. 272. 9. Никитина В.К., Бабицина А.А., Лобанова Ю.К. // Изв. АН СССР. Неоргани- Неорганические материалы. 1967. Т. 3. С. 311—314. 10. Дегтярева В.Ф., Беляш И.Т., Чинеико Г.В. // Физика твердого тела. 1983. Т. 25. № 10. С. 2968-2974. Н.И. Никитина In-Sc. ИНДИЙ-СКАНДИЙ Диаграмма состояния In—Sc (рис. 21) построена в работе [1]. Сплавы изготовляли длительным D00 ч) отжигом шихты, состоя- состоящей из навесок чистых металлов, в герметично заваренных тиглях из Та. При исследовании использовали Sc чистотой 99~,8 % (по массе) и In чистотой 99,999 % (по массе). Исследование выполняли методами дифференциального термичес- термического, микроскопического и рентгеноструктурного анализов. Лишь одно из шести обнаруженных двойных соединений Sc2ln образуется с открытым максимумом при 1420 °С. Все остальные — в результате перитектических реакций. Все двойные соединения, кроме Sc5ln3 обладают узкими областями гомогенности. Область существо- существования фазы Sc5ln3 при понижении температуры от точки плавления сначала увеличивается (максимум отвечает температуре 1120 °С и почти совпадает с эквиатомным составом), а затем уменьшается и при температурах ниже 900 °С становится практически постоянной (около 38—39 % (ат.) In). Кристаллическая структура соединений и
In-Sc 49 f ОП t, L 15»° 1500 1100 1337° 1300 1200 i inn 1000 900 BOO 700 600 500 too 300 200 100 9 \ \ (flSc)\ \ -(aSc) I / \irro r ¦ 0° m In, % (no пассе) 20 A i b \ '20° 13J0°\ \ \ / V Ц I Jl 1 ill 1 1 J | i 1 1 1 i! I \ 1t20°\ 950° 90 CO Ж \ \ \9W° k \ 60 \ i 4 L \ ~15S° 40 100 I \ \ \ \ (In) -*. Рис. 0 10 Sc 21. In-Sc 20 30 W 50 In, % (am.) SO 70 SO 90 100 In нонвариантные реакции в системе In—Sc no данным работы [1] представлены в табл. 23 и 24. Структура соединений Scln, Sc5ln3 и SC3I11J неизвестна.
50 In—Sc Та Ж блица 23. Нонвариантные реакции в Реакция - (pSc) + Sc3ln (PSc) - (aSc) + Sc3ln Ж Ж ж ж ж ж + Sc2ln - Sc3ln + Sc2ln - Sc5ln3 + Sc5ln3 - Scin + Scin - Sc3ln5 + Sc3ln, - Scln3 - Scin, + (In) системе In-Sc Содержание In зах, % (ат 23; -17; 24; -45; 60; -71; -77; -100; 'Температура этого превращения скорректирована температурой плавления In. 20; 15; -33,3; 33,3; -49; 50; -62; 75; в фа- 25 25 25 40 50 -62; 75 -100 в соответствии Температу- Температура, 'С 1320 1100 1340 1330 1120 950 910 -156* с принятой Растворимость Sc в In практически отсутствует. Высокотемпера- Высокотемпературная модификация (PSc) растворяет до 20 % (ат.) In (максимально при эвтектической температуре 1.320 °С). Этот твердый раствор эвтектоидно распадается при температуре 1100 °С на (aSc) и Sc3ln. Растворимость In в (aSc) при температуре 1100 "С составляет 15 % (ат.), при понижении температуры растворимость падает и уже при 800 °С становится незаметной. Таблица 24. Кристаллическая структура соединений системы In—Sc Соединение Sc3ln Sc2ln Scln3 Прототип Mg3Cd (Ni3Sn) Ni2ln AuCu3 Символ Пирсона, пр. гр. Ш, РЬъ1ттс hP6, РЬг1ттс сР4, Ртгт Параметры решетки, нм а 0,643 0,502 0,446 с 0,517 0,625 Литература 1. Yatsenko S.P., Semyannikov A.A., Shakarov H.O., Fedorova E.G. // J. Less- Common Met. 1983. V. 90. N 1. P. 95-108. A.C. Адамова
In-Se 51 In-Se. ИНДИЙ-СЕЛЕН На рис. 22 приведена диаграмма состояния In—Se, построенная по данным работ [1—3]. Исследования проводили методами дифферен- дифференциального термического, микроструктурного и рентгеновского анали- анализов и методом измерения микротвердости. Сплавы синтезировали в эвакуированных кварцевых ампулах с использованием In и элемен- элементарного Se чистотой выше 99,9 % (по массе). В системе установлено существование четырех соединений: In2Se, InSe, In5Se6 и I^Se,. Соединения InSe и In2Se3 плавятся конгруэнтно при температурах 660 и 900 °С соответственно. Соединения In2Se и In^Seg образуются по перитектическим реакциям соответственно при 540 и 660 °С. Твердые растворы на основе In и Se практически отсутствуют. Оба эти компонента образуют вырожденные эвтектики: (In) + IiuSe при температуре 156 "С и (Se) + pin2Se3 при температу- температуре 219 °С. Значение последней температуры указано более низким, чем в оригинальных работах B25 °С), в соответствии с принятой более низкой (на 6 °С) температурой плавления Se, равной 221 °С. В области сплавов, богатых In, имеет место несмешиваемость t,°c 900 80О 700 воо 5О0 ЬОО 300 200 156,654" too 10 го se, °/o (no массе) Зо ьО 50 60 70 80 90 100 / / 1 —/¦ j I 52 -156° Jin, I I Ж - plns \ к /5 I 9t 1 660° 660° ЬО' 4" / L 1 70° \" \ Г I n25e3 770 75 -620° -sso' 219° 0' 650" 200° 1 \ \ \ 1 1 1 1 1 221' О In 10 20 30 о 50 6О Se. °/o (am.) 70 30 90 WO Se Рис. 22. In-Se
52 In-Sc в жидком состоянии. В работах [1—3] обнаружены полиморфные превращения у соединений In^eg (а « р при 550 °С) и In2Se3 (о "Р при 200 °С, р « у при 650 °С, у «* б при 750 °С). Наличие полимор- полиморфного превращения у соединения In5Se6 в работе [4] не было под- подтверждено. Ход линии ликвидуса со стороны Se при высоких темпе- температурах, а именно практически горизонтальный участок при 770 °С дает основание предполагать, что в этой области концентраций может иметь место второе расслаивание в жидком состоянии в систе- системе. Такое предположение делается в работе [Ш]. Однако, по сообще- сообщению [1, 2], в этих сплавах образование двух слоев в жидком состоя- состоянии не наблюдалось. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 25. Таблиц Соедине- Соединение In2Se InSe In5Se6* <xIn2Se3 pin2Se3 Yln2Se3 5In2Se3 a 25. Кристаллическая структура соединений системы In—Se Сингония Ромбическая Ромбическая или гексагональная Моноклинная Гексагональная или ромбоэдрическая Гексагональная или ромбоэдрическая Кубическая Моноклинная *p - \ov. Символ Пирсона, пр. гр. оР24, Рппт — ЛЯ8, Р63/ттс Pljm —, Р63 hPS, Rim Ябс hR5, Rim — Параметры решетки, нм а 0,4073 1,524 0,402 0,405 1,752 1,600 0,405 0,711 0,405 1,01 — Ь 1,226 1,232 — — 0,41 — — — — - с 1,526 0,4075 2,505 1,693 0,939 1,924 2,877 1,93 2,291 — — Ис- точ- точник [5] [6] [5] [7] [8] [9] [Ю] [9] [Ю] [9] [9] Литература 1. Славнова Г.К., Лужная Н.П., Медведева З.С. // Журнал неорганической химии. 1963. Т. 8. С. 1199-1203. 2. Славнова Г.К., Елисеев А.А. // Журнал неорганической химии. 1963. Т. 8. С. 1654-1660. 3. Славнова Г.К. // Журнал неорганической химии. 1963. Т. 8. С. 2217-2221. 4. Гулиев Т.Н., Медведева З.С. // Журнал неорганической химии. 1965. Т. 10. С. 1520-1524. 5. Schubert К., DOrre E., GOnzel Е. // Naturwissenschaften. 1954. Bd. 41. S. 448. 6. Man Л.И., Семилетов С.А. // Кристаллография. 1965. Т. 10. С. 407—409. 7. Семилетов С.А. // Кристаллография. 1958. Т. 3. С. 288-292.
In— Se, Гп-Si 53 8. Елисеев А.А., ГулиевТ.Н., Корогеова И.П. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1966. Т. 2. С. 574. 9. Семилетов С.А. // Физика твердого тела. 1961. Т. 3. С. 746—753. 10. Osamura К., Murakami Y., Tommie Y. // J. Phys. Soc. Japan. 1966. V. 21. P. 1848. Н.И. Никитина In-Si. ИНДИЙ-КРЕМНИЙ Диаграмма состояния системы In—Si (рис. 23) принадлежит к простому эвтектическому типу [X, Э]. Эвтектика сильно смещена к In как по составу, так и по температуре. Форма кривой ликвидуса ю Si, % (по пассе) 20 30 40 SO SO 70 8090100 1400 1300 200 100 TS6,S54° (Si) 20 30 40 SO ВО Si,"/- (am.) 70 80 90 100 Si Рис. 23. In—Si
54 In—Si, Jn-Sm указывает на сильное положительное отклонение от идеальности. Рассчитанная концентрация Si в эвтектике составляет 2- 10"8 % (ат.), а температура эвтектики на 1 • 10~7 °С ниже температуры плавления In [Э]. Растворимость In в твердом Si имеет ретроградный характер. Согласно приведенным в работе [1] расчетам максимальное значение растворимости In в твердом Si при температуре 1327 °С составляет 0,004 % (ат.), при понижении температуры растворимость снижается до 6- 10 % (ат.) при 627 °С и, по-видимому, заметно превышает растворимость Si в In. Литература 1. Козловская В.М., Рубинштейн Р.Н. // Физика твердого тела. 1961. Т. 3. № 11. С. 3354-3362. В.Н. Кузнецов In-Sm. ИНДИЙ-САМАРИЙ Диаграмма состояния In—Sm построена в работах [1,2] (рис. 24). Сплавы изготовляли длительным D00 ч) отжигом шихты, состоя- состоящей из навесок чистых металлов, в герметично заваренных тиглях из Та. В качестве исходных материалов использовали Sm чистотой 99,9 % (по массе) и In чистотой 99,999 % (по массе). Исследование выполняли методами дифференциального термического, микроскопи- микроскопического и рентгеноструктурного анализов. В системе обнаружено пять двойных соединений, из которых Smln3, Sm3ln5 и Smln образуются с открытым максимумом при 1120, 1110 и 1230 °С соответственно, a Sm,In и Sm3ln — в результате перитектических реакций при 1080 и 1010 °С. Все двойные соедине- соединения, кроме Smln, обладают узкими областями гомогенности, отвеча- отвечающими идеальной стехиометрии. Область гомогенности фазы экви- атомного состава при температуре 1080 °С составляет -45—50 % (ат.) In, а при температуре ниже 900 °С становится практически постоянной (около 48—50 % (ат.) In). Нонвариантные реакции в системе In—Sm представлены в табл. 26 по данным работ [1,2]. Растворимость Sm в In практически отсутствует. Высокотемпера- Высокотемпературная модификация (ySm) растворяет до 14 % (ат.) In (максималь- (максимальная растворимость при эвтектической температуре 890 °С). Твердый раствор на основе (ySm) эвтектоидно распадается при 800 "С, образуя твердый раствор (pSm) с 5 % (ат.) In. При понижении температуры растворимость In в (aSm) падает, при 600 °С становится исчезающе малой.
In—Sm 55 t t °r lt <¦ 1JO0 1200 1100 1074° 1000 922° 900 (/3Sm)- 800 7Jt° 700 600 500 100 300 200 100 ? lfSW\ / i ?—^ f 890 800° in) i \ W i / 1O10 -\ 4 i r / wet to I к С 12. / 1 I \ \ (no nacce) ' SO T 10° \ 1080° 1 1 1 i 11 10° \ 10S0' I I im 7° во 1 \ 100 \ \ (In) ^ О 10 20 JO W SO SO 70 80 90 100 Sm In,°/i(am.) ' In Рис. 24. In—Sm
56 In—Sm Таблица 26. Нонвариантные реакции в системе In—Sm Реакция Ж - (ySm) + Sm3ln (YSm) - (PSm) + Sm3ln Ж + Sm-jln - Sm3ln Ж + Smln - Sm2ln Ж - Smln + Sm3ln5 Ж - Sm3ln5 + Smln3 Ж - Smln, + (In) Содержание In в фа- фазах, % (ат.) 17; -9; -24; -32; 60; 67; -100; 14; 5; -33,3; -44; 50; 62,5; 75; 25 25 25 33,3 62,5 75 100 Температу- Температура, X 890 800 1010 1080 1080 1060 -156 Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 27 по данным работы [3]. Таблица f ОРТТИНРНИР Sm3ln Sm2ln Smln Sm3ln5 Smln3 27. Кристаллическая структура соединений системы In—Sm Прототип AuCu3 Ni2ln CsCl Pd5Pu5 AuCu3 Символ Пирсона, пр. гр. сР4, РтЗт hP6, РЬъ1ттс сР2, РтЗт ОС32, Стст сРА, РтЗт Параметры решетки, нм а 0,4900 0,5454 0,3185 1,001 0,4627 Ь — — 0,8135 - с — 0,6986 — 1,039 - Литература 1. Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак. Кристаллохимия интерметаллических соедине- соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1983. 255 с. 2. Saccone A., Delfino S., Ferro R. // J. Less-Common Met. 1982. V. 84. N 2. P. 281-289. 3. Yatsenko S.P., Semyannikov A.A., Shakarov H.O., Fedorova E.G. // J. Less- Common Met. 1983. V. 90. N 1. P. 95-108. Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
In—Sn 57 In-Sn. ИНДИЙ - ОЛОВО Хотя диаграмма состояния In—Sn изучалась неоднократно [X, Э, 1,2], основные ее особенности установлены недостаточно надежно, результаты различных работ заметно отличаются друг от друга, особенно в области составов, богатых Sn. На рис. 25 представлен вариант диаграммы состояния, построенной, в основном, по резуль- результатам работы [2]. Исследования проводили методами дифференци- дифференциального термического и рентгенофазового анализов, а также исполь- использовали метод испытаний на растяжение для точного определения температуры солидуса. ?¦ °Г t, L 260 240 220 200 180 160 140 120 100 BO 60 20 9 Iff i 4* -(in)- 2O 30 4L I 0,0° 12,0 0 P / / / \ Sn, % (no nacce) 1 5O 6O 7O 80 96 T ж 1 / / 1 / 119°- / 1 > 700 222,6° 98,5 A 7? A I 1 \ 1 1 1 I 1 | I \lSn) 1 231,9681° 99,0 10 20 30 In #0 5O BO Sn,°/o(am.) 7O 90 100 Sn Рис. 25. In—Sn
58 In-Sn Можно считать установленным наличие ограниченной области твердых растворов на основе In и двух промежуточных фаз: р, имею- имеющей ГЦК-структу.ру с с/а < 1 (по другим данным — ОЦТ с с/а > 1) и у, имеющей по большинству результатов простую гексагональную решетку. В отношении положения границы растворимости In в Sn имеются противоречия. Согласно работе [1] растворимость носит ретроградный характер. Максимальное значение растворимости составляет 6,5 % (ат.) In при 190 °С. С увеличением температуры растворимость In в Sn уменьшается до 0,8 % (ат.) при температуре 224 "С. С понижением температуры (ниже 190 °С) растворимость In в Sn также снижается, составляя 4,9 % (ат.) при 120 °С и 3,8 % (ат.) при 60 °С. Согласно другим исследованиям предполагается, что растворимость In в твердом Sn с понижением температуры непрерыв- непрерывно увеличивается [Ш]. Положение нонвариантных точек определено достаточно точно и приведено в табл. 28. Таблица 28. Нонвариантные реакции в системе In—Sn Реакция (In) + Ж - р Ж-р + у Ж + (Sn) - Y Содержание Sn в фа- фазах, % (ат.) 11,5; 14,0; 12,0 47,0; 44,2; 76,5 95,2; 99,0; 98,5 Температу- Температура, °С 140 119 222,6 В работе [2] получено аналитическое описание всех линий ликви- ликвидуса и солидуса, кроме солидуса (Sn). Данные по кристаллической структуре фаз Р и y по результатам различных работ собраны в работе [3] и приведены в табл. 29. Таблица 29. Кристаллическая структура соединений системы In—Sn Соединение ¦та Y Сингония Тетрагональная (гранецентрированная решетка) Тетрагональная (объемно центриро- центрированная решетка) Гексагональная 'Значения параметров решетки г ний при увеличении содержания Sn Параметры решетки, нм а 0,486-0,493 0,34375-0,34811 0,32160-0,32215 с 0,446-0,436 0,44695-0,43668 0,29977-0,30001 1риводятся в области существования соедине-
In-Sn, In—Sr 59 Литература 1. Predel В., GOdecke Т. // Z. Metallkunde. 1975. Bd. 66. N 11. S. 654-659. 2. Evans D.S., Prince A. // Alloy Phase Diagrams. Symp. / Boston, Mass. Nov. 1982. NewYokr. 1983. P. 389-394. 3. Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т. 3. 815 с. В.Н. Кузнецов In-Sr. ИНДИЙ-СТРОНЦИЙ Диаграмма состояния In—Sr, построенная на основании данных термического, рентгеновского и микроструктурного анализов, показа- показана на рис. 26. Она воспроизведена по данным работы [1] с заменой одного соединения Sr3ln2 на Sr5ln3 в соответствии с данными работы [2]. Sr, "/- (по массе) О 10 20 30 ЬО 50 БО 70 80 90 100 t"c /000 900 BOO 700 600 500 40О 300 200 10О Г f 1 1 / / 620° f— 420 -| 5Б° } О 1 930° ВО, i ?\ 717" $ ч 1 ж \ — 571 1 48 • 1 и Ы/ (aSr 1 / /iSr) \ ^ 7В9" 10 20 30 In Рис. 26. In-Sr 40 Sr, 50 V. БО (am ¦) 70 80 90 100 Sr
60 In—Sr, In—Та В системе существует восемь интерметаллических соединений, из которых лишь Srln2 и Sr3ln плавятся конгруэнтно при температурах соответственно 930 и 558 °С, a Srln5, Srln3, Sr2ln5, Sr2ln3, Srln и Sr5ln3 образуются по перитектическим реакциям соответственно при температурах 420, 540, 620, 808, 717 и 572 °С. Эвтектика, богатая Sr, кристаллизуется при температуре 517 °С и содержании 84,5 % (ат.) Sr. Эвтектика, состоящая из Sr5ln3 и Sr3ln кристаллизуется при температуре 545 "С и содержании 72,7 % (ат.) Sr. Co стороны In при 156 ° С образуется вырожденная эвтектика. Кристаллическая структура соединений системы In—Sr приведена в табл. 30. Структура соединений Sr2ln5 и Sr2ln3 не установлена. Таблица 30. Кристаллическая структура соединений системы In—Sr Соединение Srb5* Srln, Srln2 Srln" Sr5ln3 Sr3ln*" Прототип - SnNi, Caln2 — Cr5B3 - Символ Пирсона, пр. гр. - ЛЯ8, РЬъ1ттс hP6, РЬъ1ттс — tm, 14/тст - 'Гексагональная сингония. "Ромбическая сингония. '"Кубическая сингония. Параметры решетки, нм а 0,5937 0,6769 0,5000 0,409 0,8738 0,8360 Ь - - — 0,518 — - с 0,4827 0,5481 0,8021 1,100 1,6442 - Источник [11 [1.2] [1,2] [1] [3] [1] Литература 1. Bruzzone G. // J. Less-Common Met. 1966. V. 11. N 4. P. 249-258. 2. Bruzzone G., Merlo F. // J. Less-Common Met. 1982. V. 85. N 2. P. 285-306. 3. Bruzzone G., Franceschi R. // J. Less-Common Met. 1978. V. 60. N 1. P. 59-63. Л.Л. Зусман In—Та. ИНДИЙ—ТАНТАЛ Согласно последним имеющимся данным [1,2] взаимодействие In и Та в твердой и жидкой фазах практически отсутствует. Попытка авторов работы [1] получить сплавы In с Та спеканием In и Та при 700 °С в течение трех месяцев успехом не увенчалась. По данным
In—Та, ln—ТЬ 61 прямых измерений, выполненных при температурах E00—1000 °С) в работе [3], растворимость Та в In подчиняется уравнению lgx = 0,2 - 4000/7, где х — концентрация Та, % (ат.), Т — температура, К. Экстраполя- Экстраполяция к температуре плавления In дает величину растворимости Та в In Ю-9 % (ат.). Литература 1. Villars P., Girgis К. // Z. Metallkunde. 1982. Bd. 73. N 3. S. 167-171. 2. Okamoto H. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1988. V. 9. N 1. P. 56-58. 3. Диева Э.Н. // Физические исследования жидких металлов и сплавов: Сб. статей. Свердловск: Уральский научный центр АН СССР, 1974, С. 105-110. В.Н. Кузнецов In-Tb. ИНДИЙ—ТЕРБИЙ Диаграмма состояния (рис. 27) In—Tb построена в работе [1]. Сплавы изготовляли длительным D00 ч) отжигом шихты, состоя- состоящей из навесок чистых металлов, в герметично заваренных тиглях из Та. В качестве исходных компонентов использовали Tb чистотой 99,9 % (по массе) и In чистотой 99,999 % (по массе). Исследование выполняли методами дифференциального термического, микроскопи- микроскопического и рентгеноструктурного анализов. Четыре из пяти обнаруженных двойных соединений — ТЫп3, Tb3ln5, ТЫп и ТЬ21п — образуются с открытым максимумом при температурах 1140, 1140, 1260 и 1180 °С соответственно, Tb5ln3 — в результате перитектической реакции при 1190 °С. Нонвариантные реакции в системе In—Tb представлены в табл. 31 в соответствии с диаграммой состояния, данной в работе [1]. Таблица 31. Нонвариантные реакции в системе In—Tb Реакция Ж - (РТЬ) +ТЬ21п (РТЬ) - (ctTb) + Tb2ln Ж » Tt^In + Tb5ln3 Ж + ТЫп » Tbsln3 Ж » ТЫп + ТЬ31п5 Ж » Tb3lns + ТЬ1п3 Ж » ТЫп3 + (In) Содержание In зах, % (ат 20; -15; -35; -37; -55; -66; -100; 17; Ю; 33,33; 45; 50; 62,5; 75; в фа- •) 33,33 33,33 37,5 37,5 62,5 75 100 Температу- Температура, "С 1040 970 -1150 1190 1120 1110 -156
62 In-Tb z, с 14-00 1356° }J00 1269° 1200 1100 1000 SOO 800 TOO 600 500 too 300 200 WO 9 \ \ (в.ГЬ)\ / / / / / 20 1 \-(/}Г6) v\ 1 \ V I I \ \ 1RI A AOfOa 970° К In, % 40 . 1 ¦S (по пассе) 60 \ 126 190°\ ¦7150^ I 0° К V ¦1120° 1 f | \ 4*0° TV 1/10° 1 ¦ 0° 80 I \ 100 \ \ A 0 10 20 JO 40 50 60 70 80 90 100 Tb In,"/, (am.) " In Рис. 27. In-Tb
In—Tb 63 Растворимость Tb в In практически отсутствует. Высокотемпера- Высокотемпературная модификация фТЬ) растворяет до 17 % (ат.) In при эвтекти- эвтектической температуре. Низкотемпературная модификация (аТЬ) рас- растворяет до 10 % (ат.) In при эвтектоидной температуре 970 "С. С понижением температуры растворимость In в (аТЬ) резко падает и при 700 °С становится практически равной нулю. Все двойные соеди- соединения, кроме ТЫп, обладают узкими областями гомогенности. Об- Область существования фазы эквиатомного состава при понижении температуры от точки плавления сначала увеличивается (максимум отвечает температуре 1190 °С), а затем уменьшается и при темпера- температурах ниже 900 "С становится практически постоянной (около 48-50 % (ат.) In). Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 32 по данным работ [ 1, 2]. Таблица 32. Кристаллическая структура соединений системы In—Tb Соединение Tb2ln Tb5ln3 ТЫп* ТЬз1п5 ТЫп3 Прототип Ni2ln W5Si3 - PdjPuj AuCu3 Символ Пирсона, пр. гр. hP6, РЬъ1ттс г/32, 14/тст - оС32, Стоп сРЛ, РтЗт 'Тетрагональная сингония. Параметры решетки, нм а 0,5367 1,2238 -0,96 0,987 0,45878 * — — - 0,802 — с 0,6707 0,6010 -0,84 1,028 — Литература 1. Yatsenko S.P., Semyannikov A.A., Shakarov H.O., Fedorova E.G. // J. Less- Common Met. 1983. V. 90. N 1. P. 95-108. 2. Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соедине- соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа. 1982. 255 с. Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
64 In~Te In-Te. ИНДИЙ-ТЕЛЛУР Диаграмма состояния In—Те описана в работах [X, Ш, Э]. Уста- Установлено, что взаимодействие In и Те характеризуется ограниченной смешиваемостью компонентов в жидком состоянии с монотектикой при температуре 423 °С и содержании 28 % (ат.) Те и образованием ряда соединений я твердом состоянии, относительно которых в лите- литературе имеются расхождения. На рис. 28 представлена диаграмма состояния системы, построенная в основном по данным работы [1] с дополнениями и уточнениями по данным работ [2, 3, 4]. В системе In—Те установлено образование следующих соединений: In2Te, InTe, In3Te4, 1п2Те3 (аир модификации), 1п3Те5 , (а и р модификации), 1п2Те5. Соединения InTe и 1п2Те3 плавятся конгруэн- конгруэнтно при температурах 696 и 667 °С соответственно, соединения In2Te, In3Te4, In3Te5 и 1п2Те5 образуются по перитектическим реакциям соответственно при температурах 462, 650, 625 и 467 °С. По данным работ [2, 3, 5] соединение 1п2Те3 обладает определенной Те, % f по массе) О 10 ZO J0 40 SO ВО 70 80 30 100 t'C 800 700 BOO 500 400 300 156,634° 200 too 1 I 160 I i 1 1 /sg0 li In 0,5 1 Te,%(am)/ / ' 1 Г J 423° 160° 4 \ / \32/ 4 VI 28 ft I 69 /649 ft Ж I i°C 600 500 \S50"l>bl 600 ¦ !-: - kOO i — /\ 600 \ <\ f-' ь \ Те, 7 b67~ V UP ' to \t ft S25° 467' ~UP 60 ,fam.) 1 [теТ Ш, 57 0 In 10 20 JO 40 50 60 Те.'/<>(am.) 70 80 90 100 Те Рис. 28. In-Te
Гп-Те 65 областью гомогенности: низкотемпературная модификация а1п2Те3 отвечает содержанию 59,75—59,94 % (ат.) Те, а высокотемператур- высокотемпературная модификация pin2Te3 — 59,5—60 % (ат.) Те. Полиморфное превращение pin2Te3 *» aIn2Te3 в зависимости от состава проходит в интервале температур 600—625 °С так, как это показано на вставке справа. Указанные температуры на 5 °С ниже приведенных в работе [2] в соответствии с принятой температурой перитектического пре- превращения 625 "С. По данным работы [6] полиморфное превращение 1п2Те3 происходит в интервале температур 520—620 °С, по данным работы [7] — при 617 + 5 °С. По данным работ [6, 8] соединение InTe также претерпевает полиморфное превращение: при 167 °С [8] и при (—173)—(—A43) °С при охлаждении и при (—133)—(—103) "С при нагреве [6]. В системе имеет место при 160 "С перитектическая реакция образования твердого раствора Те в In (вставка слева на рис. 28) [I]. Основным расхождением между данными различных авторов является определение составов соединений, образующихся по пери- тектическим реакциям при 462 °С Aп2Те или 1п9Те7) и при 625 "С Aп4Те7 или 1п3Те5). Соединение ЫдТе- было установлено лишь в двух работах [1, 9]. Соединение же 1п2Те получено и хорошо иссле- исследовано в большем числе работ [X, 10, 11, 12]. Кроме того, формула 1п9Те7 не подтверждена исследованиями кристаллической структуры, а кристаллическая решетка 1п2Те установлена. Соединение 1п4Те7 было обнаружено в работе [15], однако кристаллическая структура его не определялась. По данным работы [2] сплав, соответствующий соединению 1п4Те7, является двухфазным. В работах [1, Ш] для этого соединения принята формула 1п3Те5. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 33. Таблица 33. Кристаллическая структура соединений системы In—Те Соединение 1п2Те*' InTe In3Te;2 pln2Te3 а!а,Те3'3 Прототип — TISe - ZnS — Символ Пирсона, пр. гр. — //16, /4/ тст - — Параметры решетки, нм а 0,446 0,445 0,844 0,8437 0,427 0,614-0,617 0,616 0,6158 1,850 1,840 b 1,2615 1,258 - — — с 1,539 1,536 0,717 0,7134 4,09 , — — Источник [И] [12] [12] [13] [Р] [6] [12] [14, 16] [6] [15]
66 In-Te Соединение Р1п,Те5'2 **" Прототип - - - Символ Пирсона, пр. гр. - - - Параметры решетки, нм а 0,4359 1,3078 1,327 0,438 1,840 ''Ромбическая сингония. '^Гексагональная сингония. '^Кубическая сингония (упорядоченная ГЦК) *4Тетрагональная сингония. ''Моноклинная сингония, р - 92,05° [11], A Ъ 1,3078 - - 1,611 1,612 с 0,6165 0,6165 0,356 1,337 1,336 -91,49° [12]. Источник [7] [71 [1] [И] [12] Литература 1. Grochowski E.G., Mason D.R., Schmitt G.A., Smith P.H. // J. Phys. Chem. Solids. 1964. V. 25. N 6. P. 551-558. 2. Палатник Л.С., Атращенко Л.В., Гальчииецкий Л.П., Кошкин В.М. 11 Докла- Доклады АН СССР. 1965. Т. 165. С. 809-812. 3. Гальчинецкий Л.П., Атращенко Л.В., Кошкин В.М., Сысоев Л.А. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1970. Т. 6. № 5. С. 860-863. 4. Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т. 3. 815 с. 5. Holmes P.J., Jennings I.C., Parrott J.E. // J. Phys. Chem. Solids. 1962. V. 23. P. 1-5. 6. Заславский А.И., Сергеева В.М. // Физика металлов и металловедение. 1960. Т. 2. С. 2872—2880. 7. Gasson D.B. // International Conference on Semiconductor Physics. Prague. 1960. New York: Academic Press Inc, 1961. P. 1032-1036. 8. Wright H.C., Brice J.C. // Nature. 1959. V. 183. N 4659. P. 27-28. 9. Mason D.R., Cook J.S. // J. Appl. Phys. 1961. V. 32. N 3. P. 475-477. 10. Klemm W., Vodel N.U. // Z. Anorg. All. Chem. 1934: Bd. 219. S. 45. 11. Schubert K., DOrre E., Giinzel E. // Naturwissenschaften. 1954. Bd. 41. S. 448. 12. Герасимов Я.И., Аббасов Ф.С., Никольская А.В. // Доклады АН СССР. 1962. Т. 147. С. 835-838. 13. Schubert К., DOrre E., Kluge M. II Z. MettaUkunde. 1955. Bd. 46. N3. S. 216-224. 14. Wooley J.C, Ray B. // J. Phys. Chem. Solids. 1960. V. 15. N 1. P. 27-32. 15. Inuzuka H., Sugaike S. // Proc. Japan. Acad. 1954. V. 30. N 5. P. 383. 16. Wooley J.C, Pamplin B.R. // J. Elecrochem. Soc. 1961. V. 108. P. 874-879. Н.П. Абрукина
fn—Th 67 In—Th. ИНДИЙ—ТОРИЙ На рис. 29 представлена диаграмма состояния In—Th по данным работы [1]. Исследование выполнено методами микроструктурного, рентгеновского и дифференциального термического анализов. При исследовании использовали In чистотой 99,999 % (по массе) и Th чистотой 99,5 % (по массе). В сплавах системы In—Th найдено четыре химических соединения: In3Th, In5Th3, InTh и InTh2. Соеди- Соединения In3Th, I%Th3 и InTh плавятся конгруэнтно при температурах соответственно 1310, 1335 и 1280 "С, соединение InTh2 образуется по перитектической реакции при ИЗО °С. о 20 Th, % (по массе) 60 ВО 90 100 t,°C 1700 1600 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 BOO 700 200 156,634 то о 0 10 In Рис. 29. In-Th / I 1 / \ 155° I I 1310° с с? —м гг 133 si 7Ь° i Ж 5° 1265° '80° 1 Ч 1130° N / / / Л А Г 1 1 1 (olTh) \ \ \ \ \ \ \ —V 1 1 1755 .(PTh) 1360 20 30 4<-0 50 60 70 Th, % (am.) 90 1O0 Th
68 In-Th Сплавы, богатые Th, подробно изучались в работе [2] методами рентгеновского и металлографического анализов. Для приготовления сплавов использовали электролитические In и Th высокой чистоты. Нонвариантные реакции в системе In—Th показаны в табл. 34. Та Ж Ж Ж Ж Ж блица 34. Нонвариантные реакции в системе In—Th Реакция - (In) + In3Th « In3Th + In5Th3 « In5Th3 + InTh + InTh » InTh2 - InTh2 + (aTh) Содержание -1; 31,5; 48,5; 72; 74; 82; Th в фазах, . -0; 25; 37,5; 50; 66,67; 66,67; % (ат.) 25 37,5 50 66,67 90 90,8 Темпера- Температура, °С 155 1275 1265 ИЗО 1095 1160 Источник [1] [1] [1] [1] [1] [2] Растворимость In в (aTh), по данным работы [2], при 1160 °С составляет 9,2 % (ат.) и при 800 °С — 1,7 % (ат.). Кристаллическая структура соединений системы In—Th приведена в табл. 35. Таблица 35. Кристаллическая структура соединений системы In—Th Соедине- Соединение ln3Th In5Th3 InTh InTh2 Прототип AuCu3 PdjPu3 InTh CuAl2 Символ Пирсона, пр.гр сРЛ, РтЗт осъг. Стоп оР24, РЬст Ш2, И/тст Параметры решетки, нм а 0,4701 0,4695 1,0193 1,0806 0,778 0,7787 Ь — 0,8205 0,9954 — с — 1,0374 0,652 0,6113 0,6113 Источник [1] [3] [1] [1] [1] [2] Литература 1. Palenzona A., Manfrinetti P., Cirafici S. // J. Less-Common Met. 1984. V. 97. N 1. P. 231-236. 2. Murray J.R. // J. Less-Common Met. 1959. V. 11. P. 314-320. 3. Ferro R. // Acta Crystallogr. 1958. V. 11. P. 737-738. Н.И. Никитина
In-Ti 69 In—Ti. ИНДИЙ—ТИТАН Диаграмму состояния In—Ti исследовали в работах [1—3]. Анализ и обобщение результатов этих работ позволили представить диаграм- диаграмму состояния системы In—Ti в виде, приведенном на рис. 30 [М]. 1100 1000 800 600 100 700 О 10 20 30 40 SO In, % (по пассе) 60 70 80 90 too ' 1 ' fro / 882° fS5D°( i i V Ttjl i n 1 ? с 1 7 I 96" (I \" \ 156.634° 0 П 10 го 40 SO 60 In, % (am) 70 80 90 too In Рис. 30. In—Ti In, растворяясь в Ti, снижает температуру его полиморфного превращения. Эвтектоидный распад ОТО на (aTi) + Ti3ln протекает при температуре -850 °С, эвтектоидная точка расположена при содержании 12 % (ат.) In, растворимость In в (aTi) при этой темпе- температуре достигает 10 % (ат.). Условия образования соединения Ti3ln не установлены. Другое соединение Ti3ln4, обнаруженное в сплавах системы, образуется по перитектической реакции при температуре 796 °С. Со стороны In при 156 °С кристаллизуется вырожденная эвтектика. Кристаллическая структура соединений по данным работы [3] приведена в табл. 36.
70 In—Ti, In-Tl Таблица 36. Кристаллическая структура соединений системы In—Ti Соединение Ti3ln Ti3ln; Прототип Ni3Sn Тетрагональная сннгония. Символ Пирсо- Пирсона, пр.гр. ЛР8, Рвг/ттс Параметры решетки, нм а 0,592 0,998 с 0,478 0,298 Литература 1. Anderko К. // Z.Metallkunde. 1958. Bd. 49. N 4. S. 165-172. 2. Johnson R.G., Prosen R.J. // Trans. AIME. 1962. V. 244. P. 397-398. 3. Raman Ar, Schubert K. // Z. Metallkunde. 1965. Bd. 56. N 1. S. 44-52. П.Б. Будберг In-Tl. ИНДИЙ-ТАЛЛИЙ Система In—Tl была исследована методами терминеского, метал- металлографического, рентгеновского анализов и методом измерения электросопротивления [1—5]. В системе установлено наличие следующих фаз: (In) — твердый раствор Т1 в In; a — промежуточная фаза, образующаяся в результа- результате перитектической реакции между жидкостью и твердым раствором (рТ1); (аТ1) — твердый раствор. На рис. 31 приведена диаграмма состояния системы по данным работы [5], в которой она была по- построена по результатам собственных исследований и предыдущих работ. Кривая ликвидуса в сплавах, богатых In, характеризуется плоским минимумом при температуре -154 °С и содержании -12 % (ат.) Т1. Нонвариантное перитектическое превращение Ж + «" (In) протекает при температуре -155 "С [5]. Нонвариантные реакции приведены в табл. 37. Таблица 37. Нонвариантные реакции в системе In—Tl Реакция Ж + а - (In) Ж + (РТ1) » а (рТ1) - (aTl) + а Содержание -16; 40; 39; 82,5; 80; Т1 в ф -19; 56; 61; 87.5; 83,2; азах, % (ат.) -17,5 43 44 59,9 64 Температура, °С 155 171,5 171,5 30 -8 Источник [5] [5] [4] [5] [4]
In-Tl 71 t.C го Tl.°/*fno массе) 6O SO too ЬОО - soo 2O0 WO t.'c 155 - 150 15Б. БЭЧ (Tn) Ж 755 15 Ь° I о л I I I I I a О In Ю ZO SO Те, °/о Cam.) 1O 2O JO 4 0 5 О БО Tl,°/o f arrr.) 8O SO ЮО ГС Рис. 31. In-Tl В системе In—T1 обнаружено существоварие только одной фазы а со структурой типа Си (символ Пирсона C.F4, пр.гр. FmZm), с пара- параметром а = 0,4745—0,4797 нм, увеличивающимся с ростом содер- содержания Т1 [6]. Влияние давления на строение сплавов In с TI изучали в работах [4, 5, 7]. Согласно работе [5] модификация Т1, стабильная при высоком давлении, имеет ГЦК структуру. Тройная точка существова- существования трех аллотропических форм Т1 отвечает давлению 3,85 ГПа и температуре 162 °С. Литература 1. Valenliner S. // Z. Metallkunde. 1940. Bd. 32. S. 244^-248. 2. Guttman L. // Trans. AIME. 1950. V. 188. P. 1472-1477. 3. Raynor G.V., Graham J. // Trans. Faraday Soc. 1958. V. 54. P. 161-173. 4. Kaufman L. // Acta Metall. 1961. V. 9. P. 896-897. 5. Meyerhoff R.W., Smith J.F. // Acta Metall. 1963. V. 11. N 6. P. 529-536. 6. Adler P.N., Margolin H. // Acta Mefall. 1961. V. 9. P. 896-897, // Trans. AIME. 1964. V. 230. P. 1048-1052. 7. Merrian M.F., Hagen J., Luo H.L. // Phus. Rev. 1967. V. 154. N 2. P. 424—435. Н.И. Никитина
72 In—Tm In—Tm. ИНДИЙ—ТУЛИЙ Диаграмма состояния In—Tm (рис. 32) построена в работе [1]. Сплавы изготовляли длительным D00 ч) отжигом шихты, состоя- состоящей из навесок чистых металлов, в герметично заваренных тиглях из Та. При исследовании использовали Tm чистотой 99,9 % (по массе) и In чистотой 99,999 % (по массе). Исследование выполняли методами дифференциального термиче- термического, микроскопического и рентгеноструктурного анализов. t°r 1595° 1500 ftOO 1300 1200 1100 1000 900 в 00 100 600 500 «00 300 200 100 7 \ \Ч V V 1 1 i \ Г Tm) \ 10 / / 1 А V V; 20 \ \поо° 1 tr*o° 1020° \ 12П In, % (по массе) 40 60 I ¦ ЕЙ / / j2m° \ \/ -1010° i ~61 I I ж 030° ~вв ~99 1 1 \ 1 106 0° 0° -¦V. во 1 \ N 156° то \ \ \ (In) —* 156,63*" О 10 Тт 20 30 *0 50 60 In, % (am.) 70 вО 90 100 In Рис. 32. In—Tm
In—Тт. 73 В работе [1] диаграмма состояния In—Tm построена с учетом полиморфного превращения Tm, высказано предположение об эвтек- тоидном распаде при 1020 °С твердого раствора на основе рТт. В настоящее время доказано отсутствие полиморфизма в Tm [2, 3]. Поскольку авторы работы [1] экспериментально установили сущес- существование двух горизонталей при 1140 и 1020 °С, а также линии солидуса твердого раствора, на рис. 588 штриховой линией намечено возможное строение диаграммы состояния In—Tm в области, богатой Тт. В системе In—Tm установлено существование пяти соединений: Tmlnj, Tm3ln5 и Tm5ln3, плавящихся конгруэнтно при 1060, 1030 и 1270 С соответственно, и Tmln и Tm^In, образующихся по перитек- тическим реакциям при 1210 и 1200 "С соответственно. Все соедине- соединения, кроме Tm5ln3, обладают узкими областями гомогенности, отве- отвечающими идеальной стехиометрии. Область гомогенности Tm5ln3 при понижении температуры от точки плавления сначала увеличивается до -44 % (ат.) In при 1210 °С, а затем уменьшается, становясь при температурах ниже 1000 °С практически постоянной C7—40 % (ат.) In). Достоверно установлено существование трех эвтектических равно- равновесий в системе In—Tm: Ж * Tmln + Tmjn5 при -1010 °С и -61 % (ат.) In; Ж * Tmln3 + Tm3ln5 при 990 °С и -68 % (ат.) In; Ж * Tmln3 + (In) при -156 °С и -100 % (ат.) In. Температура последнего вырожденного эвтектического равновесия скорректирована в соответствии с температурой плавления In, у авторов работы [1] она равна 160 °С. Растворимости Tm в In практически не существует. Растворимость In в (Tm) при температуре 1020 °С составляет -10 % (ат.) In, затем уменьшается, становясь незаметной при температуре 800 "С. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 38 по данным авторов работы [4]. Структура соединения Tm3ln5 не уста- установлена. Таблица 38. Кристаллическая структура соединений системы 1п~Тт Соединение Тш21п Тш51п3 Tmln Tmln3 Прототип Ni2ln SijMrij CsCl AuCu3 Символ Пирсо- Пирсона, пр.гр. hP6, Pbj/mmc hPl6, P63/mcm cP2, Ptribm cP4, Pmlm Параметры решетки, нм a 0,5274 0,8856 0,3729 0,4548 с 0,6621 0,6533
74 In—Tm, In—V Литература 1. Yatsenko S.P., Semyannikov A.A., Shakarov H.O., Fedorova KG. // J. Less- Common Met. 1983. V. 90. N 1. P. 95—108. 2. Gschneidner, Jr., K.A. // J. Less-Common Met. 1985. V. 114. N 1. P. 29—42. 3. Spedding F.H., Sandeen В., Beaudry B.J. // J. Less-Common Met. 1973. V. 31. P. 1-13. 4. Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соедине- соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с. А.С. Адамова In—V. ИНДИЙ—ВАНАДИЙ Диаграмма состояния In—V впервые была построена в работе [1], в которой показано, что в системе существует расслаивание в жидком состоянии. Предполагаемая температура монотектической реакции -1900 °С. Соединение V3In, о существовании которого сообщалось в работе [2], при атмосферном давлении не образуется. Высказано предположение, что оно может быть получено при высоком гидроста- гидростатическом давлении. Термодинамический расчет диаграммы состояния в модели регу- регулярных растворов с оценкой параметров взаимодействия по методу [3] сделан в работе [4]. Результаты термодинамического расчета хорошо согласуются с диаграммой состояния, данной в работе [1]. На рис. 33 представлена диаграмма состояния, построенная в работе [4] на основе обобщения экспериментальных [1] и расчетных Ъ с 2500 2000 1500 1000 500 10 V, % (по массе) O SO 40 SO SO 70 80 ЭО 100 \j 11,5 156,634° -*— (In) Ж 1 21 Жт t 80° — — tof 7 N N. 89, 1 .7970° 0 \9JT5 r \ о In Рис. 33. In-V 10 20 30 40 50 ВО К % (am.) 70 во ЭО 100 V
In-V, In-Y 75 данных. Подтверждена широкая область расслаивания в жидком состоянии, определена температура монотектической реакции 1877 °С. Установлено, что критическая температура на куполе расслаивания соответствует температуре 2850 "С при содержании 50 % (ат.) V. Литература 1. Свечников В.Н., Пан В.М., Латышева В.И. // Металлофизика. 1970. Вып. 27. С 175-177. 2. Савицкий Е.М., Барон В.В., Ефимов Ю.В. // Доклады АН СССР. 1966. Т. 171. С. 331-332. 3. Miedema A.R., Niessen A.K. // Calphad. 1983. V. 7. P. 27-36. 4. Smith J.F., Lee K.J. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 1. P. 66-68. Л.Е. Шелимова In-Y. ИНДИЙ-41ТТРИЙ Диаграмма состояния In—Y построена в работе [1] (рис. 34). Сплавы изготовляли длительным D00 ч) отжигом шихты, состоя- состоящей из навесок чистых металлов, в герметично заваренных тиглях из Та. В качестве исходных компонентов использовали Y чистотой 9,9 % (по массе) и In чистотой 99,999 % (по массе). Исследование выполняли методами дифференциального термичес- термического, микроскопического и рентгеноструктурного анализов. Три из пяти обнаруженных двойных соединений — Y5In3, УЛп5 и YIn3 образуются с открытым максимумом при температурах 1340, 1140 и 1110 °С, а два соединения, Y2In и Yin, — в результате пери- тектических реакций при температурах 1330 и 1220 °С соответ- соответственно. Все соединения, кроме Y5In3, обладают узкими областями гомо- гомогенности. Область существования фазы Y5In3 при понижении темпе- температуры от точки плавления сначала увеличивается, достигая макси- максимальной протяженности при температуре 1220 °С, а затем уменьша- уменьшается и при температуре ниже 900 °С ее протяженность практически не меняется (около 37—38 % (ат.) In). ; Нонвариантные реакции в системе In—Y представлены в табл. 39 в соответствии с данными работы [1]. Температура последнего, вырожденного эвтектического равновесия скорректирована в соответствии с принятым значением температуры плавления In (у авторов работы [1] эвтектическая температура 160 "О. Растворимость Y в (In) практически отсутствует. При эвтектичес- эвтектической температуре 1060 °С (pY) содержит в твердом растворе 15 % (ат.) In.
76 In-Y 20 1п,°/о(по массе) 10 60 80 100 t,°C 1522° Ю8° 1400 1J00 1200 1700 WOO 900 BOO 700 600 500 400 300 200 too О 10 20 30 fO 50 ВО 70 80 90 100 Y In, "Afam.) In Рис. 34. In-Y §4 г AxKH- 1 1330 / / 1060° 7030° 1 о \ 13tl 1 \ ! 7° V / V 1090° T f\ 1081 i V 4 i V ?° 4 \ I (In)-*\ 156.631°
In-Y 77 Таб УК ** (PY) Ж + Ж + Ж » МУ- ж » лица 39. Нонвариантные реакции в системе Реакция (PY) + Y2In » (aY) + Y2In Y5In3 « Y2In Y5In3 « Yin Yin + Y3Inj Y3In5 + YIn3 YIn3 + (In) Содержание In в фазах, 18; 13; -32; 52; 56; 68; -100; 15; 8; 37,5; 47; 50; 62,5; 75; In-Y % (ат.) 33,33 33,33 33,33 50 62,5 75 100 Температура, °С 1060 1030 1330 1220 1090 1080 -156 Растворимость In в (aY) при эвтектоидной температуре 1030 °С составляет 8 % (ат.), при понижении температуры растворимость уменьшается и становится незначительной при 900 "С. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 40 по данным работы [2]. Таблица 40. Кристаллическая структура соединений системы In—Y Соединение Y2In YsIn3 Yin Y3Ins YIn3 Прототип Ni2ln Mn5Si3 CsCl Pd5Pu3 AuCu3 Символ Пирсона, пр.гр. hP6, РЬъ1ттс №16, P63/mcm cPl, РтЪт OC32, Cmcm cP4, РтЗт Параметры решетки, нм а 0,5365 0,8971 0,3806 0,988 0,4579 * — — — 0,804 — с 0,6778 0,6745 — 1,029 — Литература 1. Yatsenko S.P., Semyannikov A.A., Shakarov H.O., Fedorova E.G. // J. Less- Common Met. 1983 V. 90. N 1. P. 95—108. 2. Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соедине- соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с. Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К Печарский
78 In-Yb In-Yb. ИНДИЙ-ИТТЕРБИЙ Диаграмма состояния In—Yb построена в работе [1] и приведена на рис. 35. Методы получения сплавов и чистота компонентов не описаны. Исследование выполнено методами дифференциального термического, микроскопического и рентгеноструктурного анализов. поо ttoo 1000 900 ПК 800 793° Yb)^f 600 500 fOO 300 200 WO 0 613° \ 20 i 1 810^^ 0° У 690° in, ] / / / "/fffno tiaece) 1 ж /Об/" / 820° 1 \ 675° 60 I \ 890 s 1 \ \ бзо° 80 \ \ \ "V 100 \ \ 151° a n) -*• 1S6,63f° О 10 10 30 40 50 60 70 вО 90 700 Yb In,'A(am.) In Рис. 35. In-Yb
In-Yb 79 Два из пяти обнаруженных двойных соединений — Ybln2 и Ybln образуются с открытым максимумом при температурах 890 и 1067 °С соответственно, а три соединения, Yb5ln2, Yb2ln и Ybln3, — в резуль- результате перитектических реакций при температурах 810, 820 и 630 °С соответственно. Достоверно установленные нонвариантные реакции в системе In—Yb представлены в табл. 41 по данным работы [1]. la блица 41. Нонвариантные реакции в системе Реакция (pYb) » (<xYb) + Ж Ж Ж Ж Ж ж Ж » (aYb) + Yb5ln2 + Yb2ln » Yb5ln2 + Ybln » Yb2ln » Ybln + Ybln2 + Ybln2 » Ybln3 » Ybln3 + (In) Содержание In в фазах, -3; 12; 27; 30; 64; 86; -100; -2; -1; 33,33; 46; 50; 66,64; 75; In-Yb % (ат.) -7,5 28,6 28,6 33,33 60,64 75 100 Температура, °С 750 690 810 820 875 630 -154 Растворимости Yb в (In) практически нет. В (pYb) растворяется -3 % (ат.) In при 750 °С, в (aYb) при этой же температуре -2 % (ат.) In; при понижении температуры растворимость In в (aY) умень- уменьшается и становится незаметной при 600 "С. Все соединения, кроме Ybln, обладают узкими областями гомоген- гомогенности. Область твердого раствора на основе фазы Ybln при пониже- понижении температуры от точки плавления до 820 °С увеличивается, затем уменьшается и при температуре ниже 600 "С становится практически постоянной в пределах около 49—50 % (ат.) In. У соединения Yb2ln найдено полиморфное превращение при температуре 675 °С с по- помощью метода дифференциального термического анализа, не под- подтвержденное другими методами. На диаграмме состояния это превра- превращение намечено штриховой линией. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 42 по данным работ [1,2].
80 In—Yb, In-Zn Таблица 42. Кристаллическая структура соединений системы In—Yb Соеди- Соединение Ybjln2 Yb2ln Ybln Ybln2 Ybln3 Прото- Прототип - Co2Si CsCl Caln2 AuCu3 Символ Пирсона, пр.гр. —, ДЗс оРП, Рпта сР2, Ртгт hP6, Р63/ттс сРА, РтЪт Параметры решетки, а 0,947 0,7072 0,38204-0,38076 0,38124-0,38071 0,48908 0,46145 Ь — 0,5340 — — — - нм с 5,405 0,9866 — — 0,76406 - Примечание — — Отжиг при тем- температуре 800 "С Отжиг при тем- температуре 300 "С — - Литература 1. McMasters O.D., Nipper C.L., Gschneidner, Jr.,K.A. // J. Less-Common Met. 1971. V. 23. N3. P. 253-262. 2. Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соедине- соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с. А. С. Адамова In-Zn. ИНДИЙ-ЦИНК Диаграмма состояния In—Zn исследована в работах [1—8] метода- методами термического, микроструктурного, рентгеновского и термодинами- термодинамического анализов. Она представляет собой диаграмму эвтектического типа с небольшой взаимной растворимостью компонентов в твердом состоянии. Данные различных авторов отличаются положением эвтектической точки в системе и величиной взаимной растворимости металлов в твердом состоянии. На рис. 36 приведена обобщенная диаграмма состояния системы In—Zn, построенная в работе [9] с учетом всех литературных экспе- экспериментальных данных, а также термодинамических расчетов. По данным работы [9], эвтектика в данной системе кристаллизуется при температуре 143,5 °С и содержании Zn в эвтектической точке 3,8 % (ат.) или 2,2 % (по массе). Максимальная растворимость Zn в (In) при эвтектической температуре равна 2,06 % (ат.), максимальная растворимость In в (Zn) предположительно составляет 0,12 % (ат.) [9]. Твердые растворы (In) и (Zn) имеют соответственно тетраго- тетрагональную и ГПУ решетки.
In—Zn 81 Zn, % (no массе) 20 40 BO BO 100 400 3S0 300 250 200 756,634° 150 100 / In) i- Ж . n) U3Л —— 4 " (Zn 13,58' 0 Ю 20 30 40 50 SO 10 80 90 Ю0 In 277,% (am.) In Рис. 36. In—Zn Сведения о температуре эвтектики и содержании Zn в эвтектике приведены в табл. 43. Таблица 43. Концентрацией температура эвтектики в системе In—Zn Содержание Zn в эвтекти- эвтектике, % (по массе) -4,0 4,27 2,8 2,0 1,8±0,1 2,2 Температура эвтектики, °С 143,5 141,5 143,5 - 144±1 143,5 Источник [1] [2] [3] [5] [6] [8] Растворимость Zn в (In) находится в пределах 0,2 [6] — 1,2 % (по массе) [3], а растворимость In в (Zn) — < 0,1 [3] — 3,12 % (по массе) [2]. По данным работы [9] в системе In—Zn присутствует промежу- промежуточная фаза InZn8, кристаллическая структура которой отлична от структур Zn и In.
82 In-Zn, In-Zr Литература 1. Wilson C.L., Peretti E.A. // Ind. Eng. Chem. 1936. V. 28. P. 204-205. 2. Valentiner S. // Z. Metallkunde. 1943. Bd. 35. S. 250-253. 3. Rhines E.N., Grode A.H. // Trans. AIME. 1950. V. 188. P. 890-891. 4. Carapella S.C., Peretti E.A. // Trans. AIME. 1950. V. 188. P. 890—891. 5. Svirbely W.J., Selis S.M. // J. Amer. Chem. Soc. 1953. V. 75. P. 1532-1535. 6. Oelsen W., Zflhlke P. // Archie Eisenhiittenwesen. 1956. Bd. 27. S. 743—752. 7. Марченко Л.А., Терехова Л.С. // Вестник Харьковского политехнического института. 1968. № 32. С. 24. 8. Nishimura G.S., Fidler R.S., Taylor R.M., Smith R.W. // Can. Met. Quart. 1969. V. 8. P. 319-322. 9. Dutkiewicz J., Zakulski W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 3. P. 284-289. Н.П. Абрукина In-Zr. ИНДИЙ-ЦИРКОНИЙ Строение сплавов системы In—Zr в области концентраций 0—26 % (ат.) In и интервале температур 550—1300 °С исследовали в работе [1]. Сплавы готовили дуговой плавкой из йодидного Zr чистотой 99,95 % и In чистотой 99,99 %, исследовали металлографическим методом. Диаграмма состояния In—Zr приведена на рис. 37 в соответствии с данными работы [1] в области концентраций 74—100 % (ат.) Zr. In повышает температуру превращения. «Zr » PZr. При температуре 1003±20 °С происходит перитектоидная реакция (pZr) + у » (aZr) (у — это фаза на основе соединения Zr3ln). Растворимость In в (PZr) при температуре перитектоидной реакции равна 9,3 % (ат.), макси- максимальная растворимость в (aZr) — 10,1 % (ат.). Даже незначительное количество примесей приводит к появлению трехфазной области (aZr) + (PZr) + у вместо перитектоидной горизонтали. Фаза на основе Zr3ln имеет область гомогенности 77,6—73,9 % (ат.) Zr [1], согласно данным работы [2] сплав, содержащий 72 % (ат.) Zr, также нахо- находится в пределах области гомогенности после отжига при 800 °С в течение 65 ч. По-видимому, фаза на основе Zr^In плавится конгруэн- конгруэнтно и с твердым раствором на основе pZr образует эвтектику при концентрации -79—78 % (ат.) Zr. В системе найдены также соедине- соединения Zr2ln, Zrln2, Zrln и Zrln3 13—5]. Соединение Zrln было обнаружено в сплаве эквиатомного состава после отжига при 920 °С, а в сплаве, содержащем 55 % (ат.) Zr и 45 % (ат.) In, после отжига при 700 °С в равновесии находились Zr2ln и Zrln2. Поэтому был сделан вывод о существовании Zrln только при высоких температурах. Не исключается возможность стабилизации Zrln примесями, например, О [4]. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 44.
In-Zr 83 0 10 21 -Zrin \ — Zr,'/, (no пассе) 30 10 SO -Zrin \ _i и _i i -> 4 I — i (¦ f : \ — 80 X \ 1 mat го 100 1 zr) 90,7 7%K \hzr) \ \ вез" t,V 1300 1200 1100 1000 900 800 700 600 500 WO 300 0 10 20 30 tO 50 SO 10 вО 90 100 In Zr,'/.(am.) Ir Рис. 37. In—Zr Таблица 44. Кристаллическая структура соединений системы In—Zr Соединение Zrln3 Zr2ln* Zrin Zrln2 Zrln3 (HT) Zrln3 (ВТ) Прототип AttCiij — Си HfGa2 ZrAl3 TiAlj Символ Пирсона, пр.гр. сР4, РтЪт — cFA, Fm3m tB4. IAjamd (/16, /4/mmm H8, ] 4/mmm 'Тетрагональная сингония. Параметры a 0,446 0,442 0,4418 0,4385 0,4303 0,4238 эешетки, им с — 0,446 - 2,723 1,894 0,9786 Источник [6] [3] [4] [4,5] [4,5] [4,5]
84 In-Zr, [r—La Согласно анализу [7] с использованием уравнений Гильдеб- ранда — Мотта предположено существование в системе In—Zr области несмешиваемости в жидком состоянии. Литература 1. Betterton J.O., Noyce W.K. // Trans. AIME. 1958. V. 212. P. 340-342. 2. Anderko К. // Z. Metallkunde. 1949. Bd. 49. N 4. S. 165-172. 3. Schubert K., Meissner H.G., Raman A., Rossteutscher A. // Naturwissenschaften. 1964. Bd. 51. N 12. S. 287. 4. Raman A., Schubert K. // Z. Metallkunde. 1965. Bd. 56. N 1. S. 44-52. 5. Schubert K., Frank K., Gohle R. u a. // Naturwissenschaften. 1963. Bd. 50. N 2. S. 41. 6. Schubert K., Meissner H.G., PStzschke M. et al. // Naturwissenschaften. 1962. Bd. 49. N 3. S. 57. 7. Dasarathy С // Trans AIME. 1969. V. 245. N 9. P. 2015-2019. JI.A. Третьяченко Ir-K. ИРИДИЙ-КАЛИЙ Диаграмма состояния Ir—К не построена. Имеются сведения о том, что при выдержке проволоки из Ir диаметром 4 мм в расплавленном К при температурах 110 и 260 "С в течение 6 ч никакого взаимодействия между Ir и К не обнаружено. Литература 1. Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976, Т.З. 815 с. А. С. Адамова Ir-La. ИРИДИЙ-ЛАНТАН Диаграмма состояния (рис. 38) построена на основании данных дифференциального термического анализа и измерения температуры плавления с помощью оптического пирометра, микроструктурного и рентгеноструктурного анализов [1]. Диаграмма состояния Ir—La характеризуется образованием десяти соединений и малой взаимной растворимостью компонентов друг в друге. Диаграмма состояния системы в интервале концентраций 0—50 % (ат.) Ir построена на основании термического анализа. Обнаруженные в этой области соединения IrLa^i IrL^, IrgLa^, 1г2Ьаз и 1^1л образуются по перитек- тическим реакциям при температурах 820, 1000, 1140, 1165 и 1180 °С соответственно и имеют узкие области гомогенности. Соединение Ir2La образуется, вероятно, конгруэнтно при темпера- температуре -2520 "С. Установлено эвтектическое взаимодействие Ж « (pLa) + IrLa4 при температуре 730 °С и содержании 93 % (ат.) La.
Ir-La 85 W La,% (no массе) 20 30 40 50 60 70 60 90 100 2500 2000 1500 p /000 500 ¦24W- ч \ 1 1 1 - i *• и" ! 1 О *- -а ч fcy 1 2520° \ \ \ .л 1 1165" К \ 1140° к ж I 1000° t 730" 93±2 91в° OSS" О 10 20 30 40 50 ВО 70 80 90 100 Ir la,%(am) ia Рис. 38. Ir-La Кристаллическая структура установлена только для соединений Ir3La, Ir7La2, Ir5La, Ir2La и приведена в табл. 45. Таблица 45. Кристаллическая структура соединений системы Ir—La Соединение Ir3La Ir7La2 Ir5La Ir2La Прототип NijPu Ni7Ce2 Cu5Ca Cu2Mg Символ Пирсона, np.rp. —, Ют W36, Р63/ттс hP6, P6/mmm cF24, FcfS m Параметры a 0,5370 C) 0,538 (r) 0,5399 C) 0,7686 решетки, нм с 2,634 (I) 2,582 B) 0,4203 C) — Источник [1,2] [1,2] [1,2] [3] Литература 1. Дмитриева В.Н., Воробьев В.Д., Вареха Л.М. и др. // Металлофизика. 1974. Вып. 52. С. 121-123. 2. Воробьев В.Д., Мельникова В.А. // Кристаллография. 1974. Т.19. № 3. С 642-643. 3. Compton V.B., Matlhias B.T. // Acta Crystallogr. 1959. V. 12. P. 651-654. В. П. Полякова
86 Ir-Li, Ir-Lu Ir-Li. ИРИДИЙ-ЛИТИЙ Диаграмма состояния Ir—Li не изучена. В работе [1] синтезировали отдельные химические соединения Ir с Li, и с помощью рентгеновского и нейтронографического анализов была изучена их структура. Кристаллическая структура синтезированных соединений Ir с 1л, по данным работы [1], представлена в табл. 46. Оба соединения имеют область гомогенности. Таблица 46. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Li Соединение IrLi Ir3Li Прототип RhLi Символ Пирсона, пр.гр. hP2, Р6т2 о/8, 1тт2 Параметры решетки, нм а 0,26490- 0,26505 0,26724- 0,26722 Ь 0,86969- 0,86933 с 0,43968- 0,43989 0,46706- 0,46700 Литература 1. Donkersloot H.C., Van Vucht J.H.N // J. Less-Common Met. 1976. V. 50. N 2. P. 279-282. Л.Л. Зусман Ir-Lu. ИРИДИЙ-ЛЮТЕЦИЙ Фазовые равновесия в системе не исследовались. Известно о существовании в системе соединений: Lulr, Lulr2 и LuAt2 [I, 2, Ш]. Их кристаллическая структура представлена в табл. 47. Таблица 47. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Li Соедине- Соединение Lulr2 Lulr Lu5lr2' Прототип MgCu2 CsCl Символ Пирсона, пр.гр. CF24, Fd3m сР2, РтЪт — Моноклинная сингония, Р ~ 96 Параметры решетки, нм а 0,7462 0,3332 1,5062 Ь — — 0,6279 с — — 0,7073 ,94°. Источник [1,Ш] [1,Ш] [1,2]
Ir—Lu, Ir—Mg 87 Литература 1. Благородные металлы: Справочник / Под ред. Е.М. Савицкого. М.: Металлур- Металлургия. 1984. 592 с. 2. Le Roy J., Paccard D., Moreau J.-M. // Less-Common Met. 1980. V. 72. N 1. P. 11-15. В.П. Полякова Ir-Mg. ИРИДИЙ-МАГНИЙ В работе [1] методами термического, рентгеновского и микрос- микроструктурного анализов исследовали диаграмму состояния Ir—Mg со стороны Mg — до 75 % (по массе) 1г. Термический анализ сплавов проводился лишь до концентраций 1г 16 % (по массе). Со стороны Mg диаграмма состояния (рис. 39) характеризуется эвтектическим превращением, протекающим при 615 °С. Концентрация эвтектичес- эвтектической точки, установленная экстраполяцией кривой ликвидуса до эвтектической горизонтали, составляет около 20,7 % (по массе) Ir или 3,2 % (ат.) 1г. Растворимость Ir в твердом Mg не превышает 1,4 % (по массе) или 0,18 % (ат.) [Ш]. В системе Ir—Mg установлено образование двух промежуточных фаз: С при концентрациях около 50 % (по массе) Ir и б при 72,5 % (по массе) Ir, отвечающей формуле Mg3lr. Высказывается также предположение о возможности образования фазы с формулой Mg4lr. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 48 по данным работы [1]. t,'c 650° BtO 620 BOO 0,5 Ir,'/ofam.) г 580 1 \ 1 \ \ \ 1 "^—(на) \ \ i 615° Ж Ч / 10,1 0 ¦10 15 20 1г,% (по пассе) 25 Рис. 39. Ir-Mg
88 Ir—Mg, Ir—Mn Таблица 48. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Mg Соединение С* 8 (Mg3lr) Прототип Na3ln 'Кубическая сингония. Символ Пирсона, пр.гр. ЛР8, РЬ31ттс Параметры решетки, нм а 2,012 2,010 0,4549 с 0,8229 Примечание При концентрации 50 % (по массе) Ir При концентрации 52 % (по массе) Ir Литература 1. FerroR., Rambaldi G., Capelli R. // J. Less-Common Met. 1962. V. 4. N 1. P. 16-23. Л.Л. Рохлин. Ir-Mn. ИРИДИЙЫМАРГАНЕЦ Диаграмма состояния Ir—Mn полностью не построена. Рентгеног- Рентгенографическими и металлографическими исследованиями в работе [1] установлены границы фазовых областей (рис. 40). Растворимость Мп в (Ir) составляет 48 % (ат.) при 1350 °С и уменьшается до 41 % (ат.) при 650 °С. Промежуточная фаза pj .0 1020 30 40 50 60 Ir, % (по пассе) 70 80 1300 1100 300 727° 700 500 300 О Ю 20 30 40 50 ВО Мп Ir, % (am.) 70 ВО ЭО 100 1 Г -1246° - пзв° г 1100° ; 1 i i (тип) Мп) / 1 1 1 1 Г'Мп _] п 1 ] \ И \ \ Рг \ \ \ \ \ \ \ 1 • 1 1 1 1 1 1 1 (ir) 100 Ir Рис. 40. Ir—Mn
Ir—Mn, Ir—Mo 89 существует в интервале концентраций -50—64 % (ат.) Мп. При температуре выше 940 °С, по данным металлографических исследо- исследований, существует высокотемпературная модификация, вероятно, со структурой типа CsCl. Максимальная растворимость 1г в (уМп) составляет 32,5 % (ат.) в (рМп) -2,5 % (ат.) и в (аМп) -4,5 % (ат.). В твердом растворе на основе уМп при температуре ниже 900 °С вблизи состава Mn3lr происходит упорядочение с образованием фазы у'Мп. Кристаллическая структура промежуточных фаз представлена в табл. 49. Таблица 49. Кристаллическая структура соединений системы In—Мп Соедине- Соединение р; у' Прото- Прототип AuCu3 Тетрагональная Символ Пирсона, пр.гр. сР4, РтЪт сингония. Параметры решет- решетки, нм а 0,273 0,3776 0,3794 с 0,370 Примечание При концентрации 50 % (ат.) Мп [1] При концентрации 79,4 % (ат.) Мп, отжиг при 500 "С [1] При концентрации 70 % (ат.) Мп, отжиг при 500 "С [1] Литература 1. Raub E., Mahler W. // Z. Metallkunde. 1955. Bd. 46. S. 282-290. 2. Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т.З. 815 с. А.Л. Татаркина Ir-Мо. ИРИДИЙ-МОЛИБДЕН Диаграмма состояния (рис. 41) построена на основании данных микроструктурного, рентгеновского, микрорентгеноспектрального анализов, измерения твердости и определения температуры плавле- плавления. Сплавы выплавляли из Ir и Мо чистотой * 99,9 % (по массе) [1—8]. В системе существуют четыре промежуточные фазы: Molr3, е, о и Мо31г, а также области твердых растворов на основе иридия (Ir) и молибдена (Мо). При температуре 1610±10 °С фаза е претер- претерпевает упорядочение е » Molr.
90 lr-Mo t°C 0 10 20 30 40 SO 2800 2SOO 2400 2447' 1200 О Mo Рис. 41. Ir—Mo Нонвариантные реакции в системе Ir—Mo представлены в табл. 50 по результатам работ [1—8]. Таблица 50. Нонвариантные реакции Реакция Ж + (Мо) - Мо31г Ж + Мо31г - о о « Мо31г + с Ж « о + с с « Mo3lr + Molr с « Molr + Molr3 Ж + Molr3 « с Ж + (Ir) - Molr3 Содержание 30; 30,5; 29; 31; 43; -56; 58; -67; в системе Ir в фазах, 16; 25; 25; 29; 25; 51; -63; 78; Ir-Mo % (ат.) 25 29 38 37 49 -66 60 75 Температура, °С 2110±10 2095±15 1975±5 2080±5 -1400 -1420 2270 2300 Граница растворимости Ir в (Мо) в интервале температур 1327— 2109 °С может быть описана уравнением In* = -5,9 + 0,81пГ - 5380/7, где х — атомная доля Ir; T — температура, К.
Ir-Mo 91 Растворимость Мо в (Ir) изменяется с температурой. Богатая Мо граница фазы е может быть описана уравнением: 1пх = —1,37+(—900/Г) б интервале температур A400 ± 100 — - 2080 ± 5) °С; богатая Ir граница фазы е: Ых = —0,38 — 330/7 в интервале температур A427 ± 100 — — 2270 ± 20) °С. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 51. Таблица 51. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Мо Соедине- Соединение Mo3lr а (Мо71г3) Е Molr Molr3 Прото- Прототип Cr3Si oFeCr Mg P'AuCd SnNi3 Символ Пирсона, пр.гр. сРЪ, Pmin tP30, Р42/тпт hP2, Р6г/ттс оЯ4, Рпта hPS, Р63/ттс Параметры решет- решетки, нм а 0,49790 0,49680 0,9631 0,964 0,2784 0,2770 0,2770 0,2749 0,2745 0,4429 0,5487 с 0,4957 0,496 0,4482 0,4450 0,4424 0,4389 0,4383 0,2752 0,4385 Примечание При концентрации Ir, % (ат.): 22 [4] 25 [4] 28 [2, 4, 9, 10] 29 [2, 4, 9, 10] 38 [2, 4, 9, 10) 45 [2, 4, 9, 10) 51 [2, 4, 9, 10] 70 [2, 4, 9, 10] 75 [2, 4, 9, 10] [4] [6] Литература 1. Raub Е. // Z. Metailkunde. 1954. Bd. 45. S. 23-30. 2. Knapton A.G. // J. Inst. Mel. 1958-1959. V. 87. P. 28-32. 3. Raub E. // J. Less-Common Met. 1959. V. 1. P. 3-18. 4. Michalik S.J., Brophy J.H. // Trans. AIME. 1963. V. 227. P. 1047-1053. 5. Raub E. // Z. Metallkunde. 1964. Bd. 55. N 4. S. 195-199. 6. Giessen B.C., Jaehnigen U., Grant N.J. // J. Less-Common Met. 1966. V. 10. P. 147-150. 7. Knapton A.G. // Constitution of Binary Alloys. Ohio: Metal Park, 1973. P. 312; 365. 8. Brewer L,, Lamoreaux R.H. // Atomic Energy Rewiew, Issue N 7. Molybdenum: Physico-Chemical Properties of its Compounds and Alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency, 1980. P. 195—356. 9. Brucl C.E. // Monatsh. Chem. 1972. Bd. 103. P. 820-830. 10. Spooner F.J., Wilson C.G. // Acta Crystallogr. 1964. V. 17. P. 1533-1538. К.Б. Поварова
92 Ir—N, Ir—Na, Ii^-Nb Ir-ЧЧ. ИРИДИЙ-АЗОТ Диаграмма состояния Ir—N не построена. Ir, по-видимому, не соединяется с N и не растворяет его, так как при нагреве Ir в N2 без примеси О2 при 1500—2150 °С не обнаружены потери массы. Не наблюдается поглощения N и при нагреве тонкоизмельченного Ir на воздухе при 900—1040 "С [1]. Литература 1. Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т.З. 815 с. А.С. Адамова Ir-Na. ИРИДИЙ-НАТРИЙ Диаграмма состояния Ir—Na не построена. Есть сведения, что Ir в виде проволоки диаметром 4 мм не реагирует с жидким Na при нагреве в течение 6 ч при температурах 150 и 300 °С [1]. Результаты прогноза образования химических соединений при помощи расчета на ЭВМ указывают на то, что в системе Ir—Na должны существовать соединения Ir3Na, Ir2Na, IrNa, IrNa2 и IrNa3 [2-5]. Литература 1. Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т.З. 815 с. 2. Савицкий Е.М., Девингталь Ю.В., Грибуля В.Б. // Доклады АН СССР. 1968. Т.183. № 5. С. 1110-1112. 3. Савицкий Е.М., Девингталь Ю.В., Грибуля В.Б. // Доклады АН СССР. 1969. Т. 185. №3. С. 561-563. 4. Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. // Доклады АН СССР. 1970. Т.190. № 5. С. 1147-1150. 5. Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. // Доклады АН СССР. 1972. Т.206. № 4. С. 848-851. А.С. Адамова Ir-Nb. ИРИДИЙ—НИОБИЙ Диаграмма состояния Ir—Nb (рис. 42) построена по данным метал- металлографического и рентгеновского анализов сплавов, приготовленных из Nb чистотой 99,8 % (по массе) и Ir чистотой 99,9 % по массе [1]. Температура солидуса в некоторых случаях определена с,помощью оптического пирометра. В системе Ir—Nb образуются пять промежуточных фаз: Nb3lr, a, etj, а? и Nblr3. Температуры плавления Nb,Ir и Nblr3 — около 2130 и 2440 °С соответственно. Фазы а, а1? а2 образуются по перитекти- ческим реакциям соответственно при -2060, -1900 и -1985 °С. Эвтектические реакции Ж •* (Nb) + Nb3lr, Ж « а + at, Ж •» Nblr3 + + (Ir) протекают при температурах 2110, 1840 и 2400 °С соответ- соответственно.
93 t~C 2500 2400 2300 2200 2100 2000 1900 1800 1700 1600 1500 1400 Ir, % (no массе) 0 10 20 SO 40 50 60 70 75 80 85 30 95 100 >2489 ^\ \ \ о \ \ «?* 112 2U (Nb) Ц Zl 1 \ 29) » -206С S3 J \ Hi а Ж > / 1 1 vX 45 52 а,-- • «Z / j \ I \2400" f 80k \84 \ Г 1 1 1 1 1 1 1 (Ir) 0 10 20 30 40 50 SO 70 80 90 100 Nb Ir,%(am.) Ir Рис. 42. Ir-Nb Кристаллическая структура соединений по данным работы [1] представлена в табл. 52. Твердый раствор на основе Nb в зависимости от содержания в нем Ir имеет следующие параметры решетки [2]: Содержание Ir, % (ат.). . Параметр решетки а, нм. 0 4,8 7,2 0,3301 0,3285 0,3273 Твердый раствор на основе Ir в зависимости от содержания в нем Nb имеет следующие параметры решетки [2]: Содержание Nb, % (ат.). Параметр решетки а, нм. 0 5 10,3 0,3839 0,3850 0,3862
94 Ir-Nb, Ir-Nd Таблица 52. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Nb Соеди- Соединение Nbjlr а «1 «2 Nblr3 Прото- Прототип Cr3Si aFeCr AuCu — CujAu Символ Пирсона, пр.гр. сРЬ, РтЗп tP3O, Р42/тпт tP2, Р4/тпт Ртст сР4, РтЗт Ромбическая сингония. Параметры решетки, нм а 0,51323C) 0,98888D) 0,4027B) 0,2823A) 0,3889B) Ь — — — 0,4818B) с — 0,5065B) 0,3863B) 1,3619 Примечание При концентрации Ir, % (ат.): 25 34,9 52,5 — 75 Литература 1. Giessen B.C., Koch R., Grant N.J. // Trans. AIME. 1964. V. 230. P. 1268-1273. 2. Giessen B.C., Grant N.J. // Acta Crystallogr. 1964. V. 17. P. 615-616. EM. Шефтель ir-m иридий^еодим Диаграмма состояния системы не построена. Исходя из анализа известных диаграмм состояния Ir с РЗМ, следует ожидать малой взаимной растворимости компонентов друг в друге и образования в системе семи — девяти промежуточных фаз. Известно о существова- существовании в системе соединений Ndlr, [2] и Nd5lr2 [3] и предполагается существование соединения Nd7Lr3 И] • Кристаллическая структура соединений системы Ir—Nd приведена в табл. 53. Таблица 53. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Nd Соедине- Соединение Ndlr2 Nd5lr2* Nd7lr3 *P - 96, Прототип MgCu2 MgjC2 Th7Fe3 7°. Символ Пирсона, пр.гр. с/24, Fd3m — hP20, P63mc Параметры решетки, нм а 0,7605 1,6413 Ь - 0,6584 с - 0,7309 Источник [2] [3] [4]
Ir-Nd, /r-M 95 Литература 1. Благородные металлы: Справочник / Под ред. Е.М. Савицкого. М.: Металлур- Металлургия. 1984. 592 с. 2. Compton V.B., Matthias B.T. // Acta Crystallogr. 1959. V. 12. N 7. P. 651-654. 3. Le Roy J., Paccard D., Moreau J.-M. // Less-Common Met. 1980. V. 72. N 1. P. 11-15. 4. Olcese G.L. // J. Less-Common Met. 1973. V. 33. N 1. P. 71-81. В.П. Полякова Ir-Ni. ИРИДИЙ-НИКЕЛЬ Методами рентгеновского анализа, измерения магнитной воспри- восприимчивости, электронной теплоемкости и температуры Дебая сплавов установлено, что Ir и Ni обладают неограниченной растворимостью в жидком и твердом состояниях [1, 2]. Сплавы системы Ir—Ni во всем интервале составов имеют ГЦК структуру [1]. Параметры решетки сплавов с 50 и 75 % (ат.) Ir, отожженных при 800 °С в течение 7,5 месяцев, составляют а = 0,3711 нм и а = 0,3785 нм соответственно [2]. В работе [3] при исследовании системы Ir—Ni методом диффузи- диффузионных слоев было обнаружено явление упорядочения в твердом состоянии с образованием трех фаз: Ni3lr, Nilr, Nilr3 (рис. 43). Диффузионную пару получали специальным методом сварки с ис- использованием кратковременно действующих давлений и отжигали при 80—1300 °С. Образцы после отжига исследовали методами мик- микроструктурного, рентгенофазового и микрорентгеноспектрального анализов. Литература 1. Bucher E., Brinkman W.F., Maita J.P., Cooper A.S. // Phys. Rev. 1970. V. 1. P. 274-277. 2. Raub E., Roschel E. // Z. Metallkunde. 1970. Bd. 61. S. 113-115. 3. Архангельская О.В., Куприна В.В., Полкопина О.Ф. Диаграммы состояния в материаловедении: Сб. статей. Киев: Наукова Думка, 1984. С. 106—111. А.Л. Татаркина
96 Ir-Ni Ir. ' 0 2O 40 60 t, С 24OO 23OO 22OO 210O 20O0 19OO Г8ОО 17OO 1SO0 15OO 1400 13OO 7200 1100 WOO 9OO 800 Рис. 43. i / 455 1 / О J j 1 \ W 1 1 Ж / 0 Ю 2О SO 4 Nl Ir-Ni Vo (по массе) 80 4 У (NL 1 У s У ir) / II n II jj j 1 90 100 I / I I \ I i г у / / 0 5O БО 7О 80 90 WO Ir, V» fam.) Ir
Ir-O, Ir-Os 97 Ir-O. ИРИДИЙ^СИСЛОРОД В системе Ir—О существует одно соединение в твердом состоя- состоянии — 1гО2 [1]. Его образование наблюдалось при окислении Ir при температурах выше 600 °С. Образование пленки 1гО2 на Ir при нагреве до 550 "С наблюдалось после выдержки в течение 18 ч, при нагреве до 600 °С — через 45 мин, а при нагреве до 700 "С — через 90 с. При нагреве соединение 1гО2 разлагается: после отжига при 750 и 850 °С наряду с линиями оксида на рентгенограммах обнаружены также линии Ir, а после отжига при 900 °С — только линии Ir [2]. В работе [1] показано, что при нагреве Ir и 1гО2 в токе О2 при 1130—1150 °С происходит их улетучивание с образованием газообраз- газообразного 1гО3, который устойчив до 1700 "С. При нагреве Ir в токе О2 возможно также образование газообразного оксида 1г2О3 [2]. Соединение 1гО2 имеет структуру типа ТЮ2 (символ Пирсона tP6, пр.гр. Р421тпт, параметры решетки а = 0,450 нм, с = 0,315 нм [3], а = 0,4983 нм, с = 0,3154 нм [4]. Литература 1. Schafer H., Heitland H.J. // Z. Anorg. All. Chem. 1960. Bd. 304. S. 249-265. 2. Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т.З. 815 с. 3. Schneider SUL, Waring J.L., TresslerR-E. // J. Res. Natl. Bur. Siandards A. 1965. V. 69. P. 245. i JI.E. Шелимова Ir-Os. ИРИДИЙ-ОСМИЙ Диаграмма состояния Ir—Os (рис. 44) построена в работе [1] на основании данных металлографического, пирометрического и качес- качественного рентгенофазового анализов. Сплавы выплавляли в дуговой печи из исходных компонентов Ir и Os чистотой 99,8 % (по массе). Диаграмма состояния является системой простого перитектического типа с широкими областями твердых растворов на основе компонентов. Перитектичесхая реакция протекает при 266О±35 °С. Взаимная растворимость компонентов мало изменяется с температурой. При 2200 °С растворимость Os в (Ir) и Ir в (Os) составляет 42 и 36 % (ат.) соответственно. По дан- данным работы [2], растворимость Ir в (Os) значительно меньше. Литература 1. Reiswig R.D., Dickinson JM. II Trans. AIME. 1964. V. 230. P. 469—472. 2. Geballe Т.Н., Matthias B.T., Compton V.B. et all. // Phys. Rev. 1963. V. 129. P. 182-183. JI.E. Шелимова
98 Ir-Os а го t °с 28OO 26OO 24-О О 2ООО fffoO 16 О О f4OO f2OO tooo (Ir) -< OS. ', '<. Cnc 4О 6О TSO ± ^/ / / I 1 \ 80 10 у ( 9s) 7ОЗЗ' —'"? О 1O 2O JO UO SO SO 7O 8O SO tOO In Os, a/° farn) OS Рис. 44. Ir-Os
Ir~P 99 Ir-P. ИРИДИЙ-ФОСФОР Диаграмма состояния 1г—Р (рис. 45) построена с помощью методов рентгеновского анализа, измерения упругости пара и высокотем- высокотемпературной металлографии [1, 2]. Р, % (по пассе) 10 20 30 40 50 SO S0100 2447° 2000 1500 1000 500 ч \ \ \ \ Or) \ \ \ \ 1262" Ж С 1 -• i ! 1 Г 1 1 О /0 20 30 40 SO SO 70 80 30 ЮО Ir P,"U(am.) P Рис. 45. Ir—P В системе установлено существование трех фосфидов: 1г2Р, 1гР2 и 1гР3. Соединение 1г2Р плавится конгруэнтно при температуре между 1310 и 1360 "С [1], образует с (Ir) эвтектику при содержании 24 % (ат.) Р и температуре 1262 "С [2]. Соединение 1гР2 устойчиво до 1230 °С. Соединения Ir с Р получали под давлением прямым синтезом при нагреве до 1100 °С порошков Ir с красным Р в эвакуи- эвакуированных и запаянных ампулах [4, 5]. Кристаллическая структура фосфидов Ir представлена в табл. 54.
100 Ir-P, Ir-Pa, lr-Pb Таблица 54. Кристаллическая структура соединений системы Ir-P Соеди- Соединение Ir2P 1гР2 1гР3 Прото- Прототип CaF2 RhP2 CoAsj Символ Пирсона, пр.гр. сП 2, Fm3m тР\2, РУс с/32, 1пв Параметры решетки, нм а 0,5546 0,5543 0,5546 0,55457 0,55453 0,8015 0,80151 Ь 0,57906 0,57915 с 0,58500 0,58494 Примечание U1 {5] При концентрации 34,2 % (ат.) Р {41 р-111,600° F1 Р - 111,575° {71 15] [8] Литература 1. SaffgeK.H., Heimbrecht M., Biltz W. // Z. Anorg. All. Chem. 1940. Bet. 243. S. 297-306. 2. Reinacher G. // Rev. Met. (Paris). 1957. V. 54. P. 321-336. 3. Okamoto H. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 4. P. 413-415. 4. Zumbusch M. // Z. Anorg. All. Chem. 1940. Bd. 243. S. 322-329. 5. Rundguist S. // Nature. 1960. V. 185. P. 31-32. 6. Rundguist S. // Acta Chem. Scand. 1961. V. 15. P. 451-^»53. 7. Kjekshus A. // Acta Chem. Scand. 1971. V. 25. N 2. P. 411—422. 8. Rundguist S., Ersson N.O. // Arkiv Kemi. 1969. Bd. 30. N 1-2. S. 103-104. A.C. Адамова Ir-4>a. ИРИДИЙ-ПРОТАКТИНИЙ Диаграмма состояния Ir—Pa не построена. По результатам про- прогноза химических соединений с помощью ЭВМ в системе Ir—Pa предположили существование соединений 1г5Ра и 1г2Ра со структура- структурами типа фаз Лавеса, а также соединений Ir3Pa, IrPa и 1гРа3 [1]. Литература 1. Savitskii E.M., Gribulya V.B. Application of Computer Technigues in the Predicting of Inorganic Compounds. New Delhi: Oxoman Press Pyt. Ltd, 1985. 206 p. А.Л. Татаркина Ir-РЪ. ИРИДИЙ-СВИНЕЦ Диаграмма состояния Ir—Pb не построена. Известно, что в этой системе по перитектической реакции образуется соединение IrPb. Соединение IrPb имеет гексагональную структуру типа NiAs (символ Пирсона hP4, пр.гр. РЬ^/ттс) с параметрами а = 0,3993 нм, с = = 0,5566 нм [1].
Ir-Pb, Ir-Pd 101 Результаты прогноза химических соединений с помощью ЭВМ указывают на возможность существования соединений Ir3Pb, Ir2Pb и IrPb2 со структурами типа фаз Лавеса, а также соединений Ir3Pb, IrPb и IrPb3 [2]. Литература 1. Pfisterer H., Schubert К. // Z. Metallkunde. 1950. Bd. 41. S. 358-367. 2. Savitskii E.M., Gribulya V.B. Application of Computer Technigues in the Predicting of Inorganic Compounds. New Delhi: Oxoman Press Pyt. Ltd, 1985. 206 p. А.Л. Татаркина Ir—Pd. ИРИДИЙ—ПАЛЛАДИЙ t °c 2000 J5SS° rsoo WOO 500 9 (Pi / 0 / ж У 20 ^^ Ir, '/.(am.) to 78 I / JT60° SO 1 во 1 J / / WO 7 / ! (Ir) \ \ \ \ \ О Г0 20, JO Рис. 46. Ir-Pd SO GO 70 SO SO 700 г, *А Ого пассе) Ir
102 Ir-Pd, Гг-Рт Система Ir—Pd исследована неоднократно [1—5], однако при этом построены разные диаграммы состояния. По мнению авторов работ [1, 2], Ir с Pd при кристаллизации образуют непрерывный ряд твердых растворов. При понижении температуры происходит распад твердых растворов на два. Критичес- Критическая точка распада отвечает температуре 1480 °С и концентрации 50,45 % (ат.) Ir. Растворимость Ir в (Pd) при 700 °С составляет ~3 % (ат.) и Pd в (Ir) - 6 % (ат.). По мнению авторов работ [3, 4], диаграмма состояния Ir—Pd является системой перитектического типа с двумя ограниченными твердыми растворами (рис. 46). Температура перитектической реак- реакции Ж + (Ir) « (Pd) равна 1760±25 °С, твердый раствор на основе Pd содержит 38 % (по массе) или 27 % (ат.) Ir, твердый раствор на основе Ir — 17 % (по массе) или 25 % (ат.) Pd. С понижением температуры растворимость Pd в (Ir) и Ir в (Pd) довольно резко падает, двухфазная область (Pd) + (Ir) простирается при 700 "С от 5 до 91 % (по массе) Ir. Литература 1. Немилов В.А., Видусова Т.А. // Известия сектора платины. 1950. Т.25. С. 142-148. 2. Raub E., ROschel Е. // Z. Metallkunde. 1964. Bd. 55. N 6. S. 320-321. 3. Тылкина М.А., Полякова В.П., Савицкий Е.М. // Журнал неорганической химии. 1962. Т.7. Вып.6. С 1471-1473. 4. Савицкий Е.М., Полякова В.П., Тылкина М.А. Сплавы палладия. М.: Наука, 1967. 216 с. В. П. Полякова Ir-Pm. ИРИДИЙ-ПРОМЕТИЙ Диаграмма состояния Ir—Pm не построена. На основании прогноза интерметаллических соединений с помощью ЭВМ в системе следует ожидать наличие соединений Ir5Pm, Ir2Pm, IrPm2, IrPm5 со структу- структурами типа фаз Лавеса, а также Ir3Pm, IrPm и 1гРт3 [1]. Литература 1. Savitskii E.M., Gribylya V.B. // Application of Computer Technigues in the Predic- Predicting of Inorganic Compounds. New Delhi: Oxoman Press Pyt. Ltd., 1985. 206 p. B.IJ. Полякова
lr—Pr 103 Ir-Pr. ИРИДИЙ—ПРАЗЕОДИМ Полная диаграмма состоя- , о_ ° ния неизвестна. Имеются дан- данные, что 1г снижает темпера- о7,„ туру плавления и температуру „ . полиморфного превращения Рг, а при температуре 729 °С и содержании 12,1 % (ат.) Ir в системе наблюдается эвтекти- ческая реакция Ж « (осРг) + + Pr5lr2 (рис. 47) [1]. Извес- тно о существовании в системе Ir—Pr кроме Pi*5*r2 еще двух соединений: Prlr2 и Pr7lr3. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 55. Ir, % (по пассе) 10 20 30 воо soo о г Рг б в ю гг Ir,'/a(am.) Рис- 47- 1г-р Таблица 55. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Рг Соедине- Соединение Pr5lr2- Ndlr2 Nd7lr3 Прототип м?5с2 MgCu2 Th7Fe3 *р = 96,6°. Символ Пирсона, пр.гр. С2/с FdZm hP20, Р63тс Параметры решетки, нм а 1,6538 0,7621 1,0043 Ь 0,6610 — с 0,7329 — 0,6312 Источник [2] [3] [4] Литература 1. Griffin R.B., Gschneider, Jr.,K.A. // Melall. Trans. 1971. V. 2. N9. P. 2517-2531. 2. Le Roy J., Paccard D., Moreau J.—M. // J. Less-Common Met. 1980. V. 72. N 1. P. 11-15. 3. Compton V.B., Matthias B.T. // Acta Crystailogr. 1959. N 12. P. 651-654. 4. Olcese G.L. // J. Less-Common Met. 1973. V. 33. N 1. P. 71-81. В.П. Полякова
104 Ir—Pt lr-P\. ИРИДИЙ-ПЛАТИНА Первое систематическое исследование системы Pt—1г было прове- проведено в работе [1] методом микроструктурного анализа и измерения свойств. По результатам работы сделано заключение об образовании непрерывных растворов в системе Pt—1г. Диаграмма состояния Pt—1г (рис. 48) построена на основании результатов микроструктурного, рентгеноструктурного и дилатомет- дилатометрического анализов [2]. Сплавы системы Pt—Ir кристаллизуются с образованием непрерыв- непрерывного ряда твердого раствора (Pt, Ir). При понижении температуры происходит его распад.на два твердых раствора at и а2. Максималь- Максимальная критическая температура распада твердого раствора отвечает 975 °С при содержании 50 % (ат.) Ir, пределы двухфазной области при 700 °С — 7 и 99 % (ат.) Ir. Сплавы Ir с Pt имеют ГЦК структуру типа Си (символ Пирсона cFA, пр.гр. Fnilm) [3]. Установлено го Ir, % (по массе) 40 60 80 100 2400 2200 2000 1800 1600 ftOO 1200 WOO 800 бао 0 10 ft Рис. 4& Ir—Pt IIII 1 1769' 1 i —¦— Ж —- — <** + «i (Pt, ir) «II 16s Z447' v — \ Z0 JO 40 SO 60 70 80 SO WO Ir, '/• (am) Ir
Ir—Pt, Ii^-Pu 105 также, что равновесное состояние в системе Pt—Ir в области сущес- существования двух фаз не достигается даже при выдержке в течение одного года [3]. В работе [4] изучены термодинамические свойства и параметры ГЦК решетки сплавов Ir с Pt. Из концентрационных зависимостей парциальных термодинамических потенциалов Гиббса, энтальпии и энтропии Ir в области 55—90 % (ат.) Ir сделан вывод о наличии купола распада в этой системе при температурах выше 1300 °С. Параметры кристаллической решетки твердых растворов (Pt, Ir) изменяются с отрицательным отклонением от правила Вегарда в интервале концентраций 0—65 % (ат.) Ir в положительную сторону [4]. Литература 1. Немилов В.А. // Известия сектора платины. 1929. Т.7. С. 13—20. 2. Raub E., Plate W. // Z. Metallkunde. 1956. Bd. 47. N 10. S. 688-693. 3. Raub E., Plate W. // Z. Metallkunde. 1957. Bd. 48. N 10. S. 529-^539. 4. Tripathi S.N., Chandrasckhariah M.S. // J. Less-Common Met. 1983. V. 91. N 2. P. 251-260. В.П. Полякова Ir—Pu. ИРИДИЙ—ПЛУТОНИЙ Диаграмма состояния Ir—Pu не построена. По результатам рентге- рентгеновского анализа в системе Ir—Pu установлено существование трех соединений: Pulr2, -Pu5lr3, ~Pu5Ir4 [1]. В справочнике [Ш] наибо- наиболее богатому Pu соединению приписана формула Pu3lr. Определена кристаллическая структура соединений Pulr2 и Pu5lr3, сведения по структуре приведены в табл. 56. Таблица 56. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Pu Соединение Pulr2 Рц51г3 Прототип MgCu2 W5Si3 Символ Пирсона, пр.гр. cF24, Fdlm tm, /4/(mem) *При концентрации 37,1 % (ат.) Ir. При концентрации 40,1 % (ат.) Ir Параметры решетки, нм а 0,7512-0,7528 1,1012* 1,1015" с 0,5727* 0,5621" Источник [1] [2] [2] Литература 1: Кутайцев В.И., Чеботарев Н.Т., Андрианов М.А. и др. // Атомная энергия. 1967. Т.23. № 6. С. 511-519. 2. CromerD. // Acta Crystallogr. В. 1974. V. 33. N 6. P. 1966-1977. АЛ. Татаркина
106 Ir-Ra, Ir-Rb, Ir-Re Ir-*a. ИРИДИЙ-РАДИЙ Диаграмма состояния Ir—Ra не построена. По результатам прогно- прогнозирования химических соединений с помощью ЭВМ в системе Ir—Ra предположительно существуют соединения Ir5Ra, Ir2Ra и IrRa5 со структурами типа фаз Лавеса, а также соединения Ir3Ra, IrRa, IrRa, HlrRa3 [1]. Литература 1. Savitskii E.M., Gribulya V.B. Application of Computer Technigues in the Predicting of Inorganic Compounds. New Delhi: Oxoman Press Pyt. Ltd., 1985. 206 p. А.Л. Татаркина Ir-Rb. ИРИДИЙ-РУБИДИЙ Данные о взаимодействии Ir с Rb в литературе отсутствуют. Результаты прогноза химических соединений с помощью ЭВМ указы- указывают на возможность существования в системе Ir—Rb химических соединений Ir2Rb и IrRb2 со структурами типа фаз Лавеса, а также соединений Ir3Rb, IrRb [1]. Литература 1. Savitskii E.M., Gribulya V.B. Application of Computer Technigyes in the Predicting of Inorganic Compounds. New Delhi: Oxoman Press Put. Ltd, 1985. 206 p. В.П. Полякова Ir-Re. ИРИДИЙ-4>ЕНИЙ Диаграмма состояния системы Ir—Re построена на основе изуче- изучения системы методами рентгеновского и металлографического анали- анализов, а также измерения температуры плавления с помощью оптичес- оптического пирометра, твердости и микротвердости фаз. Чистота исходных металлов Ir и Re равна 99,8 % по массе [1]. Система Ir—Re является диаграммой перитектического типа с двумя ограниченными твердыми растворами (рис. 49). Химических соединений в системе не обнаружено. При температуре 2800±25 °С имеет место перитектическая реакция Ж + (Re) •* (Ir). Сплавы в области (Ir) обладают ГЦК решеткой с параметром а, уменьшаю- уменьшающимся от 0,38312 нм для Ir до 0,365 нм для сплава Ir с 28 % Re. Растворимость Re в (Ir) при перитектической температуре составляет
Ir—Re, Ir—Rh 107 3000 2800 2600 2W 2Ш 2200 2000 1800 1600 U/00 1200 10 Re, °/o (по массе) 20 JO 40 SO SO 70 80 90 100 1000 (Ir) I 7^' у -,- n I i- zeoot25'^, i6 i 1 1 i i *e) 0 10 Ir 20 JO «0 50 60 70 80 90 100 He,"/' ( am.) Re Рис. 49. Ir-*e -36 % (ат.) и снижается до 28 % (ат.) при 1000 °С. Растворимость Ir в (Re) при перитектической температуре равна -44 % (ат.) и снижается до -38 % (ат.) при 1000 °С. Литература 1. Тылкина М.А., Цыганова И.А., Савицкий Е.М. // Журнал неорганической химии. 1962. Т.7. Вып.8. С. 1917-1927. МЛ. Тылкина Ir-«h. ИРИДИЙ-РОДИЙ Диаграмма состояния Ir—Rh (рис. 50) построена с помощью мето- методов измерения температуры солидуса, микроструктурного и рентге- рентгеновского анализов [1]. Ir и Rh неограниченно растворимы друг в друге в жидком состоянии. При кристаллизации сплавы образуют
108 Ir—Rh, Ir—Ru. a Rh,%(am.) 20 40 eo 80 100 t,°C 2600 2500 2400 2300 2200 2100 2000 1900 0 10 20 30 40 SO BO TO 80 90 100 Ir Kh,% (по массе) Kh Рис. 50. Ir-Kh 24i7° 4, s 4, \ 1 ч ж 1 1 1363° непрерывный ряд твердых растворов [1, 2]. В работе [2] высказано предположение о разрыве растворимости в твердом состоянии. Одна- Однако учитывая физико-химические константы Ir и Rh и их положение в Периодической системе, следует ожидать, что равновесие при низких температурах в этой системе будет труднодостижимо [2]. Литература 1. Благородные металлы: Справочник / Под ред. Е.М. Савицкого. М.: Металлур- Металлургия, 1984. 592 с. 2. Raub Е. // J. Less-Common Met. 1958. V. 1. N 1. P. 3-7. В. П. Полякова Ir—Ru. ИРИДИЙ—РУТЕНИЙ Диаграмма состояния Ir—Ru (рис. 51) построена на основании результатов микроструктурного и рентгеновского анализов, измере- измерения температуры плавления сплавов во всем интервале концентраций [1]. Она представляет собой диаграмму перитектического типа с широкими областями твердых растворов на основе исходных компо- компонентов. Температура перитектической реакции Ж + (Ir) »• (Ru) равна 2350 °С [1] или 2395 °С [2]. Двухфазная область существует в
Ir-Ru 109 t,°c 2500 2900 2300 2200 2100 2000 1900 WOO 1700 1600 7500 Ru Рис. 51. Ir—Ru 20 /r,% (по массе) 60 BO SO 100 Г (Re) 1 ___ I Ж \_+—' 12350 \ 1 | 1 i Ur) /G J(? <Й> ВО Ir,Vo (am.) 70 BO 90 100 Ir интервале концентраций 42—53 % (ат.) Ir [1] или 48—54 % (ат.) Ir [3] при 2000 °С. По данным работы [2], растворимость Ir в (Ru) при перитектической температуре составляет 49 % (ат.), Rub (Ir) — 45 % (ат.). Литература 1. Рошан Н.Р., Полякова В.П., Савицкий Е.М. // Новые методы построения диаграмм состояния: Сб. статей. М.: Наука, 1972. С. 89—92. 2. Еременко В.Н., Хоружая В.Г., ШтепаТ.Д. // Металлы. 1988. № 1. С. 197—202. 3. Raub Е. // Z. Metallkunde. 1964. Bd, 55. N 6. S. 316-319. В. Я. Полякова
по Ir-S, IrSb lr-S. ИРИДИЙ-СЕРА Диаграмма состояния Ir—S не построена. В системе Ir—S установ- установлено существование соединений: IrS, Ir2S3, IrS2, Ir3S8 и IrS3. Методы получения и свойства сульфидов Ir описаны в работе [1]. Кристалли- Кристаллическая структура соединений системы Ir—S приведена в табл. 57. Таблица 57. Кристаллическая структура соединений системы Ir—S Соедине- Соединение Ir2S3 IrS2 IrS2' Ir,S8" Прототип Rh2S3 IrSe2 FeS2 RhjSeg Символ Пирсона, пр.гр. оР20, РЬсп оР24, Рпта сР\2, РаЗ АЯП, ЛЗ Параметры решетки, нм а 0,8465 1,978 0,568 0,5596 Ь 0,6011 0,5624 — - с 0,6149 0,3565 — - *При давлении 6 ГПа и температуре 1500 °С. "а = 90,2°. Источник 12] [3] [V-C] [V-C] Литература 1. Самсонов Г.В., Дроздова СВ. Сульфиды. М.: Металлургия, 1972. 304 с. 2. Parthe E., Hohneke D., Hulliger F. // Acta Crystallogr. 1967: V. 23. N 4. P. 832-835. 3. Hulliger F. // Nature. 1964. Bd. 204. S. 644-646. Ю.Б. Кузьма IrSb. ИРИДИЙ-СУРЬМА Диаграмма состояния Ir—Sb в области концентраций 50—100 % (ат.) Sb (рис. 52) построена на основании результатов термического, металлографического и рентгеновского анализов [1—5]. Сплавы готовили сплавлением компонентов в кварцевых ампулах в атмосфе- атмосфере аргона. На основании данных работ [1—2] построена кривая ликвидуса со стороны Sb. Установлено, что при температуре 619 "С со стороны Sb наблюдается вырожденная эвтектика. Соединение IrSb3 образуется по перитектической реакции [1, 2, 4, 5] при 900 °С [1, 2] или, что более достоверно, при -1100 °С [4, 5]. В исследованной области концентраций обнаружено три соединения, структура кото- которых приведена в табл. 58.
Ir^Sb 111 t, С 1300 noo 1100 1000 300 воо 700 600 500 taa 0 — - - to I Э ¦ >i; \ Si, % (по массе) 60 во \ i -1100° 1 \ V \ 631 Б1Э" 10 Ж 0 50 Ir 60 70 dO Si,%(am.) 90 tOO Sb Рис. 52. Ir-Sb Таблица 58. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Sb Соедине- Соединение IrSb IrSb2* IrSb3 *P - \\i Прототип NiAs CoSb2 CoAs3 Символ Пирсона, пр.гр. HP4, P63/mmc mP\2, P2{lc c/32, Параметры решетки, нм a 0,3978 0,648 0,9248 — 0,653 — с 0,5521 0,668 — Источник [3] [6] [4,5]
112 Ir-Sb, Ir-Sc, Ir-Se Литература 1. Кузьмин Р.Н., Жданов Г.С., Журавлев Н.Н. // Кристаллография. 1957. Т.2. № 1. С. 48-50. 2. Журавлев Н.Н., Жданов Г.С., Кузьмин Р.Н. // Кристаллография. 1960. Т.5. № 4. С. 553-562. 3. Кузьмин Р.Н. // Кристаллография. 1958. Т.З. № 3. С. 366-367. 4. Kjekshus A., Pedersen G. // Acta Crystallogr. 1964. V. 14. N 10. P. 1065-1070. 5. Kjekshus A. // Acta Chem. Scand. 1961. V. 15. P. 678-681. 6. Жданов Г.С., Кузьмин Р.Н. // Кристаллография. 1961. Т.6. № 6. С. 872-881. В.П. Полякова irSc. ИРИДИЙ-СКАНДИЙ Диаграмма состояния Ir—Sc не построена. В литературе имеются данные о существовании трех соединений: Sclr2, Sclr и Scjjlr4. Крис- Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 59. Таблица 59. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Sc Соединение Sclr2 Sclr > Sc,,Ir4 Прототип MgCu2 CsCl Sc,,Ir4 Символ Пирсона, пр.гр. cF24, Fd3m cP2, РтЗт cF\W, Fm3m Параметр решетки а, нм 0,7348 0,3206 1,3350 Источник [1] [2] [3] Литература 1. Compton V.B., Matlhias B.T. // Acta Crystallogr. 1959. V. 12. N 7. P. 651-654. 2. Aldred A.T. // Trans. AME. 1962. V. 224. N 5. P. 1082-1083. 3. Chabot В., Cenzual K., Parthe E. // Acta Crystallogr. 1980. V. 36. N 1. P. 7-11. В.П. Полякова Ir-^Se. ИРИДИЙ-СЕЛЕН Диаграмма состояния Ir—Se не установлена. Прямым взаимодей- взаимодействием или химическими методами получены соединения Ir2Se3, IrSe2 и IrSe3. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 60.
Ir-Se, Ir-Si Таблица 60. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Se 113 Соедине- Соединение IrSe3 IrSe3** Прототип IrSe2 FeS2 Символ Пирсона, пр.гр. оЯ24, Рпта сЯ12, РаЪ Р\ Параметры решетки, нм а 2,094 — 0,8405 b 0,374 — 0,8405 с 0,593 — 1,0236 Источник [Э] [1] [V-C] 'Высказано предположение, что диселенид Ir нестехиометричен и имеет состав -IrSe, 9. Триклинная псевдогексагональная сингония, о = р ~ у ~ 90,2°. Литература 1. Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т.З. 815 с. Ю.Б. Кузьма lr-Su ИРИДИЙ—КРЕМНИЙ Диаграмма состояния Ir—Si не построена. На рис. 53 схематично показано положение фазовых областей в системе. Имеются данные о существовании семи соединений: Ir3Si, Ir^Si, Ir3Si2, IrSi, Ir2Si3, IrSi2 и IrSi3 [2-4]. Таблица 61. Кристаллическая Соедине- Соединение Ir3Sf Ir2Si" lr3Si2 IrSi IrSij Прототип U3Si 6Ni2Si Ni2ln MnP AsNa3 Символ Пирсона, пр.гр. Ш6, /4/mcm — hPb, Р6г/ттс oP&, Рпта hP4, РЬъ/ттс *B сплаве, содержащем 16,7 % "Ромбическая сингония. структура соединении системы Ir—Si Параметры решетки, нм а 0,5222 0,7615 0,3963 0,5558 0,3978 _ 0,5284 _ 0,3211 _ с 0,7954 0,3989 0,5126 0,6273 0,5521 (ат.) Si. Источник [2] [2] [2, 4] [1J [3]
114 Ir-Si t.'C° 1700 1600 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 воо 700 600 500 Si, % (no mxcce) 10 20 3D 40 SO SO TOO \ \ 1 1 Ж / > I / 7470 -Э.5 I г) lr3 r2Si 1 T Ir Si Irz. p i - ! 2 IrSij 1 1 1 E0 —— 0 Ir 10 20 30 40 50 BO Si,% (am.) TO во 90 100 Si Рис. 53. Ir-Si Предполагается, что температура плавления большинства соедине- соединений выше 1340 °С [4]. Отмечается, что соединение IroSi2 в интервале температур 700—500 °С распадается на Ir2Si и IrSi [2]. Установлена эвтектическая реакция Ж * (Ir) + Ir3Si при температуре 1470 °С и концентрации 9,5 % (ат.) Si [5]. Кристаллическая структура инди- индицированных фаз приведена в табл. 61. Литература 1. Korst W.L., Finnie L.K., Searcy A.W. // J. Phys. Chem. 1957. V. 61. N 11. P. 1541-1543. 2. Bhan S., Schubert K. // Z. Metallkunde. 1960. Bd. 51. N 6. S 327-339. 3. Schubert K., Bhan S., Burkhardt W. // Naturwissenschaften. 1960. Bd. 47. S. 303-307. 4. Finnie L.K. // J. Less-Common Met. 1962. V. 4. N 1. P. 24-34. 5. Reinacher G. // Metall. 1965. Bd. 19. N 7- S. 707-711. В.П. Полякова
Ir—Sm, Ir—Sn 115 lr-Sm. ИРИДИЙ-САМАРИЙ Диаграмма состояния системы не опубликована. Известно о су- существовании в системе соединений Smlr2 и Sm5lr2 [1—5]. Кристалли- Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 62. Таблица 62. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Sm Соедине- Соединение Smlr2 Smjl^* Прототип MgCu2 Мп5С2 *Р - 96,7°. Символ Пирсона, пр.гр. с/24, Fd3m mC28, C2lc Параметры решетки, нм а 0,7557 1,6144 Ь 0,6522 с 0,7264 Источник [1, 3, 4, 5] [2] Литература 1. Благородные металлы: Справочник / Под ред. Е.М. Савицкого. М.: Металлур- Металлургия, 1984. 592 с. 2. Le Roy J., Paccard D., Moreau J.-M. II J. Less-Common Met. 1980. V. 72. N 1. P. 11-15. 3. Bozorth R.M., Matthias B.T., Suhl H. et ai. // Phus. Rev. 1959. V. 15. N 6. P. 1595-1596. 4. Теслюк Ю.М. Металлические соединения со структурами фаз Лавеса. М.: Наука, 1969. 29 с. 5. Lewy R.M. // J. Appl. Phys. 1970. V. 41. N 3. P. 902-904- B.TJ. Полякова Ir-Sn. ИРИДИЙ-ОЛОВО Диаграмма состояния не построена. Имеются данные о существо- существовании твердого раствора на основе Ir и четырех соединений: IrSn2, lrSn3, Ir3Sn7 и -IrSn C8,07 % (по массе) Sn). Высказано предполо- предположение, что соединение IrSn3 идентично соединению Ir3Sn7. Установ- Установлено отсутствие растворимости Ir в жидком Sn [X, 2]. Кристалличес- Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 63.
116 Ir-Sn, lr—Sr Таблица 63. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Sn Соединение IrSn2 Ir3Sn7' IrSn Прототип CaF2 RujSn, NiAs 'Кубическая сингония. Символ Пирсона, пр.гр. с Л 2, РтЗт - hP4, РЬъ/ттс Параметры а 0,634 0,9360 0,3988 эешетки, нм с — ' - 0,5567 Источник [1] [2] [X] Литература 1. Hamilton D.C., Raub Ch.J., Matthias B.T. et all. // J. Phys. Chem. Solids. 1965. V. 26. N 3. P. 665-666. 2. Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т.З. 815 с. В. П. Полякова Ir-Sr. ИРИДИЙ-СТРОНЦИЙ Диаграмма Ir—Sr не построена. Методами микроструктурного и рентгеновского анализов обнаружено конгруэнтно плавящееся соеди- соединение Srlr2, а также еще две промежуточные фазы с меньшим содер- содержанием Sr, которые образуются по перитектическим реакциям или в результате превращения в твердом состоянии [1]. По результатам работы [1] возможно образование соединения Srlr3, соединение Srlr5 не существует. Однако в работе [3] вновь указывается на вероят- вероятность существования соединений ~Sr2Ir7 и Srlr5, структура которых пока не индицирована. Структура соединения Srlr2 относится к типу MgCu2 (символ Пирсона cF24, пр.гр. Fdbm), параметр решетки а = = 0,7849 нм [1], а = 0,7700 нм [2]. Литература. 1. Naumann Т., Kniepmeyer М. // Z. Anorg. All. Chem. 1957. Bd 290. S. 191-204. 2. Wood E.A., Compton V.B. // Acta Crystallogr. 1958. V. Hi P. 429—433. 3. Bruzzone G., Merlo F. // J. Less-Common Met. 1962. V. 85. N 2. P. 285-306. В.П. Полякова
Ir-Ta 117 Ir-Ta. ИРИДИЙ-ТАНТАЛ Предположительная диаграмма состояния Ir—Та построена на основании данных металлографического и рентгеновского анализов сплавов высокой чистоты, полученных методом дуговой плавки [I]. Система Ir—Та характеризуется наличием ограниченных твердых растворов на основе исходных компонентов и образованием четырех промежуточных фаз: Talr3, а,, а2 и о (на основе Та31г). Соединение Та1г3 плавится конгруэнтно при температуре -2450 "С, обладает областью гомогенности -25—33 % (ат.) Та при 2120 °С. Соединение Ta3lr (фаза о) и фаза at образуются по перитектическим реакциям при температурах соответственно 2475 и 2120 °С; <х2 образуется по перитектоидной реакции при 1860 °С. Область гомогенности фазы о составляет -59-85 % (ат.) Та при 1950 °С; -65-83 % (ат.) Та при 1400 °С. Границы существования фаз оса и а2 требуют уточнения. Перитектический характер образования твердых растворов на основе Ir при температуре 2380 °С вызывает сомнения, так как данная температура и температура плавления Ir, определенная в работе [1] B357+25) °С, ниже установленной температуры плавле- плавления чистого металла 2447 °С. 10 Га,% (по пассе) 30 40 SO ВО 10 вО 30 100 3000 гвоо 2600 2**7° 2*00 2200 2000 .1800 7600 1100 3020° О 70 20 JO #0 50 SO 70 вО SO ЮО Ir Ta,a/o(am.) Га Рис. 54. Ir—Та
118 Ir-Ta, Ir-Tb На диаграмме состояния системы Ir—Та, приведенной на рис. 54, в соответствии с принятой температурой плавления Ir скорректирова- скорректирована часть ее от 0 до 25 % (ат.) Та по температурам образования твердого раствора (Ir) и Talr3, остальная часть дана в соответствии с данными работы [1]. Растворимость Та в (Ir) при температуре 2380 "С составляет -16 % (ат.), Ir в (Та) при температуре 2475 °С -7,2 % (ат.). С понижением температуры растворимость компонентов друг в друге уменьшается. В системе Ir—Та наблюдается единственная эвтектическая реакция при 1950±15 °С между фазами ctj и о. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 64. Таблица 64. Кристаллическая структура соединений системы 1г—Та Соедине- Соединение Talr3 «i аГ о Прото- Прототип Cu3Au — - FeCr Символ Пирсона, пр.гр. сР4, РтЪт Ртст - tP30, Р42/тпт Ромбическая сингония. Тетрагональная сингония Параметры решетки, нм а 0,3886 0,3907 0,2830 0,3988 0,9888 0,9968 Ь I 0,4803 - - с 1,3661 0,3859 0,5121 0,5197 Примечание При концентрации Та, % (ат.): 25 [1] 30 [1] 43 [1,2] 41 [1] 70 [1] 80 [1] Литература 1. Ferguson W.H., Giessen B.C., Grant N.J. // Trans. АШЕ. 1963. V. 227. P. 1401-1406. 2. Giessen B.C., Grant N.I. // Acta Crystallogr. 1964. V. 17. P. 615-616. В.П. Полякова Ir—Tb. ИРИДИЙ—ТЕРБИЙ Диаграмма состояния не опубликована. Указывается на существо- существование в системе нескольких соединений, их кристаллические струк- структуры представлены в табл. 65.
Ir—Tb, /r—Тс, /г—Те 119 Г а б л и ц г Соедине- Соединение Ir2Tb 2 5 IrTbj 1г„ТЬ6< *р - 96, 65. Кристаллическая Прототип MgCu2 Мп5С2 Fe3C Ir"Y" 73°. Символ Пирсона, пр.гр. cF24, Fd3m mC28, С2/с оР16, Рпта — структура соединении системы Ir—Tb Параметры решетки, нм а 0,7532 1,5749 0,72170 — - 0,6462 0,9318 — с — 0,7208 0,6361 — Источник [1.3] [2] 13] [3] Литература 1. Благородные металлы: Справочник / Под ред. Е.М. Савицкого. М.: Металлур- Металлургия. 1984. 592 с. 2. Le Hoy J., Paccard D., Moreau J.-M. // J. Less-Common Met. 1980. V. 72. N 1. P. 11-15. 3. Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соедине- соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с. В.П. Полякова Ir-Тс. ИРИДИЙ—ТЕХНЕЦИЙ Микроструктурным исследованием сплавов, отожженных при температуре 1050 °С, установлена растворимость Ir в Тс, равная -70 % (ат.), Тс в Ir — менее 25 % (ат.); сплав с 25 % (ат.) Тс двухфазный. Промежуточных фаз в сплавах не обнаружено. Предпо- Предполагается равновесие твердых растворов на основе компонентов [1]. Литература 1. Darby J.B., Norton L.J., Downey J.W. // Less-Common Met. 1963. N 5. P. 397-402. А.Л. Татаркина Ir-Te. ИРИДИЙ-ТЕЛЛУР Диаграмма состояния Ir—Те не построена. Методом рентгенострук- турного анализа девяти сплавов в работе [1] установлено существо- существование двух теллуридов: 1гТе2, находящегося в равновесии с Ir, и 1г3Те8, находящегося в равновесии с Те и, по-видимому, обладающе- обладающего некоторой областью гомогенности.
120 Ir-Te, Ir-Th В работе [2] указывается на существование двух соединений: 1гТе2+х и IrTe. Кристаллическая структура теллуридов приведена в табл. 66. Таблица 66. Кристаллическая структура соединений системы 1г—Те Соединение IrTe IrTe2 Прототип NiAs Cdl2 FeS2 FeS2 Символ Пирсона, пр.гр. hP4, РЬ^/mmc hP3, P3ml с/Ч 2, P\ - Параметры a , 0,3930 0,3930 0,6411 0,6414 решетки, нм с 0,5686 .0,5393 — - Источник [2] [И , [2] [1] Литература 1. Hochinge E.F., White J.G. // J. Phys. Chem. 1960. V.-64. P.'1042-1045. 2. Groeneveld Meijer O.J. // Am. Mineral. 1955. V. 40. P. 646-648. M.A. Тылкина It-Th. ИРИДИЙ—ТОРИЙ Система Ir—Th исследована в ряде работ [Э, Ш, 1, 2], результаты которых практически совпадает. Диаграмма состояния Ir-^-Th в интервале температур 1000—1500 °С представлена на рис. 55 по данным работы [1]. Исследование проводилось методами дифферен- дифференциального термического, рентгеноструктурного и микроструктурного анализов. Сплавы изготовляли методом дуговой плавки из металлов высокой чистоты. Установлено образование шести соединений (в скобках указано содержание Th, % (по массе)): Ir5Th A9,43), Ir3Th B8,69), Ir2Th C7,64), IrTh E4,69), IrxTh F4,42), Ir3Th7 G3,8). Соединения IrTh, Ir3Th7 и, по-видимому, Ir5Th плавятся конгру- конгруэнтно при температурах > 1500 °С. Остальные образуются по пери- тектическим реакциям. Соединение Ir^Th нестабильно и распадается эвтектоидно на IrTh и Ir3Th7 при температуре несколько ниже 1462 °С. , В системе существуют четыре эвтектических равновесия (табл. 67).
Ir-Th 121 /rUO 1100 ?UUU ioUU 1600 1400 1200 WOO \ \ \ \ \ \ \ m I f / jLT" -1 9 ZO 1 I 1 J Щ%(т пассе) JO W 50 60 1 1 i j V 1 : ,«? ^ 1 4 S \ I J ж N / мг±12° w 4 1 \ 1337±1 BO 90 100 1 / \/ " ?°v— (a.T 17SS° 1360° 0 10 20 3D 40 50 60 70 80 90 100 Ir ГЬ,«/в(ат.) Tfi Рис. 55. Ir-Th
122 Ir-Th Таблица 67. Нонвариантные равновесия в системе Реакция Ж » (Ir) + Ir5Th Ж » Ir2Th + IrTh Ж - Irjh + Ir3Th, Ж « Ir3Th7+ (aTh) Содержание Th в жидкой фазе, % (ат.) 10 43 65 85 Ir-Th Температура, °С Выше 1500 Выше 1500 1462±12 1337±12 Растворимость Ir в Th незначительна. Кристаллические структуры некоторых соединений приведены в табл. 68 по данным работ [1, 2]. Таблица 68. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Th Соединение Ir5Th Ir2Th IrTh Ir3Th7 Прототип CaCu5 MgCu2 CrB Th7Fe3 Символ Пирсона, пр. гр. W6, РЬ/ттт oF48, Fddd oC8, Cmcm hPTO, Р6гтс Параметры решетки, a 0,5315 0,7650-0,7666 0,3894 1,0076 b - - 1,113 - HM С 0,4288 - 0,4266 0,6296 Структура соединений Ir3Th, IrThx неизвестна. Литература 1. Thompson J.R.// J. Less-Common Met. 1964. V. 6. N 1. P.3-10. 2. Благородные металлы: Справочник / Под ред. ЕМ. Савицкого. М.: Металлур- Металлургия, 1984. 592 с. М.А. Тылкина
Ir-Ti 123 Ir-Ti. ИРИДИЙ—ТИТАН Диаграмма состояния Ir—Ti. исследована в работах [1—4] и в обобщенном виде, по данным этих исследований, представлена на рис. 56. Ir несколько снижает температуру начала плавления спла- сплавов. При температуре 1468 °С и содержании 17 % (ат.) Ir кристалли- кристаллизуется эвтектика ((JTi) + Ti3lr. Максимальное содержание Ir в (PTi) наблюдается при эвтектической температуре и составляет -15 % (ат.). При температуре 720 °С и 5 % (ат.) Ir протекает эвтектоидная реакция (pTi) * (aTi) + Ti3lr. Максимальная растворимость Ir в (aTi) -1 % (ат.). Соединение Ti3lr образуется по перитектической реакции Ж + + pTilr * Ti3lr при 1515 °С, перитектическая точка расположена при 27 % (ат.) Ir, установлена некоторая область гомогенности этого соединения, которая мало зависит от температуры. Соединение Tilr плавится с открытым максимумом при темпера- температуре 2130 °С и в процессе охлаждения претерпевает полиморфное превращение, сопровождающееся упорядочением. Высокотемператур- Высокотемпературная модификация соединения (PTilr) гомогенна в интервале концен- концентраций 41—45 % (ат.) Ir, а низкотемпературная модификация (aTilr) — в интервале концентраций 39—55 % (ат.) Ir. Ir, Ъ (по массе) о Ю2030 4/7 50 SO Ю 80 90' 2500, 2000 1500 WOO 500 О 10 20 30 W 50 ВО 10 80 90 100 Ti 1г,'л(ат.) Ir Рис. 56. Ir-Ti
124 Ir-Ti, Ir-Tl Соединение Tilr3 образуется по перитектической реакции при температуре -2125 °С и концентрации -77 % (ат.) Ir. Максимальная растворимость Ti в (Ir) достигает 11% (ат.) при перитектической температуре. Сведения о кристаллической структуре соединений приведены в табл. 69 по данным работ [1, 2]. Таблица 69. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Ti Соединение Tijlr Tilr3 aTilr Прототип Cr3Si AuCu3 CsCl Символ Пирсона, пр.гр. cP&, РтЪп cP4, РтЗт cP2, РтЪт Параметр решетки а, нм 0,5002 0,3845 - Литература 1. Еременко В.Н., Штепа Т.Д., Гриценко Э.И. // Новые исследования титановых сплавов: Сб. статей. М.: Наука, 1965. С. 25-29. 2. Еременко В.Н., Штепа Т.Д. // Изв. АН СССР. Металлы. 1970. №6. С. 198-203. 3. Yeremenko W.N., Stepa T.D. // CoIIog. Int. Centr. Nat. Rech. Sci. 1972. N 205. P. 403-413. 4. Штепа Т.Д. // Физика и химия конденсированных фаз, сверхтвердых матери- материалов и их границ разделов: Сб. статей. Киев: Наукова Думка, 1975. С. 175—191. П.Б. Будберг Ir-Tl. ИРИДИЙ-ТАЛЛИЙ В работе [1] по результатам прогнозирования химических соеди- соединений с помощью ЭВМ указано на возможность существования в системе 1г—Т1 соединения 1г2Т1 со структурой фазы Лавеса, а также соединений 1гТ12> 1г3ТГ, IrTl, IrTl2 и 1гТ13. Литература 1. Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 187 с. АЛ. Татаркина
Ir-Tm, Ir-U 125 Ir-Tm. ИРИДИЙ-ТУЛИЙ Диаграмма состояния системы неизвестна. В работе [1] указыва- указывается на существование в системе трех промежуточных фаз: Ir2Tm, IrTm, Ir2Tm5, кристаллическая структура которых представлена в табл. 70 по данным работы [1]. Таблица 70. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Tm Соединение 1г2Тт IrTm 1г2Тт/ *Р - 97,01 Прототип MgCu2 CsCl Mn5C2 Символ Пирсона, пр.гр. с/24, Fd3m сР2, РтЪт тС28, С2/с Параметры решетки, нм а 0,7460 0,3352 1,5263 Ь — — 0,6345 с — — 0,7141 Литература 1. Благородные металлы: Справочник / Под ред. Е.М. Савицкого. М.: Металлур- Металлургия, 1984. 592 с. В.П. Полякова Ir-U. ИРИДИЙ—УРАН Диаграмма состояния Ir—U представлена на рис. 57 по данным работ [1, 2]. Исследование [1] проведено методами термического, микроструктурного, рентгеновского анализов. Сплавы выплавляли в индукционной печи в тиглях из ВеО (до 6 % (ат.) Ir) и в дуговых печах (более 6 % (ат.) Ir) из металлов: Ir чистотой 99,5 % (по массе) и U чистотой 99,9 % (по массе). В системе образуются несколько соединений. Два соединения Ulr и Шг3 плавятся конгруэнтно при температурах 1470 и >2000 "С. Три соединения U3Ir, U3Ir2 и Шг2 образуются по перитектичес- ким реакциям при температурах 945, 1121 и >1850 °С, соответствен- соответственно. В справочнике [М] указывается на существование еще одного соединения — U2Ir, образующегося по перитектоидной реакции при температуре 775 °С. Это соединение показано на рис. 57 штриховой линией.
126 Ir-U a Ir, % (по пассе) О 10 20 30 40 50 60 70 80 30 100 2300 2100 7900 7700 7500 7500 7700 300 77S° 700 SS81 (ftU) 500 1135° % 1 314° 758° -681° 565' 1 I ж / i 345° 838° 775° T~ 1 1 (V j -* 1 i i 1 1470°. t 1 1 i 1121° a i 1 1 I 1 t у г™ ц UbW к ч 2 Л \ 000° 1 / (Ir 2447° / 1 \ /1 1 т° j \ 0 10 20 30 40 SO Б0 10 80 30 100 U Ir,'/-(am.) Ir Рис. 57. Ir—U
Ir-U, Ir-V 127 Соединение U3Ir стабильно в интервале температур 945—758 °С и эвтектоидно распадается при температуре 758 °С на (yU) и (ocU2Ir). Соединение U3Ir2 имеет две полиморфные модификации: высоко- высокотемпературную pU3Ir2 и низкотемпературную aU3Ir2, температура перехода составляет 898 °С. В системе образуются три эвтектики: (Ir) + UIr3 при температуре 1950 "С; Шг2 + Ulr при 1450 °С и U3Ir + (YU) при 914 °С. Растворимость \] в (Ir) составляет примерно 3 % (ат.) при темпе- температуре 1950 "С, а растворимость Ir в (yU), (PU) и (aU) соответствен- соответственно равна 5,5; 0,4 и <0,3 % (ат.). Кристаллическая структура двух соединений приведена в табл. 71. Таблица 71. Кристаллическая структура соединений системы Ir—U Соединение UIr2 UIr3 Прототип MgCu2 Cu3Au Символ Пирсона, пр.гр. с/24, Fd3m сР4, РтЪт Параметр решетки а, нм 0,74939 0,4023 Литература 1. Park J.H., Mullen L.R. // J. Res. Nat. Standarts. 1968. V. 72. A. N 1. P. 19-25. 2. Благородные металлы: Справочник / Под ред. Е.М. Савицкого. М.: Металлур- Металлургия, 1984. 592 с. А.Л. Татаркина, М.А. Тылкина Ir—V. ИРИДИЙ—ВАНАДИЙ Исследование характера взаимодействия компонентов в системе Ir—V проводилось в ряде работ [Э, Ш]. Ориентировочная диаграмма состояния системы Ir—V представлена на рис. 58 по данным работы [ 1 ]. Сплавы приготовляли методом дуговой плавки в инертной атмо- атмосфере из металлов: V — чистотой 99,8 % (по массе) и Ir — чистотой 99,9 % (по массе) с последующей термической обработкой. Исследо- Исследования проведены методами микроструктурного и рентгеноструктурно- го анализов. В системе установлены значительные области взаимной растворимости компонентов и существование четырех соединений: V3Ir, VIr (Vj^Irpir, VIr3.
128 Ir-V ги-оо 2200 2000 1910° 1800 1600 №0 1200 Ir, % (по массе) 010 2030 ШЗ 50 SO 70 80 90 wo WOO 1 1 *-(v) 1 1900° / / / / \ \ I I I 19. •o°— 2Ц. 5 ^^ К 39 \ jlr j 1 Ж 1850' II ! и; Ilk VIr ii ¦.I ¦и \ r i 1 VI i 1 1 j A i i i ¦ | * 1 | 1 I / i 1 I \ i 1 1 \ 1 1 о io го у tO SO 60 70 80 90 100 Ir.°/o (am.) Ir Рис. 58. Ir-V Все соединения имеют области гомогенности, протяженность которых при температуре 1800 "С приведена ниже: Соединение. Ir, % (ат.). . V3Ir 24,5-39 VIr 50-51,5 52-59,5 63-77,5 Соединение V3Ir плавится конгруэнтно при температуре 1930±30 °С. Остальные три соединения образуются по перйтектичес- ким реакциям. Температура образования их точно не установлена: для VIr она составляет выше 1880 °С, для (Vj^Irpir — выше 1900 °С, для VIr3 - выше 2000 "С. В системе имеют место два эвтектических превращения: Ж - (V) + V3Ir при 1900±30 °С и 23 % (ат.) Ir; Ж - V3Ir + VIr при 1850±30 °С и 45 % (ат.) Ir. Максимальная растворимость Ir в (V) равна 21,5±1 % (ат.) Ir при температуре 1900±50 "С, а V в (Ir) - 19 % (ат.) V при 2100 °С. С понижением температуры взаимная растворимость уменьшается. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 72.
Ir-V, Ir-W Таблица 72. Кристаллическая структура соединений системы 1г—V [1] 129 Соединение V3Ir VIr <vi-A>Ir* VIr3 *0,04 < x - Прототип Cr3O VIr AuCu AuCu3 : 0,19. Символ Пирсона, пр.гр. oC 16, Ama2 oC8, Cttwxvx tP4, P4/mmm cP4, Pnilm Параметры решетки, нм a 0,4786 0,4794 0,4798 0,5791 0,3887 0,3856 0,3807 0,3812 b 0,6756 — - с - 0,2796 0,3654 0,3717 - Содержа- Содержание Ir, % (ат.) 25 33 40 50 52 S9,5 69,5 75,0 Литература 1. Giessen B.C., Dangel P.N., Grant N.Y. // J. Less-Common Met. 1967. V. 13. N 1. P. 62-70. А.Л. Татаркина- Ir-W. ИРИДИЙ—ВОЛЬФРАМ Диаграмма состояния Ir—W во всем интервале концентраций построена в работах [1, 2] и представлена на рис. 59 по данным работы [1J. Основные результаты обеих работ хорошо согласуются между собой. Имеют место некоторые различия в температурах реакций, а также в характере протекания реакции между твердым раствором (Ir) и фазой р. В системе установлено образование двух соединений р и o(IrW3). Фаза р кристаллизуется из расплава при температуре 2494 °С и концентрации 58 % (ат.) W [1] (по данным работы [2], температура его образования составляет 2800+25 °С при концентрации -50 % (ат.) W) и имеет широкий интервал гомогенности при температуре 2300—2400 °С, равный -22—66 % (ат.) W [1J, который сужается до -22—57 % (ат.) W при температуре -1810 °С и далее до -22—52 % (ат.) W при температуре -1400 °С [1]. Фаза о образуется по пери- тектической реакции при температуре 2545±25 "С и концентрации 75,3 % (ат.) W [1] (по данным работы [2], при 2800 °С) и существу- существует в очень узком интервале концентраций 69—71 % (ат.) [2]. Фаза а распадается по эвтектоидной реакции при температуре 1813 °С и концентрации 75 % (ат.) W [1] (по работе [2], при 1850 "С и 70 %
130 Ir-W W.%(ne массе) 10 20 30 40 50 SO 10 80 90 WO t.'C 5200 2800 2400 2000 1600 1200 гччт и 23 1 I f , 09 ±25° ' ~2Z i iff! ' ! i 2?. -58 1 1 if 2i6i±i T 7 - 1813±Z0° \ б i / I / // // / C-90,1 \M \ \ is \ 0 10 20 30 tO 50 SO 10 SO SO 100 lr W,%{am.) W Рис. 59. Ir-W (ат.) W). При температуре 2464 °C и концентрации -70 % (ат.) W [1] (или 2700 "С и 63 % (ат.) W [2]) кристаллизуется эвтектика Р + + о. При температуре 2309 "С и концентрации -21 % (ат.) W [1] осуществляется эвтектическое превращение Ж « (Ir) + р. По данным работы [2], при температуре 2500 °С и концентрации 22 % (ат.) W кристаллизуется по перитектической реакции из расплава и фазы р твердый раствор на основе Ir. Растворимость W в (Ir) с понижением температуры понижается и составляет 19,8; 13,7; 12,6 и 11,5 % (ат.) W при температурах 1800, 1300, 1100 й 900 "С. Растворимость Ir в (W) составляет -6, -3 и -1 % (ат.) Ir при температурах 2800, 2000 и 1000 "С [2] или -10, -4, -2 % (ат.) Ir при температурах 2540, 1810 и 1400 °С [1]. Предполагают (рис. 59) образование фаз е и б при перикристал- лизации фазы р. Фаза р имеет гексагональную плотноупакованную решетку с параметрами а = 0,2736-0,2742 нм, с = 0,4378-0,4389 нм для сплава с 22 % (ат.) W и а = 0,2762-0,2774 нм, с = 0,4447- 0,4468 нм для сплава с 50 % (ат.) W [2]. Фаза о имеет структуру типа PU (символ Пирсона tP3O, пр.гр. РА2/тпт), параметры решетки а = 0,967*0,970 нм, с = 0,497-0,501 нм [2].
Ir-W, lr—Y, Ir—Yb 131 Литература 1. Rapperporl E.J., Smith M.F. // Techn. Rept. WADD-TR-60—132. Part II (AD287548). 1962. P. 27-41. 2. Тылкина М.А., Полякова В.П., Шехтман В.Ш, // Журнал неорганической химии. 1963. Т.8. № П. С. 2549-2555. К. Б. Поварова Ir-Y. ИРИДИЙ-ИТТРИЙ Известно о существовании в системе трех соединений, кристалли- кристаллические структуры которых приведены в табл. 73. Таблица 73. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Y Соедине- Соединение lr2Y it2y; IrY3 Прототип Cu2Mg Mn5C2 Fe3C *P = 96,64". Символ Пирсона, пр.гр. cF24, Fdlm mC28, C2/e ОЯ16, Pnma Параметры решетки, нм a 0,7500- -0,7520 1,5698 0,7237 6 ¦ — 0,6481 0,9297 с — 0,7245 0,6400 Источник [1] [2] [3] Литература 1. Compton V.B., Manias В. // Acta Crystallogr. 1959. V. 12. P. 651-654. 2. Le Roy J., Paccard D., Moreau J.—M. // J. Less-Common Met. 1980. V: 72. N 1. P. 11-15. 3. Благородные металлы: Справочник / Под ред. Е.М. Савицкого. М.: Металлур- Металлургия, 1984. 592 с. В.П. Полякова Ir—Yb. ИРИДИЙ—ИТТЕРБИЙ Известно о существовании Лавес-фазы Ir2Yb со структурой типа MgCu2 (символ Пирсона cF2A, пр.гр. Fdbm), a = 0,7477 нм [1]. Литература 1. Благородные металлы. Справочник / Под ред. Е.М: Савицкого: М.: Металлур- Металлургия, 1984. 592 с. В. П. Полякова
132 Ir-Zn, Ir-Zr Ir-Zn. ИРИДИЙ-ЦИНК Сведений о строении сплавов Ir с Zn в литературе обнаружить не удалось. В работе [1] установлено, что при выдержке прутка Ir диаметром 4 мм в расплавленном Zn при температурах 470 и 620 °О, в течение 6 ч происходит проникновение Zn в Ir по границам зерен* и растворение Ir в Zn. Потери Ir при температуре 620 °С составили 0,04 г/(см2-ч) [2]. Литература 1 Rhus D.W., Price E.G. // Metal Ind 1964 V 105 N 8 P 243-245 2 Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем М Наука, 1976, ТЗ 815 с М А Тылкина Ir—Zr. ИРИДИЙ-ЦИРКОНИЙ Исследование диаграммы состояния системы Ir—Zr проведено в работах [1—7]. Диаграмма состояния системы приведена на рис. 60 по данным работы [6]. Исследование выполнено на сплавах, приго- приготовленных дуговой плавкой из иодидного Zr и Ir чистотой 99,9 % (Ir вводили в виде лигатуры) методами микроскопического, рентге- рентгеновского (в том числе и высокотемпературного) и дифференциально- дифференциального термического анализов. Установлено существование шести соеди- соединений: Zrlr3, Zrlr2, Zrlr, Zr5lr3, Zr2lr, Zr3lr. Соединение Zrlr3 плавится конгруэнтно при температуре 2280 °С, при субсолидусных температурах область гомогенности лежит в интервале концентраций 19—27 % (ат.) Zr, при температуре 1700 °С она сужается до 4 % (ат.). Соединение Zrlr2 образуется по перитек- тической реакции при температуре 2085 °С. Соединение Zrlr плавит- плавится с открытым максимумом при температуре 2050 °С, имеет область гомогенности протяженностью 6 % (ат.) при температуре 1870 °С. В интервале температур 900—950 "С соединение Zrlr претерпевает превращение. Соединения Zr5lr3, Zr2lr и Zr,Ir образуются по пери- тектическим реакциям при температурах 1730, 1340 и 1305 "С соот- соответственно; при этом Zrlr существует в двух модификациях. Установлено существование трех эвтектических превращений: Ж - (Ir) + Zrlr, при 2120 °С и -13 % (ат.) Zr; Ж - Zrlr2 + Zrlr при 1870 "С и -42 % (ат.) Zr; Ж « (pZr) + Zr3lr при 1240 °С и 82 % (ат.) Zr. В (Ir) при эвтектической температуре 2120 "С растворяется около 7 % (ат.) Zr. В (pZr) при температуре 1240 °С растворяется около
Ir—Zr 133 TrS/el/io нассе) ю га зо vo so 7& во за/во гэоо 2300 2700 1300 BBJ° 700 О 10 20 10 10 50 80 -78 80 90 100 If Zr,°/o(am) Zr Рис 60 Ir—Zr
134 Ir-Zr 5 % (ат.) Ir. Ir понижает температуру превращения (aZr) « (Р&) до 775 °C — температуры эвтектоидной реакции (pZr) « (aZr) + ZrJr, Эвтектоидная точка расположена между 3 и 4 % (ат.) Ir. В (aZr) растворимость Ir менее 1 % (ат.). При закалке из области (p"Zr) наблюдали образование метаста- бильных фаз а' (в сплаве с 1 % (ат.) Ir), ш B—4 % (ат.) Ir) и р [151. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 74. Таблица Соединение Zrlr3 Zrlr2 Zrlr(BT) Zr,lr3 Zr2lr Zr3lr 74. Кристаллическая структура соединений системы Ir—Zr Прототип AujCu MgCu2 CsCl M^Sij CuAl2 eVjS или 1Ш 'При температуре 1050 Символ Пирсона, пр.гр. сР4, ?сП4, Fdbm сР2, РтЪт №6, РЬ^тст — _ 142m •с. Параметры а 0,3943 0,7359 0,3318* 0,7930 0,802 0,651 1,0788 1.078 эешетки, нм с - — 1,7010 0,550 0,559 0,5662 0,562 Источник [8] [9] [Ю] [121 [4. И] [41 [14] [13] Литература 1. Еременко В.Н., Штепа Т.Д., Семенова Е.Л. // Металлофизика. 1974. № 52. С. 112-116. 2. Еременко В.Н., Семенова Е.Л., Штепа Т.Д. // Сплавы благородных металлов: Сб. статей. М.: Наука, 1977. С. 109-111. 3. Еременко В.Н., Семенова Е.Л., Штепа Т.Д. // Изв. АН СССР. Металлы. 1978. № 2. С. 200-203. 4. Еременко В.Н., Семенова Е.Л., Штепа Т.Д. // Изв. АН СССР. Металлы. 1980. № 5. С. 237-241. 5. Семенова Е.Л. // Получение и исследование свойств новых материалов: Сб. статей. Киев: Наукова Думка, 1978. С. 40—45. . 6. Еременко В.Н., Семенова Е.Л., Хоружая В.Г., Штепа Т.Д. // Физическая химия неорганических материалов: Сб. статей. Киев: Наукова Думка, 1988. С. 256-324. 7. Куприна В.В., Курячая Г.И. // Вестник Моск. ун-та. Химия. 1974. № 3. С. 371-373.
Ir-Zr, K-La, К—Li 135 8. Dwight A.E., Beck P.A. // Trans. AIME. 1959. V. 215. N 12. P. 976-979. 9. Dwight A.E. // Trans. ASM. 1961. V. 53. P. 479-500. 10. Еременко В.Н., Семенова Е.Л., Штепа Т.Д., Кудрявцев Ю.В. // Доклады АН УССР. Сер. А. 1978. № 10. С. 945-947. 11. Biswas Т.К., Schubert К. // Z. Metallkunde. 1967. Bd. 58. N 8. S. 558-559. 12. Cenzual К., Parthe E. // Acta Crystallogr. С 1986. V. 42. N 9. P. 1101-1105. 13. Schubert K., Raman A., Rossteutscher W. // Naturwissenschaften. 1964. Bd. 51. N 21. S. 506-507. 14. Cenzual K., Parthe E. // Acta Crystallogr. С 1985. V. 41. N 6. P. 820-825. 15. Коломиец Л.А., Семенова Е.Л., Скороход В.В. и др. // Доклады АН УССР. Сер. А. 1978. № 10. С. 947-950. Л.А. Третьяченко K-La. КАЛИЙ-ЛАНТАН Экспериментальные исследования по изучению характера взаимо- взаимодействия К с La отсутствуют. По данным прогнозирования соедине- соединений с использованием ЭВМ, указывается на возможность образования в системе К—La трех соединений: KLa, K2La, K3La [ 1 ]. Литература 1. Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 187 с. М.А. Тылкина K-Li. КАЛИЙ-ЛИТИЙ Сплавы К с Li синтезировали в молибденовых тиглях в вакууме, используя Li и К с содержанием кислорода соответственно 0,0062 и 0,0051 % (по массе) [1]. Установлено, что К и 1л полностью не смешиваются друг с другом в твердом состоянии и весьма ограниченно в жидком [ 1, 2]. Растворимость К в Li в интервале температур 197—527 °С подчи- подчиняется ¦ зависимости Igx = -1,25 - 1362/Г, где х — концентрация К, % (ат.), Т — температура, К. Растворимость Li в К в интервале температур 77—417 °С подчиня- подчиняется зависимости Igx = 0,84 - 1838/71, где х — концентрация 1л, % (ат.).
136 K-U, К-1м Взаимная растворимость' К и Li приведена ниже: Температура, °С 321 427 Растворимость, % (ат.): Li 5,6- КГ3; 1,3- 10~2 1,6- ИГ2; 2- КГ2 К 2,9- КГ4; 1,8- КГ4 6,4- 10"*; 3,4- КГ* Источник [1]; [2] [1]; [2] Температура, "С 538 666 Растворимость, % (ат.): Li 3,8- КГ2; 6- i(T2 - К 1,2- КГ3; 1,3- КГ3 2- КГ3; 4,7- КГ2 Источник [1]; [2] [1]; [2] Исходя из данных по взаимной растворимости, в работе [I] рассчитано, что полная взаимная растворимость К и 1л возможна при температурах выше 997 °С. Литература 1. Smith F.J. // J. Less-Common Met. 1974/ V. 35. N 1. P. 147-151. 2. Moffatt W.G. // Handbook of Binary Phase Diagrams. New York: Business Growth Services. General Electric Co. Schenectady 1976, 1977. V. 1, 2. 658 p. Л.Л. Зусман K-Lu. КАЛИЙ-ЛЮТЕЦИЙ Сведения по экспериментальному исследованию системы К—Lu отсутствуют. По данным прогнозирования соединений в двойных системах с помощью ЭВМ указывается на возможность образо- образования в системе К—Lu четырех соединений: KLu, K2Lu, K3Lu и KLu3 [1]. Литература 1. Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука. 1977. 187 с. М.А. Тылкина
K-Mg 137 К—Mg. КАЛИЙ-МАГНИЙ Обзор исследований диаграммы состояния К—Mg проведен в работах [X, 1,2]. Диаграмма состояния К—Mg приведена на рис. 61 по данным работ [1, 2]. Система К—Mg характеризуется почти полной несмешиваемостью компонентов в жидком состоянии с незна- незначительной растворимостью К в жидком Mg. Растворимость компонен- компонентов друг в друге в твердом состоянии практически отсутствует. Температура монотектического превращения F50 °С) практически совпадает с температурой плавления Mg. Температура эвтектического превращения F3,2 °С) практически совпадает с температурой плав- плавления К. Промежуточных фаз в системе не обнаружено. Раствори- Растворимость Mg в (К) составляет 0,6 % (по массе) или 0,95 % (ат.) при температуре монотектики. Растворимость К в (Mg) менее 0,01 % (по массе) или 0,22 % (ат.) при температуре эвтектики 63,2 С.° t.'c 800 700 600 500 иво 300 ZOO too ез,71 tO 20 30 4>ff 50 Мд, V. Cam ) SO 70 BO 90 100 —Ж 0.6 t t >-ж2 1 Б50' О к 10 20 SO Ь0 50 ВО Те % (по массе) 80 90 100 Рис. 61. K-Mg Литература 1 Pelton A.D. // Bull Alloy Phase Diagrams 1985 V. 6. N 1. P. 39—41, 95, 96. 2. Klemm W., Kunze D. // Alkali Metals. London. Chemical Society Spec. Publ. 1967 P 3-22 Л.Л. Рохлин
138 К-Мп, К-Мо, K-N К—Мп. КАЛИЙ-^МАРГАНЕЦ Диаграмма состояния системы не построена. По данным прогнози- прогнозирования соединений с помощью ЭВМ указывается на возможность образования двух соединений: К2Мп и КМп2 со структурой типа фазы Лавеса [1]. Литература 1. Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 187 с. М.А. Тылкина К-Мо. КАЛИЙ-МОЛИБДЕН Диаграмма состояния К—Мо не построена. Данные о характере взаимодействия К и Мо приведены в работах [Ш, 1—4]. По данным работы [2], при температурах до 900 °С Мо не растворяется в жид- жидком К. По данным работы [31, растворимость Мо в жидком К состав- составляет от 0,02 до 0,5 % (ат.) Мо. В работе [Ш] сообщается, что рас- растворимость Мо в жидком К, содержащем менее 0,07 % (ат.) приме- примесей, составляет менее 4Х10 % (ат.) Мо. В обзоре [4] сообщается, что в жидком К растворяется менее 8,12x10"* % (ат.) Мо при темпе- температуре 1205 °С. В работе [1] предложено выражение для линии ликвидуса Мо: \пх = —33870- Т~х + 2,21, где х — концентрация Мо, % (ат.), Г — температура, К. Растворимость Мо в К может быть оценена как 101 % (ат.) Мо при температуре 63 "С и 1,4*10~7 % (ат.) Мо при 1227 "С. Растворимость К в Мо предельно мала и кон- контролируется наличием дефектов. Литература 1. Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Energy Review. Special. Issue N 7. Molibde- num: Physico-Chemical Properties of its Compounds and Alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency, 1980. P. 195—356. 2. Willhelm С // Mater. Design Eng. 1963. V. 58. N 6. P. 97-108. 3. Distefano J.R., Litman A.P. // Corrosion. 1964. V. 20. P. 392. 4. Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.'. Наука, 1979. Т.4. 576 с. КБ. Поварова K-N. КАЛИЙ-АЗОТ Диаграмма состояния системы К—N не построена. Предполагается, что растворимость N в жидком К незначительна [1]. Установлено существование двух нитридов К: K3N [10,67 % (по массе) N] и KN3 151,80 % (по массе) N].
K-N, K-Na 139 K3N можно получить нагревом гидрида К (КН) в струе N; синтез KN3 осуществляется пропусканием закиси N(N2O) над расплавлен- расплавленным амидом К (KNH2). K3N плавится при температуре 343 °С и разлагается при 355 °С. Соединение KN3 плавится при температуре 387 °С; оно имеет тетра- тетрагональную решетку, изотипную с KHF2 (пр.гр. 14/тст), параметры решетки а = 0,6106 нм, с = 0,7070 нм. При увеличении давления до 0,33 ГПа температура плавления KN3 повышается до 396 °С [1, 2]. Литература 1. Barker M.G. // Handbook of Thermodynamic and Transport Properties of Alkali Metals. Oxford: Blackwell Scientific Publications. 1985. P. 897—899. 2. Вол А.Е. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Физматгиз, 1959. Т. 1. 756 с. Л. Л. Зусман K-Na. КАЛИЙ—НАТРИЙ Сплавы Na и К получали в вакуумированных стеклянных ампу- ампулах под слоем нефти, осаждением из газовой фазы на подложку, взаимодействием расплавленного Na с жидким едким К при темпера- температурах 400—450 °С, взаимодействием паров Na с жидким хлоридом К при температурах 850—900 °С [1]. Наиболее точно диаграмма состояния системы К—Na была изучена методом термического анализа в работе [2], в которой сплавы К с Na Na,%(no массе) 0 10 20 30 <t0 50 60 70 80 90 100 t,°C 100 80 S3.?!' 60 10 20 0 -го -40 -60 к. \ г / \ ч \ Ж с 3 .1 1 / \ J / -97.8°. / 7.07° 0 о к Рис. 62. K-Na 10 20 30 40 50 60 ыа,%{ат.) 70 80 90 100 Na
140 K-Na, K-Nb [К чистотой 99,99 % (по массе) и Na чистотой 99,9 % (по массе)] получали в никелевых тиглях в атмосфере Аг (рис. 62). В системе образуется соединение KNa2 по перитектической реак- реакции при температуре 7,07 °С. Эвтектическое превращение Ж •* (К) + + KNa2 происходит при температуре —13,4 °С и концентрации 31,93 % (ат.) Na. Максимальная растворимость Na в (К) (при эвтектической темпе- температуре) составляет 4,6±0,3 % (ат.). Максимальная растворимость К в (Na) (при температуре перитектики) равна 0,8±0,1 % (ат.). Соединение KNa2 обладает структурой типа MgZn2 (символ Пирсона ЛР60, пр.гр. Рб3/(ттс) с параметрами решетки а = = 0,750 нм, с = 1,230 нм при температуре —10 "С [3]. Согласно работе [4] при давлении 3,5 ГПа температура эвтекти- эвтектической и перитектической реакций становится одинаковой, равной 72 °С. При давлении 5,0 ГПа кривая ликвидуса сплавов в области концентраций 55—80 % (ат.) К проходит через максимум, что указы- указывает на образование соединения K2Na. Литература 1. Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1979. Т.4. С. 576. 2. Ott J.B., Goates J.R., Anderson D.R., Hall H.T. // Trans. Faraday Soc. 1969. V. 65. P. 2870-2876. 3. Laves F., Wallbaum H.J. // Z. Anorg. All. Chem. 1942. Bd. 250. S. 110-116. 4. Anderson D.R., Ott J.B., Goates J.R., Hall H.T. // J. Phys. Chem. 1971. V. 54. N 2. P. 234-239. Л.Л. Зусман K-Nb. КАЛИЙ-НИОБИЙ По данным работы [1], при температурах до 900 °С Nb не взаи- взаимодействует с расплавленным К. Согласно справочнику [Ш] при температурах ниже 1200 °С растворимость Nb в жидком К составляет менее 0,002 % (по массе). Согласно работам [2, 3] растворимость Nb в расплавленном К возрастает по мере увеличения в К неметаллических примесей. Например, в К с примесью кислорода 0,0025 % после выдержки в течение 48 ч при температурах 400 и 600 "С растворимость Nb составила соответственно 0,0020 и 0,0016 % (по массе), а при увели- увеличении содержания кислорода в К до 0,0530 % (по массе) раствори- растворимость Nb при тех же условиях возросла до 0,075 и 0,093 % [2]. По данным работы [3], с повышением содержания кислорода в К от менее 0,0001 до 1,9 % (ат.) растворимость Nb возрастает от 0,005 до 1,34 % (ат.) (длительность выдержки Nb в расплавленном К в этом
К-ЫЬ, K-Nd, K-Ni 141 случае составила 500 ч). Согласно работе [4] растворимость Nb в расплавленном К, содержащем G—11) Ю" % кислорода, после выдержки в течение 1 ч при температуре 1225 °С составила (9-28) Ю-4 %. Литература 1. Wiilhelm С. II Mater. Design Eng. 1963. V. 58. N 6. P. 97-108. 2. Distefano J.R., Litraan A.P. // Corrosion. 1964. V. 20. N 12. P. 392-403. 3. Klueh R.L. // Corrosion. 1969. V. 25. N 10. P. 416-425. 4. Gienell W.S., Teitel R.J. // Trans. Amer. Nucl. Soc. 1965. V. 8. N 2. P. 393—401. Л.Л. Зусман K-Nd. КАЛИЙ-НЕОДИМ Экспериментальные данные о характере взаимодействия К с Nd отсутствуют. Прогнозирование существования химических соедине- соединений с помощью ЭВМ, проведенное в работе [1], указывает на воз- возможность образования в системе К—Nd пяти соединений: KNd, K2Nd, KNd2, K3Nd, KNd3. Литература 1. Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977- 192 с. М.А. Тылкина K-Ni. КАЛИЙ-НИКЕЛЬ По данным работы [1], при температурах до 900 °С № не взаимо- взаимодействует с расплавленным К. Согласно справочнику [Ш] растворимость Ni в расплавленном К в интервале температур 670^1055 °С приведена ниже: Температура, "С 670 760 870 985 1055 Растворимость Ni- 10~~*i % (по массе) 5,5 6,5 19 25 58 % (ат) 3,7 4,3 13 17 39 В работе [2] Ni чистотой 99,97 % (по массе) выдерживался в расплавленном К в течение 3 ч, а затем подвергался центрифугиро- центрифугированию в течение 4 ч для отделения частиц Ni, не растворившихся в К. Согласно работе [3] растворимость Ni в К при температурах 925 и 1000 °С составляет 2Х10 и 4Х10 % (по массе) соответственно. Литература 1. Wiilhelm С. // Mater. Design Eng. 1963. V. 58. N 6. P. 97-108. 2. Ginell W.S., Teitel R.J. // Trans. Amer. Nucl. Soc. 1965. V. 8. N 2. P. 393-401. ЛЛ. Зусман
142 K-Np, K-0 K-Np. КАЛИЙ-НЕПТУНИЙ Экспериментальные данные о характере взаимодействия К с Np отсутствуют. Прогнозирование существования химических соедине- соединений с помощью ЭВМ, проведенное в работе [1], указывает на воз- возможность образования в системе К—Np четырех соединений: KNp, K2Np, K3Np, KNp3. Литература 1. Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 192 с. М.А. Тылкина К-О. КАЛИЙ-КИСЛОРОД Взаимодействие К с кислородом в боксе в атмосфере Аг, используя К с примесью Na не более 50*10 % (по массе) и спектрально- чистый кислород, проведено в работе [1]. Диаграмма состояния системы К—О не построена, однако в этой системе методами термического, рентгеновского анализов и измерением магнитных свойств установлено существование пяти соединений — оксидов: с содержанием О в % (по массе): К2О A6,99), К2О2 B1,04), К2О3 C8,03), КО2 D5,0) и К2О4 E5,1) [2-5]. В интервале температур 70—402 °С растворимость О в жидком К рассчитывается по уравнению [1] Igx = 3,9702 - 420,4/Г, где х — концентрация 0- 10, % (ат.), Т — температура, К. Температура плавления оксидов калия К2О2, К2О3, КО2 — 490, 430 и 380 "С соответственно. Озонид калия КО3 самопроизвольно распадается при комнатной температуре по реакции 2КО3 - 2КО2 + + О2. Соединение КО2 в интервале температур 60—100 °С имеет полиморфное превращение [4]. Кристаллическая структура оксидов в системе К—О представлена в табл. 75.
K-O, K-Os, К-Р 143 Таблица 75. Кристаллическая структура соединений системы К—О Соедине- Соединение К2О* аКО2 рко2 ко3" Прототип — СаС2 NaO2 Символ Пирсона, пр.гр. Стса tlb, 14/ ттт - Н/ттс Ромбическая сингония. "Тетрагональная сингония. Параметры решетки, нм а 0,6736 0,5704 0,6090 0,8597 b 0,7001 - - с 0,6479 0,6699 — 0,7080 Источник 12] [3] [4] [5] Литература 1. Krishnamurthy D., Thiruvendasami A., Bhal N.B., Malhews С.К. // J. Less- Common Met. 1987. V. 135. N 2. P. 285-292. 2. Foppe H. // Z. Anorg All. Chem. 1957. Bd. 291. S. 12-19. 3. Abrahams S.C., Kalnajs J. // Acta Crystallogr. 1955. V. 8. P. 503-509. 4. Carter G.F., Margrave J.L., Templeton D.H. // Acta Crystallogr. 1952. V. 5. P. 851-858. 5. Azaroff L.V., Corvin I. // Proc. Nation. Acad. Sci. (US) 1963. V. 49. P. 1-12. Л.Л. Зусман K-Os. КАЛИЙ-ОСМИЙ Экспериментальные данные о характере взаимодействия К с Os отсутствуют. Прогнозирование существования химических соедине- соединений с помощью ЭВМ, проведенное в работе [1], указывает на воз- возможность образования в системе двух соединений: KOs2 со структу- структурой фазы Лавеса и KOs. Литература 1. Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. // Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 192 с. М.А. Тылкина К—Р. КАЛИЙ-ФОСФОР Диаграмма состояния К—Р не построена. В системе К—Р установ- установлено существование четырех химических соединений — фосфидов с содержанием Р в % (по массе): К3Р B0,89), К,Р5 F6,45), КР5 G9,85) и КР15 (92,25) [1-4].
144 К-Р, К-Ра, К-РЬ Соединение К3Р было получено в виде кристаллов действием паров Р на расплавленный К при температуре 700 "С [1]. Фосфид KjP имеет структуру типа AsNa3 (символ Пирсона ЛР8, пр.гр. Pb^lmmc) с параметрами решетки а = 0,5691 нм, с = 0,1005 нм [1]. Фосфид К2Р5 приготовлен путем взаимодействия К со свежедис- свежедистиллированным Р в вакууме с последующей отгонкой избытка К при температуре 400—430 "С [2]. Действием избытка К2Р5 на раствор К в жидком аммиаке с после- последующей отгонкой аммиака при температуре 180 °С получен фосфид КР5 13]. Фосфид КР15 в виде плоских иглообразных кристаллов приготов- приготовлен осаждением при температурах 300—320 "С из газовой фазы, полученной нагреванием смеси К2Р5 с 5—20 % (ат.) К в кварцевой ампуле [4]. Фосфид КР15 имеет триклинную структуру (пр.гр. рТ; четыре формульные единицы в элементарной ячейке) с параметрами решетки а = 2,374 нм, Ъ = 0,969 нм, с = 0,721 нм, а = 116,7*, р = = 97,5°, у = 90° [4]. Литература 1. Gnutzmann С, Dorn W., Klemm. // Z. Anorg. AH. Chem. 1961. Bd. 309. S. 210-221. i 2. Bossuet R. // Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. 1912. V. 154. P. 209—219. 3. Hugot С // Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. 1895. V. 121. P. 207-216. 4. Schnering H.G., Schmidt H.S. // Angew. Chemie (Internet, edition). 1967. Bd. 6. S. 356-364. Л.Л. Зусман K-J»a. КАЛИЙ-ПРОТАКТИНИЙ Экспериментальные данные о характере взаимодействия К с Ра отсутствуют. Прогнозирование возможности существования химичес- химических соединений с помощью ЭВМ, проведенное в работе [1], указыва- указывает, что в системе К—Ра соединения не образуются. Литература 1. Савицкий Е.М., Грибу ля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 192 с. М.А. Тылкина К—РЬ. КАЛИЙ-СВИНЕЦ Сплавы К с РЬ получали из компонентов в тиглях из Fe в среде Аг. Диаграмма состояния К—РЬ (рис. 63) построена в работе [1] по данным термического анализа.
K-Pb 145 Рв,°/о(по массе) Рис. 63. K-Pb „010 3040 SO ВО 10 IS ВО 65 700 SOO 500 400 300 200 100 100 ттт г J / / — (к) ж sz" / / ч > г STO' и -1 \ \ ЗЯГ i \ \ 79Z'' t с 327,502° 274'- (п V •5/ — 20 30 40 SO BO P8,'U(am.\ 10 SO 30 100 PS В системе К—Pb обнаружено четыре соединения, из которых КРЬ плавится конгруэнтно при температуре 570 "С, остальные К2РЬ3, КРЬ2 и КРЬ4 кристаллизуются по перитектическим реакциям при температурах соответственно 372, 338 и 292 °С. Сплав эвтектическо- эвтектического состава, богатый РЬ, содержит при температуре 274 "С -91 % (ат.) РЬ, состав эвтектики на основе К (при температуре 52 °С) точно не установлен. Кристаллические структуры некоторых соединений приведены в табл. 76. Таблица 76. Кристаллическая структура соединений системы Соединение КРЬ КРЬ2 крь; Прототип NaPb MgZn2 Кубическая сингония. Символ Пирсона, пр.гр. f/64, /4,/acrf API 2, РЬъ1ттс Параметры а 1,150 0,666 1,231 )ешетки, нм с 1,876 1,076 Источник [2] [3] [3]
146 K-Pb, K-Pd, K-Po, K-Pr Литература 1. Шойхет Д.Н., Морачевский А.Г., Алабышев А.Ф. // Журнал неорганической химии. I959.T.4- № 7. С. 1616-1619. 2. Hewaidy I.F., Busmamm E., Klenn W. // Z. Anorg. All. Chem. 1964. Bd. 328. N 2. S. 283-293. 3. Gilde O. // Z. Anorg. All. Chem. 1956. Bd. 284. N 1. S. 142-146. Л.Л. Зусман К—Pd. КАЛИЙ—ПАЛЛАДИЙ Экспериментальные данные о характере взаимодействия К с Pd отсутствуют. Прогнозирование существования химических соедине- соединений с помощью ЭВМ, проведенное в работе [1], указывает на воз- возможность образования в системе К—Pd двух соединений: KPd2 (фаза Лавеса) и KPd. Литература 1. Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М: Наука, 1977. 192 с. М.А. Тылкина К-Ро. КАЛИЙ-ПОЛОНИЙ Экспериментальные данные о характере взаимодействия К с Ро отсутствуют. Прогнозирование существования химических соедине- соединений с помощью ЭВМ, проведенное в работе [1], указывает на воз- возможность образования в системе К—Ро четырех соединений: КРо, К2Ро, КРо2, КРо3. Литература 1. Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.. Наука, 1977. 192 с М.А. Тылкина К-Pr. КАЛИЙ— ПРАЗЕОДИМ Экспериментальные данные о характере взаимодействия К с Рг отсутствуют. Прогнозирование существования химических соедине- соединений с помощью ЭВМ, проведенное в работе [1], указывает на воз- возможность образования в системе К—Рг пяти соединений: КРг, К2Рг, КРг2, К3Рг, КРг3. Литература 1. Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 192 С. М.А. Тылкина
K-Pt, K-Pu, K-Ra, K-Rb 147 K-Pt. КАЛИЙ-ПЛАТИНА Согласно работе [1], взаимодействие Pt с расплавленным К начи- начинается при температуре 400 °С. С повышением температуры скорость растворения Pt в жидком К возрастает, достигая 0,0254 мм в год при температуре 600 "С. Экспериментальные данные об образовании соединений в системе отсутствуют. Литература I. Willhelm С. // Mater. Design Eng. 1963. V. 58. N 6. P. 97-108. Л.Л. Зусман K-Pu. КАЛИЙ—ПЛУТОНИЙ Установлено, что К не смешивается с Ри ни в твердом, ни в жидком состояниях [ 1 ]. Литература 1. Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1979. Т.4. 576 с. Л.Л. Зусман К-Ra. КАЛИЙ—РАДИЙ Экспериментальные данные о характере взаимодействия К с Ra отсутствуют. Прогнозирование возможности существования химичес- химических соединений с помощью ЭВМ, проведенное в работе [1], указыва- указывает на отсутствие соединений в системе К—Ra. Литература 1. Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 192 с. М.А. Тылкина K-Rb. КАЛИЙ-^РУБИДИЙ Диаграмма состояния К—Rb, изученная методами термического, микроструктурного и рентгеновского анализов, приведена на рис. 64 [1]. Сплавы К с Rb получены в никелевых тиглях в среде Аг из К чистотой 99,99 % (по массе) и Rb чистотой 99,98 % (по массе). Установлено, что К полностью смешивается с Rb в жидком и твердом состояниях, причем минимальная температура затвердевания сплавов этой системы составляет 34,2 °С [при содержании Rb 67 % (ат.)]. При низких температурах в системе К—Rb возможно образование химического соединения KRb2, однако при увеличении давления до
148 K-Rb, K-Re Рис. 64. K-Rb RB,% (no массе) О 10 20 30 40 50 ВО Ю 80 30 wo 10 so 50 40 55,7? \ 1 N (кМ 1 ж J4,2" 1 39,32' 10 20 30 40 50 SO 70 RB,°/.(am.) BO 30 100 RB 1,0 ГПа во всем диапазоне концентраций и температур должен существовать лишь твердый раствор [1, 2]. Литература 1. Goates J.R., Ott J.B., Delawarde E. // Trans. Faraday Soc. 1977. V. 67. N8. P. 1612-1616. 2. Soma Т., Hosaka K., Kogaya H.—M. // Phys. Status Solidi. B. 1986. V. 37. N 2. P. K111-K114. Л.Л. Зусман K-4le. КАЛИЙ-РЕНИЙ Система К—Re исследована в работе [1] методом пламенной фотометрии, заключающейся в регистрации эмиссионных спектров, возникающих в высокотемпературных пламенах с температурой порядка 1830—1840 "С. Установлено образование одного соединения K2Re. Прогнозирова- Прогнозирование существования химических соединений с помощью ЭВМ, прове- проведенное в работе [2], указывает на возможность образования в систе- системе К—Re трех соединений: KRe2 (фаза Лавеса), KRe и K2Re. Литература 1. Гукова Ю.Я., Ермолаев М.И. // Общие закономерности в строении диаграмм состояния металлических систем: Сб. статей. М.: Наука, 1973. С. 135—139. 2. Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 192 с. М. А. Тылкина
K-Rh, K-Ru, K-S 149 K-Bh. КАЛИЙ-РОДИЙ Экспериментальные данные о характере взаимодействия К с Rh отсутствуют. Прогнозирование существования химических соедине- соединений, проведенное в работе [1], указывает на возможность образо- образования в системе К—Rh трех соединений: KRh, (фаза Лавеса), KRh и K2Rh. Литература 1. Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 192 с. МЛ. Тылкина K-Ru. КАЛИЙ^РУТЕНИЙ Исследование сплавов системы К—Ru проведено в работе [1] в основном методом дифференциального термического анализа, а также металлографическим и рентгеновским методами. Использова- Использование последних двух ограничивала химическая активность К и его сплавов. Установлено отсутствие соединений в системе, а также незначительные взаимные растворимости Ru и К. Литература 1. Loebich О., Raub Ch.J. // Platinum Metals Review. 1981. V. 25. N 3. P. 113-120. T.B. Добаткина K-S. КАЛИЙ-СЕРА Диаграмма состояния К—S, изученная методами термического, микроструктурного и рентгеновского анализов, приведена на рис. 65 [1—3]. В системе образуются шесть соединений. Реакция взаимодей- взаимодействия К с S начинается при слабом нагреве, сопровождается значи- значительным выделением теплоты и приводит к образованию наиболее высокотемпературного из сульфидов К — K2S [1]. Сульфиды K2S2 и K2S4 получены взаимодействием К с S в жидком NH3; K2S3 и K2S5 — присадкой S к раствору K2S в абсолютном спирте с последую- последующим отделением нерастворимого продукта; K2S6 — плавкой K2S5 с S в вакууме [2]. К и S обладают ограниченной растворимостью в жидком состоянии и отсутствием взаимной растворимости в твердом состоянии. Область несмешиваемости жидких К и S при температуре 188 °С имеет место при содержании S от 73 до 99 % (по массе). Сульфиды [в скобках указано содержание S в % (по массе)] K2S B9,07); K2S3 E5,15); K2S5 F7,21) и K,S6 G1,1) плавятся конгруэнтно при температурах 840, 279, 211 и 196 °С соответственно, сульфиды K2S2 D5,05) и K2S4
150 K-S 30 40 50 ВО 70 30 90 100 900 800 700 BOO 500 400 300 200 too 63,71 0 К Рис. 65. K-5 i 1 1 1 1 I f / / / / K)~ 84, / 1 0° \ \ 500° « ¦ч -r \ \ \ 250'Ъ >TOC V. П 211' Ж 1 ¦ / 79S" ! J—— ж,+ (s жг -183° У 115,22' JO 20 30 40 SO BO 70 80 90 100 S°[a (no массе). S F2,12) образуются по перитектическим реакциям при 500 и 145 "С соответственно. Сульфид K2S6 образует с S вырожденную эвтектику. По данным работ [4, 5], K2S при температуре 146 °С переходит в новую структурную модификацию. Кристаллическая структура некоторых соединений приведена в табл. 77. Таблица 77. Кристаллическая структура соединений системы К—S Соедине- Соединение K2S K»S2 K2S3 Прототип CaF2 Na2O2 — Символ Пирсона, пр.гр. с Л 2, Fm3m —, Р62т Стс2, Параметры решетки, нм а 0,7391 0,849 0,7309 Ь — — 0,9914 с — 0,584 0,7473 Источник [4] [6] [7)
K-S, K-Sb 151 Литература 1. Thomas J., Rule A. // J. Chem. Soc. 1917. V. 111. N 7. P. 1163-1169. 2. Feher P., Berthold H.J. // Z. Anorg. All. Chem. 1953. Bd. 274. S. 223-230. 3. Pearson T.G., Robinson P.L. // J. Chem. Soc. 1931. N 12. P. 1304-1311. 4. Zintl E., Harder В., Dauth B. // Z. Elektrochem. 1934. Bd. 40. S. 588—597. 5. Bridgman P.W. // Proc. Amer. Acad. Arts. Sci. 1915. V. 15. P. 55-64. 6. FoppI H., Busmann E., Prorath P.—K. // Z. Anorg. All. Chem. 1962. Bd 314 S. 12-21. 7. BOttcher P. // Z. Anorg. All. Chem. 1977. Bd. 432. P. 166—177. Л.Л. Зусман K^Sb. КАЛИЙ-СУРЬМА На рис. 66 приведена диаграмма состояния К—Sb, построенная на основании данных термического и рентгеновского анализов в работе [1]. В системе К—Sb установлено существование четырех химических соединений, из которых три — K3Sb, KSb и KSb2 — плавятся конгру- конгруэнтно при температурах 812, 610 и 411 °С соответственно, а соедине- соединение K5Sb4 образуется по перитектической реакции при 507 "С. Со стороны К при температуре 63 "С имеется вырожденная эвтектика, 1 , On t, L воо 700 600 SOD too 300 100 6J,7! HO 20 1 1 / / ! 30 <Ю 1 1 / / / \l 50 l 811° f / Й >? \ Sb,/o (no naccej 60 TO 80 85 ! \ №o\ 1 SI E07е f й ¦8 i 9° 337° l Ж w S3 ы 30 1 / / 1 95 1 W7° (SI TOO 630,755° 10 го за u 50 60 Sb,%(am.) 70 80 90 WO Sb Рис. 66. K-Sb
152 K—Sb, K-Sc, K-Se три других сплава эвтектического состава содержат 41, 63 и 68 % (ат.) к при температурах соответственно 460, 397 и 407 "С. K3Sb имеет структуру типа Na3As (символ Пирсона hP8, пр.гр. РЬ3/ттс) с параметрами решетки а = 0,6024 нм и b = 1,0639 нм [2]. Соединение KSb кристаллизуется в структуре типа LjAs (символ Пирсона т/>16, пр.гр. Р2х1с) с параметрами решетки: а = 0,718 нм, 6 = 0,697 нм, с= 1,340 нм, р = 115,1° [3]. Литература 1 Dorn F.W., Klemm W. // Z. Anorg All. Chem. 1961. Bd. 309 S. 189-203. 2. Gerassimov J.L., Voronin G.F., Nguen Thak Shin// J Chem Thermodyn 1969 V 1 N6 P 425-430. 3. Busmann E., Lohmeyer S. // Z. Anorg. All Chem. 1961. Bd. 312, N 2 S. 53—59. Л.Л. Зусман К—Sc КАЛИЙ-СКАНДИЙ Экспериментальные данные о характере взаимодействия К с Sc отсутствуют. В работе [1] по результатам прогнозирования химичес- химических соединений с использованием ЭВМ указывается на возможность образования в системе К—Sc трех соединений: KSc, K2Sc и K3Sc. Литература 1. Савицкий Е.М., Грибу ля В.Б. // Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ М • Наука, 1977. 192 с М.А. Тылкина K-Se. КАЛИЙ-СЕЛЕН Диаграмма состояния К—Se, построенная на основании данных термического, сканирующего калориметрического и рентгеновского анализов, приведена на рис. 67 по данным работ [1—4]. Сплавы К с Se получали из компонентов в инертной среде [1]. Селенид K2Se может быть получен также восстановлением селената или селенита К углеродом, окисью углерода или водородом [2]. К и Se обладают ограниченной смешиваемостью в жидком состоя- состоянии (область несмешиваемости при 220 "С от -77 до 99 % (ат.) Se) и практически нерастворимы друг в друге в твердом состоянии. При кристаллизации в системе К—Se образуется пять химических соединений. Два из них, K2Se и K2Se3, плавятся конгруэнтно при температурах -800 и -375 °С соответственно (причем K,Se имеет область гомогенности 33,3—37,5 % (ат.) Se. Соединения K2Se2, K2Se4 и K2Ser образуются по перитектическим реакциям при температурах -430, -210 и 195 °С соответственно. Предполагается, что со стороны К существует вырожденная эвтектика; два других эвтектических
K-Se 153 вов 100 600 500 400 300 200 100 8}JI° Se, % (no массе) 30 SO 60 10 SO 90 100 / / / / / I—' / / / / / 1 f 63° / 1 \\ 1 to 1 100 \ \ \ \ '7 \ -360' 1 ¦ v 57 —| \ a •W. i ж I P SI 1 no ' \ •¦ - m, ¦ -j (Si /0 ^0 30 tO 50 60 10 80 90 100 К Se.%(am) Se Рис. 67. K-Se сплава содержат 57 % (ат.) Se (при -360 °C) и 77 % (ат.) Se (при 163 'С). Согласно работе 15] соединение KjSe имеет ГЦК решетку, изо- изоморфную CaF2 (символ Пирсона cFl2, пр.гр. Fmbm) с параметром а = 0,7676 нм. Соединение K2Se3 обладает ромбической синтонией (пр.гр. Стс2), параметры рещетки а = 0,7692 нм, b = 1,0410 нм, с = = 0,7717 нм [б]. Литература 1. Klemm W., Sodoman H., Langmesser P. // Z. Anorg. All. Chem. 1939. Bd. 241. N 8. S. 281-287. 2. Самсонов Г.В. // Халькогениды: Сб. статей. Киев: Наукова Думка, 1967. С. 3-5. 3. Sheiba M., Tausend A., Wobig D. // Thermochim. Acta. 1979. V. 29. N, 2. P. 265-268. 4. Sheiba M., Wobig D. // Z Phus. Chem. 1980. Bd. 119. N 1. S. 23-32. 5. Zintl E., Harder A., Dauth B. // Z Elektrochem. 1934 Bd. 40. N 7. S. 593. 6. BOttcher P. // Z. Anorg. All. Chem. 1977. Bd. 432. N 5. S. Д 66-174. JI.JI. Зусман
154 K-Si, K-Sm K-Si. КАЛИЙ-^СРЕМНИЙ Диаграмма состояния К—Si не построена. В работе [1] было полу- получено эквиатомное соединение KSi D1,8 % Si, по массе) сплавлением К с Si в инертной среде при нагреве до температуры 650 °С. При длительном нагреве в вакууме или в Аг это соединение разлагается с образованием промежуточных фаз, состав которых отвечает KSi8 (85,18 % Si, по массе), KSi6 (81,16 % Si, по массе) [2], K6Si46 (84,63 % Si, по массе) [3]. Соединение, состав которого по химичес- химическому анализу отвечает KgSi^, получается термическим разложением силицида KSi в вакууме или в Аг в интервале температур 330-500 "С. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 78. Таблица 78. Кристаллическая структура соединений системы К—Si Соединение KSi ¦ KSi6' .. 146 'Кубическая Прототип GeK — — сингония. Символ Пирсона, пр.гр. сР64, Я43т — —, РтЗп Параметр решетки а, нм 1.262 1,34 1,028 Источник [2,4] [2] [3] Литература 1. Hohmann Е. // Z. Anorg. АИ. Chem. 1948. Bd. 257. N 4. S. 113-119. 2. Schafer R., Klemm W. // Z. Anorg. All. Chem. 1961. Bd. 312. N 3. S. 214-220. 3. Hagenmuller P., Naslain R., Rauchard M., Croc C. // Alkali Metals. London. 1967. P. 207-221. 4. Busmann E. // Naturwissenshaften. 1960. Bd. 47. N 3. S. 82-86. Л.Л. Зусман K-Sm. КАЛИЙ-САМАРИЙ Экспериментальные данные о характере взаимодействия К с Sm отсутствуют. В работе [1] по результатам прогнозирования химичес- химических соединений с помощью ЭВМ указывается на возможность образо- образования в системе К—Sm пяти соединений: KSm, K2Sm, KSm2, K3Sm, KSnij. Литература 1. Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 192 с. М.А. Тылкина
K-Sn 155 K-Sn. КАЛИЙ-ОЛОВО Диаграмма состояния К—Sn, изученная методами термического и рентгеновского анализов в работе [1], приведена на рис. 68. Сплавы К с Sn (К - ? примесей s 0,04 %; Sn - ? примесей s 5- 1<Г* %) йЬлучены из компонентов в среде Аг в герметизированных тиглях из Мо. Sn,% (по пассе) . 0 Ю 20 30 40 50 ВО 70 80 90 100 700 500 300 Ю0 1 1 J f 1 1 1 1 > ж f — (к) I t ' = / / 535' KSn 1 ft /740' -^ 1 BOO' 1 \ \ 1 -* 231.9681' 0 W 20 30 40 SO 60 70 80 90 100 К Sn,%(am.) Sn Рис 68. K-Sn В системе имеется единственное конгруэнтно плавящееся при температуре 860 °С химическое соединение I^Sn,. Остальные четыре химических соединения K2Sn, KSn, KSn2 и KSn4 образуются по псритектическим реакциям при температурах соответственно 535, 740, 710 и 600 °С. Соединение KSn индицировано в предположении тетрагональной элементарной ячейки типа NaPb (символ Пирсона 1/64, пр.гр. /4j/(acrf), а = 1,142 нм, с = 1,857 нм [2]). По данным работы [3] соединение K2Sn3 кристаллизуется в одну из двух пространственных групп РА/тсс или Р4сс тетрагональной элементарной ячейки, пара- параметры кристаллической решетки а = 0,703 нм, с = 1,236 нм.
156 K-Sn, K-Sr, K-Ta Литература 1 Дриц М-Е., Фридман А.С., Зусман Л.Л., Кустков В.А. // Фазовые равновесия в металлических сплавах Сб статей М Наука, IS81 С 176—178 2. Hewaidy I.F., BuSmann E., Klemm W. // Z Anorg AH Chem 1964 Bd 328 S. 283-293 3 Дриц М.Е., Сизов р.А., Фридман А.С. и др // Тезисы докладов I Всесоюзной конференции по химии и технологии редких и щелочных элементов. Апатиты 1988 С 140 Л Л Зусман K-Sr. КАЛИЙ-СТРОНЦИЙ К и Sr полностью не смешиваются в жидком и твердом состояниях [1]. Литература 1 Klemm W., Kunze D. // Proc Int Symp on Alkali Metals. London- Chem Soc Special Publ, 1967 N 22 P 3-22 Л Л Зусман K-Ta. КАЛИЙ-ТАНТАЛ К не смешивается с Та в твердом и жидком состояниях. Раствори- Растворимость Та в жидком К (содержание О2 менее 2- Ю~3 "%) в интервале температур 400—1330 °С составляет 3- Г0~5—6- 10"^ % (по массе) [1, 2]. Растворимость Та в жидком К заметно возрастает в случае его загрязнения неметаллическими примесями, особенно О2 [3]. На рис. 69 приведена предполагаемая диаграмма состояния К—Та [4]. Характер нонвариантных равновесий не установлен. Температу- Температуры нонвариантнцх равновесий совпадают с температурами плавления и кипедия К. Литература 1 GmeH W.S., Teitel RX // Trans Amef Nuel .Soc 1965 N 8 P 393-396 2, Stecura S. // Corrosiomby. Liquid Metals New York, London Plenum Press, 1970 P 601-611 , 3 Klueh R.L. // Corrosion 1969 V 25 N 2 P 416^-422 4 Garg S.P., ^Venkatrarnan M., Knshnamurthy N. ]l/• Bull Alloy Pha"se Diagrams 1990 V 6 N 1 P 12-.13 ' • ТВ Добаткина
K-Ta, K-Tb 157 t,'C 1000 m К, % (по массе) 20 40 SO 100 Рис. 69. К-Та -200 — (Та) (Га)* (Та) аз *Ж 759' (к — 63,7/° О Ю 20 30 40 50 SO 10 80 90 100 la K,%(am) К K-Tb. КАЛИЙ-ТЕРБИЙ Экспериментальные данные о характере взаимодействия К с ТЬ отсутствуют. В работе [2] по результатам прогнозирования химичес- химических соединений с помощью ЭВМ указывается на возможность образо- образования в системе К—ТЬ пяти соединений: КТЬ, К,ТЬ, КТЬ„ К,ТЬ, КТЬ3. Литература 1 Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ М Наука, 1977 192 с М А Тылкина
158 К-Те К—Те. КАЛИЙ—ТЕЛЛУР Обобщенная диаграмма состояния системы К—Те, построенная по данным работ [1, 2] и включающая некоторые результаты ранее проведенных исследований, представлена на рис. 70. Те, % (по пассе) от го зо to so 60 70 so so wo t,°c воо 700 600 500 WO 300 ZOO WO 63,7f 0 JO 20 30 fO 50 60 70 60 90 J00 К Те, % (am.) Те Рис. 70. К-Те В системе установлено существование трех соединений К2Те, КТе и К2Те3, плавящихся конгруэнтно при температурах 900±100, 453+5 и 429+5 "С соответственно. Следует отметить, что температура плавления К2Те установлена методом экстраполирования. Взаимная растворимость компонентов К в Те и Те в К ничтожно мала. В системе имеет место образование трех эвтектик. Нонвариантные равновесия в системе приведены в табл. 79. Таблица 79. Нонвариантные равновесия в системе К—Те ! i 1 1 i t ?8?t i \ 3~I^ frdtS0 3902 ¦ "ft i 53+6a \ W ss 9±5° i ж \ V / / 220° (n ^~ ¦) -*¦ Реакция Ж - (Те) + К2Те3 Ж « К2Те3 + КТе Ж - КТе + ? Содержание Те в жидкой фазе, % (ат.) -79 55 49,5 Температура, °С 220 390±5 448±5
K-Te, K-Th 159 Характер превращения при 484±10 °С не установлен. Предпола- Предполагается либо полиморфное превращение К2Те при этой температуре, либо перитектическая реакция образования неустановленного соеди- соединения, расположенного между К Те и К2Те. Предполагается, что температура эвтектики между (К) и К2Те по аналогии с другими подобными системами Те практически совпадает с температурой плавления К и указывается на диаграмме состояния, равной 63,71 "С. Эта часть системы требует дополнительного изучения. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 80. Таблица 80. Кристаллическая структура соединений системы К—Те [2] Соединение К2Те К2Те3 Прототип CaF2 Символ Пирсона, пр.гр. сЯ2, Fnilrn оР20, Рпта Параметры решетки, нм а 0,8168-0,8164 1,5938E) Ь 1,0097E) с 0,4683C) Структура соединения КТе не установлена. Литература 1. Petric A., Pelton A.D., Saboungi M.L. // J. Chem. Phys. 1988. V. 85. P. 5070-5077. ' 2. Petric A., Pelton A.D. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 3. P. 443-447. M.A. Тылкина K-Th. КАЛИЙ-ТОРИЙ Экспериментальные данные о характере взаимодействия К с Th отсутствуют. В работе [1] по результатам прогнозирования химичес- химических соединений с помощью ЭВМ указывается на возможность образо- образования в системе К—Th пяти соединений: KTh, K2Th, KTh2, K3Th, KTh3. Литература 1. Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.. Наука, 1977. 192 с. М.А. Тылкина
160 K-Ti, K-Tl K-Ti. КАЛИЙ-ТИТАН На рис. 71 приведена по данным работы [1] предполагаемая диаграмма состояния системы К—Ti. 10 20 30 Ti, % (по массе) 40 50 ВО 10 80 90 100 t'c 1600 1600 ПВО 1200 1000 воо 600 400 200 О -200 0 К Рис. 71. К—Ti 1 - 1 1 1 1 -759° ^0000 - 63 71° f 3 1 1 \ Газ* Газ* 1 Ж W Газ* (<*Tl) хП) 1 1 1 (г («1 1670° 882° 10 10 30 Ьп 50 ВО W 80 90 100 Tt,%(an) Tt К не смешивается с Ti в твердом и жидком состояниях. Согласно работе [2], растворимость Ti в чистом К (содержание О2 менее 2хЮ~3 % (по массе)) в интервале температур 750—1070 °С состав- составляет менее 4x10 % (по массе). С ростом загрязнения К неметал- неметаллическими примесями растворимость в нем Ti заметно возрастает [3]. Литература 1 Bale C.W. // Bull Alloy Phase Diagrams V 10 N 2 P 134-135 2 Stecura S. // Corrosion by Liquid Metals New-York, London Plenum Press, 1970 P 601-611 3 Klueh R.L. // Corrosion 1969 V 25 N 2 P 416-422 ТВ Добаткина K-TI. КАЛИЙ-ТАЛЛИЙ На рис. 72 приведена диаграмма состояния К—Т1, построенная по данным термического, рентгеновского анализов, измерения плотности и атомного объема [1]. Сплавы К с Т1 были приготовлены сплавлени- сплавлением компонентов в инертной атмосфере [К, очищенный от окисной
K~Tl, K~U 161 t.'c /Г, % (по массе) 10 Z0 30 40 5060 80 100 230' 200 WO зоь \(ATi) \ V— г I ж V /8 1 t vizo° ' 4 1 ¦^ -joi. 1 1 \ \ (*) \ 1 \ Y -99 40 K, 50 SO (am) 70 80 SO too TL 'Рис. 72. K-Tl яленки и рафинированный от примесей дистилляцией в высоком вакууме; Т1 чистотой 99 % (по массе)]. Т1 понижает температуру плавления К приблизительно до 60 °С. В системе образуются три химических соединения: КТ1, К4Т15 и К5Т18. Соединение К4Т15 плавится конгруэнтно при 320 "С, соедине- соединения КТ1 и К5Т18 образуются по перитектическим реакциям при 268 В системе существуют две эвтектики: (К) + КТ1 с содержанием ~1 % (ат.) Т1 при температуре -60 °С и (Т1) + К5Т18 с содержанием 18 % (ат.) К при 172 °С. Литература 1. Thummel R., Klemm W. // Z Anorg All Chem 1970 Bd 376 S 44-63 Л Л Зусман К—U. КАЛИЙ-УРАН Экспериментальные данные о характере взаимодействия К с U отсутствуют. В работе [1] по результатам прогнозирования химичес- химических соединений с помощью ЭВМ указывается на возможность образо- образования в системе К—U двух соединений K2U и K3U.
162 Литература К—U, K-V 1. Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М: Наука, 1977. 192 с. М.А. Тылкина K-V. КАЛИЙ^АНАДИЙ На рис. 73 представлена по данным работы [1] предполагаемая диаграмма состояния К—V, рассчитанная для системы при возмож- возможности свободного испарения компонентов при общем давлении 0,1 МПа. У, "/. (по массе) О tO 20 30 ЬО 50 ВО 70 80 90 100 t."c 3000 1500 WOO 759° 500 t I 63.71° 1 1 Газ v> 1 - ¦ Газ Ж* 1 —i - *¦(*) iv) Гаг i ———¦ 1 (\/ — IS W' К Рис. 73. К—V 10 70 30 40 SO ВО V, '/<. (am.) 70 80 90 too V К и V практически нерастворимы друг в друге как в жидком, так и в твердом состояниях. Температуры фазовых превращений совпа- совпадают с температурами плавления V и К и температурой кипения К. Литература 1. Smith J.F., Lee K.J. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1988. V. 9. N 4. P. 469—474. T.B. Добаткина
К— Yb, K-Zn 163 K-Yb. КАЛИЙ-ИТТЕРБИЙ Экспериментальные данные о характере взаимодействия К с Yb отсутствуют. В работе [1] по результатам прогнозирования химичес- химических соединений с помощью ЭВМ указывается на возможность образо- образования в системе К—Yb четырех соединений: KYb, K2Yb, K3Yb, KYb3. Литература 1. Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. // Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 192 с. М.А. Тылкина K-Zn. КАЛИЙ-ЦИНК На рис. 74 приведена диаграмма состояния К—Zn согласно работе [1], включающая результаты ранее приведенных работ [X]. Zn, % (по массе) „ О 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 г. С воо 500 400 300 200 100 ~ т т-Ж 1<г 1 1 ( I '1 ' S9Z±S" Ж+/ 'Zn13 1 , ж,+> \ г- \ Gп "О С 1 419,$во 0 к Рис. 74. 10 K-Zn 20 30 40 Zn, SO SO °lо (arn-l . TO 80 90 100 Zn Установлено наличие в системе К—Zn широкой области несмеши- несмешиваемости в жидком состоянии и образование в результате реакции двух несмешивающихся жидкостей, состоящих практически из чис- чистых металлов, и химического соединения KZn13 [95,6 % (по массе) Zn], вступающего в эвтектические реакции с исходными металлами.
164 K-Zn, K-Zr По мнению авторов работы [2], в системе К—Zn должно существо- существовать также соединение KZn4 [87,0 % (по массе) Zn]. Соединение KZn3 обладает структурой типа NaZn13 (сим- (символ Пирсона C.F112, пр.гр. Fm3c) с параметром решетки а = = 1,236 нм [3]. Литература 1. Pelton A.D. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987 V. 8. N 6. P. 548-549. 2. Watt G.W., Gentile P.S. // J. Amer. Chem. Soc. 1955. V. 77. N 12. P 5462-5467. T.B. Добаткина К—Zr. КАЛИЙ—ЦИРКОНИЙ На рис. 75 приведена предполагаемая диаграмма состояния К—Zr, построенная по данным работы [1]. К не смешивается с Zr в твердом и жидком состояниях. Растворимость Zr в К, содержащим 2x10~3 О % (по массе), в интервале температур 750—1070 "С состав- составляет менее 10~3 % (по массе) [2]. С увеличением содержания неметаллических примесей в К растворимость Zr в нем заметно возрастает [3]. О 10 SO 50 SO 10 80 90 WO 1500 Рис. 75. К—Zr 1000 soo 1 l759' 63.71' *r-IK> i i 1 Газ *M Газ + {№ газ + («2г) Ж* («Zr) i 1 I*" 1855° Zr)-* lr)-* ТО 20 SO 40 50 SO 70 80 90 ЮО Zr Литература 1. Bale C.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 3. P. 269-270. 2. Stecura S. // Corrosion by Liquid Metals. New York, London: Plenum Press, 1970. P. 601-611. 3. Klueh R.L, // Corrosion. 1969. V. 25. N 2. P. 416—422. T.B. Добаткина
La—Lu 165 La—Lu. ЛАНТАН—ЛЮТЕЦИЙ Диаграмма состояния La—Lu экспериментально не построена, имеются только сведения о кристаллической структуре сплавов La с 55—80 % (ат.) Lu [1, 3]. Однако La и Lu изоэлектронны, имея в металлическом состоянии три коллективизированных валентных 5d^6s2 электрона. Их плотные гексагональные структуры имеют близкие параметры решетки (табл. 81 [1, 2]), атомные радиусы отличаются на 8,3 % [1, 2]. Таблица 81. Кристаллическая структура и полиморфные превращения элементов системы La—Lu Атом- Атомный номер, элемент 57, La 71, Lu Модифи- Модификация aLa PLa yLa Прототип, структура «La, ДГПУ Си, ГЦК W, ОЦК Mg, ГПУ Параметры решет- решетки, нм а 0,37740 0,5303 0,426 0,35052 с 1,2171 0,55494 Темпера- Температура пре- превращений, ¦с 310 865 918' 1663 1790 Реакция «La <* pLa PLa » yLa yLa -Ж Ж »Lu Жту - ЖОцК Благодаря близости электронно-кристаллического строения и атомных радиусов, находящихся в пределах критерия Юм-Розери A5 %) между La и Lu, так же как в системах La—Gd, La—Y, должны образовываться непрерывные ряды растворов с плотной гексагональ- гексагональной структурой, непрерывно Переходящей от ДГПУ структуры aLa к ГПУ структуре Lu по механизму дефектов укладки. Вследствие большого различия температур плавления La (918 °С) и Lu A663 °С) их сплавы должны кристаллизоваться по перитектической реакции аналогично сплавам системы Nd—Er. Предлагаемая диаграмма приведена на рис. 76. В приближении идеальных растворов линии, соединяющие температуры плавления (918 и 1663 °С) и превращений (865 и 1790 °С) [2], пересекаются в перитектической точке с координатами 1150 °С, 30 % (ат.) Lu. Высокотемпературные ОЦК растворы при температуре 850 "С распа- распадаются по эвтектоидной реакции на ГЦК (PLa) и твердые растворы на основе ДГПУ (aLa). Ниже температуры 700 "С при -60 % (ат.) Lu из твердых раство- растворов с плотной гексагональной структурой возникает промежуточная фаза б типа (aSm), купол которой разделяет области ДГПУ и ГПУ растворов.
166 La-Lu t°c с, с 1700 WOO 1500 1100 1300 1200 1100 1000 316° 900 665° BOO 700 600 500 100 300 200 100 7 to 20 —г % (PL U- (alo I / / V a) i / t ) JO i /1 '/ 350° ii/,% (по массе) 10 50 SO 70 1 /' W'/o / i 1 Ж У i У 0 1 У / (aLa,Lu) 1 ~T 1 1 1 ~7OOC *~ S s- 80 1 \ \ \ \ \ so too t ' / (I / u) 1790° 1663° 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 La Lu,°/o(am.) Lu Рис. 76. La—Lu
La—Lu, La—Mg 167 Литература 1 Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemis- Chemistry of Rare Earths. Amsterdam. New York. Oxford. Tokyo: North-Holland Physics Publis- Publishing Co , 1986 V. 8. Ch. 54. P. I-161. 2. Григорович В.К., Григорович К.В. // Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов: Сб статей. Челябинск: ЧПИ, 1990. Т.2. 4.2. С. 250-252. 3 Anderson G.S., Legvold S., Spedding F.H. // Phys. Rev. 1958. V. 109. P. 243. B.K. Григорович LaHVIg. ЛАНТАН—МАГНИЙ В системе La—Mg (рис. 77) образуются четыре соединения: MgLa, Mg2La, Mg^La и Mg17La2 И— И]. Соединение Mg3La плавится кон- конгруэнтно при температуре 798 °С [5], остальные соединения плавятся инконгруэнтно. Предполагалось, что ближайшее к Mg соединение имеет формулу MggLa [X, 10, 12, 13]. Однако согласно рентгенов- рентгеновским исследованиям для него была принята формула Mg17La2 [6, 9]. Установленные в первых работах Каннери [X, 12] несмешиваемость Mg и La в жидком состоянии в области концентраций 23—50 % (ат.) Mg и образование соединения MgLa4 в более поздних исследова- исследованиях не подтвердились [5, 11, 14]. Для соединения Mg3La характерна некоторая область гомогенности со стороны Mg, уменьшающаяся с понижением температуры. Ид, % (am.) 0 10 йО S0 60 70 SO 90 100 (/31 а). ТОО О W 20 30 hO 50 60 70 вО 90 100 La Мд, °/« (ho массе) Мд Рис. 77. La—Mg
168 La-Mg Co стороны La в системе имеет место эвтектоидное превращение, протекающее при температуре 546 "С [11] E44 °С [14]). Раствори- Растворимость Mg в (pLa), определенная рентгеновским методом при темпера- температуре 544 "С, составляет 1,8 % [9,4 % (ат.)] и при 300 "С - -0,14 % (по массе) [-0,8 % (ат.)] [14]. Эвтектоид (p"La) + MgLa содержит 3,7 % (по массе) [18 % (ат.) Mg] [11]. Максимальная растворимость Mg в (yLa) составляет 6,7 % [29 % (ат.)] [11]. В эвтектике со сторо- стороны La содержится 8,6 % (по массе) [35 % (ат.)] Mg [11]. Темпера- Температуры превращений со стороны La, а также температуры образования соединений MgLa и Mg2La из жидкой фазы и распада соединения Mg2La указаны на диаграмме согласно данным работы [11]. В более ранней работе [5] для температуры эвтектического превращения Ж * •» (у La) + MgLa приводится значение 695 °С и для температур пери- тектических превращений образования соединений MgLa и Mg2La — 745 и 775 °С. Приведенные температуры близки к температурам, указанным в работе [11]. Для температуры эвтектоидного распада соединения Mg2La в работе [5] приводится более низкое значение 626 °С, чем указано в работе [11]. В недавно опубликованной работе [18] сообщается об еще двух фазах, образующихся в системе Mg12La (II) и Mg41La5. Фазы с аналогичными формулами встречаются в сплавах Mg с другими редкоземельными металлами цериевой подгруппы. Согласно работе [18], промежуточная фаза Mg3La плавится конгруэнтно при темпера- температуре 790 "С, а фазы Mg12La (II), Mg17La2 и Mg41La5 — инконгруэнтно при температурах 660, 666 и 672 °С соответственно. Эвтектика (Mg) + Mg12La (II), согласно работе [18], содержит 15,4 % (по массе) La или 3,1 % (ат.) La, что согласуется с другими работами. В работе [19] упоминается также фаза Mg12La с решеткой типа ThMn12, которая рассматривается как метастабильная. Результаты работы [18] не учтены при построении диаграммы состояния La—Mg, так как объем представленной информации слишком мал, чтобы оценить их надежность. Растворимость La в (Mg) определялась в ряде исследований. Было установлено, что она мала, но значения, полученные различными исследователями, существенно отличались между собой. Так, раство- растворимость La в (Mg) составила 3,0 % (по массе) при температуре 609 °С [15], 1,6 % (по массе) при 571 °С [16], 0,8 % (по массе) при 616 °С [12] и 0,4 % (по массе) при 575 "С [17]. При построении диаграммы состояния, показанной на рис. 77, были использованы значения растворимости La в (Mg) по данным работ [10, 14].
La-Mg 169 Эти значения приведены ниже: Температура, °С 612 600 580 540 500 400 300 Растворимость La: % (по массе) 0,23 0,22 0,16 0,14 0,03 0,01 0,01 % (ат.) 0,042 0,039 0,029 0,024 0,005 0,002 0,002 Кристаллическая структура соединений представлена в табл. 82. Таблица 82. Кристаллическая структура соединений системы La-Mg Соединение MgLa Mg2La MgjLa Mg4]La5 Mg17La2 Mg|2La(II)* Прототип CsCl MgCu2 BiF3 Mg4,Ce5 Th2Ni17 Mg12Ce Символ Пирсона, пр.гр. cP2, РтЪт cFIA, Fd3m cFl6, Fm3m tI92, I4/m ЛР38, Р6ъ/тте — Ромбоэдрическая сингония. Параметры a 0,3963 0,3965 0,879 0,8787 0,7478 0,7509 0,7467 — 1,038 1,036 — эешетки, нм с — — - — 1,027 1,024 — Источник [4] [3] [2] [4] [1] [4] [8] [19] [6] [7] [19] Литература 1. Rossi A., Iandelli A. // Atti Accad. Naz. Line. Rend. С. Sci. 1934. V 19. N 6. P. 415-420 2. Laves F. // Naturwissenschaften. 1943. Bd. 31. N 7/8. S. 96. 3. Nowotny H. // 2. Metallkunde. 1942. Bd. 34. NILS. 247-253. 4. Iandelli A. // Physical Chemistry of Metallic Solutions and Intermetallic Compounds. Proceed Symp. Nat. Phys. Lab. 4-6th June 1958. London: 1959. V. 1. P. 3F. 5. Vogel R., Heuman Th. // Metallforschung. 1947. Bd. 2. N 1. S. 1-8. 6. Гладышевский Е.И., Крипякевич П.И., Черкашин Е.Е. и др. // Редкоземель- Редкоземельные элементы. М.- Наука, 1963. С. 67—70. 7- Евдокименко В.И., Крипякевич П.И. // Кристаллография. 1963. Т.8 № 2. С.186-193 8. Buschow K.H.J. // J Less-Common Met 1976. V. 44. N 1. P. 301-306 9. Yojma S., Kayatio H. // J. Less-Common Met. V. 55. N 1. P. 139—141. 10 Рохлин Л.Л. Магниевые сплавы,, содержащие редкоземельные металлы. М.: Наука, 1980. 192 с
170 La-Ms, 11. Manfrinetti P., Gschneidner, Jr., K.A. // J. Less-Common Met. 1986 V. 123 N I 2. P. 267-275. 12. Canneri G. // Metallurgia Ital. 1931. V. 23. P. 810-813. 13. Park J.J., Wyman L.L. // Nat. Bur. Stand. Rep. WADC-TR-57-504. 1957. P. 33. 14. Joseph R.R., Gschneidner, Jr., K.A. // Trans. AIME. 1965. V. 233. N 12 P. 2063-2069. 15. Рохлин Л.Л., Вочвар H.P. // Изв. АН СССР. Металлы. 1972. №2 С. 193-197. 16. Weibke F., Schmidt W. // Z. Elektrochemie. 1940- Bd. 46. N 6. S. 357—364. 17. Терехова В.Ф., Савицкий Е.М. // Сплавы редких металлов. М.: Металлургиз- дат, I960. С. 189-201. 18. Chai Liang, Lin Haichun, Yen Yu-pu // Proceed. 5th Nat. Symp. Phase Diagr, Wuhan. Nov. 18-21, 1988. Dig. (Wuhan, 1988). P. 15. Л.Л. Рохлин La—Mn. ЛАНТАН-МАРГАНЕЦ Система La—Mn исследована в ряде работ [1—3], результаты которых практически совпадают. На рис. 78 приведена обобщенная диаграмма состояния системы La—Mn по данным работ [1, 2] с учетом ряда уточнений по температурам реакций, протекающих в системе. Диаграмма состояния в работе [1] построена методами термического, микроструктурного и рентгеноструктурного анализов с использованием металлов: La чистотой 99,5 % (по массе), Мп чистотой 99,8 % (по массе). Мп, У о ( по массе) О tO 20 30 40 SO @ 70 80 90100 1200 1000 918' 865° 800 600 U 0 0 JfO' 200 +-(* -п iLa) Ж [у 1 f 1081' **^~S0 701° 1 1 ~w J (r (J3M [ctM У ЧпГ 'п)~* __. №6* 1138° 1100° 727° Рис. 78. 0 La La-Mn 10 20 JO UO Mn. 50 SO */• (am) 70 BO 90 100 Mn
La—Mn, La—Mo 171 Система La—Mn характеризуется отсутствием соединений. Темпе- Температуры эвтектической и монотектической реакций равны 701 и 1081 °С соответственно, а содержание Мп в эвтектике -17 % (ат.). Взаимная растворимость La и Мп ничтожно мала. Параметр решетки (аМп) увеличивается с возрастанием содержания La от 0,8912 до 0,8921. Литература 1 Palenzona A., CiraficI S. // Bull. AUoy Phase Diagrams. 1990. V. II. N 5. P. 491-493. 2. Rolla L., Iandelli A. // Ber Dtsch. Chem. Ges. 1942. Bd. 75. S. 2091-2095. 3. Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemis- Chemistry of Rare Earth. Amsterdam. New York. Oxford. Tokyo: North-Holland Physics Publishing Co., 1986 V. 8 Ch. 54. P 1-161. M. А. Тылкина La-Mo. ЛАНТАН-МОЛИБДЕН Диаграмма состояния не построена. В работе [1] установлено, что в Мо растворяется менее 0,07 % (ат.) La; в работе [2] высказано мнение, что эта система должна быть подобна системе Мо—Се, в которой отсутствуют интерметаллические фазы. В работе [3] на -основании данных о термодинамических свойствах компонентов рассчитано, что в системе должна быть несмешиваемость в жидком состоянии. Расчетная температура монотектики 2547 °С, содержание La в твердом растворе на основе Мо, монотектической точке и насы- насыщенном Мо расплаве составляет 0,13; 4,0±1 и 79±4 % (ат.) соответ- соответственно. Расчетные температура и содержание Мо в эвтектике (Мо) + + (La) равны 928 "С и 9- 10~2 % (ат.). Растворимость La в (Мо) составляет ~10~2 % (ат.) при 627 "С; при более низких температу- температурах она контролируется дефектами; рассчитано, что растворимость Мо в (La) ниже 10~2 % (ат.). Литература 1 Савицкий Е.М., Барон В.В., Тао Тзу Цун // Изв. АН СССР. Отделение технических наук. Металлургия и топливо. 1962. № 1. С. 156—159. 2. Гшнейднер К.А. Сплавы редкоземельных металлов: Пер. с англ. / Под ред. ,Е.М. Савицкого. М . Мир, 1965. 427 с. 3 Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Energy Review. Special Issue N 7. Molyb- Molybdenum Physico-Chemical Properties of its Compounds and Alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency 1980 P. 195—356 К.Б. Поварова
172 La-N, La-Na, La-Nb La—N. ЛАНТАН—АЗОТ Диаграмма состояния La—N не построена. Установлено образова- образование соединения LaN [9,16 % (по массе) N] с решеткой типа NaCl [X, Э, Ш], а = 0,5302 нм [1], что согласуется с данными работы [2]. В работе [3] указывается на существование соединения La^ (стехи- (стехиометрия точно не определена) с ромбической решеткой, а = 0,532 нм, Ъ = 0,530 нм, с = 0,525 нм. Литература 1. Лютан М.Д., Самсонов Г.Б. // Украинский химический журнал. 1963. Т.29. q 251 255 2. Von Esser U., Klemm W. // Z. Anorg. All Chem. 1962. Bd. 317. S. 25-34. 3. Гшнейднер К.А. Сплавы редкоземельных металлов: Пер. с англ / Под ред. Е.М. Савицкого. М.: Мир, 1965. 427 с. Л.Л. Рохлин La—Na. ЛАНТАН^АТРИЙ В работе [1] была сделана попытка исследовать систему La—Na методами микроскопического и термического анализов. Ввиду значи- значительных экспериментальных трудностей достаточно определенные результаты не получены. Высказано предположение, что в сплавах системы может существовать область несмешиваемости. Литература 1. MSssenhausen W. // Z. Metallkunde. 1952. Bd. 43. N 2. S. 53-54. Л.Л. Рохлин La-Nb. ЛАНТАН^ШОБИЙ Диаграмма состояния La—Nb приведена на рис. 79. Часть системы La—Nb от 0 до 40 % (ат.) La исследована методами металлографического и рентгеноструктурного анализов также изме- измерением твердости и электросопротивления. Сплавы выплавляли в дуговой печи с использованием La, Nb чистотой 99 % (по массе). Nb повышает температуру плавления La на 5—7 "С, но не ока- оказывает влияния на Р - упревращение. Монотектика при темпе- температуре 2400 "С практически вырождена. Содержание Nb в ней со- составляет 99,8 % (по массе) Nb. Промежуточные фазы не образуются [1]. Растворимость La в Nb при комнатной температуре — около 0,3 % (ат.) [Э]. Построенная в работе [2] расчетным
La-Nb 173 l°C° 2400 2200 2000 1800 1S0O 1400 поо moo 918" 865' 800 cnn Ж i / / / I 1 J 1 20 i / / / ¦ / / 1 -* (ЦШ) w Nb,"U(am SO Ж2 925° ) 24 80 00' 90 1Mb) IOC \ 99.8 —*¦ 24Б9' 0 10 20 30 40 50 SO 70 80 30 WO la Nb,% (по пассе) Nb Рис. 79. La-Nb
174 Lar-Nb, La-Nd путем диаграмма (в приближении регулярных растворов) обна- обнаруживает хорошее совпадение с имеющимися экспериментальны- экспериментальными данными. Литература 1. Гшневднер К.А. // Сплавы редкоземельных металлов: Перс, с англ. / Под ред Е М. Савицкого. М : Мир, 1965. 427 с. 2. Ding D., Zhand D // J. Cent-South Inst. Min. Metall. 1985. N 3. P. 64-69. E.H. Шефтель La-^Sd. ЛАЛТАН^НЕОДИМ Диаграмма состояния системы La—Nd приведена на рис. 80 по данным работы [1]. Высокотемпературные модификации компонентов (yLa) и (PNd) образуют непрерывный ряд твердых растворов. При температуре 825 °С происходит эвтектоидный распад: (yLa, PNd) * * (pLa) + (aLa, aNd). При температурах ниже 310 °С растворимость модификаций (aLa) и (aNd) становится взаимно неограниченной. По данным работ [1, 2], все сплавы из этой системы кристаллизу- кристаллизуются в гексагональной сингонии, а параметры решетки а и с изменя- изменяются от 0,3667 до 0,3783 нм и от 1,1825 до 1,220 нм соответственно при увеличении содержания La от 0 до 100 % (ат.). ПВО 1000 800 600 100 200 10 го зо Nd,,%("" массе) 40 50 ВО 80 90 100 918° 865° _ /' /-< *- 310° *) / / — — А / / ¦клана — — -8 (a La, Ж - ?5> У а на) ___ '— 1011° Рис. 80. 10 La La-Nd го J0 so so Nd,%(am) 10 SO 90 W0 Hi
La-Nd. La-Ni 175 Литература 1 Гшнейдиер К.А. Сплавы редкоземельных металлов: Пер. с англ / Под ред Е.М Савицкого. М.: Мир, 1965. 427 с. 2. Gschneidner, Jr., K.A., Caldenvood F.W. // Bull. АПоу Phase Diagrams. 1982 V. 2. N 4. P 452-453. E И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский La-Ni. ЛАНТАН^ШКЕЛЬ Диаграмма состояния La—№ описана в справочнике [X]. Указыва- Указывается на образование следующих соединений: La3Ni, LaNi, LaNi2, LaNi3, ~La№4 и LaNi5. В работе [1] было уточнено строение диаг- диаграммы состояния La—Ni в интервале концентраций 50-453,3 % (ат.) Ni. Сплавы изготовляли из металлов высокой чистоты в дуговой печи в атмосфере Аг, затем отжигали завернутыми в фольгу из Та в кварцевых ампулах и атмосфере Не при температурах 660—1000 °С в течение 10—21 суток. Сплавы, содержащие 66—69,5 % (ат.) Ni, отжигали при 750 °С 2 ч и закаливали в ледяной воде. В исследованной области концентраций было установлено шесть соединений LaNi, LaNi! 5i, LaNi2286, LaNi3, La2Nij и LaNi5. Соеди- Соединение LaNi2, о котором сообщается в работах [X, 2], не существует в равновесных условиях, а является метастабильной фазой. В равно- равновесных условиях это соединение может быть стабилизировано приме- примесями. На рис. 81 приведена диаграмма состояния La—Ni согласно дан- данным работы [1] в области концентраций 50—83,3 % (ат.) Ni. Часть диаграммы состояния выше температуры 1100 °С и при содержании от 83 до 100 % (ат.) Ni приведена по данным работы [2]. Часть диаграммы от 0 до 45 % (ат.) Ni приведена по данным работы [X], однако температуры плавления соединения La3№ и температуры плавления эвтектик скорректированы. Соединения La3Ni, LaNi и LaNi, плавятся конгруэнтно при темпе- температурах -620, 715 [1] и 1350 "С [2]. Соединения LaNi151, LaNi2286, LaNi3 и La2№7 образуются по перитектическим реакциям при темпе- температурах 688 ±3 [1] F90 [2]), 714±5 [1] G95± [2]), 811±3 [1] (975 [X], 955 [2]), 1014+4 °С [1] (995 °С [2]) соответственно. Соединение La2Ni7 претерпевает полиморфное превращение при температуре 976 °С: pLa2Ni7 * aLa2Ni7. В системе кристаллизуются четыре эвтектики: (PLa) + La3Ni при -600 °С и -17 % (ат.) № [X]; La3Ni + LaNi при 517 °С [1] и -31 % (ат.) № [X]; LaNi + LaNit 51 при 675 °С [1] F70 "С [2]) и 57,7 % (ат.) Ni [1]; LaNi5 + (Ni)'npn 1270 "С и 93 % (ат.) Ni [2].
176 La-Ni 1Ь0О\ 1200 1000 865 800 400 zoo 310' 0 10 La Рис. 81. La—Ni Ni, % (no массе) 10 20 JO Ц0 SO 60 70 80 90100 918°,,, ^(Па \ \ -600° 1 ч \ 1 •*> 1 -620° \ J- 1 % *«. t ж 11 ,- n —T^t S7,7 t— *r -I ;¦ .ii -^ J -j -j I i 1 1 J / 714° 688° w / / / r 976' 811' ^1350° V «3* ¦% "в - i r- №SS' / / 93 (Nl)-* 20 30 ЬО 50 60 Ni,°/. (am.) 70 80 90 too Ni что В работе [З] исследовали растворимость La в Ni; установили, что при 1050 "С растворимость La в (Ni) составляет 0,346 % (по массе), при 1020 °С —0,309 (по массе), при 950 °С —0,380 % (по массе). Соединение LaNi2j286 ймеет тетрагональную структуру [1]. Соединение LaNi5 обладает гексагональной решеткой типа СаСи5 (символ Пирсона hPb, пр.гр. Рб/ттт), а = 0,4962 нм, с = 0,4008 нм. Литература 1. Zhang Deyuan, Tang Jinlce, Gschneidner, Jr., K.A. // J. Less-Common Met. 1991 V. 169. N 1. P. 45-53. 2. Buschow K.H.J., van Mai H.H. // j. Less-Common Met. 1973. V. 29. P. 203. 3. Xingkang, Wang Zhigum, Liu Guoquan, Zhang Weijing, Pan Shuning // Proc. 61h, Nat. Symp. phase Diagr., Shenyang, Nov. 20—24. 1990. P. 125—126. СМ. Алисова
La—O, La-Os 177 La-O. ЛАНТАН-КИСЛОРОД В исследовании [1] при температурах 450—550 °С и низком парциальном давлении О2 разложением нитрата La и гидроокиси La получено соединение La2O3 с ОЦК структурой типа Мп2О3 (символ Пирсона с/80, пр.гр. 1аЪ), а- 1,136 нм. При температуре 550 °С это соединение имеет гексагональную структуру с параметрами а = «¦ 0,393 нм, с = 0,612 нм [X]. Дискутируется вопрос об обратимости Превращения ОЦК в гексагональную структуру и существовании двух модификаций до температуры 500 °С. Температура плавления ia2O3 составляет 2210 "С. Сообщается также о существовании оксида LaO со структурой типа NaCl (символ Пирсона cF%, пр.гр. FmZm), а = 0,524 нм [X], что не подтверждено в работе [2]. Литература I Глушкова В.Е., Келер Е.К. // Доклады АН СССР. T.I52. № 3. С. 6II-4II. 2. Гшнейднер К.А. Сплавы редкоземельных металлов. Пер. с англ. / Под ред. Е.Ц. Савицкого. М.: Мир, 1965. 427 с. СМ. Алисова La-Os. ЛАНТАН-ОСМИЙ Диаграмма состояния La—Os не построена. В системе установлено существование двух соединений LaOs2 и La3Os. Соединение LaOs2 полиморфно и под влиянием температуры -1000 "С и давления порядка 7 ГПа изменяет тип кристаллической структуры [1]. В табл. 83 приведена кристаллическая структура соединений [1, 2]. Таблица 83. Кристаллическая структура соединений системы La—Os Соедине- v ние LaOs2 LaOs2 La3Os Прототип MgCu2 MgZn2 Fe3C Символ Пирсона, пр.гр. cF24, Fdbm hPl2, РЬъ1ттс oPlb, Pnma Параметры решетки, нм a 0,7743 0,5419 0,7530 b 0,9919 с 0,9083 0,6597 Источник [1] [1] [2] Литература 1. Cannon J.F., Robertson D.L., Tracy Hall H. // J. Less-Common Met. 1973. V. 31. N 1. P. 174-176. 2. Благородные металлы: Справочник / Под ред Е.М. Савицкого. М : Металлур- Металлургия, 1984. 592 с Е.И Гладышевскчй, О.И. Бодак, В.К. Печорский
178 Lar-P, La-Pb La-P. ЛАНТАН-ФОСФОР В системе La—P образуется фосфид LaP, обладающий решеткой типа NaCl (символ Пирсона cF%, пр.гр. FmZm) с параметром а = = 0,6025 нм [X] или а = 0,6016 нм [1]. Литература 1 Самсонова Г.В., Ендржеевская С.Н. // Журнал неорганической химии 1963 Т.ЗЗ. С. 2803-2804. Л. Л. Рохлин La—Pb. ЛАНТАН-СВИНЕЦ Диаграмма состояния La—Pb (рис. 82) [X, 1, 2] построена с применением методов дифференциального термического и рентгено- структурного анализов. Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии прак- практически отсутствует. В системе образуются три соединения. Все соединения: La2Pb [42,72 % (по массе) Pb], LaPb [59,86 % (по массе) Pb] и LaPb3 [81,73 % (по массе) Pb] образуются из расплава при температурах 1318, 1246 и 1090 °С соответ- соответственно. В системе происходят четыре эвтектические превращения (табл. 84). Т а б Ж » Ж » Ж » Ж » лица 84 Нонвариантные реакции в системе La—Pb Реакция La2Pb + (la) La2Pb + LaPb LaPb + LaPb3 LaPb3 + (Pb) Содержание Pb в эвтектике, % (ат.) 14 38 63 -99 Температура, °С 776 1044 962 327 В ряде работ было установлено образование соединений другого стехиометрического состава и определена их кристаллическая струк- структура. В табл. 85 приведена кристаллическая структура известных двойных фаз в этой системе по данным работ [V-C, 3].
La-РЬ 179 Рис. 82. La-Pb t,°c 1*00 1300 1200 1100 1000 318° 900 815° воо 700 600 500 400 300 310' гоо 20 Pb, % (no nacre) 40 60 во 100 Ж 1 J -14 — Г/3 *-(a to) La) / / 776° --, \ л 1 y/J/ \ \ t r 1 itm° 38 296° N 962° \ v 63 i с 1 Й7Я7° 4 \ \ 327° ( \ \ \ \ ^ 327,502° 0 10 20 30 *0 SO 60 70 80 SO /00 Lo Pb,'/b(om.) Pb Таблица 85. Кристаллическая структура соединений системы La—Pb Соединение La5Pb3 La3Pb4 La5Pb4 LaPbj Прототип MrijSij P4Tha Sm5Ge4 АиСиа Символ Пирсона, пр.гр. ЛР16, РЬъ1тст с/28, /43d оРЪЬ, Рпта сРА, РтЪт Параметры решетки, нм а 0,9528 0,98188 0,8538 0,4906 Ь 1,631 с 0,6993 0,8674
180 La-Pb, La-Pd, La-Pm Литература 1. Canneri G. // Metallurgia Ital. 1931. V. 23. P. 805-S06. 2 Vogel R., Heumann T. // Z. Metallkunde. 1943. Bd. 35. S. 29—42. 3. Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соедине- соединений редкоземельных металлов Львов: Вища школа, 1982. С. 255. Е.И. Гладышевский, О И. Бодак, В К. Печарский La-Pd. ЛАНТАН-ПАЛЛАДИЙ Диаграмма состояния La—Pd не исследована. В табл. 86 собраны сведения о структуре четырех известных двойных фаз [V-C]. Таблица Соединение LaPd3 La3Pd4 LaPd La7Pd3 86. Кристаллическая структура соединении системы La—Pd Прототип AuCu3 ' Pll3Pd4 CrB Th7Fe3 Символ Пирсона, пр.гр. сРА, РтЪт ЛЯ14, Rb оС8, Стст hP20, Р6ътс Параметры решетки, нм а 0,4224 1,3860 0,3945 1,0387 Ь — — 1,1032 с - 0,5848 0,4660 0,6552 Е.И Гладышевский, О.И. Бодак, В.К Печарский. La4Pm. ЛАНТАН-ПРОМЕТИЙ Диаграмма состояния La—Pm экспериментально не построена [1]. Однако La и Pm близко расположены друг к другу в периодической системе, имеют в металлическом состоянии идентичное электронное строение с тремя коллективизированными валентными 5dl6s элек- электронами, одинаковые низкотемпературные ДГПУ а-модификации и одинаковые высокотемпературные ОЦК модификации с близкими постоянными решеток (табл. 87). Их атомные радиусы отличаются всего на 3,8 % [1,2].
La—Pm 181 Таблица 87. Кристаллическая структура и полиморфные превращения элементов системы La—Pm [1] Атомный номер, элемент 57, La 61, Pm Модифи- Модификация «La PLa yLa «Pm PPm Прототип, структура «La, ДГПУ Си, ГЦК W, ОЦК «La, ДГПУ W, ОЦК Параметры решет- решетки, им a 0,37740 0,5303 0,426 1,165 с 1,2171 0,1811 Темпера- Температура пре- превращений, °С 310 865 918 890 104 Реакция «La » pLa pLa •« yLa YLa »Ж aPm •« PPm PPm -Ж t°c two 1000 ж 300 в65г воо 7P0 600 500 too 310 300 200 100 Pm,% (no пассе) 0 JO 20 30 4D 50 BO 70 80 90 100 ' -^ '=*" 890" 1 - - (PLa 1 _. — -^ / ... / / / / / —— i -. — / / / Ж *-—" (jLa,pPm) —h / ¦55- (ocLa,aPm) 1 "HI 1 — — — - w го зо La Рис. 83. La—Pm O 50 SO Рту°/о(а/п.) 70 80 90 100 Pm
182 La—Pm, La-Po, La-Pr Близость электронного и кристаллического строения позволяет предположить, что La с Рт образуют непрерывные ряды ДГПУ твер- твердых растворов при температуре ниже 310—890 °С и непрерывные ряды ОЦК растворов при высоких температурах. Близость атомных радиусов указывает на большую растворимость Рт в (PLa). Вслед- Вследствие близости строения и малой разницы атомных радиусов раство- растворы между La и Рт должны быть почти идеальными, поэтому линии ликвидуса и солидуса на предполагаемом варианте диаграммы состоя- состояния La—Pm (рис. 83) практически сливаются в одну общую прямую, соединяющую их температуры плавления с узкой двухфазной об- областью между ними. Предполагается, что высокотемпературные ОЦК твердые растворы при охлаждении испытывают, так же как в систе- системах La—Nd и Се—Рг, эвтектоидный распад на ГЦК и ДГПУ твердые растворы. Ориентировочные предельные растворимости и эвтектоид- ная температура указаны на рис. 83. Предполагаемое эвтектоидное равновесие изображено штриховыми линиями. Литература 1. Gschneidner, Jr., К.A., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemis- Chemistry of Rare Earths Amsterdam. New York. Oxford Tokyo: North-Holland Physics Publis- Publishing Co. 1986. V. 8. Ch. 54. P. 1-161. 2. Григорович В.К., Григорович К.В. // Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов' Тезисы докладов на VII Всесоюзной конференции. Челябинск: ЧПИ, 1990 Т.2. № 2. С. 250-252. В К Григорович La-Po. ЛАНТАН-ПОЛОНИЙ При взаимодействии паров Ро с металлическим La получены продукты реакции с атомным отношением 0,1:2 и 2:2. Первый из продуктов плавится при температуре > 1620±50 "С. Выражается, однако, сомнение в надежности полученных результатов [Ш, 1]. Литература 1. Kerschner C.J., Steinmeyer R.H. // US At Energy Comm. MIM-1163 1963. P F1-F6. Л.Л Рохлин La—Pr. ЛАНТАН—ПРАЗЕОДИМ Диаграмма состояний La—Рг экспериментально не построена [1]. Однако La и Рг в периодической системе расположены почти рядом E7La и 59Рг), имеют в металлическом состоянии идентичное элек- электронное строение с тремя валентными коллективизированными электронами 5dxbs2, имеют одинаковые структуры ДГПУ для низко-
La-Pr 183 температурных модификаций La и Pr и ОЦК высокотемпературных фаз с близкими постоянными решетки (табл. 88 [1, 2]). Их атомные радиусы отличаются всего на 2,8 %. Таблица 88. Кристаллическая структура и полиморфные превращения элементов системы La—Pr Атомный номер, элемент 57, La 59, Pr Модифи- Модификация aLa E La YLa aPr PPr Прототип, структура aLa, ДГПУ Си, ГЦК W, ОЦК «U, ДГПУ W, ОЦК Параметры решетки, нм а 0,37740 0,5303 0,426 1,18326 0,413 с 1,217! 1,18279 Темпера- Температура пре- превращений, °С 310 865 918 795 931 Реакция aLa -« pLa PLa ¦« yLa YLa »Ж aPr » PPr PPr »Ж На этом основании можно считать, что La и Рг должны образовы- образовывать друг с другом непрерывные ряды ДГПУ твердых растворов при низких температурах и непрерывные ряды ОЦК растворов при высоких температурах. Вследствие близости строения La и Рг образу- образуют друг с другом идеальные растворы, поэтому на предлагаемой диаграмме состояния La—Рг (рис. 84) линии ликвидуса и солидуса сливаются в одну общую прямую, соединяющую их температу- температуры плавления с очень узкой двухфазной областью между ними. На основе ГЦК структуры (PLa) вследствие близости атомных радиу- радиусов La и Рг образуется широкая область твердых растворов. Высоко- Высокотемпературные ОЦК растворы при понижении температуры распада- распадаются на ГЦК и ДГПУ растворы, содержащие приблизительно до 30 % (ат.) Рг и до 60 % (ат.) La соответственно. Температура эвтек- тоидного распада отвечает приблизительно 770 °С. Эвтектоидное равновесие показано условно штриховыми линиями. Литература 1. Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemis- Chemistry of Rare Eartha. Amsterdam. New York. Oxford. Tokyo: North-Holland Physics Publis- Publishing Co. 1986. V 8. Ch. 54. P. 1-161. 2 Григорович В.К., Григорович К.В. // Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов: Тезисы докладов на VII Всесоюзной конференции. Челябинск: ЧПИ, 1990. Т.2. № 2. С. 250-252. В.К. Григорович
184 La—Pr, La-Pt t,°c moo 1300 1200 noo 1000 918° 865° 800 700 600 500 bOO 300° 200 WO Pr , °/o (no массе) 1 10 10 30 40 50 E0 TO »0 90 100 1 и- La) / / / \ rv ?¦ / / • 1 770' / / i (Па \ ,flPr I I J {a La ocPr ) ) 1 931' 795° 0 W 20 JO 40 50 60 TO 80 90 100 L a Pr, У. (am) Pr Рис. 84. La—Pr La—Pt. ЛАНТАН—ПЛАТИНА Диаграмма состояния La—Pt исследована в работе [1]лишь частич- частично, со стороны Pt (рис. 85). Сплавы выплавляли в дуговой печи в атмосфере очищенного Не на медном охлаждаемом водой поду с нерасходуемым вольфрамовым электродом при давлении 27 000 Па. Отжиг проводили в вакууме при температуре 1200 °С в течение 5 ч
La—Pt 185 и при температуре 1000 °С в течение 30 ч. Исследование выполняли методами диф- *V ференциального термическо- гооо го, микроскопического и рентгеновского анализов. Установлено, что соеди- юоо нение LaPt5 образуется из расплава при температуре -1860 "С. Эвтектика, содер- то жащая 5 % (ат.) La, крис- кристаллизуется при температу- температуре 1640 °С. В ряде работ установлено существование в этой си- системе семи соединений. Кристаллическая структура этих соединений приведена Рис. 85; La—Pt в табл. 89 по данным [V-C]. La,% (по массе) 1 В в 10 t*go ПВО 1 O59" / 1 Ж № Wtrf .а 1 J О Pt б 12 La,'/. Cam) 16 Таблица Соединение La7Pt3 La3Pt2 LaPt La3Pt4 LaPt2 LaPt3 LaPt5 89. Кристаллическая структура соединении системы La-4>t Прототип Th7Fe3 Er3Ni2 CrB Pu3Pd4 MgCu2 AuCu3 CaCu5 Символ Пирсона, пргр ЛР20, Я63тс ЛЛ15, ЯЗ оС8, Стст ЛЛ14, ЯЗ cF24, Fdbm сР4, РтЗт hP6, РЬ/ттт Параметры решетки, нм а 0,4560 0,9096 0,3974 1,3838 0,7781 0,40745 0,5386 — — 1,1042 — — — с 0,8263 1,7303 0,4555 0,5814 — — 0,4378 Литература 1 Воронова Л.И., Полякова В.П., Савицкий Е.М. // Изв АН СССР Металлы 1983 № 4 С 176-179 ЕЙ Гладышгвский, О И Бодак, В К. Печарский
186 La—Pu La—Pu. ЛАНТАН—ПЛУТОНИЙ Диаграмма состояния системы La—Pu приведена в работах [Э, 1] и представлена на рис. 86 по данным работы [1]. Синтез сплавов осуществляли в индукционной печи во взвешен- взвешенном состоянии. Отжиг проводили в эвакуированных кварцевых ампулах (сплавы дополнительно изолировались фольгой из Та) при температуре 800 °С с последующей закалкой в холодной воде. В качестве исходных компонентов использовали La и Pu чистотой 99,9 % (по массе). Исследование выполняли методами микроскопи- микроскопического, рентгеновского и термического анализов. 10 20 La, % (по пассе) 30 40 50 SO 70 80 30 100 0 10 20 30 40 SO SO 70 80 30 100 Pu La,'A (am.) La Рис. 86. La-Pu
La-Pu, La-Re 187 В системе обнаружена широкая область несмешиваемости жидких La и Ри, существующая в интервале температур 850-1200 °С. Рас- Растворимость Ри максимальна для у-модификации La и составляет 20 % (ат.), в фЬа) — 19 % (ат.) при температуре 835 "С; с пониже- понижением температуры она резко уменьшается. La практически нераство- нерастворим в твердом Ри. Литература 1 Ellinger F.H., Land C.C., Jonson K.A. // Trans. AIME. 1967. V. 239. N 6. P 895-898. Е.И. Гладьииевский, О.И. Еодак, В.К. Печарский La-Re. ЛАНТАН-РЕНИЙ Система исследована в работе [1] во всем интервале концентра- концентраций методами рентгеноструктурного, микроструктурного анализов и измерением микротвердости. При исследовании использованы метал- металлы: Re чистотой 99,96 % (по массе) и La чистотой 99,54 % (по массе). Все сплавы приготовляли плавлением в дуговой печи в атмо- La, '/.(по пассе) 0 10 20 30 40 SO ВО ТО ВО 90 Ю0 3600 5200 2800 Рис. 87. La-4le 2400 2000 WOO 1200 800 400 1 1 I "•— Ж," зт' Re) - — 1 (ке, — — - — I (iLa) (PLa) \ \ —t- 1 . 1 1 t —  Re Ю 20 30 40 50 SO La,°U(am.) 10 ¦4L ^^ 91В' 865° 80 30 100 ш
188 Lar-Re, La-Rh сфере Аг. Кроме того, сплавы с содержанием Re до 38 % (по массе) готовились также методом порошковой металлургии. Re и La прессо- прессовали в таблетки и спекали в вакууме при температуре 1800 °С в течение 45 мин с предварительными выдержками при температуре 850, 1000 и 1500 "С в течение 60, 45 и 45 мин. Схематическая диаг- диаграмма состояния системы представлена на рис. 87 по данным работы [1]. Re и La не взаимодействуют друг с другом во всем интервале концентраций, образуя области несмешиваемости в жидком и твер- твердом состояниях. Литература 1 Бадаева Т.А., Дашевская Л.И. // Диаграммы состояния металлических систем: Сб статей М Наука, 1968 С 218—221 МА Тылкина La—Rh. ЛАНТАН—РОДИЙ Диаграмма состояния системы La—Rh приведена на рис. 88 по данным работы [1]. В системе образуются восемь соединений. Соединения La3Rh и La2Rh7 плавятся конгруэнтно при температу- температурах 840 и 1600 "С соответственно. Пять соединений образуются по перитектическим реакциям: Ж + La5Rh4 * ^4Rh3 ПРИ 1030 °С> Ж + LaRh « La5Rh4 при 1100 °С, Ж + LaRh2 « LaRh при 1280 "С, Ж + LaRh3 - LaRh2 при 1395 °С, Ж + La2Rh7 « LaRh3 при 1440 "С. Соединение La5Rh3 образуется по перитектоидной реакции: La3Rh + La4Rh3 •* La5Rh3 при температуре 750 "С. Соединение La2Rh7 претерпевает полиморфное превращение при температуре 1295 °С и эвтектоидно распадается при температуре 1205 °С: La2Rh7 « LaRh3 + (Rh). Соединение LaRh2 имеет полиморфное превращение при темпера- температуре 1240 "С, a LaRh3 - при температуре 1040 "С. В табл. 90 приведена структура известных фаз системы La—Rh [V-C].
La-Rh 189 t °г то то 1500 то 1300 1200 1100 1000 9N° 900 в65° воо 100 600 0 — \ Г La)- \/ 695° < t t; 1 0 ¦> ) 84 Л 0° р> _7 -1 / !т 1 10* I I ни,»/, to и \ 10° 0° ТГ (по массе) L 3 ж Т39Р - 1280 W 1 1 ¦ 3 ... Л ¦м 1 VI \ поь — - - — 80 1 / 1 12$ 100 1 5° 1 1205° 1963° О 10 20 30 fO SO SO W 80 90 100 La Rh^/ofam.) Rh рис. 88. La-Rh
190 La—Rh, La—Ru Таблица Соединение La3Rh* La7Rh3 La4Rh3 La5Rh4 LaRh URh2 LaRhj(BT) LaRh3 (HT) La2Rh7 (ВТ) U2Rh7 (HT) 90. Кристаллическая структура соединений системы La—Rh Прототип — Th7Fe3 P4Th3 Sm5Ge4 CrB MgCu2 PuNi3 CeNij Er2Co7 Ce2Ni7 'Ромбическая сингония Символ Пирсона, пр.гр. — ЛЯ20, P63mc с/28. /43d 0ЯЗ6, Pnma 0C8, Стоп cf24, Fdim —, R3m ЛЯ24, P63/mmc АЛ18, hP36, P63/mmc Параметры решетки, нм a 1,501 1,0192 0,8922 0,7597 0,3968 0,7628 0,5326 0,5305 0,5333 0,5296 1,334 — — 1,509 1,1144 — — — - - с 1,050 0,6498 - 0,7735 0,4245 - 2,646 1,759 3,946 2,613 Литература 1 Singh P.P., Raman A. // Trans AIME 1969. V. 245 N 7. P. 1561-1568 EH. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский La—Ru. ЛАНТАН-РУТЕНИЙ Исследования характера взаимодействия La и Ru и структуры образующихся фаз приведены в ряде работ [1—5}. Диаграмма состояния La—Ru построена методами рентгенострук- турного, металлографического и дифференциального термического анализов в интервале концентраций от 0 до 66,7 % (ат.) Ru и пред- представлена на рис. 89 по данным работы [ 1 ] и обзорной работы [2]. В системе образуются пять соединений: La3Ru, La5^u2> La7Ru3, LaRux и LaRu2.
Lar-Ru 191 t.°C 2000 1600 1100 918° 865° 800 О La Рис. 89. La—Ru Ru, % (no пассе) О ГО 20 30 to SO 60 70 60 90 100 I a) mn 1 ts 1 SI 5° I ill \ 84 5° ( 760° 1 Ж / / 86 l / 0° \ \ s I 1 i / file ГО 20 30 40 50 ВО 70 80 30 100 Щ"/о(ат) Ru Из них лишь одно соединение La5Ru2 плавится конгруэнтно при температуре 845 "С, остальные образуются по перитектическим реакциям. Установлено существование двух эвтектик. Нонвари- антные равновесия в системе представлены в табл. 91. Та Ж Ж Ж Ж Ж Ж Ж блица 91. Нонвариантные реакции в системе Реакция - (PLa) + La3Ru + La5Ru2 « La3Ru - La5Ru2 + La5Ru2 <• La7Ru3 » La7Ru3 + LaRu2 + LaRu2 » LaRux + (Ru) « LaRu2 Содержание Ru в фазах, 15; 23; —; 32; 35; 36; 53; -; 28,6; 28,6; 28,6; 30; 66,7; 100; La-Ru [2] % (ат.) 25 25 — 30 37 37 66,7 Температура, "С 675 790 845 825 760 800 1400 Данные по кристаллическим структурам соединений представлены в табл. 92. Следует отметить, что соединение LaRu^, по данным работы [1], подобно соединению Y44Ru25, по данным работы [3], соответствует стехиометрическому составу La5Ru3. В работе [3] указывается на полиморфизм соединения LaRu3, но температура полиморфного превращения не установлена.
192 La-Ru, Lar-S Таблица 92. Кристаллическая структура соединений системы La—Ru Соедине- Соединение La3Ru La5Ru2 La7Ru3 LaRu^ LaRu2 Прототип Fe3C Mn5C2 Sr7Pt3 _ MgCu2 Символ Пирсона, пр.гр. oPlb, Рпта mC28, С2/с оР40, Рпта — cF24, Fdlm Параметры решетки, нм а 0,7466 0,7470 0,7468 1,6806*' 1.6792*2 1.6790*3 0,7422 1,9134м 0,7708 0,7763 0,7702 *'p = 95,86°. *2p = 95,79°. *3P = 95,79°. *4При концентрации -37 % (ат.) Ru. Ь 1,0039 1,0144 1,0032 0,6693*' 0.670*2 0.6672*3 ,2,3562 1,600м •• • - с 0,6578 0,6601 0,6555 0,7444*' 0.7424*2 0.7422*3 0,6732 1,600м - Источник [1] [3] [4] [1] [3] [4] [1] [1] [1] [3] [5] Литература 1. Palenzona А., Сапера F. // J. Less-Common Met. 1990. V. 157. P. 307-313. 2. Okamoto H. // J. Phase Equilibria. 1991. V. 12. N 12. P. 247-248. 3. Sharifrazi P., Mohanty R.C., Ramam A. // Z. Metallkunde. 1984. Bd. 74. N 10; S. 801-805. 4. Palenzona A. // J. Less-Common Met. 1979. V. 66. P. 27—33. 5. Compton V.B., Matthias B.T. // Acta Crystallogr. 1959. V. 12. P. 651-654. M.A. Тылкина La-S. ЛАНТАН-СЕРА Исследование взаимодействия La и S проводилось в ряде работ, результаты их несколько противоречивы и обобщены в справочниках [X, Э, Ш, М] и работе [1]. Схематическая диаграмма состояния, системы La—S представлена на рис. 90 по данным справочника [М]. В системе образуются четыре соединения: LaS, La3S4, La2S3 » LaS,. Соединение LaS образуется из расплава при температуре 2175 °С [М] или -2200 °С [Э]. Температура плавления La2S4 равна 2115 °С [М] или 2100 °С по данным работы [3]. По данным работы [4], она находится в интерва- интервале температур 1800—2000 °С.
Lt*S 193 0 t,"C 2000 WOO 1200 918" 865° 800 wo 310° A у La ж у/ S, % (no массе) 10 2175 1710°, «3 .__ 20 \ 2115 \) -59. 30 о - к 1 IBS ~1 _| J *1 CM о W I 3" 0 La Рис. 90. La—S 10 20 30 40 S,%(am) 50 SO 70 80 Соединение La2S>3> по данным работ [1, Э], существует в трех модификациях а, р и у (что, однако, не отражено на предлагаемой схематической диаграмме состояния). Модификация pLa2S3 стабильна в интервале температур от 650 °С до 1300±100 °С, а у^аг^з ~ от 1300+100 °С до температуры плавления. В работе [5] указывается, что La3S4 и у^г^З образуют непрерывный ряд твердых раство- растворов. Соединение LaS2 образуется, по-видимому, по перитектической реакции при температуре -1650 °С [М, Э]. По данным работы [1], при температуре 620 "С LaS2 разлагается с образованием La2S3 и S. В работе [6] указывается на существование соединения La5S7. Методы получения соединений в системе La—S подробно описаны в работе [1]. Кристаллическая структура соединений системы La—S приведена в табл. 93.
194 La-S. La-Sb Таблица Соединение LaS La3S4 «La.Sj* pLajS," YLa2S3 L.S,"* 93. Кристаллическая структура соединений системы La—S Прототип NaCl ThjP4 - - Th3P4 - — ^Ромбическая сингония. "Кубическая сингония. Символ Пирсона, пр.гр. сП, Fnilrn cm, /43d - - с/28. /43d - — Тетрагональная сингония. Параметры i а 0,586 0,584 0,8748 0,8730 - 2,046 0,8723 0,4147 0,4147 )ешетки, нм с — — — - - — 0,8176 0,8176 Источник [2] [3] [1,5] [6] [1] [1] [1] [1] [1. 6] Литература 1. Самсонов Г.В., Дроздова СВ. Сульфиды. М.: Металлургия, 1972. 304 с. 2. Журавлев Н.Н., Степанова А.А., Шебатинов М.И. // Кристаллография. 1964 Т.2. С. 116-117. 3. Жузе В.П., Голубков А.В., Гончарова Е.В. и др. // Физика твердого тела. 1964» Т.6. С. 257-267. 4. Guittard М. // Compt. Rend. 1965. V. 261. N 10. P. 2109-2112. 5. Picon M., Flahaut J. // Compt. Rend. 1956. V. 243. N 24. P. 2074-2076. 6. Besanson P. // Compt. Rend. 1968. V. 267 С. Р. 1130-1132. M.A. Тылкина La-Sb. ЛАНТАН-СУРЬМА Диаграмма состояния системы La—Sb, приведенная на рис. 91», исследована методами термического и микроскопического анализов в работе [1]. В системе установлено существование четырех соединений: La2Sb, La3Sb2, LaSb и LaSb2. Однако в работе [2] уточнен состав соединения La3Sb2 и ему приписана формула La4Sb,. Соединение La4Sb3 плавит- плавится конгруэнтно при температуре 1690 °С, остальные соединения La2Sb, LaSb и LaSb2 образуются по перитектическим реакциям при температурах: 1425, 1540 и 1110 °С соответственно. В системе обра-
La^Sb 195 10 Sb, '/о (по массе) 20 30 40 50 60 70 60 90 100 1800 1700 WOO 1500 1W0 1300 1200 1100 1000V 918° 900 865° 300 700 500 500 0 10 ZO 30 40 50 ВО 70 вО 90 100 La Sb°/o(am.) Sb Рис. 91. La-Sb /7 V m / / / 1 / / 8*5° / / 25° ? -J 1 '690° S % <a 1 \ Л s 1110 I \ N о CO О 1 \ \ 1 \ \ 630° (s 1 \ \ \ 630,755° зуется две эвтектики: (La) + La2Sb при температуре 845 °C и LaSb2 + (Sb) при температуре 630 °C. В работе [3] сообщается о существовании соединения La5Sb3. На рисунке соединение не указано. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 94.
196 La—Sb, La—Sc Таблиц! Соедине- Соединение La2Sb* La4Sb3 LaSb LaSb2** La5Sb3 i 94. Кристаллическая Прототип — Gd4Bi3 NaCl - Mn5Si, Символ Пирсона, пр.гр. — — сП, Fm3m - hPl6, РЬъ1тст ^Тетрагональная сингония. "Ромбическая сингония. структура соединений системы La—Sb Параметры решетки, нм а 0,4626 0,963 0,6488 0,6314 0,942 - - — 0,6175 с 1,806 - — 1,856 0,662 Источник [4] [2] [5] [6] [3] Литература 1. Vogel R., Klose H. // Z. Metallkunde. 1954. Bd. 45. S. 633-638. 2. Gambino R.J. // J. Less-Common Met. 1967. V. 12. P. 344-353. 3. Rieger W., Parthe E. // Acta Crystallogr. B. 1968. V. 24. P. 456-458. 4. Stassen W.H., Sato M., Calvert L.D. // Acta Crystallogr. 1970. V. 26. N 10, P. 1534-1540. 5. Iandelli A., Botti E. // Atti Accad. Naz. Line. Rend. С Sci. Fiz. Mat. Nat. 1964. V. 37. P. 160-164. 6. Wang R., Steinfink H. // Inorg. Chem. 1967. V. 6. P. 1685-1692. Н.И. Никитина La-Sc. ЛАНТАН-СКАНДИЙ Диаграмма состояния La—Sc (рис. 92) приведена в работе [1]. Система характеризуется неограниченной взаимной растворимостью компонентов в жидком состоянии и ограниченной — в твердом. Соединения в системе отсутствуют. При температуре 750 °С твердый раствор на основе высокотемпе- высокотемпературных модификаций компонентов распадается по эвтектоидной реакции на смесь (pLa) + (aSc). При температуре 233 °С (pLa) пре- претерпевает'также эвтектоидное превращение (pLa) •* (aLa) + (aSc). Растворимость Sc в (pLa) при температуре -720 °С составляет 16 % (ат.), a La в (aSc) при этой же температуре — 15 % (ат.). Структура твердого раствора на основе (aLa) (от 0 до 12 % (ат.) Sc) принадлежит к типу Мп (символ Пирсона ЛР4, пр.гр. Рб3/ттс). (pLa) @—16 % (ат.) Sc) обладает структурой типа Си.
с t, с МО 1200 WOO 865° BOO спп ьоо 310° 200 j '918° -{fiLL >) J Чб 12№ - [aLa)i LarSc, I м-Se Sc,"/o (no массе) 20 40 900^^ Ж -•^?* ' 1 ^' У 1 197 ВО 80 100 7 233' I SO" 85 / f Л y'33J1 У [dSc) Рис. 0 10 La 92. La-Sc 20 30 40 Sc, SO 60 °/o (am) 70 80 90 100 SC Твердый раствор на основе (aSc) (95—100 % (ат.) Sc) кристалли- кристаллизуется в структуре типа Mg. Твердый раствор, существующий между высокотемпературными полиморфными модификациями редкоземель- редкоземельных металлов, непрерывен и относится к типу W. Литература 1. Наумкин О.П., Терехова В.Ф., Савицкий Е.М. II Изв. АН СССР. Металлы. 1970. № 4. С. 147-151. Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К Печорский La-Se. ЛАНТАН-СЕЛЕН Диаграмма состояния La—Se не построена. Установлено образова- образование шести соединений: LaSe, La3Se4, La2Se3, La^&j' La2Se4, L^S^ [Э, M]. Соединение LaSe образуется конгруэнтно при температуре ~1980±20 °С, соединение La3Se4 — конгруэнтно при температуре -1800 °С и существует в двух полиморфных модификациях; соедине- соединения La4Se7, LaSe2 (La,Se4 [Э]), Ьаз^е7 образуются инконгруэнтно при температурах -1450, -1240, -1080 °С соответственно. Соедине- Соединения La2Se3 и La3Se4 образуют непрерывные ряды твердых растворов.
198 Lct-Se, Let-Si Соединение La2Se4 имеет область гомогенности, простирающуюся до; состава La2Se3 6. Кристаллическая структура некоторых соединений представлена в табл. 95. Таблица 95. Кристаллическая структура соединений системы La—Se Соединение LaSe U3Se4 La2Se3 La^Se; Прототип NaCl Th3P4 Th3P4 — Символ Пирсона, пр.гр. сП, Fmbm с/28, /43d с/28, /43d 'Тетрагональная сингония. Параметры а 0,600 0,606 0,9055 0,905 0,849 >ешетки, нм с — - - 0,856 Источник [1] [Э] [М] [М] [Э] Литература 1. Жузе В.П., Голубков А.В., Гончарова Е.В., Сергеева В.М. // Физика твердого тела. 1964. Т.6. № 1. С. 257-267. Л.Л. Рохлин La-Si. ЛАНТАН—КРЕМНИЙ Диаграмма состояния La—Si не построена. Отдельные сведения о составах и структурах двойных интерметаллических соединений приведены в справочниках [X, Э, Ш]. Кристаллографические характеристики известных двойных фаз по данным работы [1] приведены в табл. 96. Таблица 96. Кристаллическая структура соединений системы La—Si [I] Соединение La5Si3 La3Si2 Прототип Cr5B3 U3Si2 Символ Пирсона, пр.гр. Г/32, /4/mcm tPIO, P4/mbm Параметры решетки, нм а 0,7593 0,787 Ь - с 1,404 0,450
La^-Si, L&Sm 199 Соединение La5Si4 LaSi LaSi2 LaSi,,65 Прототип Zr5Si4 FeB ThSi2 GdSi2 Символ Пирсона, пр.гр. №36, Я4,2,2, оР&, Рпта Ш2, Inland Imma Параметры решетки, нм а 0,804 0,838 0,4322 0,4270 Ь — 0,399 — 0,4170 с 1,543 0,602 1,386 1,405 Литература 1. Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соедине- соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с. Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский La-Sm. ЛАНТАН-САМАРИЙ Диаграмма состояния La—Sm экспериментально не построена [1]. Однако La и Sm близко расположены друг от друга в периодической системе E7 La и 62 Sm), имеют в металлическом состоянии идентич- идентичное электронное строение с тремя коллективизированными валентны- валентными 5dl6s электронами, а также близкие плотноупакованные гекса- гексагональные модификации ДГПУ (aLa) и ГПУ (pSm) и одинаковые ОЦК высокотемпературные модификации (yLa) и (ySm). Их атомные радиусы различаются всего на 4,2 %. Кристаллическая структура La и Sm приведена в табл. 97 [1]. Таблица 97. Кристаллическая структура и полиморфные превращения элементов системы La—Sm [I] Атомный номер, элемент 57, La 62, Sm Модифи- Модификация aha pu yLa aSm PSm YSm *Ромбоэдрическа5 Прототип, структура aha, ДГПУ Си, ГЦК W, ОЦК aSm* Mg, ГПУ W, ОЦК I СИНГОНИЯ. Параметры решетки, нм a 0,37740 0,5303 0,426 0,36290 0,36630 0,410 с 1,2171 2,6207 , 0,58448 Темпера- Температура пре- превращений, °С 310 865 918 734 922 1074 Реакция aha « pLa PLa - YLa YLa-Ж aSm >• pStn PSm •¦ YSm YSm -Ж
200 La—Sm Sm. '/. (по массе) Рис. 93. La-^Sm 0 10 20 30 40 50 SO 70 SO 90 100 1400 1300 1200 1100 1000 918° 8S5 800 700 BOO 500 400 300 200 100 0 I — — (P У i —— —'—J La) I bT I / 1 у I , — / (a 10 20 30 « La I —¦ ¦ 830' 1 1 ( la,J3 i ~—• -50. Sm) I Ж - •m) —- 1 I j 1 ! ! j (ceSmd 1074° 922' 734' 0 SO BO 70 80 90 100 Sm, '/• (am.) Sm Можно предположить, что между (yLa) и (ySm) при высоки* температурах должны образовываться непрерывные ряды твердых растворов. Между гексагональными структурами ДШУ (aLa) и ГПУ1 (pSm) также должны образовываться непрерывные ряды растворов"* Вследствие близости атомных радиусов в ГЦК структуре (pLa) может растворяться достаточно большое количество Sm. Вследствие близкого электронного и кристаллического строения растворы между La и Sm близки к идеальным, поэтому на диаграмме состояния La—Sifl (рис. 93) линии ликвидуса и солидуса практически сливаются я прямую, соединяющую их температуры плавления с узкой двухфаЗ" ной областью между ними. При понижении температуры ОЦК твер->
La—Sm, La—Sn 201 дые растворы в этой системе должны испытывать, так же как в системах La—Nd и La—Gd, эвтектоидный распад при температуре около 830 °С. Предельные растворимости составляют приблизительно 25 % (ат.) Sm в (pLa) и 50 % (ат.) La в (pSm). В (aSm) может растворяться до 10—20 % (ат.) La. Эвтектоидное равновесие в систе- системе La—Sm условно показано штриховыми линиями. Литература 1. Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemis- Chemistry of Rare Earths. Amsterdam. New York. Oxford. Tokyo: North-Holland Physics Publis- Publishing Co., 1986. V. 8. Ch. 54. P. 1-161. B.K. Григорович La-Sn. ЛАНТАН-ОЛОВО Диаграмма состояния La—Sn приведена на рис. 94 согласно спра- справочнику [X] и скорректирована относительно температур политерми- политермического превращения La. Диаграмма La—Sn построена методами дифференциального терми- термического и рентгеноструктурного анализов. Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии прак- практически отсутствует. Все три соединения, приведенные на диаграмме, La2Sn, La2Sn3 и LaSn3, образуются из расплава при температурах 1420, 1187 и 1135 °С соответственно. В системе кристаллизуются четыре эвтектики: Ж » LaSn3 + (Sn) при 219 °С и -99 % (ат.) Sn; Ж » LaSn3 + La2Sn3 при 1108 °С и -68 % (ат.) Sn; Ж » La2Sn + La2Sn3 при 1142 °С и -57 % (ат.) Sn; Ж * La2Sn + (PLa) при 716 °С и -10 % (ат.) Sn. Кристаллическая структура известных двойных фаз по данным справочника [V-C] приведена в табл. 98. Таблица Соединение La3Sn La5Sn3 La5Sn3 La5Sn4 98. Кристаллическая структура соединении системы La—Sn Прототип AuCu3 W5Si3 Mn5Si3 Sm5Ge4 Символ Пирсона, пр.гр. сР4, РтЗт </32, /4/тст hPl6, Р63/тст оРЗб, Рпта Параметры решетки, нм а 0,5125 ' 1,2749 0,9416 0,8448 Ь — — — 1,626 с — 6,343 0,6926 0,8604
202 La—Sn Соединение La3Sns LaSn3 Прототип Pu3Pdj AuCu3 Символ Пирсона, пр.гр. осгг, Стст сР4, РтЗт Параметры решетки, нм а 1,035 0,47694 Ь 0,829 с 1,064 " 0 поо 1300 поо 1100 1000 91в° 300 865° воо ТОО 60Л 500 too 310° 300 200 too / / / 1 — Ш о a) «_ (a La) 20 / 1 716° r" Sn,'/, (па пассе) *0 SO T 20° \ тг° I, \ V 1 m° 4 1135 1108 7 \ во ж 0 \ \ too \ \ \ \ \ \ I — ¦ v 213° i . ~99 "я)-* Рис. 94. La—Sn L 231,9681° О 10 20 JO 10 50 iO 70 вв 30 100 La Sn,y>(am.) Sn Е.И. Гладьииевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
La—Sr, La—Та 203 La-Sr. ЛАНТАН-СТРОНЦИЙ Экспериментальные данные о характере взаимодействия La и Sr отсутствуют. На основании результатов прогнозирования соединений с использованием ЭВМ можно предположить возможность образова- образования в системе La—Sr двух фаз: LaSr типа СеС1 и LaSr5 типа СаСи5 Литература 1 Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 192 с. М.А. Тылкина La-Ta. ЛАНТАН—ТАНТАЛ Диаграмма состояния La—Та не построена. В системе образуется широкая область расслоения в жидком состоянии, от 0 до -84 % (ат.) La. Соединений в системе не обнаружено [Э]. Растворимость Та в жидком La определена в работе [1].Участок диаграммы состояния La—Та при очень малых количествах Та приведен на рис. 95 согласно справочнику [М]. t,°c woo 1600 1200 865' воо too о La рис. 95. La-Ta 0,02 Га, % (по массе) о,0Н *?(На) (pLa) ( Ж / / (flLa / Ж * (Га) )НТа) / 0,01 0,02 0,03 Та,°А(ат.) 0,01 0,05
204 La—Та, La—Tb Для исследования использовали La чистотой 99,8 % (по массе) и Та чистотой 99,9 % (по массе). Навески La заваривали в толстостенные тигли из Та, отжигали в индукционной печи в вакууме при температурах 1355—2083 "С на протяжении 1 ч и закаливали, сбрасывая в охлаждаемый водой медный приемник. Содержание Та в закаленном расплаве определяли с помощью химического анализа (точность не хуже 5 %). Растворимость Та в La при температуре 1355 "С составляет 0,02 % (ат.); при 1812 °С - 0,0384 % (ат.); при 2013 °С - 0,0491 % (ат.). Литература • 1. Dennison D.H., Tschetter M.G., Gschneidner K.A. // J. Less-Common Met. 1966. V. 11. N6. P.423^35. Е.И. Гладышевский, ОИ. Бодак, В.К. Печорский. La-Tb. ЛАНТАН—ТЕРБИЙ Диаграмма состояния La—Tb экспериментально не построена. Однако La и ТЬ имеют идентичное электронное строение с тремя коллективизированными валентными электронами 5dl6s2, близкими плотноупакованными ДГПУ и ГПУ структурами при низких темпе- температурах и одинаковыми ОЦК высокотемпературными структурами по сравнению с мало отличающимися постоянными решеток. Атомные радиусы La и ТЬ отличаются на 5,4 %. Кристаллическая структура La и ТЬ приведена в табл. 99 по данным работы [1]. На основании близости электронного и кристаллического строения можно предположить, что La с ТЬ образуют непрерывные ряды высокотемпературных ОЦК растворов и непрерывные ряды плотных гексагональных растворов при повышенных температурах. Вследствие- близости атомных радиусов в ГЦК (pLa) растворяется значительное Таблица 99. Кристаллическая структура и полиморфные превращения элементов системы La—Tb Атомный номер, элемент 57, La 62, ТЬ Модифи- Модификация aLa PLa YLa aTb рть Прототип, структура «La, ДГПУ Си, ГЦК W, ОЦК Mg, ГПУ W, ОЦК Параметры решетки, нм а 0,37740 0,5303 0,426 0,36055 0,402 с 1,2171 0,56966 Темпера- Температура пре- превращений, °С 310 865 918 1289 1356 Реакция oLa » PLa pLa » yLa YLa -Ж aTb - pTb рть -ж
La-Tb 205 Tb о to го jo «я '400 mo I20O 1100 woo $18° 865° 800 700 600 500 400 J10° 200 WO i iflLa ( Г La,. 1 1 13 Tb) ^<\ -8J0 1 i f / z_ aia) ж '' Vo (по массе) SO BO 70 BO 1 1 (crtat o(Tb) 1 1 1 1 1 -75 /1 /1 1 j \< 1 1 1 1 < 0 V \\ ' \ 0 W 20 JO 40 50 BO 70 La Tb, % (am ) Рис. 96. La-Tb i i_ 90 100 1 (o 1 1 ¦ть) 1356° 1289° 80 SO WO Tb количество Tb. Представленная диаграмма La—Tb (рис. 96) построена гипотетически и характеризуется, как и близкие к ней диаграммы La—Gd и La—Y, наличием эвтектоидного распада высокотемператур- высокотемпературных ОЦК твердых растворов на низкотемпературные растворы на основе ГЦК (pLa) и ГПУ (аТЬ). Эксперименты, проведенные в работе [1], показали, что сплавы La с 20, 40, 50 % (ат.) ТЬ имеют ДШУ структуру, сплавы ТЬ с 15 % (ат.) La и менее — ГПУ структу- структуру, а в сплавах с 75 и 80 % (ат.) ТЬ найдены линии aSm. Это под- подтверждает предполагаемую на рис. 96 диаграмму состояния La—Tb.
206 Lar-Tb, Lar-Te Вследствие большого различия атомных радиусов E,4 %) раство- растворы значительно отклоняются от идеальных и между ликвидусом и солидусом образуются широкие двухфазные области. Кривые эвтекто- идного распада и образования промежуточной фазы изображены штриховыми линиями условно. Литература 1. Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemis- Chemistry of Rare Earths. Amsterdam. New York. Oxford. Tokyo: North-Holland Physics Publis- Publishing Co , 1986. V. 8 Ch. 54. P. 1-161. B.K. Григорович La—Те. ЛАНТАН—ТЕЛЛУР Сплавы системы La—Те изучали в работах [1—5]. На рис. 97 приведена диаграмма состояния системы по данным работы [3]. Для. приготовления сплавов использовали La чистотой 99,0 % (по массе) и Те чистотой 99,99 % (по массе). Исследование проводили методами дифференциального термического и рентгеновского анализов. Согласно работе [3] в системе существуют следующие фазы: LaTe, La3_JCTe4, LaTe17±JC, LaTe^, La,!^, LaTe^. Фаза LaTe(a) имеет узкую область' гомогенности. Область гомогенности фазы 1-аз-лТеФ) простирается от соединения La3Te4 до соединения La2Te3. Фаза LaTel7 (у) имеет область гомогенности в интервале концен- концентраций 61,tf-64,0 % (ат.) Те (или от LaTe16 до LaTe178). Область гомогенности фазы LaTe2_JCF) находится в интервале концентраций 64,0-66,5 % (ат.) Те (или от LaTej 8 до LaTe2). Фаза La2Te5Ke) имеет узкую область гомогенности при концентрациях 70,9—71,4 % (ат.) Те. Область гомогенности фазы 1^Те3_х(ц) простирается от 71,4 до 75,0 % (ат.) Те (или от LaTe2 55 до LaTe3). В сплавах, богатых La, при температуре 895 °С образуется эвтектика. В сплавах, богатых Те, при 455 °С имеет место перитектическое равновесие. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 100. Таблица 100. Кристаллическая структура соединений системы La—Те Соедине- Соединение LaTe Ьа3-,Те4 ЬаТе;7_„ LaTe2 Прото- Прототип NaCl Th3P4 Cu2Sb Символ Пирсона, пр.гр. cF&, Fmbrn с/28, /43d tP6, P4/nm Параметры решетки, нм а 0,3218 0,6422 0,9634-0,9627 0,9628-0,9619 0,4622 0,4552 0,453 0,452-0,456 Ь 0,4497 с 0,9142 0,9178 0,911 0,92-0,917" Источ- Источник [4,5] [3] [6] [4] [3] [3] [4,5] [7]
La-Te 207 Соедине- Соединение LaTe5"' LaTe- LaTe3" Прото- Прототип - Символ Пирсона, пр.ф. ВттЬ Параметры решетки, нм а 0,4397 0,4405 0,4407 0,441 ^Ромбическая сингония. "Для составов LaTe, 9—LaTe2. "'Тетрагональная сингония. Ь 0,441 с 2,593 2,59 2,6114 2,614 Источ- Источник [3] [3] [5] [4] Рис. 97. La-Te 20 Те, % (по массе) 40 ВО 80 t.'C tsoo 1600 то 1200 WOO 918" ess' 800 600 400 3H" 200 100 / у 1-ти — iLa) 1 Ж 895 11 у ^- о 1 Wfl' » „V у^ а ?\ г' ill 1230° \ 1 8 Г 1 1 V 1 1 1 ? t 1 \ ИЗ' 781° 455' (Те \ -Л \ \ 1 1 1 Г Ю 20 30 10 50 La Te.%(a SO 10 80 90 100 ¦mj Те
208 La-Te, La-Th Литература 1. Елисеев А.А., Ярембаш Е.И., Кузнецов В.Г. и др. // Журнал неорганической химии. 1964. Т 9. С. 876-882. 2. Ярембаш Е.И., Вигилева B.C., Елисеев А.А. и др. // Изв АН СССР. Серия, физическая 1964 Т.28. № 8. С. 1306-1309. 3. Елисеев А.А., Ярембаш Е.И., Кузнецов В.Г. и др. // Изв АН СССР. Неоргани- Неорганические материалы. 1965 Т.1. № 7. С. 1027—1038. 4. Haasc D.I., Steinfink H., Weiss E.J. // Rare Earth Research (Proceed, of the Fourth Conference 1964). 1965. V. 2. P. 534-544. 5 Ramsey Т.Н., Steinfink H., Weiss E.J. // Rare Earth Research (Proceed, of the Third Conference 1963). 1964. V. 2. P. 303-304 6 PardoMP., FlahautJ., Damange L. // Compt. Rend 1963 V. 256 P 1793-1796. 7. Pardo M.P., Flahaut J., Domange L. // Compt. Rend. 1963. V. 256 P. 953-955. НИ Никитина La—Th. ЛАНТАН—ТОРИЙ В системе La—Th установлена непрерывная взаимная раствори- растворимость компонентов во всем интервале концентраций [Э, X, 1]. На рис. 98 приведен вариант диаграммы состояния согласно спра- справочнику [М]. 0 t,°c 1800 1S00 1400 поо W00 воо 600 400 too J7SS 1 1 О La 20 ч (aTh.flLa) 0 10 20 30 4 Th Литература •/• (по массе) 40 i m 90 80 (j3 n, /la) 100 ¦— - («La) 1 Рис. 98. La-Th SIS' 8SS' 310' 0 50 SO 70 SO 90 100 La,'/' (am) La 1 Бадаева Т.А. // Диаграммы состояния металлических систем Сб науч трудов. М Наука 1971 С 13-19. Я И Гладышевский, О.И Бодак, В К Печарский
La-Ti 209 La-Ti. ЛАНТАН-ТИТАН Результаты ряда исследований характера взаимодействия La и Ti обобщены в справочниках [X, Э, Ш, М]. На рис. 99 представлена диаграмма состояния системы La—Ti согласно справочнику [М]. Соединения в системе не обнаружены. 20 1600 1200 1000 882' 800 SOD 1*00 0 п Рис. 99. La-Ti La, °/° (по массе) 60 80 100 &"/ г t— \- п) Тс) 1 ж, *¦ ~15 жг ¦50°- 9вП° -900" -825° I I 1 \ \ \ i (Г La) (flLa)-*. 918° 865° 10 20 JO U 0 50 SO 70 80 90 100 La,°/o(am) La В системе протекают следующие нонвариантные реакции: монотектическая Ж * (CTi) + Ж2 при 1550 "С; перитектическая (CTi) + Ж * (yLa) при 960 °С; перитектоидная (CTi) + (yLa) « (aTi) при 900 °С; эвтектоидная (yLa) •* (aTi) + (pLa) при 825 °С. Растворимость La в (Ti), по данным справочника [Ш], при темпе- температуре 600 °С равна 0,5 % (ат.) и значительно меньше по данным работы [1] : 0,53 % (ат.) La при температуре 903 °С и 0,07 % (ат.) La при 772 °С [1, Э]. Литература 1 Гшнейднер К.А. Сплавы редкоземельных металлов Пер с англ / Под ред Ь М Савицкого М Мир, 1965 427 с Е И Гладышевский, О И Ьодак, В К Печарский
210 La-TI La—Tl. ЛАНТАН—ТАЛЛИЙ Диаграмма состояния La—Tl представлена на рис. 100 по данным работы [1]. Сплавы готовили нагревом компонентов в тиглях из Та в индукционной печи в атмосфере Аг и отжигали при температуре 500 °С в течение 500 ч. В качестве исходных компонентов использо- использовали La чистотой 99,9 % (по массе) и Т1 чистотой 99,99 % (по массе). Исследование выполняли методами дифференциального термического, микроскопического, микрорентгеноспектрального и рентгеноструктурного анализов. В системе установлено существование шести соединений. Растворимость La в (Т1) практически отсутствует. Растворимость Т1 в (pLa) при температуре 640 °С равна ~2 % (ат.), а в (YLa) при 655 °С - -10 % (ат.). 77, % (по массе) О 20 40 60 ВО W0 /ZOO 1100 1000 900 865° 800 700 BOO 500 400 300 200 too La Рис. 100. La-TI 918° \ i 310° —r» \ У La) 895° / _? N- 1 / A !i M' jl II Г^ I i 1 1 12t /i ' 1 V I 1 1 1 j 1 1 i I i 1 1 ! I '0° \l 1100' I I 1120° "ТЧ jj I I I I I jl i| Hi Jn ! |j 1 ж /045° / T°~ r «a 30 \ \ \ 3° (ЛП)-* 235° (an) 230° /0 20 JO ,0 SO 60 П."/» (a/n) 70 80 90 100
La-Tl 211 Соединения LaTl, La3Tl5 и LaTl3 образуются из расплава. При температуре 1040 °С соединение La3TI5 претерпевает полиморфное превращение. Соединения La2Tl и La5Tl3 образуются по перитектическим реак- реакциям, a La3Tl образуется по перитектоидной реакции. Предполагает- Предполагается, что соединения La2Tl, La5Tl3, LaTl и La3Tl5 имеют области гомо- гомогенности. В системе существуют четыре эвтектических равновесия. Моновариантные и нонвариантные равновесия в системе приведе- приведены в табл. 101. Кристаллографическая структура известных двойных фаз по данным работ [V-C, 2] приведена в табл. 102. Структура соединения La2Tl неизвестна. Таблица 101 Реакции Реакция Ж - LaTl Ж » U3T15 Ж - LaT!3 Ж + La5T!3 - U2T1 (уLa) + La2Tl » La3Tl Ж - (yLa> + La2Tl Ж - LaTl + La3Tl3 Ж » U3T15 + LaTl3 Ж » LaTl3 + (PT1) Ж + LaT! - La5Tl3 (yLa) - (pLa) + La,T! в системе La-Tl [1] Содержание Т1 в фазах, —; —; —; ~28; 25; 17,5 58; 70; >99,5 ~33; 10, 50; 62,5; 75; 37,5 -9,0 11; 50; 62,5 75; -43; 1,9; % (ат.) - — — 33,3 33.3 33,3 62,5 75 -100 37,5 25 Температура, °С 1220 1120 1060 895 645 655 1100 1045 303 950 640 Таблица 102 Кристаллическая структура соединений системы La—T1 Соедине- Соединение La3Tl U5T13 LaTl La3Tlj LaTl, Прототип AuCu3 W5Si3 CsCl Pu3Pd5 AuCu3 Символ Пирсона пр.гр. cP4, РтЗт tm, H/mcm cP2, РтЗт oC32, Cmcm cPA, РтЪт Параметры решетки, нм а 0,506 1,2798 0,3986 1,039 0,4803 Ь — — — 0,840 — с - 0,6347 - 1,076 - Источник [2] [1] [2] [U [1]
212 La—Tl, La—Tm Литература 1. Delfino S., Saccone A., Cocciamani G., Ferro R. // Z. Metallkunde. 1985. Bd. 76. N 1. S. 7-10. 2 Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соедине- соединений редкоземельных металлов. Львов. Вища школа, 1982. 255 с. Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский La-Tm. ЛАНТАН-ТУЛИЙ Фазовая диаграмма La—Tm экспериментально не построена [1]. Однако в металлическом состоянии La и Тт изоэлектронны, имеют три коллективизированных валентных 5dlbs2 электрона. Их плотные гексагональные структуры обладают близкими параметрами решетки, а атомные радиусы отличаются на 7,6 %. Кристаллическая структура La и Тт приведена в табл. 103 [1, 2]. Таблица 103 Кристаллическая структура и полиморфные превращения элементов системы La—Tm Атом- Атомный но- номер, элемент 57, La 69, Ttn Моди- фи- фикация aLa pLa YLa Прототип, структура aLa, ДГПУ Си, ГЦК W, ОЦК Mg, ГПУ Параметры ре- решетки, ИМ а 0,37740 0,5303 0,426 0,35375 с 1,2171 0,55040 Темпера- Температура пре- враще- вращений, X 310 865 918 1655 Реакция aLa - pLa PLa » yLa YLa -Ж ЖгпУ " " жоцк Источ- Источник [1] Ш [1] [2] Благодаря близости электронно-кристаллического строения и атомных радиусов, находящихся в пределах критерия Юм-Розери A5 %), между La и Тт при высоких температурах (выше 735 °С), так же как в системе La—Gd, образуются непрерывные ряды раство- растворов с плотной гексагональной структурой, непрерывно переходящей от ДГПУ структуры aLa к ГПУ структуре Но по механизму дефектов укладки. Вследствие большого различия температур плавления La (918 °С) и Тт A545 °С) их сплавы должны кристаллизоваться по перитектической реакции аналогично сплавам системы Nd—Ег. В приближении идеальных растворов линии, соединяющие температуры плавления (918; 1545 °С) и превращения (865; 1655 °С) La и Тт, учитывая изменения ближнего порядка Тт : Жгпу «* ЖОцк при 1655 °С [2], пересекаются в перитектической точке с координатами ИЗО "С, 35 % (ат.) Тт. Предлагаемая диаграмма состояния системы La—Tm представлена на рис. 101. Высокотемпературные ОЦК раство-
La—Tm 213 hie 101- T t,°c 1600 1500 1100 1300 1200 1100 1000 918° SOO 865° 800 (P La)- 600 500 too 310° 300 200 100 7 10 I /^ 20 l \~850° I I f и (ale / 30 I y* / Y i i ; Tmt°/o (no массе) 10 50 60 W I ^— / A 77 II 11 /1 T 1 I 1 1 N 1 1 IT 1 />' /(CO. 0% )\ 1 1 I 1 1 i 1 1 1 У 1/30° u,Tm) i 1 80 1 90 1 /fit / У (Тт) 100 • 7 16SS° О 10 20 JO 40 50 60 70 80 30 100 La Tm,%(a/n. тт ры, как в аналогичной системе La—Gd, должны при температуре ~850 "С распадаться по эвтектоидной реакции на ГЦК растворы на Основе CLa и ДГПУ растворы на основе aLa. Ниже температуры 735 °С при -40 % (ат.) Тт из плотных гексагональных растворов возникает, как в системе La—Но и др., промежуточная фаза б типа aSm, купол которой разделяет области ДГПУ и ГПУ растворов.
214 La—Ttn, Lct-U, La-V Литература 1. Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemis- Chemistry of Rare Earths. Amsterdam. New York. Oxford. Tokyo: North-Holland Physics Publis- Publishing Co., 1986.V. 8. Ch. 54. P. 1-161. 2. Григорович В.К., Григорович К.В. // Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов: Тезисы докладов на VII Всесоюзной конференции. Челябинск: ЧПИ, 1990. Т.2. № 2. С. 250-252. В.К, Григорович La-U. ЛАНТАН-УРАН Диаграмма состояния системы не построена. В системе La—U отмечено существование области расслоения в жидком состоянии [Э, Ш, 1, 2]. Методом химического анализа установлена незначительная взаимная растворимость компонентов. Так, растворимость La в (U) при температуре 1225 °С составляет 1,43 % (ат.), а при 1150 °С — 1,31 % (ат.). Растворимость U в (La) при этих же температурах равна 0,46 % (ат.) и 0,35 % (ат.) [2]. По данным, приведенным в справочнике [Ш], растворимость La в жидком U при температуре 1250 °С составляет 1,53 % (ат.), а при 1150 °С - 1,30 % (ат.). Растворимость U в жидком La равна 0,59 и 0,18 % (ат.) при темпе- температурах 1250 и 1000 "С соответственно. Литература 1. Иванов О.С. // Диаграммы состояния металлических систем: Сб. статей. М.: Наука, 1971. С. 5-13. 2. Haefling J.F., Daane A.H. // Trans. AIME. 1959. V. 125. Р. 336-338. Е.И. Гладышевскип, Off. Бодак, В.К. Печарский La—V. ЛАНТАН—ВАНАДИЙ Диаграмма состояния системы La—V построена в работах [1, Э] и представлена на рис. 102 в обобщенном виде с учетом полиморфиз- полиморфизма La и расчетных данных по системе, полученных в работе [2]. В работе [1] использовали La — чистотой 98,5 % (по массе) и V — чистотой 99,3 % (по массе). Исследование выполняли методами дифференциального термического и микроструктурного анализов. Соединения в системе не образуются. В системе La—V существует широкая область расслоения в жидком состоянии. Температура монотектической реакции Ж1 •* Ж2 + (V) равна 1903 "С [2] A680 °С [1]). При температуре 918,7 °С [2] (890 °С [1]) осуществляется перитектическое превращение Ж + (V) » (yLa). По эвтектоидной реакции при температуре 864,5 °С [2] G00 °С [1]) (уLa) распадается с образованием (CLa) и V.
La-V, La-W 215 20 </0 La,°A(na массе) 60 SO WO 1910° 1800 WOO mo 1200 1000 800 boo 100 200 0,15 i Щ7° 86*,5° 1903° \ B7,5-9B.6 \_ \ ~9B,6 ' -98,8 s\ (PLa)-I 918° *¦(* 885° 0 10 V Рис. 102. La-V 20 30 tO SO SO 70 80 SO 100 La,%(am.) La Литература 1. Савицкий Е.М., Барон В.В., Ефимов Ю.В. // Тр. Ин-та металлургии им. А.А. Байкова АН СССР. I960. № 5. С. 166-173. 2. Smith J.F., Lee K.J., Martin D.M. // Calphad. 1988. V. 12. N 1. P. 89-96. Е.И. Гладышевский, О. И. Бодак, В.К. Печарский La—W. ЛАНТАН—ВОЛЬФРАМ Диаграмма состояния La—W приведена на рис. 103 в узкой кон- концентрационной области от 0 до 0,05 % (ат.) W по данным обзорной работы [1]. Диаграмма состояния эвтектоидного типа, промежуточ- промежуточных фаз не обнаружено. Температура эвтектики (yLa) + (W) практи- практически совпадает с температурой плавления La, а концентрация La в ней приближается к 100 % (ат.) [2]. Растворимость W чистотой 99,9 % (по массе) в (La) чистотой 99,8 % (по массе), по данным работы [2], при различных температу- температурах приведена ниже: Температура, °С 1496 1650 1747 1940 2066 Растворимость W, % (ат.).. .. 0,0011 0,0052 0,0086 0,0250 0,0494
216 La-W, Lar-Y 0,01 W, % (no ftacce) 0,02 0,03 0,01 0,05 0,06 ( ¦*~(ata) i I Ж _— 865" 1 1 ———— 1 и. t,'c 1600 918° 600 0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 La W, % (am.) Рис. 103. La-W Растворимость W в жидком La может быть описана уравнением 1ше = —11,659- Ю~3Т~1 + 1,692, гдех- атомная доля W; Т — темпе- температура, К. Рассчитанная по этому уравнению растворимость W в жидком La при температуре его плавления (918 °С) составляет 8- 10~7 (ат.) [2]. Литература 1. Pandian S., Nagender Naidu S.V., Rama Rao P. // J. Alloy Diagrams. 1988. V. 4. N 2. P. 73-116. 2. Dennison D.H., Tschetter M.J., Gschneidner K.A. // J. Less-Common Met. 1966. V. 11. N 6 P. 423-435. К.Б. Поварова La-Y. ЛАНТАН—ИТТРИЙ Диаграмма состояния La—Y приведена на рис. 104 по данным работы [ 1 ]. Исследование выполнено методами дифференциального термического, микроскопического и рентгеноструктурного анализов. Высокотемпературные модификации компонентов yLa и CY обра- образуют непрерывный ряд твердых растворов. При температуре 861 °С происходит его эвтектоидный распад по реакции (yLa, pY) »* (CLa) * + (aLa, aY). При температуре 735 °C твердый раствор (aLa, aY) распадается с образованием фазы 5. По данным работы [2] фаза 5 принадлежит к структурному типу aSm (символ Пирсона W?3, пр.гр. i?3m) с параметрами а = 0,3699; с = 2,670 нм.
La-Y, Lar-Yb, Lar-Zn 217 20 V, */• (no массе) 40 SO 80 WO 918' / 1 f 310° ¦(JiLa i <La -ffi-a 7 ) (a La) / 1 1 1 1 i ж ^— («La -7J5' 1 /1 I 1 <*Y) i (aY) 'SI2' '478° №00 1200 WOO 800 600 200 0 tO 20 JO 40 SO 60 TO 80 90 100 La У. '/<¦ (am) Г Рис. 104. La—Y Литература 1. Spedding F.H., Valletta R.M., Daane A.H. // Trans. ASM. 1962. V. 55. P. 483. 2 Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соедине- соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 253 с. Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский La-Yb. ЛАНТАН-ИТТЕРБИЙ Диаграмма состояния La—Yb не построена. По данным справочни- справочника [Ш] двойные соединения в системе отсутствуют, наблюдается несмешиваемость компонентов в жидком состоянии и практически отсутствует взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии. Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский La-Zn. ЛАНТАН-ЦИНК Сведения о взаимодействии La с Zn приведены в справочниках [X, Э, Ш], диаграмма состояния La—Zn (рис. 105) построена по данным справочника [X] с корректировкой на полиморфизм La [1].
218 La-Zn t°c 1100 woo $w° 900 865° BOO 700 600 500 'tOO 310° JOO Znt°/o (по пассе) О 5 10 15 20 25 30 10 50 SO 70 SO 700 h" 1 1 n\ La) \ \ *- (/3La)\ i A J V ij — I r / / S3 1 1 1 t ei 4° 5° 57 7 -LaZr s Bt л 60° 1 ч i 1 S° A p>7Y _ 1 Y. _ 7в2° 1 tp 4 872 ( 1 ч \ 12П (Zn)\ «19,58° О 10 20 J0 40 50 60 70 80 90 100 La 7n,°/o(am.) In Рис. 105. La—Zn Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии прак- практически отсутствует. В системе образуются пять соединений. Соеди- Соединения LaZn, LaZn2 и LaZn5 образуются из расплава при температу- температурах 815, 855 и 974 °С соответственно. Соединения LaZn4 и LaZn13 кристаллизуются по перитектическим реакциям, образование (Zn) также предполагается по перитектической реакции: Ж + LaZn5 ** LaZn4 при температуре 872 "С, Ж + LaZn5 *• LaZn13 при температуре 840 "С, Ж + LaZn13 •* (Zn) при температуре 421 °С. В системе протекают три эвтектические реакции, приведенные ниже. Ж » LaZn + (pLa) при концентрации 23 % (ат.) Zn и темпера- температуре 530 "С, Ж » LaZn + LaZn2 при концентрации 57 % (ат.) Zn и темпера- температуре 760 "С, Ж » LaZn2 + LaZn4 при концентрации 74 % (ат.) Zn и темпера- температуре 782 °С. В справочнике [Ш] указано на образование соединений LaZn5 25 и LaZn7. Кроме соединений, найденных при изучении диаграммы
La—Zn, La—Zr 219 состояния, в работах [V-C, 2] сообщается о существовании других рройных фаз. Кристаллографическая структура соединений приведена ^б. 104. Таблица Соединение LaZn LaZn2 ^ LaZn4 LaZn5 LaZn,3 La3Zn22 La2Zn17 La2Znl7 LaZn,, 104 Кристаллическая структура соединений системы La—Zn Прототип CsCl KHg2 — CaCu5 NaZn13 Ce3Zn22 Th2Zn17 Th2Ni17 NaZn,, Символ Пирсона np.rp. cP2, Pniim —, Imma —, Cmcm hP6, Pblmmm cF\\2, Fm3c —, /4,/amrf ЛЯ19, R3m ЛЯ38, P&j/mmc /748, /4,/amrf Параметры решетки, нм a 0,3760 0,4677 0,633 0,5427 1,2096 0,897 0,9131 0,9135 1,0686 b — 0,761 1,029 — - — — с — 0,755 0,611 0,4225 — 2,148 1,3334 0,8896 0,6881 Литература 1. Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemis- jfcy of Rare Earths Amsterdam. New York. Oxford. Tokyo: North-Holland Physics Publis- Publishing Co., 1986 V. 8. Ch. 54. P 1-161. , 2. Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллизация интерметаллических соедине- соединений редкоземельных металлов. Львов Вища школа, 1982. 255 с. ЕЙ. Гладышевский., О.И. Бодак, В.К. Л е чаре кип la-Zr. ЛАНТАН-ЦИРКОНИЙ Диаграмма состояния La—Zr не построена. По данным металлогра- металлографического анализа в системе имеется область расслоения в жидком состоянии [ 1 ]. Соединения в системе отсутствуют [2]. Литература 1 Спеддинг Ф.Х., Даан А.Х. Редкоземельные металлы. М : Металлургия, 1965. «10 с. 2. Гшнейднер К.А. Сплавы редкоземельных металлов- Пер. с англ / Под ред. Е.М. Савицкого М . Мир, 1965 427 с Е И Гладышевский, О И Бодак, В К Печорский
220 La—Lu, Li—Ug Li-Lu. ЛИТИЙ-ЛЮТЕЦИЙ Диаграмма состояния 1л—Lu не построена. На основании прогноза с помощью ЭВМ в системе Ii—Lu следует ожидать образования следу- следующих соединений: Li3Lu, LiLu3, Li2Lu, LiLu2, LiLu [1]. Литература 1. Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 194 с. В.П. Полякова Li—Mg. ЛИТИЙ—МАГНИЙ Диаграмма состояния Li—Mg, исследованная в работах [1—3], подтверждена результатами более поздних экспериментальных работ [4, 5] и термодинамическими расчетами [6]. Подробный анализ всех опубликованных работ проведен в работе [7]. На рис. 106 приведена диаграмма состояния Li—Mg, построенная в работе [7] по хорошо согласующимся данным работ [1—5]. В работах [1—5] при исследова- исследовании использованы методы термического, металлографического, микрорентгеноспектрального и дилатометрического анализов, а также t,L 600 SOO soo 200 100 20 30 40 180,6' f SO 6t у У /, у - Mj,'/. (по массе) 10 ж у (Li) ^ \ 90 ?' }/p75ti 95 1 \ i I I m 650' (Mg) го so 40 !0 60 Mg, % (am.) 70 SO 90 WO Рис. 106. Li-Mg
Li-Mg 22U измерения электросопротивления. Чистота исходных материалов составляла 99,99 % (по массе) Mg и 99,99 % (по массе) 1л по дан- данным работы [3]; 99,8 % (по массе) Mg и 99,9 % (по массе) 1л по данным работы [5] и 99 % (по массе) 1л, содержащего 0,76 % (по массе) Na и К по данным работы [1]. Как было показано в работе [7], чистота материалов не оказывала влияния на температуру ликвидуса и солидуса системы. Система Li—Mg характеризуется наличием широких областей твердых растворов (Li) и (Mg), максимума на кривой ликвидуса при температуре 592 °С и содержании 70 % (ат.) Mg [4], эвтектического равновесия Ж * (Mg) + Aл) при 588 °С и 77 % (ат.) Mg [3]. Данные растворимости 1л в (Mg), определенные методами метал- металлографического [2] и рентгеновского [8] анализов, находятся в хорошем соответствии с данными, полученными методами микрбрен- тгеноспектрального и дилатометрического анализов [5]. При темпе- температурах 200—400 °С растворимость Li в (Mg) практически постоянна и составляет 18,0±0,1 % (ат.). Данные по растворимости Mg в Aл), определенные металлографическим анализом в работах [3, 9], согла- согласуются с данными, полученными методом измерения электросопро- электросопротивления [5]. При температурах 200—400 °С граница растворимости Mg в (Li) проходит при 30,1 % (ат.) Li. Выше температуры 500 °С граница несколько смещается в сторону увеличения содержания Li [3, 9]. Наличие максимума на кривой ликвидуса привело к предпо- предположению в ранних работах о существовании промежуточной фазы на базе соединения Ii2Mg, или LiMg2, что не подтвердилось в последую- последующих исследованиях [7]. Значения параметров решетки (Mg) а и с уменьшаются по мере легирования его 1л и составляют 0,31918 и 0,51319 нм, соответственно при 18,4 % (ат.) 1л [10]. Параметр объемно центрированной решетки (Li) в интервале концентраций 100—30 % (ат.) Ы изменяется по кривой с минимумом. Значения параметра решетки а следующие: 0,3510 нм при 100 % (ат.) 1л; 0,3492 нм при 57 % (ат.) 1л; 0,3517 нм при 30 % (ат.) 1л [10]. Литература 1. Grabe G., Zeppelin H.B., Bumm H. // Z. Elektrochemie. 1934. Bd. 40. S. 160-164. 2. Hume-Rothery W., Raynor G.V., Butcher E. // J. Inst. Met. 1945. V. 71. P. 589-601. 3. Freeth W.E., Raynor G.V. // J. Inst. Met. 1953-1954. V. 82. P. 575-580. 4. Feitsma P.D., Lee Т., Van Der Lugt W. // Physica. 1978. V. 93. N 1. P. 52-58. 5. Schumann E., Geifller I.K. // Giessereiforschung. 1980. Bd. 32. N 4. S. 163-164. 6. Saboungi M.L., Hsu C.C. // Calphad. 1977. V. 1. N 3. P. 237-251. 7. Nayeb-Hashemi A.A., Clark J.B., Pelton A.D. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 4. P. 365-374. 8. Hofmann W. // Z. Metallkunde. 1936. Bd. 28. S. 160-163. 9. Catterall J.A. // Nature. 1952. Bd 162. S. 336. 10. Herbstein F.H., Averbach B.L. // Acia Meiall. 1956. V. 4. P. 407-^20. И.Р. Бочвар
222 Li-Mn Li-Mn. ЛИТИЙ-МАРГАНЕЦ Диаграмма состояния Ii—Мп, приведенная на рис. 107, построена по данным термического, металлографического и химического анали- анализов в работе [1]. Для исследования использовали электролитический Мп чистотой 99,9 % (по массе) и Ii чистотой 99,9 % (по массе). Диаграмма состояния Ii—Мп характеризуется наличием области несмешиваемости в жидком состоянии. В твердом состоянии в равно- равновесии находятся (Li) и (Мп). Монотектическая реакция Ж2 * Ж] + + (Мп) существует при температуре ~1240 °С. Содержание Мп в жидкости состава Ж2 составляет 98,7 % (ат.), в жидкости состава Ж1 0,4 % (ат.). При температуре -180 "С (температура плавле- плавления Ii) наблюдается еще одно нонвариантное равновесие, однако тип 0 t"c 1300 1200 поо 1000 900 800 700 600 500 МО 300 200 180,6" 100 0.5 1 / / / / 1.0 1 / 2.0 г Ж J / Мп. 3.0 i /- / V. (т 1 i / I 1 массе) 99.1 Ж^ I жг 1 1 1 1 1 1-, ~ПЬО° ~9в,вГ (Гм 1 99.9 1 ¦я «к — \ IOt ¦хм> \FМп) 1 JiMn (a Mi v \ \ 1 \. 1 1 ¦ 1138' 100° 727° О 0,1 0.2 0.3 0,4 98,0 98,5 99,0 99.5 100 Li Mn. "U (ат.) Мп Рис. 107. Li—МП
Li-Mn, Li—Mo 223 1100 0,3 вляет 1100 0,27 1000 0,279 1000 0.201 900 0,213 900 0,155 800 0,19 800 0,121 его не, установлен (эвтектический или перитектический). Не установ- установлен характер нонвариантных равновесий, связанных с полиморфными превращениями Мп. Температуры нонвариантных равновесий, полу- полученных в работе [1], приведены в соответствии с принятыми темпе- температурами плавления чистых элементов. Растворимость Ii в (Мп) уменьшается с понижением температуры и составляет: Температура, "С 1200 Растворимость Li, % (ат.) 0,339 Растворимость Мп в жидком Ii составляет: Температура, "С 1200 Растворимость Мп, % (ат.) 0,336 Растворимость Мп в (Ii) практически отсутствует. Авторы работы [2], используя субрегулярную модель растворов, рассчитали линию ликвидуса со стороны Ii в интервале температур 1000-400 °С. Литература 1. Obinatal., TakeuchHf,, Kurichara К., Watanabe M. // Metall. 1965. Bd. 19. N 1. S. 21-35. 2. Кузин А.Н., Люблинский И.Е., Бескоровайный Н.М. // Расчеты и экспери- экспериментальные методы построения диаграмм состояния: Сб. статей. М.: Наука, 1985. С. 113-118. Н.Р. Бочвар Li-Mo. ЛИТИЙ-МОЛИБДЕН Диаграмма состояния Ii—Мо не построена. Данные авторов раз- различных работ хорошо согласуются между собой относительно отсут- отсутствия в системе промежуточных фаз и незначительной взаимной растворимости компонентов друг в друге [Ш, 1, 2, 3]. Эксперимен- Экспериментальные данные, оценивающие растворимость Мо в жидком Ii, отличаются на несколько порядков. Согласно работе [1] раствори- растворимость Мо в Ii меняется от 3,7- 10~5 % (ат.) при температуре 675 °С до 1,1- 10" % (ат.) при температуре 925 °С. По данным работы [2] растворимость Мо в жидком Ii при температуре 1000 °С составляет -7,2- 10 % (ат.); при температуре 860 °С в жидком Ii растворяет- растворяется 1-10~~3% (ат.) Мо [Ш]. На основании термодинамических расчетов растворимость Мо в жидком Li может быть определена равной 10~26 % (ат.) при температуре 181 °С и 7- 10"8 % (ат.) при температуре 1324 °С [3].
224 U-Mo, U—N Литература 1. Leavenworth H.W., Cleary R.E. // Acta Metall. 1961. V. 9. P. 519-520. 2. Бычков Ю.Ф., Розанов А.Н., Яковлева Б.Б. // Атомная энергия. 1959. Т.7. С. 531-536. 3. Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Ehergy Review. Special Issue N 7 Molibde- num: Physico-Chemicai Properties of its Compounds and Alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency, 1980. P. 195—356. К.Б. Поварова Li-N. ЛИТИЙ-АЗОТ На рис. 108 приведена диаграмма состояния Ii—N, построенная в работе [1] по данным термического анализа. Сплавы готовили плав- плавлением в тиглях из Fe металлического Ii чистотой 97,85 % (по массе) и нитрида Li. Нитрид Li получали путем пропускания азота, очищенного от кислорода, над металлическим Li до полного насыще- насыщения. Температура плавления 1л$Ы была определена равной 815 °С, однако ввиду присутствия примеси Fe в сплавах, особенно богатых нитридом, точность определения температуры вызывает сомнение. При температуре 185 °С имеет место нонвариантное равновесие, однако тип его не установлен (исходя из полученных значений температур, по-видимому, перитектический). Растворимость N в го го t'c 800 N,°/t(nonecct) JO 40 Рис. 108. Li—N
Li-N, Li-Na 225 жидком Li, определенная методом химического анализа [Э], приведе- приведена ниже: Температура, °С 450 400 350 300 250 Растворимость N: % (ат.) 0,65 0,6 0,59 0,08 0,02 % (по массе) 1,31 1,21 1,19 0,16 0,04 Соединение Li3N имеет гексагональную структуру (символ Пирсо- Пирсона hP4, пр.гр. РЫттт), параметрами решетки а = 0,3665 нм, с = = 0,3892 нм) [Э]. Также сообщается о возможности получения LiN3 в результате химической реакции. Литература 1 Большаков К.А., Федоров П.И., Степина А.А. // Изв. вузов. Цветная металлур- металлургия. 1959. № 4. С. 52-53. 2. Hofman-Bang N. // Acta Chem. Scand. 1957. N 11. P. P. 581-582. H.P. Бочвар Li-Na. ЛИТИЙ-НАТРИЙ Диаграмма состояния Ii—Na (рис. 109) построена в работе [1] на основании обобщения данных различных исследований [2—3]. В работах [2, 3] были использованы методы термического и химическо- химического анализов, в работе [4] применен метод измерения плотности и в работе [5] — метод измерения электросопротивления. Система харак- характеризуется отсутствием промежуточных фаз и наличием широкой области несмешиваемости в жидком состоянии. Температура моно- тектической реакции Ж1 «* Ж2 + (Ii) и содержание Na в монотектике по данным различных исследователей приведены ниже: Температура, °С Tfl 170,6 170 169,9 Содержание Na в Ж,, % (ат.) 3,8 3,4 3,42 3,4 Содержание Na в Ж2, % (ат.) 86,9 91,6 87,87 90,2 Источник [2] [3] [4] [5] Анализируя полученные данные, автор работы [1] установил температуру монотектики, равную 170,7 °С, и содержание в ней 3,4 % (ат.) Na. Температура и содержание Na, отвечающие критической точке на кривой расслаивания, приведены ниже: Температура, °С 380 442±1 306±1 303±2 Содержание Na, % (ат.) 35 40,3 35 35,7 Источник [2] [3] [4] [5]
226 Li-Na, Li-Nb DW2030U0 5D Na.°/o (no массе) SO 70 80 90 100 1 1 / 4.1 *-(L 7 0 i m- —i I Ж /ff, 1 .*, /7ff, 1 s \ \ (Aft \ \ 300 ^5ff /JO 100 SO О 10 20 JO <Ю 50 SO 70 80 90 100 L i Na, % (am.) /Va Рис. 109. Li-Na S7,8° В системе кристаллизуется эвтектика при температуре 92,15± ±0,05 °С и содержании 96,5±0,5 % (ат.) Na [1]. Литература 1. Bale C.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 3. P. 265-268. 2. Salmon O.N., Ahmann D.H. // J. Phys. Chem. 1956. V 60. P. 13-14. 3. Howland W.H., Epstein L.F. // Advan. Chem. 1957. V. 19. P. 34-41. 4. Kanda F.A., Faxon R.C., Keller D.V. // Phys. and Chem. of Liquids 1968. V. 1. P. 61-73. 5. Feistma P.D., Hallers JJ., Werff F.V., Van der Lugt W. // Physica. 1975. V. 79 B. P. 35-52. H.P. Бочвар U-НЪ. ЛИТИЙ—НИОБИЙ На рис. 110 приведена диаграмма состояния Li—Nb при давлении 0,1 МПа согласно работе [1]. Диаграмма состояния Li—Nb характери- характеризуется несмешиваемостью Li и Nb в жидком и твердом состояниях. О наличии несмешиваемости сообщается также в работах [2, 3], в которых приводятся расчетные данные. При значительном давлении, позволяющем сохранять фазы в конденсированном состоянии, вид диаграммы будет несколько иным: выше и ниже температуры 2469 °С вместо газа появляется вторая жидкость [ 1 ].
U-Nb 227 N8, % (по массе) foc 0 30 50 SO TO 80 90 95 4500 4000 3S00 3000 2S00 2000 1500 1342° WOO 500 180.8° Газ / fii) / Li Рис. 110. Li-Nb Ж+(НВ) Газ* Ж 13+(NS 1. 1 ) wo 1 1 ¦ ¦•——¦ 4744' 2469° (MB)—* 0 20 30 40 SO 60 70 80 30 100 N8,% (am | HB Растворимость Nb в жидком Li изучалась в работе [4], расплав li в тигле из Nb выдерживался в течение 100 ч при температуре 1000 "С в атмосфере Аг и затем быстро охлаждался. В этом случае растворимость Nb в 1л составила <7,5х10~5 % (ат.) [<10~4 % (по массе) ]. Несколько меньшие значения растворимости Nb в жидком Li сообщаются в справочнике [Ш] и приведены ниже: Температура, °С Растворимость Nb, Растворимость Nb, 7 /о % (ат.) (по массе) 502 2,2x1О <Зх10-3 737 6x1О 8x1 (Г3 1000 6,7x10- 9x10~2 Литература 1. Smith J.F., Lee KJ. // BuII.AIIoy Phase Diagrams. 1988. V. 9. N 4. P. 474-478. 2. Savictski E.M., Efimov Yu.V. // RIanseeber. Pulvermet. 1969. N 17. S. 103-109. 3. De Boer F.R., Boom R., Miedema AR. /7 Physica. 1980. V. 101 B. P. 294-315. 4. Niessen A.K., de Boer F.R., Boom R. el al. /7 Calphad. 1983. V. 7. P. 51—70. 5. Бычков Ю.Ф., Розанов А.Н., Яковлев В.Б. // Атомная энергия. 1953. Т.7. № 4. С. 531-536. Н.Р. Боявар
228 Li-Nd, U-Ni Li-Nd. ЛИТИЙ-НЕОДИМ Диаграмма состояния La—Nd не построена. По данным прогноза с помощью ЭВМ в системе li—Nd можно ожидать существования следующих соединений: Li,Nd, IiNd,, Ii,Nd (фаза Лавеса), LiNd, и LiNd [1]. Литература 1 Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 194 с. i. ЛИТИЙ—НИКЕЛЬ Б.П. Полякова Диаграмма состояния Li—Ni (рис. Ill) является диаграммой монотектического типа без промежуточных фаз [Ml]. Температура монотектической реакции выше 1200 °С. Растворимость Ni в жидком Li, согласно справочнику [Ш], приведена ниже: Температура, °С 827 600 540 Растворимость Ni, % (ат.) 0,192 0,0078 0,0071 Растворимость Ni, % (по массе) 1,63 0,066 0,060 1155° 0 20 40 SO 60 tfC /600 1100 1200 WOO 800 600 WO 200 ЩВ° 0 I 1 T Ф с w 1 Ni,%(no массе) 90 90 1 Ж]1 ж,+жг 1200° *** ч wo \ i \ 1 i i I i 1 1 1 1 —\ i 10 20 30 10 50 60 Ni,%(am) 10 80 90 100 Рис. HI. Li-Ni
Li~Ni, 1Л-О, U-P, Li-РЬ 229 В работе [ 1 ] приведены расчетные данные по растворимости Ni в жидком 1л. Литература 1. Кузин А.Н., Люблинский И.Е., Бескоровайный Н.М. // Расчеты и эксперимен- экспериментальные методы построения диаграмм состояния: Сб. статей. М.: Наука, 1985. С. 113-118. HP. Бочвар Li-O. ЛИТИЙ—КИСЛОРОД Исследования взаимодействия 1л с кислородом достаточно полно обобщены в справочниках [Э, Ш]. 1л образует с кислородом три соединения: Li2O, li2O2 и 1лО2. Относительно последнего соединения 1лО2 выражается сомнение, является ли оно стабильным, так как его можно получить лишь в строго контролируемых условиях [Э]. Ii2O имеет температуру плавления более 1700 °С и температуру диссоциа- диссоциации 1200 "С при давлении 0,079 МПа. Ii2O2 диссоциирует при темпе- температуре 440 °С в токе Аг [Ш]. Li2O имеет ГЦК кристаллическую структуру типа CaF2 (символ Пирсона cFl2, пр.гр. Fmbrn), наиболее точное значение параметра решетки а = 0,46114 нм при температуре 25 °С [Ш]. В отношении кристаллической решетки 1л2О2 имеются разногласия. Для него указываются следующие типы решеток: тетрагональная с 8 формуль- формульными единицами в элементарной ячейке, а = 0,549 нм, с = 0,776 нм [Э], гексагональная с параметрами решетки а = 0,6305 нм, с = = 0,7710 нм [Ш] или гексагональная с параметрами решетки а = - 0,3142 нм, с - 0,7650 нм [Ш]. Л.Л. Рохлин Li-P. ЛИТИЙ-ФОСФОР Диаграмма состояния Li—Р не построена. Li образует с Р два соединения: LiP и Li3P [Э]. Соединение 1л3Р имеет гексагональную структуру с параметрами решетки а = 0,4273 нм, с = 0,7594 нм [Э]. Л.л. Рохлин Li-Pb. ЛИТИЙ-СВИНЕЦ Представленная на рис. 112 диаграмма состояния Li—Pb приведена по данным справочника [X], в котором обобщены результаты работ, выполненных с использованием термического анализа и измерения удельного электросопротивления. Система характеризуется наличием пяти соединений: Li4Pb, Ii10Pb3, U3Pb, Ii5Pb2 и LiPb, из которых
230 U-Pb +0 60 80 90 92 t С 800 780,6° / I \-17Г° f t / -65O°L — (Li) I И! '26° 7T\« 1 ¦I jl ! ii Pb, % (iro пассе) 9* 96 98 99 • 1 к ,6*2° К 1 1 1 1 1 1 —г 1 «о Ж 23S° 2t 9° too ^-7 (Pb) —J 327,SO2° JO SO 6O Pb,°Mam.) 70 SO 9O too P6 О ТО 2 Li Рис. 112 Li-Pb Ii10Pb3 и IiPb образуются конгруэнтно при температурах 726 и 482 "С соответственно. Соединение IiPb претерпевает полиморфное превращение в интервале температур 186—214 "С. Предполагается, что соединения Li10Pb3 и LiPb имеют заметные области гомогенности. Соединения Li4Pb, Li3Pb и Li5Pb2 образуются по перитектическим реакциям при температурах -650, 658, 642 °С и не имеют областей гомогенности. Указывается также, что соединению Li10Pb3 может соответствовать формула Li7Pb2 [X]. В работе [1] высказано предпо- предположение о существовании в системе еще одной промежуточной фазы между Li4Pb и Li7Pb2. Рентгеноструктурным анализом в работах [2—4] были подтверждены составы соединений Li7Pb2, Li3Pb и IiPb. Соединениям Li4Pb и Li5Pb2 были приписаны формулы Ы22РЬ5 и Li8Pb3 [2—5]. В системе наблюдаются три эвтектических взаимодей- взаимодействия при температурах 177, 464 и 235 °С. Растворимость Li в (РЬ) при различных температурах приведена ниже: Температура, "С. 235 212 Растворимость Li [6]: % (ат.) 3,2 2,0 % (по массе) 0,11 0,07 200 170 120 1,0 0,03 20
U-Pb, Li-Pd 231 Растворимость Li [7]: % (ат.) 3,0 % (по массе) 0,09 - 2,1 1,8 - 0,07 0,06 1,2 0,35 0,04 0,01 Сведения о кристаллической структуре соединений системы Ii—Pb приведены в табл. 105. Таблица 105. Кристаллическая структура соединений системы Li—Pb Соедине- Соединение Li22Pb5 Li7Pb2 Li3Pb Li8Pb3 LiPb (ВТ) LiPb (HT)" Прото- Прототип Li22Pb5 Li7Pb2 Li8Pb3 CsCl — Символ Пирсона, пр.гр. CF432, F23 hPi, РЬъ1ттс i Fmim mC22, C/2m cP2, Pmlm —, R3m 'Ромбоэдрическая сингонж Параметры решетки, нм a 2,008 0,4751 0,6687 0,824 0,3563 0,3542 b — 0,4757 — — с — 0,8589 — 1,103 — — i. Примечание [4] [2,4] [2,4] P - 104,5° [4,5] При температуре 220 °C [3, 4] P = 89,5°, при темпера- температуре 20 °C Литература 1. Veleckis E. // J. Less-Common Met. 1980. V. 73. N 1. P. 49-60. 2. Zalkin A., Ramsey WJ. // J. Phys. Chem. 1956. V. 60. N 2. P. 234—236. 3. Zalkin A., Ramsey WJ. // J. Phys. Chem. 1957. V. 61. N 10. P. 1413-1416. 4. Zalkin A., Ramsey WJ. // J. Phys. Chem. 1958. V. 62. N 6. P. 689-693. 5. Zalkin A., Ramsey WJ., Templeton D.H. // J. Phys. Chem. 1956. V. 60. N 9. P. 1275-1277. 6. Grube G., Kleiber H. // Z. Eleclrochemie. 1934. Bd. 40. S. 111-112. 7. Погодин С.А., Шпичинецкий Е.С. // Изв. сектора физико-химического анализа. 1947. № 15. С. 88—95. Л.Л. Рохлин Li-Pd. ЛИТИЙ-ЛАЛЛАДИЙ Диаграмма состояния Li—Pd (рис. 113) построена на основании данных дифференциального термического, микро- и рентгенострук- турного анализов, измерения магнитных свойств [1]. В системе
232 Li-Pd Pd,%(no пассе) 30 95 Рис. 0 и 113 10 Li—Pd 20 30 40 50 SO Pd.%(am) 10 SO SO 100 Pt подтверждено существование восьми соединений: Ii5Pd, I^is^^a* Li3Pd, Li2Pd, Li3Pd2, LiPd, IiPd2, IiPdr Однако существование соединений Li5Pd и Li3Pd не было подтверждено рентгенографически. Предполагается, что фазы IiPd7 и IiPd2 образуются конгруэнтно непосредственно из расплава при температурах -1500 и -950 °С соответственно и имеют значительные области гомогенности. Соеди- Соединение Ii3Pd2 образуется по перитектоидной реакции при температуре 552 "С, существует в интервале температур и при 150 °С претерпева- претерпевает распад на Ii2Pd и LiPd. Соединения IiPd, Ii2Pd, Ii3Pd, Li15Pd4 и Li5Pd образуются по перитектическим реакциям при температурах -650, 565, 404, 260 и 182 °С соответственно. В системе предполагается существование трех эвтектик: (Pd) + + LiPd7 при температуре 1425 °С, IiPd7 + IiPd2 при 930 °С и (U) + + Li5Pd при 145 °С. Отмечается, что растворимость U в (Pd) превышает 5 % (ат.) [-1 % (по массе)]. Параметр решетки (Pd) меняется от а = = 0,38905 нм при 100 % (ат.) Pd до а = 0,3878 нм при 94 % (ат.) Pd [1]. Сведения о кристаллической структуре соединений приведены в табл. 106.
Li-Pd 233 Таблица 106. Кристаллическая структура соединений системы Li—Pd Соедине- Соединение ЦРеГ Lil5Pd4 . Li3Pd Li2Pd Li3Pd2 LiPd LiPd2 LiPd7 *9>x "Для '"Для Прото- Прототип Cu]5Si4 BiF3 A1B2 CsCI LiRh - LiPt7 Символ Пирсона, пр.гр. с/76, /43d сП6, Fnibm Р(\ 1 уп уп (• m\j/ iiLiiLl* сР2, РтЪт hP2, Р6 hP, cF32, Fnibm г 5, на рисунке это Параметры нм а 1,9009 1,9347 1,0697 1,0676 0,6187 0,4241 0,4222 0,42267 0,4230 0,2972 0,2986 0,2971 0,2767" 0,2777" 0,27406" 0,2747 0,2749"* 0,27673 0,2751 0,3836 0,7713— -0,7730 0,7741 0,7660 решетки, с — - - — 0,2740 0,2724 0,27319 0,2738 — - — 0,4149 0,4132 0,4280 0,4130 0,4259 0,41306 0,4227 0,4336 - — соединение обозначено состава LiPd с избытком Li. состава LiPd с избытком Pd. Примечание Для состава LixPd1+ [2] Для состава LixPd,_ [2] [1] Отжиг при 600 "С [2] Отжиг при 600 "С [2] Отжиг при ПО 'С [1] Отжиг при 320-430 °С [1] Отжиг при 600 °С [2] [3] Отжиг при 320 °С [1] [3] [4] Отжиг при 320 °С [1] Отжиг при ПО *С [1] [2] Отжиг при 600 °С [4] Отжиг при 480 'С [1] Закалка от температуры 800 °С 12] [4] Отжиг при 600 'С [1] Отжиг при 600 °С [1] [1] [2] как Li5Pd.
234 Li~Pd, U-Pr, Li-Pt В работе [2] указывается на возможность перехода структуры типа LiRh в структуру типа CsCl. После закалки от температуры 800 °С параметр решетки а соединения LiPd со структурой типа CsCl равен 0,2977 нм. Литература 1. Loebich О., Raub Ch. // J. Less-Common Met. 1977. V. 55. N 1. P. 67-76. 2. Van Vucht J.H.N., Buschow K.H.J. Hi. Less-Common Met. 1976. V. 48. N 2. P. 345-347. 3. Ferro R., Capelli R., Delfino S., Centino G. // Atti Acad. Nas. Line. Rend. С Sci. Fiz. Mat. Nat. 1968. V. 45. N 6. P. 564-566. 4. Nacken В., Bronger W. // J. Less-Common Met. 1977. V 52. N 2. P. 323. В.П. Полякова Li-Pr. ЛИТИЙМ1РАЗЕОДИМ Диаграмма состояния li—Pr не построена. По данным работы [1] в системе li—Pr можно ожидать образования следующих соединений: lijPr, LiPr3, Li2Pr (фаза Лавеса), LiPr2, IiPr. Литература 1. Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 194 с. В.П. Полякова Li-Pt. ЛИТИЙ-ПЛАТИНА Диаграмма состояния li—Pt (рис. 114) в интервале концентраций 0—40 % (ат). Pt построена в работе [1] на основании результатов дифференциального термического и рентгеновского анализов. Кроме того, в данной работе изучены литые сплавы, содержащие 65—100 % (ат.) Pt. По данным работ [1—4] в системе может существовать семь соединений. Кроме трех богатых li соединений Ii9Pt, Li5Pt и Li15Pt4, характер образования которых остается невыясненным [1], в системе по перитектической реакции при температуре 955 °С образуется соединение Li2Pt [ 1, 3]. В платиновой части системы образуются соединения LiPt [5], IiPt2 [I, 2], LiPt7 [1, 4, 6]. Соединение LiPt, возможно, образуется по перитектической реакции при температуре 1032 °С [1]. По данным работы [1] область гомогенности соединения LiPt2 находится в пределах 66—73 % (ат.) Pt, LiPt7 — в пределах 57,5—88 % (ат.) Pt, твердого раствора (Pt) в пределах -98—100 % (ат.) Pt при температуре 600 "С. Растворимость Li в (Pt) при темпе- температурах 1600 и 600 °С составляет 6 % (ат.) и 1,8 % (ат.) соответ- соответственно [11. Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 107. Структура соединений Li9Pt, Li5Pt, Li]5Pt4 неизвестна.
Li~Pt 235 t,°C 1000 Pt,%(/mnaccel 0 SO 10 80 90 SO Li Рис. 114. Li—Pt T а б л и ц а 107. Кристаллическая структура соединений системы Li—Pt Соедине- Соединение Li2Pt LiPt LiPt2 LiPt7 Прототип A1B2 LiRh Cu2Mg MgPt7 Символ Пирсона, пр.гр. hP3, РЫттт hP2, рЪ cFIA, Fd3m сП2, Fmim Параметры решетки, нм а 0,4200 0,4180 0,2728 0,76781-0,76932 0,760 0,77577-0,77632 0,7725 0,7758 с 0,2655 0,2661 0,4226 Источник [3] [5] [5] [1] [2] [1,7] [4] [6] Литература 1. Loebich О., Raub Ch.J. // J. Less-Common Met. 1980. V. 70 N 1. P. 47—55. 2. Nash СР., Bovdeu F.M., Whittig L.D. // J. Am. Chem. Soc. 1960. V. 82. N 23. P 6203-6204.
236 Li-Pt, U-Pu, Li-Rb 3. Ferro R., Capelli R., Delfino S., Centino G. // Atti Accad. Naz. Line. Rend. Sci. Fiz. Mat. Nat. 1968-1969. V 45. N 6. P. 564-566. 4. Bronger W., Kleissen G., Miiller P. // J. Less-Common Met. 1985. V. 109. N 1. P. L1-L2. 5. Bronger W., Nacken В., Ploog K. // J. Less-Common Met. 1975. V. 43. N 1. P. 143-145. 6. Bronger W., Klemm W. // Z. Anorg. All. Chem. 1962. Bd. 319. N 1. S. 58-64. 7. Sangster J., Pelton A.D. // J. Phase Equilibria 1991. V. 12. N 6. P. 678-681. В.П. Полякова Li—Pu. ЛИТИЙ—ПЛУТОНИЙ Попытки получить сплавы li с Pu показали, что Li и Pu не сме- смешиваются в жидком и твердом состояниях [Э]. По данным прогноза неорганических соединений с помощью ЭВМ, в системе возможно образование соединений: Li3Pu, LiPu3, Li2Pu (фаза Лавеса) и LiPu [1]. Литература 1. Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1977. 194 с. Л.Л. Рохлин, В.П. Полякова Li-Rb. ЛИТИЙ-Ч>УБИДИЙ Согласно экспериментальным данным работы [1] и теоретичес- теоретическому расчету, проведенному в работе [2], Li и Rb не смешиваются О 3050 60 70 80 , "/. (по массе) 90 95 too t.CWA I I II I I—I 1 П 1 1200 10OO 8OO 600 ЬОО 2V0 и i 1 И 1 1 j 1 / | 180.6 (Li "о о "¦¦¦»— i ж ж, (Li) г-газ 1 Жг <-ж газ —¦-, ***"''¦¦"¦ *\ \ 39Л81 688 О Li Рис. 115. Ю Li-Rb 20 SO 40 ffb. SO 60 "/о fam.) 7O 80 9O 100 Kb
Li—Rb, Li—Re, Li—Rh 237 друг с другом в жидком и твердом состояниях. Диаграмма состояния li—¦Rb (рис. 115) рассчитана при давлении 0,1 МПа, с учетом незна- незначительной взаимной растворимости компонентов в жидкой фазе, и аналогично с системой Li—Cs [3]. Однако по прогнозу, проведенному с помощью ЭВМ, в системе Li—Rb можно ожидать образования соеди- соединений LiRb3, Li2Rb и LiRb [4]. Литература 1. B6hm В., Klemm W. // Z. Anorg. All. Chem. 1939. Bd. 243. S. 69-85. 2 Tanigawa S., Doyama M. // Phys. Status Solidi (b). 1973. V. 60. N 1. P K35-K36 3. Bale C.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 3. P. 268-269. 4. Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М . Наука, 1977. 194 с. Л. Л. Зусман U—Re. ЛИТИЙ—РЕНИЙ Диаграмма состояния Li—Re не построена. Из водного раствора получено соединение, являющееся, по-видимому, гидратом соедине- соединения LiRe [X]. На основании прогноза с помощью ЭВМ в системе Li—Re следует ожидать образования следующих соединений: Ii3Re, li2Re, LiRe2 и LiRe [1]. Растворимость Re в жидком Li увеличивает- увеличивается от 0,6- 10" до 1,7- 10" % (по массе) при повышении темпера- температуры от 1202 до 1602 "С [2]. Литература 1. Савицкий Е.М., Грибуля В.Б. Прогнозирование неорганических соединений с помощью ЭВМ. М.. Наука, 1977- 194 с. 2. Sangster J., Pelton A.D. // J. Phase Equilibria. 1991. V. 12. N. 6. P. 681. В.П. Полякова Li—Rh. ЛИТИЙ—РОДИЙ На рис. 116 приведена предполагаемая диаграмма состояния Li—Rh, построенная в работе [1] по данным [2—5]. В системе образуются соединения IiRh и LjRh3, которые плавятся конгруэнтно. Температуры плавления соединений точно не уста- установлены; для соединения IiRh температура плавления предполагает- предполагается равной 1890 °С или выше [2]. Указанные соединения участвуют в трех эвтектических превращениях. Эвтектика (Li) + IiRh кристал- кристаллизуется при температуре 180,1 °С и содержании Rh, равном 0,1 % (ат.). Температуры плавления и состав двух других эвтектик не установлены. Растворимость Li в (Rh) и Rh в (Ii) очень мала. Сведения о кристаллической структуре соединений приведены в табл. 108.
238 U-Rh ffh.V»(no массе) 030506070 80 90 100 t;c 2000 woo 1600 №00 1200 1000 800 too 400 200 I Рис. 116. Li-Rh 1 T 1 4 1 \H 1 Ж / / 1 1B0.S' ¦Ш) / 100,1 i < , ^ T 1 10 20 JO 40 SO SO 70 Li Kh.V.fam.) г _ 196. * —— 80 90 100 Hh Таблица 108. Кристаллическая структура соединений системы Li—Rh Соедине- Соединение liRh LiRhj Прототип LiRh Ltfr3 Символ Пирсона, пр.гр. hP2, Р6 о/8, ImmZ Параметры решетки, нм а 0,26520 0,2649 0,266 0,26586 Ь 0,86023 с 0,43594 0,4357 0,435 0,46570 Источник Ш [4] [5] [3] Литература 1. Sangster J., Pelton A.D. // J. Phase Equilibria. 1991. V. 12. N. 6. P. 682-684. 2. Wheat H.G., Cheng C.-Y., Bayuzick R.J. et al. // J Less-Common Mel. 1978. V. 58 N. 1. P P13-P19. 3 Donkersloot H.C., van Vucht J.H.N. // J Less-Common Met. 1976. V. 50. N 2 P 279-282. 4 Sidnu S.S., Anderson K.D., Zauberis D.D. // Acta Crystallogr 1965. V. 18. P. 906-907. 5. Farr J.D. // J Inorg. Nuclear Chem. 1960. V. 14. N 3—4. P. 202-207. T.B. Добаткина
Li—Ru, U—S, Li—Sb, Li—Se 239 Li—Ru. ЛИТИЙ—РУТЕНИЙ Диаграмма состояния Li—Ru не построена. Авторы работы [1], принимая во внимание результаты исследований [2] и данные по двойным системам 11—Rh, Li—Ir, li—Os, делают вывод о существова- существовании по крайней мере одного соединения в системе li—Ru и очень маленькой растворимости li в (Ru). Литература 1. Sangster J., Pelton A.D. // J. Phase Equilibria. 1991. V. 12. N 6. P. 685. 2. Loebich O., Raub C.J. // Platinum Metals Review. 1981. V. 25. N 3 P. 113-120. T.B. Добаткина US. ЛИТИЙ-СЕРА Диаграмма состояния Li—S не построена. li образует с S сульфид Li2S, температура плавления которого 975 °С [Э]. Соединение Li2S имеет кристаллическую структуру типа CaF2 (символ Пирсона cF\2, пр.гр. Fm3m) с параметрами решетки а = 0,5720 нм [П]. Л.Л. Рохлин Li-Sb. ЛИТИЙ-СУРЬМА Диаграмма состояния Li—Sb не построена. В системе образуется соединение Ii3Sb. Соединение Ii3Sb имеет две модификации. Низко- Низкотемпературная модификация Li3Sb устойчива до температуры не ниже 650 °С и имеет кубическую структуру типа BiF3 (символ Пирсона C.F16, пр.гр. РтЗт) с параметром решетки а = 0,6572 нм. Высокотемпературная модификация, устойчивая при более высоких температурах, имеет гексагональную структуру типа Na3As (символ Пирсона /lP8, пр.гр. Pf>3/mmc) с параметрами решетки а = 0,4710 нм, с = 0,8326 нм [X]. Указывается, что температура плавления li3Sb находится между 1150 и 1300 "С или несколько выше 950 °С (по данным двух разных работ) [X]. Л.Л. Рохлин Li-Se. ЛИТИЙ-СЕЛЕН Диаграмма состояния li—Se не построена. В системе образуется соединение Li2Se. Соединение Ii2Se [85,05 % (по массе) Se] имеет кубическую структуру типа флюорита CaF2 (символ Пирсона сР12, пр.гр. Ftnbm) с параметром решетки а = 0,6017 нм [X]. Л. Л. Рохлин
240 Li-Si Li-Si. ЛИТИЙ—КРЕМНИЙ В основу построения обобщенной авторами работы {1] диаграммы состояния Ы—Si (рис. 117) положены, главным образом, проведенные ими термодинамические расчеты и близко совпадающие с ними экспериментальные данные, полученные в работе [2]. Система характеризуется наличием четырех соединений Li22Sil5 [18,5 % (ат.) Si], Li13Si4 [23,5 % (ат.) Si], Ii7Si3[10,0 % (ат.) Si] и Li,2Si7[36,8 % (ат.) Si] [1—3]. Из них соединение Li13Si4 и Ii7Si3 плавится конгруэнтно при температурах 722 и 752 °С. Два других соединения образуются по перитектическим реакциям Ж + Iij.3SL, * * Li22Si15 и Ж + Li7Si3 * Li12Si7 при температурах 628 ±3 и 648 "С и содержании в жидкой фазе 15,2 и 39,2 % (ат.) Si соответственно [1,21. Соединение Li22Si,5, как наиболее богатое Li, было впервые установлено авторами работы [4] и его состав был подтвержден в ряде исследований, указанных в работе [1]. Однако авторы работ [5—7] для наиболее богатого Li и инконгруэнтно плавящегося при температуре 633+5 [5], 635 [6] и 640 °С [7] соединения приняли формулу Li4Si или Li15Si4. В работе [6] было также установлено, что соединение Li4Si имеет две модификации р и (У и существует в узком интервале гомогенности 19,2—20,1 % (ат.) Si с температурами аллотропического превращения 517 и 540 °С, соответствующих оя/гозо «о so t, с 1*00 7ZOO 1ООО 800 BOO zoo ieo,e° 1 1 1 / f ¦ 1 а ^3 0,00* во 1 /Ж г ад 71 Si,'/, (по массе, > во 1 $2° ¦•з в* 1 ж -/ tJ,0 96 *** 592° 1ОО Рис. О и 117. ТО Li-Si го JO ЧО 50 60 Si,y.(am.) 70 80 SO 100 SI
Li-Si 241 границам, богатым Li и Si. Полиморфизм этого соединения в даль- дальнейшем не подтвердился [1]. Авторами работы [1] отмечается, что соединение, имеющее формулу li4Si или Ii15Si4, может существовать в ограниченном температурном интервале или может быть стабили- стабилизировано примесями. Соединение Li7Si3, которое было установлено в работах [3, 8], ранее рассматривалось авторами работ [5, 6, 9] как Li2Si с темпера- температурами плавления 750±10 [9], 752±5 [5] и 760 "С [6]. Эти темпера- температуры близки к температурам 754±3 и 752 °С, указанным в работах [2, 1] соответственно для соединения Li7Si3. Соединение Li12Si7 впервые было идентифицировано авторами работы [10] и подтвер- подтверждено в работах [2, 3], хотя ранее о нем сообщалось, как о соедине- соединении Li13Si7 [11]. Существование соединения Ii3Si, о котором сообща- сообщалось в справочнике [X], не подтвердилось в работе [7]. В системе имеют место три эвтектических равновесия Ж >* (pii) + U22Si\5 ПРИ температуре, близкой к температуре плавления (Li), и содержит 0,004 % (ат.) Si; Ж * Li^Si.* Li7Si3 при 709 °С и 25,1 % (ат.) Si и Ж - Li12Si7 + (Si) при 592 °С и 43,0 % (ат.) Si [1,2]. Растворимость Li в (Si), по данным работы [7], при температуре 650 "С составляет 1,2 % (ат.) Li, а поданным работы [9] приведена ниже: Температура, X 1382 1333 1283 1185 987 790 592 Растворимость Li, % (ат) 0,056 0,086 0,105 0,13 0,10 0,045 0,009 По расчетным данным работы [1], растворимость Li в Si достигает максимального значения 0,13 % (ат.) при температуре около 1200 "С, а при температуре эвтектики 592 °С она равна 0,013 % (ат.). Сведения о кристаллической структуре соединений представлены в табл. 109. Таблица 109. Кристаллическая структура соединений системы Li—Si Соедине- Соединение Li22Si15 Li13Si4 Li7Si3 Li|2Si7 Прототип Li22pb,5 Символ Пирсона, пр.гр. сР432, /•23 оР34, РЬат hPl, КЗ/и оР152, Рпта Параметры решетки, нм а 0,799 0,4435 0,8610 b 1,521 1,9738 с 0,499 1,8134 1,4341 Источник [4] [12] [81 [10]
242 Li-Sn Литература 1. Okamoto H. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 3. P. 306-312. 2. Van der Marel C, Vinke G.J.B., Van der Lugt W. // Silid State Commun. 1985. V. 54. N 11. P. 917-919. 3. Wemn C.J., Huggins R.A. // J. Solid State Chem. 1981. V. 37. N 3. P. 271-278. 4. Гладышевский Е.И., Олексив Г.И., Крипякевич П.И. // Кристаллография. 1964. Т.9. № 3. С. 338-341. 5 Bohm Н. // Z. Metallkunde. 1959. Bd. 50. N 1. S. 44-46. 6. Федоров П.И., Иоффе А.А. // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1962. № 1. С. 127-131. 7. Obinata I., Takeuchi Y., Kurihara К., Watanabe M. // J. Japan. Inst. Metals. 1964. V. 28. N 9. P. 568-576. 8. Von Schnering H.G., Nesper R., Tebbe K.F., Curda J. // Z. Metallkunde. 1980. Bd. 71. N6. S. 357-367. 9. Pell E.M. // J. Phys. Chem. Solids. 1957. V. 3. N 1/2. P. 77-81. 10. Von Schnering H.G., Nesper R., Curda J., Tebbe K.F. // Angew. Chem. Int. Edition. 1980. Bd. 19. N 12. S. 1033-1034. 11. Schafer H., Axel H., Weiss A. // Z. Naturforsch. B. 1965. Bd. 20. N 12. S. 1302. 12 Frank V., Muller W., Scchafer H. // Z. Naturforsch B. 1975. Bd. 30. N 1. S. 10-13. E.B. Лысова Li-Sn. ЛИТИЙ-ОЛОВО В справочнике [X] представлена диаграмма состояния Li—Sn, которая в основном базируется на данных работы [1]. В этой работе путем тщательного термического анализа и измерения удельного электросопротивления установлено шесть соединений Li4Sn, Ii7Sn2, Li5Sn2, Li2Sn, liSn и IiSn2. Для фаз Li7Sn2 и IiSn были установлены небольшие области гомогенности. В дальнейшем формулы соединений Li4Sn, LiSn2 и Li2Sn были уточнены и записаны как Li22Sn5 [2], Li2Sn5 [3] и Li7Sn3 [4] соответственно. В работе [5] при изучении диаграммы в области концентраций между Li7Sn2 и LirSn2 было установлено существование соединения Li13Sn5, а также были уточ- уточнены температуры имеющихся в этой области концентраций нонва- риантных превращений. Приведенная на рис. 118 диаграмма состоя- состояния Li—Sn построена по данным справочника [X] с корректировкой ее в соответствии с результатами работ [1—5]. Растворимость Li в (Sn) при температуре 200 °С меньше 0,1 % (ат.) [X]. Соединение Ii22Sn5 имеет кубическую структуру (символ Пирсона cF32, пр.гр. /23) с параметром решетки а= 1,978 нм [Ш, 2]. Крис- Кристаллическая структура соединений U2Sn4 тетрагональная, изомор- изоморфная Mn2Hg5 (символ Пирсона tPlA, пр.гр. PA/mbm) с параметрами решетки а = 1,0274 нм, с = 0,3125 нм [3].
Li~Sn, Li-Sr 243 omosow Sn, "/. (no массе) 80 SO 9Z Sb 96 98 too 900 700 500 300 180,6 100 231,9681' Рис. 0 Li 118. 10 USn 20 30 4-0 Sn, SO "/. 60 (am.) 70 80 90 100 Sn Литература 1. Grube G., Meyer E. // J. Electrochemie. 1934. Bd 40. S. 771-777. 2. Гладышевский Е.И., Олексив Г.И., Крипякевич П.И. // Кристаллография. 1964. Т.9. № 3. С. 338-341. 3. HansenD.A., Chang ZJ. // Acta Crystallogr. В. 1969. V. 25. N 11. P. 2392-2395. 4. Mailer W. // Z. Naterforsch. B. 1974. Bd. 29. S. 304-306. 5. Bacley D.M., Skelton W.H., Smith J.F. // J. Less-Common Met. 1979. V. 64. N 2. P. 233-239. Л.Л. Рохлин USt. ЛИТИЙ-СТРОНЦИЙ Диаграмма состояния Li—Sr, представленная на рис. 119, приведе- приведена по данным работы [1], в которой она изучена с помощью диффе- дифференциального термического и рентгеноструктурного анализов. В связи с тем, что Sr имеет две (Р * а), а не три E <« у " Р) полиморфные модификации как указано в [1], область, богатая Sr, на рис. 675 несколько изменена. Однако характер фазовых превращений в этой области требует уточнения. В системе установлено образование
244 Li-Sr 02050 70 80 Sr, "/» (no массе) 90 9Z 9Ь 96 98 100 769' 547' 600 20O I8o,6" 0 tO 20 JO 4O 50 60 70 80 9O 100 Li Sr, °/o (am ) Sr Рис. 119. Li-Sr соединений Li23Sr6, Li2Sr3, LiSr7 и liSr8. Соединение LiSr8 претерпе- претерпевает полиморфное превращение aliSr8 «* piiSr8, температура которо- которого не установлена, но близка к температуре 198 °С. Соединение LiSr7 плавится конгруэнтно при температуре 584 °С. Соединения Li23Sr6, Ii2Sr3 и piiSr8 образуются по перитектическим реакциям при темпе- температурах 152, 198 и 496 °С соответственно. При температурах 530 и 515 °С в системе имеют место нонвариантные кататектические превращения, в результате которых соединения liSr7 и (pSr) соответ- соответственно распадаются с образованием жидкой фазы. В работе [2] построена обобщенная диаграмма состояния Ii—Sr, на которой отсут- отсутствуют превращения, связанные с образованием соединений IiSr7 и LiSr8 (линия ликвидуса плавно поднимается от температуры 198 °С до температуры плавления Sr, равной 769 °С). Растворимость Sr в (Li) при эвтектической температуре 134 °С определена равной 2 % (ат.). Сведения о кристаллической структуре соединений приведены в табл. 110.
Li—Sr, Li—Та 245 T а б лица НО. Кристаллическая структура соединений системы Li—Sr Соединение Li23Sr6 Li2Sr3 LiSr7* pLiSrg* * aLiSrg* Прототип Mn23Th6 Al2Zr3 - — - Символ Пирсона, пр.гр. сЛ16, Fm3m tP2O, РАг1тпт и — — 'Тетрагональная сингония. "Гексагональная сингония. Параметры а 1,488 1,505 0,963 0,761 0,431 0,616 решетки, нм с — 0,855 0,650 1,385 0,886 Источник [1, 3] [4] [1,2, 3] [1,2] [1,2] [1,2] Литература 1 Wang F.E., Kanda F.A., King A.J. // J. Phys. Chem. 1962 V. 66. N 11. P 2138-2142. 2 Bale C.W. // Bull Alloy Phase Diagrams 1989 V. 10. N 3. P. 278-280. 3 Wang RE., KingA.J., Kanda F.A. // J Phey. Chem. 1962. V 66. N 11. P 2142-2145 4 Крипякевич П.И., Олексив Г.И. // Доклады АН УССР 1963 №11. С 1489-1491. Л Л. Рохлин Li-Ta. ЛИТИЙ-ТАНТАЛ В работе [1] построена предполагаемая диаграмма состояния Li—Та на основании имеющихся результатов по другим системам Та — щелочные металлы. Температуры трех нонвариантных равновесий, в которых участвуют фазы (Та), (ali), (pii) или (Та), (pli), Ж, или (Та), Ж, Газ, характер которых не установлен, приняты равными температурам фазовых превращений чистого Ii. Определена растворимость Та в жидком Ii, которая составляет 0,000076 % (ат.) [19- КГ4 % (по массе)] при температуре 727 "С и 0,00705 % (ат.) [0,185 % (по массе)] при 1004 "С. Растворимость определялась анализом расплавов после выдержки в течение 24-100 ч [Ш]. В работе [2] на основании термодинамических данных теоретичес- теоретически рассчитана линия ликвидуса в системе Li—Та. В соответствии с проведенным расчетом растворимость Та в жидком Li оказалась меньше, чем указано выше: около 10~9 % (ат.) при температуре 700 °С и около 10 % (ат.) при 1000 °С.
246 Li-Ta, Li-Te, Li-Ti Литература 1. Garg S.P., Venkatraman M., Krishnamurthy N. // Bull. Alloy Phase Diagrams 1990. V. 6. N 1. P. 8-9. 2. Кузин А.Н., Люблинский И.Е., Бескоровайный Н.М. // Расчеты и эксперимен- экспериментальные методы построения диаграмм состояния. Сб статей. М: Наука, 198S С 113-118. Л.Л. Рохлин. Li—Те. ЛИТИЙ—ТЕЛЛУР Диаграмма состояния Li—Те не построена. В системе образуется соединение Li2Te [90,19 % (по массе) Те], которое имеет кубичес- кубическую структуру типа CaF2 (символ Пирсона cFl2, пр.гр. Fmbm) с параметром решетки а = 0,6517 нм [X]. Л.Л. Рохлин Li—Ti. ЛИТИЙ—ТИТАН Диаграмма состояния Li—Ti (рис. 120) приведена в справочнике [М]. При температуре -882 °С протекает вырожденная перитекти- ческая реакция Ж + (ETi) «* (aTi). При температурах выше 1327 "С наблюдается равновесие газообразного Li с @Ti). Растворимость Li в жидком Ti не превышает 0,038 % (ат.). Растворимость Ti в жидком Li чрезвычайно мала и, по данным работы [1], составляет 0,0002 % ?°С°О 30 4050 60 2000 70 Ti ,96 (по массе) 80 85 30 95 100 1800 1600 1*00 1200 1000 800 600 400 ZOO Г Т ^Ч- ni IB 0,6' 1 1 1 1 ! Гаэ+fr i m) Ж+(рп) Ж+fxTl) (рп (осП)-^ 10 20 SO 1670' 882° U Рис. 120. Li-Ti 50 ВО Tt.1t (am) 70 80 90 100 п
Li-Ti, Li~Tl 247 (ат.) при температуре 925 °С. В работе [2] с использованием модели субрегулярных растворов рассчитана кривая ликвидуса системы Li—Ti. Уравнение кривой имеет вид In* = 4,68 — _ 18,39*1000/7" для («ТО и ltuc - 4,23 - 17,86x1000/7" для (pTi), ще х — атомная доля, Li, a T — температура, К. Растворимость Li в (Ti) возрастает от 0,0007 % (ат.) при температуре 300 °С до 0,029 % (ат.) при 1050 °С [3]. Литература 1 Leavenworth H.W., Crearly R.E. // Acta Metall. 1961. V. 9. N 5. P. 519-521. 2 Кузин А.Н., Люблинский И.Е., Бескоровайный Н.М. // Расчеты и эксперимен- экспериментальные методы построения диаграмм состояния. Сб. статей. М.- Наука 1985 С 113-118. 3 Пекарев А.И., Савицкий Е.М., Тылкина М.А. // Тр. Ин-та металлургии им А А Байкова АН СССР. 1963. Т.12 С. 198—201. Li-Tl. ЛИТИЙ—ТАЛЛИЙ СП. Алисова TL,"/o (по массе) О 50 70 80 90 92 94- 96 98 500 иоо 300 го о 180 6" 100 38.5 (It TI) \ \ ж \ ги" 202° too ч/ 84.8 зои 98 (ДП) 230 •TI) о ю го so ьо so во 70 so зо юо Ll Tl,°/ofam) TC Рис. 121. Li-TI
248 Li-Tl, Li-U, U—V На рис. 121 представлена диаграмма состояния Li—T1, построенная в справочнике [X] по данным работы [1], выполненной с помощью тщательно проведенных термического и терморезистометрического анализов. В системе образуется пять соединений: Li4Tl, Li3Tl, LJ5TI2, Ii2Tl, LiTl. Соединение LiTl имеет значительную область гомогеннос- гомогенности. Соединение LiTl обладает структурой типа CsCl (символ Пирсона сР2, пр.гр. РтЪт) с параметром решетки а = 0,3431 нм при макси- максимальном содержании 50,3 % (ат.) Т1 [X]. Литература 1. Grube G., Schaufler G. // Z. Elektrochemie. 1934. Bd. 40. S. 593-600. Л.Л. Рохлин Li-U. ЛИТИЙ-УРАН Диаграмма состояния Li—U не построена. В работе [1] определена растворимость U в жидком Ii при температурах 700—1000 °С по данным химического анализа быстроохлажденных расплавов после выдержки их при этих температурах. Результаты ис- исследования приведены на рис. 122. t,°c 1000 0,0005 U,%(am.) О,ОО1О ЦООТ5 SOO во О 7ОО 1 1 ж Литература 1. Бычков Ю.Ф., Розанов А.Н., Яковлева В.Б. // Атомная энергия. 1959. Т.7. № 6. С. 531-536. Л.Л. Рохлин О Li 0,0 г а, о,о* (по пассе) О,ОВ Рис. 122. Li-U Li—V. ЛИТИЙ—ВАНАДИЙ На рис. 123 приведена диаграмма состояния Ii—V, согласно работе [1]. Диаграмма рассчитана для давления 0,1 МПа. При значительном давлении, позволяющем сохранять фазы в конденсированном состоя- состоянии, вид диаграммы будет несколько иной: при температуре 1910 °С вместо газа появится вторая жидкость.
Li-V, U-W 249 0 20 40 SO 70 V, V* (по массе) 80 9О 95 WO J000\ zsoo i zooo /500 1342° 1000 soo >80,S' 0 JO го JO ЬО 50 60 70 80 90 WO Li V,'/ofam.) V Рис. 123. Li—V TTTT Газ ¦*—AС) ^¦т— .——— —1— - ' газ газ * Ж+( —1— 1 *¦ ж V) 1 - - (У) —* 3409' 1910° Литература I. Smith J.P., Lee K.J. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1988. V. 9. N 4. P. 474-478. T.B. Добаткина Li-W. ЛИТИЙ-ВОЛЬФРАМ Сведения о системе Ii—W очень ограниченны. В жидком Li при температуре 716 °С растворяется 0,00396 % (ат.) W [Ш].На основа- основании расчетов, проведенных в работе [1], растворимость W в жидком Li в интервале температур 650—1150 "С составляет lJxlO"1— 4,Зх10~6 % (ат.) соответственно. Растворимость Li в (W) также очень мала [2]. Литература 1. Кузин А.Н., Люблинский И.К., Бескоровайный Н.М. // Расчеты и экспери- экспериментальные методы построения диаграмм состояния. Сб. статей. М.: Наука, 1985. С 113-116. 2 Sangster J., Pelton A.D. // J. Phase Equilibria. 1991. V. 12. N 2. P. 203. Л.Л. Зусман
250 Li-Zn U-Zn. ЛИТИЙ-ЦИНК Диаграмма состояния li—Zn, построенная в справочнике [X] на основании данных термического, рентгеновского анализов и измере- измерения удельного электросопротивления [1—3], в дальнейшем не претер- претерпела существенных изменений [4—7]. В системе li—Zn имеется пять низкотемпературных фаз IiZn, aIi2Zn3, LiZn2, aIi2Zn5, aIiZn4 и три высокотемпературные фазы pU2Zn3, pii2Zn5, piiZn4. Однако рентге- рентгенографические исследования пока подтвердили существование лишь пяти фаз: LiZn, aLi2Zn3, IiZn2, ali2Zn5, aliZn4 [X, 2, 3, 5, 7]. Формула соединения LiZn4 принята произвольно [4]; авторы работы [4] предполагают также, что соединению Li2Zn5 лучше соответствует формула Li3Zn8. На рис. 124 приведена диаграмма состояния Li—Zn [4]. При ее построении авторами работы [4] были учтены данные работы [6] о растворимости Zn в Li при температуре 150 "С, а также принято отличное от указанного в справочнике [X] обозначение соединений. В остальном диаграмма состояния (см. рис. 124) подобна приведенной в справочнике [X]. Соединение pii2Zn3 плавится кон- конгруэнтно при температуре 520 "С, соединения piiZn4, pii2Zn3 обра- образуются в результате перитектических реакций при температурах 481 и 502 °С соответственно. Остальные соединения образуются в твердом состоянии по различным реакциям. Все соединения имеют области гомогенности. Для соединений pii2Zn3 и piiZn4 области гомогенности t,°Cr 500 ого to Zn, % (па пассе) 90 too Щ5в° JO Li Рис. 124. Li—Zn го 30 SO 60 70 Zn,°/o(a/n.) 80 SO TOO Zn
Li-Zn 251 довольно широкие. Сведения о нонвариантных реакциях, в которых принимают участие указанные выше фазы, приведены в табл. 111. Максимальная растворимость Zn в (Li) составляет 1,5 % (ат.) [4]. Растворимость Li в (Zn) при температуре 150 "С равна 1 % (ат.). Сведения о кристаллической структуре соединений приведены в табл. 112. Таблица 111. Нонвариантные реакции Реакция Ж - (Li) + PLi2Zn3 pLi2Zn3 - (Li) + LiZn pLi2Zn3 » LiZn + aLi2Zn3 <xLi2Zn3 + <xLi2Zn5 - LiZn2 pLi2Zn3 » <xLi2Zn3 + <xLi2Zn3 pLi2Zn3 + pLi2Zn5 - aLi2Zn5 pLi2Zn3 + Ж - pLi2Zn5 pLi2Zn5 » aLi2Zn5 + aLiZn4 PLi2Zn5 + pLiZn4 - aLiZn4 pLi2Zn5 + Ж - pLiZn4 pLiZn4 - aLiZn4 + (Zn) Ж - pLiZn4 + (Zn) Содержание 4,5 -50 -56 -61 -62 -64 67 -73 -74 74 -88 96 в системе Li-Zn [4J Zn в фазах, % (ат.) 1,5 1.5 -55 -71 -61 -71 73 -72 -79 80 -84 92 -50 -50 -58 66,7 -70 -70 71 78 -77 76 -99 99 Температура, "С 161±3 -160 -160 93 161 268 502 168 245 481 65 403 Таблица 112. Кристаллическая структура соединений системы Li—Zn Соединение LiZn aLi2Zn3" aLi2Zn5*2 PLiZn4>: aLiZn4' Прототип NaTl - - — — Символ Пирсона, пр.гр. аП6, Fdlm - - hPl, />63/mmc ''Кубическая сингония. *2Гексагональная сингония. Параметры решетки, нм а 0,6221 E) 0,6232 0,427 0,4371 0,278 (8) 0,279 с — - 0,2515 0,439 D) Источник [3] [71 [XI [21 [2,51 [51
252 Li-Zn, Li-Zr Литература 1. Grube G., Vosskuhler H. // Z. Anorg. All. Chem. 1933. Bd. 215. S. 211—214. 2. Zintl E., Schneider A. // Z. Elektrochemie. 1935. Bd. 41. S. 764—767. 3. Zintl E., Braver G, // Z. physik Chemie. 1933. Bd. 20. S. 251. 4. Pelton A.D. // J. Phase Equilibria. 1991. V. 12. N 1. P. 42—45. 5. Schonemann H., Schuster H.-U. // Rev. Chemie. Minerale. 1976 V. 13. P. 32—40. 6. Farrar R.A., King H.W. // Metallography. 1968. V. 1. P. 79—90. 7. Ferro R. // Atti Accad. Naz. Line. Rend. С Sci. Fis. Mat. Nat 1966 V 41 P. 348-350. Li—Zr. ЛИТИЙ^ИРКОНИЙ t,°c О JO 50 BO 70 80 Zr, % (no пасхе) 90 95 Л. Л. Зусман, Т.В. Добаткина 100 1500 1342' 1000 500 18О,в" °0 U Рис. 125. Li—Zr *- (и) 1 1 Газ'+Ж ' Газ Ж* Ж+ (filr) "р Zr} aZr) ( liZr) (aTr) 1555° 863' 10 20 30 40 50 ВО Zr, % (am.) 70 во 90 100 lr Диаграмма состояния Li—Zr не построена. Опубликованы только результаты исследования растворимости Zr в жидком Li. Для опреде- определения растворимости Zr в жидком Li последний выдерживали в тиглях из Zr в среде Аг [1] или в условиях вибрации в течение 100 ч [Э]. В работе [1] использовали дистиллированный Li. Полученные значения растворимости приведены ниже: Температура, °С 1200 1100 1000 966 800 760 700 699 480 Растворимость, Zr: % (ат.). . . 0,023 0,0091 0,0023 0,0019 0,00076 0,076 <0,00076 0,0005 0,00076 % (по мас- массе) 0,30 0,12 0,03 0,025 0,01 1,0 <0,01 0,0065 0,01 Источник. . [1] [1] [1] [Ш] [1] [Э] [1] [Ш] [Э]
Li-Zr, Lr—Mo 253 С помощью модели субрегулярных растворов в работе [2] получе- получено уравнение линии ликвидуса \пх = 2,53 — \Ь,5%*\$П (х — моль- мольная доля Zr). Согласно данным работы [3] Zr с Li не образует интерметалличес- интерметаллических соединений и не растворяется в нем. На рис. 125 приведена схема диаграммы состояния Li—Zr (без соблюдения масштаба) по аналогии с системой Ii—Ti [4]. Литература 1. Бычков Ю.Ф., Розанов А.Н., Яковлева В.Б. // Атомная энергия. 1959. Т.7. № б. С. 531-536. 2. Кузин А.Н., Люблинский И.Е., Бескоровайный Н.М. // Расчеты и эксперимен- экспериментальные методы построения диаграмм состояния: Сб. статей. М.: Наука, 1985. С. 113-118. 3. Weeks J.R. // Trans. ASM. 1965. V. 58. P. 302-322. 4. Moffatt W.G. Handbook of Binary Phase Diagrams. New York: General Electric Co. Schenectady. 1976. 1977. V. I, 2. 658 p. Л.А. Трешьяченко Lr-Mo. ЛОУРЕНСИЙЫУЮЛИБДЕН На рис. 126 приведена схема диаграммы состояния Lr—Mo, кото- которая построена на основании расчета в работе [1]. Показано сущес- существование эвтектики при температуре 1387 °С и концентрации 12 % (ат.) Мо. По, '/<• (по массе) ZO ЭО -ЬО So во то во 2SOO 2ООО WOO ¦/ 7Z Lr) Ж T3S7" (Мо zezs~ — \ о го Lr Рис. 126. Lr—Mo so во Mo.'U (am.) ТОО по
254 Lr—Mo, Lu—Mg Литература 1. Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Ehergy Review. Special Issue N 7.: Molib- denunr Physico-Chemical Properties of ils Compounds and Alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency, 1980. P. 195-356. T.B. Добаткина Lu-Mg. ЛЮТЕЦИЙ-МАГНИЙ На рис. 127 приведена диаграмма состояния Lu—Mg, построенная в работе [1] с использованием экспериментальных данных работ [2—5]. В системе образуются три соединения, формулы которых установлены на основании рентгенографических исследований: MgLu, Mg2Lu и Mg24Lu5. Co стороны Lu в системе установлено существова- существование перитектического превращения при температуре 671 "С с образо- образованием соединения MgLu [2]. Характер превращения при этой темпе- температуре требует экспериментального уточнения в связи с отсутствием полиморфизма у Lu [6]. Со стороны Mg в системе имеет место эвтектическое превращение Ж [-50 % (по массе)] * (Mg) + Р (неиз- (неизвестного состава) при температуре 616 °С; эвтектоидное превращение протекает при температуре 538 °С [1,3]. Растворимость Mg в (Lu) при температуре -600 °С составляет 11,5 % (ат.) и уменьшается до -3 % (ат.) с понижением температу- t°c 1100 800 500 200 7 20 40 50 SO 70 I I \V\ l|l ill 111 II I ! a> 1 J \ \ \ \ I 1 -J If I +HgLu I 3 - | 80 Mg,V.(am.) 30 i 'I S ¦>' 1 f 538° - — ] ^ Ж Ж+(Мд) \ (Mg)+MgittLu5 J \ (ft \ ч 100 In) 650° 0 10 20 10 MO SO 60 70 80 90 100 Lu Нд,'/Ь (па пассе) Mg Рис. 127. Lu—Mg
Lu—Mg, Lu—Mn 255 ры до 350 °С [4]. Растворимость Lu в (Mg) при разных температурах приведена ниже: Температура, °С Растворимость, % (ат.). Источник 538 500 400 300 8,80 6,95 4,43 3,27 [1,3] [1,3] [1,3] [1,3] Сведения о кристаллической структуре приведены в табл. 113. Таблица ПЗ. Кристаллическая структура соединений системы Lu—Mg Соединение MgLu MgLu2 Mg24Lu5 Прототип CsCl MgZn2 Ti5Re24 Символ Пирсона, пр.гр. сР2, РтЗт hP\2, РЬъ1ттс - Параметры а 0,3727 0,3700 0,596 1,1185 >ешетки, нм с — 0,971 - Источник [2] [7] [5] [5] Литература 1 Рохлин Л.Л. Магниевые сплавы, содержащие редкоземельные металлы. М.: Наука, 1980. 192 с. 2. Miller A.E., Daane A.H. // Trans. AIME. 1964. V. 230. N 4. P. 568-572. 3. Рохлин Л.Л. // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1977. № 6. С. 142—144. 4. Joseph R.R., Gschneidner, Jr., K.A. // Trans. AIME. 1965. V. 233. № 12. P. 2063-2069. 5. Крипякевич П.И., Евдокименко В.И, Гладышевский Е.И. // Кристаллография. 1964. Т.9. № 3. С. 410-411. 6. Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Handbook of the Physics and Chemis- Chemistry of Rare Earths. Amsterdam, New York, Oxford, Tokyo: North-Holland Physics Publis- Publishing Co., 1986. V. 8. Chap. 54. P. 1-161. 7. Krypiakewytsch P.I., Evdokimenko V.I. // Z. Anorg. All Chem. 1967. Bd. 355. N 1/2. S. 104-112. Л.Л. Рохлин Lu-^VIn. ЛЮТЕЦИЙ—МАРГАНЕЦ Диаграмма состояния Lu—Mn не построена. Методом рентгено- структурного анализа установлено образование соединений LuMn2 (фаза Лавеса) и LuMn5. Соединение LuMn2 имеет структуру типа MgZn2 (символ Пирсона hP2, пр.гр. Pb^l ттс) с параметрами решетки а = 0,5203 нм; с = = 0,8517 нм. Соединение LuMn5 имеет структуру собственного типа (символ Пирсона hPM, пр.гр. Pd^lmc) с параметрами решетки а = = 0,5186 нм; с = 0,8566 нм [V-C]. Е.И. Гладышевский, О И. Бодак, В.К Пекарский
256 Lu-Mo, Lu-N, Lu-Nd Lu—Mo. ЛЮТЕЦИЙ—МОЛИБДЕН Диаграмма состояния не построена. На основании рентгеновского исследования сплавов системы Lu—Mo, изготовленных дуговой плав- плавкой, сообщается об отсутствии в системе промежуточных фаз [Ш]. Согласно проведенному в работе [1] расчету в системе можно ожи- ожидать образование эвтектики при температуре 1545 °С и содержании Мо9 % (ат.). Литература 1. Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Energy Review. Special Issue N 7. Molibde- num: Physico-chemical Properties of its Compounds and Alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency, 1980. P. 195-356. КБ. Поварова Lu-^Ч. ЛЮТЕЦИЙ—АЗОТ Диаграмма состояния Lu—N не построена. Нитрид LuN обладает структурой типа NaCl (символ Пирсона cF%, пр.гр. FmZm) с пара- параметром решетки а - 0,4766 нм [Э]. Сообщается о синтезе нитрида Lu2N3 со структурой типа Мп2О3 (символ Пирсона с/80, пр.гр. /аЗ) и параметром решетки а - 1,032 нм [1]. Литература 1. KiefferR., Ettmayer P., Pajakoff S. // Monatsh. Chem. 1972. Bd. 103. N 5. S. 1285-1298. Ю.Б. Кузьма Lu-^Jd. ЛЮТЕЦИЙ—НЕОДИМ Диаграмма состояния Lu—Nd экспериментально не построена [1, М]. Однако Nd и Lu в металлическом состоянии имеют идентичное электронное строение (bp^—Sc^bs2) и близкие параметры плотных гексагональных решеток. Их атомные радиусы отличаются на 5 %. В табл. 114 приведена кристаллическая структура элементов системы Lu-Nd. Таблица 114. Кристаллическая структура и полиморфные превращения элементов системы Lu—Nd Атом- Атомный номер, элемент 60, Nd 71, Lu Моди- фи- фикация aNd pNd Прототип, структура aLa, ДГПУ W, ОЦК Mg, ГПУ Параметры ре- решетки, нм а 0,36582 0,413 0,35052 с 1,17966 0,55494 Темпе- Температура превра- превращений, •с 1021 863 1663 1790 Реакция Ж - pNd aNd - pNd Ж - Lu Жгпу « Ж0Ц1С Источ- Источник [1] [1] [1] [2]
Lu-Nd 257 ±;c Lu, °/° (no массе) 0 10 20 JO 40 SO 60 7O 80 9O WO tsoo W2f' fOOO 863' SOO 1 /*, (a 1 < Nd) i У 1 1 / 1 • ним (ОС t \ \ \ 1 r Yd, Z, I «; i j (Lu) / 1790* 1663° ^7 /0 20 SO 40 50 60 70 80 90 WO Nd Lu,'/> (am) l-u Рис. 128. Lu-Nd
258 1м—Nd, Lu—Ni Вследствие близости строения при высоких температурах растворы на основе ocNd и Lu образуют непрерывные ряды твердых растворов, которые распадаются при температурах ниже -700 °С на две фазы, имеющих ДГПУ и ГПУ структуры. С этим связано появление на диаграмме состояния области несме- несмешиваемости (рис. 128), экспериментально установленной методами микроструктурного и рентгеновского анализов [1]. В приближении идеальных растворов между Nd и Lu, так же как в системе Nd—Ег [1], должно наблюдаться перитектическое равновесие при температу- температуре -1380 °С и концентрации -56 % (ат.) Lu [2]. Вследствие откло- отклонения от идеальных растворов, соответствующего различию атомных радиусов компонентов, равному 5 %, между линиями ликвидуса и солидуса, а также солвуса образуются достаточно широкие двухфаз- двухфазные области. Сплавы на основе Lu претерпевают полиморфное пре- превращение в жидком состоянии Жгпу * Жоцк. Литература 1 Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Handbook of the Physics and Chemis- Chemistry of Rare Earths Amsterdam, New York, Oxford, Tokyo: North-Holland Physics Publis- Publishing Co V. 8. Chap. 54. P. 1-161. 2. Григорович В.К., Григорович К.В. // Строение и свойства металлических расплавов' Тезисы докладов на VII Всесоюзной конференции ЧПИ, 1990. Т.2. № 2. С 250-252. В. К Григорович Lu-Ni. ЛЮТЕЦИЙ—НИКЕЛЬ Диаграмма состояния системы Lu—Ni не построена. Методом рентгеноструктурного анализа установлены кристаллографические характеристики четырех соединений: LuNi, LuNi2, LuNi5, Lu2Ni17 (табл. 115) [V-C]. Таблица 115. Кристаллическая структура соединений системы Lu—Ni Соединение LuNi LuNi2 LuNi5 Lu2Ni17 Прототип CrB FeB MgCu2 СаСи5 Th2Ni,7 Символ Пирсона, пр.гр. oC8, С тст oPS, Pnma cF24, Fdlm hP6, Pblmmm hP3&, Р6г/ттс Параметры решетки a 0,3668 0,6910 0,7083 0,4834 0,821 Ъ 0,9995 0,4068 с 0,4174 0,5362 0,3969 0,7995 Е.И. Гладышевскип, О.И. Бодак, В К Печорский
Lu-O, Lu-Os, Lu-P 259 Lu-O. ЛЮТЕЦИЙ—КИСЛОРОД Диаграмма состояния Lu—О не построена. Установлено существо- существование соединения Lu2O3, которое претерпевает полиморфное превра- превращение [Ш]. Соединение Lu2O3 плавится при температуре =2410 "С. Температура полиморфного превращения не установлена. Одна модификация (С) имеет структуру типа Мп2О3 (символ Пирсона с/80, пр.гр. 1аЪ) с параметром решетки а = 1,03907 нм [Э] или а = = 1,0390 нм [Ш]. Вторая модификация (В) имеет структуру типа Sm2O3 (символ Пирсона тСЗО, пр.гр. С2/т) и параметры решетки а = 1,370 нм, * - 0,3410 нм, с = 0,8425 нм, р = 100,22° [1]. Моно- Моноклинная В-модификация фиксируется при закалке от температуры 1005 °С при давлении 4 ГПа [Ш]. Литература 1. Hoekstra H.R. // Inorg Chem. 1966. V. 5. P. 754-755. Ю.Б. Кузьма Lu-Os. ЛЮТЕЦИЙ-ОСМИЙ Диаграмма состояния Lu—Os не построена. Методом рентгено- структурного анализа установлены структуры соединений LuOs2 и Lu3Os. Соединение LuOs2 (фаза Лавеса) имеет структуру типа MgZn2 (символ Пирсона hP\2, пр.гр. Pb^lmmc) с параметрами решетки а = = 0,2629 нм, с = 0,86663 нм. Структура соединения Lu3Os изотипна со структурой Fe3C (символ Пирсона оР16, пр.гр. Рпта, имеет пара- параметры решетки а = 0,3310 нм, Ъ = 0,7989 нм, с = 937 нм [V-C]. Е.И. Гладышевски, О.И. Бодак, В.К. Печорский Lu-P. ЛЮТЕЦИЙ-ФОСФОР Диаграмма состояния Lu—P не построена. В системе образуется соединение LuP, которое имеет гранецентрированную кубическую структуру типа NaCl (символ Пирсона cFb, пр.гр. Fmbm) с парамет- параметром решетки а = 0,5533 нм [III, 1}. Литература 1. Iandelli A. // Atti Accad Naz. Line. Rend. C Sci. Fis Mat. Nat. 1964. V. 37. P 160-164 Л.Л. Рохлин
260 Lu-Pb Lu—Pb. ЛЮТЕЦИЙ-СВИНЕЦ Диаграмма состояния Lu—Pb приведена на рис. 129 по данным работы [1]. В системе образуются четыре соединения, одно из которых, ^и5РЬ3, илавятся конгруэнтно при температуре 1695 °С, три других образуются по перитектическим реакциям: Lu5Pb4 « Ж + Lu5Pb3 при 1550 °С; Lu6Pb5 * Ж + Lu5Pb4 при 1170 "С; LuPb2 * Ж + Lu6Pb5 при 570 *С. Соединение Lu5Pb^ претерпевает полиморфное превращение при температуре 1475 °С. В системе Lu—Pb имеют место два эвтектичес- эвтектических равновесия: Ж * LuPb2 + (Pb) при 324 "С и 99 % (ат.) Pb, Ж - Lu5Pb3 + (Lu) при 1285 °С и 17,5 % (ат.) Pb. Lu растворяет не более 1 % (ат.) Pb. Растворимость Pb в (Lu) практически отсутствует. ¦i.'C 1600 MOO 1200 1000 800 SO О Ш 200 20 РЬ, '/• (по массе) W 60 80 100 1663" \ \~1.0 i \ / 1285' 17.5 ) -с? 51 ¦«а 95° Гч 1550* ~2 X) «о •ч 1 \j475 S 1170° —La, -о \ Pbs 5 •ч 70' 324' Ж \ ( \ \ V 327,501° О 10 20 30 40 SO 60 70 80 90 100 Lu РЬ,"/о (am) Pb Рис. 129. Lu-Pb
Lu-Pb, Lu-Pd 261 Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 116 по данным справочника [V-C]. Кристаллографические данные об otLu5Pb4 отсутствуют. Таблица 116 Кристаллическая структура соединений системы Lu—Pb [V-C] Соединение Lu5Pb3 pLu5Pb4' Lu6Pb5* LuPb2 Прототип MnjSij MoSi2 Ромбическая сингония Символ Пирсо- Пирсона, пр.гр. hPl6, Р6г/тст tl6, H/mmm Параметры решетки, нм а 0,8764 1,6550 2,000 0,37061 b 0,650 0,917 с 0,6419 1,954 0,642 1,3120 Литература 1 McMasters O.D., Gschneidner, Jr., K.A. // J. Less-Common Met. 1969. V. 19. P 337-344 E И Гладышевский, О. И Бодак, В.К. Печарский Lu-Pd. ЛЮТЕЦИЙ-ПАЛЛАДИЙ Диаграмма состояния Lu—Pd не построена. Установлено существо- существование четырех соединений, сведения о кристаллической структуре которых по данным справочника [V-C] приведены в табл. 117. Таблица 117. Кристаллическая структура соединений системы Lu—Pd Соединение LuPdj Lu3Pd4 LuPd Lu5Pd2 Прототип AuCu3 Pu3Pd4 CsCl Dy5Pd2 Символ Пирсона, пр.гр. сРЛ, РтЪт ЛЯ14, ЯЪ сРП, РтЗт cF144, Fdbm Параметры решетки, нм а 0,40356 1,2870 0,3417 1,3241 с 0,5642 ЕЙ Гладышевский, О.И. Бодак, В.К Печарский
262 Lur-Pm Lu—Pm. ЛЮТЕЦИЙ-41Р0МЕТИЙ Фазовая диаграмма Lu—Pm экспериментально не построена [1, M]. Однако Pm и Lu в металлическом состоянии изоэлектронны, имеют три коллективизированных валентных 5dl6s2 электрона. Плотные гексагональные структуры осРт (ДГПУ) и Lu (ГПУ) сходны друг с другом и имеют близкие параметры решеток и атомные радиу- радиусы, отличающиеся на 4,4 %. Сведения о кристаллической структуре элементов системы Lu—Pm приведены в табл. 118. Таблица 118 Кристаллическая структура и полиморфные превращения элементов системы Lu—Pm Атом- иый номер, элемент 61, Pm 71, Lu Моди- фи- фикация aPm pPm — Прототип, структура aLa, ДГПУ W, ОЦК Mg, ГПУ Параметры ре- решетки, нм а 0,365 -0,410 0,35052 с 1,165 - 0,55494 Темпе- Температура превра- превращений, °С 890 1042 1663 1790 Реакция aPm - PPm Ж - PPm Ж -Lu Жту - Жоцк Источ- Источник [1] Ш [1] [2] Благодаря близости электронно-кристаллического строения и атомных радиусов Pm и Lu при высоких температурах должны обра- образовывать непрерывный ряд ДГПУ — ГПУ растворов, переходящих друг в друга по механизму дефектов упаковки. Система Lu—Pm вследствие большой разницы температур плавле- плавления должна быть перитектической, так же как система Ег—Nd. В приближении идеальных растворов линии, соединяющие температуры плавления A042—1663 °С) и превращения (890—1790 °С), пересека- пересекаются в перитектической точке, отвечающей температуре -1370 "С и -53 % (ат.) Lu (рис. 130). В расплавах, богатых Lu, происходит изменение ближнего порядка ЖГПУ •* ЖОцк. Вероятно, как и в системе Lu—Nd, при температурах ниже температуры -700 °С возни- возникает двухфазная область в виде купола, разделяющего ДГПУ и ГПУ твердые растворы. Литература 1 Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemis- Chemistry of Rare Earths Amsterdam New York, Oxford, Tokyo North-Holland Physics Publising Co, 1986 V 8 Chap 54 P 1-161
Lu—Pm 263 l-V, "A (no rtacce) 0 10 20 30 W SO SO 70 80 90 100 i,°Ci n П IT-1 П Г"I Г 1 r~T П Г-Л 1790° ТШ° 1500 1042е SSO' SOD 1 1 (a. Pit r) 1 y' 1 1 \ 1 У У 1 Ж А ~7l 1 ' 5J У tPm,L 0° \ i -Ут37 и) \ \ \ \ 1 У. У 0° Ш 1 0 10 20 30 40 50 ВО 10 80 SO 1O0 Pm Lu,%(am.) Lu Рис. 130. Lu-Pm
264 Lu—Pm, Lu—Po, Lu—Pr 2. Григорович В.К., Григорович К.В. // Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов Тезисы докл на VII Всесоюзной конференции. Челябинск: ЧГЩ, 1990. Т 2 № 2. С. 250-252. В. К. Григорович Lu-Po. ЛЮТЕЦИЙ-41ОЛОНИЙ Диаграмма состояния Lu—Ро не построена. В системе образуется соединение LuPo. Соединение LuPo плавится инконгруэнтно при температуре 1898 °С и имеет структуру типа NaCl (символ Пирсона cF%, пр.гр. Fm3m), a = 0,6159 нм [1]. Литература 1. Kershner C.J., DeShando R.J., Heidelberg R.F., Steinmeyer R.H. // J. Inorg. Nuclear Chem. 1966. V. 28. N 8. P. 1581-1588. Л.Л. Рохлин Lu-^r. ЛЮТЕЦИЙ-ПРАЗЕОДИМ Фазовая диаграмма Lu—Рг экспериментально не построена [1, М]. Однако Рг и Lu в металлическом состоянии изоэлектронны, посколь- поскольку имеют три коллективизированных валентных 5d 6s2 электрона. Плотные гексагональные структуры осРг (ДГПУ) и Lu (ГПУ) имеют близкие параметры решеток и атомные радиусы, отличающиеся на 2,36 %. В табл. 119 приведены сведения о кристаллической струк- структуре элементов системы Lu—Pr. Т а б л и ц а 119. Кристаллическая структура и полиморфное превращение элементов системы Lu—Pr Атом- Атомный номер, элемент 59, Рг 71, Lu Моди- фи- фикация аРг PPr — Прототип, структура aLa, ДГПУ W, ОЦК Mg, ГПУ Параметры ре- решетки, нм а 0,36721 0,413 0,35052 с 1,18326 - 0,55494 Темпе- Температура превра- превращений, "С 795 931 1663 1790 Реакция aPr « PPr Ж - pPr Ж »Lu Жту - ЖОЦ1С Источ- Источник [1] [1] [1] [2] Благодаря сходству электронно-кристаллического строения и близости атомных радиусов аРг и Lu при высоких температурах образуют непрерывные твердые растворы, переходящие друг в друга по механизму дефектов укладки. Система Lu—Pr вследствие большой
Lu.~Pr 265 о га га ТОО О 931° 795° (аРг г У / * ) Jff *0 I / I I I I i \ 1 у' / / / / Lu, % SO г /Г У (по массе) БО 7О ВО 9О 100 Т" / XPr,L ~7О0° —. 1 \ \ \ 1 1 1 i | 0 / * 1790° 16SJ° о io го jo Pr Рис. 131. Lu-Pr 50 60 70 80 30 100 Lu
266 1м-Рг, Lu—Pt разницы температур плавления компонентов должна быть похожа на перитектическую систему Er—Nd. В приближении идеальных раство- растворов линии, соединяющие температуры плавления (931—1663 °С) в превращения G95—1790 °С), пересекаются в перитектической точке» отвечающей температуре -1300 "С и концентрации -50 % (ат.) Lu (рис. 131). Расплавы, богатые Lu, испытывают изменение ближнего порядка Жрпу •* ЖОцК. При температурах -700 "С непрерывные ряды плотных гексагональных растворов должны распадаться на ДГПУ и ГПУ растворы, как в системах La—Lu и Lu—Nd. Литература 1. Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemis- Chemistry of Rare Earths. Amsterdam. New York, Oxford, Tokyo: North-Holland Physics Publising Co., 1986. V 8. Chap. 54 P. 1-161. 2. Григорович В.К., Григорович К.В. // Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов. Тезисы докл. на VII Всесоюзной конференции. Челябинск. ЧПИ, 1990. Т.2. № 2. С 250-252. В. К Григорович . ЛЮТЕЦИЙ-ПЛАТИНА Диаграмма состояния Lu—Pt не построена. В табл. 120 приведены сведения о составах и структуре известных соединений в сплавах Lu с Pt по данным справочников [Ш, V-C]. Таблица 120. Кристаллическая структура соединений системы Lu—Pt Соединение LujPt Lu2Pt Lu5Pt3 Lu5Pt4 LuPt Lu3Pt4 LuPtj Прототип Fe,C Co2Si Mn5Si3 Sm5Ge4 FeB Pu3Pd4 AuCu3 Символ Пирсона, пр.гр. оР16, Рпта оР16, Pnma hP\d, РЬг1тст оРЪЬ, Рпта oPS, Pnma HRU, R3 сРЛ, РтЗт Параметры решетки, нм а 0,6926 0,6978 0,8183 0,7323 0,6810 1,2842 0,4030 Ь 0,9225 0,4630 - 1,4261 0,4417 - - с 0,6293 0,8584 0,6155 0,7388 0,5479 0,5622 0,5622 Ё И Гладышевский, О. И Бодак, В К. Печарский
Lu—Pu, Lu~Re, Lu—Rh, Lu—Ru 267 Lu—Pu. ЛЮТЕЦИЙ-ПЛУТОНИЙ Диаграмма состояния Lu—Pu не построена. Некоторые сведения о системе Lu—Pu приведены в справочниках [Э, Ш]. Сообщается, что легирование Pu ~5 % (ат.) Lu понижает температуру плавления Pu от 640 до 634 °С. Максимальная растворимость Pu в (Lu) составляет -20 % (ат.) Предельная растворимость Lu в (Pu) равна -2—3 % (ат.). Добавка к Pu ~4 % (ат.) Lu стабилизирует при закалке (бРи). Предполагается, что (еРи) образуется по перитектической реакции (Lu) +Ж •» (sPu). Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский Lu-Re. ЛЮТЕЦИЙ-4>ЕНИЙ Диаграмма состояния Lu—Re не построена. В системе образуется соединение LuRe2 с гексагональной структурой типа MgZn2 (символ Пирсона API2, пр.гр. РЬ3/ттс) и параметрами решетки а = = 0,5317 нм, с = 0,8723 нм [1]; а = 0,5335 нм, с = 0,8717 нм [Э]. Литература 1 Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соедине- соединений редкоземельных металлов. Львов. Вища школа, 1982 255 с. М.А. Тылкина Lu-Rh. ЛЮТЕЦИЙ-РОДИЙ Диаграмма состояния Lu—Rh не построена. Сообщается о сущес- существовании двух соединений LuRh и LuRh2 (фаза Лавеса). В табл. 121 приведены сведения об их кристаллической структуре по данным справочника [V-C]. Таблица 121 Кристаллическая структура соединений системы Lu—Rh Соединение LuRh LuRh2 Прототип CsCl MgCu2 Символ Пирсона, пр.гр. сР2, Pmbm cF2A, Fdlm Параметры решетки, нм а 0,3332 0,7416 с — ЕЙ Гладышевский, О И. Бодак, В.К. Печарский Lu-Ru. ЛЮТЕЦИЙ-РУТЕНИЙ Диаграмма состояния Lu-Ru не построена. Установлено существо- существование ряда соединений, состав и кристаллическая структура которых, по данным работы [1], приведены в табл. 122.
268 Lu—Ru, Lu—S, Lu—Sb Таблица 122. Кристаллическая структура соединений системы Lu—Ru Соединение LuRu2 LuRu Lu^* Lu3Ru *P - 97,3- Прототип MgCu2 MgZn2 CsCl Mn5C2 Fe3C Символ Пирсона, пр.гр. cK24, Fdlm hP\1, Р6г/ттс cP2, РтЪт mC28, C2/c oPlb, Pnma Параметры решетки, нм a 0,7412 0,5312 0,3329 1,5252 0,7247 b — — 0,6109 0,8915 с — 0,8732 — 0,7223 0,6131 Литература 1. Гладышевский ЕЙ., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соедине- соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 225 с. Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В К. Печарский Lu-S. ЛЮТЕЦИЙ-СЕРА Диаграмма состояния Lu—S не построена. В системе Lu—S образу- образуются соединения LuS и Lu2S3. Соединение LuS имеет структуру типа NaCl (символ Пирсона cFb, пр.гр. Fmbm) с параметром решетки а = = 0,5323 нм [1]. Соединение Lu2S3 имеет ромбоэдрическую решетку типа аА12О3 (символ Пирсона АЛЮ, пр.гр. Rbc) с параметрами эквивалентной гексагональной решетки: а = 0,6730 нм, с = 1,821 нм [2]. Литература 1. Iandelli A. // Atti Accad. Naz. Unc. Rend. С. Sci. Fie. Mat. Nat. 1964. V. 37. P. 160-164. 2. Flahaut J., Domange JL, Guittard M. et al. // Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. 1%3. V. 257. N 8. P 1530-1533. Л.Л. Рохлин Lu-Sb. ЛЮТЕЦИЙ-СУРЬМА На рис. 132 приведена диаграмма состояния, построенная в работе [1] на основании данных дифференциального термического, рентге- рентгеновского, микроструктурного анализов и измерения микротвердости.
Lu-Sb 269 2200 2000 1800 1663° 7S00 1400 1200 1000 800 600 400 200 70 Sb,% (no пассе) 20 JO 40 SO SO 70 60 90 Ю0 [4. C5 \12OO 1" " " | J 1 o\ / f-ttv) | 1 72 ' 1 гж° s /1B 1570 0 1 i 1 1 1 \ _ 930 1 \ о 625° 1 N Д (Sb) -*- 630,735° 20 JO SO 60 Sb,%(am.) 70 BO 90 700 Sb О Ю Рис. 132. Lu-Sb В системе образуются соединения Lu3Sb, Ьи^Ьз, LuSb, LuSb2. Соеди- Соединение LuSb плавится конгруэнтно при температуре 2180 °С и претер- претерпевает полиморфное превращение ocLuSb » pLuSb при температуре 1870 °С. Соединения Lu3Sb, LujSb3 и LuSb2 плавятся инконгруэнтно при температурах 1290, 1570, 930 °С соответственно. Растворимость Sb в (Lu) незначительная, растворимость Lu в (Sb) практически отсутствует. Сведения о кристаллической структуре соединений aLuSb, LuSb2 и Lu5Sb3 приведены в табл. 123. Кристаллическая структура соедине- соединений PLuSb и Lu3Sb не определена. Таблица 123 Кристаллическая структура соединений системы Lu—Sb Соединение Lu5Sb3 aLuSb LuSb2 Прототип MnjSij NaCl Символ Пирсона, пргр hPlb, РЬъ1тст сРЪ, Fm3m оС6, С222 Параметры решетки, нм а 0,89 0,605 0,60555 0,6058 0,33211 0,3244 Ь 0,57251 0,5935 с 0,633 0,7782 0,7885 Источник [1] [1] [2] [3] [4] [5]
270 Lu—Sb, Lu—Sc Литература 1. Abdusalyamova M.N., Faslyeva N.D., Eliseeo A.A. et al. // J. Less-Common Met. 1990. V. 166. N. 2. P. 229-232. 2. Przybylska M, Reddoch A.H., Bitter GJ. // J. Amer. Chem. Soc. 1963. V. 85. N 4. p. 407—411. 3. Iandelli A. // Atti Accad. Naz. Line. Rend. С Sci. Fiz. Mat. Nat. 1964. V. 37. P. 160-164. 4. Johnson Q. // Inorg. Chem. 1971. V. 10. N 9. P. 2089-2090. 5. Okamoto H. // J. Phase Equilibria. 1991. V. 12. N 3. P. 393-394. T.B. Добаткина Lu-Sc. ЛЮТЕЦИЙ-СКАНДИЙ Фазовая диаграмма Lu—Sc экспериментально не построена. Однако Sc и Lu в металлическом состоянии почти изоэлектронны и имеют по три валентных коллективизированных электрона 3d14s2 и 5dl6s2 соответственно. Кроме того, ocSc и Lu имеют одинаковую ГПУ струк- структуру с близкими параметрами а и с. Их атомные радиусы разли- различаются на 5,75 %. В табл. 124 приведены сведения о кристалличес- кристаллической структуре элементов системы Lu—Sc. Таблица 124. Кристаллическая структура и полиморфные превращения элементов системы Lu—Sc Атом- Атомный номер, элемент 71, Lu 21, Sc Моди- фи- фикация — aSc PSc Прототип, структура Mg, ГПУ Mg, ГПУ W, ОЦК Параметры ре- решетки, нм а 0,35052 0,33088 0,373 с 0,17349 0,16406 — Темпе- Температура превра- превращений, "С 1663 1790 1337 1541 Реакция Ж -Lu Жту - ЖОцК aSc - PSc Ж - PSc Источ- Источник [1] [1] [1] [2] Вследствие близкого электронного и кристаллического строения Lu и Sc должны, так же как Sc и Но, Sc и Ег, образовывать непрерыв- непрерывные фазы ГПУ растворов. Вследствие большого различия температур плавления Lu и Sc в системе Lu—Sc, вероятнее всего, существует перитектическое равновесие, как в системах Tb—Er, Dy—Ег. Значи- Значительная разница атомных радиусов обусловливает отклонение раство- растворов от идеальных и провисание кривых ликвидуса и солидуса. В приближении идеальных растворов перитектическая точка отвечает температуре -1600 "С и концентрации -40 % (ат.) Sc (рис. 133) [2].
Lu—Sc, Lu—Se 271 I 1663° /500 7 1790° Sc,"/°(no массе) /О 20 30 40 SO 60 708090100 f °'4 (ceS 0 r, Lu) «^ i i Ж (J3Sc) 1 1 I 7* О tO Lu Рис. 133. Lu-Sc Литература го JO ьо Sc so . "'о 60 (am.) 70 SO 90 100 SC 1. Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood RW. // Handbook of the Physics and Chemis- Chemistry of Rare Earths. Amsterdam, New York, Oxford, Tokyo: North-Holland Physics Publis- Publishing Co. V. 8. Chap. 54. P.—161. 2. Григорович В.К., Григорович К.В. // Строение и свойства металлических расплавов: Тезисы докладов на VII Всесоюзной конференции. Челябинск: ЧПИ, 1990. Т.2. № 2. С. 250-252. В.К. Григорович Lu-Se. ЛЮТЕЦИЙ-СЕЛЕН Диаграмма состояния Lu—Se не построена. Установлено образова- образование соединений LuSe, Lu2Se3 [Ш, 1—3], LuSej ,4 [4]. Согласно данным работы [4] соединение LuSej 34 является более термически устойчивым, чем Lu2Se3. При высоких давлениях и температуре синтезированы соединение LuSe2 и новая модификация соединения Lu2Se3. Сведения о кристаллической структуре указанных соедине- соединений приведены в табл. 125.
272 Lu—Se, Lu—Si Таблица Соединение LuSe Lu2Se3 LuSe* Lu2Se3 LuSe2 125. Кристаллическая Прототип NaCl Sc2S3 — Th3P4 Cu2Sb Символ Пирсона, np.rp. cF&, Fm3m 0F8O, Fddd — • c/28, /43d tP6, P4/nmm 'Ромбическая сингония. структура соединений системы Lu—Se Параметры решетки, нм а 0,5576 1,124 1,1229B) 1,127 0,8570 0,3936 Ь — 0,795 0,7986A) 0,795 — с — 2,384 0,3865C) 2,379 — 0,8147 Источник [1] [Ш] [3] [4] [5] [6] Литература 1. Iandelli A. // Atti Accad. Naz. One. Rend. C. Sci. Fis. Mat. Nat. 1964. V. 37. P. 160-164. 2. Flahaut J., Damange L., Guittard M. et al. // Сотр. Rend. Acad. Sci. Paris. 1963. V. 257. N 8. P. 1530-1533. 3. Range K.-J., Eglmeier Ch. // J. Less-Common Met. 1991. V. 171. N 1. P. L27-L30. 4. Словинских В.К., Кузнецов Н.Т., Грачева Н.В. // Журнал неорганической химии. Т.27. № 5. С. 1323—1324. 5. Eatough N.L., Hall H.T. // Inorg. Chem. 1970. V. 9. N 2. P. 417—418. 6. Webb A.W., Hall H.T. // Inorg. Chem. 1970. V. 9. N 4. P. 843-847. Л.Л. Рохлин Lu-Si. ЛЮТЕЦИЙ-КРЕМНИЙ Диаграмма состояния Lu—Si не построена. Сообщается о существо- существовании со стороны Si эвтектики при температуре 1170 "Си содержа- содержании 77 % (ат.) Si [1]. В работе [1] оценена также растворимость Si в расплаве Lu и построена линия ликвидуса в области концентраций 100-77 % (ат.) Si. Сведения о кристаллической структуре соединений, образующихся в системе Lu—Si, по данным справочника [2], приведены в табл. 126.
Lu—Si, Lu—Sm 273 Таблица Соединение Lu5Si3 Lu5Si4" LuSi Lu2Si3 126. Кристаллическая структура соединений системы Lu—Si Прототип MtijSij — СгВ А1В2 'Моноклинная сингония Символ пр.гр. hPlb, Р63/тст Pl'ja оСВ, Стст hP3, РЫттт , y = 92,Г. Параметры решетки, нм а 0,824 0,720 0,415 0,3745 Ь 1,411 1,024 с 0,613 0,746 0,375 0,4050 Литература 1. Лозовский В.Н., Колесниченко А.И. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1981. Т. 17. № 3. С. 554-555. 2. Гладышевский ЕЙ., Водах О.И. Кристаллохимия интерметаллических соедине- соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с. Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский Lu-Sm. ЛЮТЕЦИЙ-САМАРИЙ Диаграмма состояния Lu—Sm экспериментально не построена. Однако Sm и Lu имеют в металлическом состоянии идентичное электронное строение с тремя коллективизированными вален- валентными электронами 5dl6s2, одинаковую плотную гексагональную структуру типа Mg с близкими параметрами решетки и атомные радиусы, отличающиеся на 4,0 % [1]. В табл. 127 приведена крис- кристаллическая структура элементов' системы Lu—Sm. Т а б л и ц а 127. элементов системь Атом- Атомный элемент 62, Sm 71, Lu Моди- фи- aSm* PSm ySm — Кристаллическая структура Lu-Sm Прото- Прототип, ра — Mg, ГПУ W, ОЦК Mg, ГПУ Параметры ре- решетки, нм а 0,36290 0,36630 0,410 0,35778 с 2,6207 0,58448 - 0,56178 Ромбоэдрическая сингония. и полиморфное превращение Темпе- Температура щения, 'С 734 1074 922 1663 1790 Реакция aSm - pSm Ж - YSm PSm « YSm Ж -Lu жгпу-жоцк Источ- Источник [1] [1] [1] [1] [2]
274 Lu—Sm 10 Sm, °/. (no массе) 20 30 40 SO 6O 70 80 SO 100 1663 ISOO WOO SO О 107b" 922° О W 2O 30 40 50 6O 70 80 SO 100 Lu Sm, %> (am.) Sm Рис. 134. Lu-Sm
Lu—Sm, Lu—Sn 275 Lu,% (no nacce) 20 40 На этом основании можно предполагать, что Sm и Lu образуют друг с другом непрерывные ряды твердых растворов с ГПУ структу- структурой типа Mg. В приближении идеальных растворов линии ликвиду- ликвидуса—солидуса аппроксимируются прямой, соединяющей температуры плавления компонентов. Lu в отличие от Sm и большинства редкозе- редкоземельных металлов не имеют высо- высокотемпературной ОЦК модифика- модификации вблизи температуры плавле- f «/• ния, однако в области жидкого ' состояния при температуре 1790 "С испытывает соответствующее изме- изменение ближнего порядка Жгпу •* Жоцк [2]. Это позволяет провести другую линию, соединяющую тем- температуры превращения Sm и Lu, и построить диаграмму состояния Lu—Sm (рис. 134) перитектическо- го типа с перитектической точкой при температуре 1400 "С и содер- содержании 45 % (ат.) Sm. Вследствие различия атомных радиусов Lu и Sm на 4 % их твердые растворы немного отклоняются от идеаль- идеальных, поэтому кривые ликвидуса — солидуса и солвуса несколько рас- расходятся, что отражено на диаграм- диаграмме состояния. Область гомогеннос- гомогенности растворов на основе aSm дости- достигает 32—38 % (ат.) Lu вследствие близости отношения с : а (соответ- (соответственно 1,6048 и 1,583). Литература 1 Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Che- Chemistry of Rare Earths. Amsterdam. New York. Oxford. Tokyo: North-Holland Physics Publis- hing Co., 1986. V. 8. Chap. 54. P. 1-161. 200 2. Григорович В.К., Григорович К.В. // Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов: Тезисы докл. на VII Всесоюзной конференции. Челябинск: ЧПИ, 1990. Т.2. № 2. С.250-252. В.К. Григорович Lu-Sn. ЛЮТЕЦИЙ-ОЛОВО На рис. 135 приведена диаграм- диаграмма состояния Lu—Sn, которая в 1000 доо 600 too ж 1 I / 5A00°) s 1 s\ 1 :> '¦> 1 i \ 7° \ -Л Л / 1 0 Sn Рис. 135. 10 20 Lu,%(am. Lu-Sn JO ) to Lu
276 Lu—Sn, Lu—Ta области, богатой Sn, построена в работе [1] по данным дифференци- дифференциального термического и микроструктурного анализов. Обнаруженное в изученной области концентраций соединение LuSn3 образуется из расплава при температуре 1017 °С. Соединение LuSn3 участвует в эвтектическом равновесии Ж •» LuSn3 + ? (фаза не известна) при температуре ниже 1000 °С и при содержании 70 % (ат.) Sn, а также входит, по-видимому, в состав вырожденной эвтектики (Sn) + LuSn3. Растворимость Lu в (Sn) практически отсутствует. Структура соеди- соединения LuSn3 не определена. Данные о структуре двух других соеди- соединений Lu5Sn3 и LuSn2, образующихся в этой системе, приведены в табл. 128 согласно справочнику [V-C]. Таблица 128. Кристаллическая структура соединений системы Lu—Sn Соединение LiijSrij LuSn2 Прототип Mn5Si3 ZrSi2 Символ Пирсона, пр.гр. API 6, P63/mcm оС12, Cmcm Параметры решетки, нм а 0,8679 0,4434 b 1,5997 с 0,6349 0,4273 Литература 1 Кулагина Н.Г., Баянов А.П., Кулагин Н.М. // Изв. АН СССР. Металлы. 1985. № 3 С. 211-216 Е.И. Гладышгвскип, О.И. Бодак, В.К Печарскш Lu—Ta. ЛЮТЕЦИЙ—ТАНТАЛ На рис. 136 приведена диаграмма состояния Lu—Ta, которая в области, богатой Lu, построена в работе [1]. Сплавы изготовляли в индукционной печи в вакууме путем нагрева Lu в толстостенных тиглях из тантала с последующим сбрасыванием в водоохлаждаемый медный приемник. В качестве исходных компонентов использовали Lu чистотой 99,93 % (по массе) и Та чистотой 99,9 % (по массе). В сплавах, богатых Lu, кристаллизуется эвтектика (Lu) + (Та) при температурах 1660 °С и содержании 1,4 % (ат.) Та. Границу между фазовыми областями Ж и Ж + (Та)'можно описать уравнени- уравнением lgx = —5,336хЮ~3/Г + 0,8935, где х — атомная доля Та в жид- жидкости; Т — температура, К.
Lu—Ta, Lu—Tb 277 t'C 2100 2000 tsoo WOO 1700 1300 9 ~ 1663° - ¦«—(La) 1 Та, a/a (no nacce) 2 J ж 1,1±0,1 ^- -** 166O±7S° * 0 0,5 Lu Рис. 136. Lu-Ta 1,5 2 2,5 Та,'Л (am.) 3,5 Литература 1. Dennison D.H., Tschetter M.J., Gschneidner Jr., K.A. // J. Less-Common Met. 1965 V 10. № 2. P. 108-115 E И. Гладышевский, О И. Бодак, В.К. Печарский Lu—Tb. ЛЮТЕЦИЙ—ТЕРБИЙ Диаграмма состояния Lu—Tb экспериментально не построена. Однако Lu и ТЬ достаточно близко расположены в периодической системе, имеют в металлическом состоянии идентичное электронное строение с тремя коллективизированными электронами 5d 6s , одинаковую плотную гексагональную структуру типа Mg с близкими параметрами решетки и атомные радиусы, отличающиеся на 2,8 %. В табл. 129 приведена кристаллическая структура ТЬ и Lu. Таблица 129. Кристаллическая структура и полиморфное превращение элементов системы Lu—Tb Атомный номер, элемент 65, ТЬ 71, Lu Моди- фи- фикация «ТЬ рть Прото- Прототип, структу- структура Mg, ГПУ W, ОЦК Mg, ГПУ Параметры ре- решетки, нм а 0,36055 0,402 0,35052 с 0,56966 - 0,55494 Темпера- Температура превра- превращения, •с 1289 1356 1663 1790 Реакция «ТЬ « РТЬ ж « рть Ж-Lu жгпу •* жоцк Источ- Источник [2] [2] [2] [3]
278 Lu—Tb ть, '/о (по массе) О 10 20 30 40 SO 60 70 80 90 100 1663 ' 1500 1000 О 10 La Рис. 137. Lu-Tb го зо 4-0 SO 60 ТЬ, V. (am.) 70 90 WO ТЬ Авторы работы [1] нашли методом рентгеноструктурного анализа и резистометрии, что в системе Lu—Tb существует полная взаимная растворимость компонентов. Изменение параметра а в этой системе указывает на положительное отклонение от правила Вегарда, пара- параметр с изменяется почти линейно [1, 2]. В отличие от большинства редкоземельных металлов Lu вблизи температуры плавления не имеет высокотемпературной ОЦК модификации, но в жидком состоя- состоянии при температуре 1790 "С испытывает изменение ближнего порядка Жгпу » Жоцк [3]. В приближении идеальных растворов линии ликвидуса — солидуса и ликвидуса — солвуса сливаются в две пересекающиеся прямые, позволяющие определить точку их пересе- пересечения при температуре 1475 °С и содержании 63 % (ат.) ТЬ. Такую диаграмму можно представить как перитектическую (рис. 137). Вследствие небольшой разницы атомных радиусов растворы немного отклоняются от идеальных и линии ликвидуса — солидуса и солвуса немного разделяются.
Lu-Tb, Lu-Tc, Lu~Te, Lu-Th 279 Литература 1. Smidt F.A., Daane A.H. // J. J. Phys. Chem. Solids. 1963. V. 24 P. 361. 2. Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemis- Chemistry of Rare Earths. Amsterdam. New York. Oxford. Tokyo: North-Hoiland Physics Publis- Publishing Co., 1986. V. 8 Chap. 54. P. 1-161. 3. Григорович В.К., Григорович К.В. // Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов: Тезисы докл. на VII Всесоюзной конференции. Челябинск: ЧПИ, 1990. Т.2. № 2. С.250-252. В.К. Григорович Lu—Тс. ЛЮТЕЦИЙ—ТЕХНЕЦИЙ Диаграмма состояния Lu—Тс не построена. В системе Lu—Тс образуется соединение LuTc2 с гексагональной структурой типа MgZn2 (символ Пирсона hPYl, пр.гр. Р63/ттс). Параметры решетки: а = 0,5309, с = 0,8739 им [Ш, 1]. Литература 1. Darby J.B., Norton L.J., Downey J.M. // J. Less-Common Met. 1964. V. 6. P. 165-167. Л.Л. Рохлин Lu—Те. ЛЮТЕЦИЙ—ТЕЛЛУР Диаграмма состояния Lu—Те не построена. В системе образуется ряд соединений. Соединение LuTe имеет структуру типа NaCl (сим- (символ Пирсона C.F8, пр.гр. Fm3m) с параметром решетки а - 0,5961 нм [1]. При высоких давлении и температуре были синтезированы соединения LuTe^^ и LuTe3 [2]. Для соединения LuTe^^ определе- определена тетрагональная структура с параметрами решетки а = 0,4222 нм, с = 0,8807 нм. Соединение LuTe3 имеет орторомбическую структуру с параметрами решетки а = 0,4277 нм, Ь - 2,5137 нм, с - 0,4278 нм [2]. Литература 1. Iandelli A. // Atti Accad. Naz. Lins. Rend. С. Sci. Fiz. Mat. Nat. 1964. V. 37. P. 160-164. 2. Cannon J.F., Hall H.T. // Ihorg. Chem. 1970. V. 9. № 7. P. 1639-1643. Н.И. Никитина Lu—Th. ЛЮТЕЦИЙ—ТОРИЙ Диаграмма состояния Lu—Th построена в работе [1]. Авторами этой работы было предположено наличие полиморфного превращения aLu » pLu и в связи с этим установлено существование непрерывных рядов твердых растворов между высокотемпературными модификаци-
280 Lu-Th (па массе) 0 t г С №00 1360' ьоо 200 w 1 "i:>(flTh) ~ 155OI_ /У (* Th) 20 i 30 r -^_ uo 1 (a 7 SO I Ж f*8 60 0° ч) 70 I "\ >,\ 78 80 1 —г 90 70 f 89 (Lu) 1663° ьо Lu, SO "Л во (am.) 70 ВО 90 100 Lu О 10 20 30 Th Рис. 138. Lu-Th ями фТЬ) и (aLu), а также перитектоидного равновесия фТЬ, Lu) + + (aTh) •* (aLu) при температуре 1480 "С. Однако в дальнейшем не было подтверждено, что Lu имеет полиморфное превращение [2], поэтому приведенная в работе [1] диаграмма состояния Lu—Th может быть интерпретирована, как показано на рис. 138. При температуре, близкой к 1663 °С, предполагается существование перитектической реакции Ж + фТЬ) » (Lu), а при температуре 1480 °С происходит эвтектоидный распад (pTh) » (aTh) + (Lu). Граница фазового пре- превращения pTh « aTh имеет максимум при температуре -1550 °С [1]. Растворимость Lu в (Th) при комнатной температуре достигает 40 % (ат.), а Th в (Lu) - 10 % (ат.) [3]. Литература 1. Бадаева Т.А., Кузнецова Р.И. // Изв. АН СССР. Металлы. 1969. №5. С. 156-163. 2. Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemis- Chemistry of Rare Earths. Amsterdam. New York. Oxford. Tokyo: North-Holland Physics Publis- Publishing Co., 1986. V. 8. Chap. 54. P. 1-161. 3. Бадаева Т.А., Кузнецова Р.И. // Физико-химия сплавов и тугоплавких соеди- соединений с торием и ураном: Сб. статей. М.: Наука, 1968. С. 11—15. Т. В. Добаткина
Lu-Tl, Lu-Tm 281 Lu—TI. ЛЮТЕЦИЙ—ТАЛЛИЙ Диаграмма состояния Lu—T1 не построена. В системе образуются соединения Lu5Tl3 и LuTl3, сведения о кристаллической структуре которых приведены в табл. 130 по данным справочника [V-C]. Таблица 130. Кристаллическая структура соединений системы Lu—T1 Соединение Lu5Tl3 LuTl3 Прототип Mn5Si3 AuCuj Символ Пирсона, пр.гр. hPlb, РЬъ1тст сРА, РтЪт Параметры решетки, нм а 0,8726 0,4653 Ь 0,6446 Е.М. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Лечарский Lu—Tm. ЛЮТЕЦИЙ-ТУЛИЙ Диаграмма состояния Lu—Tm экспериментально не построена. Tm и Lu расположены рядом в периодической системе, имеют идентичное электронное строение с тремя валентными электронами 5dl6s2, одинаковую кристаллическую ГПУ структуру типа Mg с очень близ- близкими постоянными решетки [1] и атомными радиусами, отличающи- отличающимися на 0,65 %. В табл. 131 приведена кристаллическая структура Lu и Тт. Таблица 131. Кристаллическая структура и полиморфные превращения элементов системы Lu—Tm Атомный номер, элемент 69, Tm 71, Lu Моди- фи- фикация - — Прото- Прототип, структу- структура Mg, ГПУ Mg, ГПУ Параметры ре- решетки, нм а 0,35375 0,35052 с 0,55040 0,55494 Темпера- Температура превра- превращения, ¦с 1545 1655 1663 1790 Реакция Ж «Tm Жрпу •• Жоцк Ж - Lu ЖГПу « ЖОцк Источ- Источник [1] [1] [I] [4] Tm и Lu образуют между собой непрерывные ряды идеальных твердых растворов с ГПУ структурой типа Mg. Линии ликвидуса и солидуса на диаграмме состояния Lu—Tm (рис. 139) вследствие идеальности растворов должны, так же как на экспериментально построенной диаграмме Но—Ег [2], сливаться в одну прямую. Tm и Lu не испытывают полиморфного превращения в твердом состоянии
282 Lu-Tm, Lu—U Lu, % (no массе) .„.0 10 20 30 40 SO 60 TO 80 90 Г00 1500 1000 1Б55' 1S4S' - — — Ж - — Ж on Жг/ — — (Tm IK ч Lu) - — —— —— 7790* 1Б6? О Tm W 20 30 40 SO БО Lu, % (am.) 70 80 30 100 Lu Рис. 139. Lu-Tm вблизи температуры плавления [1, 3], но имеют соответствующее изменение ближнего порядка Ж^пу * Жоцк в жидком состоянии при температурах 1655 и 1790 °С соответственно [4]. Поскольку жидкие растворы Tm с Lu также идеальны, на диаграмме проведена прямая линия ликвидуса, разделяющая области Жгау и Жоцк. Литература 1. Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemis- Chemistry of Rare Earths. Amsterdam. New York. Oxford. Tokyo: North-Holland Physics Publis- Publishing Co., 1986. V. 8. Chap. 54. P. 1-161. 2. Spedding F.H., Sanden В., Beadry B.J. // J. Less-Common Met. 1973. V. 31. N 1. P. 1-13. 3. Gschneidner, Jr., K.A., Daane A.H. // Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Amsderdam: Elsevier Science Publ., 1988. V. 11. P. 409—484. 4. Григорович В.К., Григорович К.В. // Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов. Тезисы докл. на VII Всесоюзной конференции. Челябинск: ЧГШ, 1990. Т.2. № 2. С. 250-252. В .К. Григорович Lu-U. ЛЮТЕЦИЙ-УРАН Диаграмма состояния Lu—U не построена. Растворимость Lu в жидком U при температуре 1200 "С составляет 0,54 % (ат.) [1], а при температуре 1150 °С — 0,27 % (ат.) [Э].
Lu-U, Lu-V, Lu-W, Lu-Y 283 Литература 1. Haefling J.F., Daane A.H. // Trans. AIME. 1959. V. 215. P. 336-338. Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский Lu-V. ЛЮТЕЦИЙ-ВАНАДИЙ Диаграмма состояния Lu—V не построена. В работе [1] с помощью металлографического анализа установлено, что Lu и V не смешива- смешиваются в жидком состоянии. Литература 1. Спеддинг Ф.Х., Даане А.Х. Редкоземельные металлы. М.: Металлургия, 1965. 610 с. Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский Lu-W. ЛЮТЕЦИЙ—ВОЛЬФРАМ Диаграмма состояния не построена. Растворимость W в жидком Lu, рассчитанная по уравнению lnx = —1 ,(№()*\<Т~ЪТ~Х + 1,790 (где х — атомная доля W, Т — температура, К), составляет 0,461 % (ат.) при температуре 1663 °С [1]. Растворимость W в (Lu) по данным работы [1] приведена ниже: Температура, °С 1668 1895 1996 2098 Растворимость W, % (ат.К . . .' 0,4445 1,465 1,859 2,242 Литература 1. Dennison D.H., Tschetter M.J., Gschneidner, Jr., K.A. // J. Less-Common Met. 1966. V. 11. N6. P. 423-435. КБ. IJoeapoea Lu—Y. ЛЮТЕЦИЙ—ИТТРИЙ Диаграмма состояния Lu—Y экспериментально не построена. Однако Y и Lu в металлическом состоянии имеют идентичное элек- электронное строение с тремя коллективизированными валентными dls2 электронами, одинаковую плотную гексагональную структуру типа Mg с близкими постоянными решетки и атомными радиусами, отли- отличающимися на 3,8 %. Сведения о кристаллической структуре Lu и Y приведены в табл. 132.
284 Lu-Y Таблица 132. Кристаллическая структура и полиморфное превращение элементов системы Lu—Y Атомный номер, элемент 39, Y 71, Lu Моди- фи- фикация «Y PY — Прото- Прототип, структу- структура Mg, ГПУ W, ОЦК Mg, ГПУ Параметры ре- решетки, нм а 0,36482 0,411 0,35052 с 0,57318 - 0,55494 Темпера- Температура превра- превращения, °С 1522 1478 1663 1790 Реакция Ж- PY aY - pY Ж -Lu Жту ¦ Жоцк Источ- Источник [1] [1] U] [2] Можно предположить, что Lu с Y образуют непрерывные ряды твердых ГПУ растворов, близких к идеальным. Lu в отличие от большинства редкоземельных металлов вблизи температуры плавле- плавления не имеют высокотемпературной модификации ОЦК [1]. Однако в жидком состоянии при температуре 1790 °С он испытывает соответ- соответствующее изменение ближнего порядка [2]. В приближении идеаль- идеальных растворов линии ликвидуса — солидуса и ликвидуса— солвуса сливаются в две пересекающиеся прямые, позволяющие определить точку их пересечения при температуре 1-570 °С и содержащие 73 % t,°c 1663 rsoo Yf V. (по массе) 20 30 4-0 SO SO 70 80 90 WO WOO О 1 О (lu.aY) (Л У) JSZZ° /4 78' го JO Lu Рис. 140. Lu-Y 40 SO SO 70 SO 90 ГОО Y. <V. (am.) Y
Lu-Y, Lu-Yb 285 (ат.) Y. Такую диаграмму можно представить как перитектическую (рис. 140). Твердые растворы на основе ОЦК структуры pY содержат до 27 % (ат.) Lu. Вследствие существенного различия атомных радиусов и небольшого отклонения растворов от идеальных, линии ликвидуса — солидуса и ликвидуса—солвуса разделяются. Литература 1. Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemis- Chemistry of Rare Earths Amsterdam. New York. Oxford. Tokyo: North-Holland Physics Publis- Publishing Co., 1986. V. 8. Chap. 54. P. 1-161. 3. Григорович В.К., Григорович К.В. // Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов: Тезисы докл. на VII Всесоюзной конкуренции. Челябинск: ЧПИ, 1990. Т.2. № 2. С.250-252. В.К. Григорович Lu—Yb. ЛЮТЕЦИЙ—ИТТЕРБИЙ Диаграмма состояния Lu—Yb приведена на рис. 141 по данным работы [1]. Температуры плавления и полиморфных превращений чистых компонентов приняты согласно существующим стандартам. Yb, 20 (по массе) 60 t,°c 1700 1600 15OO tuoo гзоа 1ZOO 1100 1000 900 800 750° 500 80 100 1663° (Lu) ж (Lu) + Ж I "ч Iff Г 1 I / \б.5 Л? —, / / п (СиЛ Uu) + / 1 Ж1 + Жz I 1530° Ж /1 / 8Z0° 1 \ \ \ \ \ \ \ (ЯГЬ) 1 Ч ч—^^ (aYbJ —- 819° О La 10 ZO SO SO 60 Yb, °/o (am) 70 80 90 WO Yb Phc. HI. Lu-Yb
286 Lu-Yb, Lu-Zn В соответствии с этим были скорректированы температуры нонвари- антных превращений. Сплавы получены в танталовых тиглях с заваренной крышкой. Тигель нагревали в индукционной печи при температуре 1500 °С на протяжении 1 ч и охлаждали. Отжиг выпо- выполняли в эвакуированных кварцевых ампулах при температуре 850 °С на протяжении 24 ч с последующей закалкой. В качестве исходных компонентов использовали Lu и Yb, содержа- содержащие не более 0,008 % (по массе) неметаллических примесей. Исследование выполняли методами дифференциального термичес- термического, микроскопического, рентгеноструктурного и химического анализов. Двойные соединения в исследованной системе отсутствуют. При температуре выше 1530 °С наблюдается довольно обширная область несмешиваемости компонентов в жидком состоянии. В системе пред- предположительно протекают перитектическое Ж + (Lu) ** (pYb) и пери- тектоидное ((JYb) + (Lu) * (aYb) превращения. Растворимость Yb в (Lu) при температуре 1530 °С составляет -15 % (ат.). Lu практичес- практически нерастворим в (Yb). Литература 1. Beaudry B.J., Spedding F.H. // Met. Trans. 1974. V. 5. № 7. P. 1631-1636. Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский Lu—Zn. ЛЮТЕЦИЙ-ЦИНК Диаграмма состояния Lu—Zn не построена. В системе образуется ряд соединений, сведения о кристаллической структуре которых приведены в табл. 133 по данным справочника [V-C]. Таблица 133. Кристаллическая структура соединений системы Lu—Zn Соединение LuZn LuZn2 Прототип CsCl CeCu2 Символ Пирсона, пр.гр. сР2, РтЪт оЛ2, Imma Параметры решетки, нм а 0,3491 0,4416 Ь 0,6866 с 0,7600
Lu—Zn, Lu—Zr, Mg—Mn 287 Соединение LuZn3 Lu6Zn23 Lu,3Zn58 LuZn5 Lu2Zn,7 Lu2Zn,7 LuZn,2 Прототип YZn3 Th6Mn23 Gd,3ZnJ8 ErZn5 Th2Zn17 Th2Ni,7 ThMnt2 Символ Пирсона, пр.гр. оЯ16, Рпта сЛ 16, Fmbm ЛЯ142, Р63тс ЛЯ36, Р63/ттс Ш9, R3m ' ЛР38, Р63/ттс г/26, IAlmmm Параметры решетки, нм а 0,6650 1,263 1,409 0,8811 0,8920 0,8925 0,8831 Ь 0,4300 — - - — - — с 0,9974 — 1,389 0,9139 1,3096 0,8738 0,5179 ЕМ. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарскип Lu-Zr. ЛЮТЕЦИЙ-ЦИРКОНИЙ Диаграмма состояния Lu—Zr не построена. На основании данных металлографического анализа установлено, что Lu повышает темпе- температуру aZr « pZr превращения от 863 до 932 °С (температура пери- тектоидной реакции) [Э]. Максимальная растворимость Lu в aZr и PZr равна соответственно 4,9 и 2,1 % (ат.) [Э]. Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский Mg-Mn. МАГНИЙ-МАРГАНЕЦ Диаграмма состояния Mg—Mn исследована в области концентра- концентраций, примыкающей к Mg [X, 1—8]. Сплавы с высоким содержанием Мп -3,5 % (ат.) получить путем сплавления компонентов не уда- удалось. На рис. 142 диаграмма состояния Mg—Mn приведена по данным работы [1], авторы которой обобщили данные работ [2—8]. Со сторо- стороны Mg в системе имеет место нонвариантное превращение, темпера- температура которого близка к температуре плавления Mg, так что тип прев-
288 Mg-Mn L t,"C 800 700 65$ 600 500 400 1 1 1 (мд) 1 Мп, % (no г з /к 0,9/ / 1 / / 653 f.03 (мд)* массе) t т' 5 1 ¦(рМл) > Х+ (а Мп) "а Мп) О 0,5 мд Рис. 142. Mg-Mn ' 1,5 Мп,'/. (am.) Z.5 ращения определялся как эвтектический или перитектический в зависимости от того, ниже или выше температуры плавления Mg оказывалась температура нонвариантного превращения [X, 1]. Согласно последним согласующимся между собой данным работ [2-4] нонвариан- тное превращение является перитектическим и протекает при температу- температуре 653 °С (на 3° выше температуры плавления Mg). Это же значение температуры перитектического превращения принято в работе [1]. В равновесии с твердым раствором на основе Mg находится практически чистый Мп [1, 8]. Учитывая полиморфное превращение рМп -* аМп, на диаграмме проведена линия нонвариантного превраще- превращения при температуре 727 °С. Значение растворимости Мп в жидком Mg при температуре перитектического превращения по данным различных работ [1, 2, 5, 6] хорошо согласуется между собой и составляет 0,9 % (ат.) или 2 % (по массе). Значения растворимости Мп в жидком Mg при более высоких температурах расходятся между собой до-0,5 % (ат.) при 750-850 °С. Кривая растворимости Мп в жидком Mg показана на рис. 142 по данным работы [2], результаты которой являются предпочтительными и согласуются с данными ряда других работ.
Mg-Mn. Mg-Mo 289 Растворимость Mn в (Mg) приведена по данным работы [3], значения которой хорошо согласуются с данными работы [2]. При отдельных температурах растворимость Мп в (Mg) приведена ниже: Температура, °С. 653 630 600 570 530 500 400 300 Растворимость Мп. %(ат) 1,03 0,85 0,71 0,58 0,39 0,30 0,11 0,053 %(по массе) 2,3 1,9 1,6 1,3 0,88 0,68 0,25 0,12 Согласно более ранней работе [7], максимальная растворимость Мп в (Mg) (при 645 °С), определенная рентгеновским методом составляет 1,5 % (ат.) или 3,4 % (по массе). Однако данные работы [7] менее предпочтительны, так как рентгеновский метод, использованный в этой работе, при малой растворимости менее точен, чем метод электросопро- электросопротивления, использованный в работе [3]. Литература 1 Nayeb-Hashemi A.A., Clark J.B. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 2. P 160-164 2 Петров Д.А., Миргаловская M.C., Стрельникова И.А., Комова Э.М. // Труды Института металлургии им. А.А. Байкова АН СССР. М.: Изд-во АН СССР. 1957. Вып. 1. С. 142-143 3 Дрии М.Б., Свидерская З.А., Рохлин ЛЛ. // Исследования металлов в жидком и твердом состояниях Сб. статей. М.: Наука. 1964. С. 272—278. 4 Schneider A., Stobbe-Scholder Н. // Metall. 1950. Bd. 4. N 9/10. S. 178-183. 5 Grogan J.D., Haughton J.L. // J lnst. Metals. 1943. V. 69. P. 241-248. 6 TinerN.//Trans. AIME. 1945 V. 161. P. 351-359. 7 Schtnid E., Siebel G. // Metallwirtschaft. 1931. Bd. 10. N 49. S. 923-925. 8 Дрии М.Е., Свидерская З.А., Рохлни Л Л. // Металловедение и термическая обработка металлов 1959 N 10 С 33-37. Л.Л Рохлин Mg-Mo. МАГНИЙ-МОЛИБДЕН Диаграмма состояния Mg-Mo не построена. Мо не сплавляется с Mg. При температурах до 1000 °С какого-либо растворения Мо в Mg не обнаружено. Имеются указания о получении сплава Мо с 0,009 % (по массе) Mg, но они вызывают сомнения. Mg в качестве раскислителя Мо не эффективен [X, Ш]. Л.Л. Рохлин
290 Mg-N, Mg-Na Mg-N. МАГНИЙ-АЗОТ Диаграмма состояния Mg-N не построена. Согласно сведениям, приведенным в работах [X, Э], в системе Mg-N образуется соединение Mg3N2, существующее в трех модификациях, обозначаемых а, Р, у с превращениями при температурах 550 и 788 °С. При температуре около 1520 °С Mg3N2 диссоциирует. Одна из модификаций Mg3N2 имеет кристаллическую структуру типа Мп2О3 (символ Пирсона с180, пр. гр. /аЗ) с параметром решетки а - 0,9964 нм [V-C]. Предполагается, что эта модификация является низкотемпературной. Л.Л. Рохлин Mg-Na. МАГНИЙ-НАТРИЙ Представленная на рис. 143 диаграмма состояния Mg-Na построена в работе [1] по обобщенным данным работ [X, 2]. Диаграмма состояния Mg-Na характеризуется значительной областью несмешиваемости в жидком состоянии и отсутствием промежуточных фаз. В системе имеют место два нонвариантных превращения. Одно из них, монотектическое, t,'C 800 100. 650 600 500 400 300 ZOO 100 Ма,%(по массе) О 10 Z0 30 *0 50 60 10 ВО 90 tOO "Г J ¦Z 1- *-(M9) Ж, 97,7 I *ж; 637' m 1 S2.7\ >9 \ \ \ 1 %95, (Ma)-* 91,8' 0 10 ZO 30 40 50 60 10 80 90 100 мд /fa, Vo (am.) Na Рис. 143. Mg-Na
Mg-Na. Mg-Nb, Mg-Nd 291 проходит при температуре 637 °C [1,2], по данным работы [X] при 638 "С. Монотектическая горизонталь простирается от 2,1 до 92,7 % (ат.) Na или от 2,0 до 92,3 % (мае). В более раннем исследовании [X] для монотекти- ческой точки определена концентрация Na, равная 98,6 % (ат.) [98,5 % (по массе)]. Эвтектическое превращение проходит при температуре 97,7 °С, практически совпадающей с температурой плавления Na. Эвтектическая точка находится при содержании Na более 99,95 % (ат.) [1]. Теоретические расчеты дают растворимость Na в (Mg) при температуре 637 "С около 0,5 % (ат.) или 0,47 % (по массе) [1). Литература 1. Pelton A.D. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 5. P. 454-456, 533-534. 2 Klemm W., KunzeD.//Proc Intern. Symp. on Alkali Metals. London Chem. 1967. Soc. Special Publ., No. 22. P. 3-22. Л.Л. Рохлин Mg-Nb. МАГНИЙ-НИОБИЙ В работе [1] установлено, что Mg и Nb практически не сплавляются. Mg понижает температуру плавления Nb до 2380 "С. Согласно работе [1] наблюдается некоторая растворимость MgB (Nb), которая составляет 0,20 % (ат.) или 0,05 % (по массе) при температуре 2380 "С и 0,16 % (ат.) или 0,04 % (по массе) при 20 °С. Nb практически не растворим в (Mg) [1]. Литература 1. Савицкий Е.М., Барон В.В., Ефимов Ю.В., Бычкова 1У1.И. // Тр. Ин-та металлургии им. А.А. Байкова АН СССР М.: Изд-во АН СССР, 1963. Вып. 14. С. 139-146. Л.Л. Рохлин Mg-Nd. МАГНИЙ-ЙЕОДИМ Диаграмма состояния Mg-Nd, представленная на рис. 144, построена по данным работ [1, 2] до концентрации Nd, соответствующей соедине- соединению MgjNd, и по данным работы [3] в остальной концентрационной области диаграммы. Диаграмма состояния Mg-Nd характеризуется образованием нескольких соединений: Mg12Nd, Mg4jNd5, Mg3Nd, Mg2Nd и MgNd [1-12]. Формулы всех соединений приняты согласно рентгенографичес-
292 Mg-Nd ОТО W50 60 70 Nd,'/o(no массе) 80 90 100 ZOO о to Mg Рис. 144. Mg-Nd го 30 «0 50 60 Nd,V.(am.) 70 80 90 100 Nd ким исследованиям. Ранее для ближайшего к Mg соединения принималась формула Mg9Nd P, 1]. Состав, соответствующий этой формуле, был близок к составу наблюдаемой на шлифах фазы в богатых Mg сплавах [1]. Однако в более поздних работах от формулы Mg9Nd отказались, как не соответствующей рентгенографическим исследованиям. Со стороны Mg в системе имеет место эвтектическое превращение Ж •* (Mg) + Mg12Nd, которое согласно работам [1, 2], протекает при температуре 552 "С. В более ранних работах для эвтектического превращения со стороны Mg указывали температуры 548 и 546 °С [Э]. Концентрация Nd в эвтектике со стороны Mg согласно работе [1] составила 7,6 % (ат.) [33 % (по массе)] Nd. В более ранних работах для эвтектической точки приводятся значения концентраций 5,3-6,2 % (ат.) [25-28 % (по массе)] Nd [4]; 1,7 % (ат.) [9,2 % (по массе)] Nd |Э]. Последнее значение явно ошибочно. Строение диаграммы состояния между эвтектической точкой со стороны Mg и -10,1 % (ат.) [40 % (по массе)] Nd показано без масштаба на вставке в левом углу. Оно основывается главным образом на наблюдениях микроструктуры [2]. Согласно этим данным соединение Mg12Nd плавится конгруэнтно и распадается по звтектоидной реакции на (Mg) и Mg41Nd5. К соединению Mg^Nd примыкают два эвтектических превращения. Различия в температурах обоих превращений и температуре кристаллизации соединения Mgl2Nd
Mg-Nd 293 установить не удалось. Они все оказались близкими к 552 "С. Температу- Температура эвтектоидного распада соединения Mgj 2Nd составляет значение выше 530 °С. Концентрация эвтектической точки между Mgi2Nd и Mg4iNd5 - 9,2 % (ат.) [37,5 % (по массе)] Nd [2]. В работе [3] указано, что соединение Mg,2Nd образуется только в образцах, закаленных из жидкого состояния. Соединение Mg41Nd5 образуется по перитектической реакции из жидкой фазы и Mg3Nd при температуре 560 "С. Соединение Mg3Nd плавится конгруэнтно при температуре 744 °С [1, 2]. Согласно данным работы [3] температура плавления Mg3Nd составляет 780 °С, эта температура и принята на диаграмме (рис. 144). Характер микроструктуры сплавов с некоторым избытком Mg по сравнению со стехиометрическим составом указывает на наличие растворимости Mg в соединении Mg3Nd, уменьшающейся с понижением температуры [1, 2]. Соединение MgjNd образуется по перитектической реакции из жидкой фазы и Mg3Nd при температуре, несколько превышающей 750 °С, и эвтектоидно распадается на Mg3Nd и MgNd при температуре 660 °С. Соединение MgNd плавится конгруэнтно при температуре 800 °С и участвует в двух эвтектических превращениях. Одно из них Ж •* Mg^Nd + + MgNd проходит при температуре 750 °С и концентрации Nd в эвтектической точке - 35,5 % (ат.), другое превращение Ж ** MgNd + + (pNd) - при 775 "С и 57,5 % (ат.) Nd. Установлено, что со стороны Nd в системе имеет место эвтектоидное превращение, связанное с полиморфизмом Nd. Это превращение протекает при температуре 551 °С по данным работы [10] либо при 545 °С и концентрации 83 % (ат.) Nd [3]. Растворимость Nd в (Mg) наиболее подробно была изучена в работах [1,13], в которых был применен наиболее подходящий для этой системы метод электросопротивления. Значение растворимости Nd в (Mg) приведено ниже по данным работ [1, 13]: Температура, °С 552 540 500 400 300 200 Растворимость Nd: %(ат.) 0,63 0,55 0,38 0,12 0,027 0,013 % (по массе) 3,6 3,2 2,2 0,70 0,16 0,08 В работе [4] получено меньшее, но близкое значение для максимальной растворимости Nd в (Mg) - 0,31-0,34 % (ат.) [1,8-2 % (по массе)]. Растворимость Mg в (aNd) составляет 8,2 % (ат.) [1,5 %{по массе)] при температуре эвтектоидного превращения 551 "Си снижается до -1,9 % (ат.) [0,33 % (по массе)] при 200 °С [10].
294 Mg-Nd Сведения о кристаллической структуре соединений приведены в табл. 134. Таблица 134. Кристаллическая структура соединений системы Mg-Nd Соедине- Соединение Mg|2Nd Mg4|Nd5 Mg3Nd Mg'2Nd MgNd Прототип Mgl2Th Mg4lCe5 BiF3 ¦ MgCu, CsC! Символ Пирсона, пр. гр. Г/26, /4 / ттт t/92, /4/m cFlb, Fmim cFIA, Fdlm cP2, РтЪт Параметры решетки, нм а 1,031 1,4741 0,737 0,741 0,7397 0,8662 0,3867 0,3881 с 0,593 1,0396 - — - Источник [3, 6, 8] [2, 3, V-C] [3, 7, V-C] И [12] [3, 9, V-C] [3, 5, V-C] [И] Литература 1. Дриц М.Е., Свидерская З.А., Рохлин ЛЛ. // Металлургия, металловедение, физико- химические методы исследования: Сб. статей. М.: Изд-во АН СССР, 1962. N 2. С. 126-130. 2. Рохлин ЛЛ. Магниевые сплавы, содержащие редкоземельные металлы. М.: Наука, 1980. 192 с. 3. Delfino S., Saccone A., Ferro R. // Metall Trans A. 1990. V. 21. P. 2109-2114. 4. Савицкий Е.М., Терехова В.Ф., Новикова И.А. // Журнал неорганической химии. 1958. Т. 3N 9 С 2138-2142. 5. landelli A. // The Physical Chemistry of Metallic Solutions and Intermetallic Compounds: Proceedings of Symposium 4-6 June. 1958. London. National Physical Laboratory. 1958. V. 1.N3F. P. 1-11. 6. Евдокимеико В.И., КрипикевичП.И. // Кристаллография. 1963. Т. 8. N 2. С. 186-193. 7. Крипякенич П.И., Евдокимеико В.И. // Вопросы теории и применения редкоземель- редкоземельных металлов: Сб. статей. М.: Наука, 1964. С. 146-148. 8. Лашко Н.Ф., Морозова Г.И. // Заводская лаборатория. 1964. N 10. С. 1187-1189. 9. Евдокименко В.И., Крипякевич П.И.// Кристаллография. 1964. Т. 9. N4. С. 554-556. 10. Joseph R.R., Gschneidner Jr., K.A. // Trans. Metallurg. Soc. AIME. 1965. V. 233 N 12. P. 2063-2069. 11. landelli A., Palenzona A. // J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N I. P 1-6. 12 Buschow K.H.J. // J. Less-Common Met. 1976. V. 44. N 1. P. 301-306. 13 Рохлин Л.Л. // Нзв АН СССР. Металлургия и топливо. 1962. N 2. С. 126-130. Л.Л. Рохлин
Mg-Ni 295 Mg-Ni. МАГНИЙ-НИКЕЛЬ Впервые диаграмма состояния Mg-Ni была построена в работе [1] на основании данных термического анализа. Определено существование двух соединений Mg2Ni и MgNi2 и сделано предположение, что в области сплавов, содержащих от 55,4 до 70,1 % (ат.) Ni имеется расслоение и соединение MgNi2 образуется в результате взаимодействия двух жидкостей. Для соединения Mg2Ni установлен инконгруэнтный характер плавления при температуре 768 °С. В системе протекают два нонвариан- тных превращения эвтектического типа при температурах 512 и 1082 °С и нонвариантное превращение перитектического типа при 768 "С. Данные этого исследования были подтверждены в работах [2-4] за исключением существования области несмешиваемости. В работах [3, 4] определено, что соединение MgNi2 плавится конгруэнтно. На рис. 145 приведена обобщенная в работе [5] диаграмма состояния Mg-Ni. При этом область концентраций от 0 до 34 % (ат.) построена по данным работы [2], область концентрации от 80 до 100 % (ат.) Ni - по данным работы [1]. Линии ликвидуса для соединения MgNi2 построены по данным термодинамического расчета, основанного на результатах Ni,%Cno массе) 0 10 20 30 4-0 50 60 70 80 90 100 14-00 1200 /000 800 600 400 700 i i 650' N 1 / tu 1 I 506' * Ж / 0 t 1 . 7f!0' * 6 MffA i • mr -те i \\67J 80,3 1 (Ni)- 1*55' О 10 20 30 W 50 60 10 B0 90 /00 Mg Ni,'/o(am.) Ni Рис. 145. Mg-Ni
296 Mg-Ni исследований [1,2,4]. Авторы работы [5] отмечают, что при изображении диаграммы Mg-Ni ими не учитывались данные наиболее поздней работы [6], так как диаграмма состояния, приведенная в этой работе, находится в противоречии с правилом фаз. Как следует из диаграммы состояния (рис. 145), соединение Mg2Ni образуется по перитектической реакции при температуре 760 °С согласно работам [2, 4, 5], а соединение Mg№2 плавится конгруэнтно при 1147 "С и имеет узкую область гомогенности при содержании Ni от 66,2 до 67,3 % (ат.) [4, 5]. Проходящие в системе нонвариантные превращения указаны в табл. 135. Таблица 135. Нонварнантные реакции в системе Mg-Ni |5) Реакция Ж - (Mg) + Mg2Ni Ж - MgNi2 + (Ni) Ж + MgNi2- Mg2Ni Содержание Ni в фазах, % (ат.) 11,3; 0; 33,3 80,3; 67,3; -100 29,0; 66,2; 33,3 Температура, °С 506 1097 760 Растворимость Ni в (Mg) очень мала и составляет при 500 °С менее 0,04 % (ат.) [2]. Растворимость Mg в (Ni) также незначительна и составляет при 1100 "С менее 0,24 % (ат.) [X]. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 136. Таблица 136. Кристаллический структура соединений системы Mg-Ni Соединение Mg2Ni* MgNi2 Прототип _ Mg№2 Символ Пир- Пирсона, пр. fp. hP\b, Р6222 hPU, Р631 ттс Параметры решетки, им а 0,519 0,5212 0,4814 0,4824 0,4833 0,4814 0,4812 0,4834 0,4825 A) Структура Mg2Ni родственна структуре А12Си. с 1,321 F) 1,3247 1,5798 1,5826 1,5855 1,580 1,585 1,5798 1,5827E) Источник [5, 7, V-C] И [5, 7, V-C] [4] И [9] [Ю1 [П] [12]
Mg-Ni, Mg-O 297 Литература 1. VossG.//Z. Anorg. Chem. 1908. Bd. 57. N l.S. 34-71. 2. Haughton J. L., Payne R.J. // J. Inst. Met. 1934. V. 54. N I. P. 275-283. 3. Lieser K.H., Witte H. // Z. Metallkunde. 1952. Bd. 43. N 10. S. 396-401. 4. Bagnond P., Feschotte P. IIZ. Metallkunde. 1978. Bd. 69. N 2. S. 114-120. 5 Nayeb-Hashemi A.A., Clark J.B. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 3. P. 238-244. 6. Melo Tadeu A.A., Mnller A. // Metallurgia ABM. 1980. V. 36. N 269. P. 253-259. 7 Schubert K., Anderko K.//Z. Metallkunde. 1951. Bd. 42. S. 321-325. 8 Bnschow K.H.J. //Solid State Commun. 1975. V 17. N 7. P. 891-893. 9. Laves F., Witte H. // Metallwirtschaft. 1935. Bd. 14. N 33. S. 645-649. 10. Bachmetev E.F. // Metallwirtschaft. 1935. Bd. 14. N 49. S. 1001-1002. 11. Komura Y., Mitarai M., Nakaue A., Tsnjimoto S. // Acta Crystallogr. 1972. V. B28. N 3. P. 976-978. 12. OhbaT.//J. Sci. Hiroshima Univ. 1984. V. 48. N 1. P. 1-22. Т.В.Добаткина Mg-O. МАГНИЙ-КИСЛОРОД Диаграмма состояния системы Mg-O в области концентраций 0-50 % (ат.) О представлена на рис. 146 согласно работе [1]. На диаграмме схематично нанесены две ветви ликвидуса вблизи Mg и MgO. В работе [1] высказывается предположение, что в указанной области составов О, % (по массе) t,L 2500 2000 1500 1000 чпп 1 | •650' —(Mff) 10 1 го i ~650' JO Ж 2827tJD MgO-~ 0 Mg Рис. 146. Mg-O 10 20 0,°' JO 'o (am.) 50
298 Mg-O протекает монотектическая реакция при температурах выше температуры кипения Mg (при давлении 0,1 МПа). В системе установлено существование следующих окислов магния: MgO, MgO2, MgO4 и Mg2O (на рис. 146 указана только окись MgO). MgO имеет узкую область гомогенности, причем отклонение от стехиометрии влияет на цвет MgO [2]. Результаты определения температуры плавления MgO противоречивы: приводятся значения от 2805 [3] до 2857 °С [4]. Наиболее современные данные находятся в хорошем соответствии друг с другом: 2832130° [5], 2826130° [6], в работе [1] принято значение 2827130 °С. Протяженность области гомогенности двуокиси магния MgO2 неизвестна. Из данных работы [7] следует, что в решетке двуокиси магния от 2 до 5 % (по массе) ионов MgO2 замещено ионами MgO4. Окисел MgO4 был впервые получен в чистом виде в работе [8], он неустойчив при температуре выше 30 °С (при атмосферном давлении) [9]. О существовании окисла Mg2O сообщалось в работе [10]. Mg2O был обнаружен в виде черного слоя на границе между Mg и наружным слоем MgO при окислении Mg с ограниченным доступом О2 E80 °С), а также в результате нагрева Mg с MgO в запаянной ампуле при 1500 °С. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 137. Таблица 137. Кристаллическая структура соединений системы Mg-O Соединение MgO MgO2 MgO4* Mg2O** Прототип NaCl FeS2 (пирнт) - - Символ Пир- Пирсона, пр. гр. сП, Fmim с? 12, Pal - - Параметры решетки, нм а 0,42117B) 0,4839 G) 1,144 - с - - 1,26 - Источник [1,11,12] [1, 13] [1, U] [1, Ю] 'Гексагональная сингония или ромбоэдрическая сингония со = 0,788 и « = 93° при температуре- 196 °С. Возможно кубическая сиигоиия.
Mg-Mn, Mg-Os, М-Р 299 Литература 1. Wriedt H.A. // Bull. Alloy Phase Diagr. 1987. V. 8. N 3. P. 227-233. 2 Weber H. IIZ. Phys. 1951. V. 130. P. 392-402. 3. Schneider S.J. // Natl. Bur. Stand. (U. S.) Monograph 68. 1963. P. 18-19. 4 Riley B. // Rev. Int. Hautes. Temp. Refract. 1966. V. 3. P. 327-336. 5 Chase Jr., M.W., Curnutt J.L., Me Donald R.A., Syverud A.N. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1978. V. 7. N 3. P. 793-940. 6 Hlavac J. // Pure Appl. Chem. 1982. V. 54. N 3. P. 628-688. 7. Vannerberg N.-G. // Progr. Inorg. Chem 1962. V. 4. P. 125-197. 8 Вольнов И.И., Токарева С.А., Латышева Е.И., Климанов В.И. // Изв. АН СССР. Серия химическая. 1967. N 10. С. 2365. 9. Вольнов И.И., Токарева С.А., Белевский В.Н., Латышева Е.И. // Изв. АН СССР. Серия химическая. 1970. N 3. С. 513-516. 10 Petra F., Brozek V., Hajek В.//Collect. Czech. Chem. Commun 1966. V. 31. P. 921-927. 11 Skinner B.J. // Am Mineral. 1957. V. 42. P. 39-55. 12. Budworth D.W. II). Br. Ceram. Soc. 1967. V. 4. N 4. P 481-483. 13 Vannerberg N.-G. //Arkiv. Kemi 1959. V. 14. N 10. P. 99-105. 14 Бакулина В.М., Токарева С.А., Латышева Б.И., Вольиов И.И. // Журнал структурной химии. Т 11 N 1. С. 158-159. В.П. Полякова Mg-Os. МАГНИЙ-ОСМИЙ Указывается, что Os легко сплавляется с Mg, эвтектика наблюдается вблизи чистого Mg [1]. Литература 1. Sauerwald F. // Z. Anorg Chem. 1949. V. 258. P. 269-300. В.П. Полякова Mg-P. МАГНИЙ-ФОСФОР Диаграмма состояния Mg-P не построена. В сплавах системы Mg-P образуются соединения Mg3P2 [1-3] и MgP4 [4-6]. Соединение MgP4 получали при взаимодействии газообразного Р с Mg3P2 при температуре 600 °С в герметичной кварцевой трубке [4] или путем нагрева магниевой проволоки с красным Р в присутствии следов серы или йода в качестве катализатора [5]. Взаимная растворимость элементов отсутствует. Кристаллическая структура соединений указана в табл. 138.
300 Mg-P, Mg-Pb Таблица 138 Кристаллическая структура соединений системы Mg-P Соеди- Соединение Mg3P2 MgP4 Про- Прототип Мп2О3 CdP4 Символ Пир- Пирсона, пр гр с/80, 1а Ъ тРЮ, Р2х1с Параметры решетки, им а 1,203 1,201 0,515-0,5131 0,5144 Ь 0,510-0,5090 0,5085 с 0,750-0,7476 0,7526 Примечание [1] [2] Р=81,17°[4] Р=98,66° [5] Литература 1 StackelbergM.V., PaulusR.//Z Phys Chem 1933 Bd B22 S 305-322 2 Zintl E., Husemann E IIZ Phys Chem 1933 Bd B21 S 138-155 3 Nayeb-HashemiA.A., Clark J.B //Bull Alloy Phase Diagrams 1985 V 6 N 3 P 244-245 4 Maslout A., Zame M., Jeannot F., Gleitzer С // J Solid State Chem 1975 V 14 N 1 P 85-90 5 Schnering H.G., MengeG HZ Anorg Chem 1976 Bd 422 N 3 S 219-225 6 Gerardin R., Aubry J //Acta Crystallogr В 1977 V 33 P 2091-2094 ТВ Добаткина Mg-Pb. МАГНИЙ-СВИНЕЦ На рис. 147 приведена диаграмма состояния Mg-Pb, построенная авторами работы [1] на основании данных работ [X, 2,3, 5-7]. Исследования были проведены методами дифференциального термического, рентгеновского, металлографического анализов, измерения электросопротивления и твердости Диаграмма состояния Mg-Pb характеризуется наличием одного соединения Mg2Pb, которое плавится конгруэнтно при 549,5±1 "С. В литературе имеются противоречивые данные относительно существования в системе Mg-Pb еще одного соединения, так называемая фаза Р' при содержании 35 % (ат.) РЬ [4] Согласно работе [4] Mg2Pb образуется по перитектической реакции при температуре 538,2 "С, а фаза Р' плавится конгруэнтно при 549 "С и при температуре 291 °С распадает- распадается на Mg2Pb и расплав, обогащенный РЬ. Авторы работы [5], анализируя свои экспериментальные данные по определению теплоты образования соединения Mg2Pb, также допускают возможность существования еще одной фазы в системе Mg-Pb, помимо Mg2Pb Однако, на основе обзора литературных данных, проведенного
Mg-Pb 301 Pb, % (по массе) 02М05060 70 80 90 100 Щ 600\ OU0 *00 300 200 100 \ \ с А Нр.7 19,1 / i ft \ 9.5 tf" i Ж ч ч '2*8,7" ч X J27,5 93 ~3*у (nf\ W 0 My Рис. 147. 10 20 Mg-Pb JO 4 0 50 Pb, % 60 (am) 70 80 90 100 Pb в работе [1], сделан вывод о существовании только одного соединения в системе Mg-Pb, а именно, Mg2Pb Условия проведения эксперимента в работе [4] позволяют авторам работы [1] предполагать, что фаза Р' является либо оксидом, либо метастабильной фазой, которая не может быть нанесена на равновесную диаграмму состояния системы Mg-Pb. Соединение Mg2Pb участвует в двух эвтектических равновесиях Ж - - (Mg) + Mg2Pb при температуре 466,2 "С и содержании Pb в эвтектичес- эвтектической точке 19,1 % (ат) и Ж « Mg2Pb + (Pb) при 248,7 "С и 83 % (ат ) Pb. Кривая растворимости Pb в (Mg) на рис. 147 приведена согласно данным работы [7], которым авторы работы (X, 1] отдают предпочтение Растворимость Pb в (Mg) при эвтектической температуре составляет 7,7 % (ат ) [41,7 % (по массе)], а при 200 "С - 0,5 % (ат.) [4 % (по массе)] Растворимость Mg в (Pb) приведена ниже, при этом данные работы [6] получены на основании термического анализа, а данные работы [8] по измерению твердости Температура "С Растворимость Mg % (ат) % (по массе) Источник 248+1 6 0,7 [6] 248,5 4-8 0,5-1,0 [2] 245 5,6 0,69 И 220 4,1 0,5 [8] 150 2,2 0,26 [8]
302 Mg-Pb, Mg-Pd Соединение Mg2Pb относится к типу CaF2 (символ Пирсона cF\ 2, пр. гр Fm3m), параметры решетки а = 0,6798-0,6860 нм [X, 9, 10] В работе [4] полагают, что фаза р' имеет ромбическую решетку с параметрами а - 0,445, Ь = 0,750, с = 0,882 нм, хотя рентгенограмму фазы Р' не удалось однозначно индицировать. Параметры решетки твердого раствора на основе Mg изменяются от я = 0,32094 нм, с = 0,52106 нм для чистого Mg до значений а = 0,32138 нм, с = 0,52420 нм для сплава с содержанием 6,2 % (ат.) РЬ [11] В работе [5] измерена теплота образования соединения Mg2Pb и рассчитаны некоторые его термодинамические свойства при 298 К. Литература 1 Nayeb-Hashemi A.A., Clark J.B. // Bull Alloy Phase Diagrams 1985 V 6 N 1 P 56-66 2 Horsley G.W., Maskrey J.T. //J Inst Metals 1957-1958 V 86 N 10 P 446-448 3 Dobovisek В., Paulin A.//Rud-Metal Zb 1965 N3-4 P 373-387 4 EldridgeJ.M., Miller E., Komarek K.L.// Trans A1ME 1965 V 233 N 7 P 1303-1308 5 Beardmore P.. Howlett B.W., Lichter B.D., Bever M.B.//Trans AIME 1966 V 236 N 1 P 102-108 6 Graham CD. Jr., BurgoJ.A., Cooper J.M.etal //Metall Trans 1971 V 2 P 2964-2965 7 RaynorG.V.//J Inst Metals 1940 V 66 P 403-406 8 Курнаков Н.С., Погодин С.А., Вндусова Т.А. // Изв сектора физико-химического анализа 1947 Т 15 С 74-79 9 EldridgeJ.M., Miller E., Komarek K.L.// Trans AIME 1967 V 239 P 775-781 10 RaynorG.V. //Science 1975 V 9 N9 P 430-431 11 Foote F., Jette E.R.// Trans AIME 1941 V 143 P 124-131 ТВ Добаткина Mg-Pd. МАГНИЙ-ПАЛЛАДИЙ Диаграмма состояния Mg-Pd построена авторами работы [1] во всей области концентраций по результатам термического, металлографичес- металлографического, рентгеновского анализов, а также измерения твердости и плотности При исследовании использовали дистиллированный Mg и Pd чистотой 99,9 % (по массе) Сплавы плавили в высокочастотной индукционной печи в атмосфере гелия Согласно данным этих исследова- исследований система характеризуется наличием пяти химических соединений Mg6Pd, Mg4Pd, Mg3Pd, MgPd и Mg2Pd3 Четыре из указанных соединений определены были и в других исследованиях Mg6Pd [2-6], Mg4Pd [2], Mg3Pd [2, 4] и MgPd [2, 3, 7, 8] А существование соединения Mg2Pd3 при содержании 60 % (ат) Pd не было подтверждено С другой стороны, в приведенной в работе [1] диаграмме отсутствует соединение Mg5Pd2 (Mg2 7Pd) Оно установлено в работах [2, 3], причем, авторами работы
Mg-Pd 303 t:c Pd, % (по массе) 01020 30 W 50 60 70 80 90 то 1200 woo 800 600 400 200 Ж 17Ш W V№IO°- SUL 480'^- \ <L {pdj kA 650° ~w\ i Г J_ 700tW 4 m: —i t "(Mg) —ti BSJIjU ¦ ¦ lit» ill * 0 Mg Рнс. 148. 10 20 Mg-Pd JO 4-0 Pd, 50 60 7. (am) 70 во 90 WO Pd [3] проведен рентгеновский анализ образцов, которые были отожжены при температуре 400 °С в течение трех недель и закалены в воде Также авторы работы [1] не учитывают существование еще одного соединения при содержании -50 % (ат) Pd, впервые установленного в работе [2] В работе [7] этому соединению приписана формула Mg09Pd, j при содержании 55 % (ат) Pd В результате критического рассмотрения экспериментальных данных авторы работы [9], используя результаты термического [1] и рентгенов- рентгеновского [2, 7] анализов, приводят свой вариант диаграммы состояния Mg-Pd (рис 148) Из шести соединений, приведенных на диаграмме (рис 148), лишь соединение Mg0 9Pd, | плавится конгруэнтно при температуре 1350 "С [1, 9] Соединения MggPd, Mg4Pd и Mg3Pd образуются по перитектичес- ким, а соединения Mg5Pd2 и MgPd по перитектоидным реакциям Соединение Mg6Pd имеет область гомогенности при содержании Pd от ~ 12,7 до -15 % (ат) [9]. В работе [2] сообщается, что соединение Mg4Pd имеет узкую область гомогенности Соединение Mg3Pd имеет область гомогенности при содержании Pd от -23,6 до -25 % (ат) [9] Область гомогенности соединения Mg5Pd2 простирается от -25,5 до -28,6 % (ат) Pd по данным работы [9], от 26,3 до 28 % (ат) Pd по данным работы [2]
304 Mg-Pd или от 25 до 28,5 % (ат.) Pd по данным работы [3]. Соединение MgPd имеет заметную область гомогенности от -46,85 до -53,5 % (ат.) Pd по данным работ [7,9]. Нонвариантные реакции, проходящие в системе, указаны в табл. 139. Таблица 13 9. Нонвариантные реакции в системе Mg-Pd ж + ж + Ж+ V Mg3Pd MgjPd н Ж- Ж» Реакция Mg4Pd - Mg6Pd Mg3Pd - Mg4Pd lgo9Pdu - Mg3Pd + MgPd - Mg5Pd2 у Mg09Pd, , - MgPd ¦ (Mg) + Mg6Pd Mg^Pd,, + (Pd) Содержание Pd в фазах % (ат.) 20; -; -23; 6; 55; 25; -46,85; 25; 55; -7,8; >0,23; -63,7; 55; 11,3 20 25 -28,6 50 -12,7 -78,16 Температура, °C 700 790 1130+10 - 700+10 540 1280 Источник [2,9] 12,91 [2,9] [9] [2,9] [2,9] [91 Растворимость Pd в (Mg) очень мала [10]. По данным работы [I] растворимость Pd в (Mg) при эвтектической температуре составляет менее 0,23% (ат.) и при комнатной температуре не превышает 0,12% (ат.) Pd. Растворимость Mg в (Pd) по данным работы [1] равна -21,84 % (ат.) при эвтектической температуре и 18,73 % (ат.) при комнатной температу- температуре. Кристаллическая структура соединений указана в табл. 140. Таблица 14 0. Кристаллическая структура соединений системы Mg-Pd. Соединение Mg6Pd* Прототип Символ Пирсона, пр. гр. C-KJ96, Fm Ът Параметры решетки, нм а 2,0182 2,0108B) с - Примечание При содержании 12,87 %(aT.)Pd П,9] При содержании 14,14%(aT.)Pd[4]
Mg-Pd 305 Соединение Mg4Pd" Mg3Pd Mg5Pd2 MgPd MS0,9PdI.l MgPd"' Прототип - AsNa C02AI5 CsCl AuCu Си Символ Пирсона, пр. гр. - ИРЪ, Рбу/ттс й/>28, Рб-j/mmc сР1, РтЪт tP2, Р4/ттт cF4 Fmlm Параметры решетки, нм а - 0,4613 0,4609 0,8644- -0,8663 0,8646- -0,8660 0,317A) 0,3175 0,312 0,303A) 0,3920 с - 0,8410 0,8420 0,8160- -0,8170 0,8169- -0,8175 — 0,342A) — Примечание [9] [2] [3] [2] [3] [7] [3] [8] [7] [2] '^Структура подобна Na6Tl [4] и Mg^Th-; [9]. * Структура не известна [9]. *" Согласно работе [2] соединение MgPd3 образуется при распаде в сплавах, содержащих более 75 % (ат.) Pd, однако, подтверждения его существования в других работах не имеется. Литература 1. Савицкий Е.М., Терехова В.Ф., Бирун Н.А. // Журнал неорганической химии. 1962. Т. 7. N 10. С. 2367-2373. 2. FerroR.//J. Less-Common Met. 1959. V. 1. N 6. P. 424-438. 3. Westio L. // Acta Chem. Scand. 1968. V. 22. N 8. P. 2574-2580. 4. Samson S. // Acta Crystallogr. 1972. V. B28. N 3. P. 936-945. 5. AnderssonS.//Acta Crystallogr. 1978. V. A34. N 6. P. 833-835. 6. Hellner E., Koch E. // Acta Crystallogr. 1981. V. A37. N 1. P. 1-6. 7. Крплякевнч П.И., Гладытевский Е.И. // Кристаллография. 1960. Т. 5. N 4. С. 577-579. 8. Stadelmaier H.H., Hardy W.K. IIZ. Metallkunde. 1961. Bd. 52. N 6. S. 391-396. 9. Nayeb-Hashetni A.A., Clark J.B. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 2. P. 164-167. 10. Busk R.S.//Trans. A1ME. 1950. V. 188. P. 1460-1464. T.B. Добаткина
306 Mg-Pm, Mg-Po, Mg-Pr Mg-Pm. МАГНИЙ-ПРОМЕТИЙ Об исследовании диаграммы состояния сплавов Mg-Pm сведения отсутствуют. Ориентируясь на закономерности в строении сплавов Mg с различными редкоземельными металлами [1], можно предполагать, что со стороны Mg диаграмма состояния Mg-Pm относится к эвтектическому типу с температурой эвтектики, концентрацией эвтектической точки и растворимостью в (Mg) промежуточными между соответствующими характеристиками в системах Mg-Nd и Mg-Sm, т.е. температура эвтектики равна -545 °С, концентрация Рт в эвтектической точке -8,28 % (ат.) [35 % (по массе)], растворимость Рт в (Mg) при эвтектичес- эвтектической температуре -0,78 % (ат.) [4,5 % (по массе)]. Следует ожидать, что в системе образуются такие же соединения, как и в системах Mg-Nd и Mg-Sm, а именно, MgPm с решеткой типа CsCl (символ Пирсона сР2, пр. гр. РтЪт), Mg2Pm с решеткой типа MgCu2 (символ Пирсона cF24, пр. гр. Fdlm), Mg3Pm с решеткой типа Fe3Al и Mg4IPm5 с тетрагональной решеткой. Литература 1 Рохлин ЛЛ.//Магниевые сплавы, содержащие редкоземельные металлы М Наука 1980 192 с Л Л Рохлин Mg-Po. МАГНИЙ-ПОЛОНИЙ При взаимодействии Mg и Ро в запаяных капиллярах установлено образование соединения MgPo. Рентгенографический анализ показал, что MgPo имеет решетку типа NiAs (символ Пирсона hP4, пр. гр. Р6ъ1пгтс) с параметрами а - 0,4345 нм, с = 0,7077 нм [1]. Литература 1 WiUeman W.G., Giorgi A.L., VierD.T.//J Phys Chem 1960 V 64 N 4 P 434-440 Л Л Рохлин Mg-Pr. МАГНИЙ-ПРАЗЕОДИМ В системе Mg-Pr образуется пять соединений' MgI2Pr, Mg4|Pr5, Mg3Pr, Mg2Pr и MgPr согласно работам [X, 1-6]. Формулы соединений соответствуют результатам рентгенографических исследований их
Mg-Pr 307 t,c woo 900 800 700. 650 600 500 400 300 700 Jti 1 W5? A* 0,3- W 50 60 У' fter 70 7. \ 18' — Pr, % 80 k 1 1 r t f/w массе) 90 1 , —7^ \/ V —92,8 10 93Г / / \ \ \ 0 W W JO 40 50 60 70 80 90 100 Mg Pr,%(am.) Pr Рис. 149. Mg-Pr кристаллических решеток. Существование предполагавшихся первона- первоначально соединений MgPr4 и MggPr [2, 7, 8] в последующих работах не подтвердилось. При построении диаграммы состояния Mg-Pr авторы работ [X, 6] предположили, что она имеет такой же вид, что и диаграммы состояния Mg-La и Mg-Ce На рис. 149 представлена диаграмма состояния согласно работе [6]. Из пяти имеющихся на диаграмме соединений Mg3Pr плавится конгруэнтно при температуре 798 °С [6], либо 790 ° [9] и имеет область гомогенности при повышенных температурах. Остальные соединения образуются по перитектическим реакциям: Ж + Mg41Pr5 - Mg,2Pr при 585 "С [6], либо 580 °С [9]; Ж + Mg3Pr - Mg41Pr5 при -600 °С [6], либо 610 "С [9]; Ж + Mg3Pr - Mg2Pr; Ж + Mg2Pr - MgPr. Температуры двух последних реакций не установлены. Со стороны Mg в системе имеет место эвтектическое превращение Ж = (Mg) + Mg,2Pr при 575 °С и 4,4 % (ат.) Рг [6,10]. По данным других работ концентрация Рг в эвтектике составляет 2,58 % (ат.) при температу- температуре 573 °С [8] и 5,03 % (ат.) при 593 °С [7]. Данные работ [7, 8], однако, не очень надежны, так как ряд их результатов не подтвердился в последую- последующих исследованиях. Авторы работы [9] указывают для этого эвтектического превращения температуру 510 "С и концентрацию Рг, равную 6 % (ат.).
308 Mg-Pr Co стороны Рг в системе протекают эвтектическое превращение Ж - ** MgPr + (pPr) при температуре 752 "С и эвтектоидное превращение (pPr) - MgPr + (aPr) при 528 °С [11]. Растворимость Рг в (Mg), определенная в работах [6,10,12], приведена ниже: Температура, °С 575 540 500 400 300 200 Растворимость Рг: %(ат.) 0,31 0,19 0,104 0,034 0,09 -0,002 % (по массе) 1,7 1,09 0,8 0,2 0,05 -0,01 Другие значения растворимости Рг в (Mg) составляют 0,087 % (ат.) [0,5 % (по массе)] при температуре 573 °С и менее 0,035 % (ат.) [0,2 % (по массе)] при 510 °С [8] и 0,069-0,087 % (ат.) [0,4-0,5 % (по массе)] [13] при 565 'С. Растворимость Mg в (аРг) равна 9,2 % (ат.) [1,7 % (по массе)] при тем- температуре 528 °С и снижается до -2,7 % (ат.) [0,48 % (по массе)] при 200 °С [11]. Кристаллическая структура соединений указана в табл. 141. Таблица 141. Кристаллическая структура соединений системы Mg-Pr Соединение Mg12Pr Mg3Pr Mg2Pr MgPr Прототип Mn,2Th BiF3 Cu2Mg CsCI Символ Пирсона, пр. гр. г/26, /4/mniffl сЛ6, Fmim cFU, Fdlm cP2, РтЪт Параметры решетки, нм а 1,034 0,7373 0,7415 0,7430 0,8689 0,3885 0,3898 0,3877 с 0,598 Источник [5] [1] [4] [3] [3] [3] [14] [V-C] Предполагается, что соединение Mg4iPr5 должно как и соединение Mg4iCe5 иметь тетрагональную объемно центрированную решетку.
Mg-Pr, Mg-Pl 309 Литература 1. Rossi A., landelli A. // Atti Reale Accademia Nazionale dei Lined. 1934. V. 19. N 6. P. 415-420. 2. Vogel R., Heumann Th. // Z. Metallkunde. 1943. Bd. 35. N 2. S. 29-42. 3. landelli A. // Physical Chemistry of Metallic Solutions and lntermetatlic Compounds. Proceedings of Symposium held at National Physical Laboratory on 4th. 5th and 6th June 1958. London, 1959. V. I. P. 3F. 4. Buschow K.H.J. // J. Less-Common Met. (976. V. 44. N 1. P. 301-306. 5. Евдокименко В.И., Крилякевич П.И. // Кристаллография. 1964. Т. 9. N 4. С. 554—556. 6. Рохлин Л Л. // Магниевые сплавы, содержащие редкоземельные металлы. М.: Наука, 1980. 192 с. 7. Canneri G. // Metallurgia Ital. 1933. Т. 25. P. 250-252. 8. Park J.J., Wyman L.L. // Nat. Bur. Stand. Rep. WADC-TR-57-504. 1957. P. 33. 9. Chai Liang. Lin Hai-chun, Yeh Yu-pu. // Proc. 5th Nat. Symp. Phase Diagr., Wuhan., Nov. 18-21. 1988. Wuhan, 1988. P. 16. 10. Рохлин Л.Л., Бочвар Н. Р. //Металловедение цветных металлов и сплавов. М.: Наука. 1972. С. 58-61. 11. Joseph R.R., Gschneidner, Jr., K.A. //Trans Metallurgical Society of AIME. 1965. V. 233. N 12. P. 2063-2069. 12. Бочвар H.P. // Структура и свойства легких сплавов. М.: Наука, 1971. С. 21—23. 13 Тихова Н.М., Афанасьева Л.А.// Металловедение и обработка металлов 1958. N 3. С. 38-41. 14. landelli A., Palenzona A.// J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N IP. 1-6. Л.Л. Рохлин Mg-Pt. МАГНИЙ-ПЛАТИНА Диаграмма состояния Mg-Pt не построена. В работе [1] были исследованы магниевые сплавы, содержащие до 30 % (ат.) Pt, методами рентгеновского, металлографического, термического анализов. Сплавы готовили путем нагрева Mg и Pt в герметичных железных тиглях. В изученных сплавах авторами работы [1] по аналогии с системой Mg-Au было определено существование эвтектики, которая кристаллизуется при температуре 575 °С и содержании Pt 17,6 % (ат.). В работе [1] также сообщается о существовании в системе, по крайней мере, двух соедине- соединений: MgjPt и твердого раствора на основе соединения Mg6Pt. В сплавах системы Mg-Pt, кроме вышеперечисленных соединений, образуются также соединения MgPt [2], MgPt3, MgPt7 [3], сведения о которых обобщены в работе [4]. В работе [4] высказывается предположе- предположение, что упорядоченная фаза MgPt3 [3] и упорядоченная фаза, находящая- находящаяся в равновесии с Pt, обнаруженная авторами работы [2] при концентра- концентрации Pt -75 % (ат.), является одной и той же фазой.
310 Mg-Pt Соединение, отвечающее составу Mg2Pt, найденное авторами работы [5], в более поздних работах [1-3] обнаружено не было. Соединение MgPt3 образуется при температуре 1100 °С и существует в интервале концентраций 71,6-75,5 % (ат.) Pt. Соединение MgPt7 образуется при восстановлении MgO при температурах 1200-1400 °С в присутствии Pt и содержит 85,5-89,7 % (ат.) Pt [3]. Растворимость Pt в (Mg) очень незначительна [6]. Растворимость Mg в (Pt) не исследована. Кристаллическая структура соединений указана в табл. 142 Таблица 142 Кристаллическая структура соединений системы Mg-Pt Соединение Mg6Pt Mg3Pt MgPt MgPt3 MgPt,' Прототип Mg6Pd Na3As FeSi AuCu3 - Символ Пирсона пр гр F43m АЯ8, РЬъ1ттс сЯ8, />2,3 с РА, РтЪт - Кубическая сингония при содержании Параметры решетки, нм а 2,011 0,4577 0,4863 0,3906 0,7824 с - 0,8322 - - - 14%(ат)Мк Источник [1] [1] И [3] [3] В работе [7] сообщается о соединении Mg7Pt, которое имеет структуру типаGa7Ge (символ Пирсона cFb2, пр. гр. Fmbrri), однако, источник этих данных не выяснен. Литература 1 FerroR., RambaldiG.//J Less-Common Met 1960 V 2 N5 P 383-391 2 Stadelmaier H.H., Hardy W.K.//Z Metallkunde 1961 Bd 52 N 6 S 391-396 3 Bronger W., Klemm W. // Z Anorg All Chem 1962 Bd 319 N 1-2 S 58-81 4 Nayeb-Hashemi A.A., Clark J.B.//Bull Alloy Phase Diagrams 1985 V 6 N6 P 533-534 5 Hodgkinson W.R., Waring R., Desborough A.P.//Chem News 1899 V 80 P 185 6 BuskR.S. //Tians AIME 1950 V 188 P 1460-1464 7 Pearson W.B. // The crystal Chemistry and Physics of metals and alloys N Y Wiley- lnterscience 1972 806 p T В Добаткина
Mg-Pu 311 Mg-Pu. Магний-плутоний Исследованию диаграммы состояния Mg-Pu посвящено небольшое число работ. В работе [1] представлен общий вид диаграммы состояния, но значительная часть ее показана штриховыми линиями, указывающими на отсутствие достаточно полных экспериментальных данных. Эта диаграмма воспроизведена в справочнике [Э]. На рис. 150 приведена диаграмма состояния Mg-Pu, построенная по данным работы [1], с учетом полиморфных превращений еРи *» б'Ри и б' »* бРи при температурах 483 и 463 °С соответственно, а также значений растворимости Ри в (Mg), полученным по данным работы [Ш]. Установлено, что в системе имеется область несмешиваемости в жидком состоянии, образуются два соединения с формулами: PuMg2 и PuvMg су : х - 2. Со стороны Mg в системе имеет место эвтектическое превращение с концентрацией эвтектической точки -15% (ат.) [64 % (по массе)] Ри [1]. Точные значения температур нонвариантных превращений в работе [1] не обозначены. В справочнике [Ш] приводятся результаты определения растворимости Ри в (Mg) при отдельных температурах: 0 JO 60 70 80 Ри, % (пв массе) 90 95 100 t;c 700 650' 600 500 kOO 300 200 too 1 ж / 1 1 1 1 1 1 \J 1 1 1 ж,+ж, L1^ \ \ \ \ 22Г t Ж <%sTJZ —7> _. "i ¦ (?\ ~1 puA (ГРиД (APUh* (aPuy— ° 1Z5' 0 10 Мд Рис. 150. Mg-Pu 20 30 ЬО SO ВО 70 80 90 100 Ри, % (am.) Ри
312 Mg-Pu, Mg-Rb Температура, °С 534 475 420 365 Растворимость Pu: % (ат.) 3,24 2,3 2,56 1,46 % (по массе) 25,2 19,1 20,9 13,0 Кристаллическая структура соединений представлена в табл. 143. Таблица 143. Кристаллическая структура соединений системы Mg—Pu |1] Соединение PuMg2 Прототип CaF2 'Гексагональная сингония. Символ Пирсо- Пирсона, пр. гр. cF\l, Fmim Параметры решетки, нм а 1,38 0,734 с 0,97 Ранее в работе [2] сообщалось об образовании двух фаз в системе Mg-Pu с такими же кристаллическими решетками, но им приписывались другие формулы: фазе с кубической решеткой - Pu2Mg, а фазе с гексагональной решеткой - PuMg2. Литература I. Schonfeld F.W., Cramer E.M., Miner W.N. et al. // Progress in Nuclear Energy: London: Pergamon Press, 1959. Ser.5. V. 2. P. 579-599. 2 Coffinberry A.S., Waldron M.B. // Progress in Nuclear Energy: London: Pergamon Press, 1956. Ser.5. V. I. P. 354-410. Л.Л. Рохлин Mg-Rb. МАГНИЙ-РУБИДИЙ На рис. 151 представлена обобщенная диаграмма состояния Mg-Rb согласно работе [1], авторы которой, в основном, использовали данные работы [2]. В системе Mg-Rb существует обширная область расслаивания в жидком состоянии. Температуры монотектической и эвтектической реакции на диаграмме приведены по данным работы [2]. Они были определены с помощью термического анализа и практически не
Mg-Rb 313 Mg, % (по массе) ,f t,\ 700 600 500 300\ 200 /00 39fif\ 1 ~/,4 / 05(8 ft) 38mei тике 20 i Ж, ) 30 W 50 '"9) i 650" 60 71 i i 18090) i i W)— о ю го Рис. 151. Mg-Rb JO 40 JO 60 70 Mg, % (am.) 80 SO WO Mg отличались от температур плавления чистых Rb и Mg. Согласно термодинамическому расчету работы [1] эвтектическая точка отвечает концентрации 0,04 % (ат.) Mg, а температура плавления эвтектики на 0,15 "С ниже температуры плавления Rb. Промежуточные фазы в системе Mg-Rb не были обнаружены при ее рентгенографическом исследовании в работе [2]. Растворимость Rb в жидком Mg незначительна, а растворимость Mg в жидком Rb составляет по данным работы [2] ~ 1,4 % (ат.) при температу- температуре монотектической реакции (рис. 151). Авторы работы [1] предполагают, что растворимость Mg в жидком Rb, определенная в работе [2], завышена вследствие загрязнения материалов примесями, например кислородом. Проведенный ими термодинамический расчет показал, что раствори- растворимость Mg в жидком Rb при температуре монотектической реакции оценивается в -0,2 % (ат.). Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии очень мала (< 0,05 % Mg в (Rb) при температуре 39,5 -С) [2]. Литература I Pelton A.D. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N I. P. 41-42. 2. Klemm W., Kunze D. // Systems of Alkali and Alkaline Earth Metals. Proc Int. Symp. on Alkali Metals. London: Chem. Soc. 1967. Special. Publ. N 22. P. 3-22. Л.Е. Шетшова
314 Mg-Rh Mg-Rh. МАГНИЙ-РОДИЙ Диаграмма состояния Mg-Rh не построена. В сплавах системы образуется три соединения MgRh [I], Mg5Rh2.x [2] и Mg~6Rh, которое более вероятно отвечает стехиометрическому составу (Mg44Rh7) [3, 4]. Сведения об этих соединениях обобщены в обзорной работе [5]. Соединение Mg5Rh2.v имеет область гомогенности при концентрации Rh от 25,3 до 28,57 % (ат.). Согласно рентгеновским данным Rh имеет незначительную растворимость в (Mg) [6]. Сведения о кристаллической структуре соединений приведены в табл. 144. Таблица 144. Кристаллическая структура соединений системы Mg-Rh Соединение MgRh M*Rh2_. Mg~6Rh (Mg44Rh7) Прототип CsCl Al5Co2 Mg^Rh7 или Na6Ta Символ Пирсона, пр. гр. РтЪт hPlb, cF408, F43m Параметры a 0,3099B) 0,8554- -0,8515 2,0148A) >ешетки, нм с - 0,8082- -0,8016 — Источник [1,5] [2,5] [3, 4.5] [7] Характеристика структурного типа Mg44Rh7 дается в работах [8, 9]. Литература 1. Compton V.B. // Acta Crystallogr. 1958. V. 11. N 6. P. 446. 2. Ferro R.// Atti Accad. Naz. Line. Rend. Sci. Fiz. Mat. Nat. 1960. V. 29. N 1-2. P. 70-73. 3 WestinL., Edshammar L.E.//Acta Chem. Scand. 1971. V. 25. N 4. P. I48O-I48I. 4. WestinL. //Chem. Scr. I97I.V. 1.N3. P. 127-135. 5. Nayeb-Hashemi A.A., Clark J.B.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987. V. 8. N 2. P 117. 6. Busk R.S.//Trans. A1ME. 1950. V. 188. P. 1460-1464. 7. Samson S. // Acta Crystallogr. B. 1972. V. 28. N 3. P. 936-942. 8. Andersson S. // Acta Crystallogr. A. 1978. V. 34. N 6. P. 833-835. 9. Chabot В., Cenzual K., Parthe E. // Acta Crystallogr, B. 1980. V. 36 N 10. P. 2202-2205. ТВ. Добаткина
Mg-Ru, Mg-S, Mg-Sb 315 Mg-Ru. МАГНИЙ-РУТЕНИЙ Согласно приведенным в работе [Ш] сведениям, в жидком Mg растворяется при температуре 800 "С более 5,7 % (ат.) [20 % (по массе)] Ru. Л.Л. Рохлин Mg-S. МАГНИЙ-СЕРА В системе Mg-S образуется сульфид MgS со структурой типа NaCl (символ Пирсона cFS, пр. гр. Fmim) [X, Э, Ш). Значения параметра а кристаллической решетки MgS, полученные различными авторами, находятся в пределах 0,509...0,52034 нм [X, Э, Ш]. В работе \П] приводятся значения а = 0,51913 нм. При исследовании слоев MgS, осажденных из газовой фазы, наряду с фазой, имеющей структуру типа NaCl, наблюдали фазу с гексагональной структурой с параметрами а = 0,395 нм, с = = 0,641 нм [Ш]. Л.Л. Рохлин Mg-Sb. МАГНИЙ-СУРЬМА Впервые диаграмма состояния Mg-Sb была построена в работе [1]. Исследование проводили методом термического анализа. Было установлено существование соединения Mg3Sb2, которое с Mg и Sb образовывало две эвтектики. В работе [2] были уточнены данные термического анализа сплавов, обнаружено полиморфное превращение у фазы Mg3Sb2 при 930 °С и определена температура плавления высокотемпературной модификации pMg3Sb2, равная 1228 °С. На основании данных, в основном работы [2], а также с учетом результатов других исследований, в частности [3], в обзорной работе [X] приведена диаграмма состояния Mg-Sb, которая характеризуется наличием одного соединения Mg3Sb2, претерпевающего аллотропическое превращение. Высокотемпературная модификация плавится конгруэнтно и участвует в перитектическом и кататектическом превращениях с образованием низкотемпературной модификации ocMg3Sb2 (рис. 152 вставка). Низкотемпературная модификация образует две эвтектики при температурах 629 и 579 °С. На рис. 152 приведена диаграмма состояния Mg-Sb из обзорной работы [4]. При построении диаграммы Mg-Sb авторы работ [4], кроме
316 Mg-Sb Sb, % (по массе) 0 20 40 50 BO 70 80 90 39,0 33,5 НО «Л5 Sb,V.(am.) 500 0 10 20 JO <Ю 50 60 70 80 90 100 Мд Sb, % (am.) Sb Рис. 152. Mg-Sb данных работ [2, 3], использовали экспериментальные данные более поздних работ в которых была уточнена температура плавления соединения Mg3Sb? - 1245±5 °С [5] и определены его термодинамические свойства [6]. Нонвариантные реакции, проходящие в системе, указаны в табл. 145. Таблица 145. Нонвариантные реакции в системе Mg-Sb |4] Реакция Ж - (Mg) + aMg3Sb2 PMg3Sb2- aMg3Sb2+ Ж Ж + PMg3Sb2 - aMg3Sb2 Ж - aMg3Sb2 + (Sb) Содержание Sb фазах 11,5; -39,2; -45,6; 86,0. -0,0; -39,7; 40, 40, % (ат.) в -38,5 33,5 -40,07 100 Температура, °С 629 894 930±2 579
Mg-Sb, Mg-Sc 317 Растворимость Sb в (Mg) очень незначительная и составляет по данным микроскопического анализа менее 0,04 % (ат.) при температуре 550 °С и менее 0,02 % (ат.) при температуре вплоть до 500 °С [3]. Растворимость Mg в (Sb) не исследована. Кристаллическая структура соединений представлена в табл. 146. Таблица 146. Кристаллическая структура соединений системы Mg-Sb Соедине- Соединение PMgjSb, (xMg3Sb2 Прототип рМп2О3 La2O3 Символ Пирсона, пр. гр. с/80, 1аЪ hPS, РЪт] Параметры решетки, нм а 0,4582 0,4568 с 0,7244 0,7229 Источник [Х,4] [7] [4,8] Литература 1 Grube G. // Z. anorg. Chem. 1906. Bd. 49. N 1 S. 72-92. 2 Grube G., Bornhak R. //Z. Electrochem. 1934. Bd. 40. N 3. S. 140-142. 3. Jones W.R.D., Powell L. //J. Inst. Metal. 1941. V 67. N 6. P. 177-187 4. Nayeb-Hashemi A.A., Clark J.B. // Bull Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5 N 6. P 579-584. 5 Большаков К.А., Бульонков Н.А., Цирлин М.С. // Журнал неорганической химии. 1962 Т 7. N 9. С 2271-2272 6 Rao Y.K., Patil B.V. // Metall. Trans. 1971. V 2 N 7. P 1829-1835. 7 Zintl E., Husemann E.//Z Physik Chem. В 1933. Bd. 21 S 138-155. 8 Martinez-Ripoll M., Hasse A., Brauer G. // Acta Crystallogr. B. 1974. V. 30. N 8. P. 2006-2009. T.B. Добаткина Mg-Sc. МАГНИЙ-СКАНДИЙ Диаграмма состояния Mg-Sc (рис. 153) построена по результатам работ [1-4]. Она характеризуется со стороны Mg перитектическим превращением Ж + @Sc) ** (Mg), температура которого 706 "С принята согласно работе [1]. В другой работе [2] для температуры перитектическо- го превращения получено близкое значение 71015 "С. Концентрация Sc в жидкой фазе A2,3±0,5) % (ат.) также приводится по данным работы [1]. Растворимость Sc в (Mg), равная 15,9 % (ат.), указана на рис. 153 по данным работы [3], в которой она специально подробно исследовалась. Концентрация Sc в (PSc) - -18,57 % (ат.) принята по данным работы [2].
318 t, С 1500 то то то то woo 900 800 700. 650 600 500 wo 300 zoo Mg-Sc Sc, "/«(no массе) ) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 WO 03 Щ 1 ' 5/706, (Мд) Us, ztz 1 i у 48,5 \ у У у / Г" I Ж ^У у 1 у \ 1 MgSc \| 1 1 у' Г.) , У у 1 у (aSc 1 \ 1 \ 1 h 1 \ \ \ 1541" 1337° О 10 Z0 30 40 50 60 70 ВО 90 100 Мд Sc, % (am.) Sc Рис. 153. Mg-Sc В остальном диаграмма состояния Mg-Sc при концентрации до 60 % (ат.) Sc построена согласно работе [2]. При температурах ниже температур солидуса в системе имеют место два нонвариантных превращения перитектоидного и эвтектоидного типов, связанные с образованием фазы MgSc: (PSc) + (aSc) <¦* MgSc и (PSc) •*¦ (Mg) + MgSc. Соответствующие этим превращениям линии, согласно работе [2], проведены штриховыми, так как имелась некоторая неопределенность в оценке термических эффектов, отвечающих этим превращениям. Границы области MgSc, хотя и проведены в работе [2] сплошными линиями, но, по-видимому, являются приближенными, так как приведено слишком мало экспериментальных точек, по которым они построены. Диаграмма состояния Mg-Sc, экспериментально построенная в интервале концентраций 0...60 % (ат.) Sc авторами работы [2], хорошо экстраполируется до 100 % (ат.) Sc. Такого рода экстраполяция была
Mg-Sb, Mg-Se 319 проведена в работе [5] и показана на диаграмме штриховыми линиями. При этом учитывались имеющиеся сведения, что растворимость Mg в (aSc) более, чем 7 % (ат.) [6]. Растворимость Sc в (Mg) при отдельных температурах согласно данным работы [3] указана ниже: Температура, °С 706 600 500 400 300 Растворимость Sc: %(ат.) 15,9 13,2 11,1 9,1 7,4 % (по массе) 25,9 22,0 18,8 15,7 12,8 В работах [1,2] также была установлена значительная растворимость Sc в (Mg) до -18 % (ат.), но полученные ими результаты были приближен- приближенными. Фаза MgSc имеет структуру типа CsCl (символ Пирсона сР2, пр. гр. РтЗт) с параметрами решетки а = 0,3594 нм [2] и а = 0,3597 нм [4]. Литература 1. Комиссарова Л.Н., Покровский Б.И. // Журнал неорганической химии. 1964. Т. 9. N 10. С. 2277-2278. 2. Beaudry B.J., Daane A.H. // J. Less-Common Met. 1969. V. 18. N 3. P. 305-308. 3. Сввдерская З.А., Никитина Н.И. // Металловедение цветных металлов и сплавов: Сб. Статей. М.: Наука, 1972. С. 61-65. 4. Schob О., Parthe Е. // Acta Crystallogr. 1965. V. 19. N 2. P. 214-224. 5. Nayeb-Hashemi A.A., Clark J.B. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 6. ' P. 574-578, 599, 600. 6. Tsang T.W.E., Gschneidner, Jr., K.A., Schmidt F.A. // Phys. Reviews. 1980. V. B21. N 8. P. 3100-3109. Л.Л. Рохлин Mg-Se. МАГНИЙ-СЕЛЕН В сплавах системы Mg-Se образуется соединение MgSe, которое имеет кубическую структуру ranaNaCl (символ Пирсона cF8, пр. гр. Fm3m) с параметром решетки а = 0,5463B) нм [1]. Литература 1. Broch Е. // Z Phys. Chem. 1927. Bd. 127 No.5/6. P. 446-454. Т. В. Добаткина
320 Mg-Si Mg-Si. МАГНИЙ-КРЕМНИЙ Впервые диаграмма состояния Mg-Si была построена авторами работы [1] по результатам микроструктурного и термического анализов во всей области концентраций. В системе обнаружено одно промежуточ- промежуточное соединение Mg2Si, которое плавится конгруэнтно при температуре 1090-1102 "С. Оно участвует в двух нонвариантных эвтектических равновесиях: Ж »¦* (Mg) + Mg2Si при температуре 645 °С и Ж •* (Si) + Mg2Si при 950 °С. Дальнейшие исследования подтвердили указанный характер физико-химического взаимодействия в сплавах этой системы. По данным работы [2], соединение Mg2Si плавится при температуре 1070 "С, а эвтектика (Si) + Mg?Si кристаллизуется при температуре 920 "С. Согласно данным работы [3] эвтектика (Mg) + Mg2Si кристалли- кристаллизуется при температуре 637,6 "С. На основании критического обзора экспериментальных данных в справочнике [X] приведена диаграмма состояния, построенная в основном по данным работ [L, 3]. Более поздние исследования по уточнению положения линий ликвидуса и солидуса как экспериментальными методами [4,5], так и расчетными методами [6, 7], не внесли принципиальных изменений в предложенный ранее вид диаграммы состояния. На рис. 154 приведена диаграмма состояния Mg-Si, построенная авторами обзорной работы [6] на основании данных работ [3-5]. Si,'А (по массе) . .J 10 20 30 4-0 50 60 70 ВО 90 100 t, t> то 1300 1200 1100 1000 900 800 700 650° 600 т / / ll.W 1 / I С. i ЮР*' 637,5° \ 1 1 1 ж / s/ аз 1 / / / 9Ь5,б° (Si)- Рис. 0 Мд 154. 10 Mg-Si 70 30 4-0 50 Si, % SO (am) 70 80 90 100 Si
Mg-Si 32? Соединение Mg2Si плавится конгруэнтно при температуре 1085 "С, а эвтектические реакции с его участием протекают при температурах 637,6 и 945,6 "С. Концентрация Si, соответствующая эвтектическим точкам, составляет 1,16% (ат.) [3, 6] и 53 % (ат.) [6] соответственно. Растворимость Si в (Mg) очень мала и составляет по данным рентгенографического и микроскопического анализов менее 0,1 % (ат.) [8]. По данным измерения параметров решетки растворимость Si в Mg при температуре 600 "С составляет -0,003 (ат.) [3]. Растворимость Mg в (Si) также практически отсутствует. В работах [2,4] сообщается о возможном существовании соединения MgSi, которое предположительно образуется при термической диссоциа- диссоциации Mg2Si [2] и разлагается при температуре -805 °С [4]. Отмечается также существование метастабильной системы, включающей фазу Mg4Si, которая образует с (Mg) эвтектику при температуре 575 °С и содержании 2,34%(aT.)Si[6]. Соединение Mg2Si имеет кубическую структуру типа CaF2 (символ Пирсона cF\ 2, пр. гр. Fmlm) с параметром решетки а = 0,6351 нм [8], а = = 0,6347 нм [9], а = 0,6351 нм [10]. При давлении -2,5 ГПа и температуре выше 900 °С кубическая структура переходит в гексагональную структуру с параметрами решетки а = 0,720 нм, с = 0,812 нм [11]. Метастабильная гексагональная модификация может существовать при нормальном давлении и температуре. В работе [12] методами дифференциального термического анализа и измерения давления пара построены Р-Ти Р ~Х проекции Р - Т- X диаграммы состояния системы Mg-Si при содержании Si до 60 % (ат.). Литература I Vogel R.//Z Anorg. All Chem. 1909. Bd.6l S. 46-53. 2. Wohler L., Schliephake O.//Z. Anorg. All. Chem. 1926. Bd.151. S. 11-20. 3. RaynorG.V.//J Inst. Metal. 1940 V. 66. P. 403-426 4. Schurmann E., Fischer A. // Giessereiforschung. 1977 Bd.29. S. 111-113. 5. Gefficen R., Miller E. // Trans. AIME. 1968. V. 242. P 2323-2328. 6. Nayeb-Hashemi A.A., Clark J.B. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 6. P. 584-592 7. DornerP., KriegH., LukasHX. etal.//Calphad. I98l. V.5.N I.P. 41-55. 8. Klemm W., Westlinniiig H. // Z. Anorg. All. Chem. 1941. Bd.245. N 4. S. 365-380. 9. Большаков К.А., Бульоиков Н.А., Расторгуев Л.Н., Цирлнн М.С. // Журнал неорганической химии. 1963. Т. 8. N 12. С. 2703-2705. 10. RaynorG.V.//Science 1975 V 9. N 9. P. 430-431 11. Cannon P., Conlin E.T. // Science 1964. V. 145. N 3631. P. 487-489. 12. Глазов В.М., Павлова Л.М., Поярков К.Б. // Изв АН СССР. Неорганические материалы 1983 Т. 19 N 9. С. 1465-1469. Т. В. Добаткина
322 Mg-Sm Mg-Sm. МАГНИЙ-САМАРИЙ В системе Mg-Sm обнаружены соединения Mg41Sm5, Mg5Sm, Mg3Sm, Mg2Sm и MgSm [1-6]. Ранее в работе [7], где было проведено микроскопи- микроскопическое исследование сплавов, наиболее богатая Mg фаза была идентифи- идентифицирована как Mg6 2Sm [13,9% (ат.) Sm]. Рентгенографические исследова- исследования авторов работы [5] показали, что соединение с формулой Mg6 2Sm имеет кристаллическую решетку, соответствующую формуле Mg41Sm5. Поэтому приведенная на рис. 155 фаза, обозначенная как Mg41Sm5, расположена при содержании 13,9 % (ат.) Sm. Соединения Mg2Sm и MgSm плавятся конгруэнтно при температурах 750 и 800 °С соответственно. Соединение Mg4jSm5 образуется по перитектической реакции при температуре несколько превышающей температуру эвтектического превращения со стороны Mg. Соединения Mg3Sm и Mg2Sm также образуются по перитектическим реакциям при температурах 565 и 700 °С соответственно. Все соединения имеют очень fm,% (по массе) 0 2040 60 70 вО 85 90 95 100 200 0 t0 20 J0 40 50 60 70 ВО 90 WO Мд Sm, % (am.) Sm Рис. 155. Mg-Sm
Mg-Sm 323 узкие ряды гомогенности [6]. В работах [Ш, 4, 7] положение линий нонвариантных и моновариантных превращений в системе определено только со стороны Mg до -12 % (ат.) Sm и со стороны Sm до соединения MgSm. Авторами работы [6] диаграмма была изучена полностью. Приведенная на рис. 155 диаграмма состояния Mg-Sm построена по данным работ [4,7,8] со стороны Mg и по данным работы [6] в остальной области концентраций. Со стороны Mg имеет место эвтектическое превращение Ж •* (Mg) + + Mg4|Sm5 при температуре 532 °С согласно работе [8] и концентрации 9,4 % (ат.) Sm согласно работам [4, 7]. По другим данным температура кристаллизации эвтектики составила 530 °С [6] или 542 °С [4, 7], а концентрация Sm - 8 % (ат.) [6]. Эвтектическая реакция со стороны Sm Ж <¦* (ySm) + MgSm согласно работе [6] протекает при температуре 785 "С, концентрации 55 % (ат.) Sm. Твердый раствор на основе ySm при температуре 580 °С и концентрации 80 %(ат.) Sm эвтектоидно распадает- распадается на соединение MgSm и aSm [6]. Ранее, согласно данным справочника [Ш], температура эвтектоидной реакции была определена равной 612 "С и со стороны Sm было обнаружено перитектическое превращение при температуре 780 °С и концентрации твердого раствора на основе Sm, участвующего в этом превращении, 67,6 % (ат.) Sm. Однако более тщательные исследования работы [6] предпочтительнее. Растворимость Sm в (Mg) по данным работ [4, 8] при некоторых температурах указана ниже: Температура, "С 532 500 400 300 200 Растворимость Sm: % (ат.) : 0,84 0,72 0,30 0,13 0,063 % (по массе) 5,0 4,3 1,8 0,8 0,4 Кристаллическая структура соединений показана в табл. 147. Таблица 147. Кристаллическая структура соединений системы Mg-Sm Соедине- Соединение Mg4|Sm5 Mg5Sm Прототип Mg4lCe5 Mg5Gd Символ Пирсона, пр. гр. «/92, /4/т cF440, Параметры решетки, НМ а 1,477 1,480 2,246 с 1,032 1,036 Источник [5] [6] [6]
324 Mg—Sm, Mg-Sn Соедине- Соединение Mg3Sm MgjSm MgSm Прототип BiF3 MgCu2 CsCl Символ Пирсона, пр. гр. сЛ6, Fmim cF24, Fdim cPl, Pmim Параметры решетки, НМ a 0,7327 0,736 0,7371 0,8622 0,8639 0,3810 0,3845 0,3848 с III II III Источник [1] [2,9] [6] [1] [6] [1] [3] [6] Литература 1. Jandelli A. / The Pgysical Chemistry of Metallic Solutions and Intermetallic Compounds. Proceedings of a Symposium held at National Physical Laboratory on 4th, 5th and 6th June 1958. London. 1959. V. 1. Paper 3F. 11 p. 2. Buschow K.H.J. //J. Less-Common Met. 1976 V 44. N 1. P. 301-306. 3 Iandelli A., Palenzona A. // J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N 1. P. 1-6. 4. Рохлим Л Л. II Магниевые сплавы, содержащие редкоземельные металлы. М.: Наука, 1980. 192 с. 5. КинжибалоВ.В.,РохлииЛЛ., Абрукина И.П.//Изв. АН СССР. Металлы. 1985. N I. С. 204-205. 6. Saccone A., Delfino S., Borzone С, Ferro R. // J. Less-Common Met. 1989. V. 154. N 1. P. 47-60. 7. Рохлин ЛЛ.// Изв. АН СССР. Металлы 1979. N 4. С. 185-187. 8. Дриц М.Е., Рохлин ЛЛ., Сирченко Н.П. // Изв. ВУЗов. Цветная металлургия. 1983. N 6. С. 78-82. 9. Крипякевич П. I., Евдокименко В. I. // Bjchhk Л ьв1вського Университету iM. 1в.Фран- 1в.Франка. Сер. XiMi4Ha. 1969. N 11. С. 3-7 Л.Л- Рохлин Mg-Sn. МАГНИЙ-ОЛОВО Диаграмма состояния Mg-Sn, приведенная в справочнике [X], характеризуется наличием конгруэнтно плавящегося при температуре 778 "С соединения Mg2Sn, которое участвует в двух эвтектических нонвариантных равновесиях с (Mg) и (Sn) при температурах 561 и 200 "С соответственно. На рис. 156 приведена диаграмма состояния Mg-Sn, построенная в работе [1], авторы которой, кроме данных работ, приведенных в справочнике [X], использовали также результаты более поздних исследований [2-5]. Согласно уточненным данным [2],
ь 700\ 600\ 500 МО 300 200 100 ' 20 4050 р35 Ж if) Mg-Sn 325 Sn, % (no массе) 60 70 80 85 SO 95 WO ПОХ > -> l \ I Ч 4 203, ч \ 5±0,3 i ч \ в 7° /0 f0 J0 40 50 60 70 80 30 WO Mff Sn,'/-(am) Sn Рис. 156. Mg-Sn соединение Mg2Sn плавится при температуре 770,5 °C и участвует в двух эвтектических превращениях Ж •* (Mg) + Mg2Sn иЖ- Mg2Sn + (Sn) при температурах 561,2 и 203,5 °С соответственно. Чистота исходных материалов, используемых в работе [2], составляла 99,99 % (по массе) Mg и 99,999 % (по массе) Sn. Растворимость Sn и Mg определена в целом ряде работ. В справочнике [X] при построении диаграммы состояния использовали данные работы [6], полученные методом измерения электросопротивления. Авторы обзорной работы [1] отдают предпочтение данным микроструктурного анализа, полученным в работе [7], которые хорошо согласуются с данными работы [6]. Согласно данным работы [7], максимальная растворимость Sn в (Mg) при эвтектической температуре составляет 3,35 % (ат.). С понижением температуры растворимость Sn уменьшается и при температуре 300 °С составляет 0,374 % (ат.) [7]. Растворимость Mg в (Sn) точно не определена и по данным изучения рекристаллизации и твердости составляет 0,1-0,2 % (ат.) при температуре 200 "С и около 0,1 % (ат.) при температуре 160 °С [X]. Соединение Mg2Sn имеет структуру типа CaF2 (символ Пирсона cF\ 2, пр. гр. Fmbm) с параметром решетки а = 0,677-0,676 нм [X], а = = 0,67625 нм [8], а - 0,67638 нм [9]. При увеличении температуры от 600
326 Mg-Sn, Mg-Sr до 1200 "С и давления от 2,5 до 5,5 ГПа, кубическая структура фазы Mg2Sn переходит в гексагональную [10]. В работе [11] подтверждается, что в области температур 25-1000 "С и давлении до 10 ГПа происходит переход кубической структуры фазы Mg2Sn в гексагональную. В быстроохлажденных сплавах системы Mg-Sn образуются метастабиль- ные фазы, сведения о которых обобщены в работе [1]. Литература 1. Nayeb-Hashemi A.A., Clark J.B. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 5. P. 486-489. 2. Steiner A., Miller E., Komarek K.L. //Trans. AIME. 1964. V. 230. P. 1361-1367. 3 Nayak A.K., Oelsen W. //Trans. Indian. Inst. Met. 1968. P. 15-20. 4. Nayak A.K., Oelsen W. // Trans. Indian. Inst. Met. 1969. P. 53-58. 5. Ellmer J., Hall K.E., Kamphefner R.W. et al. // Met. Trans. 1973. V. 4. N 3. P. 889-891. 6. Vosskuhler H. // Metallwirtschaft. 1941. Bd.20. S. 805-808. 7. Raynor G.V. // J. Inst. Metals. 1940. V. 66. P. 403-426. 8. EldridgeJ.M., Miller E., Komarek K.L. //Trans. AIME. 1966. V. 236. P. 114-121. 9. Skeleton E.F., Lin S.T., Rothber CM. // Acta Crystallogr. A. 1974. V. 30. P. 39-43. 10. Cannon P., Conlin E.T. // Science. 1964. V. 145. P. 487-489. 11. ДюжеваТ.И.,КабалкниаC.C.,ВерещагинЛ.Ф.//Кристаллография. 1972.Т. 17.N4. С. 804-811. Т. В. Добаткина Mg-Sr. МАГНИЙ-СТРОНЦИЙ Диаграмма состояния, построенная в справочнике [X], в дальнейшем была уточнена в работах [1-6]. На рис. 157 приведена диаграмма состояния Mg-Sr, построенная авторами обзорной работы [7] в результате критического рассмотрения имеющегося экспериментального материала. Линия ликвидуса проведена согласно данным справочника [X], температуры и характер нонвариан- тных равновесий в работе [7] указаны на основании данных дифференци- дифференциального термического анализа. Составы образующихся соединений указаны на рис. 157 в соответствии с результатами более поздних, чем в работе [X], исследований, которые позволили уточнить стехиометричес- кие составы фаз Mg17Sr [1, 4] и Mg3gSr9 [9], ранее обозначаемые как Mg9Sr и Mg4Sr соответственно. Существование соединения Mg3Sr [X] подтверждено не было. В сплавах системы Mg-Sr образуются соединения Mg17Sr2, Mg38Sr9, Mg23Sr6, Mg2Sr. Соединения Mg17Sr2 и Mg2Sr плавятся конгруэнтно при температурах 606 и 680 "С, соединения Mg23Sr6 и Mg38Sr9 образуются по перитектической и перитектоидной реакциям.
327 Sr, % (по массе) 0101030 W 50 60 70 80 JOB 0 Mg Рис. 157. 10 Mg-Sr 20 JO 40 50 Sr, % 60 (am.) 70 80 SO WO Sr Характер образования соединений Mg23Sr6 и Mg38Sr9 требует по мнению авторов работы [7] окончательного установления. Нонвариантные равновесия, проходящие в системе, указаны в табл. 148. Т а б л и и а 148. Нонвариантные реакции в системе Mg-Sr |7J Реакция Ж + Mg2Sr - Mg23Sr6 Mgl7Sr2+ MgjjSr,,- Mg38Sr9 Ж - (Mg) + Mgl7Sr2 Ж - Mg,7Sr2 + Mg23Sr6 Ж - Mg2Sr + (aSr) Содержание Sr, % (ат.), в фазах 19,36; 33,33; 20,69 1O',53; 20,6, 19,15 5,9; 0,03; 10,53 15,1; 10,53; 20,69 70; 33,33; 93,7 Температура, 'С 603 592 585 599 426
328 Mg-Sr Согласно данным термического и микроструктурного анализов растворимость Sr в (Mg) очень незначительна и равна -0,03 % (ат.) по данным работы [X] либо 0,1% (ат.) согласно работе [7] при эвтектической температуре. Максимальная растворимость Mg в (Sr) составляет около 14,5 % (ат.) [X] или около 6,3 % (ат.) [7]. По мнению авторов работы [7], эти значения являются слишком высокими, так как растворимость Mg в Са и Ва незначительна. На представленной диаграмме показана растворимость Mg в (Sr), равная 6,3 % (ат.), но как предположительная. Кристаллическая структура фаз указана в табл. 149. Таблица 149 Кристаллическая структура фаз системы Mg-Sr Соедине- Соединение Mg|7Sr2 Mg38Sr9 Mg23Sr6 Mg2Sr Прототип N.l7Th2 Mg38Sr9 Mn23Th6 MgZn2 Символ Пирсона, пр гр Л.Р38, РЬ-Jmmc Л«4, Р6ъ1ттс сЛ16, Fmim hPll, Pb^lmmt Параметры решетки, нм а 1,0533G) 1,0535E) 1,0530 1,0511 1,0500 1,491 1,4914A5) 1,5000 0,6475 с 1,0341G) 1,0356E) 1,0408 2,8362 2,8251 1,043 Источник ш |4] 15] |3] |6] [2] [3] [5] [5] В работе [8] получено соединение Mg5 2Sr, имеющее согласно данным рентгеновского анализа кристаллическую структуру типа Mg5 2Eu (пр. гр. Pd^lmmc) с параметрами решетки а = 1,0463 нм, с = 1,0834 нм. Литература 1 Гладышевский Е.И., Крипякевич П.И., Теслюк М.Ю. и др // Кристаллография 1961 Т 6 N 2 С 267-268 2 Гладышевский Е.И., Крипякевич П.И., Кузьма Ю.Б., Теслюк М.Ю. // Кристалло- Кристаллография 1961 Т 6 N 5 С 769-770 3 Wang F.E., Kanda F.A., Miskell C.F., King A.J. // Acta Crystallogr 1965 V 18 N1 P 24-31 4 Kanda F.A., Carter W.S.//J Less-Common Met 1973 V 32 N 1 P 97-102 5 Махмудов М.М., Бодак О.И., Вахобов А.В., Джураев Т.Д. // Изв АН СССР Металлы 1981 N6 С 216-220 6 Merlo F., Fornasini M.L. // Acta Crystallogr В 1982 V 38 N 6 P 1797-1798
Mg-Sr, Mg-ТЬ 329 7 Nayeb-Hashemi A.A., Clark J.B. // Bull Alloy Phase Diagrams 1986 V 7 N 2 P 149-156 8 Erassme J., Brauers Т., Lueken H. // J Less-Common Met 1988 V 137 N 1/2 P 155-161 ТВ Добаткина Mg-Tb. МАГНИЙ-ТЕРБИЙ В системе Mg-Tb рентгенографическим методом установлено четыре соединения: Mg24Tb5, Mg3Tb, Mg2Tb, MgTb [1-6]. Фазовые превращения в системе изучались при этом лишь со стороны ТЬ, приблизительно до его ближайшего соединения. Диаграмма состояния (рис. 158) построена со стороны Mg по данным работ [7, 8] и со стороны ТЬ по данным авторов работы [1]. Со стороны Mg в системе имеет место эвтектическое превращение Ж •* (Mg) + + Mg24Tb5 при температуре 559 °С и содержании ТЬ 9,6 % (ат.) [41 % (по массе)] [7, 8] При построении диаграммы состояния со стороны ТЬ t;c 1300 1200 HDD WOO 900 800 WO 650 600 500 WO 300 200 ть, % (no массе) О 10 W50 60 70 80 85 90 95 toe 11! 1 Ж 1 '— к 1 А е 1 1 ft: Т т --< t 1 а 1 к 4 / / / 695" 1 / AfiTb) J 7 / 'A /i ' I i i i \ \ (aTb)-^ \ \ \ 1289' Рис. 0 10 Mg 158. Mg-Tb 20 SO Tb, 50 60 '/.(am.) 10 80 SO 100 Tb
330 Mg-Tb принималось, что соединение MgTb образуется по перитектической реакции из жидкой фазы и твердого раствора на основе высокотемпера- высокотемпературной модификации ТЬ (рТЬ) [1]. Температура перитектического превращения согласно работе [1] равна 857 "С. Твердый раствор (рТЬ) эвтектоидно распадается на твердый раствор (аТЬ) и MgTb при температуре 695 °С [1]. Растворимость ТЬ в (Mg) при отдельных температурах, исследованная авторами работы [7], приведена ниже: Температура, °С 559 Растворимость ТЬ: %(ат.) 4,61 % (по массе) 24 540 500 400 300 4,31 22,8 3,91 21 2,98 16,7 2,08 12,2 200 1,49 9,0 Кристаллическая структура фаз приведена в табл. 150. Таблица 150. Кристаллическая структура фаз системы Mg-Tb Соедине- Соединение Mg24Tb5 MgjTb Mg2Tb MgTb Прототип Ti5Re24 BiF3 MgZn2 CsCl Символ Пирсона, пр. rp. с/..., /43m cF16, Fniim hPll, РЬт/штс cP2, РтЪт Параметры решетки, нм а 1,1283 0,732 0,7296 0,609 0,3796 0,3784 с - - - 0,981 - - Источник [6] [2] [2,3] [1,51 [6] Литература 1. Miller A.E., DaaneA.H.// Trans. A1ME. 1964. V. 230 N 4. P. 568-572. 2. Крнпякевнч П.И., Евдокимеико В.И. // Вопросы теории и применения редкоземель- редкоземельных металлов. М.: Наука, 1964. С. 146-148. 3. Крнпякевнч П.И., Евдокимеико В.И., Залуцкий И.И. // Доповш АН УРСР. 1964. N 5. С. 766-767. 4 Крипякевнч П.И., Ёвдокнменко В.И., Гладышевскнй Е.И. // Кристаллография. 1964. Т. 9. N 3. С. 410-411. 5 Iandelli A., Palenzona А. // J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N 1. P. 1-6. 6. Krypiakewylsch P.I., Evdokimenko V.I. // Z. Anorg. All. Chem. 1967. B.355. N 1/2. S. 104-112. 7 Дриц М.Е., Рохлин ЛЛ., Падежнова Е.М., Гузей Л.С. // Металловедение и термическая обработка металлов. 1978. N 9. С. 70-73 8. Рохлни ЛЛ.//Магниевые сплавы, содержащиередкоземельныеметаллы. М.: Наука, 1980. 192 с. 9 Buschow K.H.J. // J. Less-Common Met. 1976. V 44 N 1. Р 301-306. Л.Л. Рохлин
Mg-Te, Mg-Th 331 Mg-Te. МАГНИЙ-ТЕЛЛУР Диаграмма состояния Mg-Te не построена. В работе [1] обобщены литературные данные по системе Mg—Те. В системе Mg—Те обнаружено существование двух соединений MgTe [2-4] и MgTe2 [4, 5]. Оба соедине- соединения имеют узкие области гомогенности [4]. По данным авторов работы [6] равновесие в области, богатой Mg, по-видимому, имеет эвтектический характер. Растворимость Те в (Mg) [6] и Mg в (Те) [4] согласно рентгенов- рентгеновским данным очень мала. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 151. Таблица 151. Кристаллическая структура соединений системы Mg-Te Соедине- Соединение MgTe MgTe2 Прототип ZnS (вюриит) FeS2 (пирит) Символ Пирсона, пр. гр. А/Ч РЬътс сР 12, Pal Параметры решетки, нм а 0,452B) 0,453A) 0,7025B) с 0,733D) 0,738B) Источник [2] [3] [5] Литература 1. Nayeb-Hashemi A.A., Clark J.B. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 3. P. 244-245. 2. Zachariasen W. // Z. Phys. Chem. 1927. Bd. 128. N 6. S. 417-420. 3. Klemm W., Wahl K. IIZ. Anorg. All. Chem. 1951. Bd. 266. N 6. S. 289-292. 4. Yanagisawa S., Tashiro M., Anzai S. // Trans. Jpn. Inst. Metals. 1968. V. 9. N 2. P. 144-145. 5. YanagisawaS., Tashiro M., AnzaiS. // J. Inorg. Nucl. Chem. 1969. V. 31. N 4. P. 943-946. 6. Busk R.S. //Trans. AIME. 1950. V. 188. P. 1460-1464. T.B. Добаткшш Mg-Th. МАГНИЙ-ТОРИЙ Опубликованные данные по исследованию сплавов системы Mg-Th противоречивы в отношении количества и составов интерметаллических фаз. В справочнике [X] имеются указания о наличии интерметаллидов Mg2Th и Mg3Th. Однако в работе [1], проведенной с использованием термического и рентгенографического анализов было подтверждено существование только одного соединения Mg2Th, имеющего к тому же по данным этой работы между температурами 700 и 800 °С полиморфное
332 Mg-Th t,c 800 850° КПП йЛП 700 \ 10 3040 11 II ж Г^ ' 5Ь 1 Ш9 7,05 0 Mg Рнс. 159. Mg-Th Th, 60 (- . -J—77Z 40,6 $$7' %(по массе) 70 80 -812' 10 20 JO Th, % (am.) превращение. В работе [2] также было найдено только одно соединение, но другого состава, Mg5Th, которое образуется по перитектической реакции при температуре 772 °С. В работе [3] рентгеновским исследова- исследованием была установлена формула ближайшего к Mg соединения - М||2зТпб- В работах [2,4] указано также на существование эвтектической реакции со стороны Mg при температуре 582 °С [2], либо 580 "С [4] и концентрации 7,05 % (ат.) Th [2], либо 6,5 % (ат.) Th [4]. В соответствии с критической оценкой всех ранее полученных результатов в работе [5] построена диаграмма состояния Mg-Th, при этом предположительно указано ее строение при концентрациях Th более высоких, чем те, которые исследовались экспериментально, а именно, от соединения Mg2Th до Th. Строение этой части диаграммы вызывает сомнение, так как в работе [5] предполагается, что в этой области концентраций никаких соединений не образуется. Однако образование соединений нельзя исключать, так как для систем Mg с редкоземельными металлами, с которыми у Th имеются общие черты, характерно образование большого числа соединений. Представленная на рис. 159 диаграмма состояния построена с учетом вышеперечисленных работ до концентрации -34 % (ат.) Th. При
Mg-Th 333 концентрациях 0-20 % (ат.) Th диаграмма построена по данным работ [2], результаты которой хорошо согласуются с результатами работы [4], но первая работа выполнена в большем объеме. Формула ближайшего к Mg соединения Mg23Th6 получена по результатам рентгенографическо- рентгенографического исследования [3]. При концентрациях-20-34 % (ат.) Th диаграмма построена по данным работы [5]. Согласно представленной диаграмме соединение Mg2Th образуется по перитектической реакции при температуре -812 °С. При температуре -750 "С имеет место полиморфное превращение соединения Mg2Th. Соединение Mg23Th6 образуется также по перитектической реакции Ж + Mg2Th «* Mg23Th6 при температуре 772 "С и концентрации Th в жидкой фазе -10,6 % (ат.). Установлена ограниченная растворимость Th в (Mg), уменьшающаяся с понижением температуры. Максимальная растворимость Th в (Mg) при эвтектической температуре составила 0,49 % (ат.) [4,5 % (по массе)] [2] и 0,55 % (ат.) [5 % (по массе)] [4]. При температуре 300 "С она составляет 0,07 % (ат.) [0,7 % (по массе)] [2]. Кристаллическая структура соединений указана в табл. 152. Таблица 152 Кристаллическая структура соедниеиий системы Mg-Th Соединение Mg23Th6 Mg2Th(BT) Mg2Th(HT) Прототип Mg23Th6 MgCu2 MgNi, Символ Пирсона, пр гр. сЛ16, Fmim lFU, Fdlm hPU, РЬ-jmmc Параметры решетки, нм а 1,427 0,8570 0,6086 с - - 1,964 Источник [2,3] [1] [1] Литература 1 Peterson D.T., Diliak P.F., Void C.L. // ActaCrystallogr. 1956. V. 9. N 12. P. 1036-1037. 2 Yamamoto A.S., Rostoker W. // Trans. ASM. 1958 V. 50 P. 1090. 3 Гладышевскнй Е.И., Крнпякевнч tl.H., Кузьма Ю.Б., Теслюк М.Ю. // Кристалло- Кристаллография 1961. V 6. N 5. Р. 769-770. 4 Дрнц М.Е., Мальцев М.В., Падежиова Е.М., Свидерская З.А. // Изв. АН СССР Отделение технических наук 1958. №8 С. 93-96. 5 Nayeb-Hashemi A.A., Clark З.Ъ.П Bull. Alloy Phase Diagrams 1984 V 5.N 1 P. 43-48 Г И. Терехов, Л.Л. Рохлин
334 Mg-Ti Mg-Ti. МАГНИЙ-ТИТАН Сплавы системы Mg-Ti исследованы в работах [1-5], в которых в основном изучалась растворимость Ti в жидком и твердом Mg. Существования соединений в изученной системе не обнаружено. На основании результатов исследования растворимости Ti в жидком Mg авторы работы [5] сообщают о существовании перитектического превращения при температуре 650 °С, атакже предполагают существова- существование нонвариантного превращения при температуре 865 °С, связанного с переходом pTi в aTi. Исследование сплавов системы Mg-Ti в работе [5] проводили методами химического, термического и рентгеновского анализов с использованием Mg чистотой 99,99 % (по массе) и Ti - 99,92 % (по массе). Ранее о существовании перитектического превращения при температуре 890 °С Ж + (pTi)" (aTi) с концентрацией Mg в жидкой фазе - 99,7 % (ат.), в (PTi) - 0,3 % (ат.) и в (aTi) - 0,36 % (ат.) сообщалось в работе [4]. Данные, полученные в работе [3], фактически характеризуют фазовые взаимодействия в системе Mg-Ti-O, происходящие вследствие присутствия в исследованных сплавах кислорода. На рис. 160 приведена диаграмма состояния системы Mg-Ti согласно работе [6], в которой эта диаграмма была рассчитана по эксперименталь- экспериментальным данным, полученным в работах [1, 3, 5]. В сплавах системы предполагается существование двух нонвариантных превращений: перитектического типа Ж + (aTi) ^ (Mg) при температуре 651 °С и кататектического типа (pTi) ^ (aTi) + Ж при температуре 865 °С с концентрацией Mg в жидкой фазе - 99,986 % (ат.), в (pTi) - -2,4 % (ат.), T6 Мд, % (по массе) 10 20 30 40 50 60 70 80 SO 100 88t 800 В00 I 1 T ¦Mix? l-d 1 V 1 ' 1 ' -865' -6. Ц' \ i 1 i 0 f Ж'" Чду* 650° О 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Ti Мд,'/о(ат.) Мд Рис. 160. Mg-Ti
Mg-Ti, Mg-Tl 335 0,433 0,85 [4] 0,152 0,30 0,086 0,17 [4] 0,009 0,018 [5] 0,006 0,012 [5] Растворимость Ti в жидком Mg указана ниже: Температура, 'С 1500 1200 900 700 650 Растворимость Ti: % (ат.) 0,528 % (по массе) 1,035 Источник [5] РаствориMOCTbTi в (Mg) изменяется от 0,096 % (ат.) [0,19 % (по массе)] при температуре 650 °С до 0,041 % (ат.) [0,08 % (по массе)] при температу- температуре 350 °С [4]. Растворимость Mg в (Ti) согласно работе [4] приведена ниже: Температура, °С 1100 900 700 Растворимость Mg: %(ат.) 1,331 0,590 0,138 % (по массе) 0,68 0,3 0,07 Литература 1. Aust K.T., Pidgeon L.M. // Trans. AIM E. 1949. V. 185. P. 585-587. 2. Eisenreich H. // Metall. 1953. V. 7. N 23/24. P. 1003-1006. 3. FredricksonJ.W.//J. Metals. 1955. V. 7. N 2. P. 368. 4. Obinata I., Takenchi Y., Kawanishi R. // Metall. 1959. V. 13. N 5. P. 392-397. 5. Fincher L.C., Desy D.H. // Trans. AIME. 1968. V. 242. N 10. P. 2069-2073. 6. Murray J.L. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 3. P. 245-247. Т. В. Добаткина Mg-Tl. МАГНИЙ-ТАЛЛИЙ Достаточно полный обзор исследований диаграммы состояния Mg-Tl приведен в справочнике [X]. Диаграмма состояния (рис. 161) характеризу- характеризуется значительной по протяженности областью (Mg) и образованием трех промежуточных фаз: Mg5Tl2, Mg2Tl и MgTl. Фазы Mg5Tl2 и MgTl плавятся конгруэнтно соответственно при температурах 413 и 358 °С. Фаза Mg2Tl образуется по перитектической реакции при температуре 392 "С. От ранее принимавшихся для соединений формул MggTI3 (ближайшего к Mg) и Mg3Tl2 по мнению авторов справочника [X] следует отказаться. Приведенная в справочнике [М], обобщенная согласно данным авторов работы [X] диаграмма состояния находится в хорошем соответствии с диаграммой, показанной на рис. 161. Нонвариантные реакции, имеющие место в системе, указаны в табл. 153.
336 Mg-Tl 0 t:c 600 500 400 300 200 WO 40 60 \ \ 1 \ \40. 7 / \ 1 Ti, % (no массе) 80 90 95 WO К ~W- * 1 кяд. 353* 1 П,5 1 i ?» 58° s \ W3° 160° \ Ж /> H у 304° 230° 0 W W 30 40 50 60 70 80 SO WO Mg Tl,%(am.) Tl Phc. 161. Mg-Tl Таблица 153. Нонвариантные реакции в системе Mg-Tl Реакция 5K + Mg5Tl2-Mg2Tl Ж - (Mg) + Mg5Tl2 Ж - Mg2Tl + MgTl Ж - MgTl + (PT1) (PTl)-MgTl + (aTl) Содержание Mg, % (ат.), в фазах 34,26; 25,9; 25; 42,5; -80; 80; -95; 28,57; 28,57; 15,4; 15,4; 33,3; 50; 50; 50; 33,3 . 33,3 28,57 28,57 50 -95 -95,17 -97 Температура, -с 392 405 353 203 160 Источник [X] IM] [X] [Ml [Х,М] [X] [М] [Х.М1
Mg-Tl, Mg-Tm 337 Растворимость Т1 в (Mg) при отдельных температурах согласно работе [X] показана ниже: Температура, °С 405 300 200 Растворимость Т1: %(ат) 15,4 10,9 7,3 % (по массе) 60,5 50,7 39,8 Кристаллическая структура фаз приведена в табл. 154. Таблица 154. Кристаллическая структура фаз системы Mg-Tl Соедине- Соединение Mg5Tl2 Mg2Tl MgTl Прототип Mg5Ga2 Fe2P CsCl Символ Пирсона, пр. гр. о/28, Ibem ИР9, Р62т cPl, Pmlm Параметры решетки, нм и - 0,8121 0,3635 с - 0,7352 - Источник [X] [Х,М] [X] Л.Л. Рохлин Mg-Tm. МАГНИЙ-ТУЛИЙ Диаграмма состояния Mg-Tm приведена на рис. 162 в основном по данным работ [1-5]. В системе Mg-Tm образуются три соединения: Mg24Tm5, Mg2Tm и MgTm [1-3]. Формулы соединений установлены в этих работах на основании рентгенографических исследований. Со стороны Mg в системе протекает эвтектическое превращение Ж ^ (Mg) + Mg24Tm5 при температуре 592 °С и концентрации 10,9 % (ат.) [46 % (по массе)] Тт [4, 5]. Наличие термических эффектов и характер микроструктуры сплавов указывали также на наличие эвтектоидного превращения в этой части системы при температуре 571 °С [4, 5]. Со стороны Тт в системе установлено перитектическое превращение при температуре 761 "Си эвтектоидное превращение при температуре 671 °С [3]. При перитектическом превращении образуется соединение MgTm. Эвтектоидное превращение авторы работы [3] связывают с
338 Mg-Tm 1500 то 1300 1200 1100 1000 900 800 я О 30 50 60 70 Тт, % (по массе) 80 SO S5 1 ж 1 ¦ 1 Mgzjms J 7 i 1 1 Mg2Tm MgTm 1 ~1 i L / / 1—7B\ / / • 671° 1 / i л t / 1 ft \l M 1 1 1 1 r-/ ¦ 1 / 1 rTm)- \ \ \ \ \ \ 100 1545" 600 500 WO 300 200 0 10 20 30 W 50 60 70 80 90 100 Mg Tm, % (am.) Tm Рис. 162. Mg-Tm наличием полиморфизма у Тт. Согласно данным работы [6], полимор- полиморфное превращение в Тт не существует. Поэтому строение в части диаграммы, примыкающей к Тт, будет другим. Возможный вариант этой части диаграммы Mg-Tm показан на рис. 162. Растворимость Тт в (Mg) при различных температурах, полученная в работах [4, 5], указана ниже: Температура, °С 571 540 500 400 300 Растворимость Тт: % (ат.) ' 6,26 5,74 5,19 3,85 2,98 %(по массе) 31,8 29,8 27,5 27,1 17,6 Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 155.
Mg-Tm, Mg-U 339 Таблица 155. Кристаллическая структура соединений системы Mg-Tm Соедине- Соединение Mg24Tm5 Mg2Tm MgTm Прототип Ti5Re24 MgZn2 CsCl Символ Пирсона, пр.гр. -, /43m Л/>12, РЬъ!ттс cPl, РтЪт Параметры решетки, нм а 1,1208 0,597 0,3707 0,3744 0,3749 с - 0,974 - Источник [1] [2] [1] [7] [3] Литература 1. Крипякевич П.И., Евдокименко В.И., Гладышевскнй Е.И. // Кристаллография. 1964. Т. 9. N 3. С. 410-411. 2. Krypiaketvytsch P.I., Evdokimenko V.I. // Z. Anorg. All. Chera. 1967. B.355 N 1/2. S. 104-112. 3. Miller A.E., Daane A.H. // Trans. AIME. 1964. V. 230. N 4. P. 568-572. 4. Рохлин Л.Л. // Изв. АН СССР. Металлы. 1977. N 1. С. 181-183. 5. Рохлии Л.Л. // Магниевые сплавы, содержащие редкоземельные металлы. М.: Наука, 1980. С. 192. 6. Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Amsterdam, New York, Oxford, Tokyo: North-Holland Physics Publishing Co., 1986. V. 8. Chap.54. P. 1-161. 7. Iandelli A., Palenzona A. // J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N 1. P. 1-6. Л.Л. Рохлин Mg-U. МАГНИЙ-УРАН. Представленная на рис. 163 диаграмма состояния Mg-U была построена в работе [1] для давления 0,3 МПа по результатам химическо- химического, термического, микроскопического и рентгеновского анализов. В связи с высокой упругостью паров Mg и высокой реакционной способностью Mg и U нагрев металлов с целью изучения их взаимодействия проводился в атмосфере Аг при давлении 0,3-0,4 МПа. В системе соединения между компонентами не образуются, установле- установлена очень ограниченная растворимость компонентов друг в друге как в твердом, так и жидком состоянии. Температура монотектического превращения Ж2 •* Ж, + (yU) составляет 1135 °С и практически совпадает с температурой плавления U. При температуре 653 °С протекает перитектическое превращение Ж + (aU) «* (Mg). При температуре,
340 Mg-U Mg-V ±л 1000 800 6ЬО 600 zoo U,'/. 1 506070 80 1 ' _я *(A i i 1 X+(j5b \+ (aU) w Ж (no SO i ¦fir< массе) 95 1) Mf+Mt (r" {fiUt 'аи) fffl —»- 1135' 776° 668 О 10 Z0 JO 4-0 50 SO 70 80 90 100 мд U,%fam) U Рис 163 Mg-U несколько превышающей температуру монотектического превращения, растворимость U в жидком Mg составляет 0,014 % (ат) [0,14 % (по массе)], а растворимость Mg в жидком U - 0,04 % (ат) [0,004 % (по массе)] Растворимость U в Mg согласно работе [1] уменьшается с 0,005 % (ат) [0,05 % (по массе)] при температуре 675 "С до 0,00005 % (ат) [0,0005 % (по массе)] при 650 °С Согласно сведениям, приводимым в справочнике [Э], растворимость U в Mg составляет 0,017 % (ат) [0,17 % (по массе)] при температуре 1132 °С и 0,0002 % (ат ) [0,002 % (по массе)] при 650 °С Литература 1 ChioMiP,TracyGA,WilheimHA Hi Metals A1ME 1956 V 8 N 5 Sec 2 P 562-567 Л Л Рохлин Mg-V. МАГНИЙ-ВАНАДИЙ Авторами работы [1] установлено, что Mg и V практически не сплавляются, и в системе наблюдается несмешиваемость в жидком и твердом состоянии Температура плавления V, согласно работе [1], равна
Mg-V Mg-W 341 3000 2500 WOO 1500m wso' WOO 650" 500 V, %(/io массе) 0 10 20 30 40 SO 60 70 SO 90 WO 1 II 1 Газ +(мд) i — - i 11 Газ*Ж Газ-* Ж* ——| (V) — — Г" - (vh- JW mo" 20 JO 40 50 60 70 80 90 100 V 0 fO Mff Рис 164. Mg-V 1885 "С, а температура монотектического равновесия - 1860 °C В справочнике [М] приведена обобщенная на основании данных работы [1] диаграмма состояния Mg-V при давлении 0,1 МПа и с принятой по стандартным данным температурой плавления V, равной 1910 °С, и с корректированной температурой монотектического равновесия (рис 164) В жидком Mg растворимость V при температуре 950 °С равна 0,14 % (ат) [0,3 % (по массе)] и понижается до 0,03 % (ат) [0,06 % (по массе)] при температуре 650 °С [1] Растворимость Mg в (V) при температуре 1860 °С определена равной 0,06-0,08 % (ат) [0,03-0,04 % (по массе)], а при 20 "С она составляет 0,02 % (ат) [0,01 % (по массе)] [1] Литература 1 Савицкий Е.М., Барои В.В., Ефимов Ю.В., Бычкова М.И. // Металлургия металловедение физико-химические методы исследования Сб статей М Изд-во АН СССР 1963 Вып 14 С 139-146 Л Л Рохлин Mg-W. МАГНИЙ-ВОЛЬФРАМ Диаграмма состояния системы не построена Mg практически не взаимодействует с W, по крайней мере, при температурах до 1000 °С [1-3] На основании незначительного изменения параметров решетки а - 0,320880 нм, с = 0,520992 нм для Mg до а = 0,320971 нм,
342 Mg-W, Mg-Y с - 0,520970 нм для Mg, в который вводился W, делается вывод о чрезвычайно малой растворимости W в Mg [4]. Литература 1. Kremer D. //Abh. Inst. Metallhiittenwes. Elektrometall. Tech. Hochsch. Aachen. 1916 Bd. 1. S 8-9. 2. Sauerwald F. // Z. Anorg. All. Chem. 1949. Bd. 258. H. 3-5. S. 296-300. 3. Raub E., Plate W. // Z. Metallkunde. 1951. Bd. 42. N 3. S. 76-82. 4. Busk R.S. III. Metals. AIME. 1950. V. 2. N 12. P. 1460-1464. КБ. Поварова Mg-Y. МАГНИЙ-ИТТРИЙ Диаграмма состояния Mg-Y (рис. 165) исследована в работах [1-8]. Для системы характерно образование нескольких соединений. Первона- Первоначально приписываемые формулы соединениям Mg,7Y3, Mg5Y2, Mg3Y t'c 1500 1400 1300 /ZOO 1100 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 Y, % (по массе) О го 40 50 60 70 80 too 1 650'- $565 I I 1 \ Ж /. *\ || ( 620' I i 7Л0* 1 J 1 1 1 1 | 1 1 * / W 773 / X / i f 68,9 / n 1 I i i 1 1 (aY) \ I 1 \ 1 1 1 1522 Рис. 0 10 Mg 165. Mg-Y 20 30 40 Y, % 50 (am) SO 70 80 90 too Y
Mg-Y 343 [1,2] при последующих исследованиях не подтвердились. В соответствии с более поздними рентгенографическими исследованиями в работах [4-7] соединениям, образующимся в сплавах, были приписаны формулы: е - Mg24Y5, б- Mg2Y, y - MgY. Эти соединения образуются по перитектичес- ким реакциям Ж + Mg2Y - Mg24Y5, Ж + MgY ^ Mg2Y и Ж + QJY) ^ MgY при температурах 620 °С [8], 780 и 935 "С [1] соответственно. Для фаз ей у, отожженных при температурах несколько ниже температур соответствующих эвтектического или перитектического превращений, в работе [7] были определены области гомогенности: они расположены для фазы e(Mg24Y5) при концентрациях Y от 13 до 16 % (ат.) [35,3-41,0 % (по массе)], для фазы v(MgY) от 48 до 50 % (ат.) [77,3-78,5 % (по массе)]. Области гомогенности г и у фаз несколько смещены от стехиометрического состава соединений Mg24Y5 и MgY в сторону Mg. Протяженность области гомогенности фазы б не установле- установлена в работе [7]. Изменение границ областей гомогенности фаз гиус температурой не определено. Поэтому они на диаграмме обозначены штриховыми линиями. В построенной диаграмме состояния (рис. 165) со стороны Mg использованы результаты работы [8]. Со стороны Mg диаграмма состояния относится к эвтектическому типу. Эвтектическое равновесие Ж •* (Mg) + Mg24Y5 имеет место при температуре 565 °С и концентрации 9 % (ат.) Y [8]. В области концентра- концентраций от 20 до 100 % (ат.) Y диаграмма состояния построена по данным работы [1], но с изменениями состава и формул образующихся соедине- соединений, приведенных по результатам работ [4-7]. Со стороны Y имеет место эвтектоидное равновесие (pY) ** MgY + + (aY) при температуре 775 "С и концентрации 68,9 % (ат.) Y [1]. Растворимость Y в (Mg) при отдельных температурах, определенная в работе [8] методом электросопротивления, составляет: Температура, "С 565 550 500 400 300 200 Растворимость Y: %(ат.) 3,61 3,44 2,95 1,87 1,19 0,62 % (по массе) 12,0 11,5 10,0 6,5 4,2 2,2 Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 156.
344 Mg-Y, Mg-Yb Таблица 156. Кристаллическая структура соединений системы Mg-Y Соединение e(Mg24Y5) 6(Mg2Y) Y(MgY) Прототип аМп MgZn2 CsCl Согласно работе [5], структура аМп). Символ Пирсона, пр.гр. с/58, /43 т hP\2, Pb-jmmc сР2, РтЪт Параметры решетки, нм а 1,1257 1,125-1,128 0,602 0,376 0,378-0,381 с - - 0,974 - - Источник [5] [7J [4,6] [4,6] [7] прототипом соединения Mg24Y5 является Re24Ti5 (сверх- Литература 1. Gibson E.D., Carlson O.N.// Trans. ASM. 1960. V. 52. P. 1084-1096. 2. ТереховаВ.Ф., Маркова И.А., Савицкий Е.М. //Журнал неорганической химии. 1960. Т. 5. N 1.С. 235-236. 3. Mizer D., Clark J.B.// Trans. AIME. 1961. V. 221. N 2. P. 207-208. 4. Гладышевский Е.И., Крипякевич П.И., Черкашин E.E. и др. // Редкоземельные элементы: Сб. статей. М.: Наука, 1963. С. 67-70. 5. Крипякевич П.И., Евдокимеико В.И., Гладышевский Е.И. // Кристаллография. 1964. Т. 9. N3. С. 410-411. 6. Крипякевич П.И., Евдокимеико В.И. // Вопросы теории и применения редкоземельных металлов: Сб. статей. М.: Наука, 1964. С. 146-148. 7. Smith J.F., Bailey D.M., Nowotny D.B. et al. // Acta Metallurgica. 1965. V. 13. N 8. P. 889-895. 8. Свидерская З.А., Падежиова Е.М. // Изв. АН СССР. Металлы. 1968. N 6. С. 183-190. Л.Л. Рохлин Mg-Yb. МАГНИЙ-ИТТЕРБИЙ Диаграмма состояния Mg-Yb (рис. 166) исследована во всем диапазоне концентраций в работе [1] и со стороны Mg в работе [2]. Для системы характерно образование одного конгруэнтно плавящегося соединения при температуре 718 °С, что подтверждено рентгенографичес- рентгенографически также в работах [3, 4]. Формула соединения, относящегося к фазам Лавеса, Mg2Yb. Для соединения характерна существенная область
Mg-Yb 345 Y, % (по массе) О JO 5060 70 SO SO 95 [aYb) О Ш ZO JO Mg Рис. 166. Mg-Yb 50 60 70 80 90 100 Yb,a/.(am) Yb гомогенности, простирающаяся от 29,3 до 36,2 % (ат.) Yb, либо от 75 до 80 % (по массе) Yb. В системе имеют место два эвтектических превращения: Ж -* (Mg) + + Mg2Yb при температуре 500 °С и концентрации 10,7 % (ат.) Yb [2] и Ж ** Mg2Yb + (PYb) при температуре 496 "С и концентрации - 68,5 % (ат.) Yb [1]. При температуре 447 °С со стороны Yb протекает эвтектоидное превращение (pYb) -* Mg2Yb + (aYb) при концентрации 92 % (ат.) Yb [1]. Растворимость Yb в (Mg), согласно работе [1], следующая: Температура, °С . . . Растворимость Yb: % (ат.) %(по массе) ... 500 1,2 7,95 400 0,7 4,8 200 0,35 2,4 Согласно исследованиям авторов работ [2,5] растворимость Yb в (Mg) составляет: Температура, °С 500 450 400 300 200 Растворимость Yb: % (ат.) 0,48 0,31 0,21 0,071 0,049 % (по массе) 3,3 2,1 1,5 0,5 0,35 Последним данным следует отдать предпочтение, так как они получены методом электросопротивления, который при малой
Mg-Yb. Mg-Zn растворимости Yb в Mg более точный, чем рентгеновский метод, использованный в работе [1]. Максимальная растворимость Mg в (Yb) при температуре эвтектоид- ного превращения 447 °С определена равной 3,9 % (ат.) и около 0,7 % 'ят.) при температуре 200 "С [1]. Соединение Mg2Yb имеет прототип MgZn2 (символ Пирсона hPM, .гр. Р6г1ттс) и параметры решетки: а - 0,62182...0,62362 нм, с = 1.0043. 1 П1П98 uu П1 п - П Ь">А uw ^ = 1 ППЯ uw П Л1 (ат.) при температуре 200 "С [1] Соединение Mg2Yb имеет пр пр.гр. Р6г1ттс) и параметры решетки: а - 0,62182...(i = 1,0043... 1,01028 нм [1],а = 0,624 нм, с = 1,008 нм [3, 4]. Литература 1. McMasters O.D., Gschneidner, Jr., K.A. // J. Less-Common Met. 1965. V. 8. N 5. P. 289-298. 2. Дриц М.Е., Рохлин Л.Л. II Изв. вузов. Цветная металлургия. 1977. NIC. 169-171. 3. Крипякевич П.И., Евдокименко В.И. // Вопросы теории и применения редкоземельных металлов: Сб. статей. М.: Наука, 1964. С. 146-148. 4. Крипякевич П.И., Евдокименко В.И., Залуцкий И.И. // Доповпп АН УРСР. 1964. N 4. С. 766-767. 5. Рохлин Л Л. К Магниевые сплавы, содержащие редкоземельные металлы. М.: Наука, 1980. 192 с. Jl.ll. Рохлин Mg-Zn. МАГНИЙ-ЦИНК Представленная в справочнике [X] диаграмма состояния Mg-Zn с учетом данных большого числа работ в дальнейшем была в основном подтверждена результатами работ, приведенными в справочнике [Э]. Различие между диаграммами, данными в справочниках [X] и {Э] главным образом состоит в температурах нонвариантных превращений и уточнении границ областей гомогенности фаз. Представленная на рис. 167 диаграмма состояния Mg-Zn воспроизводится согласно более позднему обзору [Э]. При этом формула ближайшего к Mg соединения приводится согласно работе [1] как Mg5|Zn20, обозначаемого ранее как Mg7Zn3. Диаграмма состояния системы Mg-Zn характеризуется наличием соединений: Mg5|Zn20, MgZn, Mg2Zn3, MgZn2и Mg2Znn,которые имеют незначительные области гомогенности. Область гомогенности соедине- соединения MgZn2 простирается от 66 % (ат.) Zn при температуре 416±2 °С до 67,1 % (ат.) Zn при температуре 381 "С. Соединение MgZn2 плавится конгруэнтно при температуре 588 °С. Остальные соединения образуются по перитектическим реакциям:
Mg-Zn 347 Ж + MgZn - Mg5,Zn20 при --,<.... ^, Ж + Mg2Zn3 ~ MgZn при 347± 1 °C; Ж + MgZn2 - Mg2Zn3 при 416±2 °C; Ж + MgZn2- Mg2Znlt при 381 °С. В системе имеют место также два эвтектических равновесия: Ж - •* (Mg) + Mg5 iZn20 при температуре 340± 1 "С и концентрации 28,1 % (ат.) Zn и Ж ** Mg2Zn,, + (Zn) при температуре 364 "С и концентрации 92,2 % (ат.) Zn, а также одно эвтектоидное равновесие Mg51Zn20 -* (Mg) + MgZn при температуре 312±2 °С и концентрации 30 % (ат.) Zn. Растворимость Zn в (Mg), приведенная в справочнике [X], согласно результатам измерения параметров решетки, представлена ниже: Zn,"/o(no массе) 0WZ030W 50 60 70 80 SO /00 Ш.58" @0 О Ю 20 30 ЬО 50 60 70 80 90 /00 Мд Zn, % (am.) Zn Рис. 167. Mg-Zn
348 Mg-Zn Температура, "С Растворимость Zn, % (ат.) . 340 3,3 300 2,3 250 1,25 200 0,75 150 0,65 Эти данные хорошо согласуются с результатами определения растворимости Zn в (Mg) в более поздней работе [2]. Согласно данным, приведенным в справочнике \Э], растворимость Zn в (Mg) несколько меньше и, при отдельных температурах, составляет: Температура, °С 600 Растворимость Zn, % (ат.) 1,0 Температура, °С 400 Растворимость Zn, % (ат.) 2,25 Температура, °С 250 Растворимость Zn, % (ат.) 1,25 Растворимость Mg в (Zn) при эвтектической температуре равна около 0,3 % (ат.), а при температуре 200 °С около 0,18 % (ат.) [X]. Кристаллическая структура соединений представлена в табл. 157. Таблица 157. Кристаллическая структура соединений системы Mg-Zn 567 1,28 380 2,4 200 1,0 550 1,3 339 2,4 150 0,8 500 1,7 325 2,2 100 0,7 450 1,95 300 1,75 Соедине- Соединение Mg5lZn20 MgZn* Mg.Zn," MgZn, MgjZn,, Прототип - - Mg4Zn7 MgZn2 Mg2Znn Символ Пирсона, пр.гр. о/142, linmm - mCUO, BVm АЛ 2, Pbjlmmc с?39, РтЗ Параметры решетки, нм а 1,4083 1,404 0,400 2,596 0,518 0,855 'Ромбическая сингония. Моноклинная сингония, у = 102,5 °С. Ь 1,4486 1,404 0,533 1,428 - — с 1,4025 1,445 1,76 0,524 0,852 — Источник [1] [3] [4] [6,М] [П] [5, X, V-C] В работе [6] соединение Mg2Zn3 рассматривается как Mg4Zn7, для которого установлена решетка, указанная в табл. 157. Такой же тип решетки для Mg2Zn3 принят в [М].
Mg-Zn, Mg-Zr 349 Литература l.HigashiJ.,ShiotaniN.,UdaM.etal. III. Solid State Chem. 1981. V. 36. N 2. P. 225-233. 2. Дриц М.Е., Падежиова Е.М., Миклппа Н.В. // Изв. АН СССР. Металлы. 1974. N 3. С. 225-229. . 3. Мельник Э.В., Костина М.Ф., Ярмолюк Я.П., Змий О.Ф. // Магниевые сплавы: Сб. статей. М.: Наука, 1978. С. 95-99 4. Рейнор Г.В. // Металловедение магния и его сплавов: Пер. с англ. М.: Металлургия, 1964.488 с. 5. SamsoH S. // Acta Chem. Scand. 1949. V. 3. P. 835-843. 6. Ярмолюк Я.П., Крипякевич П.И., Мельник Э.В. // Кристаллография. 1975. Т. 20. N 3. С. 538-542. Т. В. Добаткино Mg-Zr. МАГНИЙ-ЦИРКОНИЙ Исследованию диаграммы состояния Mg-Zr со стороны Mg посвящено большое число работ, обзор которых достаточно полно представлен в справочниках [X, Ш] и в работе [1]. На рис. 168 представлена часть диаграммы состояния Mg-Zr в области концентраций 0-1,5 % (ат.) Zr, построенная авторами работы [2] с использованием данных работы [3] по растворимости Zr в (Mg). Данные работы [2] являются наиболее убедительными и использованы в справочнике [Ш] и в работе [1]. Диаграмма состояния исследована в работе [2] методами микроскопического, дифференциального термичес- термического, рентгеновского, микрорентгеноспектрального анализов и измерения микротвердости. Никаких соединений между Mg и Zr в системе не образуется. Возможность образования соединения Mg2Zr [4] и фазы, содержащей около 3 % (ат.) Zr, со структурой, изотипной cTpyKTypeZn22Zr [5], не подтверждаетсяэкспериментальными результата- результатами работы [2]. В системе имеются равновесия между твердым и жидким Mg и обоими модификациями Zr. Согласно температуре полиморфного превращения Zr равновесие между (Mg) и жидким Mg и (aZr) происходит предположительно при температуре ниже 863 °С, а между жидким Mg и (pZr) - при температуре выше 863 "С. В системе со стороны Mg имеет место нонвариантное равновесие перитектического типа при температуре 654 °С, которая только на 4 "С превышает температуру плавления Mg. Данные разных исследований по температурам и составу фаз, участвующих в реакции Ж + (aZr) •* - (Mg), представлены ниже:
350 Mg-Zr Содержание Zr, % (ат.) в фазах: Ж • 0,161 -0,161 0,134 0,112 0,155 (Mg) 0,985 1,24 - 0,35-1,042 Температура, °С 653,6 653-655 650,5 654 654 Источник [2] [6] [7] [4] [8] Температура перитектического равновесия 657 °С, полученная в работе [10] методом термоэлектродвижущих сил, по-видимому, слишком высока. Как видно, большая часть исследователей указывает на раствори- растворимость Zr в жидком Mg при перитектической температуре в пределах 0,155-1,161 % (ат.). Наиболее низкое значение 0,112 % (ат.) [4], по- видимому, связано с наличием примесей, которые оказывают сильное влияние на растворимость Zr в расплаве Mg. Данные по растворимости Zr в (Mg) при различных температурах, определенные методом измерения электросопротивления [3] и методом электронных проб [2], представлены ниже: Zr, % (по массе) 800 700 650' 600 500 4-00 300 •X \р.16 / / S ^—" Ж+(с (М0*(а zr) Zr) i S5V 0,985 0 Мд Рис. 168. 0,2 L Mg-Zr ',«- 0,6 Zr,'/. 0,8 (am.) 1.0 1.1
Mg-Zr, Mn-Mo 351 Температура, °С 654 500 450 400 350 300 Растворимость Zr, % (ат.) 0,985 0,172 0,148 0,114 0,092 0,080 Источник [2] [3] [3] [3] [3] [2] Наиболее высокие значения растворимости Zr в (Mg) получены в работах [6,10] и составляют 1,24 и 1,042 % (ат.) соответственно. Как уже указывалось, на рис. 168 приведены данные по растворимости Zr в (Mg), взятые из работ [2, 3], которые находятся в хорошем соответствии с результатами работы [11], полученными методом изучения микрострукту- микроструктуры. Литература 1. Nayeb-Hashemi A.A., Clark J.B.//Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 3. P. 246-250. 2. Vesey I.M., Bray H.J. // J. Inst. Met. 1964. V. 92. N 11. P. 383-384. 3. Crosby R.L., Fowler K.A. // U.S. Bur. Mines, Rep. Invest. 1962. N 6078. 4. Carson O.A., Austin D.T. // Can. Min. J. 1952. V. 73. P. 70-75. 5. PooleD.M., Martin P.M., Hodkin E.N./У J. Inst. Met 1965. V. 93. P. 168. 6. Sauerwald F. // Z. Anorg. All. Chem. 1947. V. 255. P. 212-220. 7. MellorQ.A. III. Inst. Met. 1950. V. 77. P. 163-174. 8. Schaum J.H., Burnett H.C. // J. Res. Natl. Bur. Stand. 1952. V. 49. P. 155-162. 9. Асанович В.Я., Брусов В.И., Срывалии И.Т. //Труды Краснодарского политехническо- политехнического института: Краснодар, 1973. Т. 49. С. 149-152. 10. Emley E.F., Duncumb P.//J. Inst. Met. 1962. V. 90. P. 360-361. 11. Дриц М.Е., Добаткииа Т.В., Муратова Е.В. // Металловедение и обработка цветных сплавов: Сб. статей. М.: Наука, 1992. С. 32-37. Л.Л. Рохлин, Т.В.Добаткина Miv-Mo. МАРГАНЕЦ-МОЛИБДЕН Данные о взаимодействии в системе Mn-Мо приведены в справочни- справочниках [X, Э]. Исследования сплавов, содержащих до 7,8 % (ат.) Мо [X] и -2,5 % (ат.) Mo P], проводили методами термического, рентгеновского и микроструктурного анализов. Наиболее надежно в системе установлена фаза о (Мо36Мп64), которая существует в температурном интервале 1090-1400 °С [X]. Авторами работы [X] высказано предположение о существовании при температуре 1000 °С другого соединения между 80 и 88 % (ат.) Мп, которое в работах [1, 2] интерпретировано как продолжение области (аМп). В работе [1] предполагается также существование соединения между 50 и 60 % (ат.) Мп, это соединение подтверждено авторами работы [2] (фаза ц). В работе [2] построена обобщенная диаграмма состояния (рис. 169) с учетом экспериментальных результатов прежних работ и термодинамических данных компонентов.
352 Мп-Мо to го Мп, % (по массе) 30 40 50 ВО ТО 80 90 100 Z0OO 1500 WOO 500 О 10 20 30 Мо Рис. 169. Мп-Мо 50 SO 70 SO SO tOO Мп, % (am.) Мп Имеющиеся в системе соединения о и ц образуются по перитектичес- ким реакциям Ж + ц "¦ о при температуре 1400+100 °С и концентрации 64±1 % (ат.) Мп и Ж + (Мо) - ц при температуре 1500±100 °С и концентрации 55±5 % (ат.) Мп. Обе фазы имеют незначительные области гомогенности. Реакции, проходящие со стороны Мп, связаны с участием полиморфных модификаций Мп: Ж () при 1325±100°С; FMn) ~ (vMn) + о при 1110±10 °С; (YMn) + o-(PMn) npHlll0±10°C-1090±15°C; (PMn) + ц -* (аМп) при 1090± 15 °С. Растворимость Мп в (Мо): Температура. °С Мп,%(ат.) Источник [800 30 [X] 15001200 -36 [2] 1000 >15 [X] 800 16 [1] Согласно работе [2], растворимость Мо в (аМп) составляет 17±3 % (ат.) при температуре 1100±50 "С.
Mn-Mo, Mn-N 353 Растворимость Mo в (рМп) при температуре 800 "С равна 2 % (ат.) [1], а при температуре 1110±10 "С - до 2,6 % (ат.) [2]. Растворимость Мо в (уМп) составляет не более 0,6 % (ат.) при температуре 1110± 10 °С Р, 2], растворимость Мо в FМп) - до - 20 % (ат.) при1325±100°С[1]. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 158. Таблица 158. Кристаллическая структура соединений системы Мп-Мо Соединение о(Мо36Мп64) u.(Mo4Mn5) Прототип oFeCr Mo6Fe7 Символ Пирсона, пр.гр. tPiO, Р4^ттт Параметры решет- решетки, им а 0,910 с 0,474 Примечание При 63,7 % (ат.) Мп [X, Э] [2] Литература 1. Телегус B.C., Кузьма Ю.Б., Марко М.А. // Порошковая металлургия. 1971. № 10. С. 898-903. 2. Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Energy Rewiew. Special Issue N 7 Molibdenum: Physico-Chemical Properties of its Compounds and Alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency, 1980. P. 195-356. К.Б. Поварова Mn-N. МАРГАНЕЦ-АЗОТ Диаграмма состояния Mn-N рассмотрена в работах [X, Э, Ш, 1-3]. На рис. 170 представлена ориентировочная диаграмма состояния, построенная по данным работы [1] в интервале концентраций 0-50 % (ат.) N. В системе имеются фазы: е, С, т) и 6. Фаза e(Mn4N) устойчива при температуре до 1000 °С и при этой температуре диссоциирует на (уМп) и N2- При температуре 478 "С фаза е претерпевает магнитное превраще- превращение. Область гомогенности фазы е, находящаяся при температуре 400 °С при концентрации 19-20,7 % (ат.) N, расширяется с повышением температуры, смещаясь в сторону Мп при температуре -900 °С до 17,3 % (ат.) N [1]. Фаза f(Mn2N) диссоциирует при температуре 900 °С на фазу ?HN2[1]. В работах [2, 3] сделана попытка уточнить диаграмму состояния системы Mn-N в области концентраций 5-25 % (ат.) N и в интервале
354 Mn-N N, У. (по массе) О 12 3 4-5678 10 12 16 20 W 0 Мп Рис. 170. Mn-N 10 20 30 'о (am ) 50 температур 600-1000 "С. Согласно данным работы [2], фаза С распадается по эвтектоидной реакции на фазы у и е при температуре 800 °С и концентрации 13 % (ат.) N, а по данным работы [3] эвтектоидный распад претерпевает фаза С при -800 °С и 12,9 % (ат) N. По данным недавней работы [41, где Приведена обобщенная диаграмма состояния Mn-N, фаза С устойчива при температуре до 1270 "С Эти данные не приведены на рис. 170. Фаза Ti(Mn3N2), существующая в области концентраций N 38,2-41 % (ат.) при температуре 400 "С, диссоциирует при -700 °С на фазу С и N2 Фаза 6(Mn6Nj) существует в интервале концентраций 45,7-47,9 % (ат) N при 400 °С, при повышении температуры она несколько сдвигается в сторону меньших содержаний N при одновременном сужении области существования. Температура диссоциации фазы 6 на фазу г| и N2 находится в пределах температур 580-600 "С Кристаллическая структура соединений представлена в табл 159
Mn-N, Mn-Na 355 Таблица 159 Кристаллическая структура соединений системы Mn-N D| Соединение e(Mn4N) «Mn2N) n(Mn3N2) в(Мп6М5)* Прототип Fe4N Fe2N - Тетрагональная сингония Символ Пирсона, пргр сР5, Fmlm hPi, P63lmmc Г/б, \Mmmm - Параметры а 0,3825-0,3868 - - Литература 1 Мампории Г.Ш.// Доклады АН Груз ССР 1967 Т 45 N 3 С 663-667 2 KudielkaH.,GrabkeH.J.//Z Metallkunde 1975 Bd 66 N 8 S 469-471 3 PompeR.//Scand J Met 1979 V 8 N2 P 51-54 4 Goken N.A. // Bull Alloy Phase Diagrams 1990 V 11 N 1 P 33-42 А Л Татаркина Mn-Na. МАРГАНЕЦ-НАТРИЙ Диаграмма состояния Mn-Na в литературе отсутствует В работе [1] имеются сведения об ограниченной растворимости Мп в Na с низким содержанием О в жидком состоянии, а в работе [2] о положении линии ликвидуса, рассчитанной с использованием модели субрегулярных растворов Растворимость Мп определяли методом атомно-абсорбцион- ного спектрофотометрического анализа Растворимость Мп увеличивает- увеличивается от 0,7-10'4 % (по массе) при температуре 276 °С до 3,5-10~*% (по массе) при температуре 538 °С Значения растворимости Мп в Na можно описать уравнением IgS[l(T4%(no массе)] = 3,6406-2601,73/Т, где Т- температура, К Литература 1 PeriaswaniG.,GanesanV.,RajanBabuS., MathewsCK.// Mater Behav and Phys Chem Liguid Metal Syst Pioc Conf Karlsruhe March 24-26 I98l New York London 1982 S 411-420 2 Кузин А.Н., Люблинский И.Е., Бескоровайиый Н.М. // Расчеты и экспериментальные методы построения диаграмм состояния Сб статей М Наука, 1985 С 113-118 А Л Татаркина, Г К Алексеенко
356 Mn-Nb Mn-Nb. МАРГАНЕЦ-НИОБИЙ Диаграмма состояния Mn-Nb (рис. 171) построена на основе обобщения данных работы [1] в интервале концентраций 0-20 % (ат.) Nb и данных работы [3] в интервале концентраций 20-50 % (ат.) Nb. Поскольку узкие двухфазные области со стороны Мп экспериментально не были исследованы, на вставке (см. рис. 171) они показаны схематичес- схематически. Диаграмма Mn-Nb была исследована методами микроструктурного, рентгеноструктурного и термического анализов, сплавы выплавляли в атмосфере Аг в тиглях из ThO2 [I], BeO [2] или дуговой выплавкой на 0C 5 10 E Nb, % (no массе) 30 О 5 Мп Рис. Г71.Мп-1ЧЬ 10 10 J0 N6,'/.farn.) 50
Mn-Nb, Mn-Nd 357 медном водоохлаждаемом поду с нерасходуемым вольфрамовым электродом [3]. В системе конгруэнтно при температуре 1500 °С образуется соединение Mn2Nb (фаза Лавеса), которое имеет область гомогенности при 30-38 % (ат.) Nb. В системе протекают эвтектическая, перитектоид- ная и эвтектоидная реакции соответственно: Ж - FМп) + Mn2Nb при температуре 1224 "С и концентрации Nb в жидкой фазе 3,6 % (ат.) [I]; FМп) + Mn2Nb - (PMn) при температуре 1145 "С и концентрации Nb в(рМп)фазе~2%(ат.)[1]; FМп) - (PMn) + (-уМп) при температуре -1120 °С и концентрации Nb в эвтектоидной точке 0,4 % (ат.) [1]. Согласно данным работы [2], Nb повышает температуру а ** р превращения Мп с температуры 727 до 800 °С. Максимальная раствори- растворимость Nb в (бМп) составляет 2,4 % (ат.). Соединение Mn,Nb относится к типу MgZn2 (символ Пирсона hP\2, пр.гр. Р63/ттс). Параметры решетки соединения Mn2Nb приведены ниже: Параметры решетки, нм: а 0,490 0,4896-0,4865 0,4891 с 0,804 0,8015-0,7976 0,7969 Источник- [Ш] [3] [2] Литература 1. Hellawell A. 111. Less-Common Met. 1959. V. 1. N 5. P. 343-347. 2. Савицкий Е.М., Конецкий Ч.В. //Журнал неорганической химии. 1960. Т. 5. Вып. 3. С. 755-757. 3. Свечников В.Н., Петьков В.В. // Металлофизика. 1976. Вып. 64. С. 24-28. Е.Н Шефтель Mn-Nd. МАРГАНЕЦ-НЕОДИМ Диаграмма состояния Mn-Nd построена в полном интервале концентраций в работе [1 ] (рис. 172). Сплавы синтезировали в высокочас- высокочастотной печи в тиглях из А12О3. В качестве исходных материалов использовали электролитический Мп чистотой 99,9 % (по массе) и дистиллированный Nd чистотой 99,9 % (по массе). Исследование проводили методами термического, металлографического и рентгено- структурного анализов.
358 Mn-Nd t;c Nu, % (no массе) О40 20 JO ЬО 50 60 70 80 30 1200 1138° two' WOO WO I1 4 i 4J"Mn) ~/W0 {aHn, S? ' Is к, —37. 4- t 320° T~ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ч Ж \ W0° \ \ i / 73 / / (a/ /021° fcf)— 863" 800 600 ш 0 tO 20 JO ЬО 50 60 70 80 90 WO Mn Nd, % (am) Nit Рис. 172. Mn-Nd Соединения Mn2Nd, Mn23Nd6и Mri|2Nd образуются по перитектичес- ким реакциям: Ж + Mn23Nd6 - Mn2Nd при 920 °С; Ж + Mn12Nd ^ Mn23Nd6 при 975 °С; Ж + GМп)^Мп12Шпри~1100°С. В системе также наблюдается эвтектическое равновесие: Ж - Mn2Nd + + (aNd) при температуре 700 "С и концентрации 73 % (ат.) Nd. Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии практически отсутствует. Кристаллографические характеристики соединений приведены в табл. 160 по данным работы [2].
Mn-Nd. Mn-Ni 359 Таблица 160. Кристаллическая структура соединений системы Mn-Nd Соединение Mn2Nd Mn23Nd6 Mnl2Nd Прототип Zn2Mg Mn23Th6 Mnl2Th Символ Пирсо- Пирсона, пр.гр. hP\2, Pb^lmmc TJt (/26, /4/mmm Параметры решетки, нм a 0,5545 1,2657 0,8660 с 0,9037 - 0,4810 Литература l.KirchmayrH.R., Lugscheider W.//Z. Metallkund. 1970. Bd, 61 N IS. 22-23. 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. Печарский Mn-Ni. МАРГАНЕЦ-НИКЕЛЬ Диаграмма состояния Mn-Ni рассмотрена в работах [X, Э, Ш]. На рис. 173 представлена диаграмма состояния по данным работы [I], построенная по результатам микроструктурного, рентгеновского, термического, магнитного и электронно-микроскопического анализов. Сплавы выплавляли в высокочастотной печи в вакууме из Мп высокой чистоты и электролитического №. В работе [2] уточнили ход линий ликвидуса и солидуса в области, богатой NL Между уМп и Ni существует непрерывный ряд твердых растворов (yMn, Ni). Соединения Mn2Ni, MnNi(BT) и MnNi2(BT) образуются в твердом состоянии из (yMn, Ni) при температурах 725,910 и 710 °С соответственно. Низкотемпературные модификации соединений MnNi(HT) и Мп№2(НТ) образуются по перитектоидным реакциям при температурах 480 и 440 °С. По перитекто- идным реакциям образуются также соединения Mn3Ni при 430 °С и MnNi3 при 520 °С. При температуре 775 °С по перитектоидной реакции между высокотемпературной модификацией MnNi и (yMn, Ni) твердым раствором образуется среднетемпературная модификация фазы MnNi(CT). В работе [3] диаграмму состояния Mn-Ni построили расчетным методом на основании термодинамических данных. В работе [4] приведена обобщенная диаграмма состояния, которая имеет лишь незначительные расхождения с диаграммой, построенной в работе [1].
360 Mn-Ni Ni,'A (по моссе) 0 W 20 30 40 50 60 70 80 90 WO П00 300 0 Mn Рис. 173. 10 Mn-Ni 20 30 40 Ni, 50 60 % (от.) 70 80 90 WO Ni Кристаллическая структура фаз приведена в табл. 161. Таблица 161 Кристаллическая структура соединений в системе Mn-Ni |41 Соединение MnNi(BT) MnNi(CT) MnNi3(HT) Прототип CsCl AuCu AuCu-j Сфукгура соединения Символ Пирсона, пргр сП, Рт Зл! /?4, PAImmm сГ4, РтЪт Параметры решет- решетки, нм о 0,3749 0,2977 0,3734 0,3729 0 3589 Mn-,Ni неизвестна с - 0,3645 0,3625 - Примечание При 47,7%(aT)Nin9- 35 °С При 50 % (ат) Ni и 750 "С При 46 % (ат ) Ni При 52%(aT)Ni При 75 % (ат ) N.
Mn-Ni, Mn-0 361 Литература I.TsiuplakisK.E., Kneller E.//Z. Metallkunde. 1969. Bd. 60. N 5. S. 433-438 2 SchurmannE., PrinzB.//Z Metallkunde 1974 Bd. 65. N 8 S. 535-539. 3 Kaufman L.//Calphad. 1978. V 2. N 2 P. 117-146. 4 GoksenN^.//J. Phase Equilibria. 1991. V. 12.N 3. P. 313-321. А.Л Татаркина, ЕМ. Соколовская Mn-O. МАРГАНЕЦ-КИСЛОРОД Сведения о взаимодействии Мп с О обобщены в обзорах р, Ш]. В основном изучали оксиды: МпО, Мп3О4, Мп2О3, МпО2 и Мп2О7. Методом оптической пирометрии определена температура плавления МпО, равная 1842±10 °С, область гомогенности МпО находится в интервале 47,4-52,4 % (ат.) О ЩЦ. Температура плавления Мп3О4 равна 156714 °С и область гомогенности находится в интервале 57-58,4 % (ат.) О [Э]. Соединение Мп3О4 существует в двух модификациях: рМп3О4 и <хМп3О4. Соединение Мп2О3 существует при температуре не выше 900 "С, в интервале температур 600-940 °С Мп3О4 в присутствии О2 взаимо- О, % (по массе) W 20 30 1800 1600 {ВМп) СвМл) JKf + Жf IS Мл гь 32 О, % (an.) 48 56 Рис. 174. Мп-О
362 Mn-0 действует с МпО2 с образованием Мп2О3, при температуре выше 940 "С Мп2О3 распадается на Мп3О4 и О2 \Э]. В работе [1] диаграмма состояния системы Mn-О построена в области составов MnO-MrijO4 в интервале температур 1000-1900 °С при различном парциальном давлении О: 510, 310~5, 10~3 и 0,021 МПа по результатам рентгеновского анализа, проведенного в высокотемператур- высокотемпературной камере с контролем газовой атмосферы, с использованием Не чистотой 99,995 % (по массе) и N2. На рис. 174 приведена диаграмма состояния Mn-О при давлении 0,021 МПа в основном по данным работы [1]. Соединение МпО плавится конгруэнтно, а соединение рМп3О4 - инконгруэнтно при температуре 1567±4 "С. Соединение аМп3О4 образуется по перитектоидной реакции при температуре -1190 °С. При температуре 1160±5 °С рМп3О4распада- рМп3О4распадается по эвтектоидной реакции. Кристаллическая структура соединений системы Mn-О приведена в табл. 162. Таблица 162 Кристаллическая структура соединений системы Mn-О |Э] Соединение МпО лМп,Од умпго;а <xMnO2 рмпо;4 elMno;4 Прототип NaCl - - - ТЮ2 (рутил) - Тетрагональная сингония *2Прототип ОЦК сингонии Тетрагональная сингония 4Ромбическая сингония Символ Пирсона, пр.гр- cF8, Fnilm - - - IP6, PA-Jmnm - Параметры решетки, нм а 0,4444 0,8140 0,9408 0,81 0,4397 0,4534 0,763 Ь - - - - 0,9303 0,779 с - 0,943 - 0,94 0,2873 0,2859 0,932
Мп-О, Мп-Р 363 По данным обзора Р] Мп2О3 имеет еще одну модификацию с ОЦ тетрагональной сингонией и параметрами а = 0,887 и с - 0,997 нм. В обзоре [Ш] сообщается, что МпО2 имеет, по крайней мере, пять модификаций, однако этот вопрос обсуждается. Литература 1 TromelG., Fix W., Koch К., Schaberg F.//Erzmetall. 1976 Bd 29. N 5 S 234-237 Г К Ллексеенко Mn-P. МАРГАНЕЦ-ФОСФОР Диаграмма состояния Мп-Р рассмотрена в обзорах [X, Э, Ш]. На рис. 175 представлена диаграмма состояния по данным обзора [X]. Диаграммапостроена по результатам термического, микроскопического и рентгеновского анализов. В системе имеются четыре соединения: Мп3Р, Мп2Р, Мп3Р2 и МпР. Наличие в системе фосфида Мп3Р2 не подтверждено в работах [1, Э], авторами работы [1] сделано предположение о наличии широкой области гомогенности Мп2Р в пределах концентраций 33-40 % (ат.) Р Соединения Мп2Р и МпР плавятся конгруэнтно при температурах 1327 °С и -1147 °С соответственно. Соединения Мп3Р и Мп3Р2 образуются по перитектическим реакциям: Ж + Мп2Р - Мп3Р при 1105 °С; Ж + Мп2Р ^ Мп3Р2 при 1090 °С. Соединение Мп3Р2 при температуре 1002 °С эвтектоидно распадается на Мп2Р и МпР. В системе имеют место два эвтектических равновесия: Ж * (рМп) + Мп3Р при 960 °С и 13,1 % (ат.) Р; Ж <* Мп3Р2 + МпР при 1085 °С и 42,6 % (ат.) Р. Кристаллическая структура соединений представлена в табл. 163.
364 Мп-Р Р, °/о (по массе) 1 t,L /4-00 1300 1200 1138° 1100/ 1100* 1000 900 800 727' 700 600 > 5 1 /гье* fV •(J3Mn) Ч«м 10 1 ж Мп) ГМп) 1/ го 1 / Sins* \/960' Щ1 710' ") Г \ 13 А 30 1 с гт\ с \ 1 ? М-0 1 1091 1002" 1о85* О 10 Z0 30 40 50 60 Мп P,%fam.) Рис. 175. Мп-Р Таблица 163 Кристаллическая структура соединений системы Мп-Р Соединение Мп3Р Прототип Ni3P Символ Пирсона, пргр Г/32, /4 Параметры решетки, им а 0,918 Ь - с 0,4568 Источник [М,Э]
Mn-P, Mn-Pb 365 Соединение Мл2Р МпР Прототип Fe2P МпР Символ Пирсона, пргр АР9, Р62т оР%, Рпта Параметры решетки, нм а 0,6081 0,5917 Ь - 0,5260 с 0,3460 0,3173 Источник Р] [X] Литература 1 Rundqvist S. // Acta Chem Scand 1962 V 16 P 992-998 Г К Алексеенко Mn-Pb. МАРГАНЕЦ-СВИНЕЦ Диаграмма состояния Mn-Pb схематически представленав обзоре [X] (рис 176) во всей области концентраций. В области сплавов, богатых РЬ, эта диаграмма была исследована также в работе [1 ] при концентрации t;c РЬ,"/о(по массе) ого ьо во ю во so too f 1 1 ж 1198' ) *-(ГМп) *-(aMi 0 1 1* i жг noo' 327" I 1 \ \ \ \ I Ж —Ti 1 J27,i Pb)~* 1100 пзв* то 400 зоо 200 0 20 4-0 60 80 Ю0 Mn Pb,"/c(am.) Pb Рис. 176. Mn-Pb
366 Mn-Pb, Mn-Pd до 35 % (ат.) Mn и в обзоре \Э\ при концентрации до 20 % (ат.) Мп. Диаграмма состояния характеризуется наличием монотектического и эвтектического равновесий. Температура монотектического равновесия 1198 "С [X, Э], содержание РЬ в монотектике 3 % (ат.) [10 % (по массе)] РЬ [X]. При эвтектической температуре 327 "С [X, Э], либо 300 °С [1], растворимость Мп в (РЬ) составляет менее 0,04 % (ат.) [Э], либо - 3,67 % (ат.) [1]. Содержание марганца в эвтектике согласно работе [1] равно 10,45%(ат.). В обзоре Р] приведена кривая растворимости Мп в жидком РЬ. Растворимость Мп в РЬ при температуре монотектики 1198 °С составляет 26,4 % (ат.), при 20 °С - - 0,02 % (ат.) [Э]. Литература 1 Али-Заде З.И., Мехрабов А.О. // Журнал физической химии 1966 Т 40 N 12 С 3097-3099 СП Алисова Mn-Pd. МАРГАНЕЦ-ПАЛЛАДИЙ Результаты исследования диаграммы состояния Mn-Pd методами термического, микроструктурного, низко- и высокотемпературного рентгеноструктурного анализов приведены в обзорах [X, Э, Ш] и в работах [1-3]. На рис. 177 построена диаграмма состояния согласно работе [1]. Диаграмма состояния Mn-Pd представляет собой диаграмму эвтектического типа с ограниченными твердыми растворами на основе исходных компонентов и одним интерметаллическим соединением. Фаза р плавится конгруэнтно при температуре 1500 "С и имеет широкую область гомогенности 34-62 % (ат.) Мп. При понижении температуры происходит конгруэнтное превращение р ** Р] и Р] •* р2- Авторы работы [2] исследовали превращения в сплавах, лежащих в области фазы р. Методами высокотемпературного рентгенографического и дилатометрического анализов сплавов Pd, содержащих 40,45 и 50 % (ат.) Мп они установили существование в эквиатомной области концентраций структурного превращения CsCl - CuAu (сверхструктура), а также фазового перехода, связанного с образованием сверхструктуры неизвестного типа. Максимальная растворимость Мп в (Pd) 30 % (ат.) Pd малорастворим в а и р модификациях Мп, в (уМп) растворяется до 20 % (ат.) Pd [X, 1]. При температуре 1211 °С образуется у модификация Мп по перитектичес- кой реакции: EМп) + Ж - (уМп) Р].
Mn-Pb 367 Мп,% (по массе) О 10 20 30 W 50 60 70 ПО 90100 Г246' Ш8' IWO* 7ZT BOO Ш 0 10 20 30 W SO 60 70 BO SO 100 Pd Mn,7,(am.) Mn Рис. 177. Mn-Pd Кристаллическая структура соединений представлена в табл. 164. Таблица 164 Кристаллическая структура соединений системы Mn-Pd |X] Соединение Р рГ Прототип CsCl Символ Пирсона, пр П> сР2, РтЪт Параметр, решетки а, нм 0,3150 0,2992 0,2890 0,3817 Примечание При 51 % (ат) Мп и 662 "С При 51 %(ат)Мпи597 °С Прч 20 "С При 33,7 % (ат) Мп 'Тетрагональная искаженная решетка типа CsCl **Гранецентрированная тетрагональная решетка со сложной сверхструктурой
368 Mn-Pb, Mn-Pm В области твердого раствора на основе Pd при содержании 8-25 % (ат.) Мп возникает упорядоченная структура Pd3Mn типа AuCu3. По другим данным, в области 23-27 % (ат.) Мп происходит процесс упорядочения при температуре 400-700 °С. Сплав с содержанием 23 % (ат.) Мп неупорядочен и обладает ГЦК решеткой с параметром а = = 0,3893 нм. Сплав с 27 % (ат.) Мп имеет тетрагональную сверхструктуру типа CuAu (символ Пирсона tP4, пр. гр. Р4 I ттт) с параметрами решетки а = 0,3913 нм, с = 0,3874 нм [3]. Литература 1. Савицкий Е.М.,ПоликоваВ.П.,ТылкииаМ.А.//Сплавы палладия. М.: Наука, 1967. 104 с. 2. Равдель МП., Евдокимова О.И. // Изв. АН СССР. Металлы. 1972. N 3. С. 166-168. 3. IwasakiH.,OkamuraK.,OgawaS.//J. Phys. Soc. Japan. 1971. V. 31. N 2. P. 497-505. М.Б. Раевская, Е.М. Соколовская Mn-Pm. МАРГАНЕЦ-ПРОМЕТИЙ В работе [1] приведена обобщенная диаграмма состояния Mn-Pm согласно данным работы [2] (рис. 178). Подобно системе Mn-Nd авторы работы [2] предположили образование в системе Mn-Pm соединений №6 1200 1138 1100 1000 800 600 Ш гоо -, О 10 20 30 ЬО 50 Рт, % (по массе) 60 70 80 90 100 1 * \ 777' 1 ' ?Мп) 1 ¦ь ffli 965* (ДМп) (аМп) 1 t \ 1 * 870' * к. 71 п* Ж ^_ I / ffiPir («' »/77)-» Рис. 0 /0 Mn 178. Mn-Pm 20 30 Pm 50 ,% SO (am.) 70 80 90 WO Pm
Mn-Pb. Mn-Pr 369 Mni2Pm, Мп2зРт6 и Мп2Рт. Авторы работы [2] определили кристалли- кристаллическую структуру и параметры соединений (табл. 165). . Таблица 165. Кристаллическая структура соединений системы Mn-Pm |2| Соединение МпJРп1 МпвРт6 Мп2Рт Прототип Mn12Th МпцТ116 MgZn2 Символ Пирсона, пр. гр. 1126, Hlnanm сЛ16, 14/ттт АЛ 2, Я63 / ттс Параметры решетки, нм а 0,866 1,260 0,550 с 0,480 - 0,896 Литература 1. OkamotoH.//J. Phase Equilibria. 1991. V. 12. N 3. P. 395. 2. Saccone A., Delfino S., Ferro R. // Calphad. 1990 V. 14. N 2. P. 161. E.B. Лысова Mn-Pr. МАРГАНЕЦ-ПРАЗЕОДИМ Диаграмма состояния Mn-Pr построена в полном интервале концентраций в работе [1] и приведена на рис. 179. Сплавы синтезировали в высокочастотной печи в тиглях из Та или Мо. В качестве исходных материалов использовали Мп электролитичес- электролитический чистотой 99,9 % (по массе) и Рг дистилированный чистотой 99,9 % (по массе). Исследование проводили методами рентгеноспектрального, термического, металлографического и рентгеноструктурного анализов. В системе существует соединение Мп23Рг6, которое образуется по перитектической реакции: Ж + (PMn) ** Мп23Рг6 при температуре 790 "С. Соединение Мп23Рг6 существует в интервале концентраций 20,3-22,0 % (ат.) Рг и в диапазоне температур 790-650 °С. При температуре 650 °С оно распадается на (аМп) и (аРг). В системе наблюдается эвтектическое равновесие Ж ** Мп23Рг6 + (сиРг) при температуре 660 °С и концентрации 75 % (ат.) Рг, а также кататектическое равновесие (РРг) **¦ Ж + (аРг) при температуре 665 °С. При температуре 665 °С в (РРг) растворяется до 6 % (ат.) Мп; в (аРг) растворяется при этой же температуре только 1 -2 % (ат.) Мп. Растворимость Рг в (Мп) практически отсутствует. Соединение
370 Mn-Pr О 20 ЬО Pr, '/ofпа массе) 60 80 100 1200 1138° 1100 f1®- 1000 900 800 727° 700 600 1246' \ X 1100' '{№ *-fa i \ n, мп) \ 79 t \ ж \ \ 660° j 650° \ V i 665°_ VI (aPr}\ I О 10 20 JO W 50 60 TO 80 90 100 Mn Pr,Vo(am) Pr Рис. 179. Mn-Pr Mn23Pr6 имеет прототип Mn2jTh6(символ ПирсонаcF\ 16, пр. rp. Fmbm) с параметром решетки а = 1,275 нм [2]. В работе [2] сообщается о метастабильном соединении Мп2Рг, которое относится к типу MgZn2 (символ Пирсона hP\ 2, пр. гр. Р63 / ттс,а- 0,561 нм не- 0,916 нм). Литература 1 Saccone A., Dclfino S., Ferro R. // J Less-Common Met 1985 V 108 N 1 P 89-105 2 Гладышевский Е.И., Болак О.И. // Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов Львов Вища школа 1982 255 с Е И Гладышевский, О И Бодак, В К Печарский
Mn-Pl 371 Mn-Pt. МАРГАНЕЦ-ПЛАТИНА Диаграмма состояния Mn-Pt исследована методами термического, микроструктурного и рентгеновского анализов и имеет сложный характер (рис. 180). Критический обзор результатов исследований дан в работах [X, Ш, 1]. При температуре ниже 1000 "С в области твердого раствора на основе Pt установлено образование упорядоченной структуры типа Cu3Au вблизи состава MnPt3. Фаза р на основе эквиатомного соединения MnPt имеет широкую область гомогенности от 32,5 до 59 % (ат.) Pt и существует в двух модификациях: высокотемпе- высокотемпературной р и низкотемпературной р] [X]. В более поздних работах существование высокотемпературной модификации фазы р было подвергнуто сомнению [Ш]. При температуре - 1050 "С в сплавах, содержащих - 25 % (ат.) Pt, происходит упорядочение (уМп) ** у'Мп по типу Cu3Au. Возможно также существование соединения Мп с 62 % (ат.) Pt (структура его не расшифрована). Растворимость Pt в (аМп) и (РМп) - 2,9 % (ат.), в (уМп) растворяется 30,5 % (ат.) Pt. Максимальная растворимость Мп в (Pt) - 38 % (ат.). Pt, % (по массе) оюгоэоы so 60 w во 90 ш[ 0 10 W 30 40 50 60 70 80 SO 100 Мп Pt, % (am ) Pt Рис. 180. Mn-Pt
372 Mn-Pt, Mn-Pu Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 166. Таблица 166 Кристаллическая структура соединений системы Mn-Pt Соединение MnPt3 Р Р. у Мп Прототип CujAu CsCl AuCu Cu3Au Символ Пирсона, пр. гр сР4, РтЪт сР2, РтЪт tP4, P4l mmm сР4, РтЪт Параметры решетки, нм а 0,384> - 0,2827 - с - - 0,3669 - Примечание [Ш] [X] При 50 % (ат) Pt[X] [X] Литература 1 Савицкий Е.М., Полякова В.П., Горииа Н.Б. и др // Металловедение платиновых металлов М Металлургия, 1975 424 с А Л. Татаркина Mn-Pu. МАРГАНЕЦ-ПЛУТОНИЙ Сплавы системы исследовали методами микроструктурного, рентгеновского, термического и дилатометрического анализов [X, Э]. На рис. 181 приведен обобщенный вариант диаграммы состояния Mn-Pu [М]. В системе образуется конгруэнтно плавящееся соединение PuMn2 при температуре 1050 °С и протекают две эвтектические реакции: Ж ^ (pMn) + PuMn2 при 1000 °С Ж ^ PuMn2 + (ePu) при 520 °С.
Mn-Pu. Mn-Re О 20 flu, % (по массе) ВО ВО 90 95 100 та поо IfOO* moo 800 т' 600 ш 200 1 1 Т пи' 1 1 (SMn) -f~ 1 1 Mn) 1000° 1 €50д т- 1 1 ^" ьго 1 ч 1 ^^ (ifРа)—*¦ (три) »¦ f^ra/—»¦ fofPtf^ 6kO° зго° 215' 125' О 10 20 30 ЬО 50 60 70 ВО 90 100 Мп Ри,% (am) Pu Рис. 181. Mn-Pu В твердом состоянии в системе проходят реакции, связанные с полиморфными превращениями Мп и Ри. Соединение PuMn2 имеет решетку типа MgCu2 (символ Пирсона cF14, пр. гр. Fdlm) с параметрами а = 0,7292A) нм или а = 0,7290E) нм. А Л Ташаркина Mn-Re. МАРГАНЕЦ-РЕНИЙ Диаграмма состояния Mn-Re в интервале концентраций 0-80 % Re приведена на рис. 182 [1]. При содержании до 30 % (ат.) Re диаграмма состояния построена по результатам экспериментальных исследований, богатая Re часть диаграммы была построена ориентировочно. Исследование сплавов проводили методами микроструктурного, рентгеноструктурного и термического анализов и измерением микро- микротвердости фаз. Сплавы с содержанием до 30 % (ат.) получали плавкой в индукционной печи в атмосфере Аг и отжигали в эвакуированных
374 Mn-Re Re,% (по 0 Ш 20 JO4hO 50 60 5 t,°C 2600 2400 2200 2000 1800 1600 two 1Zb6 1200o 1138 1100 1000 800B 72T 600 i i / \ 1 У t wo" xL(smh) \fe(rMn) JfCMn) f 5,5 -( vcMn) i Ж / / 1315' 1210° 925' У массе) W 80 SO у 1 1 1 1 1 1 1 |l ¦ 1 | 1 / ¦ *б 0 Iff 20 JO ЬО 50 60 70 80 Mn Re, % fo/n.) Рис. 182. Mn-Re кварцевых ампулах при 950 "С в течение 100 ч. Чистота исходных металлов: Мп - 99,83 % (по массе), Re- 99,81 % (по массе). Диаграмма состояния Mn—Re относится к системам перитектического типа. В системе образуется фаза о по перитектической реакции Ж + (Re) •» о; температура образования фазы о предполагается выше 1700 °С. Область,ее гомоген- гомогенности не установлена. В фазе о содержится 52,24 % Re (ат.) [2]. Установлено, что твердый раствор на основе (бМп) образуется по перитектической реакции Ж + о - (бМп) при температуре 1410 °С. Перитектоидные превращения в системе: (бМп) + о<4(уМп), (уМп) + а** ¦— (РМп) и (рМп) + о — (аМп) проходят соответственно при температурах 1315, 1210 и 925 "С. В (аМп) растворяется до 5,5 % (ат.) Re. Параметры тетрагональной решетки фазы о при концентрации 52,24 % (ат.) Re следующие: а =0,914 нм, г = 0,475 нм Р, 2].
Mn-Re, Mn-Rh 375 В сплавах с 22,9 % (ат.) Re на рентгенограммах обнаружена фаза о с параметрами решетки: а - 0,913 нм, с = 0,493 нм [2]. Сравнение параметров решеток обеих фаз с 52,24 и 22,9 % (ат.) Re позволяет предположить существование растворимости Мп в фазе о [Э]. Литература 1. Савицкий Е.М., Тылкииа М.А., Копецкий Ч.В. и др. // Журнал неорганической химии. 1961. Т. 6. Вып. 6. С. 1474-1476. 2 Копецкий Ч.В., Шехтман В.Ш., Агеев Н.В. и др. //Доклады АН СССР. 1959. Т. 125. N 1. С. 87-88 М.А. Тылкина Mn-Rh. МАРГАНЕЦ-РОДИЙ Ориентировочная диаграмма состояния Mn-Rh, построенная по результатам рентгеновского и микроскопического анализов, приведена в обзоре [X]. Результаты исследования части системы, богатой Мп, даны в обзорах [Э,Ш]. Обобщенный вариант диаграммы [X, Ш, Э] приведен на рис. 183. В интервале концентраций 35-55 % (ат.) Rh в системе /tfi, % (no массе) 50 60 70 400 Т 80 90 W0 В (8ТА \ (Rh) О 10 20 JO 40 SO 60 Мп ЯЬ, % (am.) Рис. 183. Mn-Rh 70 80 90 100
376 Mn-Rh существует промежуточная фаза р, которая при понижении температуры претерпевает полиморфное превращение мартенситного типа. Высоко- Высокотемпературная фаза р(ВТ) с решеткой типа CsCI переходит в низкотемпе- низкотемпературную фазу Р(НТ) с решеткой типа CuAu. (уМп) кристаллизуется по перитектической реакции Ж + (бМп) **(уМп) при температуре - 1234 °С и образует обширную область твердых растворов [Ш]. При температуре ниже 900 °С, вблизи соединения Mn3Rh, структура (уМп) становится упорядоченной [X, Э, Ш, 1, 2]. Растворимость Мп в (Rh) составляет 33,0; 18,0 и 14,0 % (ат.) при температурах 1300,1000 и 800 °С соответственно. Предельная раствори- растворимость Rh в (уМп) равна - 4 % (ат.) [Х,Э]. Кристаллическая структура соединений системы приведена в табл. 167. Таблица 167 Кристаллическая структура соединений системы Mn-Rh Соединение Р(ВТ) Р(НТ) Y'(Mn3Rh) Прототип CsCI CuAu AuCu3 Символ Пирсона, пр гр сР2, РтЪт iPA, Р41 ттт сР4, РтЪт Параметры решетки, нм а 0,3051 0,278 — с ' 0,356 — Примечание В области высо- высоких температур при 50 % (ат) Rh [X] В интервале тем- температур - 193-47 "С при 48,8 % (ат) Rh [Ш] При температуре ниже900°С[1,2] Литература 1 Савицкий Е.М., Полякова В.П., Горина Н.Б., Рошан Н.Р. // Металловедение платиновых металлов М Металлургия 1975 С 215-216 2 Благородные металлы Справочник / Под ред ЕМ Савицкого М Металлургия 1984 592 с Т П Лобода, А Л Татаркина
Mn-Ru, Mn-S 377 Mn-Ru. МАРГАНЕЦ-РУТЕНИЙ Диаграмма состояния Mn-Ru при температурах ниже солидуса рассмотрена в обзоре [X] и построена по результатам рентгеновского и микроскопического исследований. Часть диаграммы состояния в системе Mn-Ru в области, богатой Мп, при концентрации Re до 10 % (ат) ±'с 1300 W 10 Пи,%fno массе) 30 4-0 SO 60 70 1100 soo 700 500 300 I ж I | (aCMn) in) \ -—. \ 1 \ \ 1 \ 36 1 1 1 1 1 1 1 1 1 (Яа) V9 1 1 1 1 О Мп Рис. 184. Mn-Ru 10 20 30 Ни ,•/» (am 50 SO построена в обзоре [Э]. Обобщенный вариант диаграммы приведен на рис. 184 Промежуточных фаз в системе не наблюдали. Фаза (бМп) образуется по перитектической реакции Ж + (уМп) ** (бМп) при температуре 1268 °С Предельная растворимость Ru в (бМп) составляет 8 % (ат.). М В Раевская Mn-S. МАРГАНЕЦ-СЕРА Диаграмма состояния Mn-S исследована в работах [X, Э, Ш, 1] Диаграмма состояния системы в области, богатой Мп, исследовали методом дифференциального термического анал1па и расчетным путем [1] Для приготовления сплавов использовали электролитический Мп
378 Mn-S ¦t'c 1600 mo 1246' noo me' 1000 BOO SOD 10 S,°/o (по массе) 20 30 1 1 0,5 I f580° 1230' (fMn) •*-(J3Mn 727' ¦*-(aMn) 1 1100" t 1 i \ 16 Ъ»-*1 4 1 ж' WHO" 0 Mn JO 20 30 S,'/o Гат) SO SO Рис. 185. Mn-S чистотой 99,99 % (по массе) и промышленный H2S. Нарис. 185 приведена часть диаграммы состояния системы Mn-S по данным обзора [X]. В системе имеется область несмешиваемости в жидком состоянии. Химический анализ [X] показал, что область несмешиваемости простирается от 0,5 до - 46 % (ат.) S. Температура монотектического превращения согласно обзору [X] составляет - 1580 °С, согласно работе [1] - 1570 "С. При температуре 1230 °С [X] либо 1242 °С [1] в системе имеет место эвтектическое превращение Ж»* (бМп) + MnS, концентрация S в эвтектике менее 0,24 % (ат.). В системе существует соединение MnS, которое плавится конгруэнтно при температуре 1610 °С. Оно имеет две метастабильные модификации: PMnS и yMnS. В системе образуется еще одно соединение MnS2, которое на рис. 185 не приведено. Растворимость S в Мп при температуре монотектики равна - 0,5 % (ат.) [0,3 % (по массе)] [X] либо, 0,798 % (ат.) [0,467% (по массе)] [1]. Кристаллическая структура соединений представлена в табл.168.
Mn-S. Mn-Sb 379 Таблица 168. Кристаллическая структура соединений системы Mn-S Соединение MnS PMnS* yMnS* MnS2 Прототип NaCl ZnS (сфалерит) ZnS (вюрцит) FeS2 (пирит) *Метастабильные фазы Символ Пирсона, пр. гр. cFi, Fm 3 т cFZ, F43m hP4, Р63ГПС сР12, РаЪ Параметры решетки, нм а 0,522 0,561 0,398 0,6104 0,6108 с - - 0,644 - Источник [2] [2] [2] *[Х] Соединение MnS2 при высоких давлениях порядка 14 ГПа претерпева- претерпевает структурное превращение от структуры типа FeS2 (пирита) к структуре типа Fe2S (марказита) (символ Пирсона оРв, пр. гр. Рппгп) [4]. Литература ! Staffansson L.I. // Metall Trans В. 1976. V. 7. N I. P. 131-134. 2. Самсонов Г.В., Дроздова СВ. // Сульфиды. М.: Металлургия, 1979. 304 с 3 Brostigen С, Kjekshus A. // Acta Chem. Scand. 1970. V. 24. P. 2993-3012. 4. Cha«opadhyayT.,VonSchneringH.G.//J. Phys Chem Solids. 1985. V. 46. N 1 P. 113-116. H И. Никитина Mn-Sb. МАРГАНЕЦ-СУРЬМА Диаграмма состояния Mn-Sb (рис. 186) построена по данным обзора [X] и работы [1]. В работе [1] она уточнена в области концентрации 34-51 % (ат.) Sb. Для синтеза образцов использовали Мп электролитичес- электролитический чистотой 99,97 % (по массе), выплавленный в атмосфере Н2, и Sb чистотой 99,9999 % (по массе). Сплавы получали в вакуумированных и графитизированных кварцевых ампулах. Синтез Mn2Sb и MnSb вели при температуре 1000 °С с последующим охлаждением в режиме выключенной печи, затем образцы тщательно перетирали и отжигали при температуре 780 °С в течение 200 ч, при температурах 550 "С -720 ч и 400 "С -720 ч. Систему
380 Mn-Sb Sb, % (по массе) 0 W 20 30 4-0 50 SO 10 80 Магнитное превращение h Магнитное превращение О 10 20 30 40 50 60 70 80 SO ГОО Мп Sb, % (am.) Sb Рис. 186. Mn-Sb исследовали методами дифференциального термического и рентгенофазо- вого анализов. В системе имеется соединение Mn2Sb, которое плавится конгруэнтно при температуре 948 °С. По данным рентгенофазового анализа соединение Mn2Sb имеет узкую область гомогенности [2], причем при температуре выше 700 "С его состав соответствует формуле - Mn2Sb, a при температуре ниже 0 °С - Mn2 ,Sb. Соединение MnSb образуется по перитектической реакции Ж + Mn2Sb •* MnSb при температуре 840 "С [1] либо 872° [X] и имеет область гомогенности, границы которой точно не установлены. В системе протекают эвтектические реакции: Ж - (yMn) + Mn2Sb при 922 "С и - 27 % (ат.) Sb; Ж - MnSb + (Sb) при 570 °С и - 81 % (ат.) Sb. Кристаллографические характеристики соединений приведены в табл. 169 [V-C]
Mn-Sb, Mn-Sc 381 Таблица 169 Кристаллическая структура соединений системы Mn-Sb Соединение Mn2Sb MnSb Прототип Cu2Sb Ni2ln Символ Пирсона, пр гр IP6, Р41 птт hPb, />63 / ттс Параметры решетки, нм а 0,4078 0,4170 с 0,6557 0,5755 Литература 1 Ваяярхо В.Г., Мощалкова Н.А., Гуичеико В.М., Фадеева Н.В. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы 1988. Т 24. N 6. С. 900-903. 2 Askheim N.E., GronvaldF. //J Chem. Thermodyn. 1969 V 1 N 2. P. 153. E If Гладышевский, О. И. Бодак, В К. Печарский Mn-Sc. МАРГАНЕЦ-СКАНДИЙ Диаграмма состояния Mn-Sc построена в узком интервале концентра- концентраций 0-1,5 % (ат.) Sc в работе [1] и приведена на рис. 187. Методы синтеза сплавов и чистота исходных компонентов не указаны. Для исследования sc,V,(na массе) 0 1 ¦ 1100 /150 1138" 1100 1050 -1 К'. I/M'\ IIOO ~\ (J}Mn)j 1 \ \ \ 11*0' ж 4 ~\ \ 0 Mn Sc, % (am.) Рис. 187. Mn-Sc
382 MnSc, MnSe использовались методы термического, металлографического и рен- тгеноструктурного анализов. Растворимость Sc в (бМп) и (PMn) близка к 1 % (ат.), (уМп) растворяет не более 0,4 % (ат.) Sc. Эвтектоидный распад (бМп) •* (yMn) + (PMn) происходит при температуре 1125 °С. По данным работы [2] в системе существует одно двойное соединение Mn2Sc, которое кристаллизуется в структурном типе MgZn2 (символ Пирсона hP\2, пр. гр. />63/ ттс), параметры решетки а - 0,5545 нм, с = = 0,9037 нм. Литература 1 Hellaweli A. // J. Less-Common Met. 1962. V. 4. N 1. P. 101-103. 2 Гладышевский Е.И., Бодак О.И. // Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: В ища школа. 1982. 255 с. Е.И Гладышевский, О. И. Бодак, В. К. Печарскип Mn-Se. МАРГАНЕЦ-СЕЛЕН Диаграмма состояния Mn-Se не построена. Феноменологический подход позволил предположить, что растворимость Se в уМп > 5 % (ат.) и ничтожна в а- и бМп [Ш]. В системе образуются два соединения: MnSe и MnSe2. Соединение MnSe имеет три модификации: одну стабильную aMnSe и две нестабиль- нестабильные - pMnSe и yMnSe, переходящие в aMnSe [1-3]. Кристаллическая структура соединений системы Mn-Se приведена в табл. 170. Таблица 170 Кристаллическая структура соединений системы Mn-Se Соединение aMnSe (JMnSe yMnSe MnSe2 Прототип NaCI ZnS (сфалерит) ZnS (вюрцит) FeS2 (пирит) Символ Пирсона, пр гр сП, Fmim сП, F43m hP4, РЬ^тс с? 12, РаЪ Параметры решетки, нм а 0,5456 0,583 0,413 0,643 с — - 0,673 - Источник [1,4] [1] [1] [5]
Mn-Se. MnSi 383 Литература 1. Baroni A. // Z. Krist. 1938. Bd. 99. N 4. S. 336-339. 2. Taylor A. // Appl. Spectrosc. I960. V. 14. N 5. P. 116-118. • 3 Маковецкий Г.И., Сирота Н.Н. // Докл. АН БССР. 1963. Т. 7. N 11. С. 740-742. 4. Маковецкий Г.И., Сирота Н.Н.//Докл АН БССР. 1964. Т. 8. N 5. С 289-291. 5 Elliott N. // J. Amer. Chem. Soc. 1937. V 59 P. 1958-1962. Н.И Никитина Mn-Si. МАРГАНЕЦ-КРЕМНИЙ Исследованию диаграммы состояния Mn-Si посвящено большое число работ. Наиболее полные данные по системе Mn-Si приведены в работах [1-3]. На рис. 188 представлена уточненная диаграмма состояния Mn-Si [2]. Для построения диаграммы состояния использованы результаты термического, микроскопического и рентгеновского анализов, а также расчетные данные. Сплавы выплавляли в индукционной печи из Мп чистотой 99,95 % (по массе) и Si чистотой 98,90 % (по массе). Si, % (по массе) 20 30 4*7 SO SO 70 80 90 WO t,°C 200 Рис. 0 Мп 188. 10 Mn-Si 20 JO ч4) Si, 50 60 % (am) 70 80 SO too Si
384 MnSi В системе существуют семь интерметаллических фаз: из них Mn5Si3 и MnSi плавятся конгруэнтно при 1238,2 и 1269,6 °С соответственно, v(Mn9Si7), Mn3Si, Mn, ,Si19 образуются по перитектическим реакциям, R(Mn6Si) и Mn5Si - по перитектоидным. Кроме того, Mn3Si претерпевает полиморфное превращение при температуре 677 "С. Нонвариантные реакции в системе Mn-Si представлены в табл. 171. Таблица 171 Нонвариаитные реакции в системе Mn-Si Реакция Ж + FМп) - (уМп)* Ж + (уМп) - (РМп)* (РМп) - (аМп) + R (PMn) + v- R Ж + (РМп) - v Ж-v + pMn3Si Ж + Mn5Si3 - pMn3Si ccMn3Si - pMn3Si PMn3Si + Mn5Sij- Mn5Si2 Ж - Mn5Si3 + MnSi Ж+ MnSi- MnMSi,9 Ж- MnnSi,, + (Si) Предполагаемые реакции. Содержание Si в фазах, % (ат.) -3,75; -9; -8; 14,7; 18,2; 20,2; -24; -25,6; 43,8; 65,69; 66,4, -0,3, -2,8; 6; 16; 16,7; 18; 37,5; 25-25,6 37,5; 37,5; 50; 63,3; -2 -5 12; 15,3 17,3 24 25,4 28,6 50 63,3 -100 Температура, "С 1205 1155 -635 880 1060 1040 1075,3 677 850 1236,8 1150,2 1149 Источник [1] [1] [4] 14] [4] [2] [2] [5] [61 [2] [2] [3] Растворимость Si в (РМп) составляет при 1060 °С 16,7 % (ат.), в (аМп) при -635 °С - 6 % (ат.), при повышении температуры растворимость уменьшается. Мп практически не растворяется в (Si). Кристаллическая структура интерметаллических соединений, образующихся в системе Mn-Si, представлена в табл. 172.
Mn-Si 385 Таблица 172. Кристаллическая структура соединений системы Mn-Si Соединение R или Mn6Si v или Mn9Si2 PMn3Si aMn3Si Mn5Si2 M1I5S13 MnSi Mn,,Si,9 или MnSi,75.4 *a= 74,70°. Прототип - - BiF3 - - Mn5Si3 FeSi - Символ Пирсона, пр. гр. АЛ 53, ЛЗ о/186, Immm сЛ_6, FmSm - tP56, hPlb, Я63 / mem cPS, IP120, P4n2 Параметры решетки, им a 0,8959* 1,6992 0,5722 - 0,89097 0,6912 0,4548 ' 0,5518 b - 2,8634 - - - - с - 0,4656 - - 0,87153 0,4815 - 7,8136 Источник [7] [8,9] НО] [10] [6] [И] [12] [13] Литература I Gokhale A.B., Abbaschian R. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 5. P. 468-480. 2. Okamoto H. // J. Phase Equilibria. 1991. V. 12. N 4. P. 505-507. 3. Зайцев А.Н., Земченко М.А., Могутиов В.М. // Изв АН СССР. Металлы. 1990. Т. 1. С. 207-212. 4 Wieser P.F., Forgeng W.D. // Trans. A1ME. 1964. V. 230. N 7. P. 1675-1681. 5. Летун СМ., Гсльд П.В., Серебрянников Н.Н. // Изв. АН СССР. Металлы. 1965 Т 5. С 97-103 6 Senateur J.P., Fruchart R.//Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. 1964. V. 258. P. 1524-1525. 7 Shemaker СВ., Shdmaker D.P. // Acta Crystallogr. В 1978. V. 34. P. 701-705. 8 Sh6maker СВ., Shdmaker D.P. // Acta Crystallogr. B. 1971. V. 27. P. 227-235.
386 MnSi, Mn-Sm 9. Гладышевский Е.И., Крипякевич П.И., Ярмолюк Я.П. // Изв АН СССР. Неорганические материалы. 1965. Т. 1. N 7. С. 1086-1089. 10. Бабанова Е.М., Верещагин Ю.А. // Тр. Уральского Политехнического института. 1974. Т. 231. С. 15-16. 11. Lander G.H., Brown P.J. // Philos. Mag. 1967. V. 16. P. 521-542. 12 Boren B. //Arkiv Kemi, Mineral. Geol 1933. B. 11A N 10. S. 1-28. 13. Ridder R.D., Amelinck X.//Mater. Res Bull 1971 V. 6. P 1223-1234. А. С Адамова Mn-Sm. МАРГАНЕЦ-САМАРИЙ Диаграмма состояния Mn-Sm построена в работе [1] и приведена на рис. 189. Сплавы выплавляли в высокочастотной печи в корундизовых тиглях. При исследовании использовали Мп электролитический чистотой 99,9 % (по массе) и дистиллированный Sm чистотой 99, 9 % (по массе). Для исследования использовали методы термического, металлогра- металлографического и рентгеноструктурного анализов. с t,'? 1200 1138° 1000 800 600 ] 20 ! 4-0 r(rMn)mo' -Ом —В -На/ 1п) 7° Г I Чп) Sm, SO \ I I 1025' I % (по массе) 80 930'^ 791 - * \ 6S / } 10 у (ос Sm)* 0 10 Мп Рис. 189. Mn-Sm 20 JO 4-0 SO SO 70 80 90 100 Sm,°/o(am.) 5m
Mn—Sm, Mn—Sn 387 В системе образуются два интерметаллических соединения Mn23Sm6 и Mn2Sm в результате перитектических реакций: Ж + Mn23Sm6 - Mn2Sm при 930 "С, Ж + (PMn) ~ Mn23Sm6 при 1025 "С. При температуре 795 °С и концентрации 69 % (ат.) Sm в системе наблюдается эвтектическое равновесие: Ж ^ Mn2Sm + (aSm). Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии практически отсутствует. Кристаллическая структура соединений системы Mn-Sm приведена в табл. 173 [2]. Таблица 173 Кристаллическая структура соединений системы Mn-Sm Соединение Mn2Sm Mn2Sm Mn23Sm6* Температура Прототип Zn2Mg Cu2Mg Mn23Th6 Символ Пирсона, пр гр hP\l, Рб-^1 тст сПЛ, Fdlm cFU6, Fmim Кюри 170±5°С Параметры решетки, нм а 0,5511 0,779 1,2572 с 0,8976 - - Примечание [Ш] [Ш] [2] Литература 1 Kirchmayr H.R., Lugscheider W.//Z. Metallkunde. 1970. Bd. 61. N 1. S. 22-23. 2 Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов Львов: В ища школа. 1982.255 с. А С Адамова, Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский Mn-Sn. МАРГАНЕЦ-ОЛОВО Диаграмма состояния Mn-Sn рассмотрена в работах [X, Э]. На рис. 190 представлена ориентировочная диаграмма, построенная по результатам термического анализа [X] и уточненная позднее в области,
388 Mn—Sn t 0 10 20 JO Sn, % (no массе) 50 60 70 75 80 85 SO 95 100 Магнитное превращение 178 Магнитное\ YVipeBpamtfue 231,9681' О 10 20 JO 40 50 60 70 80 90 100 Мп Sn, % (am.) Sn Рис. 190. Mn-Sn богатой Mn [1]. Исследование выполнено методами микроструктурного и рентгеновского анализов, с использованием Мп чистотой 99,9 % (по массе) и Sn чистотой 99,99 % (по массе). В системе образуются три соединения Mn3Sn, Mn2Sn, MnSn2 в результате перитектических реакций при температурах 989,897 и 548 °С соответственно. По данным работы [1] соединение Mn3Sn гомогенно в области концентраций 23-28 % (ат.) Sn, соединение Mn2Sn в области концентраций 37-40 % (ат.) Sn. Растворимость Sn в (рМп) немного меньше 10 % (ат.), в (аМп) - не превышает 0,7 % (ат.). Влияние Sn на температуры превращения Мп неизвестно. Растворимость Мп в (Sn) исчезающе мала [X]. Кристаллическая структура соединений системы Mn-Sn приведена в табл. 174.
Mn-Sn. Mn-Sr 389 Таблица 174 Кристаллическая структура соединений системы Mn-Sn Соединение Mn3Sn Mn-,Sn MnSn-, Прототип Ni3Sn Ni2ln CuAI2 Символ Пирсона, пр гр лга, Я63 / ттс Л?6, Я63 / ттс an. /4 / тст Параметры а 0,567 0,4385 0,4351 0,6659 решетки, нм с 0,453 0,5504 0,5497 0,5436 Примечание [I] При максимальном со- содержании Мп и тем- температуре 475 "С [X] При максимальном со- содержании Sn и тем- температуре 450 °С [X] [I] Литература I Singh U.P., Pal А.К., Chandrasekaran L., Gupta K.P.// Trans AIME 1968 V 242 N 8 P 1661-1663 Г К Алексеенко Mn-Sr. МАРГАНЕЦ-СТРОНЦИЙ Предположительная диаграмма состояния Mn-Sr (рис.191) построена в работе [1]. Сплавы Мп и Sr получали дуговой плавкой на медном водоохлаждае- мом поду в атмосфере Аг, используя Мп и Sr чистотой 99,9 % (по массе). Исследование проводили методами термического и металлографического анализов. Мп и Sr в жидком состоянии не смешиваются между собой в широком диапазоне концентраций @,74-96,5 % (ат) Sr) при температуре 1240 °С.
390 Mn-Sr, t, с №00 1246° 1200 1138° two' 1000 800 727' 600 400 Sr, % (по массе) 11 д 5 „97 98 99 100 Ж \ i 1 i *-(Л Мп) —(аМп) о 1 ; Mn Рис. 191. Mn-Sr I j I г 4 i i \ \ \ \ К \ ~$ (j с _—¦ — 9,1 769° 547° у " 95 96 97 98 93 100 Sr,°/.(am) Sr Взаимная растворимость этих металлов при различных температурах приведена ниже. Температура, °С Растворимость Sr в Мп, % (ат) П00 0,36 Растворимость Мп в жидком Sr, % (ат) 2,73 1000 0,41 2,12 900 800 0,33 0,16 1,76 1,16 Влияние Sr на температуры аллотропических превращений Мп не определялось \Щ]. Литература 1 Obinata I., Takeuchi Y., Kurihara К., Watanabe M. // Metall 1965 Bd 19 N 1 S 21-35 Л Л Зусман
Мп-Та 391 Мп-Та. МАРГАНЕЦ-ТАНТАЛ Первые сведения о взаимодействии Мп с Та относились к образова- образованию фазы Мп2Та и ее кристаллической структуре [X]. На рис 192 представлена часть диаграммы состояния системы Мп-Та в области, богатой Мп (до 40 % (ат.) Та), построенная по результатам микроскопи- микроскопического, термического и рентгеноструктурного анализов в работе [1]. Сплавы получали из Мп чистотой 99,83 % (по массе) и Та жести 99,9 % (по массе) расплавлением в вакуумной высокочастотной печи в атмосфере Не в двойных тиглях из окиси Be. Границы растворимости Та в различных модификациях Мп даны предположительно. Температура плавления фазы Мп2Та > 1670 "С. Соединение Мп2Та является фазой Лавеса типа MgZn2, символ Пирсона Ш2, пр. гр. />63 / mmc, параметры решетки а = 0,4852 нм, с - = 0,7911 нм , -Л t, 6 К00 1300 №6 1200 tfff поо/ поо" WOO 900 OUUl 7271 70 0\ 6oo\ .100] n ' 10 10 \ l Ж JiMn)/ )y / ryu: I 1 1 h 1 i ', % (no массе) 30 ЬО SO I i у 1"" 1070 ' 750' ) у1* 1 60 s 1 О Ю 20 Мп Га, % (am.) Рис. 192. Мп-Та JO
392 Мп-Та. Мп-ТЬ Литература 1 Савицкий Е.М., Копецкий Ч.В. // Журнал неорганической химии 1960 Т 5 N 11 С 2638-2640 Г К Алексеенко Мп-ТЬ. МАРГАНЕЦ-ТЕРБИЙ Диаграмма состояния Мп-ТЬ построена в работе [1] и приведена на рис. 193 Сплавы выплавляли в высокочастотной печи в корундизовых тиглях с использованием электролитического Мп чистотой 99,9 % (по массе) и дистиллированного Tb чистотой 99,9 % (по массе). ТЬГ % (по массе) . о го to so во too 1289" I, С nt6e 1ZOO 1138° ttOO" rooo 800 oOO ZOO 1 1 1 V- / 1 to i \ 1 v, да /к 1 \ 768' \ 68 / 1 f / / (ЛП 3f6" )-* о io го зо to so so ?o во за wo МП Tb, %(am) Tb Рис. 193. Mn-Tb
Мп-ТЬ 393 Для исследования применяли методы термического, металлографичес- металлографического и рентгеноструктурного анализов. В системе образуются три двойных соединения Mn,2Tb, Мп23ТЬ6 и Мп2ТЬ в результате перитектических реакций. Достоверно установлен- установленные нонвариантные реакции в системе Мп-ТЬ представлены в табл 175. Таблица 175 Нонвариантные реакции в системе Мп-ТЬ Реакция FМп) + Ж- Мп12ТЬ Мп12ТЬ + Ж- Мп23ТЬ6 Мп23ТЬ6 + Ж - Мп2ТЬ Ж - Мп2ТЬ + (аТЬ) Содержание ТЬ в фазах, % (ат) -0, 16, 8 8, 32, 21 21, 52, 33,3 68, 33,3, -100 Температура, °С 1140 1048 912 768 Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии практически отсутствует. Кристаллическая структура соединений системы Мп-ТЬ приведена в табл 176 по данным работы [2] Таблица 176 Кристаллическая структура соединений системы Мп-ТЬ Соединение Мп2ТЬ Мп23ТЬ6 Мп12ТЬ Прототип Cu2Mg Mn23Th6 Mn,2Th Символ Пирсона, пр гр cF24, Fdlm сЯ16, Fmim 1/26, /4 / mmm Параметры решетки, нм а 0,7635 1,2447 0,8573 с 0,4760
394 Mn-Tb, Mn-Tc. Mn-Te Литература 1. Kirchmayr H.R., Lugscheider W. IIZ. Metallkunde. 1970 Bd. 51 N1 S. 22-23. 2. Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак. Кристаллохимия интерметаплических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа. 1982. 255 с. Е.И. Гладышевский. О.И. Бодак, В.К. Печорский Мп-Тс. МАРГАНЕЦ-ТЕХНЕЦИЙ Диаграмма состояния Мп-Тс не построена. Имеются данные о том, что литой сплав с 40 % (ат.) Мп имеет тетрагональную структуру фазы о, параметры решетки а - 0,915 A) нм,с = 0,480A) нм [Ш]. А.Л. Ташаркина Mn-Те. МАРГАНЕЦ-ТЕЛЛУР Сплавы системы Mn-Те исследовали методами дифференциального термического, металлографического и рентгеноструктурного анализов [1]. Для приготовления сплавов использовали электролитический Мп чистотой 99,9 % (по массе) и Те чистотой 99,95 % (по массе) с незначи- незначительным содержанием примесей (%, по массе): 0,037 Se; 0,005 Pb; 0,0003 Си; 0,002 Al; 0,001 Mg. Диаграмма состояния Mn-Te, построенная авторами работы [1] на основании собственных данных и данных предыдущих работ [Э, 2], приведена на рис. 194. В богатых Мп сплавах обнаружена область несмешиваемости в жидком состоянии. Температура монотектической реакции равна 1230 "С. В системе присутствуют два соединения: МпТе и МпТе2, образующиеся по перитектическим реакциям соответственно при температурах 1151 и 741 "С. При исследовании [2], выполненном методами бесконтактной термографии, рентгенографического и дифференциального термического анализов с использованием электроли- электролитического Мп и Те, очищенного вакуумной возгонкой, установлена следующая схема фазовых превращений соединения МпТе: 950 °С 1020 "С 1055 °С аМпТе > рМпТе уМпТе бМпТе. Кристаллическая структура соединений системы Mn-Te приведена в табл. 177.
Мп-Те 395 t,°C Те, % /по массе) О юго 30 40 50 60 70 80 90 fff0 Г300 1246 FМп)-* / 1 1 i 1 /гзое < | us тз^ %Мп) 727* *-(<*¦ МП) & 1 \J9,Z ч Ч \ я it f \ \ \ } \ \ \ V \ f/00 900 700 5О0 зоо О 10 20 30 <Ю SO ВО 7О 80 90 fOO Мп Те, % /ат.) Те Рис. 194. Мп-Те В работе [7] определены области гомогенности соединений МпТе и МпТе2. Для соединения МпТе при температуре 1050 °С область гомогенности составляет 48-50 % (ат.) Те, для соединения МпТе2 при 400 °С - 64,5-66,5 % (ат.) Те. Таблица 177. Кристаллическая структура соединений системы Мп-Те Соединение аМпТе Прототип NiAs Символ Пирсона, пр. гр. й/Ч РЬЪ1 mmc Параметры решетки, нм а 0,4155 0,4148 0,4143 с 0,6711 0,671 0,6711 Источник [2] [3] W
396 Mn-Te, Mn-Th Соединение pMnTe уМпТе бМпТе МпТе2 Прототип ZnS (вюрцит) ZnS (сфалерит) NaCI FeS2 (пирит) Символ Пирсона, пр. гр. hP4, Р63 / ттс сП, с«. с? 12, РаЪ Параметры решетки, им а - - 0,6026 0,6957 0,6951 с - - - - Источник [2] [2] [3] [5] [6] Литература 1. Mann G.S., Van Vlack L.H.// Metall. Trans. B. 1977. V. 8. N 1. P. 53-57. 2. Ванярко В.Г., Зломанов В.П., Новоселова А.В. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1970. Т. 6. N 7. С. 1257-1262. 3. Johnston W.D., Sestrich D.E. // J. lnorg. Nucl. Chem. 1961. V. 19. P. 229-236. 4. Маковецкяй Г.И., Сирота Н.Н. // Докл. АН Белорусской ССР. 1964. Т. 8. N 5. С. 289-291. 5. Elliott N.E. // J. Amer. Chem. Soc. 1937. V. 59. P. 1958-1962 6. Furberg S. // Acta Chem. Scand 1953. V. 7. P. 693-694. 7. Абрикосов Н.Х., Дюльдииа К.А., Жданова В.В. // Журнал неорганической химии. Т. 4. N 11. С. 1878-1881. Н.И. Никишина Mn-Th. МАРГАНЕЦ-ТОРИЙ Диаграмма состояния Mn-Th построена по данным работы [1] в интервале концентраций 72 % (ат.) Мп. Исходными материалами при синтезе сплавов служили Th компактный чистотой 99,6 % (по массе) и Мп электролитический чистотой 99,98 % (по массе). Сплавы выплавляли в атмосфере Аг, затем гомогенизировали при 800 °С в течение 150 ч. Отжигали сплавы при 880 "С в течение 100 ч и при 600 °С в течение 125 ч с последующей закалкой в воде. Сплавы исследовали методами микроструктурного, рентгеновского и термического анализов, а также измерением твердости и микротвердости. На рис. 195 приведена часть диаграммы состояния системы Mn-Th при концентрации от 0 до 80 % (ат.) Мп. Показано образование двух
Mn-Th 397 Mn, °/в /по массе) 5 ГО 20 SO 4050 к 1 1 \ \ 9avv Uh) \ \ \ Ж / r 1 20° 1755' 1600 поо 1360° 1200 WOO ffOO 600 400 0 10 20 JO 40 50 60 70 00 Th Mn/Vofam.) Рис. 195. Mn-Th соединений ThMn2 и Th6Mn23. В работе [Х] сообщается о существовании еще одного соединения ThMn12, богатого Мп. Соединение ThMn2 образуется при 1120 °С по перитектической реакции Ж + ThgMn23 **¦ ThMn2. При температуре 950 ° С и концентрации 39 % (ат.) Мп кристаллизуется эвтектика (aTh) + ThMn2. Растворимость Мп в (aTh) при 880 °С составляет -1 % (ат.). Данные о кристаллической структуре соединений приведены в табл. 178. Таблица 178. Кристаллическаа структура соединений системы Mn-Th Соедине- Соединение ThMn2 Прототип MgZn2 Символ Пирсона, пр.гр. ИР12, Pbjlmmc Параметры решетки, им а 0,5476 с 0,8931 Источник т
398 Mn-Th, Mn-Tx Соедине- Соединение Th6Mn23 ThMn|2 Прототип Th6MnB ThMn|2 Символ Пирсона, пргр сЛ 16, Fnxlm 1126, Hlmmm Параметры решетки, нм а 1,2523 0,874 с 0,495 Источник [X] [X] Литература I. Бадаева Т.А., Александрова Л.Н. // Строение и свойства сплавов для атом энерг Сб. статей М : Наука, 1973 С 26-30 П. Б Будберг Mn-Ti. МАРГАНЕЦ-ТИТАН Исследованию отдельных участков диаграммы состояния Ti-Mn, выполненных различными методами физико-химического анализа, а также с использованием методов расчета по термодинамическим данным, Мп, % (по массе) ,о а го зо *о 50 60 70 so 90 too - -(flMn) /f0° о ю го зо TL Рис. 196. Mn-Ti so so то so so too Mn,e/o(am.) Mn
Mn~Ti 399 посвящено значительное число работ [1-9]. Исследования [1-3] посвящены установлению фазовых равновесий главным образом в сплавах на основе Ti. Диаграмма состояния представлена на рис. 196. В системе Ti-Mn существуют четыре интерметаллических соединения: TiMn, TiMn2, TiMn3 и TiMn4, соединение TiMn существует в двух полиморфных модификациях аир, смещенных относительно друг друга примерно на 1,5 % (ат.) по содержанию Мп. Соединения pTiMn, TiMn3 и TiMn4 образуются по перитектическим реакциям при -1200,1250 и 1230 °С соответственно, «TiMn образуется по перитектоидной реакции при -950 "С. TiMn2 плавится конгруэнтно при 1325 °С и имеет широкую область гомогенности. Соединение TiMn4 устойчиво при температурах до -930 "С. Растворяясь в pTi, Mn довольно резко снижает температуру его кристаллизации. При температуре 1180 "С протекает эвтектическая реакция Ж «¦* (pTi) + pTiMn. Максимальная растворимость Мп в (pTi) достигает 30 % (ат.) при эвтектической температуре. При 550 °С наблюдается эвтектоидный распад (PTi) на (ctTi) + otTiMn. Максимальная растворимость Мп в (aTi) достигает 0,4 % (ат.) при эвтектоидной температуре. Особенности фазового строения сплавов системы Ti-Mn в интервале концентраций 40—80 % (ат.) Мп исследовали в работах [4-6], в сплавах, богатых Мп, в работе [7]. Структурные типы фаз TiMn3, aTiMn и pTiMn не установлены. Фаза TiMn2 относится к фазам Лавеса типа MgZn2, гомогенна в интервале концентраций 60-70 % (ат.) Мп, в котором параметры решетки а и с изменяются в пределах 0,4857-0,4818 нм и 0,8017-0,7879 нм соответствен- соответственно, символ Пирсона hP\2, пр.гр. Рб^/ттс. Соединение TiMn4 изострук- турно фазе 6 в системе Mo-Ni, имеет ромбоэдрическую кристаллическую решетку с 53 атомами в элементарной ячейке, пр.гр. R Ът. Литература 1 McQuillan A.D. // J. Inst Met 1951-1952. V. 80. P. 363-368. 2 Dimes P. // Trans ASM. 1953. V 45. P. 934-940. 3 Maukuth D.J., Ogden H.R., Jaffee R.I. //Trans. AIME. 1953. V. 197. P 225-231 4 Murakami Y., Enjyo T.// J.Japan Inst. Metals. 1958. V. 22. P. 261-265. 5. Свечников В.Н., Петьков В.В. // Металлофизика. 1976 Вып. 64. С. 24-28. 6 Waterstat R.M. // Trans. AIME 1961 V. 226. P. 687-690. 7 HellawellA.,Hume-RotheryW.//Phil Trans. Roy. Soc. (London). 1957 V 249 P 417-454. 8 Kaufman L. // Calphad 1978 V 2. N 2 P 117-146 9 Dew-Hughes David//Calphad 1979 V 3. N 3. P. 175-200 С П Алисова
400 Mn-Tl, Mn-Tm Mn-TI. МАРГАНЕЦ-ТАЛЛИЙ Диаграмма состояния Mn-Tl, представленная на рис. 197, построена по данным только одной работы [X] на основании термического анализа пяти сплавов. Для приготовления сплавов использовали Мп чистотой Tt, "/о/по массе) О 20 «О 60 70 во 90 /246" ггоо нзв° нов" WO 300 200 too 4 — 1 Мл) *- (ft/in) ж i ,+» 1 Г» ~ff92° ЗО2 гзо1 9 1 1 / \ \ 7 Т )-* -* 230 е О 10 20 30 ЧО 50 60 70 80 90 ГОО Мп Tl,°/afam) Tl Рис. 197. Mn-Tl 99,8 % (по массе) с температурой плавления 1209 °С. Схематически показана область несмешиваемости (Ж, + Ж^. По-видимому, имеются две эвтектические реакции как со стороны Мп, так и Т1. Диаграмма состояния Мп-Т1 требует дальнейшего уточнения. Г К Алексеенко Мп-Тш. МАРГАНЕЦ-ТУЛИЙ Диаграмма состояния Mn-Tm не построена. Имеются сведения только о соединениях Mn2Tm P] и Мп23Тт6 [Ш], кристаллическая структура которых приведена в табл. 179 по данным авторов [1].
Mn-Tm, Mn-U 401 Таблица 179 Кристаллическая структура соединений системы Mn-Tm Соединение Mn2Tm Mn23Tm6 МП|2Тт Прототип 2n2Mg Мп2зТЬ6 Mnl2Th Символ Пир- Пирсона, пр гр АЛ 2, Pbjlmmc с Л 16, Fmim 1/26, /4/mmm Параметры решетки, нм а 0,528 1,2226 0,854 с 0,863 - 0,473 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 Печарский Mn-U. МАРГАНЕЦ-УРАН Диаграмма состояния Mn-U (рис. 198) построена по данным термического, микроструктурного и рентгенографического анализов [1]. Мп, "А (по массе) о ю го w бо 80/00 t,'C 1100 $00 776° 500 7 716' то" I (дМп) yi (fMnltZ. 44- 138° 1100° 727" О Ю 20 30 tO SO 60 70 60 90 tOO U Mn,"/ofam.) Mn Рис. I98. Mn-U
402 Mn-U, Mn-V В системе установлено образование двух соединений MnU6 и Mn2U Соединение MnU6 образуется инконгруэнтно, по перитектической реакции при 726 "С. Mn2U плавится с открытым максимумом при -1120 °С При 716 °С наблюдается эвтектическая реакция Ж -* MnU6 + + Mn2U, а при 1035 "С предполагается наличие тоже эвтектического равновесия Ж •» Mn2U + (рМп) (РЦ) эвтектоидно распадается на (ocU) + + MnU6 при 626 °С Максимальная растворимость Мп в (yU) составляет около 4,2 % (ат), в (PU)-около 1,1 %(ат)при626°С Растворимость U во всех модифика- модификациях Мп практически отсутствует Кристаллическая структура соединений системы Mn-U приведена в табл 180 Таблица 180 Кристаллическая структура соединений Mn-U Соедине- Соединение MnU6 Mn,U Прототип MnU6 Cu2Mg Символ Пирсона, пргр //28, 14/тст сП4, Fdlm Параметры решетки, нм а 1,029 0,7147 с 0,524 Источник [2] [2,3] Литература 1 Wilhelm H.A., Carlson O.N. // Trans ASM 1950 V 42 P 1311-1325 2 Baezinger N.C., Rundle R.E., Snow A.I., Wilson A.S. // Acta Crystallogr 1950 V 3 P 34-40 3 PetzowG., SteebS.,KiesslerG.//Z Metallkunde 1963 Bd 54 S 473-477 Г К Алексеенко Mn-V. МАРГАНЕЦ-ВАНАДИЙ Информация о взаимодействии Мп с V приведена в работах [X, Э, Ш] На рис 199 представлена ориентировочная диаграмма состояния Mn-V, построенная в работе [Ш] по данным работы [1]. Сплавы выплавляли в дуговой печи в атмосфере Аг из Мп чистотой 99,9 % (по массе) и V чистотой 99,7 % (по массе) Диаграмма построена по результатам рентгеновского и металлографического анализов Твердый раствор между V и (бМп) имеет ОЦК решетку, а при концентрации около 50 % (ат) V и при температуре между 1150 и 725 °С становится
t.'C fpnn Jct/if 1Г38' tfoe* //7/7/7 7(/{Д/ 800 727° КПП ОС/С/ I Mn-V, Mn-W 403 V, % {no массе) 7 ГО 20 30 40 5О 60 70 в0 W tOO ТТ " (dMnl (ХМп) t 7,S;tO2O' r'"t ' h 1 / '(an \\ "\ I 1 1 1 1 t 1 \ 1 1 1 1 $ \ 1 I 1 1' 1 1 ™\ 1 1 <v )-* 7 Ю 10 30 40 SO 60 70 80 90 TOO МП V "A Рис. 199. Mn-V упорядоченным с решеткой типа CsCl, символ Пирсона сР2, пр.гр РтЗт с а = 0,2904A) нм При температуре ниже 1050 °С и концентрации около 25 % (ат) V образуется фаза о [1] Литература 1 Waterstrat R.M. // Trans AIME 1962 V 224 Р 240-243 Mn-W. МАРГАНЕЦ-ВОЛЬФРАМ Г К Алексеенко Данные о взаимодействии Мп с W ограничены [X], диаграмма состояния не построена. W не растворяется в расплавленном Мп [1]; сплавы W с Мп не удалось получить путем совместного восстановления С их оксидов Обзор литературных данных по этой системе приведен в работе [2] Литература 1 ZwickerU.//Z Metallkunde 1951 Bd 42 S 246-252 2 Nagender Naidi S.V., Rama Rao P. // J Alloy Phase Diagrams 1986 V 2 N 1 P 38-40 КБ Поварова
404 Mn-Y Mn-Y. МАРГАНЕЦ-ИТТРИЙ Диаграмма состояния Mn-Y построена во всем интервале концентра- концентраций. Наиболее полно данные по работам, посвященным исследованию системы Mn-Y, представлены в обзорной работе [1]. Диаграмма состояния Mn-Y, приведенная на рис. 200, основана на данных работ [2, 3]. Сплавы готовили в дуговой печи в атмосфере Аг из Мп электролити- электролитического чистотой 99,9 % (по массе) и Y чистотой 99,65 % (по массе). Для с 1 1W Г200 ftOO' /000 воо 727' 600 Wff 200 i 1096° my W4 — 20 V W t 1 1 Чп) 1— H k- / Г0ТР fiat npedp. 1125 ','/' Г О 1/07° ?6fi 2№ nr 5' ттное щение i (no массе) 60 1 Ж \ do i / / / в? / / 'в' (CLY 10 1522* H76° I—* (НУ) о /а го зо ьо so so 70 во so wo Mn Y,%(am.) Y Рис. 200. Mn-Y
Mn-Y 405 исследования использовали методы термического, металлографического и рентгеноструктурного анализов, измерения плотности. Таблица 181. Нонвариантные реакции в системе Mn-Y Реакция FМп) - (уМп) + Ж (уМп) + Ж~Мп,2У (yMn)- (PMn)+ Mn,2Y Ж- Mn,2Y + Mn23Y6 Ж, + Ж2- MnjjYj, Ж - Mn23Y6 + Mn2Y Ж - Mn2Y + (aY) CY) - Ж + (aY) Содержание в фазах 0,5; -0,2; -0,1; П,9; 17; 28,4; 64,7; -99,5; -0,2; 10,5; -0,05; 7,7; 23; 20,7; 33,3; 93,5; % (ат.) 9 7,7 7,7 20,7 20,7 33,3 -100 -100 Температура, °С 1136 1096 1085 1075 1125 1100 878 1476 Таблица 182. Кристаллическая структура соединений системы Mn-Y Соедине- Соединение Mn,2Y Mn23Y6 Mn2Y Mn2Y Mn2Y* Прото- Прототип Mnl2Th Mn23Th6 Cu2Mg Zn2Mg - Символ Пирсона, пр.гр. /726, 74/mmm сЛ1б, Fm3m cF24, Fdlm hP\2, Pb-jmcm - Параметры решетки, нм a 0,8541 0,8574 0,8595 1,2447 1,2438 1,2457 1,24939 1,23975 0,762 0,7680 0,7678 0,76925 0,7692 0,7677 0,5404 0,773 с 0,4785 0,4773 0,4773 - - - - - - - — - - - 0,8848 0,770 Тетрагонально искаженная структура Cu2Mg. Примечание [2] И] [5] [6] [7] [5] При температуре 327 °С [8] При температуре -193 °С [8] [9] [Ю] [11] [4] [5] [8] При температуре 1300 °С и давлении 4000 М Па [12] При температуре ниже-173 "С [13]
406 Mn-Y. Mn-Yb В системе образуются три соединения: Mn23Y6 по синтектической реакции при 1125 °С, MnJ2Y по перитектической реакции при 1096 °С и Mn2Y при 1107 °С (плавится конгруэнтно). Взаимная растворимость (аМп) и (cxY) практически отсутствует. В (бМп) растворяется при 1136 °С 0,5 % (ат.) Y, в (уМп) при 1096-1085 "С - 0,2-0,1 % (ат.) Y, в (PMn) при 1085 °С - -0,1 % (ат.) Y, в (PY) при 1476 °С - -0,5 % (ат.) Мп. Нонвариантные реакции в системе Mn-Y даны в табл. 181 поданным работы [1]. Кристаллическая структура соединений системы Mn-Y представлена в табл. 182. Литература l.PalenzonaA., Cirafici S.//J. Phase Equilibria. 1991. V. 12. N 4. P. 474-478. 2. Muklebust R.L., Daane A.H. //Trans. A1ME. 1962. V. 224. P. 354-357. 3. Hellawell A. // J. Less-Common Met. 1959. V. I. P. 343-347. 4 Lihl F.//U.S. Govt. Res. Develop. Rep. 1965. V. 40. N 11. P. 88-89. 5. Kirchmayr H.R., Mach D. // Z. Krist. 1967. Bd. 124. S. 152-160. 6. Крипякевич П.И., Фраицевич Д.П. // Кристаллография. 1965. Т. 10 № 4. С. 560-565. 7. WangF.F., Holden J.R.//Trans. AIME. 1965. V. 233. P. 731-736. 8. James W.J., Van Schalkwyk T.G.D., Crowder C.E. // J. Less-Common Met. 1983. V. 94 P. 221-225. 9. Nassau K., Cherry L.V., Wallace W.E. // J Phys. Chem. Solids. I960. V. 16. P. 123-136 10. Beaudry B.J., Haefing J.F., Daane A.H. // Acta Crystallogr. 1960. V. 13. P. 743-744. 11. Dwight A.E. // Trans. ASM. 1961. V. 53. P. 479-500. 12. EatoughN., Hall H.T.//Inorg. Chem. 1972. V. IIP. 2608. 13. Gaidukova I.Yu., Kolarev V.V., Markosyan A.S., Menshikov A.Z., Pirogov A.N. // J Magnetism Magn. Mater. 1988. V. 72. P. 357-359. AC. Адамова, Е.И. Гладышевскип. О. И. Бодак, В. К. Печорский Mn-Yb. МАРГАНЕЦ-ИТТЕРБИЙ Схематически диаграмма состояния Mn-Yb построена как диаграмма монотектического типа [М] (рис. 201). Система Mn-Yb характеризуется обширной областью расслоения в жидком состоянии с весьма малой взаимной растворимостью компонен- компонентов. Монотектическая температура лежит вблизи 1200 "С. Однако в работе [V-C] имеются сведения о составах и структуре четырех двойных соединений Мп с Yb (Mn3Yb4, Mn2Yb, Mn23Yb6, Мщ-jYb^). Кристаллическая структура известных двойных фаз приведена в табл. 183 по данным работы [V-C].
Mn-Yb 407 t,°C гвоо fWO о го ft/ Yt, %fno массе) 60 8O «ГО 1 j 1 m\ 1 1 I ^J6Mn) 5 j_ t^.—•—— X-ttMn) ^-(/3Mn) 1 727" МЛ) 1 ~шо> 1 \ \ \ \ \ \ \ - \ 1 (цгь) fcLYt //38° two0 WOO 600 гоо о /о го зо w 50 60 7о 80 90 то Мп Yb,°/ofam.j Y6 Рис.201.Мп-?Ь Таблица 183. Кристаллическая структура соединений системы Mn-Yb 819° 760° Соединение Mn3Yb4 Mn2Yb Mn23Yb6 Mn17Yb2 Прототип Co3Ho4 Zn2Mg Mn23Th6 Ni17Th2 Символ Пир- Пирсона, пр.гр. hP22, РЬъ1т hP\2, P6$lmmc сЛ16, Fmim hPlZ, РЬт/ттс Параметры решетки, нм а 1,1336 0,5233 1,2189 0,849 с 0,4029 0,8561 0,788 Е И Глабышевский, О. И. Бодак, В. К Печарский
408 Mn-Zn Mn-Zn. МАРГАНЕЦ-ЦИНК Наиболее полные данные по системе Mn-Zn приведены в обзорной работе [1]. На рис 202 представлена диаграмма состояния системы Mn—Zn, основанная на данных трех работ: [2] - при концентрациях 0-60 % (ат.) Zn, [3] - при концентрациях 30-100 % (ат.) Zn, [4] - при концентрации 30-70 % (ат.) Zn для температур ниже 400 °С. %-с Z/т, % fm> массе) о w zv зо W so so 70 во до гоо -200 о го го зо M/r Рис. 202. Mn-Zn о so so 70 во so юо Zn, "/t/am j Zn Для построения диаграммы состояния использовали результаты микроструктурного, рентгеновского, дифференциального термического и термомагнитного анализов. Сшивы выплавляли из Мп чистотой 99,9 % (по массе) и Zn чистотой 99,99 % (по массе) в специальной печи в атмосфере инертного газа при давлении 1 МПа для предотвращения испарения Zn. Для системы Mn-Zn характерно образование большого числа промежуточных фаз с широкими областями гомогенности Нонвариан- тные реакции, протекающие в системе Mn-Zn, представлены в табл 184
Mn-Zn 409 Таблица 184 Нонвариантные реакции в системе Mn-Zn Реакция (Шп) - р Ж + р-Е Р - (YMn) + е (уМп) - (рМп) + е е - (РМп) + а (РМп) + ее - р. а — а. Ж + Е-Е, Е| <" е + а Ж + Е, - Е2 Е2-Е, + Y e2-y Y- Y| Е| + y •* а Ж + е2-6 6- Е2+ 6, е2- Y+ 5| Ж + 6-С 6+С-6, Ж - С + (Zn) Содержание Zn в (ат) - -65, -38, -31, 62, 47, -75 -76,5, -67, -83, -76, 72, 96,3, -86,5, -85, 98,1, 90,6, 98,61, - -50, -34, -25, 48, 70, -60, -63, -71, -72, 80,8 - 77, 88,6, -85,5, -84, 96,6, 92,6, 92,9, фазах, % - -53 -42 -46 69 50 -63 -70 -75 -77 74 90 -88 -88 92,7 90,8 99,4 Температура, °С 900>t>800 815 620 530 220 180 -143 -740 -270 -640 -400 420 - -325 462 380 350 428 -424 417,25 Источник [3] [3] [3] [3] [4] [4] [5] И [2] [2] [2] [2] [6] [6] [6] [2] [2] [6] [6] [7] Кристаллическая структура соединений и упорядоченных фаз приведена втабл 185
410 Mn-Zn Таблица 185. Кристаллическая структура соединений системы Mn-Zn Соедине- Соединение Р Pi е е1 е2 ос' *| Y y; б" C(MnZnl3) Прото- Прототип CsCl CsCl Mg Ni3Sn - AuCu3 AuCu Cu5Zn8 - - - CoZn!3 Символ Пирсона, пр.гр. cP2, Prnlm cP2, Pmim hP2, Рбу/ттс hP&, Pb-Jmmc hP cP4, РтЪт tPl, P4/mmm c/52, /43 m c/550, - hP, /nC28, P9/m Параметры решетки, нм U 0,3060 0,3065 0,3071 0,2731 0,27462 0,27514 0,2746 0,27548 0,27584 0,27593 0,27660 0,386 0,3857 0,390 0,9160 - - 1,283 1.368 1,3483 Структура Y| похожа на структуру у "Структура 6 фазы неизвестна. Ь - — — - - - - - - 0,763 0,76626 с - - 0,4455 0,44527 0,44507 0,4457 0,44475 0,44456 0,44446 0,44452 _ 0,371 - - - 5,77 0,507 0,5134 фазы. Примечание При 39,8 % (ат.) Zn [6] При 43,5 %(aT.)Zn При 50 % (ат.) Zn [8] При 45,7 % (ат.) Zn [9] При55%(ат.)гп[10] При60%(ат.)гп[10] При65%(ат.)гп[11] При65%(ат.)гп[10] При70%(ат.)гп[10] При75%(ат.)гп[10] При85,5%(ат.)гп[10] При73%(ат.)гп[12] При 73,8 % (ат.) Zn [6] При 73 % (ат.) Zn и -170°С[11] При 74 % (ат.) Zn и -188-(-141)°С[5] [6] [6] [6] При 90 % (ат.) Zn [6] При 92,9 % (ат.) Zn, Р= 128,7°, [6] Р= 127,8° [13]
Mn-Zn, Mn-Zr 411 Растворимость Zn в FМп) составляет 50 % (ат.) при температуре 815 °С, в (уМп) - -34 % (ат.) при 620 °С, в (рМп) - 25 % (ат.) при 530 °С и 48 % (ат.) при 220 °С, в (сеМп) - до 2 % (ат.). Растворимость Мп в (Zn) при температуре 417,25 "С составляет 0,6 % (ат.). Литература 1. Okamoto H., Tanner L.E. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 4. P. 377-384. 2. Wachtel E., Tsiuplakis K. // Z. Metallkunde. 1967. Bd. 58. N 1. S. 41-45. 3. Romer O., Wachtel E.//Z. Metallkunde. 1971. Bd. 62. N 11. S. 820-825. 4. Nakagawa Y., Hori T. //Trans. Japan. Inst. Met. 1972. V. 13. N 7. P. 167-170. 5. Uchishiba H., Hori Т., Nakagawa Y. // J. Phys. Soc. Japan. 1969. V. 27. N 3. P. 600-604. 6. SchrammJ.//Z. Metallkunde. 1940. Bd. 32. N 12. S. 399-407. 7. Weisse E., Blumenthal A., Henemann H. IIZ. Metallkunde. 1942. Bd. 34. N 9. S. 221. 8. Hori Т., Nakagawa Y., Sakurai J. //J. Phys. Soc. Japan. 1968. V. 24. N 5. P. 971-976. 9. Potter E.V., Huber R.W.// Trans. ASM. 1949. V. 41. P. 1001-1022. 10. Farrar R.A., King H.W. // Metallography. 1970. Bd. 3. N 1. S. 61-70. 11. Nakagawa Y.,SakaiS., Hori T.//J. Phys. Soc. Japan. 1962. V. 17. Suppl. B-l P. 168-171. 12. Nakagawa Y., Hori T. // J. Phys. Soc. Japan. 1964. V. 19. P. 2082-2087. 13. Brown P.J.//Acta Crystallogr. 1962. V. 15. N 6. P. 608-612. А.С. Адамова Mn-Zr. МАРГАНЕЦ-ЦИРКОНИЙ Диаграмма состояния Mn-Zr (рис. 203) в богатой Zr области исследована в работе [1], в богатой Мп части - в работах [2,3], результа- результаты обобщены в работах [X, Э]. Сплавы выплавляли в дуговой печи, исследовали методами термического, микроскопического, рентгеновско- рентгеновского анализов. В системе Mn-Zr образуется фаза Лавеса на основе конгруэнтно плавящегося интерметаллического соединения ZrMn2 (А,). Температура плавления ZrMn2 согласно работе [1] составляет 1340 °С, однако в более поздних работах приводятся более высокие температуры плавления - 1400 "С [4], 1450 "С [5]. Последним работам следует отдать предпочтение, так как для приготовления сплавов авторы работ [5, 6] использовали иодидный Zr, а авторы работы [1] - магниетермический Zr. В отличие отданных работ [1-3] исследования последних лет [5-8] свидетельствуют о существовании широкой области гомогенности фазы Aj на основе ZrMn2: 28-40 % (ат.) Zr [5], 22,7-35,7 % (ат.) Zr [6], 20,8-35,7 % (ат.) Zr [7]. Фаза А, образует эвтектику с твердым раствором на основе pZr при температуре 1135± 10 "С и концентрации 67,5 % (ат.) Zr [1]. Эвтектика с твердым раствором на основе Мп плавится при -1155 °С и содержит -5 % (ат.) Zr [2, 3]. Существуют разноречивые версии по данным работ
412 Mn-Zr t.°C Zr, % (по массе) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Iffff WOO - /600 - коо (ЗМп) по о" 600 I I w х- *1 1125° I О S W Zr,%(am.) fif$0 О 5 tO \ \ Ж Г6551 / / i i 4j 1135±10c 67,5 89,8\ (pzr) 795±10° 95,1 fazr)-< 6SJ" о to го jo w so 60 70 во до too Mn Zr,%/am.) Zr Рис. 203. Mn-Zr [2, 3] относительно характера фазовых превращений при высоких температурах твердых растворов на основе модификаций Мп. Оба варианта показаны на вставках (см. рис. 203). В (pZr) растворяется до 10,2 % (ат.) Мп. При температуре 795± 10 °С происходит эвтектоидный распад (PZr) *¦ (aZr) + A); эвтектоидная точка расположена при 4,9 % (ат.) Мп [1]. Растворимость Мп в (aZr) невелика. При быстрой закалке из жидкого состояния образуется пересыщенный твердый раствор на основе pZr с содержанием Мп в нем 20 % (ат.) [9]. Фаза Л, является фазой Лавеса и имеет структуру типа MgZn2 (символ Пирсона Л/Ч 2, пр.гр. Р63/ттс). Параметры решетки приведены ниже:
Mn-Zr. Mo-N 413 Параметры решетки, нм а 0,4985-0,5052 0,5026 0,5004 0,4957 0,5012 с 0,8190-0,8315 0,8258 0,8208 0,8088 0,8206 Концентрация Zr, % (ат.) 28-40 33,3 26,3 20,8 21,0 Источник [5] [7] [7] [7] [8] ZrMn2 не претерпевает превращений в интервале температур -268,8-20 "С, параметры решетки составляют а = 0,50307, с = 0,82679 нм при 20 °С и а - 0,50191, с = 0,82566 нм при -268,8 °С [10]. Литература 1. Roberson A.H., Hayes EX, Donaldson V.V. // Zirconium and Zirconium Alloys. Cleveland: ASM. 1953. P. 283-291. 2. Hellawell A.//J. Less-Common Met. 1959. V. 1. P. 343-347. 3. Савицкий К.М., Копецкий Ч.В. // Журнал неорганической химии. 1960. Т. 5. N 11. С. 2422-2434. 4. Прима СБ., ТретьячеикоЛ.А.,ПетьковВ.В.//Мегаллофизика. 1974. Вып. 52. С. 75-80. 5. Свечников В.Н., Петьков В.В. // Металлофизика. 1976. Вып. 64. С. 24-28. 6. Van Essen R.M., Buschow K.H.J.// Mater. Res. Bull. 1980. V. 15. N8. P. 1149-1155. 7. Pourarian F., Fujii H., Wallace et al. II). Phys. Chem. 1981. V. 85. N 21. P. 3105-3111. 8. Nishimiya N. // Mater. Res. Bull. 1986. V. 21. N 9. P. 1025-1037. 9. Ковиеристый Ю.К., Вавилова В.В., Руда Г.И. и др. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1986. Т 22. N 2. С. 335-337. 10. Didisheim JJ., Fisher P. //J. Less-Common Met. 1984. V. 103. N 2. P. 267-275. Л.А. Третьяченко Mo-N. МОЛИБДЕН-АЗОТ Данные о взаимодействии Мо с N освещены в справочниках [X, Э, Ш, М]. Наиболее детальное исследование сплавов системы Mo-N методами микроструктурного, рентгеновского и термического анализов проведено авторами работ [1-4]. Сплавы получали при низких давлениях азота в высоковакуумном аппарате и при высоких (до 50 МПа) давлениях в автоклаве. На рис. 204 приведена часть диаграммы состояния Mo-N при давлении - 85 МПа согласно наиболее полному обзору, данному в работе [М]. Она была получена термодинамическим моделированием, с использованием в основном результатов работы [1]. В системе существуют несколько нитридов молибдена. Высокотемпе- Высокотемпературный нитрид yMo2N образуется по перитектической реакции при температуре -2000 °С [1-4] или 1959150 °С [5], область гомогенности 27—35 % (ат.) N. Между (Мо) и yMoN2 образуется эвтектика при -1800 °С и 19 % (ат.) N [1-4] или 1894125 °С и 20±1 % (ат.) N [5].
414 Mo-N t.'C 2600 2200\ teoo ftOO woo Рис. 204. Mo-N N, %/по нассе) г # б в to гг Низкотемпературный нитрид pMoN2 образуется по перитектической реакции из (Мо) и yMoN2 при 850 °С [4,5], имеет область гомогенности -28-35 % (ат.) N. С повышением содержания N в промежуточной фазе температура перехода yMo2N в pMo2N снижается и достигает -400 °С при концентрации -34,5 % (ат.) N. При высоких содержаниях N эти фазы неразличимы. Нитрид 6MoN образуется при -50 % (ат.) N и нестабилен при высоких температурах [8]. Нитриды pMoN и 6MoN не нанесены на рис. 204. Растворимость N в Мо может быть выражена уравнениями: lgx = 1/2 lgp - 0,523 - 4940/Г, A) lgx = 3,72 - 7940/Г; B) lgx= 1/2 lgp-1,46; C) lgx=l/21gp-l,5, D) где х - концентрация N, % (ат.),/? - давление, МПа, Т- температура, К. По уравнениям A) и B) определяется растворимость N в твердом (Мо): в интервале температур 1600-2400 °С по уравнению A) [2] и в интервале 900-1800 °С по уравнению B) [4]. По уравнениям C) и D) определяется растворимость N в жидком Мо: при температуре 2700 °С
Mo-N 415 и давлении < 0,046 МПа по уравнению C) [6] и при температуре 2650 °С и давлении < 0,066 МПа по уравнению D) [7]. Кристаллическая структура соединений Мо с N приведена в табл. 186. Таблица 186. Кристаллическая структура соединений системы Mo-N Соединение -mo,6n; ** -Mo3N2 6M0N 6'MoN 6"MoN Mo082N Символ Пирсона, пргр /4 ~lamd — РтЪт АЛ6, РЬ^ттс РЪпп РЪт\ АЛ6, РЬ^ттс Параметры а 0,4200 0,4136 0,4157 0,4165 0,5725 0,572 0,5665 0,286 зешетки, нм с 0,8010 - - 0,5608 0,560 0,552 1,120 Примечание При27,5%(ат.)К[8, 9] При 38 % (ат.) N, закалка от 400 °С [8] При 43 % (ат.) N, закалка от 700 °С [8] И [9] [10] [10] [10] Низкотемпературная упорядоченная модификация yMo2N. Кубическая сингония. Литература 1 Ettmayer P.//Monatsh. Chem. 1970 Bd 101. S. 127-140. 2. Fromm E., JehnH.//Z. Metallkunde. 1971. Bd. 62. S. 372-377. 3. Jehn H., Ettmayer P. // J. Less-Common Met. 1978. P. 85-98. 4 Фромм Е., Гебхардт Е. Газы и углерод в металлах. М: Металлургия, 1980 516 с. 5. 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. 6 Козина Л.Н., Ревякин А.В., Самарин A.M. //Доклады АН СССР. 1969. Т. 184. N 2. С 397-399 7 Dohmke H., Frohberg M.G. // Z Metallkunde 1974 Bd. 65 S. 615-617
416 Mo-N. Ma-Na. Mo-Nb 8. Evans D.A., Jack K.H. // Acta Crystallogr. 1957. V. 10. P. 833-834. 9. Schonberg N. // Acta Chem. Scand. 1954. V. 8. N 12. P. 204-207. 10. Троицкая Н.В., Пиискер З.Г. // Кристаллография. 1963. N 8. С. 548-555. К.Б. Поварова Mo-Na. МОЛИБДЕН-НАТРИЙ Диаграмма состояния не построена. В работе П] указывается, что растворимость Мо в жидком Na меньше, чем 6-10 % (ат.) в интервале температур 700-1000 "С. Литература 1. 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 Mo-Nb. МОЛИБДЕН-НИОБИЙ Диаграмма состояния Mo-Nb исследована многими авторами [X, Э, Ш] на сплавах, выплавленных из Мо и Nb высокой чистоты. В системе существует неограниченная растворимость компонентов друг в друге в жидком и твердом состоянии. По данным работы [1] на кривых солидус-ликвидус имеется минимум, который соответствует тем- температуре 2345-2350 °С и концентрации 19,5-29,3 % (ат.) Мо. По данным работы [2] минимум наблюдается при температуре - 2350 °С и концентра- концентрации -30 % (ат.) Мо, по данным работы [3] - при -2290 "С и -34,3 % (ат.) Мо. Однако согласно результатам работы [4], полученным при тщательно проведенном дифференциальном термическом анализе на установке с оптическими датчиками температуры, температура плавления плавно понижается от Мо к Nb. Диаграмма состояния, согласно работе [4], приведена на рис. 205. В обзоре [5] этот вариант рассматривается как наиболее достоверный и подтвержденный термодинамическими расчетами. В обзорной работе [6] отмечено хорошее соответствие рассчитанной и экспериментально полученной кривых ликвидуса. Непрерывный ряд твердых растворов, образованный Мо и Nb, характеризуется ОЦК кристаллической структурой.
Mo-Nb. Mo-Nd 417 i'C 2600 2500 Nb, °/o (по массе) 20 40 60 60 WO 2400 1 262 3° i—, **> 1 10, Nt ¦—, 1 2t69° о to го jo #o so 60 70 во яо too Mo Nb, Vofam.) Nb Рис. 205. Mo-Nb Параметры кристаллической решетки ОЦК твердого раствора имеют незначительное отрицательное отклонение от аддитивности [7]. Литература 1 Корнилов И.И., ПоляковаР.С.//Тр. Ин-та металлургии им. А.А. Байкова АН СССР. 1957 Вып. 2. С. 149-153. 2 Кример Б.И. / Изв. высших учебных заведений. Черная металлургия. 1968. № 5. С 143-145. 3. Барон В.В., Иванова К.Н., Савицкий Е.М. // Изв. АН СССР. Металлургия и топливо. 1960. №4. С. 143-149. 4. Кочержииский Ю.А., Василенко В.И. // Изв. АН СССР. Металлы. 1985. № 2. С 188-189. 5 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. 6. OkamotoH.//J. Phase Equilibria. 1991. N5. P 616-617. v 7 Goldschmidt H.J., Brand J.A. // J. Less-Common Met. 1961. V. 3. N 1. P. 44-61. К.Б. Поварова Mo-Nd. МОЛИБДЕН-НЕОДИМ Диаграмма состояния не построена. По данным работы [1] раствори- растворимость Nd в Мо более 0,046 % (ат.) и менее 0,067 % (ат.). Термодинамичес- Термодинамический расчет показал [2], что в системе возможно существование монотек- тического превращения Ж|»Ж2+(Мо) при температуре 2547±10 °С. Содержание Nd в фазах Ж,, Ж2 и (Мо) равно 4±1 % (ат.), 0,3 % (ат.) и
418 Mo-Nd, Mo-Ni 75±8 % (ат.) соответственно. Расчетным путем показано, что возможно образование вырожденной эвтектики при температуре 1012 °С и концентрации 0,24±0,2 % (ат.) Мо. Литература 1. Савицкий Е.М., Барои В.В., Тао Цзуцуи // Изв. АН СССР. ОТН Металлургия и топливо. 1962. №1 С. 156-159. 2. 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. КБ. Поварова Mo-Ni. МОЛИБДЕН-НИКЕЛЬ Диаграмма состояния Mo-Ni исследовалась неоднократно [X, Э, Ш, 1-3]. Исследования проводили методами дифференциального термичес- термического, микроструктурного и рентгеновского анализов. Варианты ,0 NC, % (по массе) 2О 30 W fO 60 7О 80 90 ЮО 2WO 2000 1600 1ZOO воо О W 2O 30 *fO 50 ffP 70 30 9О tOO Mo Ni.,0/o fam.) Ni Рис. 206. Mo-Ni
Mo-Ni 419 диаграмм состояния, предлагаемые различными авторами, хорошо согласуются между собой. Диаграмма состояния (рис. 206) приведена по данным наиболее достоверного исследования [1], результаты которого были подтверждены другими экспериментальными работами [2-5] и термодинамическими расчетами [8]. В системе образуются три стабильные промежуточные фазы MoNiF), Мо№3(у), MoNi4(p) и твердые растворы на основе Мо и Ni. MoNiF) образуется по перитектической реакции при температуре 1362±4 °С [1] или 1363±4 °С [6]; интервал гомогенности 47,5-52,3 % (ат.) Ni [1,3,6]. MoNi3(v) образуется по перитектоидной реакции при 910±5 "С из б и (Ni), интервал гомогенности 75-76 % (ат.) Ni [1, 3, 6]. MoNi4(p) образуется по перитектоидной реакции при 875 °С [1] или 870±5 °С [6] из у и (Ni), интервал гомогенности 80,0-81,1 % (ат.) Ni. Между б и (Ni) образуется эвтектика при температуре 1318±4 °С и концентрации 65±0,5%(ат.)№[1,6]. Максимальная растворимость Мо в (Ni) равна 28,4 % (ат.) при температуре эвтектики [1, 7]. В работе [6] приведены уравнения, по которым можно рассчитать растворимость Мо в Ni при различных температурах: х = 0,220- 10~5Г(Т'- 1100) + 2,5-10 (Т- 1100J ± 0,006 в интервале температур 910-1318 °С); х - 0,303- 4,2-10 {Г- 1100) + 3,9-10~5 (Г- 1100J ± 0,007 в интервале температур 870-910 °С; In х = -19,70 + 8080/7" + 9,58-10~3Г + З-Ю1^ ± 0,04 в интервале температур 527-870 "С, где х - атомная доля Мо, Т- температура, К. Кристаллическая структура соединений системы Mo-Ni описана в табл. 187. Таблица 18 7. Кристаллическая структура соединений системы Mo-Ni Соединение MoNiF) MoNi3(y) MoNi4(P) Прототип MoNi pCu3Ti MoNi4 Символ Пирсона, пр.гр. ОР56, '2,2,2, оР%, Pmmn г/io, /4/m Параметры решетки, нм а 0,9108 0,5064 0,5727 b 0,9108 0,4224 - с 0,8852 0,4448 0,3566 Примечание При 50,8 % (ат.) Ni [7] При 74-75 % (ат.)№[1,8] При 80 % (ат.)№[1,2]
420 Mo-Ni. Mo-Np, Mo-0 В работе [6] отмечается, что в результате достаточно сложных реакций упорядочения при охлаждении твердых растворов на основе Ni образуются метастабильные фазы MoNi2 (символ Пирсона о/6), MoNi3 (символ Пирсона г/8) и Mo5NiI7. Литература 1. Casselton R.E., Hume-Rothery W. // J. Less-Common Met. 1964. V. 7. P. 212-221 2. Guthrie R.V., Stansbury E.E. // U.S. At. Energy Comm. ORNL-3078. 1961. 57 p 3. Heijwegen СР., Rieck G.D. // Z. Metallkunde. 1973. Bd. 64. N. 6. S. 450-453. 4. Rudel E.//Mater. Res. Bull. 1975. V. 10. P. 267-272. 5. Van Tendeloo G. // Mater. Sci. Eng. 1976. V. 26. P. 209-220. 6. Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Energy Review, Special Issue N 7. Molybdenum: Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna: International Atomic Energy. 1980. P. 195-356. 7. Shomakfr СВ., Shomaker D.P. // Ada Crystallogr. 1963. V. 16. N 10. P. 997-1009. 8. SaitoS., Beck P.A.//Trans. АШЕ. 1959. V. 215. N6. P. 938-941. 9. Koster W., Schmidt W. // Arch. Eisenhuttenwes. 1934/35. Bd. 8. S. 23-27. К.Б. Поварова M»-Np. МОЛИБДЕН-НЕПТУНИЙ Диаграмма состояния Mo—Np не построена. Термодинамические расчеты показали [1], что диаграмма состояния системы должна иметь эвтектический вид. Эвтектика образуется при температуре 497±80 °С и концентрации 9±2 % (ат.) Мо. Возможно снижение температур полиморфных превращений Np при легировании Мо. Растворимость Np в Мо не должна превышать -10 % (ат.) при 507 "С. Растворимость Мо в Np контролируется примесями. Возможно образование фазы MoNp2 при температурах ниже 223 °С. Литература 1. 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. К Б. Поварова M»-O. МОЛИБДЕН-КИСЛОРОД Взаимодействие Мо с О исследовалось многими авторами [Э, 1-9]. Обобщенная диаграмма состояния (рис. 207) построена в работе [2] на основании экспериментальных данных [1, 2] и термодинамических
Мо-О 421 О,"/, (по массе) ю го зо WS0 60 воюй 2000 1500 /000 500 ж 2150*100* 800 75П И 818t7' \\ 1 ж* газ 782tl' -77515' *-MoOj —MoB0te 70 •*-(М0) 75 О, V. (am.) ВО sietrl Mo 02-* О Ю 20 JO 40 SO 60 70 80 SO 100 Mo O,'/m(am) 0 Рис. 207. Mo-0 расчетов, проведенных в работе [4]. На вставке (рис. 207) показаны превращения в области концентраций 72-75 % (ат.) О. Стабильны два оксида: МоО3, который плавится при 782±7 °С, или 800±5 °С [2,3], МоО2, который плавится при 2227± 100 °С [2,5]. Интервал гомогенности соединения МоО2 составляет 66,6-67,0 % (ат.) О [6]. При концентрациях 63,7-65,8 % (ат.) О обнаружена серия соединений, имеющих узкие интервалы гомогенности, составы которых могут быть описаны формулой Мо„Оз_т, где и = 4,5 и 8-14 для т- 1 и л = 18-22 для т = 2 [4]. Соединения различных серий иногда имеют одинаковые значения отношения О/Мо и являются полиморфными модификациями. Большинство фаз не стабильны в отдельности, но стабильны в равновесии с МоО2 и МоО3 и могут рассматриваться как метастабильные фазы; они также могут быть стабилизированы присадками оксидов других переходных металлов. Даже более стабильные из них превраща- превращаются в МоО2 и расплав Мо4О {{ при температуре 818±7 "С, а Мо9О26 при 780±5 °С [1]. Фаза Мо4Оц имеет полиморфное превращение при 602±50 °С. Фаза Мо8О23 обнаружена авторами работ [6, 7] при температурах ниже 775-780 °С. По данным работы [7] Мо8О23 превраща- превращается в Mo4O]j и МоО3 при температуре 780 °С. Предполагается, что
422 Мо-О MOgO23 стабилен по отношению к Мо4О[, и расплаву при температуре только несколько выше температуры превращения Мо9О26. В работе [1] сообщается наличие фаз Мо9О26 и Мо18О52 при температуре 765. °С. Однако в работе [9] приводятся другие сведения, указывающие на образование Мо9О26 при температуре 750 °С и даже ниже 700 °С. Соединение Mo)gO52 переходит в Мо9О26 при температуре 780 °С после выдержки в течение 2 ч, но обратного превращения не происходит даже после выдержки в течение трех дней при 700 °С или недели при 648 "С. Это подтверждает, что Мо18О52 является метастабильной фазой, не принадлежащей равновесной фазовой диаграмме. Другие фазы были получены при низких температурах, при которых трудно достигается равновесное состояние, в связи с чем такие фазы, как Мо3О, приготовлен- приготовленная восстановлением МоО3 в водороде, и Мо2О5, приготовленная дегидрированием МоО(ОНK [7], не включены в равновесную диаграмму состояния. Между МоО3 и Мо9О26 существует эвтектика при температуре 775±5 °С и концентрации 74,6±0,1 % (ат.) О [1]. По данным работы [8] предполагается существование эвтектики между (Мо) и МоО2 при 2150± 100 °С, а в работе [1] сообщается о несмешиваемости их в жидком состоянии. Растворимость О в твердом (Мо) при температурах 1200-1400 "С описывается уравнением: In х = 1,67 - 4870/Г, где х - концентрация 0, % (ат.), Т- температура, К [3]. Кристаллическая структура соединений указана в табл. 188. Таблица 18 8. Кристаллическаи структура соединений системы Мо-0 Соединение МоО2 Мо4Ои Прототип - тю2 Символ Пирсона, пр.гр. /я/>12, 1РЬ, Ptymnm mPbO, Plxla Параметры решетки, нм а 0,5610 0,5584 0,487 2,454 Ь 0,4843 0,4842 — 0,5439 с 0,5526 0,5608 0,279 0,6701 Примечание Р=119,62° [Э] Р=120,94° [П] [П] При температу- температуре ниже 615 °С, Р = 94,28° [Э]
Мо-О 423 Соединение Мо4Оц Мо,7О47 (метаста- бильное) мо5о,; (метаста- бильное) Мо8О23 Мо,О26* Мо,8О52 (метаста- бильное) МоО3 Прототип - - - Символ Пирсона, пр.гр. оРбО, Рпта оРП%, Pbal Р4/птп /яР60, Р21а тПО, Р21а аРЫО, Р\ oPld, РЬпт * Тетрагональная сингония. Параметры решетки, нм а 2,449 2,161 4,599 1,688 1,675 0,8145 0,39628 Ь 0,5457 1,963 0,4052 0,403 1,189 1,3855 с 0,6752' 0,3951 0,3937 1,339 1,445 2,123 0,36964 Примечание При температу- температуре 615— 800 °С [Э] [Э] [5] Р=106,19° [П] Р=96°[П] а=102,67°; Р=67,82°; Y=109,97° [П] [1,5,9] Литература 1. Perry Т., Spacil H.S., Wulff J. // Welding J. 1954. V. 33. P. 442-445. 2. Phillips В., Chang L.L.Y. // Trans. АШЕ. 1965. V. 233. N 7. P. 1433-1436. 3. Фромм Е., Гебхардт Е. Газы и углерод в металлах: Пер. с нем. / Под ред. Б.В. Линчев- ского. М.: Металлургия, 1980. 712 с. 4. Bousqeut J., Guillon A. // Bull. Soc. Chim. France. 1966. P. 2250-2253. 5. Zador S., Alcock C.B. // J. Chem Thermodyn. 1970. V. 2. P. 9-16. 6. Srivastava S.C., Seigle L.L. // Metall. Trans. 1974. V. 5. N 1. P. 49-52. 7. Ekstrom Т., Tilley R.J.D. // J. Solid State Chem. 1976. V. 19. P. 125-133. 8. Халдояшши К.А., Граикина З.А, // Изв. Сибирск. отд. АН СССР. Серия химических наук. 1976. № 1. С. 47-50. 9. 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. Поварена
424 Mo-Os Mo-Os. МОЛИБДЕН-ОСМИЙ Представленная на рис. 208 диаграмма состояния Mo-Os построена в работе [1] по данным микроструктурного и рентгеновского анализа, измерения температур плавления сплавов, выплавленных в дуговой печи из Мо и Os чистотой 99,96 % (по массе) и 99,99 % (по массе) соответствен- соответственно. Положения фазовых границ подтверждены в работе [2]. В системе образуются две промежуточные фазы: а, которой может быть приписана формула Mo2Os, и Mo3Os(p), а также твердые растворы на основе Мо и Os. Между (Мо) с 19,5 % (ат.) Os и а с 29,6 % (ат.) Os образуется эвтектика при температуре 2380± 10 "С и концентрации 20,5 % (ат.) Os. Mo2Os(a) образуется по перитектической реакции из расплава с -22 % (ат.) Os и Os с 48 % (ат.) Мо при 2430110 °С и 37 % (ат.) Os. Интервал гомогенности фазы a 29,6-39±1 % (ат.) Os при 1200 "С. Mo3Os(P) образуется по перитектоидной реакции из (Мо) и а при температуре 2210110 "С, интервал гомогенности 24-25 % (ат.) Os. Растворимость Os в (Мо) в интервале температур 1027-2210 °С [4] может быть описана уравнением: Os, % /по массе) О W 2030 40 SO 60 70 60 ЭО 3033' О /О ZO 30 40 SO 60 70 во ЭО /GO Мо OS,°/ofam.) Os Рис. 208. Mo-Os
Ma-Os, Mo-P 425 lnx = -2,33 + 0,16In T - 2030/Г, где x - атомная доля Os, T- температура, К. Растворимость Мо в (Os) в интервале температур 727-2430 °С [3] описывается уравнением: lnx = -2,17 + 0,2In T - 300/Г, где х - атомная доля Мо. Кристаллическая структура соединений системы Mo-Os приведена в табл. 189. Таблица 189 Кристаллическая структура соединений системы Мо—Os Соединение . Mo3Os(P) : Mo2Os(o) Прототип W3O oCrFe Символ Пирсона, пр.гр. сРЬ, РтЪп г/>30, Р42/птт Параметры решет- решетки а 0,49712 0,4963 0,9632 0,9624 0,9615 0,9613 , нм с - 0,4950 0,4944 0,4941 0,4935 Примечание При 24,5 %(aT.)Os. Отжиг при 1400 °C[1J [3] npn30%(aT.)Os[I] npH33,3%(aT.)Os[4] При 35,0 % (ат.) Os [5] При 37,5 %(aT.)Os[IJ Литература 1. Raub E. // Z Metallkunde. 1954. Bd. 45. S. 23-30. 2. Knapton A.G. // J. Inst. Met. 1958-1959. V. 87. N I. P. 28-32. 3 Taylor A., Doyle N.. Kagle B.J. // J. Less-Common Met. 1962. V. 4. N 5. P. 436-450. 4. Spooner F.J., Wilson C.G. // Acta Crystallogr. 1964. V. 17. P. 1533-1538. 5. Erley W., Wagner H. // Phys. Status Solidi A. 1973. V. 19. N I. P. K23-K26. 6. 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. Петрова Mo-P. МОЛИБДЕН-ФОСФОР Данные о взаимодействии Мо с Р приведены в справочниках {X, Э, Ш]. Установлено образование пяти фосфидов: Мо3Р, Мо8Р5, Мо4Р3, МоР,МоР2. На основании экспериментальных данных о давлении
426 Мо-Р гооо fSOO tooo 5OO 9 \ \ (Mot \ \ \ \ \_ lid' I 1 to !> 4 ^ \ ~(f\ 1 P, */a /no пассе) го jo so 'A t tfffO 3AS ±i 71 ( 7O±f6 p r 7> 43 w 1750*6° 17OO M I 0P+ t I газ *±tO" 7O а I о ю го зо to so 60 70 во so too Mo P, °/фт./ Р Рис. 209. Мо-Р диссоциации МоР2 [I] рассчитано, что МоР2 должен диссоциировать на МоР и пары фосфора Р2 при температуре 989±Ю °С. Об образовании эвтектики между (Мо) и МоР при температуре 1650 °С и концентрации 29,7 % (ат.) Р сообщается в работе [2]; температура плавления МоР в^ше 1700 °С [2]. Экстраполяция данных о давлении диссоциации [3] указывает, что МоР разлагается на Мо4Р3 и газообразный фосфор Р2 при давлении 0,1 МПа и температуре 1750 °С; предсказывается также, что Мо4Р3 разлагается перитектически на расплав и МоР при температуре 170Q °С и расчетном давлении 0,05 МПа. В работе [4] сообщается, что соединение MogP5 стабильно в интервале температур 1580^-1680 "С. Совместно с g5 соединением Мо3Р существует гексагональная фаза Moj 7P при температурах выше 1720 °С. В интервале температур 1670-1720 °С вместе с Мо3Р существует другая фаза неизвестного состава. Эти данные, а также данные работы [5] показывают, что Мо3Р может быть приготовлен из расплава, и таким образом эвтектика между (Мо) » МоР [2] является в действительности эвтектикой между Мо3Р и MogP5 или, возможно, МО[ 7Р или другой близко расположенной фазой. Согласно работе [3] соединение Мо4Р3 превращается в Мо3Р и МоР при температурах ниже 700 "С. При температурах 700-1300 *С Мо4Р3 яйляется единственной стабильной фазой, расположенной между соединениями Мо3Р и МоР.
Мо-Р 427 В работе [6] на основании известных экспериментальных данных предложен вариант диаграммы состояния Мо-Р, показанный на рис. 209 при давлении 0,1 МПа с рассчитанными границами фазовых областей. На диаграмме состояния показано, что фаза MogPj, формирующаяся при температуре 1680 °С [4], находится в равновесии с фазами Мо4Р3, Мо3Р. При этом давление паров Р2 составляет 4-10 МПа (рассчитано экстраполяцией давления диссоциации Мо4Р3 [3]). Согласно приведенной диаграмме состояния эвтектика образуется между Мо3Р и Мо8Р5 (при расчетном давлении паров Р2 ~10~3 МПа). Указано, что имеются сомнения в точности формулы Мо8Р5 для соединения расположенного между Мо3Р и Мо4Р3. Согласно работе [7] растворимость Р в (Мо) достигает 14-16 % (ат.), а между (Мо) и МоР существует эвтектика при температуре 1063 °С и концентрации 29,7 % (ат.) Р. МоР плавится конгруэнтно при температуре 1550 "С. Эти данные противоречат вышеприведенным данным других исследователей. Растворимость Р в (Мо), по-видимому, должна быть существенно ниже из-за большой разницы атомных радиусов и электроотрицательностей компонентов. Структура фосфидов Мо приведена в табл. 190. Таблица 190 Кристаллическая структура соединений системы Мо-Р Соединение Мо3Р мо,р; Мо4Р3 МоР МоР2 *Р= 109, i Прототип aV3C - Rh4P3 we ZrSi2 9° Символ Пирсона, пргр /42m тРП, Рт оР56, Рпта ИР2, Рбпп оСП, Стс2, Параметры решетки, нм а 0,9794 0,9399 1,2428 0,3223 0,3145 Ь - 0,3209 0,3158 - 1,1184 с 0,4827 0,6537 2,0440 0,3191 0,4984 Источник [5,8] [4] [8] [8,9] [8]
428 Mo-P. Mo-Pa Литература 1. Faller F.E., Biltz W., Meisel K., Zumbusch M. // Z. Anorg. All. Chem. 1941. Bd. 248. S. 214-228. 2. Vogel R., Horstmann D. // Arch. Eisenhiittenwes. 1953. Bd. 24. N 7/8. S. 369-374. 3. Gingerich K.A. /IS. Phys. Chem. 1964. V. 68. N 9. P. 2514-2522. 4. JohnssonT. //Acta Chem. Scand. 1972. V. 26. P. 365-382. 5. Sellberg В., Rundquist S. // Acta Chem. Scand. 1965. V. 19. P. 393-400; P. 700-762. 6. 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. 7. Самсонов Г.В., Верейкии Л Л. Фосфиды. Киев: Изд-во АН УССР, 1961, 126 с. 8. Rundquist S., Lundstrom Т. // Acta Chem. Scand. 1963. V. 17. P. 37-46. 9. Schonberg N. // Acta Chem. Scand. 1954. V. 8. P. 226-239. К.Б. Поварова Mo-Pa. МОЛИБДЕН-ПРОТАКТИНИЙ Диаграмма состояния экспериментально не построена. В работе [1] расчетным путем на основании данных о термодинамических свойствах компонентов построена диаграмма состояния Mo-Ра эвтектического типа (риС. 210). Эвтектика кристаллизуется при температуре 1467±50 "С и концентрации 78±2 % (ат.) Ра. Возможно образование метастабильной Ра, "/а (по массе) О ГО гО JO 40 SO 60 70 SO SO too - ff70" 900 soo о to го зо w so 60 70 во so roo Mo Pa,eA>fam.) Pa Рис.210. Mo-Pa
Mo-Pa, Мо-РЬ, Mo-Pd 429 фазы МоРа2 при температуре ниже 377 "С. Растворимость Ра в (Мо) менее 10~2% (ат.) при температуре 467±50 "С. Литература !. Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Energy Review, Special Issue N 7. Molybdenum: Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency. 1980. P. 195-356. К.Б. Поварова Mo-Pb. МОЛИБДЕН-СВИНЕЦ Диаграмма состояния не построена. Растворимость Мо в жидком РЬ при температуре 1206 °С не превышает 0,011 % (ат.) [1]. Максимальная растворимость Мо в РЬ при 1010 °С составляет 10 % (ат.) Мо [Ш]. Расчетным путем показано, что при температуре кипения РЬ, равной 1750 °С, растворимость Мо в расплаве -10~2 % (ат.); растворимость в твердом состоянии столь мала, что не зависит от термодинамических параметров системы и определяется концентрацией закаленных де- дефектов [2]. Литература 1 Alden Т., Stevenson D.A., WulffJ.// Trans. AIME. 1958. V. 212. P. 15-17. 2 Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Energy Review, Special Issue N 7. Molybdenum: Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency. 1980. P. 195-356. К.Б. Поварова Mo-Pd. МОЛИБДЕН-ПАЛЛАДИЙ Диаграмма состояния Mo-Pd построена в работах [1-8] по данным микроструктурного, рентгеновского и других методов анализа. Существуют некоторые разногласия относительно строения этой диаграммы состояния. В системе существуют два соединения (фаза е) -MoPd и MoPd2, a также ограниченные твердые растворы на основе Мо и Pd. В наиболее ранних работах [4, 5] промежуточных фаз в системе не было найдено. Промежуточная фаза е стабильна только при высоких температурах.
430 Mo-Pd Pd, иа„0 tO 20 3O W h L 3OO0 2623° 2OOO WOO i 1 1 ~Г7; 1 S't > 1370*J0° 10OO±WO" Mo Рис. 211. Mo-Pd 0 3 в/а/по массе) SO 60 70 вй 'I ' t 1 •*s&№30?f760± > 9O fOO ""i 47'- 1— ~~S2\\~fOOO±f0Oa I Ifal 1555 0 SO 60 7O 80 90 WO Pd,"/o(am.) Pd Фаза е имеет узкий интервал гомогенности вблизи 53,5 % (ат.) Pd [1] или 52 % (ат.) Pd [2]. Она образуется по перитектической реакции Ж+(Мо)»е при температуре 1700 "С [1] или 1755110 "С [2], распадается по эвтектоидной реакции при 1425±25 °С [1] или 1370±30 "С [2] на (Мо) и (Pd). В работе [4] по результатам измерения параметров решетки установле- установлена небольшая растворимость Pd в (Мо) и значительная растворимость Мо в (Pd), которая составляет при 1200 °С 47,5 % (ат.). Согласно работе [51 имеется значительная растворимость Pd в (Мо), составляющая -25 % (ат.). Растворимость Pd в (Мо) составляет 16 % (ат.) при температуре 1700 °С и 11 % (ат.) при 1400 °С [1]. По данным работы [2] растворимость Pd в (Мо) более низкая: при перитектической температуре в (Мо) растворяется 6,5 % (ат.) Pd. На основании термодинамических расчетов в работе [6] предложены уравнения, описывающие растворимость Pd в (Мо): х = 0,037 - 6,7 10(Г- 1600) + 3,3-10~7(Г- 1600J в интервале температур 1370±30- 1755±10 °С; х = 0,030 - 810(Г- 1200) в интервале температур 1000±100 - 1370130 °С, где х - атомная доля Pd, T- температура, К. По данным работы [1], твердый раствор на основе Pd образуется по перитектической реакции из расплава и фазы е при температуре 1700110 "С. Растворимость Мо в (Pd) при 1700 "С составляет -32 % (ат.) [1] или 39 % (ат.) [2]. Согласно работе [2] между фазой е и (Pd) образуется эвтектика при температуре, близкой к температуре перитектики
Mo-Pd 431 A755 °C), линии ликвидуса и солидуса для (Pd) имеют максимум при температуре, несколько выше температуры перитектики. По данным работы [3], в сплаве при 33 % (ат.) Мо образуется сверхструктура. Температура упорядочения в ГЦК решетке на базе (Pd) составляет -10001100 "С. В более поздней работе [7] сделан вывод, что растворимость Мо в (Pd) достигает 46 % (ат.) при 1600 "С. В работе [6] диаграмма состояния Mo-Pd построена с учетом результатов предыдущих работ. Представленная на рис. 211 диаграмма состояния приведена по данным работы [6] с учетом линий ликвидуса и солидуса со стороны Pd по данным работы [2]. Согласно представлен- представленной диаграмме, максимальная растворимость Pd в (Мо) составляет 7±2 % (ат.), что согласуется с данными работы [2, 8]. Эвтектика между е с содержанием 52±2 % (ат.) Pd и (Pd) с 43±2 % (ат.) Мо плавится при температуре 1700±30 "Си концентрации 54±2 % (ат.) Pd. Максимальную температуру плавления 1760±10 "С имеет сплав с 39 % (ат.) Мо. Кристаллическая структура соединений системы Mo-Pd представле- представлена в табл. 191. Таблица 191. Кристаллическая структура соединений системы Mo-Pd Соединение MoPd(e) MoPd2 Прототип Mg MoPt2 Символ Пирсона пргр. АР2, Рб^/ттс о/б, Immm Параметры решетки, нм а 0,2767- 0,2777 0,275 Ь - 0,825 с 0,4485- 0,4490 0,389 Источник [1,2] [3] Литература 1 Савицкий Е.М., Тылкииа М.А., Хамидов О.Х. // Журнал неорганической химии. 1964 Т 9 № 12 С 2738-2742 2. Anderson Е. // J Less-Common Met 1964. V. 6. N I. P. 81-84. 3. Maldouado A., Schubert К.//Z. Metallkunde. 1964. Bd. 55. N 10. S 619-626 4 RaubE.//Z. Metallkunde. 1954. Bd. 45 S. 23-30. 5 Greenfield P., Beck P.A. //Trans. AIME. 1956. V. 206. P. 265-276. 6. 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 7 Zaiss W., Steeb S., Krabichler T. // Z. Metallkunde. 1972. Bd. 63. N 4. S 180-184. 8 Haworth C.W., Hume-Rothery W. // J Inst Met. 1959 V. 87. N 8. P 265-269 К Б. Поварова
432 Мо-Рт, Мо-Ро. Ми-Рг Мо-Рт. МОЛИБДЕН-ПРОМЕТИЙ Согласно работе [М], рассчитанная схематически диаграмма сос- состояния системы Мо-Рт характеризуется несмешиваемостью в жидком состоянии. Л Л Рохлин Мо-Ро. МОЛИБДЕН-ПОЛОНИЙ Мо не взаимодействует с парами Ро при температурах до 700 °С Р,1]. Литература I Wi«emanW.,GiorgiA.L.,WiekD.T.//J Phys Chem I960 V 64 N 4 Р 434-440 КБ Поварова Мо-Рг. МОЛИБДЕН-ПРАЗЕОДИМ В работах [1, Ш] сообщается, что растворимость Рг в Мо больше 0,02 % (ат.) и меньше 0,047 % (ат.) (температура не сообщается). Расчет диаграммы состояния на основе термодинамических свойств исходных компонентов [2] позволяет предположить, что в системе будет образовы- образовываться монотектика при 2547110 "С; состав фаз, находящихся в равновесии: (Мо) с 0,3 % (ат.) Рг и расплавы с 5±1 и 72±8 % (ат.) Рг. Возможно образование эвтектики при температуре 931 "Си концентра- концентрации 0,1 ±0,01 %(ат.)Мо. Литература 1 Савицкий Е.М., Барон В.В., Тао Цзуцуи // Изв АН СССР Отделение технических наук Металлургия и топливо 1962 № I. С 156-159 2 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 КБ Поварова
Mo-Pt 433 Mo-Pt. МОЛИБДЕН-ПЛАТИНА Диаграмма состояния Mo-Pt неоднократно исследовалась [X, Э, Ш, 1-3]. Проводился микроструктурный, рентгеновский, дифференциальный термический анализ, измерение температуры плавления сплавов. В системе существуют пять промежуточных фаз: P(Mo6Pt), e(Mo3Pt), e'(Mo3Pt), 5(MoPt), ^(MoPtj), а также ограниченные твердые растворы на основе Мо и Pt. Представленная на рис. 212 диаграмма состояния Mo-Pt построена в работе [3] по данным работ [1,2] и других, а также термодинамических расчетов. Фаза р образуется по перитектоидной реакции при 1780120 °С и 18,5±0,5 % (ат) Pt из (Мо) с 12±1 % (ат.) Pt и фазы е' с 31 % (ат.) Pt, распадается по эвтектоидной реакции при 1280±10 °С на (Мо) с ~4 % (ат.) Pt и е' с 37 % (ат.) Pt. Pt, % (по массе) SO SO 7O 80 90 WO /769' t6OO 12OO 8OO О 10 2O SO Mo SO SO 7O 80 SO fOO Pt^/a/am) Pi Рис. 212. Mo-Pt
434 Mo-Pl Фаза ? плавится когруэнтно при 2175±20 °С и 4712 % (ат.) Pt [2], распадается по эвтектоидной реакции при 1475120 °С на фазы е' и т), интервал гомогенности 31 ± 1 * 54±2 % (ат.) Pt [1,2]. Между (Мо) и фазой е образуется эвтектика при температуре 2080120 °С и концентрации 26-28 %(aT.)Pt [1,2]. Фаза е' образуется по перитектоидной реакции при 1880+30 "С из (Мо) и фазы е, интервал гомогенности 3111 - 4512 % (ат.) Pt. Области фаз е и е' смещены относительно стехиометрического состава соединения Mo3Pt, которое приписывается этим фазам. Фазаб образуется по перитектоидной реакции е'+т)»б при 1300120 "С и имеет область гомогенности при концентрациях 4312-5312% (ат.) Pt. Фаза г| имеет интервал гомогенности 5812- 72+2 % (ат.) Pt, температу- температура разупорядочения 1800120 °С при 65 % (ат.) Pt [2]. Значения растворимости Pt в (Мо) при различных температурах приведены ниже: Температура, °С 2080 2000 1780 1000 Растворимость Pt, % (ат.) 15±1 12 12 2 Источник [1] [2] [1] [2] Согласно работе [3] граница (Мо) может быть описана уравнениями для разных температурных интервалов: In х = -0,430-3400/Т!0,07 в интервале температур 1780-2080 °С; In х = 1,57-7600/П0,2 в интервале температур 1280-1780 °С, где х - атомная доля Pt, T- температура, К. Максимальная раствори- растворимость Мо в (Pt) составляет 56+2 % (ат.) при температуре 1600 "С. При более низких температурах растворимость не превышает 20 % (ат.) Мо. Кристаллическая структура соединений системы Mo-Pt приведена в табл. 192. Таблица 19 2. Кристаллическая структура соединений системы Mo-Pt Соедине- Соединение P(Mo6Pt) e(Mo3Pt) Прото- Прототип W3O Mg Символ Пирсона пр.гр. сР8, РтЪп hP2, Pk^ltnmc Параметры решетки, нм а 0,4988 0,2820 0,2786 ь ¦ - с 0,4526 0,4480 Примечание [4,7] При 33 % (ат.) Pt При 60 % (ат.) Pt [5-7]
Mo-Pt, Mo-Pu 435 Соедине- Соединение E'(MOjPt) 6(MoPt) МоР12(я) Прото- Прототип NijSn MgjCd p'AuCd MoPt2 Символ Пирсона пр.гр. hPZ, РЬт/ттс hPi, Р&т/ттс oPA, Pmma 0I6, Immm Параметры решетки, нм a 0,5640 0,559 0,5572 0,5615 0,447 0,4462 0,5484 0,248 0,2758 b 0,274 0,2725 0,4903 0,8238 0,827 с 0,4562 0,451 0,4480 0,4489 0,489 0,4951 0,4480 0,3915 0,394 Примечание При 33 % (ат.) Pt При 40 % (ат.) Pt [5-7] При 45 % (ат.) Pt [5-7] [1] При 46 % (ат.) Pt [5; 7] При 50 % (ат.) Pt [5; 7] [1] [5,7] [1] Литература l.OckenH., Van Vucht J.H.N.//J. Less-Common Met. 1968. V. 15.N2.P. 193-199. 2. Flukiger R., Yvon K., Susz Ch. et al. // J. Less-Common Met. 1973. V. 32. N 2. P. 207-225. 3. 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. 4. Raub E., Roschel E.//Naturwissenschaften. 1966. B. 53. S. 17. 5. Maldonado A., Schubert K. // Z. Metallkunde. 1964. Bd. 55. S. 619-626. 6. Nishimura H. // J. Japan. Inst. Metals. 1958. V. 22. P. 425-428. 7. Rooksby H.P., Lewis B. // J. Less-Common Met. 1964. V. 6. P. 451-460. 8. Dwight A.E., Conner R.A., Downey J.W. // Acta Crystallogr. 1965. V. 18. P. 835. 9. Kimura H. // Trans. Nat. Research. Inst. Metals. (Jap.) I960. V. 2. P. 30. К.Б. Поварова Mo-Pu. МОЛИБДЕН-ПДУТОНИЙ Результаты исследований системы Mo-Pu, опубликованные в работах [Э, 1-4], а также термодинамические данные о компонентах системы использованы в работе [5] при построении диаграммы состояния. Показано, что это - диаграмма простого эвтектического типа, без промежуточных фаз. Температура эвтектики 613 ° С, что ниже температу- температуры плавления Ри F40 °С), но выше значения 590 "С, приводимого в работе [4]. Ранее высказывалось предположение, что такое значение температуры эвтектики связано с влиянием примесей. Содержание Мо
436 Мо-Ри Ри, % (по массе) ,0102030 10 50 60 7О вО 9О 100 S i i i i ж 1 1 \ \ 2500 2100 17ffO 13OO 9ОО 500 О Ю 20 30 Iff 50 60 70 вО SO 100 Ma Ри,'/в(а/п.) Ри Рис. 213. Мо-Ри в эвтектике -1,1 % (ат.); растворимость Мо в (Ри) при эвтектической температуре 613 "С -0,2 % (ат.) Мо [5]. Максимальная растворимость Ри в (Мо) при температуре 2100 °С -2 % (ат.). Температурная зависимость растворимости Ри в (Мо) в интервале температур 613-2617 "С может быть выражена уравнением: lnx = -7600/Г + In B890 - Т) - 7,90 - 4,35- 1<Г4 Т + + 5,55-10-7Г2 - 8.17-1011 Г3, где х - атомная доля Pt, T- температура, К [5]. Представленная на рис. 213 диаграмма состояния Мо-Pu построена в работе [5]. Литература 1. Бочвар А.А., Коиобеевский СТ., Кутамцев В.И. и др. // Мирное использование атомной энергии. Тр. 2-й Международной конференции. Женева. 1959. С. 376-395. 2. Bowersox D.F., Leary J.A. // J. Nucl. Mater. 1968. V. 27. N 2. P. 181-186. 3. Bowersox D.F., Leary J.A.//J. Nucl. Mater. 1969. V. 33. N 3. P. 311-317. 4. Ellinger F.H., Miner W.N., O'Boyle D.R., Schonfeld F.W. // Los Alamos Scientific Laboratory. Rep. 3870 1968. P. 63-64. 5. 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. КБ. Поварова
Mo-Rb. Mo-Re 437 Mo-Rb. МОЛИБДЕН-РУБИДИЙ Диаграмма состояния Mo-Rb экспериментально не построена. В работе [1] приводится схема диаграммы состояния Mo-Rb, полученная путем расчета. Литература 1. Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Energy Review, Special Issue N 7. Molybdenum: Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency 1980 P. 195-356 Л.Л Рохлин Mo-Re. МОЛИБДЕН-РЕНИЙ Диаграмма состояния Mo-Re, представленная на рис. 214, построена по совокупности данных работ [1-4] с учетом обзора [5]. t."C /fer %{m> массе) О Ю 20JO «О 5О 60 70 80 85 30 95 /00 "У " 3000 25OO 2ООО /500 1ООО I 1 J623' гг / 1 Mo) 1 1 1 ж -—1 23 [ I/I / i / 1 1 V I '26 •** _\ / 1 -1/ л*б0 \ j 2O00±30\ \ \ \ i О 10 2О JO 40 50 60 70 80 9О ЮО Mo /?e, '/a /am.) Re Рис. 214. Mo-Re
438 Mo-Re В системе образуются две промежуточные фазы: o(Mo2Re3) и X(MoRe3), а также твердые растворы на основе Мо и Re. Фаза о образуется по перитектической реакции при температуре 2570±70 "С и концентрации -62 % (ат.) Re [1] или 2520 °С и 72 % (ат.) Re [2], или 2645 °С и -68 % (ат.) Re [3]. Интервал гомогенности фазы о составляет 52,5-67,5 % (ат.) Re [1] или 52-72 % (ат.) Re [2], или 52-70±2 % (ат.) Re [3]. В работе [2] указывается на возможность эвтектоидного распада фазы а на (Мо) и фазу х при температурах между 1100 и 1150 °С. Однако при отжиге образцов при 1100 °С в течение 28 дней распад фазы о не наблюдался [2]. Такие же результаты получены в работах [1,3]. Поэтому на диаграмме распад обозначен штриховыми линиями как предполагае- предполагаемый, а область фазы о при температурах ниже 1125 °С показана так, как это было установлено в работе [1]. Эвтектика между (Мо) и фазой а образуется при температуре 2440 °С и концентрации 50 % (ат.) Re [2] или при -2500 °С и -49,3 % (ат.) Re [3]. По данным работы [1], на кривых ликвидуса и солидуса имеется минимум при 2450±30 °С и 28-33 % (ат.) Re, а перитектическое превращение Ж+о»(Мо) происходит при 2500125 °С и 42 % (ат.) Re. Растворимость Re в (Мо) при различных температурах приведена ниже: Температура, °С 2500125 Растворимость Re, % (ат.). . . 42 Источник [1] Растворимость Мо в (Re) при различных температурах приведена ниже: Температура, "С 2645 2570 2570 2520 2100 1500 1100 1100 Растворимость Мо, % (ат.) -20,9 -17,7 12 15 8 4 3,8-5,7 2 Источник [3] [1] [4] [2] [4] [4] [1] [4] На основании анализа литературных данных и термодинамических свойств сплавов системы в работе [6] для расчета растворимости Re в (Мо) предлагаются уравнения: In х = -2,180 + 0,2ln T - 733/Г ± 0,04 в интервале температур 1125-2505 °С; In х - -0,61 - 865/Г± 0,1 в интервале температур 827-1125 "С, где х- атомная доля Re, T- температура, К. Граница растворимости Мо в (Re) может быть рассчитана по уравнениям: 2645 43 [3] 2440 43 [2] 1200 -29 [2] 1100 30,5 [1] 1100 -29 [3]
Mo-Re 439 In x = -0,22 - 5000/Г± 0,2 в интервале температур 2000130 - 264515 °C и In x = -2,0 - 1000/Г1 0,3 в интервале температуры 927-2000 "С, где х - атомная доля Мо. Кристаллическая структура фаз приведена в табл. 193. Таблица 193 Кристаллическая структура соединений системы Mo-Re {2] Соединение Mo,Re3(o) MoRe3(x) Прото- Прототип oFeCr aMn Символ Пирсона пр.гр. г/>30, />42/mnm с/58, /43т Параметры решетки, нм а 0,9607 0,9603 0,9581 0,9570 0,9593 0,9591 0,9586 с 0,4990 0,4990 0,4983 0,4980 _ - Примечание При 33 % (ат.) Re Отжиг при 1200 " С При 55 % (ат) Re При 65 % (ат) Re При 70 % (ат.) Re Отжиг при 1200 °С При 75 % (ат.) Re При 77 % (ат.) Re При 79 % (ат.) Re Метастаблильная фаза со структурой типа А15 (W3O) (символ Пирсона сР8, пр.гр. РтЪп, а - 0,498010,0001 нм) обнаружена в полученных напылением тонких пленках состава Мо0 7Re0 3 наряду с фазой, имеющей ОЦК решетку (Мо) с параметром а = 0|3130i0,0005 нм [10]. Литература 1. Савицкий Е.М.,ТылкийаМ.А.,Поварова К.Б.//Журнал неорганич. химии 1959. Т. 4. Вып. 2. С 424-434 2. Knapton A.G. // J. Inst. Met. 1958-59 V. it P. 62-64. 3 Dickinson J.M., Richardson L.S. // Trans ASM. 1959. V. 5,1. P. 1055-1066; discussion, P. 1067-1071 4 Савицкий Е.М., ТылкрмаМ.А.,ХамидовО.Х.//Изв АН СССР. Металлы 1969. N4. С. 200-208 5. Brewer L., Lamoreau* R.H. // Atomic Energy Review, Special Jssue N 7 Molybdenum- Physico-chemical properties of its cpmpounds arid alloys Vienna Interfiational Atomic Energy Agency 1980 P. 195-356. 6 Агеев Н.В.,ШсхтмаиB.C.//Изв„АН СССР."Серия физич 1959 Т 23 N 5 С 650-651 К Б Поварова
440 Mo-Rh Mo-Rh. МОЛИБДЕН-РОДИЙ Диаграмма состояния Mo-Rh исследована методами микроструктур- микроструктурного, термического, рентгеновского анализов. Представленная на рис. 215 диаграмма состояния построена по совокупности данных работ 11-3]. В системе образуются три промежуточные фазы: MoRh(e'), MoRh2(e) и MoRh3, а также ограниченные твердые растворы на основе Мо и Rh. Фаза е плавится конгруэнтно при 2075±10 °С и -67 % (ат.) Rh, интервал гомогенности около 43-82 % (ат.) Rh [1]. Эвтектика между (Мо) с 20±1 % (ат.) Rh и е с -43 % (ат.) Rh образуется при температуре 1940± 15 °С и концентрации 40± 1 % (ат.) Rh. Температура плавления (Rh) возрастает при легировании Мо до перитектической температуры 2000110 °С при содержании Мо в расплаве 8 % (ат.). Фаза е распадается по эвтектоидной реакции при 1100±100 °С на (Rh) и упорядоченную фазу MoRhj, которая имеет узкий интервал гомогенности (-1 % (ат.)) при 75 % (ат.) Rh [3]. MoRh образуется по перитектоидной реакции при -1050±75 "С из (Мо) и фазы е с -50 % (ат.) Rh. Переход от неупорядочен- неупорядоченной фазы е к упорядоченной MoRhj имеет место при 1200±200 °С [3]. Растворимость Rh в (Мо) не превышает 20 % (ат.) Rh при эвтектичес- эвтектической температуре. Для интервала температур 1050-1940 "С растворимость Rh в (Мо) описывается уравнением [4]: /fhf °/a/no массе} О /о го зо to so 60 7О во до гоо 25OO 2ЮО 1~гтчИ 1963' 17OO tsoo О tff МО го jo to so во 7о /гь, °л/ат.) гоо Рис. 215. Mo-Rh
Mo-Rh, Mo-Ru 441 In x = -3,64 + 1,64-1 (Г3- Т- 2600/Г, где x - атомная доля Rh, T- температура, К. Растворимость Мо в (Rh) не превышает 15 % (ат.) Мо при температуре перитектики [1, 2]. Кристаллическая структура соединений представлена в табл. 194. Таблица 194. Кристаллическая структура соединений системы Mo-Rh Соедине- Соединение MoRh3 MoRh(e') Прото- Прототип Mg P'AuCd Символ Пирсона пр.гр. hP2, P63lmmc оР4, Pmcm Параметры решетки, нм а 0,27673 0,27597 0,27333 0,27199 0,2745 b - — — 0,4785 с 0,44589 0,43447 0,43637 0,43502 0,4413 Примечание При 38,3 %(aT.)Rh отжиг при 1500 °С [1,2] При 45,2 %(aT.)Rh отжиг при 1700 °С [1,2] При 69,2 % (ат.) Rh отжиг при 1700 °С [1,2] При 85,1 %(ат.) Rh отжиг при 1500 °С [1,2] [3] Литература 1. Anderson E., Hume-Rothery W.//J. Less-Common Met. 1960. V. 2. N I. P. 19-28. 2. Haworth C.W., Hume-Rothery W. // J. Inst Met. 1959. V. 87. N 8. P. 265-269. 3. Giessen B.C., Jahnigen U., Grant N.J. // J. Less-Common Met. 1966. V. 10. P. 147-150. 4 Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Energy Review, Special Issue N 7. Molybdenum: Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency. 1980. P 195-356. К.Б. Поварова Mo-Ru. МОЛИБДЕН-РУТЕНИЙ Диаграмма состояния Mo-Ru, представленная на рис. 216, построена в работе [1] по результатам микроструктурного, рентгеновского анализов, определения температуры плавления порошковых сплавов, приготовленных из Мо и Ru чистотой -99,9 % (по массе).
442 Mo-Ru Ifu, %/понассе) о to го jo to so 60 70 во so too 2600 гэоо гэоо 2200 ггоо ¦гооо fffOO teoo 170O Г6ОО tJOO two 262J" ' V -Д \ \ (Mo) ~ / / 1 i Л \ зор. f i ¦ i c/r/ _JL ii 1 ж sun \ \ \ 1 // 1 (/fu) 1 23J*' 0 tO го JO W SO вО 70 во 9О tOO Mo /fu, VofamJ /fu Рис. 216. Mo-Ru В системе существует одна промежуточная фаза а, которой приписы- приписывается формула Mo5Rii3 и ограниченные твердые растворы на основе Мо и Ru. Эвтектика (Mo)+(Ru) образуется при температуре 1945 "С и концентрации 41,6 % (ат.) Мо. Растворимость Ru в (Мо) снижается от 30,5 % (ат.) при эвтектической температуре до -13 % (ат.) при 1500 "С. Растворимость Мо в (Ru) уменьшается от 51 % (ат.) при эвтектической температуре до -45 % (ат.) при 1500 °С. Mo5Ru3(o) образуется по перитектоидной реакции при температуре 1920 °С и концентрации 37,0±l%(aT.)Ru. Mo5Ru3(o) имеет структуру типа oCrFe (символ Пирсона fP30, пр.гр. Р421тпт), параметры решетки а = 0,99570 нм, с - 0,49323 нм при.34 % (ат.) Ru; а = 0,954 нм, с = 0,495 нм при 37,5 % (ат.) Ru [3]; а = 0,95575 нм, с = 0,49345 нм при 37,5 % (ат.) Ru [1]. Параметр ОЦК решетки (Мо) при легировании Ru уменьшается от 0,31467 нм, для 100 %Мо до 0,31357 и 0,31251 нм при 9,5 и 18,7 % (ат.) Ru соответственно [1]. Параметры ГПУ решетки (Ru) при легировании Мо увеличиваются для образцов, отожженных при 1700-1800 °С ота = 0,27057 нм, с = 0,42811 нм при 0 %
Mo-Ru, Mo-S 443 (ат.) Mo до а - 0,27478 нм, с = 0,44103 нм при 41,5 % (ат.) Мо и а = 0,27561 нм, с - 0,44408 нм при 55 % (ат.) Мо (двухфазный сплав) [1,4]. Литература 1. Anderson E., Hume-Rothery W. // J. Less-Common Met. I960. V. 2. P. 443-450. 2 Bloom D.S.//J. Metals AIME. 1955. V. 7. N 2. Sec. 1. P. 420. 3. Greenfield P., Beck P.A. // J. Metals AIME. 1956. V. 8. N 2. Sec. 2. P. 265-276. 4. Moss M., Smith D.L., Lcfever R.A. // Appl. Phys. Lett. 1964. V. 5. P. 120-121. К.Б. Поварова Mo-S. МОЛИБДЕН-СЕРА Взаимодействие Мо с S изучалось неоднократно [X, Э, Ш]. В системе образуются два стабильных сульфида молибдена Mo2S3 и MoS2. При содержании S более чем 72,1 % (ат.) были получены аморфные фазы, которые являются метастабильными, так как даже высокое давление паров S не может предотвратить их разложение [1]. По данным работы [2] в фазе MoS2 может растворяться до 69 % (ат.) S при 1000 "С. Давление р паров S в равновесии с MoS2+x при 1100 °С может быть рассчитано по уравнению \пр = -7,83 + 28,26-х, где 0,02 < х < 0,23. Фаза Mo3S4, полученная путем кислотной экстракции тройных сульфидов MvMo3S4 [3], разлагается при нагреве и не рассматривается как стабильная фаза в двойной системе [4, 5]. Фаза Mo2S3 не стабильна при температурах ниже 610 °С [5,6]. Следует отметить, что скорость установления равновесия и образования Mo2S3 при температурах выше 610 "С низка, и требуется неделя при температуре 900 °С, чтобы достичь равновесия. Температура превращения Mo2S3 в (Мо) и MoS2 была определена равной 664±50 "С [7] или 627±40 °С [8]. По данным работы [9] температура плавления MoS2 выше 1800 "С. Термодинамические расчеты [8] показали, что необходимо давление паров S2, равное 0,4 МПа, чтобы предотвратить разложение MoS2 при температуре 1900 "С на жидкость, более бедную S. При 0,1 МПа S2 сульфид, согласно расчету, разлагается при 1750150 °С на жидкость с 65 % (ат.) S. По данным работы [4] Mo2S3 плавится конгруэнтно при
444 Mo-S t,'C 2500 2000 /500 /Ooo 500 3, % (no массе) 0 5 10 20 30 W 50 6O7O8OS0WO N i \ \ \ 1550±f00° 664 l s\ Ж \ Ж+Га / — 50~ 1 > i i I i | /750±50° 4 1 - Мо5г+Гаа — \мозг+ж 1 115.2' — 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 /00 Mo Sf%/a/77.) S Рис. 217. Mo-S -1800 °C. В работе [5] указывается, что Mo2S3 образуется по перитекти- ческой реакции при 1740110 °С. По данным работы [4] Mo2S3 образует эвтектики с (Мо) при температуре 1550± 100 "С и концентрации 50 % (ат.) S и с MoS2 при 1630±50 °С и концентрации около 63 % (ат.) S. Температу- Температуры и составы эвтектик определены в работе [8] на основании термодина- термодинамических расчетов. Согласно диаграмме состояния, построенной в работе [5] по обобщенным литературным данным, эвтектика между Mo2S3 и (Мо) образуется при температуре 1607± 12 °С и концентрации - 37 % (ат.) S, что отличается от значений, рассчитанных в работе [8]. Растворимость S в (Мо) достигает 1,5 % (ат.) при 1100 °С [2]. Диаграмма состояния (рис. 217) построена по данным работы [8], в которой учтены наиболее достоверные экспериментальные результаты, на основании термодинамических расчетов предложены уравнения, описывающие границы фазовых равновесий, а также собраны данные по термодинамическим свойствам и кристаллической структуре. Кристаллическая структура сульфидов Мо представлена в табл. 195.
Mo-S 445 Таблица 195. Кристаллическая структура соединений системы Mo-S Соединение MoS2 MoS, MoS205 MoS239 MoS2 Mo2,06S3 (Mo2S3) wiou S > Прототип MoS2 MoS2 MoS2 MoS2 - - - * Триклинная сингония, ** Метастабильная фаза. Символ Пирсона пр.гр. hP6, Рб^/ттс hP6, />63/mmc hP6, Рб^/ттс hP6, Pbjmmc A/?3, Ют Pl[lm - hR 14, ЯЗ при -150 °. Параметры решетки, нм a 0,31604 0,316 0,315F) 0,315F) 0,315F) 0,3166E) 0,3163 0,8633 0,606 0,6432 b - - - - - 0,3208 20,319 с 1,2295 1,243 1,226 1,234 1,243 1,841B) 1,8371 0,6092 0,860 Примечание [10] [И] [1] [1] [1] [10] [И] p= 102,43° [10] a=89,6°; p= 102,6°; [10] a=30,31° [3] Литература 1. Anderson E.//J. Less-Common Met. 1964. V. 6. P. 81-84. 2. Stafer S.C., Larson A.H., Schlechten A.W. // Trans. AIME. 1964. V. 230. P. 594-595. 3. Chevrel R., Sergent M., Prigent J. // Mater. Res. Bull. 1974. V. 9. P 1487-1489. 4. Flukiger R., Devantay H., Jorda J.L., Muller J. // IEEE. Trans. Magn 1977. V. 13. P. 818. 5 Johnson W.B., Hong W.S., Readey D.W. // Scr. Metall. 1983. V. 17. N 7. P. 919-922. 6 Morimoro N., Kullerud G. // In: Carnegie Institution of Washington, Year Book. 1962. V. 61. P. 143-144. 7. Poulard G., Perrot P. II Compt. Rend. Acad. Sci. Paris, Ser. С 1975 V. 281. P. 143-146.
446 Mo-S, Mo-Sb 8. 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. 9. Cannon P.//Nature (London). 1959. V. 183. P. 1612-1613. 10. De Jonge R., Popma T.J.A., Wiegers G.A., Jellinek F. // J. Solid State Chem. 1970. V. 2. P. 188. 11. Wildervanck J.C., Jellinek F. IIZ. Anorg. All. Chem. 1964. Bd. 328. N 5/6. S. 309-318. КБ. Поварова Mo-Sb. МОЛИБДЕН-СУРЬМА В работе [1] сообщается о получении твердого раствора Sb в Мо электролизом расплава солей. По данным работ [2, 3] единственное соединение в системе Mo3Sb7 стабильно в равновесии с твердым (Мо) и расплавом Sb при температуре 650±20 °С, но становится нестабильным при 800 "С. На основании термодинамических расчетов температура образования Mo3Sb7 по перитектической реакции (Мо) + Ж ** Mo3Sb7 определена равной 780±20 °С (рис. 218); соединение образует эвтектику с (Sb) при температуре - 630±1 °С и концентрации 10~4 % (ат.) MoJ4]. Mo3Sb7 имеет структуру типа Ir3Ge7, символ Пирсона с/40, пр. гр. 1т Ът, а - 0,95688 нм [3, 5]. Sb, °/о /по магссе) 10 20 30 W 50 60 7О 80 90 ГОО Г6ОО ffOO Г200 tOOO 800 6ОО ЧОО гоо 1 1МО)+ГЪЭ (Moj. -f* i f59O±1OO° W- 780±i >ffo 1 1 1 (Sb) -• 63O, 7SS° О /О го 30 ЧО SO ВО 7О вО 9О ГОО Мо Sb^/ofam.) Sb Рис. 218. Mo-Sb
Mo-Sb. Mo-Sc 447 Литература 1. Mansone M.G., Briggs J.Z. // Less-Common Alloys of Molybdenum. Climax Molybdenum Company. New York, 1962. P. 17. 2. Boiler H., Nowotny H. // Monatsh. Chem. 1964. Bd. 95. S. 1272. 3. Jensen P., Kjekshus A., Skansen T. // Acta Chem. Scand. 1966. V. 20. P. 403-416. 4. 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. 5. Brown A. // Nature. 1965. V. 206. P. 502. К.Б. Поварова Mo-Sc. МОЛИБДЕН-СКАНДИЙ Согласно работе [Ш] растворимость Sc в Mo при 1625 °С, определен- определенная спектральным анализом Мо, выдержанного в расплаве Sc в течение одной недели, ниже 2- 1(Г4 % (ат.) (разрешающая способность метода). Промежуточных фаз в системе не обнаружено. На основании термодинамических данных расчетным методом по- построена диаграмма состояния Mo-Sc (рис. 219). Образование эвтектики между (Мо) и (Sc) возможно при температуре 1370±50 "С и концентрации 10±3 % (ат.) Мо. Можно ожидать, что максимальная растворимость Sc в (Мо) достигает 0,007 % (ат.) при 2127 °С и падает до 0,002 % (ат.) при 1372 "С [2]. с гш ггоо гооо tsoo /600 /ш /гоо 1 to егз* ' Ч i Sc, 20 1 V % (no массе/ 30 W SO 60 T /37O±SO" /33S±3' о to го io 4 МО Рис.219. Mo-Sc 1 1 Ж i \ 7080 90 tOO т л 1 . •/337" -fctSc) •0 SO 60 70 ВО 9О /ОО SCf c/o ftZ/77. J Sc
448 Mo-Sc, Mo-Se Литература 1. Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Energy Review, Special Issue N 7. Molybdenum- Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency. 1980. P 195-356. К.Б. Поварова Mo-Se. МОЛИБДЕН-СЕЛЕН Равновесная диаграмма состояния Mo-Se не построена Р, Ш]. Обзор работ по фазовому строению участка системы MoSe2.x - Mo3Se4±x приведен в работе [1]. Рентгеновским методом установлено образование в системе двух промежуточных фаз Mo3Se4 и MoSe2 [2, 3]. По данным работы [3] соединение MoSe2, полученное при 1500 °С и давлении 4 ГПа, изоструктурно MoS2. В работе [4] изучено давление диссоциации MoSe2 в интервале температур 960-1080 °С. На основании этой информации и термодинамических данных расчетным путем построена [5] диаграмма состояния Mo-Se (рис. 220), согласно которой имеются узкие области гомогенности обоих соединений; Mo3Se4 образуется при взаимодействии твердого Мо и Se2 (газ) при давлении 0,1 МПа и температуре при 14001100 °С; MoSe2 образуется при взаимодействии Mo3Se4 (тв.) и Se2 (газ) при давлении 0,1 МПа при 1150±50 "С. Предполагается [5], что при температурах ниже 527 °С растворимость Se в (Мо) контролируется дефектами решетки. t,°c /Sffff woo 5О0 ГО 20 Se, % (по массе! JO ?0 SO 6O 7O 60 90 WO 1 1 (МО ^— (Мо) +Га. j! MOjSe« i 1 V 1 | 1 1 9 i H5O+S0* MoSez+r<L3 *\ f (se)- 685° 221° О 1O 2O 3O W SO 6O 7O ВО 9О fOO Mo se, %{am.) se Рис.220. Mo-Se
Mo-Se, Mo-Si 449 Кристаллическая структура селенидов Мо представлена в табл. 196. Таблица 196. Кристаллическая структура соединений системы Mo-Se Соединение MoSe2 MoSe2* Mo3Se4 Mo3Se4" Символ Пирсона, пр. гр. /*6з / ттс ЛЗ или - Параметры решетю а 0,3288 0,3292 0,956 0,4632 Ь - - 0,4762 Гексагональная (ромбоэдрическая) сингония. Моноклинная сингония. 1, ИМ с 1,2900 1,9392 1,107 0,6649 Источник [1.6,7] [8] [1.2] Р = 92,56° [9] Литература l.SpiesserM., RouxeJ., Kerriou 1Y1., Goureaux M.G.// Bull. Soc. Chim. France. 1969. N 5. P.1427-1431 2. Bales O., Guillevie J., Grandjean D. // J. Solid State Chem. 1973. V. 6 P. 48-57. 3 TowieL.C.,OberbeckV.,BrovmB.E.,StajdoharR.E.//Science. 1966. V. 154. P. 895-896 4. Глазунов М.П., Михайлов E.C., Пискарев Н.В., Чупахии М.С. // Порошковая металлургия. 1976. N 11. С. 59-61. 5. 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. 6. Brixner L.H. // J Inorg. Nuclear Chem. 1962. V. 24. P. 257. 7. Опаловский А.А., Федоров В.Е. //Доклады АН СССР. 1965. Т. 163. С. 1163. 8. AI-Hilli A.A., Evans B.L. // J. Cryst. Growth. 1972. V. 15. P. 93. 9. De Jonge R., Popma T.J.A., Wiegers G.A., Jellinek F. // J. Solid State Chem. 1970. V. 2 P. 188. К.Б. Поварова Mo^Si. МОЛИБДЕН-КРЕМНИЙ Строение диаграммы состояния Mo-Si изучали многие авторы (X, Э, Ш, 1]. Первое определение фазовых равновесий в системе Mo-Si было проведено на сплавах, приготовленных горячим прессованием в
450 Mo-Si Si, % fno массе) to го зо w so 60 во too t600 12OO О tO ZO ЗО <Ю SO 6О 7О вО 90 tOO Mo si, °/o(am.) Si Рис. 221. Mo-Si атмосфере Ar из порошков Mo и Si чистотой 99,9 и 99 % (по массе) соответственно [2]. После отжигов в интервале температур 1050-1800 °С сплавы исследовали методами рентгеноструктурного, металлографичес- металлографического анализов, а также определяли температуры плавления. В результате исследования установлено образование интерметаллических фаз Mo3Si, Mo3Si2 и MoSi2, построена диаграмма состояния. Последующими исследованиями [3] на сплавах, приготовленных плавлением Мо чистотой 99,9 % (по массе) и монокристаллического Si, с использованием методов рентгеноструктурного, металлографического и высокотемпературного дифференциального термического анализов было уточнено строение диаграммы состояния системы Mo-Si. Авторы работы [3] установили существование фазы с формулой Mo5Si3 вместо Mo3Si2, а также наличие полиморфного превращения при 1900 "С у интерметаллида MoSi2. Авторы работы [1] на основании работ [2, 3, 4] дали обобщенную диаграмму состояния Mo-Si, показанную на рис. 221. В системе образуются трн соединения: Mo3Si (по перитектической реакции при 2025 °С); Mo5Si3 (плавится с открытым максимумом при 2180 °С) и MoSi2 (плавится с открытым максимумом при 2020 °С). Нонвариантные реакции представлены в табл. 197 [1].
Mo-Si 451 Таблица 197. Ноивариантиые реакции в системе Mo-Si |1] Реакция (Мо) + Ж - Mo3Si Ж - Mo3Si + Mo5Si3 Ж - Mo5Si3 + pMoSi2 PMoSi2- ocMoSi2 Ж - aMoSi2 + (Si) Содержание Si в фазах, % (ат.) 4; 25,72; 25 26,4; 25; 37 54; 40; 66,7 66,7 98,3 66,7 -100 Температура, °С 2025 2020 1900 1900 1400 Кристаллическая структура силицидов Мо дана в табл. 198. Таблица 198. Кристаллическая структура соединений системы Mo-Si Соединение Mo3Si Mo5Si3 aMoSi2 CMoSi2 Прототип Cr3Si W5S.3 MoSi2 Символ Пирсона, пр. гр. cPS, РтЪп //38, /4/mcm r/6, /4/mmm C622 Параметры решетки, нм а 0,4890 0,9648 0,3202 0,4642 с 0,4310 0,7843 Источник [5] [3] 13] [3] Авторы работы [4] на основании измерения параметров решетки твердого раствора определили растворимость Si в (Мо) при различных температурах: Температура, °С Растворимость, % (ат.) 1316 0,727 1371 1,09 1427 2,52 Авторы работы [3] установили растворимость Si в (Мо) при температуре 1820 "С менее 3,35 % (ат.) и путем экстраполяции получили ее значение при 2025 °С порядка 9 % (ат.), авторы работы [2] определили максимальную растворимость Si в (Мо) 3,52 % (ат.) при 2053 "С. По- видимому, на основании всех данных следует считать растворимость Si в (Мо) при перитектической температуре порядка 4 % (ат.).
452 Mo-Si. Mo-Sn Нет никаких количественных данных по растворимости Мо в твердом (Si), вероятно, она исчезающе мала. Литература 1. Gokhale A.B., Abbaschian G.J. // 3. Phase Equilibria. 1991. V. 12. N 4. P. 493-498. 2. Kiefler R., Cerwenka E. HZ. Metallkunde. 1952. Bd. 43. S. 101-105. 3. Свечников В.Н., Кочержииский Ю.А., Юпко Л.М. // Диаграммы состояния металлических систем: Сб. статей. М.: Наука, 1971. С. 116-119. 4. Ham iX.II Trans. A1ME. 1951. V. 73. Р. 723-731. 5. Tempieton D.H., Danben C.H. // Acta Crystallogr. 1950. V. 3. P. 261-262. А С Адамова Mo-Sn. МОЛИБДЕН-ОЛОВО Взаимодействие Мо с Sn исследовалось рядом авторов [X, Ш]. При исследовании сплавов, полученных нагревом до 600-900 °С при встряхивании в течение 24 ч смеси порошка Мо с 75 % (ат.) Sn в эвакуированных ампулах, установлено образование кристаллов MoSn2 (при 600 °С)[1]. При температуре 900 °С на рентгенограммах появлялись дополнительно линии другой фазы с тетрагональной решеткой, состав которой не был установлен (между Mo2Sn3 и MOjSn^, а также линии новой фазы, которая не была идентифицирована. В работе [2] сообщается о появлении фазы Mo3Sn, полученной порошковым методом при температурах выше 1000 °С и давлении <, 3,4 ГПа. При более низких давлениях и температуре > 1000 °С обнаружена только одна фаза с ОЦК структурой. При давлении 0,1 МПа и температуре выше 300 °С фаза Mo3Sn неустойчива. В жидком Sn при 1450 °С растворяется до 5-Ю % Мо. В работе [3] на основании известных экспериментальных данных и термодинамических расчетов построена диаграмма состояния системы Mo-Sn (рис. 222). Растворимость Sn в (Мо) в интервале температур A527-2606 °С) оценена зависимостью: 1пх = - 17000/Г, где х - атомная доля Sn; T- температура, К. Кристаллическая структура соединений Mo-Sn приведена в табл. 199.
Mo-Sn 453 5/7, %//го массг) . orO /О гО 30 4О SO 6O 7О вО 9ОГОО гвоо 26OO г*и>о то wo aoo soo wo 200 т i t 1 j —1 ¦ г 1 2623' 2606» (Мо)Ш i Г2йО*/ОО° п А ft и i г 1 1 1 воо±гооа 1 ч (Sn) ч О fO 2O JO 4>O SO 60 7O во 9О ГОО Mo Sn^ofam.) Sn Рис. 222. Mo-Sn T а б л и и а 199. Кристаллическая структура соединений системы Mo-Sn Соединение Mo3Sn ММ^п7 MoSn2 Прототип PW(W3O) U3Si2 — Символ Пирсона, пр гр. сРЪ, РпгЪп P4lmbm hP6, Р6222 или />6422 Параметры решетки, нм а 0,5094 - 0,5491 с - - 1,4171 Источник [2] П,м, [1] Литература 1. Brown A. // Nature. 1965. V. 206. Р. 502-503. 2. Killpatrick D.H. // J. Phys. Chem. Solids. 1964. V. 25. P. 1499-1500. 3. 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 Петрова
454 Мо-Та, Мо-Тс Мо-Та. МОЛИБДЕН-ТАНТАЛ Мо и Та неограниченно растворимы в жидком и твердом состоянии (X, Э]. Температура плавления сплавов плавно повышается с увеличением содержания Та [1]. Термодинамические расчеты [2] показывают, что ширина области кристаллизации должна быть существенно уже, чем определено в работе [1]. i'C зооо 2900 гвоо 27OO 26OO Та, % {по массе) О /0 ZO 30 40 5О 60 70 в О 90 ТОО 1 i i i 1 i i / У /, (Mi i / V 7,та) зого / Рис. 223. Мо-Та 0 Мо to 20 30 40 $0 6О 70 Та,°/о(а/77.} 80 90 №0 Та На рис. 223 диаграмма Мо-Та приведена согласно работе [М]. Литература 1. Geach G.A., Summers-Smith D. // J. Inst. Met. 1951-52. V 80. P. 143-146. 2. 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 Мо-Тс. МОЛИБДЕН-ТЕХНЕЦИЙ Взаимодействие Мо с Тс исследовалось рядом авторов [Э, Ш]. Положение фазовых областей в твердом состоянии определено рентгеновским методом на литых и порошковых сплавах [1, 2], приготовленных с использованием Тс чистотой 97,65 % (по массе).
Мо-Тс 455- Экспериментального исследования диаграммы состояния в области ликвидус-солидус не проводилось. В системе образуются две промежуточные фазы: фаза р при 54 [1] или 55 % (ат.) Тс [2] и фаза о, имеющая 'интервал гомогенности 65-74 % (ат.) Тс при 1200 °С и 68-72 % (ат.) Тс при 1800 °С [2]. Указывается также [1], что литые сплавы с содержанием до 56 % (ат.) Тс имеют однофазную структуру твердого раствора на основе Мо; по данным работы [3] растворимость Тс в (Мо) достигает 55 % (по массе) Тс при 1000 °С, что выше, чем по данным работ [1, 2]. По данным работы [1] граница растворимости Мо в (Тс) находится между 23 % (ат.) Мо и 14,3 % (ат.) Мо; по данным работы [3] растворимость Мо в (Тс) достигает 30 % (по массе) Мо при 1000 "С. На основании указанных экспериментальных данных и термодина- термодинамических расчетов в работе [4] построена диаграмма состояния системы Мо-Тс (рис. 224), согласно которой фаза р, по-видимому, должна образовываться по перитектоидной реакции при 1700±100 °С из Мо и фазы а; фаза а образуется по перитектической реакции при 2077± 100 °С. Между Мо и фазой а можно ожидать образования эвтектики при температуре 20271100 °С и концентрации 56±5 % (ат.) Тс. Интервал гомогенности фазы а при 1000 °С составляет 70-73 % (ат.) Тс. Растворимость Тс в (Мо) в интервале температур 927-1700 °С подчиняется уравнению: Тс, "/о {по массе) ,0 ГО 20 JO W 50 60 70 30 S0 T00 2600 2200 /800 tooo ?szJ° \ (Mo) / — 7 Mo /У r ^3^- l2O27±ZOdi \f700±ffl04 TC(I f 2O? л it ( '7±U fo° 4 4-J \ \ ^ 2204° О МО W 2О ЗО W 50 6О 70 Тс, "/о {am.) 80 90 *О0 7с Pnc. 224. Mo-Tc
456 Мо-Тс, Мо-Те \пх = 970/7-3,4 + 2,15-10 (Г-1000), [4] где х - атомная доля Тс, Т— температура, К Для расчета растворимости Мо в (Тс) в интервале температур (927-2077 °С) предложено уравнение lnjc= - 3,2+ 1,8810(Г-1000)-1800/Г±0,5, где х - атомная доля Mo, T- температура, К. Кристаллическая структура соединений системы Мо-Тс представ- представлена в табл 200. Таблица 200 Кристаллическая стуктура соединений системы Мо-Тс Соединение МоТс ф) Мо2Тс3_х(о) Прототип W3O oCrFe Символ Пирсона, пр гр с/>8, РтЪп IP30, Ptymnm Параметры решетки, нм а 0,49408 0,4942 0,95091 0,9530 0,9490 с 0,49448 0,4960 0 4940 Примечание [1] [2] При 70 % (ат ) Тс При 58 % (ат )Тс за- закалка от 1200 °С{Ш] При 78 % (ат ) Тс за- закалка от 1200 °С[Ш] Литература 1 Darby J.B., Zegler S.T. // J Phys Chem Solids 1962 V 23 P 1825-1827 2 NiemiecJ.//Bull Acad Polon Sci, Tech 1963 V 11 P 306-309 3 Алексеевский Н.Е., Балаковский О.А., Кириллов И.В. // Физика металлов и металловедение 1975 Т 40 С 50-54 4 Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Energy Review, Special Issue N 7 Molybdenum Physico-chemical properties of its compounds and alloys Vienna International Atomic Energ) Agency 1980 P 195-356 КБ Повароаа Мо-Те. МОЛИБДЕН-ТЕЛЛУР Взаимодействие Мо с Те изучалось рядом авторов [X, Э, Ш]; обзор ранних работ по этой системе приведен в работе [1] В системе существу- существуют два соединения МоТе2 и Мо3Те4 [2-4] Соединение МоТе2 было синтезировано при 1100 °С из Мо и Те чистотой 99,999 % (по массе) [3] В работе [4] определен узкий интервал гомогенности МоТе, 90_j 99 при 750-950 °С, в работе [6] измерено давление диссоциации МоТе2 х при
Мо-Те 457 Рис. 225. Мо-Те t»C /500 WOO 500 Те, °/aftro массе) О fO W 30 40 50 6О 70 60 90 WO Л 15_ \ I (Мо+Гал *-(Мо) i i / f3OO±7O° ft* *\ ! 6$snoe±w w fiMoTettr<a звв1 pMTett>K 1 I M — 449,57° О fO 20 JO 40 50 60 70 80 90 WO Ма Те, "/ofа/л) Те 909-981 °C, эти результаты экстраполированы до 1180±40°СдляМо3Те4 иМоТе, 9 в равновесии с парами Те2 при давлении 0,1 МПа. Потери веса сплавов системы Мо-Те при нагреве исследованы в работе [7]. В работе [8] на основании анализа экспериментальных данных и термодинамических расчетов построена диаграмма состояния Мо-Те (рис. 225). Граница области гомогенности соединения Мо3Те4 со стороны Мо простирается от состава МоТе, 3 пРи низких температурах до МоТе, tj при 1300±70 "С. При 1300 °С соединение находится в равновесии с парами Те2 при давлении 0,1 МПа и твердым раствором на основе Мо, содержащим 1,5±1 % (ат.) Те. Со стороны Те граница области гомогенности проходит от МоТе, 35 ПРИ низких температурах до МоТе, 4 при 1180±40 °С При температуре 1180 °С в равновесии с Мо3Те4 находится (ЗМоТе2, содержащее 65,5 % (ат.) Те, и пары Те2 при давлении 0,1 МПа При температуре 988 °С соединение (ЗМоТе2, содержащее 66,6 % (ат) Те, находится в равновесии с твердым раствором на основе Те и парами Те2 при давлении 0,1 МПа. При температуре 820 °С соединение рМоТе2, содержащее 66,6 % (ат.) Те, находится в равновесии с (Те) и соединением аМоТе2, содержащим 66,7 % (ат.) Те. Содержание Мо в парах, расплаве и (Те) предельно мало. Растворимость Те в (Мо) может быть рассчитана для интервала температур 427-1300 "С по уравнению. In х = - 6600/Г, где л - атомная доля Те, Т— температура, К [8]
458 Mo-Te. MO-Th На основании анализа систем Мо с S и Se в работе [8] высказано предположение, что при повышении давления Те2 в системе соединения Мо3Те4 и МоТе2 плавятся конгруэнтно при 1500-1600 °С, и возможно образование эвтектик между Мо и Мо3Те4 и Мо3 Те4 и МоТе2. Кристаллическая структура теллуридов Мо представлена в табл. 201. Таблица 201. Кристаллическаи структура соединений системы Мо-Те Соединение Мо3Те4* МозТе4 аМоТе2 рМоТе2 Символ Пирсона, пр. гр. ЯЗ - А/>6, Pb-Jmmc mP6, />2,/т Параметры решетки, нм а 1,013 0,4875 0,35182 0,633 Гексагональная сингония "Моноклинная сингония. Ь - 0,5092 0,3469 с 1,170 0,7051 1,39736 1,386 Примечание [И Р = 93, 75° [5] [1,2,4,6,7] р = 93, 55° [1, 4, 9] Литература 1. Spiesser M., Rouxe J., Kerriou M., Goureaux M.G. // Bull. Soc. Chim., France. 1969. N 5. P. 1427-1431. 2. Knop O., MacDonaJd R.D. // Canad. J. Chem. 1961. V. 39. P. 897-904. 3. Puotmen D-, Newnham R.E.//Aeta Crystallogr. 1961. V. 14. P. 691-692. 4. Brixner L.J. // J. Inorg Nuclear Chem. 1962. V. 24. P. 257-263. 5. Vellinga M.B., De Jonge R., Haas C.U. // J. Solid State Chem. 1970. V. 2. N 20. P. 299-302. 6. Опаловский А.А., Федоров В.Е., Лобков Е.У., Тжикаиовский Б.И. // Журнал физической химии. 1971. Т. 45. С. 1864. 7. Яиаки А.А., Оболоичик В.А. // Журнал прикладной химии. 1974. Т. 47. С. 1454-1458. 8. 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. 9 Revolinsly E., Beerntsen D. J. // J. Phys. Chem. Solids. 1966. V. 27. P. 523. К.Б. Поварова Mo-Th. МОЛИБДЕН-ТОРИЙ Взаимодействие Мо с Th изучалось рядом авторов [X, Э, Ш]. Диаграмма состояния системы (рис. 226) была построена по результатам микроструктурного, рентгеновского анализов и методом определения температур плавления сплавов, полученных дуговой плавкой в вакууме
Mo-Th 459 t,"C гбоо гмо ггоо 2000 teoo ГбОО то ггоо 30 Th, °/в /по массе) S0 70 60 90 ТОО гбгэ° *Ч ? 1 р. to) 1 1380*10* /Згв±5л ¦¦¦ I N ашт 1 Ж \ тот 1 \ 6t,t Ж А ' i Н (ЛГИ) /0 20 30 W 50 60 70 вО 90 '00 Мо Щ °/о /am.) Ttr Рис. 226. Mo-Th из Мо чистотой 99,983 % (по массе) и Th чистотой 99,95 % (по массе), а также по данным гравиметрического метода и метода определения температуры плавления сплавов, полученных расплавлением Th с < 0,01 % О в тиглях из монокристаллического Мо [2]. Полученные результаты в основном хорошо согласуются между собой, основное различие состоит в определении положения ликвидуса со стороны Мо. В системе образуются ограниченные твердые растворы на основе Мо и Th. Эвтектика между (Мо) и (Th) образуется при температуре 1380110 °С и концентрации 15,4±1 % (ат.) Мо [Ш] или 1382 °С и 14,0 % (ат.) Мо [2]. Растворимость Мо в (aTh) составляет 0,12 % (ат.) при 1335 "С [Ш]. Расчетным путем установлено, что растворимость Мо в высокотемпера- высокотемпературной модификации Th составляет - 0,8 % (ат.), в низкотемпературной модификации растворимость Мо в Th может быть описана уравнением: In (jcIO4) = - 6,34 + 5,510 Г, где х- атомная доля Мо, Т- температура, К. При 877 °С растворимость Мо в Th падает до Ю'2 % (ат.) [3]. Литература 1. McMastersO.D., Palmer P.E., Larsen W.L.//J.Nucl. Mater. 1962. V. 7. N 2. P. 151-156. 2 Garg S.P., Ackerraann R.J. // J. Nucl. Mater. 1977. V. 64. N 3. P. 265-274. 3 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
460 Mo-Ti Mo-Ti. МОЛИБДЕН-ТИТАН Обзор и анализ экспериментальных и теоретических данных о фазовых равновесиях и метастабильных фазах, образующихся в системе Mo-Ti. Сделан в работах [X, Э, 1, 2]. Диаграмма состояния построена методами микроструктурного, рентгеновского анализов, измерения твердости, удельного электросопротивления и температур плавления сплавов, выплавленных из Мо и иодидного Ti, а также методом исследования диффузионных пар и термодинамического расчета границ фазовых областей (рис. 227) [3, 5]. В системе образуется непрерывный ряд твердых растворов между Мо и pTi, температура плавления монотонно возрастает от 1670 °С для Ti до 2623 "С для Мо. Введение Мо в Ti понижает температуру полимор- полиморфного а ** р превращения Ti от 882 до - 650 "С при -14 % (ат) Ti [X, 3] По данным работы [4] существует область распада твердого раствора (PTi, Мо) на твердые растворы Р, и р2 при температуре - 795 °С (850 °С) и концентрации 20 % C0 %) (ат.) Мо [2,4], температура монотектоидного превращения 695 °С. Область расслоения асимметрична и сильно смещена в сторону Ti. В работе [1] на основании термодинамических расчетов установлено монотектоидное превращение с симметричной областью расслоения и более низкой F75 °С) по сравнению с указанной в работе [4] критической температурой. Растворимость Мо в (aTi) не превышает 0,4 % (ат.) при температуре монотектоидного превращения [XI t,°c геоо 2300 2Ш /700 моо TWO О 20 °/<> fro массе} 60 00 90 Г00 воо 500 то 68? > ал 1?~* I I Ж 795° -" ' ~—«. 69S{° i *** 1 2623° О 10 20 30 W SO 60 70 60 90 МО Ti Mo,%fam.j МО Рис 227. Mo-Ti
Mo-Ti 461 В богатых Ti сплавах, представляющих собой после закалки пересыщенный Мо твердый раствор на основе (PTi) образуются метастабильные фазы: а' (мартенсит) в интервале концентраций 0-2 % (ат.) Мо и а" с орторомбическими искажениями в более богатых Мо (от 2-4,7 до 4-6,9 % (ат.)) сплавах [1] Фаза со образуется в сплавах, содержащих от 4-6,4 до 6-15 % (ат.) Мо, как промежуточная фаза при распаде метастабильной фазы р [1,2,5,7]. Концентрационные интервалы существования указанных фаз в значительной мере зависят от содержа- содержания в сплавах О [7]. Значения температуры Ms мартенситного превраще- превращения приведены ниже. Мо % (ат ) 780 1,0 700 2,0 610 3,1 515 4,2 При содержании Мо более 5-6 % (ат.) Ms ниже комнатной температуры и при закалке сохраняются фазы р или р + со [X, 8]. Обзор исследований структурных изменений при термической обработке сплавов Ti с Мо приведен в работе [2] Параметр решетки а твердого раствора PTi в зависимости от содержания Мо [1,3] указан ниже. а, нм Мо, % (ат) 0,33065 0,3256 0,3238 0,3196 0,3163 0,3149 0,3147 0 10 20 40 60 80 100 Кристаллическая структура метастабильных фаз системы Mo-Ti приведена в табл. 202 по данным работы [1]. Таблица 202 Кристаллическая структура метастабильиых фаз системы Mo-Ti Фаза а ¦ а' ¦* ш Прототип Mg - - Символ Пирсона, пр гр hPl, РЬъ1ттс Стоп РЫпхтт Параметры решетки, нм а 0,2943 0,2945 0,2965 0,2994 0,4612 *Орторомбическая сингония "Гексагональная сингония Ь - 0,2913 0,2881 - с 0,4681 0,4676 0,4662 0,4644 0,2821 Примечание При 1 % (ат) Мо [6] При2%(ат)Мо[6] ПриЗ,1%(ат)Мо[5, 6] При4,2%(ат)Мо[5,6] При 3 % (ат) Мо [7]
462 Mo-Ti. Mo-U Литература 1. 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. 2. Murrey J.L.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1981. V. 2. N 2. P. 185-192. 3. Ронами Г.Н., Кузнецова СМ., Федоров С.Г., Константинов К.М. // Кристаллография и техника. 1972. N 7. С. 615. 4. Terauchi S., Matsumoto H., Sugimoto Т., Kamei К. // J. Japan Inst. Met. 1977. V. 6. N 41. P. 632. 5. Агеев Н.В., Гусева Л.Н., Долииская Л.К. // Изв. АН СССР. Металлы. 1975. № 4. С. 151. 6. Davis R., Flower H.M., West D.R.F. // J. Mater. Sci. 1979. V. 14. N3. P. 712. 7. Leibovitch Ch., Gartstein E., Rabinkin A. // Z Metallkunde. 1980. Bd. 7t. S. 438. 8. Huang Y.C., Kaneko H., Sato Т., Suzuki S. // Sci. Technol. Appl. Titanium Proc. Int. Conf., R.I. Jaffee, Ed. 1970 P. 691-695. КБ. Поварова Mo-U. МОЛИБДЕН-УРАН Взаимодействие Mo с U исследовалось рядом авторов (X, Э, Ш]. Диаграмма состояния системы построена в работах [1-8] и представлена на рис. 228. В системе образуется одно соединение MoU2 и твердые растворы на основе Мо и трех модификаций U (а, р, у). Соединение MoU2 образуется t,->c 2500 2000 1500 1000 U, % fno массе) оюгозом so 60 7о во Г00 500 I ( 1 1 N t28#tl* 5< 1 \ ж \ \ 1 fx ( 0 T9F u) Ш~ 776' fdl/J-* 1135' л 668° О ГО гО JO W 50 60 70 SO 9О 100 Mo U,%(am.) U Рис. 228. Mo-U
Mo-U 463 при конгруэнтном превращении в твердом состоянии из (yU) при температуре 595-615 °С и концентрации 32,4-33,3 % (ат.) Мо [1,3,7, 10], интервал гомогенности 29,5-35 % (ат.) Мо [2]. Нонвариантные реакции в системе Mo-U по данным разных авторов приведены в табл. 203. Таблица 203. Нонвариантные реакции в системе Mo-U Реакция Ж + (Мо) - (yU)* (YU) - (aU) + MoU2 (YU) - (Mo) + MoU2 (PU) - (aU) + (YU) Содержание U в Температура, °С 1284+2 565 572 560 570 580 600 605 580±7 639±5 648 635 645±2 Содержание U в фа- фазах, % (ат.) 70,0; -3; 60 77,4; -; -66,7 78,5; 78,0; 79,0; 65,8; 65,2; 63,0; 64,0; 98,8; 98,7-98,6 - 97,0; 98,5; -66,7 -66,7 -66,7 -66,7 -66,7 -66,7 -66,7 _ - - Источник [61 [1] [5] О] [Ш] [1] [2] [3] [5] [1] [2] [3] [8] расплаве составляет 70,0±0,5 и 42,4% (ат.) при температурах 1284 и 2006 °C соответственно [6]. Содержание Мо в (aU) при 648 °С составляет < 0,1 % (ат.), в (yU) - 8 % (ат.) [2]. Растворимость Мо в (aU) при эвтектоидной температуре - 570 °С составляет - 0,2 % (ат.) [2], 0,2 % (ат.) [6] или 0,7 % (ат.) [4]. Растворимость U в (Мо) достигает ~2 % (ат.) при - 600 °С [2]. Кристаллическая структура стабильных и метастабильных фаз системы Mo-U приведена в табл. 204.
464 Mo-V Таблица 204. Кристаллическая структура стабильных и метастабпльиых фаэ системы Mo-U Соединение MoU2 (Yf) yv (мартенсит) у0 (мартен- (мартенсит, частично упорядочен- упорядоченный) а" (мартен- (мартенсит) а' (метаста- бильная) Прототип MoSi2 W кубичес- кубическая сверхстру- сверхструктура W Cu3Ti ocU Символ Пирсона, пр. гр. ;/6, /4/mmm с/2, 1тЪт f/>4, РУттт <»С4, Стст 'Моноклинная сингония. Параметры решетки, им а 0,3427 0,33693 0,34409 0,688 0,49091 0,49017 0,2866 0,2858 0,2861 0,2687 0,28479 ft - - 0,5742 0,5778 0,5794 0,5800 0,58580 с 0,9854 - 0,34062 0,33866 0,4946 0,4957 0,4957 0,4956 0,49455 Примечание При 67,9 % (ат.) U, отжиг при -540 °С 1] При 64,5 % (ат.) U При 87,3%(ат.)и, закалка из облас- области (TU)tl] При 86 % (ат.) U При -88%(ат.) U При86,6%(ат.)и При 90,4 % (ат.) U, Р = 92,6° При 92,8 % (ат.) U, Р = 91,03° При94,2%(ат.)и, закалка от 950 °С Р = 90,7°[9, 10] При 94 % (ат )U При 100%(ат)и [10] Литература l.Dwight A.E. //J,Nucl. Mater. 1960. V. 2. P. 81-87 2. Иванов О.С., Багров Г.Н., Семеичеиков А.Т. // Строение и свойства сплавов урана, тория и циркония Сборник статей. М.: Госатомиздат, 1963. С. 77-86. 3 Конобеевский СТ. и др // Тр. 2-й Международной конференции по мирному использованию атомной энергии. 1958. Т. 3. Ядерное горючее и реакторные материалы Атомнздат. 1959 С 396-413.
Mo-V. Mo-V 465 4. Bellot J. // Mem. Sci. Rev. Met. 1959. V. 56. P. 301-306. 5. Streets F.G., Stobo J.J. // J. Inst. Metals. 1963-64. V. 92. P. 172-174. 6. Garg S.P., Ackermann R.J. // J. Nucl Mater. 1977. V. 64. N 3. P. 265-274. 7. Hawkins T.D., Hultgren R. // Constitution of Binary Alloys, Metals Handbook, 8th ed., ASM Metal Park: Ohio, 1973. V. 8. P. 251-376. 8. 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 9. Lehmann J.//J. Nucl. Mater. 1964. V. 4. P. 218. 10 Tangri K., Williams G.I. // J. Nucl. Mater. 1961. V. 4. P. 226; Mem. Sci. Rev. Met. 1961. V 58. P. 469. К.Б. Поворота Mo - V. МОЛИБДЕН - ВАНАДИЙ Взаимодействие Mo с V исследовалось рядом авторов [X, Ш, Э]. Микроструктурное и рентгеновское исследование и определение температур плавления сплавов, выплавленных из Мо чистотой 99, 99 % (по массе) и V чистотой 99,4 % (по массе) [1] или Мо чистотой 99, 95 % (по массе) и V чистотой 99,5 % (по массе) [2], показало, что Мо образует с V непрерывный ряд твердых растворов [1, 2]. Диаграмма плавкости (рис. 229), полученная расчетом' [3] в приближении идеальных и У, "Л (по массе) гвоо ггоо гооо гя/гл 9 5 ГО И | 2623' Vs \ S 70 s. 30 Ч \ (МО vl to "ч Ч, 50 I Ж 60 , 1 Ч, 'оаь \ 1 \ -л 19У0' О ГО ZO ЗО ЬО 50 60 7О вО 9О tOO Мо V, °/о (am.) V Рис. 229. Mo-V
466 Mo-V. Mo-W регулярных растворов, а также с использованием квазихимической модели, хорошо согласуется с экспериментальными данными. Параметр ОЦК кристаллической решетки твердого раствора в зависимости от содержания V изменяется следующим образом [X, 4]: V, %(ат.). .. О 30 33 45 60 66 90 100 а, нм 0,3147 0,3112 0,3100 0,3090 0,3078 0,3065 0,3050 0,3040 Литература 1. Барон В.В., Савицкий Е.М., Ефимов Ю.В. // Изв. АН СССР. Отделение технических наук. Металлургия и топливо. I960. N 4. С. 143—149. 2. Кочержинский Ю.А., Василенко В.И. // Изв. АН СССР Металлы. 1985. N 2. С 188-189. 3 Balakrishna S.S., Mallik А.К. // U.S. Dep. Commer Nat. Bur. Stand. Spec. Publ., 1978. N496/2. P. I200-I2I9. 4. Rudy E., Benesovsky F. // Planseeber. Pulvermetall 1962. Bd. 10. S. 42. К,Б. Поварова Mo - W. МОЛИБДЕН - ВОЛЬФРАМ Взаимодействие Mo с W исследовалось рядом авторов [X, Ш, Э]. Данные различных авторов хорошо согласуются между собой. Микроструктурное, рентгеновское исследование и измерение нескольки- несколькими % (/to массе} .„,,010 2ОЗО «О 50 SO 70 60 90 /00 3400 3200 ЭООО 2800 2623° геоо 2400 I I У. I I I г (Ml 3 ? О W гО 30 40 50 60 70 00 90 /ОО Mo W, % (am.) W Рис.ДЗО. Mo-W
Mo-W, Mo-Y 467 ми способами температур плавления сплавов, выплавленных из Мо и W чистотой 99,99 % (по массе), показали, что в системе образуется непрерывный ряд твердых растворов [X, 1]. Границы диаграммы плавкости системы Mo-W (рис. 230), полученные расчетом [2], хорошо согласуются с экспериментальными данными. Параметр ОЦК кристаллической решетки твердого раствора практически аддитивно увеличивается от 0,31474 нм для 100 % Мо до 0,31650 нм для 100 % W [3,4]. Обзоры и анализ литературных данных о строении и термодинамических свойствах сплавов системы Mo-W приведены в работах [1, 5]. Литература I. 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 2 Gustafson P.//Z. Metallkunde. 1988 Bd. 79. N 6. S 388-396 3 Rudy E. // Air Force Materials Laboratory, Wright-Patterson AFB, Ohio, Rept. N AFML-TR-65-2, Part V.June 1969 P 154-156. 4. Taylor A., Doyle N.J. // J. Less-Common Met. 1965. V 9 P. 190-205 5 NagenderS.V., Schriramamurty A.M., Rama Rao P. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N2. P 177-179. К.Б. Поварова Mo - Y. МОЛИБДЕН - ИТТРИЙ Диаграмма состояния Mo-Y построена по результатам металлографи- металлографического анализа и определения температур плавления сплавов, приготовленных с использованием Y чистотой 99,6 % (по массе) [Э, 1]. Промежуточных фаз в системе не образуется. Между твердыми растворами на основе Мо и Y образуется эвтектика при температуре 1498 °С и концентрации 90 % (ат.) Y [Э]. Растворимость Мо в (J3Y) составляет при температуре 1498 °С -0,02 % (ат.) Р]; растворимость Y в (Мо) при температуре 1585 °С - ~ 10~4 % (ат.) р], 0,03-0,065 % (ат.) Мо при температуре 1450 °С [1]. Предполагается также, что существует область расслоения в жидком состоянии, включающая состав сплава с 11 % (ат.) Y [2]. Указанные экспериментальные данные и термодинамические рас- расчеты были положены в основу варианта диаграммы состояния Mo-Y (рис. 231) [3]. Максимальная растворимость Y в твердом (Мо) рассчитана
468 Mo-Y. Mo-Yb Y, % frro массе) О 10 20 30 40 SO SO 7O вО 9О Г0О 24OO 2OOO Г60О /2ffO 2621 Ч Г" *—(Мо) 1 1 i ч.ь W0±50° 1 1 Ж S. ч 1 N 1 \ 1 №70° О 1O 20 30 *O SO 60 7O вО SO ГОО Mo Y, "/<,'(am.) Y Рис. 231. Mo-Y равной 0,2 % (ат.) при 2127 "С и уменьшается до 0,04 % (ат.) при 1427 "С. Растворимость Мо в (aY) рассчитана равной 0,1 % (ат.) Мо при 1477 °С. Литература 1. Барои В.В., Савицкий Е.М., Тао Т.Т. // Изв. АН СССР. Отделение технических наук. Металлургия и топливо 1962. N I.C. 15I-I59. 2. Савицкий Е.М., Терехова В.Ф. // Цветные металлы. 1959. N 1. С. 48-53. 3. 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. КБ. Поварова Mo-Yb. МОЛИБДЕН - ИТТЕРБИЙ Экспериментальных данных по взаимодействию Мо с Yb в литературе нет, диаграмма состояния не построена. В работах [1, 2] приведены данные прогноза химических соединений с помощью ЭВМ, указывающие на возможность образования в системе соединений Yb2Mo, YbMo2 и YbMo5 со структурой типа фаз Лавеса, а также соединений Yb3Mo, YbMo и YbMo3. В работе [3] на основании оценки термодинамических свойств компонентов высказано предположение, что в системе не должны
Mo-Yb. Mo-Zn 469 образовываться промежуточные фазы, а твердый Мо находится в равновесии с твердым раствором на основе Yb, расплавом и парами Yb в соответствующих температурных интервалах. Взаимная раствори- растворимость элементов практически отсутствует (контролируется дефектами), температура эвтектики (Mo) + (Yb) на 0,01 "С ниже температуры плавления Yb, равной 824 °С при (l,4±l,QI0~3 % (ат.) Мо. Литература 1. Савицкий Е.М., Девипгталъ Ю.В., Грибуля В.Б. // Доклады АН СССР. 1968. Т. 183. С 1110; 1969 Т. 185. С. 561 2. Савиикий Е.М., Грибуля В.Б.// Доклады АН СССР. 1970. Т. 190. С. 1147; 1972. Т 206 С 848. 3. Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Energy Review, Special Issue N 7. Molybdenum: Physico-chemical properties of its compounds and alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency, 1980 P. 195-356. К.Б. Поварова Mo - Zn. МОЛИБДЕН - ЦИНК Данные о взаимодействии Мо с Zn разноречивы [X, Э]. Термическим и металлографическим анализом установлено, что растворимость Мо в расплаве Zn составляет 0,0025 % (ат.) при температуре плавления Zn и 0,015 % (ат.) при 550-750 °С [Э]. В работе [1] дан обзор всех предшествовавших данных и приведена диаграмма состояния системы Mo-Zn (рис. 232), характеризующаяся t,°C /гоо воо 4ОО tff Zn, % fro массе) 2O 30 40 5О 60 7О 00 30 fOO —( г 1 I (Мо)+Газ 9О7° (мф-ж ( мо) МоI I I I 575±2° 1 111" 93, 1 о w го so to so во 70 во 9о too А/0 Z/r, % /а/Г/.) 2/т Гис. 232. Mo-Zn
470 Mo-Zn, Mo-Zr наличием двух соединений MoZn7 и MoZn2->. Соединения образуются по перитектическим реакциям при 573±2 и 463±2 °С соответственно- предполагается, что при этих температурах расплав содержит 1,46-10 и 5,2-10~3 % (ат.) Мо соответственно. Перитектика Ж + MoZn22-* (Zn) образуется при -419 "С; в расплаве содержится 1,6-1 (Г3 % (ат) Мо. Взаимная растворимость элементов практически отсутствует (контроли- (контролируется дефектами) [2]. Кристаллическая структура соединений системы Mo-Zn приведена в табл. 205. Таблица 205 Кристаллическая структура соединений системы Мо—Zn Соединение MoZn7 MoZn22 Символ Пирсона, пр гр cFll Fmim cF440, Рссп или Peel Параметры решетки, нм а 0,772-0,773 1,841 0,6510 Ь - 1,0633 с - - 0,9205 Источник [Э, 1,3] [3] [4] Литература 1 Neumann Т., Schleichcr H., Venker Н. // Z Metallkunde 1969 Bd 60 S 438-441 2 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 3 Toussaint C.J., Venker H.//Acta Crystallogr Sec В 1968 V 24 P 743 4 Samson S.//Acta Crystallogr Sec В 1968 V 24 P 1567 К Б Поварова Mo - Zr. МОЛИБДЕН - ЦИРКОНИЙ Взаимодействие Мо с Zr исследовалось рядом авторов [X, Ш, Э]. Диаграмма состояния построена по данным микроструктурного, рентгеновского, термического анализа сплавов, приготовленных из Мо чистотой 99,9 % (по массе) и иодидного Zr [1]. В системе (рис 233) образуется одно соединение Mo2Zr и твердые растворы Zr в Мо и Мо в низко- и высокотемпературной модификациях Zr [1-3, X, Ш] Обзоры
Mo-Zr 471 Zr, e/a/fro массе) , о to го зо w 50 во 70 во so too c i—i i m ii—n n i i i 12OO 800 О to 20 30 40 50 60 7O 8O SO Ю0 MO Zr,%/a/T7.) Zr Рис. 233. Mo-Zr литературных данных по диаграмме состояния приведены в работах [4, 5]. Отмечено, что основные различия касаются установления границ растворимости элементов друг в друге и характера взаимодействия Mo2Zr с (pZr). Mo2Zr образуется по перитектической реакции из (Мо) и расплава c42±2%(aT.)Zr[2,4]npn 1900-1910 °С [1] или 1950±40 "С [2, 3], имеет узкий интервал гомогенности вблизи 33,3 % (ат.) Zr [2], хотя в ряде работ указывалось, что интервал гомогенности простирается от 33,3 до -40 % , (ат.) Zr [Ш], -36 % (ат.) Zr [3], -30-35 % (ат.) Zr [1]. Растворимость Zr в (Мо) при температуре перитектики достигает 10 % (ат.) при 1900 °С [1], или 18±1 %(ат.) при 1950 °С [2]. Последнее значение превышает значения, сообщаемые другими авторами [X, 4]. Поданным работы [X] при 600 "С в (Мо) растворяется 7 % (ат.) Zr; однако термодинамическая оценка этой величины, проведенная в работе [5], показала, что она сильно завышена, так как предполагает нереально большое значение отрицательной энтальпии. В работе [X] сообщается, что в (Мо) при 1100 °С растворяется 4± 1 % (ат) Zr. Это значение более удовлетворяет уравнению, предложен- предложенному в работе [5] для описания границы растворимости Zr в (Мо) lnx = -3370/Г+ 0,142 - 8,2-10 Т+ З. где л - атомная доля Zr, T- температура, К. ± 0,04,
472 Mo-Zr По данным работ [2, 3, X] между Mo2Zr и (pZr) образуется эвтектика при температуре 1500 °С и концентрации 37 % Мо [1]. Однако в более поздних и детальных исследованиях [2, 3] было установлено, что при температуре 1573130 °С протекает перитектическая реакция Mo-,Zr + + Ж** (PZr) На кривых солидус-ликвидус (pZr) имеется минимум при концентрации 28± 1 % (ат) Мо при температуре на 20 СС ниже температу- температуры перитектики Растворимость Мо при температуре перитектики составляет в расплаве 32±1 % (ат.), в (pZr) - 34,5±1,0 % (ат.) Мо [2]. В работе [6] получено более высокое значение растворимости D1 % (ат.) Мо) Растворимость Мо в (pZr) может быть описана уравнением" Ых = -3370/Г + 1,643-10'2 - 4,239-10 Т - 1,19-10"8 Тг, где х - атомная доля Мо; Г- температура, К Введение Мо снижает температуру полиморфного превращения Zr до -630 °С [1] или 738±15 "С [2, 7]. Состав эвтектоидной точки соотве- соответствует -8 % (ат.) Мо [1], или 7,5± 1 % (ат) Мо [2] Предел растворимости Мо в (aZr) может быть рассчитан по уравнению х = -3,8-1(Г3 + 5,7-1(Г67\ где л - атомная доля Мо, Г- температура, К. При температурах ниже 400 °С растворимость Мо в (aZr) падает ниже 10-2%(ат) Значения параметра ОЦК решетки (Мо) в зависимости от содержания Zr приведены ниже а, нм 0,3141 0 315 0 3157 0,3165 Zr,%(aT) 0 3 5,5 11 Сплав с 11 % (ат ) Zr после отжига при 650 °С был двухфазным. Mo2Zr имеет структуру типа MgCu2 (символ Пирсона cFIA, пр. гр Fd3m), а = 0,7587 нм для сплава с 33,48 % (ат.) Zr, отожженного при 1800 °С; а = 0,7587 нм для сплава с 33,52 % (ат.) Zr, отожженного при 1700 °С, а - 0,75888 нм для сплава с 33,8 % (ат) Zr, отожженного при 1750 °С [X, 4-6] Сплав Zr с 0,4 % (ат.) Мо (aZr) имеет ГПУ решетку с а = 0,3173 нм, с = 0,5141 нм по сравнению са = 0,3174 нм, с = 0,5161 нм, для нелегированного Zr [7]. Установлено, что при закалке сплавов с 3-8 % Мо образуется метастабильная фаза ы, которая имеет тетрагональную решетку [X] Лтература 1 Свечников В.Н , Спекгор А.Ц. Фазовые превращения Киев Наукова Думка, 1967 С 123-128
Mo-Zr, N-Na, N-Nb 473 2 Rudy E. Compendium of Phase Diagram Data //Air Force Materials Laboratory, Wright- Patterson AFB, Ohio, Rept N AFML-TR-65-2, Part V June 1969 P 154-156 3 Garg S.P., Ackermann R.J.//Metall Trans 1977 V 8A P 239 4 Kubashewski-von Coldbeck O. // Atomic Energy Review, Special Issue N 6 Zirconium Physiko-chemical properties of its compounds and alloys Vienna International Atomic Energy Agency, 1976 P 67-140 5 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 6 RappO.//J Less-Common Met 1971 V 21 P 27 7 Самсонов Г.В., Браун СМ., Рогозинская А.А. // Известия высших учебных заведений Цветная металлургия 1972 № 6 С 118-122 КБ Поварова N - Na. АЗОТ - НАТРИЙ 8 системе установлены два нитрида Na (Na3N, NaNj) и азид №(N3J Нитрид Na3N распадается при 300 °С Нитрид NaN3 плавится без разложения, имеет ромбоэдрическую решетку (символ Пирсона hR4, пр гр R3m) с параметрами а = 0,544 нм, а = 38,7° [Ш] или а = 0,5481 нм, а = = 38,7° Р]. При температуре 19±1 °С NaN3 испытывает превращение в ромбическую модификацию [Э, Ш] Л Л Рохлин N - Nb. АЗОТ - НИОБИЙ Результаты исследования фазовых равновесий в системе Nb-N обобщены в работах [Э, 1,2] Вместе с тем полный вариант диаграммы состояния этой системы получить не удается, поскольку равновесное состояние в системе очень чувствительно к примесям и давлению N На рис 234 приведена диаграмма состояния N-Nb [Э]. Диаграмма построена по данным металлографического, рентгеноструктурного и химического анализов сплавов, полученных дуговой плавкой или диффузионным насыщением N порошков или полос Nb./7-Гдиаграммы системы Nb-N, ее изобарные и изотермические сечения приведены в работах [1, 2] В системе N-Nb помимо а твердого раствора N в Nb установлено существование соединений Nb2N(C), Nb4N3(y), NbN трех модификаций б, б', е [Э. 1,3,4] Фаза Nb4N3 лежит внутри области гомогенности NbN, а фаза б' нестабильна, поэтому указанные фазы не нанесены на рис 234 В работах [5, 6] обнаружено существование еще трех соединений Nb4Nv Nb<;N6 и Nb32Nv которые также не представлены на рис 234
474 N-Nb .о г цо/о /по массе) б в то ts о то го so <ю so бо 70 во до too N6 N, °/о/am.) n Рис. 234. N-Nb Растворимость N в твердом Nb описывается уравнениями [2]: \%х ~ 0,5 \%р - 3,1 + 9300/Гв интервале температур 1500-2200 °С; igx = 0,06 - 875/Тв интервале температур 450-800 "С, где х - концентрация N, % (ат.),р - давление, МПа, Т- температура, К. Растворимость N в жидком Nb описывается уравнениями [2]: Igx = 0,5р + 0,28 при концентрации N < 15 % (ат.) и температуре 2350°С; lgjc = 3,17 - 4920/Гв интервале температур 1500-2200 °С. Твердый раствор на основе Nb имеет ОЦК структуру, параметр решетки которого при комнатной температуре описывается выражением а - 0,3299±0,006 % (ат.) N (в интервале концентрации 0 - 0,67 % (ат.) N) [9]. В работе [7] приводится значение а = 0,3041 нм при концентрации 1 % (ат.) N, а в работе [8] указывается, что параметр решетки зависит от температуры и давления N. Нитрид Nb2N(C) имеет область гомогенности в пределах концентра- концентраций 28,6-34,4 % (ат.) N [Э], 28-31 % (ат.) N [2]. Давление диссоциации Nb2N в интервале температур 1500-2200 °С описывается уравнением Igp = 12,6 - 28400/Г[2].
N-Nb 475 Область гомогенности нитрида Nb4N3(v) находится в интервале концентраций 43,9-44,5 % (ат.) N [Э, 2]. Фаза у стабильна во всем интервале температур от комнатной до 1500 "С. Состав фазы б изменяется в интервале концентраций 46,9-47,7 % (ат.) N [1, Ш]. При высоких температурах фазы у и б могут превращаться одна в другую. При температурах от 1250 до ~ 1500 "С существует двухфазная область, при более высоких температурах образуется непрерывный твердый раствор (у, 5) [1]. Зависимость состава твердых растворов (у, 5) от температуры и давления N приведена в работе [6]. Фаза (б) стабильна при температурах выше 1250 "С, при более низких температурах она переходит в фазу б', содержащую 48,8-49,0 % (ат.) N Р]. Фаза б' нестабильна, чувствительна к давлению N и легко может превращаться при низких давлениях N в фазу у, а при давлениях N выше 0,1 МПа-вфазуер]. Фаза в имеет область гомогенности в интервале концентраций 48-50,6 % (ат.) N, стабильна при температурах ниже 1350-1370 "С, при более высоких температурах обедняется N и превращается в фазу б [1]. При азотировании тонких слоев Nb в NH3 были обнаружены соединения Nb4N5 и Nb5N6. Отмечается, что при нагреве происходит превращение Nb5N6 в б', б, у, р и е фазы [4]. При электронно-микроскопическом исследовании монокристалли- монокристаллических образцов Nb, отожженных при 280-380 "С, в разреженной атмосфере N F,65-10~8 МПа) обнаружен еще один нитрид Nb32N3 [6]. Элементарная ячейка характеризуется незначительной тетрагональнос- тью. Кристаллическая структура нитридов Nb представлена в табл. 206. Таблица 206 Кристаллическая структура соединений системы N—Nb Соединение Nb2N(p)* Nb4N3(Y) NbNF) NbNF) Прототип - - NaCl Анги- NiAs Символ Пирсона, пргр - Г/16, Wmmm сП, Fmim hP4, РЬ^/ттс Параметры а 0,3057- -0,3050 0,4385 -0,4386 0,4373- -0,4393 0,2968 0,2967 решетки, нм с 0,4957- 0,5005 0,4311- -0,4335 - 0,5549 0,5538 Источник [3] [Ш] [1,2, Ш] [Э] [4]
476 N-Nb, N-Nd Соединение NbN(e) Nb4N5 Nb5N/ Прототип MoC Ta4N5 — Символ Пирсона, пр.гр. Ш2, Рб^/ттс 141т — Гексагональная сингония. Параметры решетки, им а 0,29591 0,6873 0,5193 с 1,12714 0,4298 1,038 Источник [Э] [4] М Литература 1. ЛевинскиП Ю.В. Диаграммы состояния металлов с газами М.: Металлургия, 1975. 295 с. 2 Фромм Е., Гебхард Е. Газы и углерод в металлах: Пер. с иемецк. / Под ред. Б В Линчевского М.: Металлургия, 1980 712 с 3. Самсонов Г.В. Нитриды. Киев: Наукова думка, 1969. 380 с. 4 TeraoN.//J Less-Common Met. 1971. V 23 P. 159-169 5 Otrii G., Steeb S. // Z. Metallkunde. 1975 Bd. 66. N 8. S. 460-462 6. Шурик А.Г., Томилин И.А.// Журнал физической химии. 1971 Т. 41. N8. С. 2049-2052. 7 GebhardtE., DiirrschnabelW., HorzG.//J. Nucl. Mater. 1966. V. 18 P 119-133. 8 Taylor A., Doyle N.J.//J. Less-Common Met 1967 V. 13. P. 399-412. 9. Волков А.К., Кнзии И.Н., Рожнов а Т.М., Штремель М.А. // Физика металлов и металловедение. 1971. Т. 31. Вып. 2 С. 330-334. Е.Н. Шефтель N - Nd. АЗОТ - НЕОДИМ Диаграмма состояния системы N-Nd не построена. Соединение NdN, содержащее 8,85 % (по массе) N, имеет структуру типа NaCl (символ Пирсона сРЪ, пр. rp. Fmbm, а - 0,525 нм [X, Э] или а = 0, 5128 нм) [Ш]. NdN находится в равновесии с твердым раствором на основе Nd и диссоциирует при температуре -1600 °С [Ш]. С П. Алисова
N-Ni 477 N - Ni. АЗОТ - НИКЕЛЬ Диаграмма состояния N-Ni не построена. Имеются данные о существовании нитридов Ni3N, Ni4N, Ni3N2 и азида Ni(N3J [X, Э, 1]. Установлено, что Ni3N разлагается при нагреве в вакууме при 480 °С, превращается непосредственно в Ni [4]. Согласно работе [5] Ni4N образуется при температуре 230-240 °С. Растворимость N в твердом и жидком Ni незначительна [X, Э, 1]. Химическим анализом нитрированной пленки Ni получено значение растворимости менее 0,0018 % (ат.) N в твердом состоянии [Э]. В жидком состоянии растворимость N в Ni при 1600 °С определена равной 0,001-0,0025 % (по массе) по данным различных авторов [Э]. При этом первое значение определено с ошибкой 0,001 % (по массе) [2]. Кристаллическая структура нитридов Ni представлена в табл. 207. Таблица 207 Кристаллическая структура соединений системы N-Ni Соединение Ni3N* Ni4N** Параметры решетки, нм а 0,2670 0,2668 0,26677 0,266 0,372 Гексагональная сингония. 'Тетрагональная сингония с 0,4307 0,4294 0,43122 0,434 0,728 Источник [X] И [3] М [5] Литература I. Вол А.Е. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Физматгиз, 1959. Т I 756 с. 2 Humbert J.C., Elliott J.F.// Trans. A1ME. 1960. V. 218 N 6. P. 1076-1088. 3 Jack K.H. // Acta Crystallogr. 1950. V. 3. P. 393-395. 4. Bush Т., Dodd R.A. // Trans A1ME. 1960. V. 218. P. 488-490. 5 Terao N. // J. Phys. Soc Japan. 1960. V. 15. N 2 P. 227-230 Л Л Рохлин
478 N-Np, N~Os, N-Pa N-Np. АЗОТ-НЕПТУНИЙ Диаграмма состояния N-Np не построена. Известно, что существует соединение NpN, которое при давлении азота 0,1 МПа разлагается при температуре 2675±20 "С, а при давлении азота примерно 1 МПа конгруэнтно плавится при 2830±30 "С [1]. NpN обладает структурой типа NaCl (символ Пирсона cF0>, пр. гр. Fmlm), а = 0,4987 нм [X]. Литература 1. Olson W.M. // U.S. At. Energy Comm ANL-6856. 1964. P. 10-11. В.Н Кузнецов N-Os. АЗОТ-ОСМИЙ Диаграмма состояния N-Os не построена. Имеется сообщение о получении нитрида Os с ОЦК решеткой, а = 0,345 нм [1]. Возможно, соединение Os2N метастабильно. Литература 1. Киперман С.Л., Грановская В.Ш. // Журнал физической химии. 1951. Т. 25. N 5 С.557-564 В.Н. Кузнецов N-Pa. АЗОТ-ПРОТАКТИНИЙ Диаграмма состояния N-Pa не построена. Получены сведения о существовании двух соединений: нитрида PaN2, аналогичного UN2 [1] и PaN, имеющего структуру типа NaCl (символ Пирсона cF&, пр. гр. Fmlm) [Ш]. PaN стабилен при температуре до -1727 "С (давление пара <10~2 Па) и разлагается при 2227 °С (давление пара >1 Па). Так как PaN2 получен при взаимодействии РаС14(РаС15) и NH3, то неясно, существует ли этот нитрид при давлении азота примерно 0,01 МПа в равновесных условиях [1]. Литература 1. Вол А.Е. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Физматгиз, 1959 Т 1 756 с В.Н Кузнецов
N-Pb, N-Pd 479 N-Pb. АЗОТ-СВИНЕЦ Диаграмма состояния N-Pb не построена. Характер взаимодействия РЬ и N требует систематического изучения. Получены данные о существовании нитрида Pb3N4 и азидов Pb(N3J, Pb(N3L [Э] и PbN3 [1]. Сообщается о существовании PbN6 в двух модификациях (Э]. Кристаллическая структура соединений РЬ с N представлена в табл. 208. Таблица 208. Кристаллическая структура соединений системы N-Pb Соедине- Соединение aPbN/ pPbN," Прото- Прототип aPbN6 Символ Пирсона, пр.гр. oPU, Рпта * Ромбическая сиигония. ** Моноклинная сингоиия. Параметры решетки, нм а 0,663 0,6628 0,5090 1,849 Ь 1,625 1,1312 0,8844 0,884 с 1,131 1,6246 1,7508 0,512 Примечание [2] [Э] Р = 90,17°[Э] Р= 107,58°[Э] Литература 1 Иванов Ф.И., Зуев Л.Б., Лукии М.А. и др.//Кристаллография 1983 Т 28. Вып. 1. С 194-195. 2 Choi C.S., Prince Е., Garrett W.L.//Acta Crystallogr. В. 1977 V. 33. N 12. P. 3536-3537. 3 AzaroffV.//Z Knst. 1956. Bd 107 S. 362-369. N-Pd. АЗОТ-ПАЛЛАДИЙ В П. Полякова Взаимодействие N с Pd практически не изучалось. Pd при температу- температурах вплоть до 1400 "С не растворяет N [X, 1]. Однако дегазированный в высоком вакууме Pd поглощает значительное количество N B80 объемов N на 1 объем Pd). Отмечено, что небольшое количество нитрида Pd образуется в атмосфере N между электродами из Pd. Литература 1 Савицкий Е.М., Полякова В.П., Горниа Н.Б., Рошан Н.Р. Металловедение плати- платиновых металлов М Металлургия, 1975, 424 с В П Полякова
480 N-Pr, N-Pu N-Pr. АЗОТ-ПРАЗЕОДИМ Диаграмма состояния N-Pr не известна. Установлено, что в системе существует нитрид PrN [X, Э, Ш]. Кристаллическая структура PrN типа NaCl (символ Пирсона cF&, пр. гр. Fmlm) а = 0,5165 нм [Э] или а = = 0,5147F) нм [1]. В работе [2] изучено влияние температуры на изменения параметра а решетки PrN в интервале температур 100-700 °С. Литература 1. Dancy E.A., Everett L.H., McCabe C.L.//Trans. AIME. 1962. V. 224. N 6. P. 1095-1104. 2. EssenVonU., KlemmW.//Z. Anorg. All. Chem. 1962. Bd. 317. N 1. S. 25-34. В.П. Полякова N-Pu. АЗОТ-ПЛУТОНИЙ Ориентировочная диаграмма состояния системы N-Pu (рис. 235) в интервале концентраций 0-55 % (ат.) N при давлении 0,1 МПа, построена на основании анализа опубликованных экспериментальных данных [1]. Предполагается, что соединение PuN плавится конгруэнтно при 2830 °С [1] или >2770 °С [Ш]. PuN при давлении N2, равном 0,1 МПа, диссоцииру- диссоциирует при температуре 2584±30 "С [2], 2556±15 °С или 2627 "С при "атмосферном давлении" [Ш]. N, % /помассе) , _ о t г з « 5 2500 гооо i500 woo ftt'PuJ / { •— (?Pul a— UJPUI Щ— 'КЗС' 2— \/a%!j i 1 J LI i 1 1 1 1 ¦0° "-?83" ^зго^чез" \ 1 1 влг° О 5 PU Рис. 235. N-Pu fO fS 20 25 SO Jff 40 «5 SO S5 ty'/efem.)
N-Pu. N-Ra. N-Rb 481 Соединение PuN имеет кристаллическую структуру типа NaCl (символ Пирсона cF8, пр. гр. Fmlma- 0,4905 нм Щ, 0,49055 нм [2], 0,49049 нм [3, 4]). Характер полиморфных превращений со стороны Ри и область гомогенности соединения PuN требуют более детального эксперимен- экспериментального изучения. В работе [5] построена/>-Т-х диаграмма системы Pu-N при давлениях 1-1000 Па и в интервале температур 1127-3127 "С. Литература 1. Wriedt H.A.//Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 5. P. 593-602. 2. Olson W.M., Mulgord R.N.R7/J. Phys. Chem. 1964. V. 68. N 5. P. 1048-1051. 3. Anselin F./;Compt. Rend. 1963. V. 256. N 12. P. 2616-2619. 4. Tadasumi M.//J. Nucl. Sci. and Technol. 1982. V. 19. N 10. P. 852-854. 5. Alexander C.A., Clarck R.B., Kruger O.L. et al.//Plutonium 1975 and other Actinides. Proc. 5th Int. Conf., Baden-Baden, 1975. Amsterdam, 1976. P. 277-286. В.П. Полякова N-Ra. АЗОТ-РАДИЙ Взаимодействие Ra с N практически не изучено. Химическим путем получено соединение с формулой Ra3N2 или Ra^^, которое распадает- распадается на N и Ra при нагреве в вакууме при 180-250 "С [Э]. В.П. Полякова N-Rb. АЗОТ-РУБИДИЙ Диаграмма состояния N-Rb не изучена. Предполагается, что растворимость N в жидком Rb незначительна [1]. Установлено существование RbN3 с 32,96 % (по массе) N и Rb3N с 5,18% (по массе) N[2,3].' RbN3 получен прямым синтезом рубидия с азотом [Э]. Установлено, что RbN3 имеет тетрагональную решетку, а = 0,637 нм, с = 0,742 нм [3] или а - 0,4497 нм, с = 0,3707 нм [Э]. Следует отметить, что приведенные элементарные ячейки отличаются только центрированным базисом и удвоенным значением параметра с (Э]. Литература 1. Barker M.G.//Handbook of Thermodynamic and Transport Properties of Alkali Metals. Oxford: Blackwell Scientific Publications, 1985. P. 897-899.
482 N-Rb. N-Re, N-Sb 2. Вол А.Е. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Физматгиз, 1959. Т. 1.756 с. 3. Pauling L.//Z. Physic. Chem. В. 1930. Bd. 8. S. 326-328. Л.Л. Зусман N-Re. АЗОТ-РЕНИЙ Растворимость N в Re определяли насыщением N проволоки из Re диаметром 0,3-1 мм в течение 10 мин в интервале температур 1600-3000 "С и при давлении 20-80 МПа. Растворимость N в Re весьма мала и составляет 0,6-10~3 - 1,5-10~3 % (ат.) при давлении 0,1 МПа. Кривая растворимости в интервале температур 2000-2750 °С описывается уравнением: jcIO = v/0,52p ехр(-1600/Д7Х A) где х - концентрация N, % (по массе), Т- температура, К. N не взаимодействует с Re при нагреве до 900 "С в течение 4 ч [2, 3]. Методом нагрева перрената аммония в NH3 при 300-350 °С получен нитрид ReN0 43 с ГЦК решеткой (а - 0,392 нм). Указывается также на образование нестабильных нитридов ReN2 и Re3N, диссоциирующих при температуре 280 °С в вакууме и, по-видимому, обладающих широкими областями гомогенности [2, 3]. Литература 1. Jehn H., Hohloch K.D., Fromm E.//J. Less-Common Met. 1972. V. 27. N Г. Р. 98-100. 2. Hahn H., Konrad A.Z.//Z. Anorg. All. Chemie. 1951. Bd. 264. N. 2-4. S. 174. 3. Самсонов Г.В., Верхоглядова Г.С .//Украинский химический журнал. 1964. Т. 30. Вып. 2. С. 143-146. М.А. Тыпкина N-Sb. АЗОТ-СУРЬМА Данные по диаграмме состояния N-Sb отсутствуют. Нитрид, которому приписана формула SbN, получен при дуговом разряде между Sb-электродами в азотсодержащей атмосфере \Э]. Ю.Б. Кузьма
N-Sc, N-Se. N-Si 483 . АЗОТ-СКАНДИЙ Взаимодействие N с Sc не изучено. Нитрид ScN имеет температуру плавления 2650 °С [Э]. Кристаллическая структура ScN типа NaCl (символ Пирсона cF8, пр. гр. Frnbmа = 0,445 нм JX], а = 0,4499 нм [1], а = 0,449 нм [2]). Литература 1. Лютая М.Д., Бухаиевич В.Ф.//Журнал неорганической химии. 1962. Т. 7. N II. С. 2487-2994. 2. Nowotny H., Auer-Welsbach H.//Monatsh. Chem. 1961. Bd. 92. S. 789-793. Л.Л. Рохлин N^Se. АЗОТ-СЕЛЕН Диаграмма состояния N-Se не построена. В системе идентифицирова- идентифицировано одно соединение Se4N4. Структура Se4N4 принадлежит к типу AsS (символ Пирсона тРЪ1, пр. гр. Р2х1с), а - 0,965, Ъ - 0,973, с = 0,647 нм, Р = 104,9° [1]. В элементарной ячейке четыре молекулы Se4N4. Литература l.BarnighausenH.,VolkmannT.,JanderJ7/ActaCrystallogr. 1966. V. 21. N 3. Р. 571-577. Ю.Б. Кузьма NSi. АЗОТ-КРЕМНИЙ Распределение N в твердом и жидком Si вблизи температуры плавления Si с помощью методов активационного анализа или инфракрасной спектроскопии и электросопротивления было измерено в работах [1, 2]. На основе этих результатов в обзоре [3] построена частичная диаграмма состояния системы Si-N для исчезающе малых концентраций N (рис. 236). Растворимость N в жидком Si при эвтектической температуре (-1414 °С) составляет 0,012 % (ат.), в твердом Si - 910~6 % (ат.) [1], по данным работы [2] при этой же температуре растворимость N в жидком Si равна 0,02 % (ат.), в твердом Si - 2-10~^% (ат.). Достоверно установлено существование соединения Si3N4, которое разлагается при нагреве до 1800 °С, и находится в равновесии с жидким Si в интервале температур 1800-1414 "С. Si3N4 существует в двух
484 N-Si * °c l Г414" тз,9в ,90 1413,94 Г413,9г 7 Л 0 Рис. 236. N-Si 2 4 6 1 т IBS \ (Si) / 1 4 8 12 У ч xt0~6 М,°/о(по (S цат » U+SjMi 0,006 массе) 0,005 0,006 0,007 t m+i ~f41?l 0,0f Ц012 O,t °/<>(am.) 71* 0,008 * I 0,016 модификациях, температура превращения составляет 1300-1450 "С \Э]. Кроме того, сообщается о соединениях SiN, Si2N3 и Si3N [Ш], SifN^ \Э] Кристаллическая структура нитридов Si приведена в табл 209. Т а б л и ц а 209 Кристаллическая структура соединений системы N-Si Соединение SiN «Si3N4* pS.3N4 Прототип ZnS «Si3N4 PS.3N4 Символ Пирсона, пргр hP4, Р6ъ1тс hPZS, Р3\с Р6Ъ * Метастабильная фаза Параметры а 0,317 0,7818 0,7595 зешетки, нм с 0 505 0,5591 0,29025 Источник [4] [5] И Литература 1 Yatsurugi Y., Akiyama N., Endo Y. // J Electrochem Soc 1973 V 120 P 975-979 2 Kaiser W., Thurmond CD.//J Appl Physics 1959 V 30 P 427-431 3 Carlson O.N.//Bull Alloy Phase Diagrams 1990 V 11 N6 P 569-573 4 ArroHsmith J.M //J Iron Steel lust 1963 V 201 P 699-701
N-Si, N-Sm, NSn. NSr 485 5 Kato K., Ihoul Z., Kijima K., Kasada I., Tanaka H. // J Amer Ceram So с 197S V 58 P 90-91 6 Grim R. // Acta Crystallogr В 1979 V 35 N 4 P 800-804 А С Адамова N-Sm. АЗОТ-САМАРИЙ Диаграмма состояния системы не установлена. Единственный нитрид SmN обладает структурой типа NaCl (символ Пирсона cF%, пр. гр РтЪт, а = 0,50481 нм)[Э] Ю Б Кузьма N-Sn. АЗОТ-ОЛОВО Взаимодействие N с Sn специально не изучалось. В системе N-Sn образуется нитрид Sn3N4, который разлагается при 360 "С [X, Э] Л Л Рохлин N-Sr. АЗОТ-СТРОНЦИЙ Диаграмма состояния N-Sr не изучена. В системе N-Sr установлено образование шести соединений' Sr2N \Э], SrgN5 [I], Sr3N2 [Э], SrN [2], Sr3N4P],Sr(N3JP]. Соединение Sr3N2 получено нагревом Sr в атмосфере N2 или NH3 и разложением азида Sr(N3J в высоком вакууме, плавится при 1030 °С [Э]. Реакция взаимодействия Sr с N2 начинается при температуре 380 °С. Пернитрид Sr3N4 был получен нагревом амида Sr в вакууме, его температура плавления определена равной 1027 °С [4]. Азид Sr(N-5J6bm получен препаративным способом, взрывается при нагреве до 169 °С \Э], я. субнитрид Sr2N был получен разложением Sr3N2 в вакууме при Давлении 0,13 Па и температуре 450-500 °С [3]. Кристаллическая структура соединений системы Sr-N приведена в табл 210
486 N-Sr, N-Ta Таблииа2!0. Кристаллическая структура соединений системы Sr-N Соедине- Соединение Sr8N/ SrN Sr(N3)" Sr3N2"* Прото- Прототип - NaCl - Ba3N2 Символ Пирсона, пр.гр. - сП, Fmim - - Параметры решетки, нм а 0,719 0,5495 1,182 - Ь 0,385 _ 1,147 - с 0,665 _ 0,608 - Источник [1] [2] [Э] [Э] * Моноклинная сингония, р = 108°. Область гомогенности 35,4-38,6 % (ат.) N. Ромбическая сингония. Псевдогексагональная сингония. Литература l.GaudeJ., Lang 3.11 Rev. Chim. Minerale. 1970. N 7 P. 1059-1067 2 Garvie R.C. // High Temperature Oxides Part II. New York: Academic Press, 1970. P. 117-166. 3. Ария СМ., Прокофьева Е.А., Матвеева И.И. // Журнал органической химии. 1955. Т 25 N 4. С. 634-638. 4. Ehrlich P., Hein H.J. // Z. Electrochem. 1953. Bd 57 N 5. S. 710-714. Л.Л. Зусман N-Ta. АЗОТ-ТАНТАЛ Систему N-Ta исследовали методом рентгеновского и микроструктур- микроструктурного анализов. На рис. 237 представлена диаграмма состояния N-Ta, на которой указаны границы твердого раствора N в Та и области гомогенности соединения Ta2N [Э]. Однако данная диаграмма не является абсолютно достоверной, так как кроме соединения Ta2N с 29,1-33,3 % (ат.) N в системе обнаружены соединения б или TaN_0 g0_0 90 с 44,5-47,5 % (ат.) N, TaN с 50 % (ат.) N [1-3], р или TaN0 05 с - 5 % (ат.) N[1,2,4], Ta27N с 0,1-4,0 % (ат.) N [Ш], Ta9N2 с -7 % (aT.)'N [4], Ta3N с 25 % (ат.) N [2]. В работах [X, Э] сообщается также о соединениях Ta3N5 и TaN2, однако в работах [1, 3] они не были обнаружены. В работе [2] исследовано различное соотношение появляющихся промежуточных фаз, зависящее от температуры азотирования. Так, при
N-Ta 487 N,%/по массе) f 2 3 гооо то гооо soo о Та Рис. 237. N-Ta (Га) / / / I / f i i i \ ЬагМ \ \ /О го. N,Vo(am.) 30 температуре ниже 1000 "С основным продуктом реакции является Ta2N. При повышении температуры увеличивается доля TaN0 8-0 9 и TaN, а еще при более высоких температурах наблюдается появление в п- ов'ерхностном слое TaN0 65 и Ta3N. В работе [4] установлено образование нитрида Ta2N при температурах выше 790 "С, а также указано, что нитриды, содержащие -5 и -7 % (ат.) N устойчивы при температурах 600-750 °С и 450-500 °С соответственно. Растворимость N в (Та) по данным различных исследований в зависимости от температуры приведена ниже: Температура, °С Растворимость N, % (ат.) . . . Источник 350 0,45 [5] 500 1,0 [5] 600 -0,3 [Ш] 1000 4,0 [3] Кристаллическая структура нитридов Та представлена в табл. 211.
488 N-Ta Таблииа211. Кристаллическая структура соединений системы N-Ta Соединение TaN0;0S Ta27N* Ta2N,- Ta2N" TaN** Прототип - TaN005 - - — Символ Пирсона, пр.гр. - - - НР6, /•62т — Кубическая сингония. Гексагональная сингония Параметры решет- решетки, нм а 0,0 !0 0,010 0,3361 0,305 0,3041- 0,3048 0,3048 0,2925- 0,2933 0,5185 с - - - 0,493 0,4907- 0,4918 0,4919 0,2876- 0,2883 0,2908 Примечание [1] Атомы N располагают- располагаются в тетраэдрических порах [Ш] [4] При 28,6-31,0 %(aT.)N [X] [И При 33,3 %(aT.)N [3] [И Три формульные еди- единицы на элементарную ячейку [!, 3] Литература 1. Sh6nberg N. // Acta Chem. Scand. 1954. V. 8. P. 199-203. 2. Osthagen K., Kofsttd P. // J. Less-Common Met. 1963. V 5. N 1. P. 7-25. 3. BrauerK., ZappK.H.//Z. Anorg. All. Chem. 1954. Bd 277. S. 129-139. 4 Geils R.H., Potter D.J.//Met. Trans. 1973 V 4. N 6. P 1469-1474 5 Bunn P., Wert С // Trans AIME. 1964. V. 230. P 936-937. E В Лысова
N-Tb, N-Tc. N-Te, N-Th 489 N-Tb. АЗОТ-ТЕРБИЙ Диаграмма состояния N-Tb не построена. В системе установлено образование нитрида TbN. TbN имеет кристаллическую структуру типа NaCl (символ Пирсона cFi, пр.гр. Fmlm) с параметром а = 0,493 нм [1], а = 0,4936 нм [2], а = 0,4933 нм [3]. Литература I. Child H.R., Wilkison M.K., Cable J.M. et al. // Phys. Rev. 1963. V. 131. N 3. P. 922-931. 2 Busch G., Junod P., Vogt O., Hulliger F. // Phys. Letters. 1963. V. 6. P. 79-80. 3 Klemm W., Winkelmann G. // Z. Anorg. All. Chem. 1956. Bd. 288. N 1/2, S. 87-90. Л.Л Рохлин N-Tc. АЗОТ-ТЕХНЕЦИЙ Диаграмма состояния N-Tc не построена. При температурах 900-1100 °С Тс образует с азотом нитрид, имеющий ГЦК структуру типа NaCl (символ Пирсона cF%, пр.гр. Fmlm) с параметром решетки а = 0,3980-0,3985 нм в зависимости от содержания азота. Максимальное содержание N в нитриде TcN соответствует 41,8 % (ат.) [Ш]. Л.Л. Рохлин N-Te. АЗОТ-ТЕЛЛУР Диаграмма состояния N-Te не построена. В работе [Э] сообщается о существовании нитрида Te3N4. Л Л. Рохлин N-Th. АЗОТ-ТОРИЙ Диаграмма состояния N-Th (рис. 238) построена в интервале концентраций 0-60 % (ат.) N в работе [1 ] на основе данных рентгенофазо- вого, химического, микроструктурного и термического анализов при давлении 0,3 МПа. Сплавы получены из Th чистотой 99,8 % (по массе). Диаграмма состояния относится к перитектическому типу [1]. Реакция Ж + ThN - (PTh) протекает при 1800±25 "С. Перитектоидная реакция (pTh) + ThN - (aTh) наблюдается при 1605±20 °С. В системе образуются
490 N-Th N, % fno массе) Z500 2000 tmh 1500 /360' (dTh) — 1000 9 ж I/ 1755°/e.Z ¦ I «^ reoot?5<> 1605±2O° i ^-— 'ft 7 \ WHO' \ /v / \ I 3O W f/,°/ofam.) 50 60 Рис. 238. N-Th два соединения: ThN и Th3N4. ThN плавится конгруэнтно. Максимум на кривой ликвидуса соответствует температуре 2820± 30 "Си концентра- концентрации 49,75±0,5 % (ат.) N. По данным работы [2] ThN плавится при 2790±30 °С, что хорошо согласуется с данными работы [1]. ThN имеет область гомогенности от -46,5 до -52 % (ат.) N при температуре 2000 "С [1]. ThN кристаллизуется в структуру типа NaCl (символ Пирсона cF$, пр.гр. Fmbm, а = 0,521A) нм (X] или а = = 0,5157A) нм[1]). Соединение Th3N4 имеет узкую область гомогенности при температу- температурах ниже -1800 °С. При 1960 °С граница области гомогенности со стороны Th отвечает составу с 56,14 % (ат.) N. Th3N4 имеет ромбоэдри- ромбоэдрическую решетку типа А14С3 (символ Пирсона hRl, пр.гр. R Ът, параметры а - 0,3869B), с = 2,740B) нм). Об образовании Th2N3 сообщалось в работе [X], однако по данным работы [3] эта фаза идентична фазе Th2N2O, которая образуется при окислении нитридов Th. Литература ! BenzR., Hoffman C.G., Rupert G.N.//J Am Chem Soc 1967 V 89 N 2 P. 191-197 2 Olson W.M., MulfordR.N.R.//J Phys Chem 1965. V. 69 N4 P 1223-1226 3 BenzR.//J Am. Chem Soc 1967 V 89 N 2 P. 197-199 Л E UlemiMoea
N-Ti 49! N-Ti. АЗОТ-ТИТАН Диаграмму состояния N-Ti исследовали в ряде работ [1-5], многие из которых посвящены уточнению отдельных элементов диаграммы (рис. 239). Азот относится к группе элементов, значительно растворяю- растворяющихся в (ccTi) и резко повышающих температуру а *•* р полиморфного превращения Ti [1]. Азот, растворяясь в Ti, не только повышает температуру его полиморфного превращения, но и температуру плавления сплавов, которая при содержании -50 % (ат.) N достигает 3290 °С. При этой температуре плавится кубический нитрид TiNx (фаза б). Этот нитрид имеет широкую область гомогенности, которая при температуре 2350 ° простирается от 28 до 50 % (ат.) N. Перитектическая реакция Ж + (ccTi)-» ([3Ti) протекает при 2020±25 °С, а перитектическая горизонталь простирается от 4 до 12,5 % (ат.) N. При температуре 2350±25 "С протекает перитектическая реакция Ж + б •* (ccTi). Перитектическая горизонталь простирается от 15 до 28 % (ат.) N. При температуре 2350 "С в (PTi) растворяется 20,5 % (ат.) N, а при 1050 "С- 23 % (ат.) N. При содержании -33 % (ат.) N при температуре -1050-1100 °С образуется нитрид Ti2N (фаза е). В работах [6, 7] полагают, что фаза е образуется по перитектической реакции при 1065±10°С. В работе [2] сообщается, что при 800 °С по перитектоидной реакции образуется еще один нитрид, о котором более подробно ничего не сообщается. /по массе) Ю о 5 га is го 25 зо ss to ts so Рис. 239. N-Ti
492 N~Ti. N-Tl Авторами работы [4] с использованием современных методов физико- химического анализа предпринято повторное исследование диаграммы состояния системы Ti-N. При 1495 °С зафиксирована область гомоген- гомогенности фазы е в интервале составов с 26-34 % (ат.) N. Последнее обстоятельство указывает, по мнению авторов работы [4], что нитрид Ti2N образуется при гораздо более высоких температурах, чем считали ранее [1]. Авторами работ [5] по результатам, полученным методом диффузион- диффузионного насыщения азотом трубчатых образцов из Ti при температурах 1000-2165 °С с последующим отжигом при 1300 °С в течение 408-510 ч, установлено, что растворимость N в (aTi) несколько выше значения, указанного в работах [1-3]. Согласно работе [8] граница области твердого раствора N в (aTi) изменяется от 23,1 % (ат.) N при 1150 °С до 14,5 %(aT.)N при 400 "С. Кристаллическая структура фазы б относится к типу NaCl (символ Пирсона cF%, пр.гр. Fm 3m), а = 0,428 нм [3]. Согласно работе [6] параметр решетки фазы б зависит от степени отклонения от стехиометрии и изменяется от 0,42073 нм для TiN0 4 до 0,42398 нм для TiN. Фаза s имеет тетрагональную решетку типа анти-ТЮ2 с параметрами а - 0,494448 нм, с = 0,30355 нм. В работе [7] сообщается о существовании в системе Ti-N еще двух промежуточных фаз: TlTi3N2_x и ijT^N^. Литература 1 Palty A.E., Margolin H., Nielsen J.F. // Trans ASM, 1954 V 46. P. 312-328 2 Арбузов М.П., Голуб С.Я., Хаенко В.Ф. // Изв. АН СССР Неорганические материалы, 1977 Т. 13. N 10. С. 1779-1789. 3 Erelich P. // Z. Anorg. Allg. Chem , 1949 В. 259 N I. S. 1-9 4. Wood F.W., Romans P.A., McCune R.A., Paasche O. // Rep. Invest Bur Mines, U S Dep Inter., 1974 N 7943. 40 p. 5 Etchessahar E., Bars J.P., Debuigne J. et al. //Titanium Science and Technology Proc 5Int.Conf, Munich, Sept. 10-14, 1984, Oberursel, 1985 V 3. P 1423-1430 6 Etchessahar E., Bars J.P., Debuigne J. // J. Less-Common Met 1987. V. 134 N 1 P. 123-139 7 Lengauer W., EMmayer P. // Mater Sci and Eng. A, 1988 V. 105. N 1-2. P 257-263. 8 Эм В.Т., Латергаус И.С., Лорян В.Э. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы 1991 Т 27 N3 С 517-520. Я Б. Будберг N-T1. АЗОТ-ТАЛЛИЙ Диаграмма состояния 1Ч-Т1 не построена. Исследование, выполненное при 600 "С, показало, что N практически нерастворим в Т1 [X].
N-Tl. N-Tm, N-U 493 Сообщается об образовании соединений TIN и T1N3. СоединениеT1N3 очень нестабильно и плавится предположительно при 334 °С [Э]. Л.Л. Рохлин N-Tm. АЗОТ-ТУЛИЙ Диаграмма состояния N-Tm не построена. В системе установлено образование нитрида TmN, имеющего ГЦК решетку типа NaCl (символ Пирсона cF%, пр.гр. Fm3m,a = 0,481 нм) [Э, Ш]. Л.Л. Рохлин N-U. АЗОТ-УРАН Диаграмма состояния N-U (рис. 240) построена при давлении 0,1 МПа по данным работы [Ш] с дополнениями из работы [М]. Азотированием порошка U при давлении N, равном 0,1 МПа, в течение 4 ч при температуре 850 °С получали соединение UN, 6±005. Это соединение подвергали спеканию под давлением азота 29,4 Kffla по двум режимам: И, % /по массе) г « J0 М, "A {am.) 6О Рис. 240. N-U
494 N-V. N-V при 1100 °C для получения кубической а фазы U2N3, при 1200 °С для получения гексагональной Р фазы U2N3. При охлаждении сплавов из области фазы р наблюдается эвтектоид- ный распад PU2N3 •* UN + <xU2N3 при 1100 °С При 1132 °С и давлении 0,1 МПа в сплавах системы протекает перитектоидная реакция PU2N3 + Газ •* aU2N3. При температуре выше 2805 °С существует смесь Ж + Газ. UN имеет кубическую структуру типа NaCl (символ Пирсона cF&, пр.гр. Fm Ът, а = 0,48899 нм) \Э). Параметр а кубической решетки aU2N3 уменьшается от 1,0688 нм для UNj 5 ДО 1,0636 нм для UNj 15 [Ш]. PU2N3 имеет структуру типа La2O3 (символ Пирсона hP5, пр.гр. РЪт\, параметры а - 0,3700, с = 0,5826 нм для UN, 5) [Ш] П Б Будберг N-V. АЗОТ-ВАНАДИЙ Обобщенная в работе [1] диаграмма состояния системы N-V представлена на рис. 241. В литературе существует много противоречий относительно числа и стабильности фаз системы N-V. Установлено существование двух промежуточных фаз: PV2N, и 6VNt_v [1-3, X, Ш]. PV2N | имеет область гомогенности от 29 до 31 % (ат.) N по данным N, % /no массе) 5 tO /S гооо го за Ы, "/о(ат.) Рис.241 N-V
N-V 495 работы [1] или от 28,6 до 33 % (ат.) N по данным работы [X]. Согласно работе [3] граница области гомогенности со стороны N, отвечает составу с 33,77 % (ат.) N и практически не зависит от температуры. Граница области гомогенности 6VN(_X со стороны N слабо зависит от температуры и расположена близко к 50 % (ат.) N. Граница области гомогенности со стороны V сильно зависит от температуры и соотве- соответствует при 1700 °С - 37,5 % (ат.) N; при 1400 °С - 39,4 % (ат.) N и при 700 °С - 44,0 % (ат.) N [2, 3]. При температуре ниже 520 ° существует упорядоченная низкотемпера- низкотемпературная фаза 6'VN(_X (стехиометрический состав V32N26) [4]. По данным работы [X] растворимость N в (V) составляет 3,5 % (ат) при высоких температурах и менее 3,5 % (ат.) при 900 "С. Согласно работе [Ш] растворимость N в (V) не превышает 1,8 % (ат) N. По данным работы [4] предельная растворимость N в (V) возрастает от 2,6 % (ат ) при 500 °С до 10,7 % (ат.) при 1500 "С. Данные работы [6], где указывает- указывается, что с повышением температуры от 500 до 1200 °С растворимость N в (V) увеличивается от 2 до 8 % (ат.), близки к данным работы [5]. Кристаллографические данные для промежуточных фаз системы N-V приведены в табл. 212. Таблица 212 Кристаллическая структура соединений системы N-V Соединение PVNO43.037 6VN1(WO5 6-vn;I2 .„ Прототип - NaCl - Символ Пирсона, пргр сП, Fmim - 'Кубическая сверхструктура Параметры а 0,4920- 0,4913 0,41398- 0,40738 0,4130- 0,4073 зешетки, нм с 0,4550- 0,4542 - - Источник [X] [1,7] [4] Литература 1 Carlson O.N., Smith J.F., Nafziger R.H.// Met Trans A 1986 V 17 N 10 P 1647-1656 2 Арбузов М.П., Хаенко Б.В., Френкель О.А. // Изв АН СССР Неорганические материалы 1975 T II N2 С 236-241 3 Kieda N, Vlizutani N, Kato M., J. Less-Common Met 1988 V 144 N 2 P 293-299 4 OnozukaT. Hi Appl Cryst , 1978 V II N I P 132
496 N-V, N-W 5. Нога G. // J. Less-Common Met., 1974. V. 35. N 2. P. 207-225. 6. Nouet G., Vicens J., Oelavignette P. // Phys. Status Solidi. 1980. V. A62. N 2. P. 449-457. 7. Brauer G., Schnell W.D. // J. Less-Common Met. 1964. V. 6. N 5. P. 326-332. E В. Лысова N-W. АЗОТ-ВОЛЬФРАМ Диаграмма состояния N-W не построена. В системе образуются три стабильных нитрида (WN067_, o)P, (WN,_XN и (WN2N«, [X, Э, Ш, 1-4]. Имеются также сведения о существовании целого ряда метастабильных промежуточных фаз с гексагональной и ромбоэдрической структурой [1,Э,Ш]. Кристаллическая структура равновесных и метастабильных фаз системы N-W представлена в табл. 213. Таблица 213. Кристаллическая структура соединений системы N-W |1J Соединение Р б в; (WNj) »i! (WN05) в;, (wn0 74.0,87) •? (WN0,74) Прототип Символ Пирсона, пр.гр. Параметры решетки, нм а с Равновесные фазы NaCl we - сП, Fmlrn hP2, Р6т2 АЛ9 Л 3m 0,412- 0,414 0,2893 0,289 - 0,2826 1,640 Метастабильиые фазы Л11 * - hP9, Pi hP-9 Рбт/ттс - 0,289 0,2885 0,2885 2,285 1,546- 1,530 3,092 Примечание (концентрация N, % (ат.)) 33-50? -50 -67 -33 -43-47 -43
N-W 497 Соединение С (WN085) »н (WN09l) Y**(WN,0) (W2N3) C(WN,,56) C(WN,,67) Прототип - - - - "Г Символ Пирсона, пр.гр. АЛ-13, ЛЗт РЪ\с - сР1 или сП, - АР6.5 Рбт/ттс АР6.5 Гексагональная сверхструктура. Тетрагональная сингоння. Параметры решетки, нм а 0,289 0,289 0,5786 0,4130 - 0,287 0,289 с 2,335 1,08 0,6048 - - 1,100 1,08 Примечание (концентрация Ы,%(ат)) -46 -48 -50 -57 -60 -61 -62,5 Растворимость N в W мала [0,001-0,01 % (ат.)] и в интервале температур 2400-3050 "С может быть описана уравнением: lgx = 0,5 lgp-0,036-10200/Г, где х - концентрация, % (ат.);р - давление азота, МПа; Т- температура, Литература 1. Wriedt Н.А. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V 10. N 4. P. 358-367. 2. Fromm E., Jchn H. // High Temp. - High Pressure. 1971. V. 3 P. 553-564 3. Fromm E., Jehn H. HZ. Metallkunde. 1971. Bd. 62. S. 378-381 4. Fromm E., Jehn H. // J. Less-Common Met. V. 17. N 1. P 124-126. К Б Поварова
498 N-Y N-Y. АЗОТ-ИТТРИЙ В работах [1, Э, Ш] установлено, что в равновесии с Y находится нитрид YN. YN кристаллизуется в кубической гранецентрированной структуре с параметром а = 0,4878 нм \Э], а = 0,48718 нм [2], а - = 0,48675-0,48699 нм [Ш]. Температура плавления YN при давлении N2, равном 0,1 МПа, свыше 2670 °С |Э]. При температуре -1600 °С YN диссоциирует. И. "С f6OO N,%//io массе) О,2 0,$ O,S 0,8 t,0 Г,г two rooo воо 600 1 ж ?=* (ctr) r 1 1 1 Mt-YN ~7 / i l t540' г * б N,Vo(am.) Рис. 242. N-Y Авторы работы [1] по результатам дифференциального термического анализа и исследования микроструктуры сплавов после закалки с различных температур построили часть диаграммы состояния Y-N, которая приведена на рис. 242. Максимальная растворимость N в твердом Y, указанная на диаграмме, согласуется с приводимой в работе [Э] и составляет 3,7 % (ат.). Литература 1 Carlson O.N., Lichtenberg R.R., Warner J.C. // J Less-Common Met 1974 V 35 N 2 P 275-284 2 Kempter Ch.P., Krikorian N.H., McGuire J.C. // i Phys Chem 1957 V 61 N 9 P 1237-1238 Л Л Рок пин
N-Yb, N-Zn, N-Zr 499 N-Yb. АЗОТ-ИТТЕРБИЙ Диаграмма N-Yb не построена. В системе установлено образование нитрида YbN, имеющего ГЦК решетку типа NaCl (символ Пирсона cF8, np.rp. Fm3m, а = 0,47852 нм). Нитрид YbN получали взаимодействием Yb с NH3 или азотом \Э]. Л Л Рохлин N-Zn. АЗОТ-ЦИНК Диаграмма состояния N-Zn не построена. В ряде работ не удалось установить взаимодействие N с Zn и растворимость N в Zn [X]. По данным работы р] растворимость N в жидком Zn составляет 0,006-0,012 % (ат.) при 448 "С. В системе образуется нитрид Zn3N2, имеющий ОЦК решетку типа Мп2О3 (симв°л Пирсона с/80, пр.гр. 1аЗ,а = 0,9743 нм). Zn3N2 разлагает- разлагается в вакууме при температуре 350 °С или в случае атмосферного давления при 800 "С на составные элементы \Э]. Азид Zn(N3J взрывается при нагреве [Э]. Л Л Рахтн N-Zr. АЗОТ-ЦИРКОНИЙ Диаграмма состояния N-Zr (рис. 243) в интервале концентраций 0-50 % (ат.) N построена по результатам микроскопическбго и рентгеновского анализов и определения температур солидуса [1]. Азот повышает температуру плавления Zr и температуру его Полиморфного р«- а превращения. Перитектические реакции Ж + (aZr)^ ч* (PZr) и Ж + ZrN •* (aZr) происходят при температурах -1880 "С и -1985 °С соответственно. В (PZr) растворяется до 5 % (ат.) N, в (aZr) - до 25 % (ат.) N ZrN плавится конгруэнтно при 2980±50 °С. Его область гомогенности лежит в пределах 40-50 % (ат.) N [2]. ZrN имеет кубическую структуру типа NaCl (символ Пирсона cF%, пр.гр. Fmbm, а = 0,4575 нм для эквиатомного состава [X], а = * 0,4564-0,4572 нм для состава с 40-50 % (ат.) N) [2J. В результате дегидрирования гидронитрида Zr - ZrN035H035 получена метастабильная фаза с ромбической структурой <xZr2N с
500 N-Zr, Na-Nb N, % (no массе) 2 3 tS678ffll0/2 70O Рис. 243. N-Zr го 30 N,c/o(am.) упорядоченным расположением атомов [3]. Параметры решетки этой фазы: а = 0,5634, Ь = 0,5253, с = 0,3253 нм (пр.гр. Рпта, структурный тип анти-СаС12). Литература 1 DomagalaR.F., McPhcnsonDJ., HansenM.// Trans AIME. 1956. V 206 N I P 98-105 2 Самсонов Г.В., Верхоглядова T.C.//Доповшд! АН УPCP. 1962 N 1 С 48-50 3 Хидиров И., Эм В.Т., Каримов И., Лорян В.Э. // Физика металлов и металловедение 1987 Т 64 N6 С 1218-1221 Л А Третьячепко Na-Nb. НАТРИЙ-НИОБИЙ Металлографическое исследование Nb после выдержки в жидком Na при 870 °С в течение 50 ч указывает на отсутствие взаимной раствори- растворимости этих компонентов в жидком и твердом состоянии [1]. Согласно работе [2] вплоть до температуры 150 "С жидкий Na не смачивает Nb В интервале температур 800-1400 °С растворимость Nb
Na-Nb, Na-Ni 501 в жидком Na составляет соответственно 3-10—9-10 % (по массе) после выдержки в течение 50 ч и содержании кислорода в Na 4-10 % (по массе) [3] С увеличением содержания кислорода в расплавленном Na раствори- растворимость Nb возрастает. В работе [4] растворимость Nb в жидком Na рассчитывали с использованием модели субрегулярных растворов. По результатам расчетов в интервале температур 630-820 °С растворимость Nb в Na возрастает от 10" до 10~8 % (по массе) соответственно. В работе [5] диаграмму состояния системы Na-Nb рассчитывали с использованием модели регулярных растворов для жидкой фазы и идеальных растворов для газообразной фазы при давлении 0,1 МПа, а также при давлении, обеспечивающем существование только конденсиро- конденсированных фаз В последнем случае по данным расчета в системе существует практически полная несмешиваемость в жидком состоянии. Критическая точка на бинодальной кривой согласно расчету должна соответствовать концентрации 50 % (ат.) Nb и температуре выше 9730 °С. Литература 1 Stoop J., Strauss S.W., Brown B.F.//AIME Metallurgical Society Conference V 10 New York Interscience Publishers, 1961 P 405-406 2 Barker M.G. // Rev Int Haut Temp Refract 1979 V 16 N 3 P 237-243 3 Claar T.D.//Reactor Technol Spring 1970 V 3 N2 P 124-146 4 Кузин А.Н., Люблинский И.Е., Бескоровайный Н.М. // Расчеты и экспериментальные методы построения диаграмм состояния Сб статей М Наука, 1985 С 113-118 5 Smith J.F., Lee K.J.// Bull Alloy Phase Diagrams 1988 V 9 N4 P 479-483 Л Л Зусман Na-Ni. НАТРИЙ-НИКЕЛЬ Ni незначительно растворим в жидком Na. По данным работы [1] вплоть до температуры 195 "С жидкий Na не смачивает Ni. В интервале температур 200-600 °С растворимость изотопа Ni63 в жидком Na возрастает от 4-10 7 до 2-10 % (по массе), при этом загрязнение Na кислородом приводит к заметному увеличению растворимости [2]. В интервале температур 450-1300 °С растворимость Ni в жидком Na составляет соответственно 0,3 10-4,0-10 % (по массе) [3]. Согласно расчетам с использованием модели субрегулярных растворов в интервале температур 350-820 °С растворимость Ni в жидком Na изменяется от 10~6 до 10"' % (по массе) соответственно [4]
502 Na~Ni, Na-O Литература 1. Barker M.G./7 Rev Int Haut Temp. Refract. 1979 V. 16 N 3 P. 237-243. 2 Kovacina T.A., Miller R.R.//Nucl. Sci. Eng. 1961 V 10 N 1. P. 163-166. 3 Claar T.D.//Reactor Technol Spring. 1970 V 3. N2 P 124-146 4. Кузни А.Н., Люблинский И.Е., Бескоровайный Н.М. // Расчеты и экспериментальные методы построения диаграмм состояния: Сб. статей М Наука, 1985. С 113-118 Л Л Зусмап Na-O. НАТРИЙ-КИСЛОРОД Диаграмма состояния Na-O, исследованная методами термического и рентгеновского анализов, представлена на рис. 244 [1]. Для исследования взаимодействия Na с кислородом применяли тигли из коррозионно-стойкой стали \Э], использовали спектрально-чистый О и Na, содержащий примеси порядка 1(Г3 % (по массе) [2]. Характер взаимодействия Na с кислородом окончательно не установлен. Растворимость О в расплавленном Na в интервале температур 100-900 "С может быть рассчитана по уравнению: 10 О, % (по массе) 10 30 ЬО 50 60 70 т / 1 1 1 i i 1 97.8' -изо Г Mate ~ SB" •*—(JJNa) T\ i ' i i i \ \ \ 6 i ж 5' 1" г—rf-\ IT _lL l| /YffUffj \ T OzW 1 ~S5H iv 1 11 fl юоо 800 600 гоо 0 10 20 30 40 50 SO 70 80 Na 0, % (am ) Рис. 244. Na-O
Na-O 503 lgjt-lO~* = 6,1579-2384/T, где х - концентрация О, % (по массе), Т- температура, К [3]. Температура монотектики составляет -1130 "С, а область расслаива- расслаивания в жидком состоянии находится в пределах от -4,7 до 33,3 % (ат.) О. В системе образуются четыре соединения: Na2O,Na2O2, NaO2 и NaO3, из которых три первые плавятся конгруэнтно при 1134, 675 и 552 °С соответственно. Температура плавления NaO3 не известна. Na2O - соединение с узкой областью гомогенности, кристаллизующее- кристаллизующееся в структуре типа CaF2 [Э]. Na2O2 при давлении 0,1 МПа существует в двух модификациях: Na2O2(I) и Na2O2(II) [4, 5]. Низкотемпературная модификация Na2O2(I) имеет гексагональную структуру типа Fe2P [4], а структура высокотем пературной модификации Na2O2(II) не установле- установлена. Превращение Na2O2(I) •* Na2O2(II) происходит при -512 °С. Существует еще метастабильная фаза Na2O2(Q), полученная резкой закалкой жидкого Na2O, [1 ]. Соединение Na2O2 может существовать при значительном дефиците О до концентрации 49,4 % (ат.) О, а возможно и до 45,5 % (ат.) О [1]. NaO2 имеет заметную область гомогенности, концентрация 64,3 % (ат.) О соответствует границе области гомогенности со стороны Na при 275±25 °С. Известны три полиморфные модификации NaO2 при давлении 0,1 МПа [1], две из которых существуют при минусовых температурах. При температуре -230 "С NaO-, претерпевает магнитное превращение в фазуКаО2A\0 без изменения кристаллической структуры [6]. Данные по кристаллической структуре оксидов Na представлены в табл. 214. Таблица 214 Кристаллическая структура соединений системы Na-O Соединение NaO Na2O2(l) Na2O2(ll) NaO,(l) Прототип CaF, Fe2P - NaCI Символ Пирсона, пр.гр cFl2, Fmbrn hP9, P62m - cFS, Fm 3 m Параметры решетки, нм a 0,556 0,6208 - 0,5490 0,5512 b - - - - - с - 0,4469 - - - Примечание При 25 "С [Э] При 25 °С [41 [5] При 25 "С [Э] При 25 °С [7]
504 Na-O, Na-РЬ Соединение NaO2(II) NdO2(lII) NaO2(IV) NaO3 Прототип FeS2 (пирит) FeS2 (марказит) FeS2 (марказит) - Символ Пирсона, пргр сР\2, Pub оР6, Рппт оР6, Рппт Шттт Параметры решетки, нм а 0,546 0,426 0,4335 1,165 Ь - 0,554 0,5537 - с - 0,344 0,3353 0,766 Примечание При-70 °С [8] При 100 "С [8] При-269° С [6, 7] При-196°С[Ш] Литература 1 Wriedt H.A. // Bull Alloy Phase Diagrams 1987 V 8 N3 P 234-246 2 Smith D.L.//Met Trans 1971 V 2 N 2 P 579-583 3 NodenJ.D.//J Brit Nuci Energy Soc 1959 V 63 N 1 P 68-74 4 FopplH. IIZ Anorg Allg Chem 1957 Bd 291 N 1 S 12-50 5 Tallman R.L., Margrave J.L. // J Inorg Nuci Chem 1961 V 21 N 1 P 40-44 6 ZumstegA., ZiegerM., RanzigW., Bosch M.//Phys Condens Matter 1974 V 17 N4 P 267-291 7 Ziegler M., Rosenfeld M., Kanzig W., Fisher P. // Helv Phys Acta 1976 V 49 N 1 P 57-90 8 Carter G.F., Templeton D.H.// Chem Rev 1953 V 52 N 1 P 1-75 Л Л Зусман, Л Е Шетшова Na-Pb. НАТРИЙ-СВИНЕЦ Диаграмма состояния системы Na-Pb, изученная методами термичес- термического, микроструктурного и рентгеновского анализов, а также измерением твердости, плотности и электросопротивления, приведена на рис 245 [X, М] Сплавы Na с РЬ получали в вакуумированных стеклянных ампулах, либо в среде инертного газа в Fe-тиглях из компонентов Согласно работе [М] в системе Na-Pb образуются пять промежуточ- промежуточных фаз, из которых РЬ4№M, Pb4Na^, PbNa и фаза р плавятся конгруэн- конгруэнтно при 386, 403, 372 и 320 °С соответственно, a Pb2Na5 плавится инконгруэнтно при 391 °С В литературе имеются противоречивые данные относительно числа и состава фаз, образующихся в интервале концентраций 78-83 % (ат) Na, в котором согласно ранним исследованиям отмечалось существова-
Na-Pb 505 Л/а, % (no массе) 5 10 ZO SO 40 50 10 100 S7.8' О Ю 20 JO 40 50 60 70 80 90 100 РЬ Na, '/. (am ) Na Рис. 245. Na-Pb ние соединения PbNa4 [X] В работе f 1] получены результаты, отличающи- отличающиеся от данных, обобщенных в работе [X] указано на существование двух соединений - PbNa4 и PbNa5, причем первое соединение не является стабильным и реагирует с жидким Na с образованием PbNa5 PbNa4 имеет кубическую решетку с а - 1,302 нм PbNa5 плавится при 390 °С и имеет гексагональную решетку с параметрами а - 1,06; с - 1,15 нм Из приведенных данных следует, что диаграмма состояния Na-Pb в интервале концентраций 78-83 % (ат) Na нуждается в дополнительном исследовании PbNa имеет тетрагональную решетку с параметрами а - 1,0580 нм, с = 1,7746 нм, число атомов в элементарной ячейке равно 64 Наиболее богатая РЬ фаза ф) имеет упорядоченную кубическую структуру типа Cu3Au (символ Пирсона с.Р4, пр гр. РтЪт) Параметр решетки а возрастает с увеличением содержания Na и находится в пределах 0,4882-0,4893 нм. Область гомогенности фазы (Р) не включает стехиометрический состав Pb3Na и простирается от 27 до 32,5 % (ат) Na Растворимость РЬ в твердом Na в интервале температур 17-91 °С возрастает от 2,5 10 4 до 2,7-10 3 % (ат) [2] В интервале температур 100-260 "С растворимость РЬ в жидком Na определяется по уравнению
506 Na-Pb, Na-Pd, Na-Po, Na-Pt \gx = 3,515- 2,639' 103/Г, где x - атомная доля Pb, T- температура, К [1]. Растворимость Na в твердом РЬ возрастает от 1,2 % (ат.) при 0 °С до 12,7 % (ат.) при эвтектической температуре. Литература 1 LamprechtGJ., Dicks L., Crowther P.//J Phys Chem 1968 V 72 N 5 P 1439-1441 2 Александров Б.Н., Далакова H.B.//Изв АН СССР Металлы 1982 N1 С 133-140 ЛЕ Шелимоиа, Л Л Зусман Na-Pd. НАТРИЙ-ПАЛЛАДИЙ Систематическое исследование системы Na-Pd не проводилось. Максимальное понижение температуры плавления Na составляет 0,4 °С при добавлении 2,8 % (по массе) @,62 % (ат.) Pd) [X]. Л Л Зусман Na-Po. НАТРИЙ-ПОЛОНИЙ Диаграмма состояния Na-Po не построена. В работе [Ш] сообщается о существовании соединения Na2Po, которое имеет структуру типа CaF2 (символ Пирсона cF\ 2, пр.гр. Fm 3m, a = 0,7473 нм.). Л Л Зусман Na-Pt. НАТРИЙ-ПЛАТИНА Диаграмма состояния Na-Pt не построена. Добавление до -1,5 % (по массе) @,18 % (ат.) Pt) почти не влияет на температуру плавления Na [X]. Расплавленный Na заметно воздействует на Pt только при температурах выше 450 "С [X]. Синтезом из компонентов получено химическое соединение NaPt2 с ГЦК кристаллической решеткой типа MgCu2, a - = 0,748 нм \Э]. Л Л Зусман
Na-Pu, Na-Rb 507 Na-Pu. НАТРИЙ-ПЛУТОНИЙ В работе Р] сообщается, что Na с Pu не смешиваются ни в твердом, ни в жидком состояниях. Л Л Зусмап Na-Rb. НАТРИЙ-РУБИДИЙ Диаграмма состояния Na-Rb (рис. 246) построена в работе [1] по данным термического анализа. Сплавы Na с Rb получены в вакуумиро- ванных стеклянных ампулах из Na чистотой 99,99 % (по массе) и Rb чистотой 99,98 % (по массе). Rb,% (по массе) 010 iO 3010 50 SO 70 ВО SO 100 1 1 О7Я* \ \ */# 1 1 t 1 • -4,5* 1 —¦^ Ж ^ч \ 1 ч. \ ¦ f / 80 SO 4/7 20 О -20 -10 О 10 20 30 ЬО 50 SO 70 80 SO ЮО NO Rb,'/>(am) Rb Рис. 246. Na-Rb Диаграмма состояния Na-Rb относится к простому эвтектическому Типу. Эвтектическое превращение происходит при температуре -4,5 °С И концентрации Rb, равной 82,1 % (ат.). Растворимость Rb в (Na) при эвтектической температуре составляет 0,5 % (ат.), a Na в (Rb) - 1,1 % (ат.). Литература 1 Goatcs J.R., OttJ., Hsu C.C.// Trans Faraday Soc 1970 V 66 N 1 P 75-83 // Л Зуснаи
508 Na-S, Na-Sb Na-S. НАТРИЙ-СЕРА Диаграмма состояния Na-S не построена. Установлено существование ряда сульфидов. Na2S3 плавится при температуре 230 °С и распадается до Na2Sj 9 при нагреве выше 550 °С [1]. Температура плавления Na2S, 9 -460 °С'. При температурах выше 1260 °С Na2S| 9 диссоциирует с образованием Na2S| 37- Na2S, 37 кристаллизуется в интервале температур 650-830 °С Р]. ' Na2S имеет кубическую структуру с параметром решетки а = 0,652 нм [2]. Полисульфид Na2S2 обладает гексагональной структурой с параметрами решетки а = 0,44869 нм, с - 1,02210 нм [3]. Na,S, существует в двух полиморфных модификациях [Ш]. <xNa2S2 имеет гексагональную структуру типа Fe2P (символ Пирсона hP9, пр.гр. Р62т, а = 0,7629 нм, с = 0,5394 нм), pNa2S, - гексагональную структуру типа Li2O2 (пр.гр. Рб^/ттс) с параметрами решетки а = 0,4494 нм, с = = 1,0228 нм. Na7S4 обладает тетрагональной структурой собственного типа (символ Пирсона г/48, пр.гр. /42flf, а = 0,95965 нм, с = 1,17885 нм) [3, 4]. Na7S5 имеет орторомбическую структуру с параметрами решетки а = 0,76505 нм, Ь - 1,45036 нм, с = 0,58430 нм [3]. Литература l.KohlmeyerE.J., Brinkmann Н.//Z. Anorg. All. Chem. 1959. Bd. 299. S. 182-187 2. Klemm W., Sodomann H., Langmesser P. // Z. Anorg. All. Chem. 1939. Bd. 241. N 2-3. S. 281-304. 3 Rosen E., Tegman R. // Acta Chem. Scand. 1971 V. 25. N 9 P. 3329-3336. 4. TegmanR. //Acta Crystallogr. B. 1973 V. 29. N 7. P. 1463-1469. J1.J1. Зусмаи Na-Sb. НАТРИЙ-СУРЬМА На рис. 247 приведена диаграмма состояния Na-Sb [X], построенная по данным термического и рентгеновского анализов работ [1, 2]. В системе Na-Sb образуются два соединения Na3Sb и NaSb, которые плавятся конгруэнтно при температурах соответственно 856 и 465 "С. Установлены три эвтектических реакции: Ж ° (Na) + Na3Sb при температуре 97 °С и концентрации -100 % (ат.) Na; Ж - Na3Sb + NaSb при температуре 435 "С и концентрации 44,5 % (ат.) Sb; Ж - NaSb + (Sb) при температуре 400 °С и концентрации 60,6 % (ат.) Sb. Na3Sb имеет гексагональную структуру TnnaNa3As (символ Пирсона 5, пр.гр. Рву/ттс) с параметрами решетки а = 0,5366 нм, с = 0,9515 нм
Na-Sb, Na-Se 509 Sb, % (по моссе) 010 JO 50 60 W 80 90 'JO,755' О 10 10 JO ЬО SO 60 70 80 90 100 Na Sb, % (am) Sb Рис. 247. Na-Sb [X]. Соединение NaSb имеет моноклинную структуру типа LiAs (символ Пирсона тР\6, пр.гр. P2ilc, а = 0,680 нм, Ъ = 0,634 нм, с = 1,248 нм, р = = 117,6 "ИЗ]. Литература 1. Mathewson С.Н. // Z Anorg All Chem. 1906. Bd. 50. S. 192-195. 2. Zintl E., Dullenkopf W.//Z. Physic Chem. 1932. Bd. 16. S 183-194. 3 Comer D.T.//Acta Crystallogr.' 1959. V. 12. P. 41-45. Na-Se. НАТРИЙ-СЕЛЕН Л Л. Зусман На рис. 248 приведена диаграмма состояния Na-Se [X], построенная по результатам термического анализа [1]. В системе Na-Se существует единственное конгруэнтно плавящееся соединение Na2Se, температуру плавления которого не удалось определить из-за несовершенства методики синтеза сплавов в работе [1]. Остальные соединения Na2Se7, Na2Se3, Na2Se4 и Na2Se6 образуются по
510 Na-Sb, Na-St Se, ?• (no массе) О 2030*050 SO 10 80 SO 100 1 1 1 i \ t 1 1 I f ,97" 97,8' 1 >' 875. \ \ IS' \ \ 1 Ж \ T • | > N 3 i JSS 0 1 t'C 800 700 600 500 400 300 ZOO 100 ^ 10 tO 30 *ff Л? 60 70 80 SO WO Na Se, Tt (am.) Se Рис. 248. Na-Se перитектическим реакциям при температурах соответственно: 495, 313, 290 и 258 "С. Структура соединения Na2Se кубическая типа CaF, (символ Пирсона cF\2, пр.гр. Fm3m) с параметром решетки а = 0,6823 нм [2]; оно не растворяет в твердом состоянии избыток Se [3]. Na2Se2 имеет гексагональ- гексагональную структуру (на элементарную ячейку приходится две формульных единицы) с параметрами решетки а - 0,4685 нм, с = 1,0530 нм [4]. Структура других соединений неизвестна. Литература 1 Mathewson С.Н. // J Amer Chem Soc 1932 V 11 N2 Р 141-147 2 Zintl E., Harder A., Dauth В. // Z Elektrochem 1934 Bd 40 S 588-59*3 3 KlemmW.,SodomannH.,LangmesserP.//Z Anorg All Chem 1939 Bd 241 S 281-304 4 FopplH., BusmannE.,FrorathF.K.//Z Anorg All Chem 1962 Bd 314 N 1-2 S 12-20 Л Л Зусман Na-Si. НАТРИЙ-КРЕМНИЙ Диаграмма состояния Na-Si не построена. В системе образуется ряд соединений Соединение NaSi имеет моноклинную структуру (символ Пирсона шС32, пр гр С2к,а- 1,219 нм,
NaSi. NaSn 511 * = 0,655 нм, с = 1,118 нм, p = 119°) [1]. В работе [2] сообщается о существовании соединения NaSi2, которое, по-видимому, имеет тетрагональную структуру с параметрами решетки а - 0,496 нм, с = = 1,667 нм, содержащую 12 атомов в элементарной ячейке. Авторы работы [3] сообщают о двух соединениях Na8Si46 и NaxSi,36 (х < 11) с кубической структурой. NagSi^ (пр.гр, РтЪп) имеет параметр решетки а = 1,019 нм, NaxSi136 (пр.гр. Fd3m) - параметр решетки а = - 1,462 нм. При давлении 10 ГПа и температуре 25 "С это соединение претерпевает фазовое превращение [4]. Растворимость Na в (Si) при температуре 650 °С составляет 2,4-10~3 % (ат.) [Ш]. Литература 1 Witte J., Schnering H.G. // Z Anorg All Chem 1964 Bd 327 N 3-4 S 260-273 2 Nowotny H., Scheil E. // Z Metallkunde 1947 Bd 38 S 76-80 3 Kasper J.S., Hagenmuller P., Pouchard M., Cros C. // Science 1965 V 150 N3703 P 1713-1714 4 BundyF.P., Kasper J.S.// High Temper -High Pressures. 1970 V 2 N2 P 429-436 Na-Sn. НАТРИЙ-ОЛОВО Л Л Зуслит Диаграмма состояния Na-Sn приведена на рис. 249. При построении диаграммы состояния были использованы преимущественно данные термического и металлографического анализов [1], а также результаты Sn, % (no массе) О I0J0W SO SO 10 ВО 90 95 100 V 0 Na не. 249 10 20 . Na-Sn JO 40 Sn, so У. so (am) 70 SO 90 WO Sn
512 Na-Sn рентгеновского анализа [2] В системе образуются девять интерметалли- интерметаллических соединений ~Na|5Sn4 или Na4Sn [X], Na3Sn, Na9Sn4HflH Na2Sn [X], Na4Sn3, NaSn, имеющее полиморфное превращение при температуре 483 "С, NaSn2, NaSn3, NaSn4 и NaSn6. Два из них, Na,Sn4 (Na2Sn) и NaSn, плавятся конгруэнтно при температурах 478 и 578 °С соответственно. Соединения Na15Sn4 (Na4Sn), Na4Sn3 (существующее выше температуры 357 °С), NaSn2, NaSn3, NaSn4 и NaSn6 образуются по перитектическим реакциям при температурах 408,479, 307, 289,229 и 226 °С соответствен- соответственно. Na3Sn образуется при температуре 377 °С по перитектоидной реакции В системе существуют три эвтектических превращения при температуре 441 °С и концентрации 38,0 % (ат) Sn, при 220 °С и 96,0 % (ат) Sn, при 97 °С и концентрации в эвтектике почти чистого Na Растворимость Sn в (Na) при температуре 86 °С составляет 14-10~5 % (ат) [3], растворимость Na в (Sn) также очень мала [1]. Кристаллическая структура соединений -Na [ 5Sn4, Na9Sn4 и NaSn(HT) приведена в табл. 215. Структуры других соединений не установлены Таблица 215 Кристаллическим структура соединений системы Na-Sn Соединение -NalsSn; Na9Sn4 NaSn(HT) Прототип CU|5Si4 Na9Sn4 NaPb Символ Пирсона, пргр с/76, /43 d оС52, Стст Г/64, /4,/W Параметры решетки, нм а 1,314 0,542 1,046 Ь - 0,939 - с - 2,962 1,739 Источник [2] [2] [4] 'Согласно справочнику [X] для соединения Naj5Sn4 была определена ромбическая структура (символ Пирсона оР40, пр гр Рпта) с параметрами решетки а = 0,981 нм, Л= 2.283 им. с = 0,537 нм Электрические и термодинамические свойства сплавов Na-Sn изучены в работах [5, 6] Литература 1 Hume-Rothery W.//J Chem Soc 1928 V 131 Р 947-963 2 MullerW., VolkK.//Z Naturforschung В 1978 Bd 33 N 3 S 275-278 3 Александров Б.Н., Далакова H.B.//Изв АН СССР Металлы 1982 N 1 С 133-140
Na-Sn, Na-?r 513 4 Muller W., Volk К.//Z Naturlorschung В 1997 Bd 32 N 6 S 709-710 5 Van der Marel C, van Oosten A.B., Geertsma W., van der Lngt W.//J Phys F Met Phys 1982 V 12 N 10 P 2349-2361 6 Rivier M., Pelton A.D.//J Electrochem Soc 1978 V 125 N 9 P 1377-1382 Л Л Зусмап Na-Sr. НАТРИЙ-СТРОНЦИЙ На рис. 250 приведена диаграмма состояния Na-Sr, построенная в работе [1] по данным работ [2, 3], в которых были использованы методы термического и рентгеновского анализов. Sr, 7o(no массе) 01010301050 ВО 70 80 SO 100 t;c 700 600 500 U0O JOO zoo wo, 31.B 0 10 ZO 30 «0 50 60 70 Ma Sr,"/. (am.) Рис. 250. Na-Sr 1 t J f 1 0,65 I f I , I -—- Ж 1 1 / / j h-JV/ 769' CffSr) so too Sr Установлено, что Na и Sr полностью смешиваются друг с другом в жидком состоянии и не образуют соединений. Со стороны Na при температуре 94,8 "С кристаллизуется эвтектика, содержащая 0,65 % (ат) Sr. Растворимость Sr в (Na) незначительна; растворимость Na в (Sr) при эвтектической температуре достигает 12,4 % (ат.). Литература 1 Pclton A.D.//Bull Alloy Phase Diagrams 1985 V 6 N I P 43-45 2 RobertsW.O //US At EnergyComm 1964 TID-20639 99p 3 Busscv P.R., Hubberstey P., Pulham R.J. // J Chem Soc Dalton Trans 1976 V 22 P 2327-2329 Л Л Зусмап
514 Na-Ta Na-Ta. НАТРИЙ-ТАНТАЛ Сведения о сплавах системы Na-Ta очень ограничены. В работе [1] определена растворимость Та в жидком Na при температурах 325, 425 и 525 "С, которая составляет 2,Ф1(Г6% (ат.), 3,7-10~5 % (ат.) и 2,9- КГ4 % (ат.) Та соответственно. Согласно расчету, проведенному в работе [2], растворимость Та в жидком Na в интервале температур 700-850 °С возрастает от 10"|0 до 10~9 % (по массе) Та. По данным работы [3] растворимость Та в жидком Na в интервале температур 350-900 °С возрастает от 0,07-10 % (по массе) до 0,1-Ю % (по массе) Na Расхождение в полученных значениях растворимости Та связано с чистотой используемого Na. В работе [4] установлено, что загрязнение жидкого Na кислородом до 0,5 % увеличивает растворимость Та примерно в 11 раз по сравнению с химически чистым Na. Учитывая это, на рис. 251 приведена предполагаемая диаграмма состояния Na-Ta [5], согласно которой Na и Та не смешиваются ни в твердом, ни в жидком состояниях. Ala, % (по массе) го 40 60 юо 500 0 ( 'a) Га) + ra ТВ) 3 8B3- + Ж 97, 8" 1 (. T 3° 0 tO 20 30 40 SO 60 70 80 SO 100 га A/a,"/-fa/n) Na Рис. 251. Na-Ta
Na-Ta. Na-Te 515 Литература 1 Grand J.A.//J Phys Chem 1959 V 63 N 8 P 1192-1194 2 Кузин А.Н., Люблинский И.Е., Бескоровайиый Н.М. // Сб статей Расчеты и экспериментальные методы построения диаграмм состояния М Наука, 1985 С 113-118 3 ClaarT.D.//ReactorTechnol 1970 V 3 N2 Р 124-146 4 Barker M.G.//Rev Int Haul Temp Refract 1979 V 16 N 3 P 237-243 5 GargS.P., VenkatramanM., KrishnamurthyN./n Alloy Phase Diagrams 1990 V 6 N 1 P 10-11 Л Л Зусман Na-Te. НАТРИЙ-ТЕЛЛУР На рис 252 приведена диаграмма состояния Na-Te, построенная в работе [1], по результатам исследований [2-4]. Установлено, что в системе существуют три соединения. Na2Te и NaTe3 плавятся конгруэнтно при температурах соответственно 953 и 436 °С, а соединение NaTe образуется по перитектической реакции при температуре 349±6 °С. У соединений отсутствуют области гомогенности. Сведения о кристаллической структуре соединений системы Na-Te приведены в табл. 216 В работе [8] формула соединения, богатого Те, указана как Na2Te9; структура соединения не установлена. гс,%(ло массе) ого 405060 70 80 90 100 О 10 гО 30 40 50 60 70 80 90 tOO на те, %»(am.) те Рис. 252. Na-Te
S16 Na-Te, Na-Th Таблица 216 Кристаллическая структура соединений системы Na-Te Соединение Na2Te NaTe* Прототип CaF2 Символ Пирсона, пргр с Л 2, /тяЗш РЬсп Параметры решетки, нм а 0,7329 0,7294 1,5892 Ь 0,9947 с 0,9179 Ромбическая сингония с 12 формульными единицами в элементарно! Источник 15] [6] [8] [ ячейке Литература 1 Pelton A.D., Petric A. // Bull Alloy Phase Diagrams 1990 V 11 N5 P 447-451 2 PelliniG.,QuercighE.//AttiReal Accad Lincei 1910 V 19 N 5 P 19-22 3 KravsCA., Glass S.W.//J Phys Chem 1929 V 33 P 995-999 4 Petric A., Pelton A.D.//Ber Bunseges Phys Chem 1989 V 93 P 18-24 5 Zintl E., Harder A., Dauth B.//Z Elektrochem 1934 Bd 40 S 588-593 6 Фнпогенова В.К., Поповкин Б.А., Новоселова А.В. //Журнал неорганической химии 1970 Т 15 N6 С 749-751 7 KlemmW.,SodomannH.,LangmesSerP.//Z Anorg All Chem 1939 Bd 241 S 281-304 8 Bottcher P., Keller R. // J Less-Common Met 1985 V 109 N 2 P 311-321 Л Л Зусман Na-Th. НАТРИЙ-ТОРИЙ Диаграмма состояния Na-Th (рис. 253) построена по данным работы [1], полученным методом термического анализа. Для соединения, образующегося при температуре 121 °С, установлена формула Na4Th. Th,%(no массе) ОW 30 40 50 ВО 70 80 150 WO 1 1 1 97.8'/ i i /^ ) i 121' ¦МГ- i Ыа Рис. 253. Na-Th w is го Th, % (am.) 25 SO
Na-Th. Na-Ti 517 Этот вариант не окончательный, так как имеются данные об отсутствии взаимодействия Th и Na вплоть до температур 650-800 °С [X]. Литература 1 Grube G., Botzenhardt L. // Z Elektrochem 1942 Bd 48 S 418-425 Л Л Зусман Na-Ti. НАТРИЙ-ТИТАН В работе [1] установлено, что вплоть до температуры 200 °С Ti не смачивается жидким Na. Экспериментальные данные о взаимодействии Ti с жидким Na при более высокой температуре отсутствуют. Согласно расчетам, проведенным в работе [2], с использованием субрегулярной модели растворов, в интервале температур 400-800 "С растворимость Ti в жидком Na увеличивается от 10 ' до 10~4 % (по массе). t°c 1800 Ti, % (по массе) о ю го зо ьо 50 во го so 90 too 1 1 S7t86' I t raj* n I Ж 3+0 ж+k Na)+ 1 1 ~I67O~ m) ~88Z~ <П) -98- (*W WOO 600 200 -200 О Ю 10 30 ЬО 50 60 70 80 30 WO Na Tit•/. (am) Ti Phc. 254. Na-Ti На рис 254 приведена диаграмма состояния Na-Ti, которая построена в работе [3], с учетом того, что Na и Ti полностью не смешиваются ни в жидком, ни в твердом состояниях.
518 Na-Ti, Na-TI Литература 1. Barker M.G. // Rev. Int. Haut. Temp. Refrac. 1979. V. 16. N 3. P. 237-243. 2. Кузин А.Н., Люблинский И.Е., Бескоровайиый Н.М. // Сб.статей: Расчеты и экспериментальные методы построения диаграмм состояния. М.: Наука, 1985 С. 113-118. 3. Bale C.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 2. P. 138-139 Л.Л. Зусман Na-TI. НАТРИЙ-ТАЛЛИЙ На рис. 255 представлена диаграмма состояния Na-TI, построенная в справочнике [X]. В системе образуются несколько соединений". Na6TI, Na2TI, NaTl и NaTl2. Соединение NaTl плавится конгруэнтно при температуре 305 "С и имеет значительную по протяженности область гомогенности. Соединения Na6Tl,Na2Tl образуются по перитектическим реакциям при температурах 77,4, 154 °С соответственно. Соединение NaTl2 образуется по перитектоидной реакции при 154 "С. В справочнике [X] растворимость Т1 в (Na) при эвтектической температуре указана равной -1,1 % (ат.). Согласно более позднему тщательно проведенному исследованию [1], она значительно меньше и при температурах 17-21 "С составляет 0,3 % (ат.) Т1 и при 62 °С -0,06 % (ат.) Т1, т.е. уменьшается с повышением температуры. Сведения о кристаллической структуре соединений системы Na-TI приведены в табл. 217. TL, % (по массе) 020Ш060 70 80 SO 92 S4 96 98 WO О 10 20 JO ЬО 50 60 70 80 90 WO Na TL, % (am.) TL Рис. 255. Na-TI
Na-TI, Na-U, Na-V 519 Таблица 217. Кристаллическая структура соединений системы Na-TI Соедине- Соединение Na6Tl Na2Tl NaTl NaTi; Прото- Прототип - Na2Tl NaTl - Символ Пирсона, пр.гр. -"¦ «С48, С222, cF16, Fdlm - Параметры решетки, нм а 2,4154 1,39350 0,7469 0,7488 Ь - 0,88797 _ - с - 1,16927 _ - 'Кубическая сингония, вероятно типа NaCl Источник [2] [3] [4] [4] Литература 1 Александров Б.Н., Далакова Н.В. // Изв. АН СССР. Металлы. 1982. N 1. С 133-140 2. Samson S., Hansen D.A. // Acta Crystallogr. В. 1970. V. 28. N 3. P. 930-935. Ъ. Hansen D.A., Smith J.F. // Acta Crystallogr. 1967. V. 22. N 6. P. 836-845. 4. Bennett L.H. // Acta Metall. 1966. V. 14. N 8. P. 997-999. Л.Л. Рохлин Na-U. НАТРИЙ-УРАН Диаграмма состояния Na-U не построена. Na и U имеют незначитель- незначительную взаимную растворимость [X, Э, Ш]. Согласно наиболее поздней работе растворимость U в Na при температуре 97,8 "С составляет 0,0007 % (ат.) \Ц1]. Л.Л. Рохлин Na-V. НАТРИЙ-ВАНАДИЙ Диаграмма состояния Na-V не построена. Проведен теоретический расчет растворимости V в жидком Na на основе модели субрегулярных растворов [1]. Рассчитанное значение растворимости V в жидком Na составило -1,6100 % (ат.), -10"8 % (ат.), 2-10~7 % (ат.), 4-10 % (ат.) при ,температурах 500, 600, 700, 800 °С соответственно.
520 Na-V Na-W Na-Xe. Na-Zn Литература I Кузин А.Н., Люблинский И.Е., Бескоровайный Н.М. // Сб статей Расчеты и экспериментальные методы построения диаграмм состояния М Наука, 1985 С 113-118 Л Л Рохлин Na-W. НАТРИЙ-ВОЛЬФРАМ Диаграмма состояния Na-W не построена Растворимость W в жидком Na, рассчитанная в работе [1] на основе модели субрегулярных растворов, составила 4 10"|0 % (по массе) [5 10"" % (ат )] Растворимость Na в (W) очень мала [2] Литератора 1 Кузин А.Н., Люблинский И.Е., Бескоровайный Н.М. // Сб статей Расчеты и экспериментальные методы построения диаграмм состояния М Наука 1985 С 113-118 2 Sangster J., Pelton A.D. // J Phase Equilibria 1991 V 12 N2 P 204 Л Л Рохлин Na-Xe. НАТРИЙ-КСЕНОН Диаграмма состояния Na—Xe не построена Методом меченых атомов определена растворимость Хе в Na при давлении -0,1 МПа и получена зависимость lg [ат доля Хе] = -3,248 - 522/Г(К) [Э] В работе [1] приводится уравнение для расчета отношения абсорбиро- абсорбированного объема Хе к объему жидкого Na в интервале температур 352-602 °С Литература 1 Veleckis E., Dhar S.K., Cafasso F.A., Feder H M. // J Phys Chem 1971 V 75 N 12 P 2832-2839 Л Л Рохлин Na-Zn. НАТРИЙ-ЦИНК Диаграмма состояния Na-Zn, приведенная в справочнике [X], была уточнена в работе [1] В качестве исходных материалов были использова- использованы Zn чистотой 99,9 % (по массе) и Na чистотой 99,95 % (по массе) Сплавы выплавляли в атмосфере аргона в запаянных контейнерах, изготовленных из сплава Мо с 30 % (по массе) W, которые нагревали до температуры 900 °С
Na-Zn 521 Zn, У. (по массе) 01020 JO40 50 60 70 80 90 100 t.'c 800 600 Ь00\4 W,58' zoo S7,i 0 10 ZO 30 40 50 60 70 80 SO tOO A/a zn, % (am.) Zn Phc 256. Na-Zn 1 1 / 1 1 / 1 ж —^= * ж г 548i? 97*0,5 >—* {Zn Построенная по результатам термического анализа диаграмма состояния Na-Zn приведена на рис 256 Диаграмма характеризуется наличием области несмешиваемости, протяженность которой составляет 11-92 % (ат) Zn [1] Критическая температура купола расслаивания составляет 820 "С В системе установлено соединение NaZn^ [X, 1], которое образуется по синтектической реакции Ж! + Ж2 я NaZn]3 при температуре 548+2 °С Эвтектическая реакция Ж - (Na) + NaZn13 протекает при температуре 97±0,5 °С при концентрации Na почти 100 % (ат) Характер реакции между (Zn),NaZn13 и жидкостью при температу- температуре, близкой к температуре плавления Zn, точно не установлен (эвтекти- (эвтектическая или перитектическая реакция) [1] Используя модель регулярных растворов, авторы работы [1] также рассчитали протяженность области расслаивания при температуре 548 "С, которая хорошо согласуется с полученной экспериментально В работе [2] была предложена формула для расчета растворимости Zn в Na в интервале температур 190-550 °С lgx = 0,998 - 2,562-103/Г, где х - молярная доля Zn, T- температура, К Однако значение растворимости Zn в Na, полученное по этой формуле при температуре 548 °С, составляет 0,8 % (ат), что намного меньше значения, полученного экспериментально в работе [1] (см рис 256) Поэтому данные работы [2] маловероятны В работах [3, 4] исследованы термодинамические свойства жидких tonaBOB системы Na-Zn Было установлено, что при температурах 575-640 °С система характеризуется значительными отклонениями от
522 Na-Zn, Na-Zr закона Рауля и ее свойства не подчиняются закономерностям регулярных растворов во всей области составов. Соединение NaZn^ имеет структуру собственного типа (символ Пирсона cF\ 12, пр.гр. Fm Ъс), параметр решетки а = 1,22836 нм [5]. Литература 1 CetinH., RossR.G.//J Phase Equilibria 1991 V 12 N 1 P 6-9 2 Lamprecht G.J., Growther P. // Trans AIME 1968 V 242 N 10 P 2169-2171 3 Лантратов М.Ф., Морачевскнн А.Г., Антонова М.И. // Журнал прикладной химии 1963 Т 36 N6 С 1278-1283 4 МорачевскнйА.Г., Майорова Е.А., Воробьева О.И.//Электрохимия 1982 Т 18 N 1 С 148-150 5 Schomaker D.P., Marsh R.E., Ewing F.J. et al //Acta Crystallogr 1952 V 5 P 637-644 Л Л Зусман, Н Р Бочвар Na-Zr. НАТРИЙ-ЦИРКОНИЙ Диаграмма состояния Na-Zr представлена на рис. 257 схематически согласно работе [1] в предположении, что она имеет сходство с диаграммой состояния Li-Ti Zr не образует с Na каких-либо соединений и не обнаруживает взаимной растворимости [2]. В работе [3] выполнен расчет линии ликвидуса со стороны Na с использованием модели Zr,'/' (по массе) О ТО 1*0 50 60 70 80 90 t,c 1500 woo 883 500 S7.i I I 1 (Л 1 Га: Va)i Газ+Ж zr) ж т. + (aZf ^ faZr) i ) Zf) wo 1855' 8S3° О 10 20 30 +0 50 60 10 80 SO 100 Na Zr, "/• (am) Zr Рис. 257. Na-Zr
Na-Zr, Na-Nd, Na-Ni 523 субрегулярных растворов. Получено уравнение линии ликвидуса: true = 6,05 - 24,94-10 IT, где х - мольная доля Zr, T- температура, К. Согласно данным, приведенным в работе [4], растворимость Zr в жидком Na может быть выражена уравнением lgx = -3464/T+ 0,831, где х - концентрация Zr, % (ат.) Литература 1 MoffattW.G.// Handbook of Binary Phase Diagrams New York Business Growth Services General Electric Co Schenectady, 1978 V 4 278 p 2 Weeks J.R.//Trans ASM 1965 V 58 P 302-322 3 Кузни А.Н., Люблинский И.Е., Бескоровайный Н.М. // Расчеты и экспериментальные методы построения диаграмм состояния Сб статей М Наука, 1985 С 113-118 4 Kubaschewski von Goldbeck О. // Atomic Energy Review Spesial Issue N 6 Zirconium Phisico-chemical properties of its compounds and alloys Vienna international Atomic Energy Agency 1976 P 67-140 Л А Третьяченко Nb-Nd. НИОБИЙ-НЕОДИМ Диаграмма состояния Nb-Nd не построена. В работе [1] сообщается, что Nb в Nd при температуре плавления последнего практически не растворяется Литература 1 Гшнейднер К.А. Сплавы редкоземельных металлов Пер с англ / Под ред ЕМ Савицкого М Мир, 1965 427с Е И Гладышевскип, О И Бодак, В К Печорский Nb-Ni. НИОБИЙ-НИКЕЛЬ В работе [1] проанализированы данные опубликованных работ по системе Nb-Ni и построена обобщенная диаграмма состояния, приведенная на рис. 258. Диаграмма в основном совпадает с диаграммой, построенной в работе [2], которая признана наиболее достоверной и подтверждается другими исследованиями Линии ликвидуса и солидуса твердого раствора (Nb) построены по данным работы [3].
524 Nb-Ni no, -/а [по массе/ L t, i 2400 2200 2000 WO 1600 mo 1100 woo BOO 600 400 ) 10 1 (Mi). f\ A 20 JO i . ¦> I S^ fl26li II 1 40 SO 60 Г" I 4400' "*? ж 45 70 % У 80 1 / / SD i у / 0 12S0 (Nb) 10 246 / -I \ 1 0 fO 20 JO 40 50 60 70 80 SO WO Ni Nb, % (am.) Nb Рис. 258. Nb-Ni В работе [2] применялись методы микроструктурного, рентгеновского и термического анализов. Исходными материалами служили Ni чистотой 99,98 % (по массе) и Nb чистотой 99,91 % (по массе). Система характеризуется наличием трех соединений Ni8Nb, Ni5Nb и Ni6Nb7. Соединение Ni3Nb плавится конгруэнтно при температуре -1400 "С. Соединение Ni6Nb7 образуется по перитектической реакции Ж + (Nb) - Ni6Nb7 при температуре 1290 "С. Соединения Ni3Nb и Ni6Nb7 имеют широкие области гомогенности. Область гомогенности Ni3Nb при температуре 1000 °С расположена в интервале 23,5-26,5 % (ат.) Nb, область гомогенности Ni6Nb7 при температуре 1100 °С - в интервале 50-54 % (ат.) Nb. Соединение Ni8Nb согласно данным работы [4] существует при температурах ниже 535 "С. Предположительно оно образуется по перитектоидной реакции при 535 "С. Область гомогенности этого соединения не установлена. В системе кристаллизуются две эвтектики по реакциям: Ж> (Ni) + Ni3Nb при 1282 °С и -16 % (aT.)Nb, Ж - Ni3Nb + Ni6Nb7 при 1175 "С и 40,5 % (ат.) Nb.
Nb-Ni, Nb-O 525 Растворимость Ni в Nb составляет 4,5 % (ат.) при температуре 1400 °С [3]. Построенная в работе [5] линия солидуса (Nb) дает значение 8 % (ат.) Ni при температуре 1570 "С, однако эти данные не согласуются с результатами работ [2, 3]. Линия сольвуса (Ni) построена по данным работ [2,6,7]. В некоторых работах, в частности в работе [8], делается вывод о более плавном падении растворимости Nb в (Ni), так что она оказывается значительной даже при 800 °С. Однако наличие при низких температурах соединения Ni8Nb должно приводить к снижению растворимости, поэтому предпочтение следует отдать данным работы [2]. Соединение Ni6Nb7 (во многих работах обозначается KaKNiNb) имеет кристаллическую структуру типа W6Fe7 (символ Пирсона hR 13, пр.гр. R3m, параметры решетки а = 0,4893, с = 2,664 нм). Соединение Ni3Nb имеет структуру типа pCu3Ti (символ Пирсона оР8, пр.гр. Рттп, параметры решетки а = 0,5116, Ъ - 0,4565, с = 0,4258 нм). Соединение Ni8Nb обладает тетрагональной структурой, параметры решетки а= 1,08, с = 0,36 нм [4, 9]. Литература 1. Nash P., Nash А. II Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 2. P. 124-130. 2 Duerden I.J., Hume-Rothery W. // J. Less-Common Met. 1966. V. 11. N 6. P. 381-387. 3 Wicker A., Allibert C, Oriole J., Bonier E. // C.R. Hebd. Seances Acad. Sci.. Ser. С 1970. V. 271. N4 P 273-275. 4. Van der Wekken C.J., Taggart R., Polonis D.H. // Met Sci. Journ. 1971. V. 5. P. 219-223. 5. Корнилов И.И., Пылаева Е.Н. // Изв. АН СССР. Металлы. 1966. N 5.С. 132-136. 6. GrubeС, Kubaschewski О.,Zwianer К. HZ. Elektrochem. 1939. Bd. 45. N 12. S. 881-884. 7. Arajs S., Chessin H., Colvin R.V. // Phys. State Solidi. 1963. V 3. P. 2337-2346. 8. Duvall D.S., Donachie M.J. Hi. Ins. Met. 1970. V. 98 N 7. P. 182-187. 9. Guist W.E., Van der Wekken C.J., Taggart R., Polonis D.H. // Trans. AIME. 1969. V. 245. N 2. P 345-349. Е.Н. Шефтепъ Nb-O. НИОБИЙ-КИСЛОРОД Диаграмма состояния Nb-O приведена на рис. 259 по справочнику |Э], линия сольвуса твердого раствора (Nb) - согласно справочнику [Ш]. В системе установлены оксиды NbO, NbO2 и Nb2O5. Оксиды NbO и NbO2 плавятся конгруэнтно при температурах 1945 и 1915 °С соответственно. Оксид Nb2O5 предположительно образуется по перитектической реакции при температуре 1510 "С.
526 Nb-O 2400 ггоо woo 1800 1600 1200 woo BOO 600 1*00 гьб. t v4< \ ¦ i 1 I 1 1 i° 9 0 s 1 % (no массе) 10 IS 20 25 30 f Ж К I1 ' с Г Щ5 *•% ш t в 0,1 I5W* ~l «§ \ 13' \ \ 1 ft 1 | 1 1 i 1 | о to го зо w so 60 70 во Nb 0, Г. (am.) Рис. 259. Nb-O В работе, [1] была обнаружена еще одна равновесная фаза, состав которой отвечает формуле Nb4O5. Эта фаза была обнаружена в катодных осадках при электролизе расплавов, содержащих в определенных соотношениях оксифторидные комплексные ионы Nb(V) и фторидные комплексные ионы Nb(IV). Оксид Nb4O5 также был получен путем химического взаимодействия пентаксида Nb с расплавом, содержащим фторидные комплексные ионы Nb(IV). Характер образования указанного оксида не установлен. В системе имеют место две эвтектические реакции: Ж - (Nb) + NbO при 1915 °С и 40,5 % (ат.) О, Ж - NbO + NbO2 при 1810 °С и 60,7 % (ат.) О. Растворимость О в (Nb) составляет -1,5 % (ат.) при температуре 850 °Си -3,5 %(ат.) при температуре 1200 °С [2]; в интервале температур 800-1500 °С она описывается уравнением [3]: lg х = - 0,33 - 1680/Г, где х - концентрация О, % (ат.), Т— температура, К.
N6-0. Nb-Os 527 По данным рентгеноструктурных исследований монокристаллов и порошков оксид NbO имеет ГЦК структуру с параметром решетки а - - 0,42102 нм [4]. Оксид NbO2 имеет упорядоченную тетрагональную структуру, параметры решетки а - 1,368 нм, с = 0,597 нм [5]. Оксид Nb2O5 имеет несколько полиморфных модификаций, однако не все из них стабильные: <xNb2O5 образуется при окислении при температурах ниже 800 "С; YNb2O5 может образоваться при температурах выше 1285 "С; стабильной модификацией является оксид pNb2O5, который принадлежит моноклинной сингонии, параметры решетки а - 1,963 нм, Ь - 0,3835 нм, с = 0,2093 нм, Р= 120 °С или а = 0,2039 нм, Ь = 0,382 нм, с - 0,1947 нм, Р= 115,55° Р]. Оксид Nb4O5 принадлежит новому структурному типу оксидов Nb, имеет тетрагональную структуру (пр.гр. P42/nmc), параметры решетки а = 0,6651, с = 0,4814 нм) [1]. Литература 1. Грнневич В.В., Модель М.С., Аракчеева А.А. и др. //Доклады АН СССР. 1991 Т. 319 № 2. С. 380-394 2 Altstetter C.J. // Bull Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 6. P. 543-553. 3 Фромм Е., Гебхардг Е. Газы и углерод в металлах: Пер. с нем. /Под ред Б.В. Линчевс- кого. М Металлургия, 1980 712 с. 4. Brauer С, Morawiets Н. // Z. Anorg All. Chem. 1962. V. 37. P. 13-20. 5. Terao N. //Jpn. J. Appl. Phys 1963 V. 2. P. 565-573. E.H. Шефтель Nb-Os. НИОБИЙ-ОСМИЙ Диаграмма состояния Nb-Os исследована методами микроскопичес- микроскопического, рентгеновского и микрорентгеноспектрального анализов [1]. В качестве исходных материалов были использованы порошок Nb чистотой 99,8 % (по массе) и порошок Os чистотой 99,9 % (по массе). В системе (рис. 260) присутствуют три промежуточные фазы х, о, р. Фаза X образуется по перитектической реакции при температуре -2270 °С; фаза о плавится конгруэнтно при температуре -2200 "С; фаза р образуется по Перитектоидной реакции при температуре -1975 "С. Все три фазы %, о h p имеют широкие области гомогенности, которые находятся в пределах 35-51, 54-73 и 71-75 % (ат.) Nb соответственно. В системе протекают две эвтектические реакции: Ж « х + ° ПРИ температуре - 2120 °С и концентрации 53 % (ат.) Nb,
528 Nb-Oi Nb, % (no моссе) IZ030 40 SO 60 70 80 30 100 I I 1 3033" @ 4 4 \ \ s) 1 ч / 1 1 \ 1 S3 X 1 ж 170 \ ¦ 2200° 1 QtfZST \m 6 /1 (Nb) 3000 2600 zzoo 1800 rtao 1000 о w го зо 40 so so 70 во зо wo 05 ЫЬ,т/'(От.) Nb Рис. 260. Nb-Os Ж « о + (Nb) при температуре -2175 "С и концентрации -74 % (ат ) Nb. Кристаллическая структура фаз системы Nb-Os приведена в табл. 218 Таблица 218 Кристаллическая структура фаз системы Nb-Os [1] Фаза X 0 Прототип кМп pu Символ Пирсона, пргр с/58, /43 т г?30, Pb-Jmnm Параметры решетки, нм а 0,9661- 0,9776 0,9820 0,9897 с 0,5050 0,5083 Примечание При 1600 °С Со стороны Os Со стороны Nb
Nb-Oi. Nb-P. Nb-Pb 529 Фаза P (Nb) (Os) Прототип Cr3Si W Mg Символ Пирсона, пргр cP&, РтЪп с/2, Imim hPl, Pd-Jnvne Параметры решетки, нм а 0,5118- 0,5135 0,3233- 0,3263 0,2752- 0,2762 с - - 0,4368- 0,4415 Примечание - При 83-90 % (ат) Nb При 10-20 %(aT)Nb Литература 1 Watcrstrat R.M., Manuszewski R.C. // J Less-Common Met 1977 V 51 N 1 P 55-67 E H Шефтель Nb-P. НИОБИЙ-ФОСФОР Сведения о системе Nb-P приведены в справочнике (III]. Исследование системы было проведено методами рентгеновского, магнитного, термического и микроскопического анализов. Установлено образование двух соединений NbP и NbP2. Соединение NbP плавится конгруэнтно, температура образования его не установлена. Соединение NbP2 распадается при нагреве (-1730 °С) с образованием жидкости и паров фосфора. При концентрации 16 % (ат.) Р протекает эвтектическая реакция Ж « Nb + NbP (температура реакции не установлена). CoeflHHeHHeNbP2 имеет моноклинную структуру, параметры решетки а = 0,8878(9), Ь - 0,3266B), с = 0,7529(9) нм, р = 119,8°. Соединение NbP обладает тетрагональной структурой (пр гр. \A^md, параметры решетки а = 0,333D), с = 1,14@) нм при 44,7 % (ат.) Р и а = 0,333D),с = 1,137(8) нм при 50 % (ат) Р). Е Н Шефтель Nb-Pb. НИОБИЙ-СВИНЕЦ Сведения о сплавах системы Nb-Pb приведены в справочнике [Ш]. По данным металлографического анализа при нагреве до температуры 850 °С соединения в системе не обнаружены. В сплавах, полученных смешиванием порошка Nb с РЬ (проволока) при давлении 20 МПа и температуре 1500 °С с последующим спеканием в графитовых контейне-
530 Nb-Pb Nb-Pd pax при температуре 1100 °C, было обнаружено соединение Nb3Pb с кубической структурой типа W (символ Пирсона с/2, пр гр Imbm, параметр решетки а = 0,5270 нм) Е Н Щефтепь Nb-Pd. НИОБИЙ-ПАЛЛАДИЙ Диаграмма состояния Nb-Pd приведена в справочниках [X, Э] В справочнике [Ш] на основании обзора экспериментальных данных по рентгеновским исследованиям указано на более сложный характер строения диаграммы. В работе [1] построена диаграмма состояния (рис 261) по результатам микроструктурного и рентгеновского анализов В качестве исходных материалов использовали порошки Nb чистотой 99,8 % (по массе) и Pd чистотой 99,95 % (по массе) Авторы работы [1] не обнаружили фазу б, о которой сообщалось в справочниках [X, Э, Ш], и предположили, что фаза Nb3Pd2 со структурой типа NbRu [Ш] является метастабильной В системе Nb-Pd установлено существование трех соединений [1] Соединения NbPd2 и aNbPd образуются по перитектическим реакциям го Pd, % (по массе) SO ЬО SO 60 70 ВО SO WO 1555 700 Рис 261 0 10 Nb Nb-Pd 10 30 ЬО 50 Pd,'/' 60 70 (am ) 80 SO 100 Pd
Nh-Pd 531 Ж + (Pd) * NbPd, при -1610 °C и -67 % (ат.) Pd, Ж + NbPd2 - aNbPd при - 1565 °C и -60 % (ат ) Pd Соединение NbPd3 образуется конгруэнтно в твердом состоянии при температуре -1610 °С и имеет две модификации Все три соединения имеют области гомогенности. В системе протекает одна эвтектическая реакция Ж - (Nb) + aNbPd при 1520+10 "С и -47 % (ат) Pd и две эвтектоидные реакции aNbPd * (Nb) + NbPd2 при 1255+5 °С и -50 % (ат) Pd, (Pd) - NbPd2 + NbPd3 при - 1560 °C и -71 % (ат) Pd В твердом растворе (Nb) растворяется до 35 % (ат) Pd при 1255 °С и -20 % (ат ) Pd при 800 "С В твердом растворе (Pd) растворяется до -31 % (ат) Nb при 1610 °С и -18 % (ат) Nb при температурах < 1500 "С Кристаллическая структура соединений приведена в табл 219. Таблица 219 Кристаллическая структура соединений системы Nb-Pd Соедине- Соединение aNbPd NbPd2 aNbPdj PNbPd, Прото- Прототип Си MoPt2 TiAI3 NbPd3 Символ Пирсона, пргр РтЗт <>16, Immrn г/8, Шгптт Рттт Параметры решетки, нм а 0,4020*' 0,4012*2 0 4004*3 0 2839 0.3895*4 0,5486 Ь - 0,8376 - 0,4845 с : 0 3886 0J913*4 1,3602 *'При концентрации 50 % (ат) Pd *2При концентрации 52 % (ат) Pd *3Г1ри концентрации 55 % (ат ) Pd При температуре 850 °С *' Данные получены на быстрозакаленных образцах Источник [1] m [и [2] [3] [4]
532 Nb-Pd, Nh-Pr, Nb-Pt Литература 1. Giessen B.C., Grant N.J., Parker D.P. et al. // Metall. Trans. A. 1980. V. 11. N 5. P 709-715. 2. Giessen B.C., Grant N.J. // J. Less-Common Met. 1965. V. 8. P. 114-119. 3. Dwight A.E. // Columbium Metallurgy. AIME Met. Soc. Conf. New York: Interseience РцЫ., 1961. V. 10. P. 383-406. 4. Giessen B.C., Grant N.J.//Acta Cristallogr. 1964. V. 17. P. 615-616. A.JI. Татаркина, Е.М. Соколовская Nb-Pr. НИОБИЙ-ПРАЗЕОДИМ Диаграмма состояния Nb-Pr не построена. По данным работы [1] Nb и Pf не смешиваются в жидком состоянии. Система, по-видимому, принадлежит к монотектическому типу. Двойные соединения отсутству- отсутствуют. Литература 1. Савицкий Е.М., Барон В.В., Ефимов Ю.В. // Редкоземельные металлы и сплавы: Сб. статей. М.-. Наука, 1971. С. 81. Е.И. Гладышевскип, О. И. Бодак, В. К. Печарский Nb-Pt. НИОБИЙ-ПЛАТИНА Диаграмма состояния Nb-Pt, приведенная на рис. 262, построена в работе [1] по результатам микроскопического, рентгеновского, микрорентгеноспектрального и термического анализов. В качестве исходных компонентов использовали Nb чистотой 99,6 % (мае.) и Pt чистотой 99,9 % (мае). Сплавы выплавляли в дуговой печи, термическая обработка сплавов включала длительные отжиги при различных температурах: от 3 ч при температуре 1900 "С до 1 мес. при 1000 °С. В системе Nb-Pt установлено существование шести соединений, из которых одно NbPt3 образуется конгруэнтно при температуре 2040 "С, остальные Nb3Pt, Nb2Pt(o), Nb|_x, Pt|+X, a'Pt, NbPt2 образуются по перитектическим реакциям. Соединение a'Pt существует в узком температурном интервале 1780-1670 °С. Соединение Nb3Pt имеет значительную область гомогенности, протяженностью 19-28 % (ат.) Pt при температуре 1800 °С. Соединение Nb2Pt также имеет область гомогенности, которая при температуре 1700 °С расположена в интервале 31-38 % (ат.) Pt. Области гомогенности других соединений
Nb-Pi 533 0 10 20 JO t;c 2300 2100 WOO 1700 1500 1300 1100 SOD 0 10 20 30 Nb Рис. 262. Nb-Pt Pt,°/.(no массе) 50 60 70 80 90 100 \ У/ / 1 \ \ к 4 \ k- Is ж H к у 1990 ''\ Ymo° itrfa'Pt 16 1 rO° •si 1! - опьп г Z^2OO0 % и (P 1769' W 50 60 70 80 SO 100 Pt, % (От.) Pt составляют 1-2 % (ат.). Соединение NbPt3 существует в двух модифика- модификациях, но температура перехода не установлена. Нонвариантные реакции приведены в табл. 220. Таблица 220. Нонвариантные реакции в системе Nb-Pt [1] Ж + Ж + ж = Ж + Ж + a'Pt Ж + Ж + Реакция (Nb) =• Nb3Pt NbjPt - Nb2Pt Nb2Pt + Nb,_vPtl+x a'Pt=.Nb,_vPtl+A NbPt2»a'Pt - Nb,_4Pt1+A + NbPt2 NbPt3=-NbPt2 NbPt3 » (Pt) -26, 36, -43, -, -, -, -, -, Содержание Pt в фазах, % (ат.) -12, -28, -38, -57, -67, -54, -75, -76, -19 -31 -51 -51 -57 -67 -67 -80 Температура, °С 2040т10 1800т 10 1700т10 1750 1780+10 1670 1990 2000
534 Nb-Pl В системе отмечается значительная растворимость компонентов друг в друге. Растворимость Pt в (Nb) составляет -12 % (ат.) при температуре 2040 "С и -5 % (ат.) при 1150 "С. Растворимость Nb в (Pt) составляет -20 % (ат.) при температуре 2000 "С и при понижении температуры снижается незначительно. Кристаллическая структура соединений системы Nb-Pt приведена в табл.221. Таблица 221. Кристаллическая структура фаз системы Nb-Pf Фаза Nb3Pt Nb2Pt(o) Nb,_APt,+A NbPt2 etNbPt3 pNbPt; (Nb) (Pt) Прото- Прототип Cr3Si CrFe AuCd MoPt2 PCu3Ti NbPt3 W Cu Символ Пирсона, пр.гр. cPi. РтЪп IPSO, PA^mnm »i>4, Pmma 0/6, Immm oPb, Pmmn mPA8, Plxlm ell, 1тЪт cF4, Fmim Параметры решетки, нм a 0,5181- 0,5138 0,9940- 0,9902 0.2780 0,2801 0,5534 0,5537 0,3277 0,3260 0,3940 0,3935 0,3927 0,3924 *a = 90,63°. Структура соединения a'Pt неизвестна. Ь - - 0,4983 0,8459 0,4873 0,4870 - _ с - 0,5145- 0,5132 0,4611 0,3951 0,4564 2,233 - Примечание При концентрации Pt, % (ат.): 20-28 [1] 32-38 [1] 50 [1,2] 67 [1,2] 75 [1,2] 75 [1,2] 5[1] 10[1] 82 [1] 85[1] 90 [1] 95 [1]
Nb-Pl, Nh-Pu. Nb-Rh 535 Литература 1 Watersfraf R.M., Giessen B.C. // Metal. Trans. A. 1985. V. 16. P. 1943-1949. 2 Giessen B.C., Gram N.J.//Acta Crystallogr. 1964. V. 17. P. 615-616. А Л. Татаркшш, E. М. Соколовская Nb-Pu. НИОБИЙ-ПЛУТОНИЙ Диаграмма состояния Nb-Pu не построена. Промежуточных фаз в системе не обнаружено [Э]. Растворимость Ри в (Nb) согласно данным металлографического анализа, приведенным в справочнике [Ш], составляет менее 1 % (по массе). Е Н Шефтепь Nb-Rb. НИОБИЙ-РУБИДИЙ Обобщенная диаграмма при давлении 0,1 МПа (рис. 263) приведена в справочнике [М]. Она построена по данным работ [1, 2], полученным путем расчета. Nb, % (по массе) О 10 ZO 30 ?3 50 60 70 ВО 90 100 wo 7000 WOO [ { 688* 39At. 1 Газ • i —-- 1 1—— (Nb) t p- Газ i Газ-i t /л/ж.] 1 —1 ¦ -Ж Kb) 1 1 2469" О 10 20 JO <tO 50 60 ТО 80 SO 100 Kb Nb, У. (am.) Nb Рис. 263. Nb-Rb
536 Nb-Rb. Nb-Re Литература 1 Chase M.YV. // Bull Alloy Phase Diagrams 1983 V 4 N 2 P 124 2 Niessen A.K., de Boer F.R., Boom R. et al //Calphad 1983 V 7 P 51-70 H P Бочвар Nb-Re. НИОБИЙ-РЕНИЙ Диаграмма состояния Nb-Re исследована многократно, построена в работах [1-4] и уточнена в работе [5]. Все построенные диаграммы в основном подобны, характеризуются наличием двух промежуточных фаз (х и о) и широкой областью твердого раствора (Nb). Основное различие заключается в определении характера образования фазы х и температур- температурного интервала существования фазы о. На рис. 264 диаграмма Nb-Re приведена по данным работы [5]. Согласно работе [5] фаза % образуется по перитектической реакции, тогда как в работах [2, 4] говорится о конгруэнтном плавлении этой фазы при температуре 2800 °С и концентрации 80 % (ат.) Re [2] или при -2750 °С ГТе, % (по массе) О10 20 J0 40 50 60 W 80 90 100 \jtB6' Яе) 1000 500 О 10 ТО JO *ff SO ВО 70 fie, % (am.) 90 too ffe Рис. 264. Nb-Re
Nb-Re 537 и 85 % (ат.) Re [4]. Фаза х имеет широкую область гомогенности, которая при температуре 2200 °С расположена в интервале 62-87 % (ат.) Re [2], 69,5-86,5 % (ат.) Re [1, 5], 61,5-87 % (ат.) Re [4]. Фаза о по данным всех исследователей образуется по перитектической реакции и существует в узком температурном интервале, распадаясь по эвтектоидной реакции на (Nb) и фазу х В системе образуется эвтектика между (Nb) и фазой о [1-5]. По данным работ [2-4] существует еще одна эвтектика между фазой х и (Re) при температуре 2715? 15 °С и концентрации 87*0,5 % (ат.) Re [4] или при 2730 °С и 90 % (ат.) Re [2]. Нонвариантные реакции приведены в табл. 222. Таблица 222 Нонвариантные реакции в системе Nb-Re Реакция Ж - (Nb) + о Ж- + Х-О o-(Nb) + x Ж + (Re) - х Содержание Re в фазах, % (ат ) 51, 48, 52, -56, -53, -57, 57, 54, 57, -66, 46,5, 44,5, 46, -57, -53, -57, 46, 45,5 96, 55 54 69,5 61,5 62 69,5 61,5 62 -75 Температура, °С 2350 2435 2400 2400 2565 2450 2200 2162 >2300 2520 Источник [5> [4] [2] [5] [4] [2] [5] [4] [2] [5] Данные по растворимости Re в (Nb), определенные различными исследователями, хорошо согласуются между собой. При эвтектической температуре растворимость Re в (Nb) составляет 46 % (ат.) [2]; 45,5 % (ат.) {4]; 46,5 % (ат.) [5], а при температуре 1000 °С соответственно 43; 45,5; 38,5 % (ат.). Максимальная растворимость Nb в (Re) равна 4+0,5 % (ат.) {4], при температуре 1500 "С растворимость снижается до 0,4 % (ат.) [5]. Фаза х имеет структуру типа аМп (символ Пирсона с/58, пр.гр. 143т), параметр решетки уменьшается от а = 0,967 нм для сплава с 83,4 % (ат.) Re до а = 0,961 нм для сплава с 90,9 % (ат.) Re [2, 5]. Фаза о имеет структуру типа ри (символ Пирсона гРЗО, пр.гр. РА^тпт, параметры решетки а = 0,875 нм, с = 0,406 нм [2] или а = = 0,978 нм, с = 0,511 нм[4]
538 Nb-Re. Nb-Rh Литература 1 Савицкий Е.М., Тылкииа М.А., Поварова К.Б. // Атомная энергия 1959. Т. 7. Вып. 5. С 470-472 2. Knapton A.G. // J. Less-Common Met 1959. V. 1 N 6. P. 480-483. 3. Giesscn B.C., Nordhcim R., Grant N.J.// Trans. AIME. 1961. V 221. P. 1009-1013 4. Grant N.J., Giessen B.C. // J. Metals. 1961. V. 13. P 87-90 5 Савицкий Е.М., Тылкина М.А., Левин A.M. Сплавы рення в электронике. М : Энергия, 1980 216 с. М А Тылкииа Nb-Rh. НИОБИЙ-РОДИЙ Диаграмма состояния Nb-Rh была построена в работе [1] во всем интервале концентраций по результатам рентгеновского, металлографи- 10 20 JO Rh,°/*(no массе) 40 SO BO 70 SO 90 100
Nb-Rh 539 ческого и термического анализов. В системе обнаружено образование девяти промежуточных фаз, из которых одно NbRh3 плавится конгруэн- конгруэнтно при температуре 1950 °С и концентрации 72 % (ат.) Rh. Остальные промежуточные фазы образуются по перитектическим или перитектоид- ным реакциям, которые приведены в табл. 223. В табл. 223 также Приведены имеющие место в системе две эвтектические и две эвтектоид- ные реакции. Таблица 223 Нонвариантные реакции в системе Nb-Rh |1] Реакция Ж + NbRh3 ° Л ж + л-с Ж + С = е Ж + е-Р Ж + (Nb) - о § + Е - 6 P + 5-y (Nb) + о - Nb3Rh Ж = о + р Ж- NbRh3 + (Rh) Е- 6+С P-o + y -67, -55, -54, -53, 33, -, -, 14, 45, -83, 57,5, 49,5, Содержание Rh в фазах, % (ат ) 71, 66, -63, -60, 20,5, 54,5, -52, 28,5 39, 79, -, 39,5, -69 63,5 62 57,5 30 - - -25 46,5 83,5 - 51,5 Температура, °С -1900 -1625 1600 1580 1660 -1420 -1350 1220 1550 -1900 1335 1335 Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 224.
540 Nb-Rh, Nb-Ru Таблица 224 Кристаллическая структура соединений Nb-^Rh |1| Соедине- Соединение NbRh3 Л С* е 5" Y о Nb3Rh Прото- Прототип AuCu3 VCo3 - AuCd - AuCu CrFe Cr3Si Символ Пирсона, пргр сР4, РтЗт й/>24, />6ш2 - с>Р4, Ртта Ртст г/>4, Р41ттт Г/>30, сП, РтЪп Моноклинная сингония Ромбическая сингония Параметры решетки, нм а 0,3857 0,3844 0,5483 0,2806 0,2813 0,2827 0,4019 0,9869 0,9810 0,5120 Ь - - 0,4772 0,4808 0,4770 - - - с - 1,3405 2,025 0,4510 1,3587 0,3809 0,5106 0,5068 - Примечание При Rh, % (ат) 74,5 77,2 69,2 62,3 58,8 55,9 51,3 29,7 37,8 24,8 Литература 1 RitterD.L., Giessen B.C., Grant N.J.// Trans AIME 1964 V 230 P 1250-1267 А Л Татаркина, Е М Соколовская Nb-Ru. НИОБИЙ-РУТЕНИЙ Диаграмма состояния Nb-Ru, построенная в работе [1], приведена на рис. 266 Кривые ликвидуса и солидуса построены пирометрическим методом. Система характеризуется широкими областями твердых растворов (Ru) и (Nb). Кривые ликвидуса и солидуса в области (Nb) имеют минимум при температуре 1870 °С и концентрации 39 % (ат) Ru
Nb-Ru 541 Ru,"/»(no массе) 0 tO 20 30 40 SO SO 70 80 SO 100 tic 2*00 2200 2000 1800 1600 1*00 1200 WOO II я 1 4 (Nb 1 ) i 187C >*« 39 1 Ж - 1QL. \ it p -If I 7v 1 233th' 0 10 20 30 40 SO SO 70 80 90 100 Nb Ru,V»(am.) Пи Рис. 266. Nb-Ru И максимум при температуре 1942 "С и концентрации 50 % (ат.) Ru. Эвтектика (Nb) + (Ru) кристаллизуется при температуре 1774 "С и концентрации 65 % (ат.) Ru. В системе по перитектоидной реакции при температуре 1540 °С образуется соединение NbRu3. Согласно данным работы [1] твердый раствор (Nb) имеет ОЦК структуру, которая стабильна при концентрации до 58 % (ат.) Ru. Обнаруженная авторами работ [2-4] при концентрациях -37-60 % (ат.) Ru структура с тетрагональной ОЦ решеткой появляется в сплавах в результате мартенситного превращения. Соединение NbRu3 имеет структуру типа AuCu3 (символ Пирсона сРА, пр.гр. РтЪт, параметры решетки а = 0,2750 нм, с - 0,4418 нм) [1]. Параметры решетки (Nb) уменьшаются с увеличением содержания Ru. В работе [2] сообщается, что вблизи эквиатомного состава при охлажде- охлаждении сплавов происходит переход тетрагональной ОЦ структуры (Параметры решетки а = 0,3194 нм, с = 0,3311 нм при 45 % (ат.) Ru) в ромбическую ГЦ структуру (параметры решетки а = 0,4285 нм, Ь = = 0,4197 нм, с = 0,4326 нм при 55 % (ат.) Ru). Литература 1 Hurley G.F., Broph> J.H. Hi Less-Common Met 1964 V 7 P 267-277 2 Raub E., Frit/.she W.//Z Metallkunde 1963 Bd 54 S 317-319
542 Nb-Ru. Nb-S 3. Greenfield P., Beek P.A. // J. Metals. 1956. V. 8. P. 265 4. Das B.K., Schtnerling M.A., Lieberman D.S. // Mater. Sci. Eng. 1970. V. 6. P 248. А Л. Татаркина, Е.М Соколовская Nb-S. НИОБИЙ-СЕРА Диаграмма состояния Nb-S не построена. Данные, приведенные в справочнике [X], были пересмотрены в более поздних работах, с учетом новых исследований [Ш]. Установлены и изучены следующие соединения. Соединение NbS3 имеет моноклинную структуру, параметры решетки а = 0,494 нм, Ъ = 0,674 нм, с = 1,81 нм, р = 97,5° [1-3]. Соединение NbS2 существует в двух модификациях. При температурах ниже 800 °С стабильна модификация с ромбоэдрической структурой, возможно типа MoS2 (символ Пирсона hR3, пр.гр. КЪт), параметры эквивалентной гексагональной решетки а = 0,333 нм, с = 1,189 нм. В интервале температур 850-1050 "С стабильна модификация с гексагональной структурой типа MoS2 (символ Пирсона hP6, пр.гр. Р6ъ1ттс, параметры решетки о = 0,331 нм, с = 1,189 нм). Соединение Nb1+xS2 при температуре 1100 °С и х = 0,12-0,25 и при температуре 800 "С и х - 0,12-0,5 имеет ромбоэдрическую структуру (пр.гр. R3m, параметры эквивалентной гексагональной решетки а - - 0,333 нм, с - 1,780-1,785 нм). При более высоких содержаниях Nb при х = 0,30-0,43 и температурах выше 1000 "С стабильно соединение Nb1+vS2 с гексагональной структурой (пр.гр. Р6ъ1ттс, параметры решетки а- 0,331 нм, с - 1,253-1,265 нм). Соединение Nb2_vS2 при х = 0,0-0,3 стабильно при температурах ниже 850 °С и имеет гексагональную структуру, параметры решетки а = 0,332 нм, с = 1,292 нм [1, 3]. Структура соединения NbS,_x, находяще- находящегося в равновесии с Nb, гексагональная типа NiAs (символ Пирсона hPA, пр.гр. Р631ттс, параметры решетки а = 0,333, с = 0,639 нм). При температурах выше 850 °С появляется одна или несколько фаз при концентрациях около 50 % (ат.) S. Литература 1 Jcllinek F., Braner G., Muller H. // Nature I960. Bd. 185. S. 376-377 2. Григорян Л.А., Новоселова А.В. //Доклады АН СССР. 1962. Т. 144. С. 795-797 3. Jcllinek F.//Arkiv Kemi. 1963 Bd. 20. S. 447-480. E.H Шефтель
Nb-Sb 543 Nb-Sb. НИОБИЙ-СУРЬМА Диаграмма состояния Nb—Sb построена в работе [1] по результатам металлографического, термического, рентгеновского анализов и измерения микротвердости (рис. 267). В качестве исходных материалов t°c Sb, % (no массе) 0 W 20 JO *0 SO BO 70 80 go WO 2200 woo ffOO 1000 BOO 200 ztis \ \ (Nb. J 1 : V, 1— T I i - r~ ... -i— Si i— 0*20 n— ж :^ ~T~" 1020 ±1 \ ГЗ" «•. i —r~ 0" —г JSOtW* \ SlOt 10" ' (Si)— S30.753' о to го зо ьо so so то во до too нь sb.'/г (am-) sb Рис. 267. Nb-Sb использовали Nb чистотой 99,8 % (по массе) и Sb чистотой 99,9 % (по массе). Сплавы с содержанием Nb до 60 % (ат.) выплавляли в индукцион- индукционной печи, остальные сплавы - дуговой плавкой в атмосфере очищенного Не. Затем образцы отжигали при температурах 800 и 600 °С в течение 150 ч. Согласно данным работы [1] в системе существуют четыре соединения NbjSb, Nb3Sb2, NbSb, Nb4Sb5. Все эти соединения образуются по перитектическим реакциям при температурах 1750, 1140, 1020 и 760 °С соответственно. Авторами работы [2] обнаружено еще одно соединение NbSb2, однако характер образования его не сообщается. При температу- температуре, близкой к температуре плавления Sb, в системе кристаллизуется эвтектика. Растворимость Sb в (Nb) при температуре 800 °С составляет -4 % (ат.) и увеличивается при повышении температуры. Nb практически не растворяется в (Sb). Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 225.
544 Nb-Sb. Nb-Sc T а б л и и а 225 Кристаллическая структура соединений системы Nb-Sb Соедине- Соединение NbjSb NbSb Nb4SB5 NbSb2* Прото- Прототип Cr3Si NiAs Te4T>5 - Символ Пирсона, пргр c/>8, РтЪп hP4, Ptylmmc //18, /4m - 'Моноклинная сингония, (J = 12C Параметры решетки, нм а 0,52643 0,4270 1,0314 1,031 1,0239 Ь - - 0,36319 с 0,5447 0,35566 0,357 0,8333 Источник [2] [1] [2] [3] [2] ,07°, возможная пр гр С2, Cm или С2/т Структура соединения Nb3Sb2 не установлена. Литература 1 Мызенкова Л.Ф., Барои В.В., Савицкий Е.М.//Изв АН СССР Металлы 1966. N 2 С 163-I6S 2 FurusethS., Kjekshus A.//Acta Chem Scand 1964 V 8 P 1180-1195 3 Boiler H., Nowothy H.//Monatsh Chem 1964 Bd 95 S 1272-1282 E H Шефтель Nb-Sc. НИОБИЙ-СКАНДИЙ Диаграмма состояния Nb-Sc (рис. 268) построена в работе [1] Диаграмма состояния представляет собой систему эвтектического типа с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии. Эвтектика кристаллизуется при температуре 1500 "С и концентрации 97 % (ат.) Sc. Растворимость Sc в (Nb) не превышает 0,1 % (ат), а растворимость Nb в (Sc) не превышает 0,4 % (ат.)
Nb-Sc. Nb-?e 545 Sc, '/. (по массе) ZO 4ff SO 80 WO 2700 1800 won гш О b) 1 150 I Ж N 0' 4^ (JiSc)— Sc)-* 1337' 0 10 ZO JO 40 50 SO 70 80 SO 100 Nb Sc, % (am.) Sc Рис. 268. Nb-Sc Литература I Наумкин О.П., Терехова В.Ф., Савицкий Е.М. // Редкоземельные металлы и сплавы Сб статей М Наука 1971 С 28-34 Е И. Гладышевскип, О И Бодак. В К Печорский Nb-Se. НИОБИЙ-СЕЛЕН На протяжении последних 30 лет проводились интенсивные исследования соединений, образующихся в этой системе, однако диаграмма состояния не построена. Отчасти это связано с эксперимен- экспериментальными трудностями, и как результат этого с противоречивостью Данных различных исследователей. Следует отметить, что в системе могут образовываться различные политипные структуры. Такие йрлитипы имеют сходное кристаллическое строение и близкие энергии Образования [1, 2]. Частично диаграмма состояния Nb-Se была построена в работе [1]. Однако авторы отмечают, что трудно достигнуть равновесия в системе И воспроизводимость результатов неудовлетворительная. Часть диаграммы состояния в области NbSe2 - Se исследована в работе [3].
546 Nb-Se Se, % (no массе) 70 80 SO WO 800 600 400 ZOO -ih 780' 690° 2ZI° 0 Рис. 269. Nb-Se 10 80 se, % so (am) TOO Se Смеси порошков Nb и Se высокой чистоты нагревали в вакуумированных кварцевых ампулах, и полученные сплавы исследовали методами дифференциального термического, химического и рентгеновского анализов Построенная диаграмма Nb-Se приведена на рис 269. В исследованной части системы установлено образование следующих соединений: NbSe2,NbSe3,Nb2Se9. Два последних соединения образуются по перитектическим реакциям при температурах 780 и 690 °С соотве- соответственно Характер образования соединения NbSe2 не определен. При температуре 220 °С кристаллизуется эвтектика Nb2Se9 + (Se) В работе [2] говорится о существовании нескольких соединений NbSe 0 8 , NbSet 33 2#'З в области концентраций 50-80 % (ат) 8 j t 3 ^ Se, трех политипов 2#,'ЗЛ, 4# в области концентраций 60-66,7 % (ат) Se, трех модификаций а, р, у вблизи концентрации 80 % (ат) Se. В работе [4] сообщается о фазе NbSe15, в работе [5] - о пяти фазах, полученных в области концентраций 59,7-66,7 % (ат) Se в зависимости от температу- температуры и парциального давления Se: NbSe15 (моноклинная сингония), политипы 2Н(а) (гексагональная сингония), 3R (ромбоэдрическая сингония) с широкой областью гомогенности, 4Н (гексагональная сингония), 2Н(Р) (структура не выяснена) с узкой областью гомогенности вблизи концентрации 66,7 % (ат) Se. По данным работы [6] одно из соединений должно описываться формулой Nb2Se9 (NbSe4 5) В работе [7] было получено соединение NbSe0 5 Кристаллическая структура соединений приведена в табл 226
NbSe 547 Таблица 226 Кристаллическая структура соединений системы Nb-Se Соедине- Соединение NbSe, NbSe,"' Nb2Se,'2 Nb5Se4 Nb3Se4 NbSe,'53 NbSeo'54 Прото- Прототип Cdl2 MoS2 - - Т,5Те4 MoNiP2 - - Символ Пирсо- Пирсона, пргр Л/>3, РЪт\ ИР6 Pb-jlmmc m/>24, - г/18, /4/ш hPi, РЬъ1ттс РТ/т CVm *'Моноклинная сингония, р = *2Триклинная сингония а - a = 120,893D)°, p = 124,017G)°, у *3Моноклинная сингония, р = ^Моноклинная сингония, р = Параметры решетки, нм а 0,3447D) - 1,0009G) 1,0006 0,8187G) 0,81829F) - 1,0012 0,6503 1,3992 = 124,017G)° 20,87B)°, р = 92,274(8)° = 103,39° = 91,76° b — - 0,3477C) 0,3478 0,8321(9) 0,83230F) - - 0,3434 0,3422 с 1,2561F) - 1,5632(8) 1,5626 1,3074(8) 1,3084A) - 0,34707 0,9215 0,9283 Примечание [3] При температуре >-233 °С [М] При температуре -980 'С [М] [3] [8] [3] [6] [М] [2] [4] [7] [3], р = 109,3° [8] = 123,98A)°, у = 92,37C)° [3], [6] Литература 1 Revolinskiy E., Brown B.E., Becrntsen DJ., Armitagc С.Н.//J Less-Common Met 1965 V 8 N 1 P 63-72 2 SelteK., Bjerkelund E., Kjekshus A. Hi Less-Common Met 1966 V 11 N 1 P 14-30 3 Федоров В.Е., Мищенко А.В., Устименко Ю.Б. // Изв АН СССР Неорганические материалы 1984 Т 20 N 7 С 1085-1089 4 Kadijk F., Huisman R., Jellinek F. // Acta Crystallogr В 1968 V 24 N 8 P 1102-1106 5 Igaki K., Nishine S.//Trans Japan Inst Met 1979 V 20 N 5 P 219-226 6 Meerschaut A., Guemas L., Bergcr R., Rouxel J.//Acta Crysrtallogr В 1979 V 35 N 9 P 1747-1750 7 Conard B.R., Norrby L.J., Franzen H.F. // Acta Crystallogr В 1969 V 25 N 9 P 1729-1735 8 Meerschaut A., Rouxcl J //J Less-Common Met 1975 V 39 N 2 P 197-204 E H Шефтель
548 Nb-Si Nb-Si. НИОБИЙ-КРЕМНИЙ Диаграмма состояния Nb-Si (рис. 270) исследована во всем интервале концентраций и построена в работе [1]. Сплавы для исследования получали методом дуговой плавки в атмосфере Аг. В качестве исходных материалов использовали Nb чистотой 99,8 % (по массе) и монокристал- монокристаллический Si. Исследование проводили методами металлографического, рентгеновского и термического анализов. В системе образуются три соединения Nb5Si3, Nb3Si и NbSi2. Соединения Nb5Si3 и NbSi2 плавятся конгруэнтно при температурах 2520т25 "С и J 940+20 °С. СоединениеNb5Si3 имеет область гомогенности и претерпевает полиморфное превращение в интервале температур 1940т20 - 1650т 15 °С в зависимости от состава. Область гомогенности высокотемпературной модификации pNb5Si3 составляет около 3 % (ат.) Л", % (по массе) 10 20 W 60 80 100 Z400 гооо 1600 1100 О 10 10 30 40 SO 60 70 80 90 100 fib Si, V. (am) Si Рис. 270. Nb-Si
NbSi 549 при температуре 1900 °С. Область гомогенности низкотемпературной модификации ocNb5Si3 составляет менее 1 % (ат.). Соединение Nb3Si образуется по перитектической реакции и существует в узкой температур- температурной области A980-1770 °С). В системе образуются три эвтектики и два эвтектоида Нонвариантные реакции приведены в табл. 227. Таблица 227 Нонвариантные реакции в системе Nb-Si Реакция 5K+pNb5Si3-Nb3Si 5K=(Nb)+Nb3Si 5K«pNb5Si3+NbSi2 )K»NbSi2+(Si) Nb3Si-(Nb)+aNb5Si3 PNb5Si3-aNb5Si3+NbSi2 -18 20, 17,5 18, 57, 98, 25, 39,5 Содержание Si в фазах, % (ат) 37,5, 37,5, 1,2, -4, 40,5, 66,7, 0,5, -38,5, 25 25 25 25 66,7 -100 37,5 66,7 Температура, °С 1980т20 1920т 10 1920т20 1880т 10 1900т20 1400тЮ 1770т15 1650т 15 Источник ["] [2] tu [2] ш [1] И] ш Растворимость Si в (Nb) составляет 0,5 %(ат.) при 1770 "Си 1,2%(ат.) при 1920 °С; Nb практически не растворяется в (Si). Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 228. Таблица 228 Кристаллическая структура соединений системы Nb-Si Соединение Nb3Si PNb5Si3 Прототип TijP W5S,3 Символ Пирсона, пргр г/>32, РЦп г/32, 14/тст Параметры решетки, нм а 1,023 1,0040 1,0018 с 0,518 0,5081 0,5072 Источник [1,21 [1] [3]
550 Nb-Si Nb-Sm Соединение <xNb5Si3 NbSi2 (Nb) Прототип Cr5B3 CrSi2 w Символ Пирсона, пр.гр. r/32, IAImcm ИР9, P6222 ell, 1тЪ т Параметры решет- решетки, нм a 0,6571 0,656 0,4791 0,3299- 0,3308 с 1,1889 1,186 0,6588 — Источник [1] [3] [1] [4] В работе [5] построена р—Т диаграмма для соединения Nb3Si при температурах 1000-2000 °С и давлениях 2-7 ГПа. При температурах выше 2000 °С силицид ниобия имеет гексагональную структуру с параметрами решетки а = 0,7536, с = 0,5257 нм. При температурах ниже 2000 "С и давлениях 2-3 ГПа имеет место смесь двух структур: гексаго- гексагональной (ГПУ) с параметрами а = 0,6593 нм, с = 1,2652 нм и кубической (ОЦК) с параметром а = 0,3377 нм. При температурах ниже 2000 "С и давлениях выше 3 ГПа Nb3Si имеет тетрагональную структуру. В работе [6] диаграмма состояния Nb-Si построена расчетным путем с использованием данных по параметрам стабильности кристаллических структур компонентов. Расчетная диаграмма соответствует эксперимен- экспериментально построенной. Литература 1. Кочержниский Ю.А., Юпко Л.М., Шишкин Е.А. // Изв. АН СССР. Металлы. 1980 N 1.С. 206-211 2. ПаиВ.М.,Петьков В.В.,КуликО.Г.//Металловедение, физико-химия и металлофизи- металлофизика сверхпроводников: Сб статей. М.: Наука, 1967. С 161-165. 3. Wang Wew-Kni, Xu Xiao-Ping, Chew Hong, Zhao Yon-Xiang//Wuli. Physics 1980 V 9 N 4. P. 309-311 4. KnaptonA.G.//Nature. 1955. Bd. 175. S. 730. 5 Hall H.T., Leger J.-M. // J. Less-Common Met. 1973. V. 32. N 2. P. 181-187. 6. Kaufman K. // Calphad. 1979. V. 3 N 3. P. 45-76. E.H. Шефтель Nb-Sm. НИОБИЙ-САМАРИЙ Диаграмма состояния Nb-Sm (рис. 271) приведена в работе [М]. Максимальная растворимость Sm в (Nb) составляет менее 0,05 % (ат.),
Nb-Sm, Nb-Sn 551 t;c 2500 Sm, % (no массе) 0 10 ZO JO 4ff SO SO 70 BO SO гооо 1500 woo 500 ioo f <-o.os —№) L0.05 1 (Nb) газ ' Zb6L у Газ -US + ж Ifhi 1 zl_ its' -927+5'— f \ Газ \ \ -л \ 1 u (fSm) С tJiSm)—i ¦>Я9.яЛ (asm)— 1870° 1074' ЯТ2' 7J4* о to го jo to so so 70 do so too Nb Sm, % (am.) Sm Рис. 271. Nb-Sm a Nb в (Sm) - менее 0,1 % (ат.). Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В. К. Печарский Nb-Sn. НИОБИЙ-ОЛОВО Диаграмма состояния Nb-Sn изучалась неоднократно и в обобщенном виде приведена в справочнике [Ш]. Установлено, что в системе образуются три соединения. Разногласия в основном касаются состава -соединений и температурного интервала их существования. В работах, появившихся позднее [1-4], было уточнено строение системы в области существования двойных соединений. На рис. 272 приведена диаграмма состояния Nb-Sn по результатам дифференциального термического [2, 3], рентгеноструктурного [1-4], металлографического [2, 3] и микрорен- тгеноспектрального [1, 4] анализов. Во всех исследованиях в качестве исходных материалов были использованы Nb чистотой 99,9 % (по массе) [\], 99,6 % (по массе) [3, 4] и Sn чистотой 99,8 % (по массе) [1], 99,999 % (по массе) [3, 4]. Сплавы выплавляли в дуговых печах в атмосфере очищенного аргона или гелия. Соединения Nb3Sn, Nb6Sn5 и NbSn2 образуются по перитектическим реакциям. Соединение Nb3Sn имеет широкую область гомогенности. В ряде работ [Ш] указывалось, что это соединение стабильно при
552 Nb-Sn Sn, % (no массе) О 10 10 30 14 SO ВО 70 80 90 WO 2000 №00 1200 800 2*ks 1 1 —¦ 1 < к no *- - 1- I* 930'- \ \ \ ! ——-. 1 Ж 8W -231 (Sn \ )—*¦ 231.9SB' 0 10 20 30 ЬО 50 SO 70 BO 90 100 Nb Sn.'/ofam) Sn Рис. 272. Nb-Sn температурах выше -750 °C Однако результаты исследований сплавов после длительных отжигов (до 2000 ч при 550-1500 °С) и термического анализа позволили установить, что Nb>3Sn является стабильным при температурах ниже 750 °С вплоть до комнатной [1-4] Данные о протяженности области гомогенности приведены ниже Температура, °С 500-1500 700 1000 1400 1500 1800 Растворимость Sn, % (ат) 17-27 13-27,2 14,2-3115,1-30 23 1-26 02 16 0-26,3 Источник [1] [4] [4] [4] [2] [4] Соединение Nb6Sn5 (в ряде работ, таких как [2, 5], приводится формула Nb3Sri2) имеет небольшой температурный интервал стабильнос- стабильности от -820 до -930 "С [III, 2,3] В то же время в работе [2] отмечается, что структура литых сплавов, отожженных при температурах ниже 820 "С, не позволяет сделать однозначного вывода о стабильности или нестабильности этого соединения при комнатной температуре В работах [1,5] указывается на существование соединения Nb6Sn5 при температурах вплоть до комнатной Нонвариантные реакции приведены в табл 229
Nb-Sn Таблица 229 Ноивариантные реакции в системе Nb-Sn 553 Реакция >K+(Nb)=Nb3Sn X+Nb3Sn=>Nb6Sn5 Ж+МЬ68п5»МЬ5п2 Ж»МЬ5п2+Eп) Nb6Sn5=Nb3Sn+NbSn2 Содержание Sn в (ат) -21 99,74, -, -, -, -, 99,85, - - - -, 99,96, 40, 45,5, -и, 25,1, 26, 25, 31, -, 45,5, 45,5, 45,5, 45,5, -, 66,7, 25, 30, фазах, % 17 45,5 40 45,5 45,5 - 66,7 66,7 66,7 66,7 - -100 66,7 66,7 Температура °С 2130т15 920т 10 910 930? 8 920 905*10 835т20 845*7 840 860 860т 10 -219 820 815 Источник [Ш, 1] [Ш] [2] [1] [3] [6] [Ш] [1] [2] [3] [6] [Ш] И [3] В работах [3, 7] указывается на существование монотектического равновесия Монотектическая точка по данным работы [3] находится при концентрации 97 % (ат) Sn и температуре 960 "С, купол расслоения жидкости очень мал и сильно смещен в сторону Sn Вероятно, в этой части система Nb-Sn является метастабильной, так же как диаграмма, приведенная в работе [7] Растворимость Sn в (Nb) составляет 9 и 1 % (ат ) при температурах 2130 и 1495 °С соответственно [1] При температуре 1800 "С в (Nb) растворяется 3 % (ат) Sn [2], при 1000 ° С - - 2,4 % (ат ) Sn [5], при 500 ° С - 1,97 % (ат) Sn [5] Растворим ость Nb в жидком Sn мала и составляет 0,198 и 0,027 % (мае) при температурах 1000 и 580 °С соответственно [1] Кристаллическая структура соединений приведена в табл 230
554 Nb-Sn Таблица 230 Кристаллическая структура соединений системы Nb-Sn |8] Соединение NbjSn Nb6Sn5 NbSn2 Прототип W Ti6Sn5 CuMg2 Символ Пирсона, пргр с/2, 1тЪт «/44, Immm <>F48, Fddd Параметры решетки, мм а 0,52902- 0,52816 1,6814A) 0,9852A) Ь - 0,92057D) 0,5645A) с - 0,5649E) 1,9126C) В работе [9] построенар-Г диаграмма соединения Nb3Sn в интервале температур 800-2200 °С и давлений 2 ..7 ГПа. Установлено, что при температурах 1400-2200 °С и давлении более 6,4 ГПа существует модификация со структурой ГЦК и параметром а - 0,4412C) нм; в интервале температур 1500-1800 "С стабильна модификация со структурой типа Cr3Si (символ Пирсона сР8, пр гр РтЪп) с параметром решетки а = 0,5300D) нм, при температурах ниже 1200 °С существует модификация с тетрагональной структурой и параметрами решетки а = = 0,5619E) нм, с = 1,0539(9) нм. Литература 1 CharlesworthJ.P.,MacPhailJ.,MadsenP.E.//J Mater Sci 1970 V 5 N 7 Р 580-603 2 Кузнецова В.Г., Ковалева В.А., Безиосикова А.В. // Металловедение, физико-химия и металлофизика сверхпроводников Сб статей М Наука, 1967 С 146-152 3 Свечников В.Н., Пан В.М., Белецкий Ю.И. // Металловедение, физико-химия и металлофизика сверхпроводников Сб статей М Наука, 1967 С 152-157 4 Свечников'В.Н., Пан В.М., Белецкий Ю.И. // Металловедение, физико-химия и металлофизика сверхпроводников Сб статей М Наука, 1967 С 100-108 5 Ellis T.G., WilheImH.A.//J Less-Common Met 1964 V 7 P 67-83 6 Мацакова А.А., Лазарев Б.Г. // Физика металлов и металловедение 1973 Т 35 N 1 С 148-156 7 Агафонов М.И., Барон В.В., Савицкий Е.М.//Изв АН СССР Отделение технических наук Металлургия и топливо 1959 N5 С 138-141 8 Van Vucht J.H.N., van Ooijen D.J., BrunmgH.A.// Philips Res Repts 1965 V 20 N 2 P 13-61 9 LegerJ-M., Hall H.T. Hi Less-Common Met 1974 V 34 N 1 P 17-24 E H Шефтелъ Н Р Бочвар
Nb-Ta Nb-Tb 555 Nb-Ta. НИОБИЙ-ТАНТАЛ Диаграмма состояния Nb-Ta построена в работе [1] и приведена на рис 273 Сплавы получали дуговой плавкой в атмосфере очищенного Не и исследовали методами термического, рентгеновского и металлогра- металлографического анализов Nb и Та неограниченно взаимно растворяются в жидком и твердом состояниях Кривые ликвидуса и солидуса плавно возрастают от Nb к Та Разница между температурами ликвидуса и солидуса составляет менее 10 "С. Параметр решетки твердых растворов изменяется по закону Вегарда и почти не меняется при переходе от Nb к Та. t.'C Та, % (по массе) О 10 ZO 30 ЬО 50 60 70 80 90 100 3000 2900 Z800 2700 2600 2500 2W0 1 2Ш i i # I ,<* Ж 1 1 (Nb i та) i зо го' О 10 U 30 ЬО 50 ВО 70 80 SO tOO Nb Ta'/'(am) Та Рис. 273. Nb-Ta Литература 1 Williams D.E., Pechin W.H.//Trans ASM 1958 V 50 P 1081-1089 Nb-Tb. НИОБИЙ-ТЕРБИЙ EH Шефтель Диаграмма состояния Nb-Tb не построена В работе [1] указывается, что Nb и ТЪ в жидком состоянии не смешиваются Система, по-видимому, принадлежит к монотектическому типу Двойные соединения отсут- отсутствуют
556 Nb-Tb, Nb-Tc, Nb-Te Литература 1 Савицкий Е.М., Барон В.В., Ефимов Ю.В. // Редкоземельные металлы и сплавы Сб статей М Наука, 1971 С 81 Е И Гладышевский, О И БоОак, В К Печорский Nb-Tc. НИОБИЙ-ТЕХНЕЦИЙ Диаграмма состояния Nb-Tc не построена. В работе [1] рентгеновским анализом сплавов, полученных дуговой плавкой в атмосфере Не, обнаружена фаза NbTc3. Эта фаза имеет структуру типа аМп (символ Пирсона с/58, пр гр. 143т, параметр решетки а = 0,9547.. 0,9625 нм). Предполагается, что фаза NbTc3 существует в широком интервале концентраций Литература 1 Darby J.B., Lam, Jr., D.J., Downey J.W. // J Less-Common Met 1962 V 4 N 6 P 558-563 E H Шефтепъ Nb-Te. НИОБИЙ-ТЕЛЛУР Данные по сплавам системы Nb-Te суммированы в справочниках [Э, Ш] В системе найден ряд соединений, таких как Nb5Te4, NbTe, Nb3Te4, pNbTe2, yNbTe3, NbTe4 [Э, Ш, 1]. Обсуждая все опубликованные данные (до 1966 г) по системе Nb-Te, авторы работы [2] заключили, что из вышеупомянутых только четыре соединения могут существовать в системе за исключением NbTe и NbTe3. Авторами работы [3] были исследованы сплавы в интервале концентрации 70-80 % (ат) Те Сплавы синтезировали из Nb чистотой 99,999 % (по массе) и Те чистотой 99,92 % (по массе) в кварцевых ампулах при температуре 1000 °С в течение трех недель На основании измерения равновесной упругости пара Те в интервале температур 362-700 °С была построена часть диаграммы состояния Nb-Te, приведенная на рис 274 В системе были найдены шесть фаз Три и? них, а, р, у, образованные при концентрациях 70,7; 73,79 % (ат) Те соответственно, имеют широкие области гомогенности. Составы других трех фаз соответствуют
Nb-Te 557 формулам Nb3Te7, Nb3Teg и NbTe3 (на рис 274 не указаны). # Согласно данным работы [3] все ' сплавы в области от Nb3Te7 до цоо Те имеют тетрагональную струк- структуру с очень близкими парамет- S00 рами решетки (табл. 231), что затрудняет обнаружение новых **" фаз зоо Кристаллическая структура 70 соединений приведена в табл 231. Те, % (по массе) 80 85 it' I я/ L 0J /X /°! * 75 80 Те,'/* (am.) Рис. 274. Nb-Te Таблица 231 Кристаллическая структура соединений системы Nb-Te Соедине- Соединение NbTeo'^j Nb5Te4 NbTe*2 NbTe*3 nW PNbTe," NbTe;3 Nbje, Nb3Te,'5 NbTe,'5 Прото- Прототип - T,5Te4 - - - - - - - - Символ Пирсона, пргр - //18, /4/m - Rim ?63/m - R 3m - - - Параметры решетки, нм a 0,8419A) 1,0231 0,516A) 1,0904E) 1,0671 1,939 1,0904E) 0,6489 0,6466 0 6504 b - - - - - 0,364 - - - - с - 0,31794 0,762E) 2,0119E) 0,3646 0,936 1,9888E) 0,6820 0,6820 0,6868 Источник P] [Ш] PI [Ш] [Ш] [11 ПИ] [3] [3] [3]
558 Nb-Te, Nb~Th Соедине- Соединение а'5 NbTe;5 Прото- Прототип - - - Символ Пирсона, пр.гр. - - Р4/ттс Параметры решетки, нм а 0.6498*6 0,6475*7 0,651 0,6499 • Ь - - - с 0,6845*6 0.6826*7 0,685 0,6837 Источник [3] [3] [И [Ш] . *' Кубическая сингония. *2 Гексагональная сингония. *3 Ромбоэдрическая сингония. *4 Моноклинная сингония, р = 134,25°. *5 Тетрагональная сингония. *6 При низкой концентрации Те. *7 При высокой концентрации Те. Литература 1. Revolinsky E., Brown B.E., Bernstein D.I., Armitage C.H. // J. Less-Common Met. 1965. V. &. N 1. P. 63-72. 2. Selte K., Kjekshus A. // J. Less-Common Mel 1966. V. 11. N I. P. 11. 3 Smith D.I., Mochel A.R., Banewicz J.J., Maguire J.A. // J. Less-Common Met. 1972. V. 26. N I. P. 139-144. EH. Шефтелъ Nb-Th. НИОБИЙ-ТОРИЙ Диаграмма состояния Nb-Th (рис. 275) построена в работе [1]. Сплавы выплавляли дуговой плавкой в атмосфере инертного газа из Nb чистотой >99 % (по массе) и Th чистотой >99,86 % (по массе). Сплавы исследовали методами металлографического, рентгеноструктурного и термического анализов. Диаграмма состояния Nb-Th - простого эвтектического типа; эвтектика кристаллизуется при температуре 1435 °С и концентрации 17,8 % (ат.) Nb. Растворимость Nb в (aTh) составляет менее 0,25 % (ат.); растворимость Nb в (pTh) составляет менее 2 % (ат.); растворимость Th в (Nb) практически отсутствует.
Nb-Th. Nb-Ti 559 10 Nb, % (no массе) 20 JO W 50 60 70 80SO 100 G55' i 4 1 Ж У у У —- 1 0 " 2Ш 2Z00 2000 1800 1600 1*00 1200 О Ю 20 JO 40 50 60 70 80 90 100 Th Nb, % (am.) Nb Рис. 275. Nb-Th Литература 1. Dickinson J.M. // J. Sci. 1955. V. 29. N 3. P. 402-403. Е.Н. Шефтель Nb-Ti. НИОБИЙ-ТИТАН Диаграмма состояния Nb-Ti, во всем интервале концентраций была впервые построена в работе [1], в которой исследовались фазовые равновесия в системе при температурах выше 600 °С. Анализ и обобщение имеющихся данных по системе Nb-Ti проведены в работах B-5]. Диаграмма состояния Nb-Ti (рис. 276) построена согласно работе [4]. Установлена полная взаимная растворимость Nb и pTi в жидком состоянии. Фазовая граница между (pTi) и [(pTi) + (ocTi)] построена на рис. 276 по данным работ [7, 8]. Ее положение сильно зависит от чистоты исходного Ti [4, 6].
560 Nb-Ti О 10 20 JO Aft, % (па массе) 50 60 10 80 SO 0 10 20 SO 4-0 SO 60 70 SO SO WO Ti Nb, % (am) Nb Рис. 276. Nb-Ti Растворимость Nb в (aTi) была измерена в работах [1, 9, 10]. С понижением температуры растворимость увеличивается, достигая максимального значения при концентрации -2,5 % (ат) Nb при температуре 600 "С и затем уменьшаясь. Вследствие малой скорости протекания процессов диффузии определение растворимости при температуре ниже 600 °С было затруднительно. Термодинамический расчет, проведенный в работах [6, 9, 11] на основе модели регулярных растворов, показал, что раствори- растворимость Nb в (aTi) при температурах 400, 200 и 20 °С составляет 1,0,25 и <0,01 % (ат.) соответственно Твердый раствор фТ), Nb) при комнатной температуре может быть получен после закалки сплавов с содержанием Nb выше 18-30 % (ат) в зависимости от содержания примесей [1,8,12]. В сплавах с более низким содержанием Nb после закалки из области (pTi, Nb) образуются метастабильные фазы а', а" и ы [5] Кристаллографические характеристи- характеристики метастабильных фаз приведены в работе [13]
Nb-Ti, Nb-Tl 561 Литература 1 Hansen M., Kamen EX., Kessler H.D., McPherson DJ. // J Metal 1951 V 3 N 10 P 881-888 2 Иванов О.С., Раевский И.И., Степанов Н.В. Сверхпроводящие сплавы системы ннобий-титан-цнрконнй-гафннй М Наука, 1971 166 с 3 Корнилов И.И. Титан М Наука, 1975 308 с 4 Murray J.L.// Bull Alloy Phase Diagrams 1981 V 2 N 1 P 55-61 5 Еременко В.Н., Третьяченко Л.А. Тронные системы титана с переходными металлами IV-VI групп Киев Наукова Думка, 1987 229 с 6 Молоканов В.В., Будберг П.Б., Чернов Д.Б. // Фазовые равновесия в металлических сплавах Сб статей М Наука, 1981 С 135-138 7 Brown A.R.G., Clark P., Eastabrook J., Jepson J.S. //Nature 1964 Bd 201 S 914-915 8 Гусева Л.Н., Долинская Л.К.//Докл АН СССР 1982 Т 266 N 3 С 634-637 9 KoulM.K., BreedisJ.F.//ActaMetall 1970 V 18 N6 Р 579 10 RomaniG.N. //Knst Techn 1972 Bd 7 N 6 S 615-638 11 Чернов Д.Б., Шиняев А.Я. // Изв АН СССР Металлы 1975 N5 С 212-219 12 Петрова Л.А.//Титановые сплавы для новой техники Сб статей М Наука, 1968 С 119-131 13 Rogl P. //Atomic Energy Review Special Issue N 9 Titanium Phisiko-Chemical Properties ot its Compounds and Alloys Vienna International Atomic Energy Agency, 1983 P 201-369 ? Я Шефтель Nb-Tl. НИОБИЙ-ТАЛЛИЙ Nb, % (no массе) О ю го зо 40 so во ю во 90 wo t;c Z600 1200 800 400 *{т I) 1 Ж, Ж* 1 t-Ж? (Nb4 1 1 2 (N 1 Ч-69 | 1 Pile 0 TL 111 to го Nb-Tl JO 40 SO Nb,"/. BO 70 (от) 80 SO WO Nb
562 Nb-TI, Nb-Tm, Nb-V Диаграмма состояния Nb-TI построена в работе [1] (рис. 277). Смеси порошков Nb чистотой 99,85 % (по массе) и Т1 чистотой 99,9 % (по массе) подвергали изостатическому прессованию под давлением 0,8 ГПа, а затем отжигали в эвакуированных кварцевых ампулах (остаточное давление 1,3 Па) при температуре 700 °С в течение трех месяцев. Исследование проводили методами дифференциального термического, рентгеновско- рентгеновского, металлографического и микрорентгеноспектрального анализов. Nb и Т1 не растворимы друг в друге ни в жидком, ни в твердом состояниях. Литература I VillarsP., GirgisK.//Z Metallkunde 1982 Bd 73 N 3 S 169-171 EH Шефтель Nb-Tm. НИОБИЙ-ТУЛИЙ По данным работы [1] в системе Nb-Tm компоненты не смешиваются в жидком состоянии. Система, вероятно, относится к монотектическому типу. Двойные соединения отсутствуют. Литература 1 Савицкий Е.М., Барон В.В., Ефимов Ю.В. // Редкоземельные металлы и сплавы М Наука, 1971 С 81 ЕН Шефтель Nb-U. НИОБИЙ-УРАН Данные по системе Nb-U обобщены в справочниках [Э, Ш] и дополнены данными работ [1-4]. На рис. 278 приведена диаграмма состояния Nb-U, построенная в основном по результатам работы [5] Ликвидус и солидус сплавов в области концентраций 0-40 % (ат.) Nb построены по данным работы [2]. В качестве исходных материалов были использованы Nb и U чистотой не менее 99,9 % (по массе), исследование проведено методами металлографического, рентгеноструктурного и дилатометрического анализов, атакже методом измерения электросопро- электросопротивления. Для определения температур ликвидуса и солидуса был использован термический анализ, при этом исходными материалами были U чистотой 99,79 % (по массе) и Nb чистотой 99,9 % (по массе)
Nb-U 563 U, % (по пассе) „ 010 2030 40 50 60 70 80 90 100 2400 2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000 900 800 700 600 500 i i i N \ \ 1 \ ч / 1 S, \ I Ч "^ (Nb,TU) в 1 1 ж ( {Hb)+{jTU\\ 6,9 0 10 20 30 4 Nb Рис. 278. Nb-U \ 14 i i 1135" р /jLW) 98.T3S i 0 50 60 70 80 90 100 U, % (am.) U Nb и yU образуют непрерывный ряд твердых растворов, интервал кристаллизации которых в интервале концентраций 60—90 % (ат.) U составляет 68-80 °С [1]. Для остальных составов установлены только температуры солидуса [Э, Ш, 6]. При понижении температуры область твердых растворов (Nb, yU) расслаивается на два твердых раствора (Nb) н (yU). Критическая точка расслаивания находится при температуре 975 °С и концентрации 47,7 % (ат.) U [5] или 990 °С и -50 % (ат.) U [7]. В системе протекают две эвтектоидные реакции: (PU)-(oU)+(Nb, yU) при 663 "С и -98,73 % (ат.) U [5]; (Nb, YU)»(Nb)+(aU) при 647 °С и 85,5 % (ат.) U [5], 634°Си-81,6%(ат.)ир], 650 "С и ~86,7%(ат.)ир]
564 Nb-U В отличие от приведенной диаграммы состояния в работах [7, 8] указывается на протекание других эвтектоидных реакций: (pU)»(aU)+(Nb) при 640 °С и 98,7 % (ат.) U; (Nb, yU)-(Nb)+(pU) при 650 °С и 82,5 % (ат.) U, однако приведенные данные недостаточно убедительны вследствие ненадежной трактовки результатов термического анализа. Сведения о перитектоидном характере нонвариантного превращения (aU) из (pU) [M] не подтверждаются большинством авторов. Растворимость Nb в (aU) в зависимости от температуры приведена ниже: Температура, °С 550 600 630 640 659 660 665 Растворимость Nb, % (ат.) 0,08 0,16 0,24 -0,5 >0,64 0,34 -1,9 Источник [1] [1] [1] [8] [5] [1] [9] Растворимость Nb в (pU) приведена ниже: Температура, °С 650 663 667 720 Растворимость Nb, % (ат.) 3,8 >1,27 -0,6 1,9 Источник [8] [5] [9] [9] Литература 1. Гомозов Л.И., Лютииа Э.М., Иванов О.С. // Изв. АН СССР. Металлы. 1970. N 2. С. 210-215 2. Бадаева Т.Д., Кузнецова Р.И. // Изв. АН СССР. Металлы. 1971. N 2. С. 188-190. 3. Иванов О.С, Удовский АЛ. // Физико-химический анализ сплавов урана, тория и циркония: Сб. статей. М.: Наука, 1974. С. 91-103. 4. Williams R.O.//J. Nucl. Mater. 1979. V. 82. N 1. P. 184-192. 5. Rogers B.A., Atkins D.F., Manthos E.J., Kirkpatrick M.E. // Advanc. Nucl. Engng. 1957. V. 2. P. 244-253. 6 Кутайцев В.И. Сплавы тория, урана и плутония. М.: Госатомиздат, 1962. 99 с. 7. Иванов О.С, Терехов Г.И. // Строение сплавов некоторых систем с ураном и торием: Сб. статей. М.: Госатомиздат, 1961. С. 20-34. 8 Терехов Г.И. // Изв. АН СССР. Металлы. 1982. N 4. С. 188-189. 9. PfeilP.CL., Browne J.D., Williamson G.K.//J. Inst. Met. 1958-1959. V. 87. P. 204-208. EH. Шефтель
Nb-V 565 Nb-V. НИОБИЙ-ВАНАДИЙ Диаграмма состояния Nb-V (рис. 279) характеризуется наличием непрерывной взаимной растворимости компонентов в жидком и твердом состояниях [1]. Линии ликвидуса и солидуса имеют минимум, который по данным различных исследователей находится при следующих температурах и концентрациях: 1810 °С и 23 % (ат.) Nb [X], 1720 "С и 26,8 % (ат.) Nb [Ш], 1812 °С и 25,5 % (ат.) Nb [2], 1860т 10 °С и 22 % (ат.) Nb [1]. Различие данных обусловлено разной чистотой использовавшихся исходных материалов и точностью методов определения температур плавления сплавов. Результаты исследования диаграммы обобщены в работе [1]. f/6,% (no массе) о ю го зо ьо so go ю во 90 WO t,"c Z4OO 2300 Z200 г too гооо 1900 1900 Рнс. 279. Nb-V то' 1 i 1 ж | lesotn 1 / i 4 у 1 / / 1 4 / / / / / / 1Mb. / У) 2*69' О fO 20 30 ЬО 50 60 70 80 90 100 V Nb, •/• (am) Nb Согласно расчету диаграммы Nb-V, проведенному авторами работы [3] в приближении модели регулярных растворов, минимум на линии ликвидус-солидус лежит при температуре 1817 "С и концентрации 22 % (ат.) Nb. Расчет предполагает расслоение твердых растворов (Nb, V) на две изоморфные фазы при температуре ниже 380 °С. Параметр решетки я, нм, ОЦК твердых растворов (Nb, V) при температуре 20 °С описывается уравнением: а = 0,30322 + 0,0361 Зх - 0,00914х2, где \ - атомная доля Nb [4].
566 Nb-V Nb-W Литература 1 Smith J.F., Carloson O.N.//Bull Alloy Phase Diagrams 1983 V 4 N1 P 46-49 2 Кочер*ннский Ю.А., Василенко В.И. // Изв АН СССР Металлы 1985 N 2 С 188-189 3 Молоканов В.В., Чернов Д.Б., Будберг П.Б.// Журнал физической химии 1977 Т 51 Вып 8 С 2022-2025 4 Geiss R.C , Hartley C.S., Steedly J.E. // J Less-Common Met 1965 V 9 N5 P 309-320 E H Шефтель Nb-W. НИОБИЙ-ВОЛЬФРАМ Обзор работ по системе Nb-W проведен в работе [1] Nb образует с W непрерывные ряды растворов как в жидком, так и в твердом состояниях (рис 280) Приведенная диаграмма построена по суммарным данным работ [2-5] Сплавы имеют ОЦК структуру, параметр решетки которой изменяется от 0,33007 нм для Nb до 0,31651 нм для W Все исследователи отмечают значительное отрицательное отклонение от закона Вегарда в интервале концентраций 3-80 % (ат) W и небольшое положительное отклонение от закона Вегарда при -93-97 % (ат) W [2, t;c 70 W.'/.fno массе) 60 80 100 2Ш' 1 Ж гад Y г лоо 3000 Z8O0 Z600 2Ш О 10 20 JO 40 SO 60 70 80 SO 100 Nb W.V'fam) W Рис 280 Nb-W
Nb-W Nb-Y 567 Литерат) рл 1 Nagendcr Naidu S V , Sriramamarthy A M., Rama Rao P. // Bull Alloy Phase Diagrams 1988 V 4 N 3 P 184-190 2 Кример В.И.//Журнал неорганической химии 1958 Т 3 N 4 С 895 3 Мнхеев В С , Певцов В.М // Журнал неорганической химии 1958 Т 3 N 4 С 861-866 4 Барон В.В , Савицкнн Е М., Иванова К.Н // Изв АН СССР Отделение технических K Металлургия и топливо 1962 N2 С 119-125 5 RudyE //Compendium of Phase Diagram Dala Air Force Materials Lab Wright Patterson Air Force Base Ohio Rep No AFML TR-65 2 Part Y 1969 P 134-136 6 Scmchyshen M , Barr R Q. // Development of Tungsten Base Alloys Climax Molybdenum Co Michigan Detroit Final Rept 1961 P 32-49 К Б Поварова Nb-Y. НИОБИЙ-ИТТРИЙ Диаграмма состояния Nb-Y (рис 281) построена в работе [1] на основании данных работ [2-4] Система характеризуется наличием области несмешиваемости в жидком состоянии при концентрациях 0,5—53,9 % (ат) Y, монотектическая реакция протекает при температуре 2600 2469 2200 1800 1400 20 Y, % (по массе) 40 60 80 100 1 1 0.5 IT ж,+жг Ib) \ ?*rUU \ 1 1470" Ж • \ \ \ 4 \ (a yj* О 10 20 30 40 50 60 70 80 SO 100 А/6 Y,Vo(a/rr) Y Рис 281 Nb-Y
568 Nb-Y, Nb-Yb, Nb-Zn -2400 °C [4]. В работе [4] в качестве исходных материалов использовали Y чистотой 99,1 % (по массе) и Nb чистотой 99,8 % (по массе), сплавы выплавляли дуговой плавкой в атмосфере Аг. Исследование проводили методом металлографического и термического анализов. Информация о критической температуре купола расслаивания отсутствует. Эвтектика имеет температуру кристаллизации 1470 °С и содержит 94,2 % (ат.) Y [4]. Реакцию, связанную с полиморфным превращением Y, авторы работы [4] оценивают как кататектическую. Растворимость Nb в (<xY) при эвтектической температуре менее 0,1 % (ат.). Литература 1 Palenzona A., Cirafici S. // J Phase Equilibria 1991 V 12 N 2 Р 204-207 2 Carlson O.N., Marcotte V.C., Williams D.E.//ISC-1050 USAES Rep 1959 С 53-54 3 Carlson O.N., Larsen W.L., Marcotte V.C., Williams D.E. // USAEC Rep JS-17 1959 С 76-77 4 LundinCE., KlodtD.T.//J Inst Met 1960 V 90 P 341-347 E И Гпадышевский, О И Бодак, В К Печорский Nb-Yb. НИОБИЙ-ИТТЕРБИЙ Диаграмма состояния Nb-Yb не построена. Система характеризуется отсутствием промежуточных фаз, очень малой растворимостью компонентов в твердом состоянии и несмешиваемостью в жидком [Ш]. М И Бычкова Nb-Zn. НИОБИЙ-ЦИНК Методами металлографического, рентгеновского и электрон ографи- ческого анализов в работе [1] исследованы сплавы системы Nb-Zn, приготовленные из Nb чистотой 99,93 % (по массе) и Zn чистотой 99,999 % (по массе) методом диффузионного насыщения Nb в вакууме {р - 1 Па) в интервале температур 500-870 °С. В системе (рис. 282) установлено образование шести соединений NbZn, Nb2Zn3, NbZn2, NbZn3, NbZn7, NbZn,5. Все соединения образуют- образуются по перитектическим реакциям при температурах 1120,1114,1054,1034, 478, 429 °С соответственно. В работе [Э] сообщается, что соединение NbZn3 упорядочивается в интервале температур 475-470 °С. Кристалли- Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 232
Nb-Zn Zn, % (no массе) О Ю 20 JO 40 50 60 70 80 90 100 569 t;c two woo soo 800 700 SOO 500 WO 300 ttzo±z -(Nb) 1 1 1 t 1 1 1 . кптг Ю5 i r \i i r| Г j_j SI t \ \ \ \ \ \ \ W Щ58" 0 10 20 3D 40 50 60 70 80 SO WO Nb Zn, % (am.) Zn Рис. 282. Nb-Zn Таблица 232 Кристаллическая структура соединений системы Nb-Zn |Ш) Соединение NbjZn," NbZn2 NbZn3 Прототип - MgNi2 AuCu3 Символ Пирсона, пргр - hP24, РЬ-jmmc сР4, РтЪт Параметры решетки, нм а 0,5063 0,505 0,3934 с 2,643 1,632 - Литература I Meussner R.A., Goode R.J. // Trans AIME 1965 V 233 N 4 P 661-671 EH Шефтепъ
570 Nb-Zr Nb-Zr. НИОБИЙ-ЦИРКОНИЙ Диаграмма состояния Nb-Zr (рис. 283) проанализирована и обобщена в работах [1-3]. В работе [4] диаграмма Nb-Zr была рассчитана на основе использования модели растворов замещения и экспериментальных данных по фазовым равновесиям и термодинамическим свойствам компонентов. Система характеризуется наличием при высоких температурах непрерывной взаимной растворимости Nb и Zr в жидком и твердом состояниях. Ликвидус имеет точку минимума при температуре 1740 °С и концентрации 21,7 % (ат.) Nb [5, 6], согласно расчету - при 1743 °С и 21,68 % (ат.) [4]. При понижении температуры в интервале концентраций -19-91 % (ат.) Nb происходит расслоение твердого раствора (pZr, Nb) на две изоморфные фазы (pZr) и (Nb). Критическая точка кривой расслаивания соответствует температуре 988 °С и концентрации -60 % (ат.) Nb [3, 7], согласно расчету [4] - 977 °С и 58,85 % (ат.) Nb. Монотектоидная реакция (PZr, Nb)°(aZr)+(Nb) протекает при температуре 610 °С и концентрации 17,5 % (ат.) Nb [5], 620т 10 "С и 18,5 % (ат.) Nb [3, 7], 620 °С и 18,7 % (ат.) Nb [4]. Некоторое расхождение приведенных данных обусловлено присутствием в сплавах примесей элементов внедрения, особенно О и N. От чистоты сплавов сильно зависит растворимость Nb в Nb, % (по массе) О 20 40 60 60 ЮО t,°C IBS 1 В63* П^\\ [,6 Д 1/ <j*(aZ, l<*0 7.7 У h ') т ^ Ж (fiZr, Nb) *** .л '60,6" его" у' гчб9°4 у ч ТУ ч \ \ 2200 1800 KOO WOO 600 200 0 10 20 30 W 50 60 70 80 90 100 Zr Nb,%(em.) #b Рис. 283. Nb-Zr (aZr), положение фазовых гра- границ области несмешиваемости и протяженность области под монотектическим куполом [3, 7-9]. Растворимость Nb в (aZr) составляет 6,5 % (ат.) при 610 °С [7]; 1,1 % (ат.) при 600 °С [8]; 0,68 % (ат.) при 620 °С [4]; 0,8 % (ат.) в интервале температур 560-690 °С [10]; 0,6 % (ат.) при 620 °С [3]. Растворимость Zr в (Nb) при температуре монотек- тоидного превращения равна 91 % (ат.) [3, 11]; 92,06 % (ат.) [4]. Фаза (PZr) имеет ОЦК струк- структуру, параметр решетки которой уменьшается с повышением со- содержания Nb в соответствии с правилом Вегарда [3, 5, 7, 12].
Nb-Zn 57^ Фазы (pZr) и (Nb) имеют также ОЦК структуру, параметры решетки которой зависят от температуры при определенном давлении остаточных газов, что иллюстрируется ниже для давления 5-10~7 Па [9]: Температура, °С 650 800 930 Параметр решетки а, нм: (pZr) 0,3512 0,3485 0,3402 (Nb) 0,3342 0,3346 0,3402 При увеличении содержания О, например, до 1,1 (Г4 Па, система становится трехкомпонентной [9]. При больших скоростях охлаждения фаза (PZr, Nb) может быть частично или полностью сохранена при температурах до 20 °С, при этом образуются различные метастабильные фазы [1, 3, 12, 13]. Литература 1. Иванов О.С., Адамова А.С., Тарараева Е.М., Трегубое И.А. Структура сплавов циркония. М. Наука, 1973 198 с. 2. Kubaschewski-von Goldbeck О. // Atomic Energy Review. Special Issue N 6. Zirconium: Physico-Chemical Properties of its Compounds and Alloys. Vienna. International Atomic Energy Agency. 1976. P. 67-140. 3. Abriata J.P., Bolchich J.C. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1982. V 3. N 1. P. 34. 4. Cuillermet A.F. // Z. Metallkunde. 1991. Bd. 82. N 6. S. 478-487. 5. Rogers B.A., Afkins D.F. // J. Metalals, AIME. 1955, V. 7. N 912. P. 1034-1041. 6. Бадаева Т.А., Кузнецова Р.И. // Изв. АН СССР. Металлы. 1971. N 2. С. 188-190. 7. Flewitt P.E.J.//J. Appl. Cristallogr. 1972. V. 5. N 6. P. 423-425. 8. Bethumel.T., Williams CD.//J. Nucl. Mater. 1969. V. 29. N 1. P. 129-132. 9. NakaiK., Kinoshita C, KitajimaS.//J. Nucl. Mater. 1981. V 98. N 1-2. P. 131-143. 10. Зуев М.Т., Бычков Ю.Ф., Евстюхнн И.А. и др. // Цирконий и его сплавы; Сб. статей. М.: Энергоиздат, 1982. С. 22-32. 11. Milne J., Finlayson T.R. // Phil. Mag. 1974. V. 29. N 5. P. 965-981. 12. Иванов O.C., Раевский И.И., Степанов Н.В. // Диаграммы состояния металлических систем. Сб. статей. М.: Наука, 1968. С. 52-57. 13 Алексеенко Г.К., Жнрнова В.В., Иванов О.С. // Структурный механизм фазовых превращений металлов и сплавов: Сб. статей. М.: Наука, 1976. С. 65-68. Е.Н. Шефтель Nd-Ni. НЕОДИМ-НИКЕЛЬ Диаграмма состояния Nd-Ni (рис. 284) построена в работе [1] по данным дифференциального термического и рентгеноструктурного анализов. В качестве исходных компонентов были использованы Nd чистотой 99,9 % (по массе) и Ni чистотой 99,99 % (по массе).
572 t;c Nd-Ni Ni, 'А (по массе) 20 40 SO SO /00 о /о го so щ so so ю во so too Nd №,'/.( am) Ni Рис. 284. Nd-Ni В системе образуется восемь соединений, четыре из которых Nd3Ni, Nd7Ni3, NdNi и NdNi5 плавятся конгруэнтно при температурах 590,616, 780 и 1420 °С соответственно. Реакции и температуры образования остальных соединений приведены в табл. 233. В системе кристаллизуются три эвтектики. Таблица 233 Нонвариаитиые реакции в системе Nd-Ni Реакция )K+NdNi3»NdNi2 HC+Nd2Ni7-NdNi, Содержание Ni в фазах, % (ат.) 63, 75, 66,67 64, 77,78, 75 Температура, °С 940 1030
Nd-Ni 573 Реакция 3K+NdNi5-Nd2Ni7 3K+NdNi5-Nd2Ni17 3K-(aNd)+Nd3Ni Ж-NdзNl+Nd7Niз Ж-Nd7Nlз+NdNi Ж-NdNl+NdNi2 Ж=М2№17+(№) Nd2Ni17-NdNi5+(Ni) 66; -91; -19; -27; -35; 56; 91; 89,47; Содержание Ni в фазах, % (ат) 83,33, -83,33; 0; 25; 30; 50; 89,47; -83,33 77,78 89,47 25 30 50 66,67 100 100 Температура, °С 1134 1300 570 565 540 720 1290 1250 Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии практически отсутствует. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 234. Таблица 23 4. Кристаллическая структура соединений системы Nd-Ni |2] Соединение Nd3Ni Nd7Ni3 NdNi NdNi2 NdNi3 Nd2Ni7 NdNi5 Nd2Ni17 Прототип Fe3C Th,Fe3 BCr MgCu2 PuNi3 Ce2Ni7 CaCu5 Th2Ni17 Символ Пирсона, пр.гр. o?16, Pnma hP20, 0C8, Cmcm cF24, Fdim Rbm A?36, Pd^lmmc hP6, РЫттт Л?38, РЬ-jmmc Параметры решетки, им а 0,704 0,9879 0,3803 0,7270 0,5015 0,4981 0,4926 0,8402 Ь 0,986 - 1,0461 - - - - - с 0,643 0,6290 0,4339 — 2,467 2,438 0,3957 0,8048
574 Nd-Ni, Nd-O Для соединения Nd2Ni 17 известны еще две гексагональные структуры, которые являются, вероятно, метастабильными. Для одной из них параметры решетки а = 0,4986, с - 7,263 нм, для другой а - 0,4981, с = = 9,627 нм [2]. Метастабильной является также структура типа Ег2Со7 (соединение Nd2Ni7), символ Пирсона hR 18, пр.гр. RSma = 0,5000, с = = 3,631 нм [2]. Литература 1 Pan Y.Y., Cheng J.X. // Acta Phys. Sin (Chin. J. Phys) 1985. V. 34. N 3. P. 384-389. 2 Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: В ища школа, 1982. 255 с. Е.И Гладышевский, О.И. Бодак, В К. Печарский Nd-O. НЕОДИМ-КИСЛОРОД В справочнике [Э] предложен вариант диаграммы состояния Nd-O, приведенный на рис. 285. В системе установлено образование двух оксидов NdO и Nd2O3, причем температура и реакция образования оксида NdO не определена. Оксид Nd2O3 плавится конгруэнтно при t;c ZOOD I5OO WOO О, У« (по массе) 5 Ю 15 20 500 *-твт В6Э' -r{aNd) ж 1 \ И с rtdto3(h О 10 20 30 40 50 60 70 Nd О, % (am.) Рис. 285. Nd-O
Nd-O 575 температуре 2272т 20 °С. Оксид Nd?O3 существует в двух модификациях Nd2O3(BT) и Nd2O3(HT). Температура превращения по данным различных авторов составляет 600, 650 или 775-850 °С \Э]. Сообщается также о третьей модификации Nd2O3(CT) [1], однако в экспериментах, в которых можно было ожидать ее образование, она не наблюдалась [2]. В работе [2] указывается, что модификация Nd2O3(HT) является нестабильной: при нагреве в интервале температур 800-1000 °С она переходит в модификацию Nd?O3(BT), но при последующем медленном охлаждении обратного превращения не происходит. В работе [3] на основании электронографического исследования подвергнутых окислению пленок Nd делается вывод о возможности увеличения содержания кислорода в модификации Nd2O3(HT) до Nd6Oj [. Окисление паров Nd при распылении их при температурах 1800-1900 °С приводит к образованию оксида NdO9. Однако образование оксидов более богатых кислородом, чем Nd2O3 не подтвердилось в работе [2]. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 235. Таблица 235 Кристаллическая структура соединений Nd-О )Э] Соединение NdO Nd2O3(BT) Nd2O3(HT) Прототип NaCl u2o3 Mn,O3 Символ Пирсона, nprp cFb, Fmlm hP5, P3ml c/80, Параметры решетки, нм а 0,5068B) 0,384 0,3831 0,382 0,384 1,1078 1,1072 1,1048 1,1050 с - 0,6002 0,5999 0,598 0,601 I I I i Соединение Nd,O3(CT) имеет моноклинную структуру с параметрами решетки а - 1,435> = 0,3666, с = 0,899 нм, р = 100,34° [1], однако эти данные требуют проверки Литература 1 ShaferM.W., Roy R.J.//J Amer Cerara Soc 1949 V 42 P 563-570 2 ГлушковаВ.Б., Соколов Ю.Г., КелсрЭ.К.// Журнал физической химии 1962 Т 38 N 5 С 1126-1134 3 Белецкий М.С., Иерусалимский М.И. //Доклады АН СССР 1960 Т ПЗ N 2 С 355-358 А I Рохлин
576 Nd-Os. Nd-P. Nd-Pb Nd-Os. НЕОДИМ-ОСМИЙ Диаграмма состояния Nd-Os не построена. Известны два соединения Nd с Os, сведения о которых приведены в табл. 236. Таблица 236 Кристаллическая структура соединений Nd-Os Соедине- Соединение NdOs2 Nd3Os Прото- Прототип MgZn2 Fe3C Символ Пирсона, пргр Л/Ч2, Pd^lmmc оР\Ь, Рппш Параметры решетки, нм а 0,5368B) 0,7406 Ь 0,9573 с 0,8926B) 0,6430 Источник [Э] [V-C] ? И Гладышевскип, О. И Бодак, В К Печарский Nd-P. НЕОДИМ-ФОСФОР Диаграмма состояния Nd-P не построена. Имеются сведения о соединении NdP, температура плавления которого выше 2500 °С [Э, Ш]. Соединение имеет структуру типа NaCl (символ Пирсона cF&, пр.гр. Fm3m, параметр решетки а = 0,5838 нм) (Э]. Л Л Рохлин Nd-Pb. НЕОДИМ-СВИНЕЦ Диаграмма состояния Nd-Pb не построена. О незначительной растворимости Nd в твердом (РЬ) сообщается в справочнике [Ш]. В табл. 237 приведены данные о кристаллической структуре известных соединений в этой системе. Кроме указанных в табл. 237, вероятно, в системе существуют еще два соединения Nd2Pb и NdPb, структура которых неизвестна.
Nd-Pb, Nd-Pd 577 Таблица 237 Кристаллическая структура соединений Nd-Pb |1] Соединение Nd5Pb3 Nd5Pb4 NdPb3 Прототип Mn5Si3 Sm5Ge4 AuCu3 Символ Пирсона, пр.гр. hP\6, Рб-jmcm 0РЗ6, Рпта с?4, РтЪт Параметры решетки, нм а 0,9264 0,8331 0,4852 Ь 1,594 с 0,6770 0,8467 Литература 1 Гладышевскнй Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов В ища школа 1982. 255 с Е.И. Гладышевсюш, О.И Бодак, В. К. Печарскип Nd-Pd. НЕОДИМ-ПАЛЛАДИЙ Диаграмма состояния Nd-Pd исследована в работах [1-3] методами дифференциального термического, рентгеновского и металлографическо- металлографического анализов. Сплавы готовили из Nd чистотой 99,88 % (по массе) и Pd чистотой 99,95 % (по массе) дуговой плавкой и отжигали при температу- температурах 650-950 °С в зависимости от состава [1]. В работах [2-3] использовали Nd чистотой 99,9 % (по массе) и Pd чистотой 99,99 % (по массе). Сплавы готовили плавкой в индукционной печи в тиглях из нитрида бора в атмосфере Аг и отжигали при температуре 800 "С в течение 200 ч. На рис. 286 диаграмма состояния построена по данным работ [2-3] в области составов 0-50 % (ат.) Nd и [1] в области составов 50-100 % (ат.) Nd. В системе установлено шесть соединений, три их которых NdPd3, Nd4Pd5 и NdPd плавятся конгруэнтно при температурах 1217*4 °С [2, 3] A450 оСт4 [1]), 970*4 °С [2,3], 953 °С [2,3] A040*4 °С [1]) соответствен- соответственно. Соединение NdPd3 имеет область гомогенности, границы которой при температурах 900-700 °С проходят при концентрациях 23,5 и 25,2 % (ат) Nd Остальные соединения образуются по перитектическим реакциям, приведенным ниже:
578 Nd-Pd Nd, % (по массе) 60 BO mo 400 200 0 Pd Рис. 286. to Nd-Pd 20 JO 40 Nd, SO 60, % (am.) 70 80 SO too Nd }K+NdPd3-NdPd5 при 1127*4 "С [2, 3] или 1145 °C [1], }K+NdPd3-NdPd2 при 1101*4 °C [2,3], 5K+Nd4Pd5-Nd2Pd3 при 936*4 °C [2,3], )K+NdPd»Nd3Pd при 690 °C [1]. В системе протекают четыре эвтектические реакции: >K»(Pd)+NdPd5 при 1067*4 °С и 7,3 % (ат.) Nd {2, 3] или при 1080 "С и 5 % (ат.) Nd [1], )K>NdPd2+Nd2Pd3 при 896*4 "С и 38 % (ат.) Nd [2, 3], >K»Nd4Pd5+NdPd при 860+4 °С и 47 % (ат.) Nd [2, 3], при620оСи85%(ат.)Ш[1]. Растворимость Nd в (Pd) составляет -2,5 % (ат.) при 1080 "С [1], 2,5 % (ат.) при 900 °С [2] и 2,1 % (ат.) при 700 °С [2]. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 238.
Nd-Pd, Nd-Pm 579 Таблица 238 Кристаллическая структура соединений системы Nd-Pd Соедине- Соединение NdPd5 NdPd3 NdPd Прото- Прототип SmPt5 АиСиз CrB Символ Пирсона, пр.гр. - с/>4, РтЪт оС8, Стст Параметры решетки, нм а 0,5265 0,4137 0,41181 0,3827 0,3832 b 0,9219 - - 1,079 1,0776 с 2,570 - - 0,4547 0,4609 Источник [3] [3] [4] [3] [4] Литература 1. Parnell K.A., Brett N.H., Haines H.R., Potter P.E. // J. Less-Common Met. 1986. V. 115. N 1 P 167-176. 2 Chen L., Zhang K. // Proc. 6th Nat. Symp. Phase Diagr. Shenyang. Nov. 20-24. 1990. Shenyang, 1990. P. 113-115 3. Chen L., Zhang K.//Acta Met Sin. 1991. V. 27. N I. P. 1317-1320. 4. 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, Н.Р. Бочвар Nd-Pm. НЕОДИМ-ПРОМЕТИЙ Диаграмма состояния Nd-Pm экспериментально не построена. Однако можно предположить, что Nd и Ptn образуют непрерывные ряды твердых растворов между аир модификациями. Это предположение исходит из того, что Nd и Рт являются ближайшими соседями в Периодической системе, в металлическом состоянии имеют идентичное электронное строение с тремя валентными коллективизированными электронами 5d 6s2, обладают одинаковыми кристаллическими структурами типа aLa для модификаций ccNd и аРт и типа W для модификаций pNd и рРт с очень близкими параметрами решеток; атомные радиусы Nd и Ptn отличаются всего на 0,6 % [1]. Вследствие исключительной близости строения Nd и Рт можно считать, что твердые растворы, образующиеся между ними, являются идеальными, поэтому линии ликвидуса-солидуса и две линии сольвуса практически сливаются в прямые с очень узкими двухфазными областями между ними. Диаграмма состояния, построенная на основе этих представлений, показана на рис. 287.
580 Nd-Pm, Nd-Po Pm,'h(no массе) О 10 20 J0 40 50 60 70 80 90 100 woo 50A 1 ton 863 1 • • t (¦ i BNd (a) 1 ,IiPt /if, с 1 Ж m) Pm i i 1 / 0 tO го JO 40 SO 60 70 80 SO 100 Nd Pm, % (am.) Pm Рис. 287. Nd-Pm Литература 1. Gschneidner, Jr, K.A., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Amsterdam, New York. Oxford, Tokyo: North-Holland Physics Publishing Co , 1986 V. 8. Chap. 54. P. 1-161. B.K. Григорович Nd-Po. НЕОДИМ-ПОЛОНИЙ Диаграмма состояния Nd-Po не построена. Имеются сведения, что при взаимодействии паров Ро с Nd образуется сплав с атомным отнршением компонентов равным 2:2. Температура плавления его составляет 1460+50 °С [Ш]. Л.Л Рохлин
Nd-Pr 581 Nd-Pr. НЕОДИМ-ПРАЗЕОДИМ Диаграмма состояния Nd-Pr, построенная по данным работ [1-2], приведена на рис. 288. Сплавы выплавляли в дуговой печи в атмосфере Аг из Nd чистотой 99,88 % (по массе) и Рг чистотой 99,89 % (по массе). Исследование выполняли методами микроструктурного, термического и рентгеновского анализов, а также измерением твердости и плотности сплавов. Диаграмма характеризуется полной растворимостью компонентов в жидком состоянии и образованием непрерывных рядов твердых растворов между высокотемпературными и низкотемпературными модификациями Nd и Рг. При образовании твердого раствора (ccNd, aPr) наблюдается линейное изменение параметров решетки от а - 0,36715G), с = 1,184C) нм для Рг до а = 0,36567E), с = 1,17984B) нм для Nd; для состава 50 % (ат.) Nd - 50 % (ат.) Рг параметры решетки имеют следующие значения: а = 0,3664, с = 1,1819 нм [V-C]. Pr, % (по массе) с t.L WOO 950 900 ЙЧП 800 750 1 1021' №' 20 ^¦^ t-0 1 I Ж (RNd,BPr) —. Ш,аРг) '— 1 ^*, tot 755' 0 10 20 30 $0 50 ВО 70 80 SO 100 Nd Pr, % (am) Pr Рис. 288. Nd-Pr
582 Nd-Pr, Nd-Pt Литература 1 LundinC.E., NachmanJ.F., YamamotoA.S.// Rare Earth Res New York London Gordon and Breach Sci Publishers, 1964 V 2 P 315-318 2 Маркова И.А., Терехова В.Ф., Савицкий Е.М. // Журнал неорганической химии 1963 Т 8 №8 С 1998-2000 Е И Гладышевский, О И Бодак, В К Печарскип Nd-Pt. НЕОДИМ-ПЛАТИНА Диаграмма состояния Nd-Pt по данным работы [1] приведена на рис. 289. Сплавы выплавляли в дуговой печи в атмосфере Аг и отжигали при температурах 1200 и 700 "С в течение 200 ч. В качестве исходных компонентов были использованы Nd чистотой 99,7 % (по массе) и Pt Pt, % (по массе) О 20 40 60 80 100 t,c гооо 1600 1200 1000 800 1021 3? I i BNd 750" ^ % Ж А 1 юг А 1 а. А ио' д' § JS' Т ч i i i / i i f 1 к г то' \ и (t 1769' 1 80' Рис. 289. Nd-Pt 0 Nd W 20 30 h-0 Pt, SO ,% 60 (am) 70 80 SO 106 Pt
Nd-Pi 583 чистотой 99,91 % (по массе) Исследование выполняли методами дифференциального термического, рентгеновского и микроскопическо- микроскопического анализов. В системе образуются пять соединений, два из которых NdPt и NdPt2 плавятся конгруэнтно при температурах 1535 и 2020 °С соответственно. Три других образуются по перитектическим реакциям: )K+NdPt2»NdPt5 при 1730 °С; )K+NdPt»Nd3Pt4 при 1420 "С; )K+NdPt»Nd5Pt2 при 1030 "С. Соединение NdPt2 имеет широкую область гомогенности, протяжен- протяженность которой при температурах ниже 1730 °С составляет -11 % (ат.). В системе существуют три эвтектических равновесия: Д/IU 1\V lVUV'l HUM 1 Ч-IYl IIVMU 1 J ?/1Л.Л 1IJ1/1W » / »/V *^s V системе существуют три эвтектических равнов )K>((xNd)+Nd5Pt2 при 750 °С и 15 % (ат.) Pt; }K»NdPt2+Nd3Pt4 при 1400 °С и 60 % (ат.) Pt; )K>NdPt5+(Pt) при 1580 °С и 91 % (ат.) Pt. Растворимость элементов друг в друге незначительна. При температу- температуре 1000 °С растворимость Nd в (Pt) составляет -0,75 % (ат.), а раствори- растворимость Pt в (Nd) - 0,97 % (ат.). Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 239. Таблица 239 Кристаллическая структура соединений системы Nd-Pt Соедине- Соединение NdPt5 NdPt2 Nd3Pt4 NdPt * При Прототип CaCu5 MgCu2 Pu3Pd4 FeB Символ Пирсона, nprp hP6, P6lmmm cFU, Fdlm АЙ14, Pnma Параметры решетки, нм a 0,5345 0,7694A) 0,7688- 0,7508 1,3530 0,7256 b - - - 0,4551 с 0,4391 — 0,5476 0,5675 концентрациях 66,7-71,4 % (ат) Pt Источник [Э] [Э] [2] [2] [Ш]
584 Nd-Pi. Nd-Pu Структура соединения Nd5Pt2 не установлена. В работе [V-C] сообщается также об еще одной модификации соединения NdPt, имеющей структуру типа СгВ (символ Пирсона оС8, пр.гр. Стст) с параметрами решетки я = 0,3848, Ь = 1,0769, с - 0,4542 нм), приводятся данные о соединениях NdPt3 со структурой типа AuCu3 (символ Пирсона сРА, пр.гр. РтЪт с параметром решетки а = 0,40590 нм) и Nd3Pt2 со структурой Er3Ni2 (символ Пирсона hR\S, пр.гр. RI с параметрами решетки а - 0,8893, с = 1,6871 нм). Литература 1 Колесниченко В.Е., Терехова В.Ф., Савицкий Е.М. // Диаграммы состояния металлических систем: Сб. статей. М.: Наука, 1971. С. 174-176. 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. Печарский Nd-Pu. НЕОДИМ-ПЛУТОНИЙ Диаграмма состояния Nd-Pu (рис. 290) исследована частично в работе [1] и полностью построена в работе [2]. Сплавы приготовляли в дуговой печи в инертной атмосфере из металлов высокой чистоты, содержащих не менее 99,99 % (по массе) основного компонента. Исследование выполнено методами дифференциального термического, микрострук- микроструктурного и рентгеновского анализов. Диаграмма характеризуется полной смешиваемостью компонентов в жидком состоянии. Двойные соединения не образуются. При температу- температуре 820 °С протекает метатектическая реакция (PNd) » (aNd) + Ж. При температуре 628 °С и концентрации 97-98 % (ат.) Ри кристаллизуется эвтектика (aNd) + (ePu). Все остальные превращения в твердом состоянии связаны с полиморфизмом Ри. Растворимость Ри в (pNd) равна 33 % (ат.), а в (aNd) - 27-29 % (ат.). Растворимость Nd в (бРи) и (ePu) составляет -2 % (ат.), а в остальных модификациях Pu (a, р, у, 5') она незначительна.
Nd-Pu, Nd-Re 585 Pu, % (по массе) 20 40 60 80 100 t;c 1000 800 600 <юо 200 1 (aNd) t | /i I -»- V -x« 33- 1 ж x-«. 6 г Г re* 'Г I ——. ( em J \ Л {ffiiFT (tPu)-^ (fPu)—*- ( \flPu r— aPu h— 1 «¦0* 0 10 ZO 30 «0 50 SO 70 80 SO /00 Nd Pu. V. (am) Pu Рис. 290. Nd-Pu Литература I Кугайцев В.И., Чеботарев Н.Т., Андрианов М.А. и др. // Атомная энергия. 1967. Т. 23. N6 С. 511-519. 2. Ellinger F.H., Land С.С., Johnson K.A. //J Nucl. Mater. 1969. V. 29. N 2. P. 178-183. Е.И. Гладышевский, О. И. Бодак, В. К. Печорский Nd-Re. НЕОДИМ-РЕНИЙ Диаграмма состояния Nd-Re не построена. В работе [1] сообщается о получении соединения NdRe2 со структурой типа MgZn2 (символ Пирсона hP\2, пр.гр. Рб^ттс), параметры решетки а - 0,5364, с - - 0,877 нм. В работе [2] рентгеновским анализом литых и отожженных сплавов было подтверждено образование соединения NdRe2, параметры решетки которого были определены равными а - 0,55, с = 0,895 нм. В исследованных сплавах в равновесии находились чистые компоненты и соединение NdRe2, что указывает на отсутствие других промежуточных
586 Nd-Re. Nd-Rh фаз в системе. Растворимость Nd в Re очень мала. Предполагается, что система подобна системе Y-Re [2]. Литература 1 Elliott R.P. // Pare Earth Research III New York Gordon and Breach Sci Publishers Inc, 1965 P 215-245 2 Хамидов О.Х., Савицкий Е.М. //Диаграммы состояния металлических систем Сб статей М Наука, 1968 С 178-185 М А Тылктш Nd-Rh. НЕОДИМ-РОДИЙ Гипотетическая диаграмма состояния Nd-Rh построена по данным работы [1] и приведена на рис. 291. Методы приготовления и исследова- исследования сплавов, а также чистота исходных материалов не описаны. Установлено, что пять соединений Nd4Rh, Nd3Rh, Nd4Rh3, NdRh2, NdRh3 кристаллизуются из расплава при температурах -790, -920, -1420, -1410, -1600 "С соответственно. Соединение NdRh2 имеет область гомогенности, которая находится при концентрациях 66-68,5 % (ат.) Rh Два соединения образуются по перитектическим реакциям: Ж + Nd4Rh3 - Nd5Rh3 приП40°С, Ж + Nd4Rh3 - NdRh при 1270 °С. В системе кристаллизуется шесть эвтектик по реакциям: Ж - (aNd) + Nd4Rh при 720 °С и 13 % (ат.) Rh, Ж - Nd4Rh + Nd3Rh при 730 °С и 22 % (ат.) Rh, Ж » Nd3Rh + Nd5Rh3 при 890 °С и 27 % (ат.) Rh, Ж - NdRh + NdRh2 при 1250 °С и 63 % (ат.) Rh, Ж - NdRh2 + NdRh3 при 1380 °С и 69 % (ат.) Rh, Ж»(Rh) + NdRh3 при 1410 °С и 84% (ат.) Rh. Кристаллическая структура соединений приведена в табл 240 [V-C], структура соединений Nd5Rh3 и Nd4Rh3 неизвестна.
Nd-Rh 587 й t,'c 1800 WOO 1Ш 1200 WOO 863 дОО 600 да//' 721ГУ 20 1 Kh,'/'(no массе) 40 SO "i - •91 ,1 L f .7. / f W' w' ill ж mo' n N -/*« 1 W- ¦ 4600 I 1 - - N 13 80 i i V 80- (Л 10 4 I WO' I9S3' о w го зо ьо so so ю so so too Nd Я/г.'/. (am.) Kh Рис.291. Nd-Rh Таблица 240 Кристаллическая структура соединений системы Nd-Rh Соединение Nd4Rh* Nd3Rh NdRh NdRh2 NdRh3 * Ромбическа Прототип - Fe3C CrB MgCu2 CeNi3 IСИНГОНИЯ Символ Пирсона, пргр - оР16, Pnma oC%, Cmcm cF24, Fdim A/>24, РЬт/ттс Параметры решетки, нм а 1,4666 0,7258 0,3890 0,7564 0,5282 Ь 1,038 0,9840 1,0839 - с 1,313 0,6431 0,4247 - 1,752
588 Nd-Rh, Nd-Ru Литература 1 Sing P.P., Raman A.//Trans AIME 1969 V 245 N 7 P 1561-1568 E И ГлаОышевский, О И Бодак В К Печарскии Nd-Ru. НЕОДИМ-РУТЕНИЙ Диаграмма состояния Nd-Ru (рис. 292) построена в работе [1] на основании анализа данных работ [2-3]. В работе [2] сообщается об интерметаллических соединениях и указывается на подобие системы 1 t,\ 2000 1600 1200 890' 800 400 Г -7»° —(at/ 10 t Ж 13 70 i Ra, 30 i 11 яяп'М ggfy- — &?/ 855' %(по 40 t 9 пассе) Я i у 20' 1 S1 70 1 <- >т 80 i 0' { 30 100 ^**^ 233 Ru) —^ 10 20 30 Nd Рис. 292. Nd-Ru 4 SO 60 Ru, % (am ) 70 80 SO WO Ru Nd-Ru системам Gd-Ru и Dy-Ru. В работе [З] методом дифференциаль- дифференциального термического анализа исследованы сплавы в интервале концентра- концентраций 0-66,7 % (ат.) Ru и установлены температуры ликвидуса и нонвари- антных превращений В системе образуются пять соединений, одно из которых Nd5Ru2 плавится конгруэнтно при температуре 915 "С Остальные образуются по перитектическим реакциям В системе кристаллизуются две эвтектики Нонвариантные реакции приведены в табл 241 по данным работы [1].
Nd-Ru 589 Таблица 241 Нонвариаитные реакции в системе Nd—Ru Реакция )K+Nd5Ru2-Nd3Ru Ж+Nd5Ru2=Nd7Ruз Ж+NdRu2»NdRuv Ж+(Ru)-NdRu2 Ж-(aNd)+NdзRu Ж»Nd7RUз+NdRuv 24, 31, 36, 9 13, 34, Содержание Ru в фазах, % (ат ) 28,5, 28,5, 66,7, 100, 0, 30, 25 30 37 66,7 25 37 Температура, °С 880 890 920 >1600 725 855 Следует отметить, что соединение NdRux, описанное в работе [2] как "Nd5Ru3", по мнению авторов работы [4], подобно соединению Y^Ri^- Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 242. Таблица 242 Кристаллическая структура соединений Nd-Ru Соедине- Соединение Nd3Ru NdsRu2" Nd7Ru3 NdRu*; NdRu2 Прото- Прототип Fe3C — - - Cu2Mg Символ Пирсо- Пирсона, пргр о/Ч 6, Рпта тС28, С2/с о/Ч0, Рпта - cF24, Fdlm Параметры решетки, а 0,7355 0,7359 0,7353 1,6295 1,6289 1,6290 0,7303 18,630 0,7637 0,7608 *J3 = 96 67° [4] P = 96,66° [2], p = 96,63° [3] Ромбическая сингония Ъ 0,9675 0,9650 0,9649 0,6509 0,6505 0,6503 2,2830 1,560 им с 0,6406 0,6448 0,6406 0,7342 0,7339 0,7330 0,6532 1,560 - Источник [4] [2] [3] [4] [2] [3] [3] [3] [2] [3]
590 Nd-Ru, Nd-S Литература 1 OkamotoH.//J Phase Equilibria 1991 V 12 N 2 P 250-252 2 Sharifrazi P., Mohanty R.C., Raman A.//Z Metallkunde 1984 Bd 75 N Ю S 801-805 3 Palenzona А., Сапера F. // J Less-Common Met 1990 V 157 P 307-313 4 Palenzona A. Hi Less-Common Met 1979 V 66 P P27-P33 H P Бочвар Nd-S. НЕОДИМ-СЕРА Диаграмма состояния Nd-S не построена В системе образуется ряд соединений, сведения о которых обобщены в справочнике Р] Сульфид NdS плавится при температуре 2200т60 °С, имеет структуру типа NaCl (символ Пирсона cF8, np rp. Fm3m). Параметр решетки по данным различных авторов а = 0,5691 нм \Э], а = 0,564 нм [1], а = 0,5715нм[2] Сульфид Nd3S4 плавится при температуре 2040 °С, имеет структуру типаТЬ3Р4 (символ Пирсона с/28, пр гр. I4id) с параметром решетки а = 0,8524 нм р] Сульфид Nd2S3 имеет три модификации. От комнатной температуры до температуры 1050+50 °С существует модификация ocNd2S3 В интервале температур 1050*50 "С- 1300+200 ° С существует модификация pNd2S3, которая при более высоких температурах переходитв модифика- модификацию yNt^j Последняя плавится при температуре -2200 °С с одновре- одновременной диссоциацией до NdS. Структура модификаций аир неизвестна Модификация YNd2S3, как и сульфид Nd3S4, имеет структуру типа Th3P4, но с вакансиями металлических ионов, параметр решетки а - 0,8527 нм Между сульфидами yNd2S3 и Nd3S4 образуется непрерывный ряд твердых растворов [Э] Сульфид NdS2 плавится при температуре 1760 "С, имеет структуру типа LaS2 с восемью формульными единицами в элементарной ячейке (пр гр Рпта) [3] Литература 1 Жузе В.П., Голубков А.В., Гончарова Е.В., Сергеева В.М. // Физика твердого тела 1964 Т 6 N 1 С 257-267 2 Журавлев Н.Н., Степанов А.А., Щебашинов М.П. // Кристаллография 1964 Т 6 N I С 116—117 3 Picon M., Patrie М.//Cornpt Rend 1956 V 243 N 22 Р 1769-1772 Л Л Рохлин
Nd-Sb 591 Nd-Sb. НЕОДИМ-СУРЬМА Диаграмма состояния Nd-Sb приведена на рис. 293 по данным работы [1]. Исследование проводили методами микроструктурного, рентгенов- рентгеновского, термического, химического анализов и измерения микротвердости В качестве исходных материалов использовали Nd чистотой 99,34 % (по массе) и Sb чистотой 99,999 % (по массе) Система характеризуется наличием четырех соединений, одно из которых NdSb плавится конгруэнтно при температуре 2075 "С, а другие образуются по перитектическим реакциям. Ж + Nd4Sb3 -Nd5Sb3 при 1690 °С, Ж + NdSb - Nd4Sb3 при 1800 'С, Ж + NdSb - NdSb2 при 1650°. В системе протекает два эвтектических превращения: Ж - (pNd) + Nd5Sb3 при 955 °С и ~5 % (ат.) Sb, Ж - NdSb2 + (Sb) при 600 °С и -97 % (ат.) Sb. Эвтектоидное превращение при температуре 840 °С связано с Полиморфизмом Nd (PNd) - (aNd) + Nd5Sb3. о t,'c 2000 I80O 1600 1400 IZOO IOOo 8OO BOO чоа\ гоо 10 Si,'A (no массе) 70 30 40 SO 60 70 60 90 IOO i ж / г -SSi 1 НИ) 940" \-(aNit) 1 А ~Т69 » ¦«? ' ¦*« ЦП' Г* К 1650' 1 \ 10' 1 \ \ \- 630,795' Рис. 293. О Nd Nd-Sb 10 TO 30 Sb, % 50 (am) 60 70 60 SO IOO Si
592 Nd-Sb, Nd-Sc Структура соединения Nd5Sb3 типа Mn5Si3 (символ Пирсона ИР16, пр. гр. Рб^/тст), структура соединения Nd4Sb3 типа Th3P4 (символ Пирсона с/28, пр. гр. I43d); соединение NdSb2 имеет структуру типа SmSb2 (символ Пирсона оС24, пр. гр. Стса) [М], соединение NdSb - структуру типа NaCl (символ Пирсона C.F8, пр. гр. Fm Ът) с параметром решетки а = 0,6322 нм \Э]. Литература 1 Кобзеико Г.Ф., Черногореико В.Б., Мартыичук Э.П. идр //Изв АН СССР Металлы 1972 N 3 С 224-227 Е В Лысова Nd-Sc. НЕОДИМ-СКАНДИЙ Диаграмма состояния Nd-Sc приведена на рис. 294 [1]. Сплавы изготовляли дуговой плавкой из Nd чистотой 99,91 % (по массе) и Sc чистотой 99,84 (по массе) и отжигали в танталовых капсулах при Sc, % (по массе) 20 40 SO SO 100 1400 аоо 1000 о ю го зо tto so so n so so too Hi Sc.'U(am) Sc Рис 294. Nd-Sc
Nd-Se, Nd-Se 593 температурах 450 °C в течение 260 ч и 1060 °С в течение 16 ч. Исследова- Исследование проведено методами рентгеновского, дифференциального термичес- термического и металлографического анализов. Диаграмма характеризуется полной взаимной растворимостью высокотемпературных и низкотемпературных модификаций Nd и Sc. Линии сольвуса имеют минимум при температуре 800 °С и концентрации 22 % (ат) Sc При температурах ниже 700 °С наблюдается расслоение твердого раствора (ocNd, aSc) на два твердых раствора (aNd) и (aSc). Критическая точка кривой расслаивания расположена при 62 % (ат.) Sc. Литература 1 Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Bull Alloy Phase Diagrams 1982 V 3 N3 P 356-357 E И Гладышевский, О И Бодак, В К Печорский Nd-Se. НЕОДИМ-СЕЛЕН Диаграмма состояния Nd-Se не построена. В системе образуется ряд соединений р, Ш, 1] Селенид NdSe имеет структуру типа NaCl (символ Пирсона cF%, пр гр FmZrri), параметр решетки по данным различных исследователей а - = 0,5909 нм, а = 0,5891 нм,а = 0,591 нм р, 1]. Селенид Nd3Se4 имеет структуру типа Th3P4 (символ Пирсона с/28, пр гр I43d) с параметром решетки а - 0,8859 нм р]. Селенид Nd2Se3 обладает кристаллической структурой того же типа, что и Nd3Se4. Между обоими селенидами Nd2Se3 и Nd3Se4 образуется непрерывный ряд твердых растворов с переменным количеством вакантных позиций Nd. Параметр решетки а соединения Nd2Se3 равен 0,885 нм р, Ш] В работе [Ш] сообщается также о получении Nd2Se3 с ромбической структурой,которуюможнорассматриватькак высокотем- высокотемпературную модификацию. Селенид Nd2Se4 имеет тетрагональную структуру с параметрами решетки а = 0,835, с = 0,843 нм Это соединение имеет область гомоген- гомогенности, которая ограничивается составом, соответствующим формуле Nd2Se36 Для указанного состава параметры решетки а = 0,828, с = = 0,841'нм[Э]. Литература 1 Жузе В.П., Голубков А.В., Гончарова Е.В., Сергеева В.М. // Физика твердого тела 1964 Т 6 N 1 С 257-267 Л Л Рохлин
594 Nd-Si Nd-Si. НЕОДИМ-КРЕМНИЙ Диаграмма состояния Nd-Si, построенная в работе [1] по данным дифференциального термического, рентгеновского и металлографическо- металлографического анализов, приведена на рис. 295. Сплавы готовили в дуговой печи из Nd чистотой 99,44 % (по массе) и Si чистотой 99,9 % (по массе) и отжигали в вакуумной печи при разных температурах. В системе образуется шесть соединений, два из которых NdSi и NdSi[ g плавятся конгруэнтно при температурах 1680 и 1760 °С соответственно. Два соединения реакциям: р Nd5Si3 и Nd5Si4 образуются по перитектическим Ж + Nd5Si4 - Nd5Si3 при 1445 °С, Ж + NdSi » Nd5Si4 при 1565 "С. Два других соединения Nd3Si4 и NdSij 5 образуются по перитектоид- ным реакциям: Si, % (по массе) 20 40 SO 80100 2000 №00 1200 800 Ж -(aNd) /mr 735' то то' изо' /¦/*' ¦S30' ISO' N {Si)— too' О 10 Nil JO 40 SO SO 70 Й0 30 WO Si,'/, (am) Si Рис. 295. Nd-Si
Nd-Si NdSi + NdSi, 5 - Nd3Si4 при 1390 °C, NdSi + pNdSi'u»pNdSi15 при 1510 °C. 595 Соединения NdSi[ 5 и NdSilg существуют в двух модификациях. Температура перехода для соединения NdSi j 5 составляет 530 "С. Для соединения NdSit g она находится в интервале 150-100 "С, что свиде- свидетельствует о наличии узкой области гомогенности этого силицида. В системе кристаллизуются три эвтектики по реакциям: Ж - (aNd) + Nd5Si3 при 795 °С и 12,5 % (ат.) Si, Ж « NdSi + pNdSij 8 при 1570 °С и 56 % (ат.) Si, Ж » pNdSi, g + (Si)' при 1205 °С и 83 % (ат.) Si. Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии составляет менее 1 % (ат.). Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 243 [2]. Таблица 243 Кристаллическая структура соединений системы Nd—Si Соединение Nd5Si3 Nd5Si4 NdSi NdSi, 5 aNdSi, g PNdS,18 Прототип Cr5B3 Zr5Si4 FeB AIB2 aGdSi2 aThSi2 Символ Пирсона, пргр 1/32, /4/mcm («6, /•4,2,2 oPi, Pnma АЛ, РЫттт ol 12, Imrna thl, 14,/amd Параметры решетки, нм a 0,7768 0,7868 0,8158 0,3940 0,413 0,4111 b - - 0,3918 - 0,410 - с 1,369 1,478 0,5887 0,4258 1,375 1,3556 Литература 1 Еременко В.Н., МслешевичК.А., Буянов Ю.И., Обушенко И.М. // Докл АН УССР 1984 Сер А N 11 С 80-85 2 Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов Львов Вища школа 1982 255 с ЕЙ Гладышевский. О И Бодак. В К Печарскип
596 Nd-Sm Nd-Sm. НЕОДИМ-САМАРИЙ Диаграмма состояния Nd-Sm, приведенная на рис. 296, базируется на данных работ [1, 2]. Исследование [1] было проведено методами дифференциального термического, рентгеновского и микроструктурно- микроструктурного анализов. Сплавы выплавляли в дуговой печи в атмосфере Аг из Nd чистотой >99,64 % (по массе) и Sm чистотой >99,80 % (по массе). Sm, % (по массе) 20 40 60 ВО то юоо 600 —• 1 1 ¦ Ж ¦•—¦ fflNd,rSm) (aM.flSm) ¦¦^ 1 1 1 1074' ?? г? f Рис. 296. Nd-Sm /5 Я» Sm, SO 60 70 80 90 too Sm Согласно результатам работы [1] в системе существуют непрерывные ряды твердых растворов, причем двухфазные области между линиями ликвидуса и солидуса и двумя линиями сольвуса очень узкие. Поскольку Nd и Sm близко расположены в Периодической системе, в металлическом состоянии оба являются трехвалентными, высокотемпературные модификации pNd и ySm, как и aNd и pSm имеют одинаковые кристалли- кристаллические структуры, твердые растворы между ними являются практически идеальными и могут быть представлены прямыми линиями. В работе [1] не отражено существование третьей модификации Sm, поэтому линии, соединяющие температуры превращений aNd и PSm и фазовые границы в богатой Sm области проведены штриховой линией [2]
NdSm. Nd-Sn 597 Литература 1 КобзеикоГ.Ф.,МартиичукЕЛ.//Доповщ1АНУРСР 1975 Сер А N3 С 263-266 2 Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. //Bull Alloy Phase Diagrams 1982 V 3 N2 P 201-202 E И Гладышевский, О И Бодак, В К Печорский Nd-Sn. НЕОДИМ-ОЛОВО Диаграмма состояния Nd-Sn построена в работе [1] с учетом данных работ [2-3] (рис. 297). Сплавы получали дуговой плавкой из Nd чистотой 99,85 % (по массе) и Sn чистотой 99,9995 % (по массе) и отжигали в танталовых контейнерах в вакууме при температурах 900-300 °С в течение от 1 до 260 ч. Исследование проводили методами микроструктур- jHoro, рентгеновского и химического анализов. В сплавах системы образуется шесть соединений, два из которых Nd5Sn3 и NdSn3 плавятся конгруэнтно при температурах 1660 и 1170 °С ю 20 Sn, % (no массе) 30 АО SO ВО 70 SO SO Nd Рис: 297. Nd-Sn 40 SB ВО Sn, % (am)
598 Nd-Sn соответственно. Три соединения образуются по перитектическим реакциям: Ж + Nd5Sn3 - Nd5Sn4 при 1558* 11 °С; Ж + Nd5Sn4 » Nd||Sn10 при 1396*15 °С; Ж + Nd,,Sn10 - NdSn при 1257*4 "С. Соединение Nd3Sn5 образуется по перитектоидной реакции: NdSn + NdSn3 " Nd3Sn5 при 1130*2 "С. В сплавах системы кристаллизуются три эвтектики по реакциям: Ж " (PNd) + Nd5Sn3 при 870 ° и 12 % (ат.) Sn, Ж - NdSn + NdSn3 при 1159*4 °С и -65 % (ат.) Sn, Ж - NdSn3 + (Sn) при -231 "С и -100 % (ат.) Sn. При температуре 820 "С происходит эвтектоидный распад (PNd) на (ocNd) и Nd5Sn3. Максимальная растворимость Sn в (ocNd) составляет около 3 % (ат.). Растворимость Nd в (Sn) практически отсутствует. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 244. Таблица 24 4. Кристаллическая структура соединений системы Nd-Sn |V-C| Соединение Nd5Sn3 Nd5Sn4 Nd,,Sn10 NdSn3 Прототип Mn5Si3 Sm5Ge4 HonGe10 AuCu3 Символ Пирсона, пр.гр. АЛ6, Pb^lmcm оРЪб, Pnma Г/84, /4/mmm cP4, РтЪт Параметры решетки, нм а 0,9208 0,8282 1,187 0,4705 Ь 1,584 с 0,6717 0,8376 1,759 Литература 1. Еременко В.Н., Супанова М.В., Марцеиюк П.С., Листовиичий В.Е. // Украинский химический журнал. 1988. Т. 54. N 12. С. 1240-1244. 2. Еременко В.Н., Харькова A.M., Обушенко И.М. //Докл. АН УССР. Сер А. N 12 С 1133-1137. 3. Кулагина Н.Г., Баянов А.П., Кулагин Н.М. // Изв АН СССР. Металлы. 1985. N 3 С. 211-216 Е.И Гладышевскип, О И Бодак, В.К Печарский
Nd-Sr 599 Nd-Sr. НЕОДИМ-СТРОНЦИЙ Диаграмма состояния Nd-Sr приведена на рис. 298 по данным работ [1,2]. Сплавы выплавляли из Nd чистотой 99,6 % (по массе) и Sr чистотой 99,7 % (по массе) в печи в инертной атмосфере. Термическую обработку сплавов проводили в вакуумированных кварцевых ампулах при температурах 400 и 600 "С в течение 170 ч. Исследование было выполнено методами дифференциального термического, микроструктурного, рентгеновского анализов и измерения микротвердости. t.l woo 800 7В$Г 600 400 */ 1 0.8 20 1 -(Mr) 541" lr) 40 Nd,' /etna BO 940' 8B5° 740° массе) 80 жг (J3h \ \ 1021' f raNd)+z? \ \ \ \ \ О 10 20 30 40 SO 60 70 80 90 100 Sr Nd, % (am.) Nd Рис. 298. Nd-Sr Система характеризуется наличием области несмешиваемости в жидком состоянии, протяженность которой при температуре монотекти- ческого равновесия 940 °С составляет 0,8-87 % (ат.) Nd. Кроме монотектического равновесия в системе имеет место эвтектическое равновесие при температуре 740 °С-Ж» (pSr) + (ocNd) и перитектическое равновесие при температуре 865 °С - Ж + (pNd) - (ocNd). Растворимость Sr в (ocNd) при эвтектической температуре 740 "С составляет 5,8 % (ат.), а при 400 °С - 4,5 (ат.). Растворимость Nd в (pSr) не превышает 0,33 % (ат.) при 740 "С.
600 Nd-Sr, Nd-Ta. Nd-Tb Литература 1. Эшоиов К.К., Вахобов А.В., Джураев ТД. и др. // Изв. АН СССР. Металлы. 1977. N 6 С. 196-199. 2. Эшоиов К.К., Зухуритдииов М.А., Вахобов А.В., Джураев Т.Д. // Изв. АН СССР. Металлы. 1978. N 1. С. 191-192. Е.И. Гладышевский, О. И. Бодак, В. К. Печарский Nd-Ta. НЕОДИМ-ТАНТАЛ Диаграмма состояния Nd-Ta (рис. 299) построена в области очень малых концентраций Та [М]. Растворимость Та в жидком Nd незначи- незначительна, а в твердом состоянии практически отсутствует Р]. Та,'/, (по массе) 0,08 0.12 0,16 0.20 1800 1100 1011* WOO О 0,04 0,08 О.П 0,15 0,20 Nd Ta,V. (am.) Рис. 299. Nd-Ta Е.И. Гладышевский, О И Бодак, В К. Печарский Nd-Tb. НЕОДИМ-ТЕРБИЙ Диаграмма состояния Nd-Tb экспериментально не построена. Оба элемента Nd и ТЬ близки по электронному и кристаллическому строению, что дает основание предполагать образование между ними при высоких
Nd-ТЬ 601 t;c 1300 ПВО IIOO WOO 300 800 TOO soo 500 'tOO Tb, % (по массе) о ю го jo w so so 70 во so wo 1 1021 I И i v (а Ни) 1 /ИГ I -7Л Л 1 1 i % \ \\ \\ 1 1 («П) G /0 «^7 ^ W 7^7 SO SO 100 Г6,'/.(am) П Рис. 300. Nd-Tb температурах непрерывного ряда твердых растворов с кубической структурой (PNd, РТЬ), а при более низких температурах непрерывного ряда твердых растворов с плотной гексагональной структурой (aNd, аТЪ). При температурах ниже 750 "С твердый раствор (aNd, aTb) упорядочивается с образованием фазы б со структурой типа (aSm) и разделяется на два твердых раствора Nd в (aTb) и ТЬ в (aNd). Благодаря близкому строению Nd и Tb и малой разницы их атомных радиусов (отличаются на 2,1 %) линии ликвидуса-солидуса и две линии сольвуса почти сливаются в прямые, соединяющие температуры плавления и превращения. На предлагаемой диаграмме Nd-Tb (рис. 300) они разделены очень узкими двухфазными областями. Область гомогенности фазы б изображена штриховой линией и нанесена на диаграмму по аналогии с известными диаграммами Nd-Gd и Nd-Dy [1]. Литература 1. Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Amsterdam New York Oxford. Tokyo' North-Holland Physics Publishing Co 1986 V. 8 Chap 54 P. 1-161 В К Григорович
602 Nd-Te Nd-Te. НЕОДИМ-ТЕЛЛУР Диаграмма состояния Nd-Te, приведенная в справочнике [Ш], была уточнена в работах [1, 2]. На рис. 301 показана диаграмма, построенная в работе [1] методами рентгеновского, дифференциального термического и микроструктурного анализов. Сплавы были синтезированы в вакуумированных кварцевых ампулах. t;c 1700 1300 1021° 900 863' 500 го Те, % (по массе) 40 60 во 100 (ДМ J / Nd) i Ж / / / / 1 70 IBID' it 4 w N Vi Г 1 j i 11 \i 1 \ Г Уо° II ill II 1 1 U Hi. \ 850* (T \ \ \ 1445; 5' 100 0 W 20 JO 4-0 50 60 10 80 90 WO Nd Те, % (am) Те Рис. 301. Nd-Te В системе образуется семь соединений, одно из них NdTe кристаллизу- кристаллизуется из расплава при температуре 2025 °С (по данным работы [2] при 1755 °С), шесть других образуются по перитектическим реакциям Ж + NdTe - Nd3Te4 при 1660 °С [1] или 1465 "С [2], Ж + Nd3Te4 » Nd2Te3 при 1610 "С [1] или 1315 "С [2], Ж + Nd2Te3 = Nd4Te7 при 1290 °С [1] или 1255 °С [2], Ж + Nd4Te7 - NdTe, при 1250 °С [1] или 1120 °С [2],
Nd-Te 603 Ж + NdTe2 » Nd2Te5 при910°С[1] или 925 °C [2], Ж + Nd2Te5 » NdTe3 при850°С[1] или 855 "С [2]. Соединения Nd3Te4, Nd4Te7, NdTe2, Nd2Te5 и NdTe3 имеют области гомогенности, протяженностью 2,8; 2,2; 3; 1 и 3,6 % (ат.) соответственно [1]. Соединение Nd2Te3 претерпевает полиморфное превращение при температуре -1000 "С. В системе кристаллизуются две эвтектики' (pNd) + NdTe и (Те) + + NdTe3 при температурах 948 и -449 "С соответственно. Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии практически отсутствует. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 245. Таблица 245 Кристаллическая структура соединений системы Nd-Te Соединение NdTe Nd3Te4 Nd2Te3(HT) Nd2Te3(BT) Ndje; NdTe2 Nd2Te; NdTe3" Прототип NaCl Th3P4 Th3P4 Sb2S3 - Cu2Sb - - Символ Пирсона, пргр cFZ, Fmlm cm. ihd cm, oPW, Pnma - IP6, P4lnmm - - Тетрагональная сингония Ромбическая сингония Параметры решетки, нм a 0,6262 0,943 0,9456 0,9427 1,216 0,8799 0,4405 0,442 0,4347 0,435 Ь — - - 1,193 - - - 0,435 с _ - - 0,437 0,9001 0,9008 0,902 2,5794 2,580 Источник [1] [Ш] [3] [1] [1] [Ш] [1] [1]
604 Nd-Te, Nd-Th Литература 1. Зинченко К.А., Лужная Н.П., Ярембаш Е.И. и др. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1966. Т. 2. N 10. С. 1747-1756. 2. Абрикосов Н.Х., Загарян В.Ш. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1965 Т. 1.N9. С. 1462-1467. 3. Flahaut J. // Compt Rend. Acad. Sci. Paris. 1963 V. 257. P. 1530-1533. Н.И. Никитина Nd-Th. НЕОДИМ-ТОРИЙ Диаграмма состояния Nd-Th исследовалась многократно [Э, ITT]; наиболее полно она изучена в работах [1,2]. Сплавы получали сплавлени- сплавлением компонентов в дуговой печи из Nd чистотой 99,893 % (по массе) [1] или 99,9 % (по массе) [2] и Th чистотой 99,5 % (по массе) [1], отжигали Nd,%(no массе) 20 40 60 80 100 поо 1000 800 600 /330 \ (a Th) ж О 10 Z0 30 40 50 60 70 80 90 100 Th Nil,V.I am.) Nd Рис. 302. Nd-Th
Nd-Th, Nd-Ti 605 перед закалкой в ледяной воде при 750 °С в течение 336 ч [1] или при 950 "С. 170 ч [2]. Исследования проводили методами микроструктурно- микроструктурного, рентгеновского, дифференциального термического анализов и измерения твердости и микротвердости. Диаграмма состояния Nd-Th (рис. 302) представлена из работы [2]. Добавки 5 ат. % Nd увеличивают температуру превращения (ocTh)»(pTh) с 1380 до 1405 °С, являющейся температурой перитектического образования (ocTh) с областью гомогенности, простирающейся от 0 до =80 ат. % Nd. Th увеличивает температуру полиморфного превращения Nd от 863 до 930 "С - температуры перитектоидного образования (ocNd), что согласуется с данными работы [1]. Еще одно нонвариантное равновесие имеет место при 1140 "С и соответствует перитектическому образованию (PNd). В работе [2] приведен параметр решетки сплава Nd0 16Т\\0 24 (а = = 0,5131 нм). Литература 1. Бадаева ТА., Кузнецова Р.И.// Изв. АН СССР. Металлы. 1967. N 1. С. 175-181. 2. Trzebiatowski W., Niemiec J. // Rocz. Chem., 1968. Т. 42. N 3. С. 413-419. EM. Гладышевский, О. И. Бодак, В К. Печарский Nd-Ti. НЕОДИМ-ТИТАН Данные о системе Nd-Ti приведены в работах \Э, Ш]; диаграмма состояния этой системы при содержании 0-4 % (ат.) Nd дана в работе f3]. Диаграмма состояния приведена по работе [М] (рис. 303). Монотекто- идная точка реакции Ж, - (pTi) + Ж2 лежит при концентрации 13 % (ат.) Nd; перитектоидная точка реакции (PTi) + (PNd) » (ocTi) лежит при 0,4 % (ат.) Nd. Эвтектическое равновесие Ж » (PTi) + (PNd) существует при температуре 960 "С [III] и концентрации 95 % (ат.) Nd.
606 Nd-Ti, Nd-Tl 0 t°c 1800 1600 1200 WOO 881 800 го чо  1670° ~(* i I 1 1 1 N Ti) / NdtV.(no массе) 60 80 WO i 4 4550' 9B0° 900° •835° i N \ V \ \ \ ж \ \ \to -1 '/• 8B3° Jcr/Vd) о П ю го зо ьо 50 so w Nd,°/'(am) во 90 100 Nd Рис. 303. Nd-Ti При температуре -835 °С [М] (800 °С [Ш]) и концентрации 99 % (ат.) Nd (PNd) распадается эвтектоидно на (ocNd) и (ocTi). Растворимость Nd в (Ti) составляет 0,6 % (ат.) при 600 "С. С П Алисова Nd-Tl. НЕОДИМ-ТАЛЛИЙ Диаграмма состояния Nd-Tl (рис. 304) построена в работе [1]. Сплавы готовили в индукционной печи в небольших заваренных таллиевых контейнерах из Nd чистотой 99,99 % (по массе) и Т1 чистотой 99,99 % (по массе). Исследования проводили методами дифференциального термического, микроструктурного, рентгеновского и химического анализов.
Nd-Tt 607 t,'C 1400 1200 /027' wo BSJ" 800 600 20 40 no массе) 60 80 WO 200 I i Ж v С т?- \ 1045 / / 795 / 785° Ь(р Nd) 4. 685 1 (a/fd) 1 О -1 К!? 1! ¦А = — 1 А 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ПВО' \ ч \ \ 1 —г й 1045° 95 \ \ \ \ I J00° iw» )-* -30V О 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Nd П,%(ат.) П Рис. 304. Nd-TI В системе обнаружено шесть соединений, из которых NdTl3 и NdTl плавятся конгруэнтно соответственно при 1065 и 1280 "С; остальные образуются по перитектическим реакциям: Ж + Nd2Tl «* Nd3Tl при 795 °С; Ж + Nd5Ti3 = Nd2Tl при 1045 "С; Ж + NdTl » Nd5Tlj при 1095 "С, Ж + NdTi - Nd3Tl5 при 1100 ° С
608 Nd-Tl В системе протекают три эвтектические реакции: Ж - (PNd) + Nd3Tl при 785 "С и 17,5 % (ат.) Т1; Ж - Nd3Tl5 + NdTI3 при 1045 °С и 69,5 % (ат.) Т1; Ж - (TI) + NdTl3 при 300 °С и >99 % (ат.) Т1. (PNd) при температуре 685 °С и концентрации 10 % (ат.) Т1 подверга- подвергается эвтектоидному распаду согласно реакции (PNd) « («Nd) + Nd3TI. Максимальная растворимость Т1 в (pNd) составляет 12 % (ат.) при 785 °С; а в (aNd) при эвтектоидной температуре F85 °С) уменьшается до 2-3 % (ат.). Кристаллическая структура образующихся в системе Nd-Tl соединений приведена в табл. 246 согласно работам [ 1, 2]. Таблица 246 Кристаллическая структура соединений системы Nd-Tl Соединение Nd3Tl Nd2Tl Nd5Tl3 NdTl Nd3TI5 NdTl3 Прототип AuCu3 Ni2ln W5S.3 CsCl Pu3Pd5 AuCu3 Символ Пирсона, пргр с /, РтЪт hPd, Pdjlmmt. (/32, /4/тст сР2, , РтЪт осъг, Стст сРА, РтЗт Параметры решетки, нм а 0,4922 0,5520 1,246 0,3844 1,021 0,4737 b _ - - - 0,823 - с _ 0,6818 - - 1,044 - Литература 1 Delfino S., Saccone A., Borzone G., Ferro R. // J Less-Common Met 1978 V 59 N 1 P 69-78 2 Гчлдышевским Е.И., Бодак О.И. // Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов Львов Вища школа 1982 255 с € И Гладышевский, О И БоОак В К
Nd-Tm 609 Nd-Tm. НЕОДИМ-ТУЛИЙ Диаграмма состояния Nd-Tm экспериментально не построена [М, 1]. В работе [2] методом рентгеновского анализа исследован сплав Nd с 37 % (ат.) Тт, приготовленный из исходных компонентов чистотой 99,9 % (по массе). В его структуре присутствует фаза с гексагональной решеткой (а = 0,3763 нм, с = 1,232 нм) и фаза со структурой типа aSm. По данным работы [3] сплав номинального состава Nd0 5Tm0 5 первоначально имел однофазную структуру типа aSm (появление однофазной структуры типа oSm обусловлено, по-видимому, значительной потерей Тт в виде пара при приготовлении сплава). После термической обработки в течение 5 ч при 450 "Си давлении 4 ГПа структура типа aSm превратилась в плотноупакованную гексагональную структуру (а = 0,360 нм, с = 1= 1,150 нм). Фаза б имеет структуру типа aSm (символ Пирсона ЛЯЗ, пр. гр. R Ът), параметры решетки а = 0,350, с = 2,600 нм [3], а = 0,3656, с = - 2,636 нм [2]. Основываясь на этих фактах и принимая во внимание Тт,'Л(/го массе) о ю го зо 40 so so ю to so too 1500 tozr woo 500 T ж 1 i i 13 у Is у - ж Й 40 w X /It 1 M 1 1 1 1 * I 1 I 1 | | I F f У к у (Tm) 0 10 TO JO 40 SO SO 1O 80 90 100 Nil Tm,'/.(am) Tm Рис.305. Nd-Tm
610 Nd-Tm. Nd-U идентичность электронных структур компонентов в твердом состоянии (три валентных коллективизированных электрона, 5dx6s2), близость параметров решеток плотных гексагональных структур ocNd и Тт (пр. гр. Рб^/ттс) и атомных радиусов, различающихся всего на 4,3 %, можно построить предположительную диаграмму состояния системы Nd-Tm (рис. 305). Диаграмма состояния характеризуется полной растворимос- растворимостью ocNd и Тт в жидком и твердом состояниях при высоких температу- температурах. Ввиду большого различия в температурах плавления компонентов A021 °С для Nd и 1545 °С для Тт) и отсутствия превращения ГПУ » ОЦК в Тт следует предположить большую схожесть диаграмм состояния исследуемой системы и системы Nd-Er [1]. Это означает, что диаграмма состояния Nd-Tm также является диаграммой перитектического типа. Положение перитектической точки оценили исходя из модели идеальных растворов для жидкого состояния. Такое приближение предсказывает переход ГПУ - ОЦК для жидкого Тт при 1655 °С [4]. Координаты перитектической точки (-1310 °С и 56 % (ат.) Тт) соответствуют пересечению линий, соединяющих точки плавления и точки полиморфно- полиморфного перехода (ГПУ » ОЦК) компонентов. Температура образования фазы 5 составляет -735 °С. Литература 1. Gschneidner, Jr., K.A., Caldenrood F. W. // Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths Amsterdam, New York, Oxford, Tokyo. North-Holland Physics Publishing Co., 1986. Vol. 8. Chap. 54 P. 1-161 2. Spedding F.H., Valletta R.M., Daane A.H.// Trans, ASM 1962 V. 55 P 483-491 3 Jayaraman A., Sherwood R.C., Williams H.J., Corenzwit E. // Phys. Rev 1966 V 148. P. 502 4. Григорович В.К., Григорович К.В. // Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов Челябинск, октябрь 1990. Т. 2, ч. 2, с. 250-252. В. К Григорович Nd-U. НЕОДИМ-УРАН Диаграмма состояния Nd-U исследовалась неоднократно (Э, 1Щ; предположительная диаграмма состояния этой системы, представленная на рис. 306, предложена в работе [1] на основе обобщения литературных данных. Систему характеризует несмешиваемость в жидком состоянии. Вырожденная эвтектика Ж » (pNd) + (yU) кристаллизуется при концентрации -99 % (ат.) Nd и температуре -970 °С. Монотектическая реакция Ж2 « (yU) + Ж, имеет место при температуре 1100 °С и концентрации более 99 ат. % U. В системе существуют три эвтектоидных превращения: (pNd) - (aNd) + (yU), (yU) - (pU) + (aNd) и (pU) - (aU) + + (aNd).
Nd-U, Nd-V 611 t,'C 1200 ton* 1000 863 800 U, % (по массе) 0 12 3 4- 38 99 100 600 Ж J- / 1 I rM/fd t-(CtAHt) \ ? ) 1 1 +жг \ \ (га JZZI V 1135Г TT6' 668* 0 I I 3 Ц- 31 98 99 WO Nd !/•/»( am.) U Рис. 306. Nd-U Согласно работе |Э], растворимость U в жидком Nd составляет 0,8 % (ат.) при 1050 °С и 1,08 % (ат.) при 1250 °С; растворимость Nd в жидком U составляет 0,23 % (ат.) при 1150 °С и 0,31 % (ат.) при 1250 "С. Литература 1 Parnell D.G., Brett N.H., Haines H.R., Potter P.E. IIJ. Less-Common Met. 1986. V. 118 N 1 P 141-152 Е.И. Гладышевский, О. И. Бодак, B.fC Печарский Nd-V. НЕОДИМ-ВАНАДИЙ Растворимость V в жидком Nd составляет около 14 % (ат.) при температуре -2200 °С. Взаимное влияние V и Nd на их температуры плавления незначительно. Растворимость Nd в твердом V очень маленькая [Э]. На рис. 307 представлена рассчитанная в приближении регулярных и субрегулярных растворов [1] диаграмма состояния системы Nd-V; монотектоидная реакция имеет место при 1900 °С; при температу- температурах выше 1900 °С существует широкая область несмешиваемости.
612 Nd-V, Nd-W ¦6,"С 2000 t500 1021' fOOO 363 V, % (no массе) tO 20 30 4050 70 tOO 500 J / / [ у \ 1 - (fiHUl -1 d) 1 19 'Oft 1 00* I ?(ft 1 Щ 1 11 »4 \\ tfftoA О tO 20 30 W 50 60 70 80 90 WO Atd V,c/ofam.) V Рис. 307. Nd-V Эвтектическое равновесие Ж « (PNd) + (V) предположительно существует при 1018 °С, а эвтектоидное равновесие (PNd) «* (aNd) + (V) - при 863 °С Литература 1 Smith J.F., Lee K.J., Martin D.M. // Calphad, 1988 V 12 N 1 P 89-96 С П Алисова Nd-W. НЕОДИМ-ВОЛЬФРАМ Диаграмма состояния Nd-W не построена Растворимость W чистотой 99,9 % (по массе) в жидком Nd приведена ниже [1]. Температура, °С Растворимость W%(aT) 1670 1826 1888 2027 2142 0,048 0 064 0,118 0,118 0,254 Растворимость W в жидком Nd описывается уравнением
Nd-W, Nd-Y 613 lgxw = - 6,750-10-3/Г+ 0,10, где xw - атомная доля W в Nd, T- температура, К. При температуре плавления Nd, равной 1016 "С, она составляет 5,9-10~4 % (ат). Литература 1 DennisonD.H.,TscheHerM.J.,Gschneidner,Jr.,K.A.//J Less-Common Met 1966 V 11 N6 Р 423-435 КБ Поварова Nd-Y. НЕОДИМ-ИТТРИЙ CncTeMaNd-Y изучалась неоднократно \Э, Ш] Обобщенный вариант диаграммы состояния Nd-Y представлен на рис. 308 согласно [М] и основан на данных работы [1] Сплавы плавили в дуговой печи из высокочистых металлов, исследовали методами дифференциального, термического, металлографического и рентгеновского анализов и определения точек плавления Высокотемпературные модификации Nd t.'C ttoo 1О0О 600 zoo У, % (no массе) го fo 60 во too 1021" 863' (a Nd) / / f 1 | 630» T\y 1 \ 1 \ a\ 01 1 1 ж ?"*- \ \ \ 1 1 1 1 % fa 1 ~Y) tSZ2" /478° О tO ZO 30 SO 60 70 80 90 WO Y,%fam) Y Рис. 308. Nd-Y
614 Nd-Y, Nd-Yb и Y образуют непрерывный ряд твердых растворов (pNd, pY) Низкотем- Низкотемпературные модификации Nd и Y также образуют непрерывный ряд твердых растворов (ocNd, ocY), но не во всем температурном интервале. При температуре 630 °С конгруэнтно образуется фаза б, имеющая область гомогенности при концентрациях 31-39 % (ат) Y. Максимальная растворимость Y в (Nd) при 20 °С составляет 27 % (ат.); a Nd в (Y) - 56 % (ат.) [Ш]. Фаза б имеет ромбоэдрическую структуру типа ccSm, символ Пирсона hR3, пр. rp. R Ът, параметры решетки а = 0,3657 нм, с - 2,6377 нм для 33 % (ат.) Y; а = 0,3658 нм, с = 2,6376 нм для 42,3 % (ат.) Y [Ш]. Литература I Beaudry B.J., Michel V., Daane A.H., Spedding F.H. // Rare Earth Research III 1964 New York Gordon and Breach So Publ, Inc , P 247-260 E И Гладышевский, О И Бодак, В К Печарский Nd-Yb. НЕОДИМ-ИТТЕРБИЙ На рис. 309 представлена диаграмма состояния Nd-Yb [I, M]. Сплавы выплавляли из компактных Yb и Nd в дуговой печи в среде очищенного Аг, исследовали методами дифференциального термического, микрос- микроструктурного и рентгеновского анализов. Диаграмма состояния системы Yb-Nd представляет собой диаграмму монотектического типа, которая не является характерной для взаимодействия редкоземельных металлов; взаимная растворимость Nd и Yb достаточно низкая как в твердом, так и в жидком состояниях. Установлено четыре инвариантных превращения [1]: ,р) Ж2 при 985 °С A005 ° (PNd) - (aNd) + Ж2 при 840 °С (855 °С [М]); Ж2 - (aNd) + (pYb) при 810 °С (810 °С [М]); (PYb) * (aNd) + (aYb) при 665 °С G80 °С [М]) Различия температур инвариантных превращений обусловлены, по- видимому , различием температур плавления и температур полиморфных
Nd-Yb. Nd-Zn 615 Yb, % (no массе) tOO WOO П00 1Z00 fOZf WOO 863' 800 600 t,'C 1021' -1000 -900 86Г -am mj J . I 840" s to ts Yb, %lamj (a.Nd) t,'C 810 800- 760 I 8W°\ 810' (АГ6)- 78O' (d-Yb) i i С I —1 8Я' 79S° 8$ 30 95 /00 Yb,%(am.) \ 985° 840° 780C f/3Yb) (cLYb) 819° 79f° о w го зо 40 so во 70 so so too Nd Yb, % (am.) Y6 Рис. 309. Nd-Yb превращений Yb, Nd, принятых в этих двух работах: 680,820 °С для Yb, 850, 1000°СдляШ[1]и795, 819°СдляУЬ, 863, 1021 °СдляШ[М]. Литература 1 Свечников В.Н., Кобзенко Г.Ф., Мартынчук Э.Л. // Металлофизика 1975 Вып 59 С 71-76 Е И ГлаОышевский, О И Бодак, В К Печарский Nd-Zn. НЕОДИМ-ЦИНК Структура и состав соединений системы Nd-Zn исследовались многократно [Э, Ш] Диаграмма состояния (рис. 310) представлена согласно работе [М]
616 Nd-Zn > (no массе) 40 60 80 tOO 0 10 10 30 40 SO 60 70 80 90 100 NU Zn,V.(am.) Zn Рис. 310. Nd-Zn В системе обнаружено восемь соединений. NdZn, NdZn2 и Nd2ZnJ7 плавятся конгруэнтно соответственно при 923, 926 и 981 °С. Четыре соединения образуются перитектически: Ж + Nd,3Zn58 - Nd3Zn,, при 870 "С; Ж + Nd3Zn22 - Nd13Zn58 при 902 "С; Ж + Ш2гп17»Шзгп22 при 950 °С; Ж + Nd2Zn17»NdZn11 при 780 "С. Одно соединение образуется перитектоидно: NdZn2 + Nd3Zn,, « NdZn3 при 849 "С.
Nd-Zn 6I7 in претерпевает полиморфное превращение при температурах о^ 700 до =615 °С в зависимости от состава. Обнаружены четыре эвтектические реакции: Ж « (pNd) + NdZn при 630 °С и 23,1 % (ат.) Zn; Ж « NdZn + NdZn2 при 868 °С и 57,5 % (ат.) Zn; Ж « NdZn, + Nd3Zn,, при 854 °С и 73,7 % (ат.) Zn и вырожденная на стороне Zn при 99,9 % (ат.) Zn. (PNd) эвтектоидно распадается при 622 °С и 10 % (ат.) Zn на (ocNd) и NdZn. Максимальная растворимость Zn в (PNd) составляет 11 % (ат.) прц 630 °С; а в (ocNd) -2 % (ат.) при эвтектоидной температуре F22 °С). Кристаллическая структура Nd-Zn соединений представлена ^ табл. 247 [1.V-C]. Таблица 247. Кристаллическая структура соединений системы Nd-Zn Соединение NdZn NdZn2 NdZn3 NdjZn,, Nd,3Zn58 Nd3Zn,7 Nd2Znl7 NdZn,, Прототип CsCI KHg2 YZn3 La3Aln Gd,3Zn58 Ce3Zn22 Th2Zn17 или Th2Ni17 BaCd,, Символ Пирсона, пр.гр. cP2, Pmim - Imma oPib, Pnma o/28, Immm API 42, РЬътс ttlamd hR\9, Rim AP38, РЬъ1ттс /4,W Параметры решетки, нм a 0,3667 0,4597 0,6717 0,4485 1,453 0,8886 0,9052 0,9024- 0,9038 1,0635 b 0,7408 0,4544 1,3318 _ - - _ — с 0,7555 1,0284 0,8855 1,409 2,1251 1,3236 0,8861- 0,8842 0,6839
618 Nd-Zn. Nd-Zr, Ni -О Литература 1 Гладышевский Е.И., Бодак О.И. // Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов Львов- Виша школа 1982 255 с Е И Глабьшевский, О И Бодак, В К Печарский Nd-Zr. НЕОДИМ-ЦИРКОНИЙ Диаграмма состояния Nd-Zr не построена. Согласно работе [1] добавки Nd незначительно повышают температуру а»р превращения Zr: до 865 °С при растворении 0,5 % (ат.) Nd в (ocZr). Эти данные получены методами измерения термического расширения и электросоп- электросопротивления сплавов, приготовленных плавлением в дуговой печи. Исходя из пределов растворимости Nd в (pZr) и (ocZr) при температуре нонвари- антного превращения (растворимость Nd в (pZr) составляет -0,89 % (ат.), а в (otZr) —0,57 % (ат.), приведенных в работе Р]), можно сделать заключение скорее об эвтектоидном, чем о перитектоидном характере превращения в богатых Zr сплавах. Данные рентгеновского анализа показывают, что отношение параметров с/а гексагональной решетки (ocZr) увеличивается при растворении Nd; растворимость Nd в (aZr) при 800 "С составляет более 0,33 % (ат.) [Ш]. Литература 1 Laniello L., Burr A. // J Appl Phys 1962 V 33, N 9 Р 2689-2690 Л А Третъяченко Ni-O. НИКЕЛЬ-КИСЛОРОД Диаграмма состояния Ni-О в интервале концентраций 0-60 % (ат.) О (рис 311) построена в работе [1] на основании экспериментальных данных работы [X] и термодинамических расчетов. Состав эвтектической точки определен путем экстраполяции кривой растворимости кислорода в жидком Ni и равен =0,9 % (ат.) О при 1440 °С @,87 % (ат.) О при 1438 "С [X]). Не подтверждено сообщение о разрыве растворимости в жидком состоянии, так что линия ликвидуса должна плавно продолжаться до точки плавления NiO B9,42 % (по массе) О) при =2000 °С A957 °С [1] или 1984 °С [X]) В работе [Э] сообщено, что область гомогенности NiO простирается от NiOj 002 до NiO| 32 Две изобары, изображенные на
Ni-O 619 i,'C 1900 /500 11ПЛ 7 |1 5 Ж tff_p(Jk> P@2h- ff, % (no массе) tO IS 20 i ж+р 1W0" fNil-f-1 3 1 я - 25 1 57' NiO ю го зо «о 0, % (am. I so Рис. 311. Ni-O рис. 169, означают, что при низком давлении и повышенных температу- температурах происходит диссоциация NiO. Растворимость О в жидком Ni, определенная химическим анализом, составляет в % (ат.): 5,8 при 1652 "С, 5,4 при 1613 "С; 3,68 при 1590 °С; 2,49 при 1553 °С; 1,51 при 1504 °С; 1,65 при 1494 °С и 1,35 при 1465 °С [Ш]. Эти данные более предпочтительны, чем данные, приведенные в работе [X]. Растворимость О в твердом Ni увеличивается с понижением температуры и равна 0,044 % (ат.) при 1200 °С; 0,051 % (ат.) при 1000 °С; 0,070 % (ат.) при 800 °С и 0,073 % (ат.) при 600 °С [X]. NiO при температурах выше 200 "С имеет кубическую решетку типа NaCl (символ Пирсона cF8, пр rp. Fm3m),a = 0,4172 нм, а при 18 °С- ромбоэдрическую, а - 0,29518 нм, а = 60,7° \Э]. Соединения Ni2O3 и Ni2O имеют кубическую решетку с параметрами а = 0,4186 нм и а = 0,4620 нм соответственно [Э] В работе Р] сообщено о шпинеле с избытком металла состава Ni2g032. Литература 1 Neumann J.P., Zhog Т., Chang Y.A. // Bull Alloy Phase Diagrams 1984 V 5 N 2 P 141-144 В Н Кузнецов
620 Ni-Os. Ni-P Ni-Os. НИКЕЛЬ-ОСМИЙ Взаимную растворимость Ni и Os в отожженных при 1200 °С сплавах и охлажденных с печью изучали методами микроструктурного, рентгеновского анализов, магнитных исследований и измерения твердости. Растворимость Os в (Ni) составляет -5 % (ат.), Ni в (Os) - -38 % (ат.). Параметр решетки (Ni) при растворении Os до 3,47 % (ат.) возрастает \Ш\; параметр решетки твердого раствора на основе Os при растворении Ni не меняется [X]. СП. Алисова Ni-P. НИКЕЛЬ-ФОСФОР Диаграмма состояния Ni-P, приведенная в работе [X], в области концентраций 0-36 % (ат.) Р построена по данным термического и микроскопического анализов. В этой части системы обнаружено три соединения: Ni3P, Ni5P2, претерпевающее полиморфное превращение, и Ni2P. Предполагается, что высокотемпературная модификация Ni5P2 (ВТ) имеет некоторую область гомогенности, распространяющуюся в сторону Р. В других исследованиях, сведения о которых также приведены в работе [X], сообщается о наличии соединений Ni6P5, NiP, NiP2, NiP3, t«c woo /300 /200 two /000 goo 800 700 10 P, a/o (no массе) го зо SO 60 \ \ \ \ \ w Л /9 -1/ & A 4 - 1 75' h 1110' j\ i\ Г i 1 с ""У ) ! Г"" 1 1 7ZZ. i f 1 1 О Mi 10 20 30 10 50 P,"U(am.) 60 70 80 Рис. 312. Ni-P
Ni-P 621 Ni4P, Ni3P2> Ni2P3, NiP4 и предположено с большой степенью вероятнос- вероятности, что фаза Ni5P2 в действительности имеет формулу Ni7P3. Возможно, что Ni5P2 и Ni7P3 - это граничные составы области гомогенности одной фазы, так как рентгенограммы, снятые с порошков этих соединений, близки. Высказано сомнение относительно полиморфизмаNi5P2. В более поздних работах [Э, Ш] приведены соединения Nil2P5 и NiP_08. Фаза NiP_0 g согласно работе [Ш] эквивалентна Ni6P5. Обобщенная диаграмма состояния NiP представлена в справочнике [М] и приведена на рис. 312. Согласно этой диаграмме соединение Ni JР5 образуется по перитектичес- кой реакции Ж + №5Р2(ВТ)-№12Р5 при -1150 -С. Способ образования соединений NiP, NiP2, NiP3, существующих в системе согласно работе [X], не установлен. Соединение Ni5P4 (или -Ni6P5 [К], вероятно, образуется по перитектической реакции Ж + NiP « Ni5P4 при -850 °С. На диаграмму нанесено соединениеNi_, 22 P, образующееся перитектоидно при температуре 825 °С и распадающееся эвтектоидно при -770 "С. Предложено существование эвтектики Ж « Ni2P + Ni5P4 при -830 "С. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 248 [Х,Э,Ш]. Таблица 248 Кристаллическая структура соединений системы Ni-P Соединение NijP Ni2P N>12P5 N.5P2 NiP NiP2' NiP3" Прототип Ni3P Fe2P Ni,2P5 Ni5As2 NiP PdP2 - *J3= 126,22" Кубическая сингония. Символ Пирсона, пр.гр 1/32, /4 hP9, P62m (/34, Mm Л?42, Р6гст оР16, Pbca тСП, CVc Параметры решетки, им а 0,8934 0,8954 0,5862 0,5859 0,8646 1,3220 0,605 0,63659 0,7819 6 - - - - 0,488 0,56152 - с 0,4398 0,4386 0,3372 0,3382 0,5070 2,4632 0,689 0,60715 - Источник IX] [Ш] [X] [Э] Р] [Ш] [Ш] [Э] [Э]
622 Nt-P, Ni-Pb В работе [Э] отмечается, что соединение Ni2P имеет значительную область гомогенности и его элементарная ячейка сжимается с увеличени- увеличением содержания Р. Различный тип решетки для соединений Nii2P5 и Ni5P2 свидетельствует о том, что предположение о их принадлежности к одной фазе с областью гомогенности, включающей оба состава, несостоятельно. Имеется, однако, предположение, что Ni12P5 и Ni7P3 относятся к одной фазе. Л.Л. Рохлин Ni-Pb. НИКЕЛЬ-СВИНЕЦ Диаграмма состояния Ni-Pb характеризуется отсутствием промежу- промежуточных фаз и наличием области несмешиваемости в жидком состоянии РЬ, % (по массе) О 20 W5D ВО 70 10 то t превращение , 361 t——i г 1 zoo О 10 10 30 40 SO SO ?0 tO SO 100 Ni Pb,Vo(am) Pb Рис. 313. Ni-Pb
Ni-Pb, Ni-Pd 623 1340 50 1250 30 1200 25 1000 13 800 8,2 600 2,1 400 0,7 324 0,46 [X, Э, 1, 2]. Диаграмма состояния представлена на рис. 313 согласно [2]. Авторы работы [2] провели тщательное исследование границ области несмешиваемости и растворимости Ni в РЬ при 450 "Си более высоких температурах. Полученные данные находятся в хорошем соответствии с данными работы [3]. При монотектической температуре A340 "С [X, Э]) область несмешиваемости распространяется от 13,8 % (ат.) РЬ [2] (-12,7 % (ат.) [X] или 11,5 % (ат.) [3]) до 50 % (ат.) РЬ [2] E0,3 % (ат.) |Э], 79 % (ат.) [X] или 57 % (ат.) [3]). Критическая точка имеет координаты: 1415 °С [2] (или -1550 "С [Э]) и -25 % (ат.) РЬ [Э, 1]. Растворимость РЬ в твердом Ni при температуре 1340 °С составляет -1,2 % (ат.) по данным работ [X, Э]. Растворимость Ni в жидком РЬ по данным работы [2] приведена ниже: Температура, "С Растворимость Ni, % (ат.) Данные о растворимости Ni в жидком РЬ по данным работ [X] приведены ниже: Температура, °С . ... 727 635 540 500 450 370 Растворимость Ni, % (ат.) . 4,85 2,94 1,62 1,35 0,92 0,53 Температура инвариантного превращения на стороне РЬ, равная 324 °С [2, Э], указывает на то, что оно эвтектическое. Содержание Ni в эвтектике согласно [X] равно 0,38 % (ат.) или 0,46 % (ат.) [Э]. Однако в некоторых ранних работах температура этого превращения указана более высокой C29 °С), чем температура плавления РЬ C27 °С), что дает основание считать это превращение перитектическим [X]. Растворимость Ni в твердом РЬ определена равной 0,68 % (ат.) при 327 °С и 0,08 % (ат.) при комнатной температуре (X]. Зависимость растворимости Ni в твердом РЬ от температуры показана на вставке (см. рис. 313). Литература 1 Miller K.O., Elliott J.F. // Trans AIME. 1960 V. 218 N5 900-910. 2 Рыбалкин Е.М., Бурылев Б.П. // Термодинамические свойства расплавов Новокузнецк 1969 С 225-232 3 Nash P.//Bull Alloy Phase Diagrams 1987 V 8. N 3 P. 264-266, 301-302 Л.Л Рохлин Ni-Pd. НИКЕЛЬ-ПАЛЛАДИЙ Диаграмма состояния Ni-Pd рассмотрена в справочниках [X, Э, Ш]. На рис. 314 представлена диаграмма состояния по данным работы [1],
624 Ni-Pd, Ni-Po Pd, o/o(no массе) anO Ю 2030 W SO SO 70 60 SO WO i.'C two 1200 woo 200 -200 1 I о 1 1 In ж '237 i,Pd tee i ) ¦——_ 1 ^- , ——— It rsssc О ТО 20 JO *0 50 60 70 80 90 WO Ni Pd,e/o(am.) Pel Рис. 314. Ni-Pd построенная на основе обобщения литературных данных по фазовым равновесиям в системе. Ni и Pd образуют непрерывный ряд твердых растворов. Координаты точки минимума по данным работ [X] и [1] хорошо согласуются: 45 % (ат.) Pd, 1237 "С Щ, 45,4 % (ат.) Pd, 1237 °С Литература 1 Nash A., Nash P.//Bull Alloy Phase Diagrams. 1984 V. 5 N 5 P 446-450 Г К Алексеенко Ni-Po. НИКЕЛЬ-ПОЛОНИЙ В системы Ni-Po установлено образование твердых растворов между соединениями NiPo и NiPo2 с постепенным переходом гексагональной кристаллической решетки от типа NiAs до типа Cd(OHJ- Параметры кристаллической решетки при этом изменяются от а - 0,395 нм, с = = 0,568 нм до а = 0,398 нм, с = 0,571 нм [Э]. Л Л Рохлин
Ni-Pr 625 Ni-Pr. НИКЕЛЬ-ПРАЗЕОДИМ Диаграмма состояния Ni-Pr (рис. 315) построена в работе [1] по результатам термического и рентгеноструктурного анализов. Авторы использовали Рг чистотой 98-99 % (по массе). В системе обнаружено шесть соединений, три из которых - Ni5Pr, NiPr и NiPr3, плавятся конгруэнтно соответственно при 1365, 730 и 530 "С Остальные образуются в результате перитектических реакций: Ж + Ni5Pr и. Ni7Pr2 при 1100 °С; " №3Ргпри970°С; "U Ni2Pr при 880 "С. Ж + Ni7Pr2 ж + : В системе существует четыре эвтектических равновесия: Ж -н. (NO Ж NiP - (Ni) + Ni5Pr при 1270 °С и 10 % (ат.) Рг; Ж ~ Ni2Pr + NiPr при 705 "С и 47 % (ат.) Рг; Рг, % (по массе) О 10 *О 60 80 400 о to to зо ьо so ее 70 во so too Ni Pr,V.(am) Pr Рис. 315. Ni-Pr
626 Ni-Pr Ж * NiPr + NiPrj при 500 °C и 70 % (ат.) Рг; Ж - (aPr) + NiPr3 при 480 °C и 85 % (ат.) Рг. Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии практически отсутствует. Кристаллохимические характеристики соединений системы Ni-Pr собраны в табл. 249 по данным работ [2, V-C]. В таблицу включено также соединение Ni3Pr7, не обнаруженное при исследовании диаграммы состояния. Соединение Ni7Pr2 возможно имеет полиморфное превраще- превращение. Таблица 249 Кристаллическая структура соединений системы Ni-Pr Соединение NiPr3 N.3Pr7 NiPr Ni2Pr N!3Pr N,7P.2 Ni5Pr Прототип CFe3 Fe3Th7 CrB Cu2Mg Ni3Pu N<7Ce2 Co7Er2 Cu5Cd Символ Пирсона, пргр oP\6, Pnma hP20, РЬътс oCS, Cmcm c/=24, Fdlm R3m hP36, Pbylmmc ЛЯ18, Rim hP6, Pdlmmm Параметры решетки (им) a 0,707 0,9904 0,3816 0,7285 0,503 0,5015 0,5015 0,4964 Ь 0,996 1,0503 - - - - - с 0,649 0,6322 0,4354 - 2,501 2,444 3,664 0,3975 Литература 1 Гшиейднер К.А. // Сплавы редкоземельных металлов Пер с англ / Под ред ЕМ Савицкого М Мир, 1965 427с 2 Гладышевский Е.И., Бодак О.И. // Кристаллохимия иитерметаллических соединений редкоземельных металлов Львов Виша школа, 1982 255 с k И ГчаОышексши, О И Бодак, В К Печарсмш
Nt-Pi, N\-Pu 627 Ni-Pt. НИКЕЛЬ-ПЛАТИНА Диаграмма состояния Ni-Pt, представленная на рис. 316, построена по данным термического, микроструктурного и рентгеновского анализов [X]. При высоких температурах Ni и Pt образуют непрерывный cr 16OO two ггоо воо soo wo zoo 9 го i > 46 i ^6f Mae» пребр 7 ащень i 1 60 ' 1 ж о i li % (no массе/ во г. 1 i \' 1 1 \ 90 i \ \ /! О 10 ZO 3O 10 SO 60 70 SO SO ГОО Ш Pt,°/o(am) Pt Рис. 316. Ni-Pt ряд твердых растворов. Установлено наличие двух соединений Ni3Pt и NiPt, образующихся конгруэнтно из твердого раствора (Ni, Pt) при -580 и -645 "С соответственно. Фаза Ni3Pt имеет структуру типа Си3А1, фаза NiPt - решетку тетрагональной сингонии типа CuAu (символ Пирсона tPA, пр.гр. - Р41ттт) с параметрами а = 3823 нм, с = 0,3589 нм, с/а = 0,939 для сплава стехиометрического состава Г К Алексеенко Ni-Pu. НИКЕЛЬ-ПЛУТОНИЙ Диаграмма состояния Ni-Pu приведена в справочниках [X, Э]. В работе [1] проведен расчет кривых солидуса и ликвидуса для (еРи) .Диаграмма состояния Ni-Pu, показанная на рис 317, построена в работе
628 Ni-Pu t,"C 1*00 1200 1000 600 Hi, % (no массе) 10 20 30 tO 50 60 TO B090100 ¦ptt) A U-QPu) F*-(PPu) \*~(aPu) 1 ж 465" i ms° 110° m° 1ZS' < / »5 i i 75 IP I Z60 a { i : •я 92 A ss,z\ 200 0 10 20 30 40 50 60 10 80 90 Ю0 Pu Ni,%(am.) Ni Рис. 317. Ni-Pu [2] на основании обобщения литературных данных по фазовым равновесиям системы. В системе обнаружено шесть соединений, пять из которых (PuNi, PuNi2, PuNi3, PuNi4, Pu2Ni17) образуются по перигекти- ческим реакциям при температурах 800, 1210, 1230, 1260 и 1235 °С соответственно, соединение PuNi5 плавится конгруэнтно при 1300 "С. Максимальная растворимость Ри в (Ni) составляет 1,8 % (ат.) при температуре 1210 "С; максимальная растворимость Ni в (еРи) при 465 °С равна 4,3 % (ат.). Сведения о кристаллической структуре соединений приведены в табл. 250 [2]. Таблица 250 Кристаллическая структура соединений системы Ni-Pu Соединение PuNi Прототип СгВ Символ Пирсона, пр.гр. оС8, Стст Параметры решетки, нм и 0,363 ъ 1,024 с 0,420
Nt-Pu. Ni-Re 629 Соединение PuNi2 PuNi/ PuNi4" PuNi5 Pu2Ni17 Прототип MgCu2 NbBe3 Ni4Pu4 CaCu5 Th2Ni17 Символ Пирсона, пр.гр cF24, Fdlm hR\2, «3m жСЗО, CVm hPb, РЫттт hPlZ, РЬъ1ттс *a= 33,73°. "p= 100° ** Для сплавов, богатых Pu. ****Для сплавов, богатых Ni. Параметры решетки a 0,7141 0,8615 0,487 0,4872"* 0,486"" 0,829 Ь - - 0,846 - - , нм с - - 0,1027 0,398"* 0,3982"" 0,801 Литература 1. Womiakova В., Kuchar L. // Sb Ved. Pr Vys Sc. Ban Ost. / Rada Hutn. 1978. V. 24. N 2. P. 67-80. 2. Peterson D.E. // Bull. Alloy Phase Diagrams 1988. V. 9. N 4. P. 483-486, 537-538. Г К. Алексеенко Ni-Re. НИКЕЛЬ-РЕНИЙ Диаграмма состояния Ni-Re построена в работе [1] и представлена на рис. 318. Сплавы системы выплавляли в дуговой вакуумной печи с многократным переплавом. Для сплавов с содержанием Re < 70 % (по массе) использовали Ni и лигатуру с 50 % (по массе) Re. Сплавы, богатые Re, перед плавкой брикетировали из порошков и спекали при 1400 "С. Чистота исходных металлов 99,98 % (по массе). Исследование выполнено [1] методами определения температуры плавления, микроструктурного и рентгеновского анализа, измерением твердости, микротвердости и некоторых свойств сплавов литых и отожженных при 1200,1000 и 800 °С с выдержкой 100, 500 и 750 ч соответственно. Перед отжигами сплавы деформировали методом ковки без предварительного нагрева.
630 Ni-Re Re.7. (am.) 26 W SO 80100 trc 3000 2600 zzoo 1800 1*00 1000 600 I Рис. 318. Ni-Re > (M) 4 / / и / MO. * П5 1 • 7 10 10 30 4-0 50 SO 10 90 3 Hi /te,% (no массе) 1 f 'Re) Диаграмма состояния Ni-Re относится к перитектическому типу. Соединений не обнаружено. Перитектическая реакция протекает при температуре 1620 °С (см. рис. 318). Область твердых растворов Re в Ni простирается до 17,4 % (ат.) Re (или 40 % (по массе) Re) при температуре, близкой к перитектической реакции, и сужается с понижением температуры до 12,2 % (ат.) при 800 "С. Параметр решетки (Ni) увеличивается от а = 0,3524 нм для Ni до а = 0,3576 нм для сплава с 14,12 % (ат.) Re. Максимальная растворимость Ni в (Re) составляет -14,3 % (ат.) и почти не меняется с температурой. Параметры решетки (PRe) изменяются ота = 0,2761 нм,с = 0,4456 нм для Re до а - 0,2758 нм, с - 0,4451 нм для сплава с 90,47 % (ат.) Re. Двухфаз- Двухфазная область представляет собой смесь двух твердых растворов (aNi) + + Диаграмма состояния, приведенная в работе [2], полностью соотве- соответствует построенной [1, 3, 4]. Литература 1. Савицкий Е.М., Тылкмиа М.А., АрскаяЕ.П.//Изв Вузов. Цветная металлургия. 1970 N 4. С. 113-116. 2. Nash A., Nash P.//Bull Alloy Phase Diagrams. 1985. V 6 N 4. P. 348-350. 3. Савицкий Е.М., Тылкина М.А., Арская Е.П. // Сплавы цветных металлов: Сб статей М : Наука 1972. С. 220-229
Ni-Re, Ni-Rh 631 4. Савицкий Е.М., Тылкииа M.A., Левин A.M. Сплавы рения в электронике. М.: Энергия, 1980.216 с. М А. Тылкина Ni-Rh. НИКЕЛЬ-РОДИЙ Взаимодействие Ni с Rh характеризуется образованием непрерыв- непрерывного ряда твердых растворов [Ш]. В работе [1] исследовали диаграмму плавкости, а в работе [2] рассчитали кривую начала расслоения непрерывного ряда твердых растворов. На рис. 319 представлена t°c WOO ff'OO rooo 600 zoo -200 tO ZO 30 /fh, % (no массе) SO 60 70 80 SO /OO 1 №5 1 i о fc= .-- 1 = I I m Ш, 1 Rh) i - — r—' . О tO ZO 30 <Ю 50 60 70 во 90 fOD Ni Rh,"/<,(a/Tr.) Rh Рис. 319. Ni-Rh диаграмма состояния системы Ni-Rh по данным работы [3], построенная на основе обобщения литературных данных по фазовым равновесиям в системе. Положение бинодальной кривой расслоения твердого раствора точно не установлено. Литература 1. Корнилов И.И.,МясниковаК.П. //Изв. АН СССР. Металлы 1965. N 2 С 175-179. 2 Pratt J.N. // Proj Meet. Calphad VII. Stuttgart. 1978. Altendorf. P. 88-95. 3 Nash A., Nash P. // Bull Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 4. P. 403-405 Г К Алексеенко
632 Ni-Ru Ni-Ru. НИКЕЛЬ-РУТЕНИЙ Диаграмма состояния Ni-Ru принадлежит к перитектическому типу со значительной взаимной растворимостью компонентов и представ- представлена на рис. 320 по данным работы [1], в которой обобщены немногочис- немногочисленные, но достаточные для установления почти всех особенностей строения, литературные данные [2, 3]. Промежуточных фаз в системе не образуется. Перитектическая реакция Ж + (Ru) *» (Ni) протекает при температуре 1550 "С; составы фаз - 27 % (ат.) Ru (Ж), 50 % (ат.) Ru (твердый раствор на основе (Ru)) и 34,5 % (ат.) Ru (твердый раствор на основе (Ni)) получены в работе [1] экстраполяцией фазовых границ и несколько отличаются от составов, приведенных в работах [2, 3]. По данным работы [2] солидус (Ru) имеет ретроградный характер (максимум растворимости, равный 53 % (ат.) Ru, соответствует температуре около 1600 °С), в работе [3] эти данные не подтверждены. Значения растворимости при температурах ниже солидуса хорошо согласуются между собой. Ки,'А(по массе) О 1020304090 tO 70 80 90 100 гооо $00 a w го зо ?>50 во п во so то Ni /fa, % (am) К и Рнс. 320. Ni-Ru
Ni-Ru, NiS 633 Параметры решеток твердых растворов практически линейно зависят от состава: для (Ni) а = 0,3624 при 30 % (ат.) Ru [1], для (Ru) a = - 0,2660 нм, с = 0,4241 нм при 76 % (ат.) Ru [3]. В работе [4] показано, что при сверхбыстрой закалке со скоростью -10 К/с расплава, содержащего 30-40 % (ат.) Ru, образуется метастабильная фаза с тетрагональной решеткой (а = 0,45106 нм, с = 0,36202 нм). Состав и структура фазы неизвестны. Литература 1 Nash P.//Bull Alloy Phase Diagrams. 1986 V 7 N2 P 130-133 2 RaubE., MenzelD.//Z Metallkunde 1961 В 52 N 12 S 831-833 3 Корнилов И.И., Мясннкова К.П. // Изв АН СССР Металлургия и горное дело 1964 N4 С 159-165 4 Варич Н.К., Петруиииа А.Н.//Изв АН СССР Металлы 1979 N2 С 112-114 В Н Кузнецов Ni-S. НИКЕЛЬ-СЕРА Диаграмма состояния Ni-S приведена на рис. 321 по данным работ РС,Э,Ш, 1-3]. В системе существует пять сульфидов: Ni3S2, Ni7S6, NiS, Ni3S4 и NiS2, из которых три - Ni3S2, Ni7S6 и NiS имеют полиморфные превращения. Высокотемпературная модификация pNi3S2 образуется по перитекти- ческой реакции: Ж + (pNiS) -* (pNi3S2) при 805 °С и переходит в низкотемпературную (aNi3S2) при 550 °С. Высокотемпературная модификация (pNiySg) образуется по перитекто- идной реакции: (pNi3S2) + (PNiS) -* (pNi7S6) при 573 °С, превращаясь в низкотемпературную (aNi7S6) при 399 °С. Сульфид NiS обладает областью гомогенности -4 % (ат.). Его Высокотемпературная модификация (PNiS) плавится конгруэнтно при 992 °С и претерпевает полиморфное превращение в интервале температур 379-280 °С в зависимости от состава, в частности, эвтектоидный распад с образованием низкотемпературной модификации (aNiS) и соединения Ni3S4 зафиксирован при 280 °С. Соединение NiS2 плавится конгруэнтно при 1010 °С и образует с соединением (PNiS) эвтектику при 982 "С и 54,8 % (ат.) S. Соединение Ni3S4 кристаллизуется по перитектоидной реакции (PNiS) + NiS2<- Ni3S4 при 303 °С. При температурах выше монотектики (998 °С) в сплавах, богатых S, сосуществуют две жидкости. Эвтектическое превращение Ж ~ (Ni) + + (PNi3S2) протекает при 637 "С и 33,4 % (ат) S.
634 Nt-S t,"C fitOO noo woo goo 600 «oo 200 10 S, % I no массе) 20 30 ^0 50 SO 70 80 90 100 \ s. 1 \ Г7' no' i) i \ V \ S2S' Л9* $ в i Л S9i / i ¦I 1 &Ы ^" VJ 1 JOi г» i ЯР i Г* 1 is)-* Mi US' 20 30 W SO 60 TO BO SO /00 S,'/o(am) S Рис. 321. Ni-S Кристаллическая структура соединений представлена в табл. 251. Таблица 251 Кристаллическая структура соединений системы Ni-S Соедине- Соединение PNi3S2'2> Прототип _ Символ Пирсона, пр.гр. — Параметры решетки, нм а 0,5746 с 0,7134 Источник [Ш] [Ш]
Ni-S, Ni-Sb 635 Соедине- Соединение ttNi7S6-!> PNiTS,'« ttNiS*'> PNiS N,3S4 NiS2 Прототип - - - NiAs Co,S8 FeS2 Символ Пирсона, пр.гр. - - - hP4, Pb^lmmc fF68, Fmim сРП, РЛ Параметры решетки, нм а - - 0,9616 0,3439-0,3424 0,34392 0,3438-0,3426 0,948 0,5676-0,5678 0,56893-0,56890 с - - 0,3152 0,5347-0,5326 0,53484 0,5348-0,5316 - - Источник [Ш] [Ш] [Ш] [X] Р] [Ш] [Ш] [X] [Э] ''Ромбоэдрическая сингония, указаны параметры решетки гексагональной ячейки. '^Тетрагональная сингония *3'Ромбическая сингония. * 4'Моноклинная или триклинная сингония. Литература 1 Соколова М.А. // Журнал неорганической химии 1956. Т. 1. N 6 С. 1440-1454. 2 Соколова М.А. //Доклады АН СССР. 1956. Т. 107. С. 286-289. 3 Kullerud С, Yund R.A. // J Petrology. 1962. V. 3 Р 126-175. Н.И. Никитина Ni-Sb. НИКЕЛЬ-СУРЬМА Диаграмма состояния Ni-Sb (рис. 322) построена на основании Проведенного обобщения данных, опубликованных в справочнике [X], И результатов экспериментальных исследований последних лет [1-3]. Диаграмма состояния Ni-Sb представляет собой систему со сложными фазовыми равновесиями в твердом состоянии. В системе Ni-Sb обнаружено шесть промежуточных фаз, из которых pNijSb и NiSb Плавятся конгруэнтно при температурах 1162 и 1153 "С соответственно. Соединение pNi3Sb существует в ограниченном температурном Интервале и при температуре - 530 "С эвтектоидно распадается на aNi3Sb
636 Ni-Sb St, У. fire пассе) Of I0I510Z630J3 MM 0*5/2 16 ZO Ml St. % (am ) too 200 0 /0 20 JO 4-0 SO SO JO 80 SO 100 Mi Sb, */• (am) St Рис. 322. Ni-Sb и Ni5Sb2 При температуре 900 °C область гомогенности соединения pNijSb максимальна и простирается от 26 до 29 % (ат.) Sb. Соединение NiSb обладает широкой областью гомогенности, простирающейся от 47,2 flo54,l%(aT.)Sb. Фаза типа марказита NiSb2 + x или Ni( _ vSb2 образуется непосре- непосредственно из расплава по перитектической реакции Ж + NiSb ** NiSb, + Л при 625 °С. Соединения ocNi3Sb, Ni5Sb2 образуются в твердом состоянии по перитектоидным реакциям при температурах 685 и -570 °С соответствен- соответственно Сверхструктурная <J)a3aNi15Sb образуется в результате упорядочения
Nt-Sb, Ni-Sc 637 твердого раствора на основе Ni при температуре -460 "С. Кристалличес- Кристаллическая структура промежуточных фаз в системе Ni-Sb приведена в табл. 252. Таблица 252 Кристаллическая структура соединений системы Ni-Sb Соедине- Соединение Ni^Sb*) ccNijSb №sSb2"> NiSb NiSb2+4 Прото- Прототип - CujTi - NiAs FeS2 Символ Пирсона, пргр - <>Р%, Рттп - Л/Ч, РЬ/ттс оРЬ, Рппт Параметры решетки, нм а 0,7076-0,7135 0,5317 1,14566 0,39325 0,5180 ''Кубическая сингония * 'Моноклинная сингония, р = 90,486° Ъ - 0,4227 0,5432 - 0,6314 с - 0,4519 0,6134 0,51351 0,3838 Источник [X] [3] [1] [2] [X] В системе Ni-Sb наблюдаются три эвтектических равновесия- Ж •* (Ni) + pNi3Sb при 1100 "С и 21,5 % (ат.) Sb, Ж - pNi3Sb + NiSb при 1070 °С и 37 % (ат.) Sb, Ж и. NiSb2 + х + (Sb) при 616 °С и 97 % (ат.) Sb. Растворимость Sb в (Ni) при эвтектической температуре составляет 8,4 % (ат) и практически не изменяется с понижением температуры. Литература 1 HeinrichS., Rexet H.U., Schubert К.// J Less-Common Met 1978 V 60 N 1 P 65-74 2 Chen Tu., Miklcelsen J.C., Charlan G.B. // J Cryst Growth 1978 V 43 N 1 P 5-12 3 Bakkouri M., Dirand M. // J Less-Common Met 1986 V 124 N 1 P 1-10 НИ Никитина Ni-Sc. НИКЕЛЬ-СКАНДИЙ Обобщенная диаграмма состояния Ni-Sc представлена на рис 323 по данным работ [1, 2] Исследование проводилось методами дифференци-
638 Ni-Sc Sc, % (па массе) О 10 20 30 М SO 60 70 00 90 /00 — 1337° t,°c 1400 1200 1000 600 600 400 200 О ГО 20 30 40 SO 60 70 60 90 100 Ni Sc,%{a/n.) Sc Рис. 323. Ni-Sc \ riiW <il К Nj ' 1 290' 1310 ^? j i ' >, 39,8 7 270° > 1 /Я 1 f , 1OO0" 63 - г* / I— f • ального термического, рентгеновского, микроструктурного, иикрорен- тгеноспектрального анализов и измерения твердости. В системе установлено образование пяти промежуточных фаз, из которых Ni7Sc2, Ni2Sc, NiSc и NiSc2 плавятся конгруэнтно при 1290,1310, 1270 и 1000 °С соответственно. Соединение Ni5Sc образуется по перитектической реакции при температуре 1180 °С [1] A170 °С [2]) Область гомогенности соединения Ni2Sc простирается от 31 до 35 % (ат) Sc при 800 "С. Соединение NiSc не имеет области гомогенности и его ордината расположена при 53 % (ат.) Sc, т е сдвинута от стехиометричес- кого соотношения 1:1 в сторону Sc. Соединение NiSc2 зафиксировано при 70,5 % (ат) Sc [2]. В системе наблюдаются пять эвтектических взаимодей- взаимодействий (табл. 253). Растворимость Ni в твердом Sc практически отсутствует [2] Растворимость Sc в (Ni) составляет -0,7 % (ат.) при 1130 °С, 0,4 % (ат) при 1000 "С, < 0,1 % (ат.) при 800 "С [1]. Кристаллические структуры соединений приведены в табл. 254
Ni-Sc 639 Таблица 253 Эвтектические реакции в системе Ni—Sc Реакция Ж~(М1) + М155с Ж-М175с2 + >1125с Ж-К123с + К15с Ж-М.Бс + М^ Ж - NiSc2 + (aSc) Содержание Sc в жидкой фазе, % (ат) 13,0 12,5 25 25 39,8 -63 -78 Температура, -с 1140 ИЗО 1270 1260 1110 1120 860 -870 Источник [2] [1] [1] [2] [2] [1] [2] [2] Таблица 254 Кристаллическая структура соединений системы Ni-Sc Соединение Ni5Sc Ni7Sc2 Ni2Sc NiSc NiSc2 Прототип CaCu5 Ce2Ni7 Ti2Ni CsCl MgCu2 Символ Пирсона, пргр hP6, P&lmmm ИР36, Pb^lmmc cF96, Fdlm cPl, РтЪт cF24, Fdlm Параметры решетки, нм a 4,74 4,690 C) 4,74 4,761 C) 0,6926 0,6866-0,6938 0,6870-0,6920 0,315 0,3171 1,229 1,2120A) с 3,76 3,887 E) 22,56 22,395E) — - - Источник [3] [4] [3] [4] Р] [2] [1] [Ш] [Ш] [Ш] [Ш] Литература 1 Масленков СБ., Браславская Г.С.//Изв АН СССР Металлы 1984 N1 С 203-206 2 Маркнв В.Я., Гавриленко И.С., Петьков В.В., Белявина Н.Н. // Металлофизика 1978 №7 С 39-45 3 GocbelJ.A., Rosen S.//J Less-Common Met 1982 V 85 N 2 P 285-306 4 Браслааская Г.С, Масленков СБ. // Изв АН СССР Металлы 1987 N 1 С 112-118 В П Полякова
640 Ni-Se Ni-Se. НИКЕЛЬ-СЕЛЕН Диаграмма состояния Ni-Se представлена на рис. 324 по данным работы [1]. Сплавы синтезировали в вакуумированных эвакуированных кварцевых ампулах и исследовали методами термического и рентгенов- рентгеновского анализов. Для приготовления сплавов использовали электролити- электролитический Ni с содержанием примесей < 0,3 % (по массе) и карбонильный Se высокой чистоты с содержанием примесей < 0,01 % (по массе). Со стороны Ni образуется эвтектика при 750 °С и 34 % (ат.) Se. В системе обнаружено пять соединений: Ni3Se2, Ni6Se5, Ni2iSe2o5 NiSe и NiSe2. Соединение Ni3Se2 образуется по перитектической реакции при 800 "С, Ni6Se5 и Ni2|Se20 образуются по перитектоидным реакциям соответственно при температурах 670 и 375 °С, Ni6Se5 существует в интервале температур 400-670 "С. Соединения Ni3Se2 и NiSe образуются в нескольких модификациях. Область гомогенности соединения NiSe, плавящегося конгруэнтно при 980 °С, составляет 50,5-56,5 % (ат.) Se (Э]. Кристаллические структуры соединений системы Ni-Se приведены в табл. 255. Se, °/o (no массе) 0 10 20 30 40 SO 60 70 80 90 too tzoo 800 too 0 10 Ni Рис. 324. Ni-Se 1Ч5& чч 1 \ > f \ i к / \s 6Z0°iii15et(eTf i 'вое' 670" \ VS"^ 1 980' ^^ •v| ^1 Л 1 1 t * I est 1° (Sej 6SS" JOT. —* 20 30 W SO 60 70 вО SO WO $e,'/o(am.) Se
Nt-Se, Ni-Si 641 Таблица 255 Кристаллическая структура соединений системы Ni-Se |Э| Соединение Ni3Se, (НТ) Ni.Se,™ Ni21Se20 NiSe ф) NiSe (P')** NiSe2 Прото- Прототип - - NiS NiAs - FeS2 Символ Пирсона, пргр Л32 - ЛД6, ЛЗт hP4, Pb-jmmc - сР\2, Pal 'Ромбоэдрическая сингония Моноклинная сингония Гексагональная сингония Параметры решетки, нм а 0,603 0,424 0,378A) 0,58834 0,36613 0,6196 0,59626 0,59604 Ь - - - 0,3633 - с 0,726 1,589A) - 0,33562 1,0464 - Примечание а = 90,64° - а= 116,52° - При 56,5 %(aT)Se, р = 90,78° При 66,39 %(aT)Se При 66,67 % (ат) Se Литература 1 Кузнецов Г.В., Алексеев А.А., Шпак З.С. и др // Вопросы металлургии и физики полупроводников Тр 4-го совещания М Из-во АН СССР 1961 С 159—173 НИ Никитина Ni-Si. НИКЕЛЬ-КРЕМНИЙ Сведения о диаграмме состояния Ni-Si до середины 60-х годов можно найти в справочниках \Х, Э, 1Щ, Результаты более поздних исследований по этой системе [1-7] были обобщены в обзорной работе [8]. Диаграмма состояния Ni-Si приведена на рис. 325 по данным работы [8]. В системе определены следующие фазы: Р], Р3, Y> &, 9. ?'» NiSi и NiSi2, из них три фазы у, в и NiSi плавятся конгруэнтно при 1242,1306 и 992 °С соответственно. Фазы рз, б и pNiSi2 образуются по перитектическим реакциям при 1170, 1255 и 993 °С соответственно. В твердом состоянии по перитектоидным реакциям образуются фазы Р| A035 °С) и е' (845 °С) Три фазы имеют высоко- и низкотемпературные модификации' р3 »¦* Р2
642 Nt-Si го /. (no массе) зо wi so во 7o во so too О Ю to 30 «О 50 60 70 80 SO WO f/t Si,*/e(am.) Si Рис. 325. Ni-Si (-1115 °C), e' - e (-830 °C) и pNiSi2 ~ aNiSi2 (-981 °C). Максимальная растворимость Si в (Ni) достигает 15,8 % (ат.) при 1143 °С (эвтектическая температура). Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 256 [8, Э]. Таблица 256 Кристаллическая структура соединений системы Ni—Si (8, Э] Соединение P,(~N.3S.) Р/' р;2 rt-Ni,,*,,)-» Прототип AuCuj (GePtj-0 (GePtj') - Символ Пирсона, пргр сР4, РтЪт тС\Ь тС16 - Параметры решетки, им а 0,350 0,697 B) 0,704 G) 0,667 A) * - 0,625 D) 0,626 D) - с - 0,507 (8) 0,508 A) 1,228(8)
Ni-Si, Ni-Sm 643 Соединение 6( Ni,Si) B*3 e(-Ni3Sl2)'4 N1S1 aNiSi2 Прототип Co2Si - - MnP CaF2 *'p = 48 74° *2P = 48 84° *3Гексагональная сингония *4Ромбическая сингония Символ Пирсона, пргр оРП, Рппга - Олс2, оР&, Рпта сЛ2, Fmim Параметры решетки, нм а 0,706 0,3805 1,2229 0,562 0,5406 Ь 0,499 - 1,0805 0,518 - с 0,372 0,489 0,6924 0,334 - Литература 1 Бадтиев Э.Б., Петрушкова О.С., Пантелеймонов Л.А. // Вестник Моек ун-та Химия 1974 Т 15 N 3 С 367-368 2 Gray I., Miller СР.//i Inst Met 1965 V 93 N 9 P 315-316 3 EllnerM., HeinrichS., Bhargava M.K., Schubert K.// J Less-Common Met 1979 V 66 N 2 P 163-173 4 LebailiS., Hamar-Thibaul S.//Z Metallkunde 1984 Bd 75 N 10 S 764-770 5 Kaufman L.//Calphad 1979 V 3 N 1 P 45-76 6 Jansson В., Agren J. // Mater Sci Eng 1984 V 63 N 1 P 51-60 7 MeyS.//Z Metailkunde 1986 Bd 77 N 12 S 805-810 8 Nash P., Nash A.//Bull Alloy Phase Diagrams 1987 V 8 N 1 P 6-14 Г К Алексеенко Ni-Sm. НИКЕЛЬ-САМАРИЙ Диаграмма состояния системы Ni-Sm представлена на рис 326 и построена в работе [1]. Исследование проводили методами дифференци- дифференциального термического, рентгеновского и микроструктурного анализов. В качестве исходных компонентов использовали Ni чистотой 99,99 % (по массе) и Sm чистотой 99,9 % (по массе). В системе установлено образование восьми промежуточных фаз, из которых NiSm и Ni5Sm кристаллизуются конгруэнтно при температурах 1079 и 1430 "С соответственно Соединения Ni|7Sm2, Ni4Sm, Ni7Sm2,
644 Ni-Sm 010 2030 Sm, °/of/?o массе) 50 60 70 80 90 WO О 10 20 30 40 50 60 70 80 90 WO N1 Sm,%(am.} Sm Рис. 326. Ni-Sm Ni3Sm, NijSm и NiSm3 образуются по перитектическим реакциям при 1288,1282,1220,1135,1034 и 664 °С соответственно. Области гомогеннос- гомогенности промежуточных фаз не обнаружены В системе имеют место три эвтектических равновесия' Ж ^ (Ni) + Ni17Sm2 при 1280 °С и 6 % (ат) Sm, Ж ** Ni2Sm + NiSm при 809 °С и 46,5 % (ат) Sm; Ж ~ NiSm3 + NiSm при 570 °С и -68 % (ат) Sm. Растворимость Sm в (Ni) исследовалась в рабрте [4] методом рентгеноспектрального анализа Диффузионные пары, составленные из Ni и Sm, отжигали в интервале температур 1100-860 °С в течение 30-550 ч и закаливали в воде. Показано, что растворимость Sm в (Ni) при 1050 и 980 °С равна 0,479 и 0,483 % (ат.) соответственно Кристаллическая структура соединений системы Ni-Sm приведена в табл 257
Nt-Sm, NiSn 645 Таблица 257 Кристаллическая структура соединений системы l\i-Sm Соедине- Соединение Ni|7Sm7 Ni5Sm N13S1T1 Ni2Sm NiSm NiSm3 Прото- Прототип Ni17Th2 CaCu5 Ni3Pu Cu2Mg CrB AI3N1 Символ Пирсона, nprp ЛЯ38, hP6, РЫттт - cF24, Fdim 0C8, Cmcm 0/Ч6, Pnma Параметры решетки, нм о 0,847 0,4924 E) 0,5003 0,7218 0,718E) 0,7226 E) 0,337 0,3776 0,3772A) 0,699 b - - - - 1,034 1,0358 1,0341 C) 0,972 с 0,806 0,3974 E) 2,459 0,427 0,4291 0,4270 B) 0,637 Источник [2] [2] [2] [2] [Ш] [Э] И [Ш] [Ш] И Литература 1 Pan Y., Zheng J.X.//Acta Phys Sin 1983 V 32 N 1 P 92-95 2 Савицкий Е.М., Терехова В.Ф. // Металловедение редкоземельных металлов М Наука 1975 С 192-193 3 Parte Е., Moreau J.-M. // J Less-Common Met 1974 V 53 N 1 Р 1-24 4 Si Xingkang, Wong Lhigum, Li Guoguan, Lhang Weijung, PanShuning//Proc 6th Nat Simp Phase Diagr Shenyang Nov 20-24 1990 Shenyang (990 P 125-126 В П Полякова Ni-Sn. НИКЕЛЬ-ОЛОВО Обширные сведения по диаграмме состояния системы Ni-Sn до середины 60-х годов приведена в работах \Х, Э, Ш]. На рис. 327 представлена диаграмма состояния по данным работы [1], построенная путем обобщения имеющихся литературных данных. В системе существует три соединения, из которых Ni3Sn и Ni3Sn2 плавятся конгруэнтно при 1174 и 1264 "С соответственно, из них соединение Ni3Sn имеет две модификации' высоко- и низкотемператур- низкотемпературную (температура перехода 977 °С), а соединение Ni3Sn4 образуется по перитектической реакции Ж + Ni3Sn2**Ni3Sn4 при 794,5 "С Наибольшая растворимость Sn в (Ni) составляет 10,6 % (ат) при 1130 "С. В сплавах
646 Ni-Sn. Ni-Sr Sn, % (no моссе) 0 20 40 60 вО 100 1200 100 600 300 (Hi) Изо* 920.5' 126b' /160^ 977' H— 850* 79b,5' N 231,15" 231,Э' 0 10 20 SO 40 SO 60 70 BO 90 100 Hi Sn,%(am.) Sn Рис. 327. Ni-Sn системы кристаллизуется две эвтектики: (Ni) + p№3Sn при ИЗО °С и вырожденная эвтектика со стороны Sn при 231,15 °С. Высоко- и низкотемпературные модификации Ni3Sn имеют гексаго- гексагональную структуру с параметрами а = 0,263 нм и с = 0,423 нм, а = = 0,5295 нм и с - 0,4254 нм соответственно. Кристаллическая структура фазы Ni3Sn2THna NiAs (символ Пирсона ЛР4, пр.гр. РЬг1ттс, параметры решетки а = 0,405 нм, с = 0,512 нм). Фаза Ni3Sn4 имеет моноклинную структуру {а = 1,217 нм, Ъ = 0,406 нм, с = 0,516 нм, р = 104,3°) [Ш]. Литература 1 Nash P., Nash A.//Bull Alloy Phase Diagrams 1985 V. 6. N 4 P. 350-359. Г К Алексеепко Ni-Sr. НИКЕЛЬ-СТРОНЦИЙ Диаграмма состояния Ni-Sr, построенная методами микроструктурно- микроструктурного, рентгеновского и термического анализов, приведена на рис. 328. Для получения сплавов использовали Ni чистотой 99,9 % (по массе) и Sr чистотой 99 % (по массе). В сплавах системы образуется одно соединение по перитектической реакции Ж + (Ni) -* NiSr при 860 "С. При этой температуре в (Ni) содержится 0,34 % (по массе) Sr. При 660 ° С наблюдается кристаллизация
Ni-Sr, Ni-Ta 647 Sr,% (am) 20 40 60 80 tOO •{USD 500 0 W 20 SOW 50 SO TO 80 90 100 Hi Sr,%(no массе) sr Рис. 328. Ni-Sr эвтектики (NiSr + (PSr)), эвтектическая точка соответствует 92 % (по массе) Sr. Соединение NiSr обладает гексагональной кристаллической структурой с параметрами решетки а = 0,3332 нм, с = 0,7009 нм, da - = 2,112. Литература l.TakeutiJ.,MotidzukiK.,VatanabeM.,ObinataI.//J.JapanInst Metals. 1965 V 29. N 8. P. 801-806 Л.Л. Зусман Ni-Ta. НИКЕЛЬ-ТАНТАЛ Система Ni-Ta исследовалась многократно [X, Э, Ш]. На рис. 329 представлена диаграмма состояния Ni-Ta согласно работе [1], в которой обобщены результаты работ [X, Э, Ш, 2, 3].
648 Ni-Ta t-c 1800 1600 О 1*00 1100 1000 800 Рис. 329. Ni-Ta 7 20 1 <ю 1 й ? 1*55" ml 1 1 1 ! 1 \ 155 пг/ Та,'/<> (по массе) 60 во 90 1 S II 9* ж/ 1 Г7«в° J /I J13S0' Г - (V во 100 1 ' (та) s о to го зо to so во 70 so 90 roo Ni Ta,'A(am.) та В системе образуется пять соединений. Существование в системе фаз Ni3Ta, Ni2Ta, NiTa и NiTa2 установлено многими исследованиями Наличие в системе фазы №8Табыло установлено в работе [2], а в работе [3] было определено, что соединение Ni8Ta образуется по перитектоидной реакции при 1330 °С. Фаза NijTa конгруэнтно плавится при 1550 °С. Фазы Ni2Ta, NiTa и NiTa2 образуются по перитектическим реакциям при 1405, 1570 и 1788 °С соответственно. Наибольшая растворимость Ni в (Та) равна 20 % (ат.) при 1788 "С, а Та в (Ni) - 14 % (ат) при 1360 °С В системе существуют два эвтектических равновесия. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 258 [1] Таблица 258 Кристаллическая структура соединений системы Ni-Ta |1| Соединение Ni3Ta Прототип TiAl3 Символ Пирсона, пргр Г/8, Шттт Параметры решетки, нм а 0 3627 с 0,7455
Ni-Ta, Ni-Tb 649 Соединение Ni2Ta NiTa NiTa2 Прототип MoSi2 W6Fe7 CuAl2 Символ Пирсона, пргр. f/6, IAImmm АЛ 13, R3m tin, J4/mcm Параметры решетки, нм a 0,3154 0,4951 0,6216 с 0,7905 2,690 0,4872 Литература 1 Nash A., Nash P. // Bui) Alloy Phase Diagrams 1984 V 5 N3 P 259-271 2 ПимеиовВ.Н.,УгастеЮ.Э.,АккушкароваК.А.//Изв АН СССР Металлы 1977 N 1 С 184-189 3 Nash P., West D.R.F.//Met Sci 1983 V 17 N 2 P 99-100 Г К Алексеепко Ni-Tb. НИКЕЛЬ-ТЕРБИЙ Диаграмма состояния Ni-Tb не исследована. Кристаллические структуры известных фаз приведены в табл. 259 по данным работ [Ш, V-C]. Таблица 259 Кристаллическая структура соединений системы Ni-Tb |Ш, V-C| Соединение NiTb3(BT) Ni2Tb3(HT)* NiTb NiTb" Ni2Tb Ni3Tb Прототип CFe3 N.2Dy3 NiTb NiTb Cu2Mg Be3Nb Символ Пирсона, пргр of 16, Pnma mC20, CVm oP24, Pnma mP24, Plxlm cF24, Fcfim hR\l, Rim Параметры решетки, нм a 0,688 1,338 0,688 2,126 0,7278 0,4975 b 0,961 0,371 0,961 0,421 - — с 0,629 0,964 0,629 0,545 - 2,442
650 Ni-ТЬ, Ni-Tc Соединение №7ТЬ2 №7Tb2 Ni5Tb №17Tb2 *B= 106,0°. * 0=97,4° Прототип Ni7Ce2 Co7Er2 CusCa №l7Th2 Символ Пирсона, пр.гр. hP36, РЬ-jmmc ЛЛ18, Rim hP6, Pftlmmm hPX, Pbjmmc Параметры решетки, нм a 0,4948 0,4948 0,4894 0,831 b - - с 2,412 3,623 0,3966 0,804 Е.И. Гладышевский, О. И. Бодак, В. К. Печарскип Ni-Tc. НИКЕЛЬ-ТЕХНЕЦИЙ Сплавы системы Ni-Tc, отожженные при 1050 "С, исследовали рентгенографическим методом [1]. Промежуточных фаз между (Ni) и (Тс) Тс,%(ла массе) о О 10 20 30 +0 50 60 70 80 90 100 t, С 2200 ПОО 1600 1500 1455" ПОО 1300 100 1 №) i 1 ( 1 1 Ж / / У 1 / / i \ \ / / 1 (Тс) \ 1 1204' Рнс. 330. Ni-Tc 0 Ni 10 го 30 40 50 60 Tc,°/o(am.) 70 во 90 100 Тс
Ni-Tb, Ni-Te 651 це образуется. В (Тс) растворяется значительное количество Ni: при 1050 °С растворяется свыше 50 % (ат.) Ni, но не более 66,6 % (ат.) Ni. Растворимость Тс в (Ni) не превышает 25 % (ат.) [1]. На рис. 330 представлена диаграмма состояния Ni-Tc [2], исследованная методами цикроструктурного, рентгеновского и диффренциального термического анализов. Синтез сплавов осуществляли в дуговой печи из Ni частотой 99,99 % (по массе) и Тс чистотой 99,92 % (по массе). При температуре -1495 "С протекает перитектическая реакция Ж + (Те) » (Ni). Раствори- Растворимость Тс в (Ni) равна 29,4 % (ат.) при 1495 °С. Литература 1 Darby J.B., Norton L J., Downey J.W. // Less-Common Met. 1963. V. 5. N 5. P. 397-402. 2. Спнцын В.И., Гришина СП., Балаховский О.А., Красовский А.И. // Изв. АН СССР. Металлы. 1975. N 6. С 196-198. Л.Л Рохлин Ni-Te. НИКЕЛЬ-ТЕЛЛУР Многочисленные сведения о характере взаимодействия Ni и Те приведены в работах [X, Э, Ш]. Часть диаграммы состояния в интервале концентраций -40-70 % (ат.) Те представлена на рис. 331 по данным работы [1]. В этой области концентраций она получена при изучении термодинамических свойств сплавов. В качестве исходных компонентов использовали Ni и Те чистотой 99,9 % (по массе). Установлено существо- существование трех фаз: р, у и б. Фаза б обладает широкой областью гомогенности 53-66 % (ат.) Те. По данным работы [Э] б образует эвтектику с Те при температуре 448,4 °С (на 1 "С ниже температуры плавления Те) и концентрации 99,7 % (ат.) Те. Область гомогенности фазы р находится в интервале концентраций 40-40,9 % (ат.) Те [2], а фазы у - в пределах NiTe0 77-NiTe0 775. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 260.
652 Ni-Te Таблица 260 Кристаллическая структура соединений системы Ni-Te Соединение P(-N>3Te2)*1-*3 Y(-N>4Te3)*4 NiTe NiTe2 6*5 Прототип — - NiAs Cdl2 - Символ Пирсона, пр гр — - А/Ч, Р63/ттс нп. - Параметры решетки, им а 0,7557 0,7591 0,3771 0,3912 0,398 0,3869 0,3968- 0,3854 Ь 0,38 0,3795 0,6872 - - - с 0,61 0,605 0,6077 1,2375 0,538 0,5308 0,5362- 0,5261 Источник [2] [1] [1] [1] [X] [X] [1] *' Моноклинная сиигоиия р = 91,22°( при 40 % (ат) Те) *2 Ромбическая сиигония (при 40,9 % (ат) Те) *3 Тетрагональная сиигоиия (при 40,9 % (ат) Те, медленное охлаждение) *4 Ромбическая сингония (при 43,5 % (ат) Те) *5ГПУ 1000 350 900 850 800 750 700 650 600 550 500 450 h. 35 60 Te,'/m (no массе) 70 80 \ л - - i \\ \\ / п 1 i L m 1 s 1 \ 50 Те, '/ 60 70 Рис. 331. Ni-Te
Ni-Te, Ni-Th 653 Литература 1 Ettenberg M., Komorek K.L., Miller E.J.//J Solid State Chem 1970 V 1 P 583-592 2 Barstad J., Gronvold F., Kost E., Vestersgo E.//Acta Chem Scand 1966 V 20 N 10 P 2865-2879 НИ Никитина Ni-Th. НИКЕЛЬ-ТОРИЙ Один из первых вариантов диаграммы состояния Ni-Th рассмотрен в справочнике [X]. Основываясь на исследовании [1] с учетом данных работы [X] авторами работы [2] был предложен обобщенный вариант диаграммы состояния этой системы. Надо отметить, что даже после сделанного обобщения не удалось уточнить ряд вопросов, связанных с Nl,a/»(no массе) 10 20 30 40 5060 70 100 600 О Ю 20 30 W SO SO 70 80 SO 100 Th Ni,*/<,(am) Ni Рис. 332 Ni-Th
654 Ni-Th образованием некоторых соединений и их стехиометрии. Эта задача была наиболее успешно выполнена в исследовании [3], которое практически решает все спорные вопросы взаимодействия в системе Ni-Th. Диаграмма состояния Ni-Th, представленная на рис. 332 по данным работы [3], исследована методами микроструктурного, рентгеновского, электронно-микроскопического и дифференциального термического анализов. В системе образуются семь соединений: Th7Ni3, ThNi, Th4Ni7, ThNi2, Th2Ni7,ThNi5,Th2Ni19. Четыре соединения плавятся конгруэнтно: Th7Ni3 при 1040 °С; ThNi при 1190 °С; Th4Ni7 при 1075 °С и ThNi5 при 1510 °С. Остальные три соединения: ThNi,, Th2Ni7 и Th,Ni|9, образуются по перитектическим реакциям. Соединение Th2Ni7 имеет а » р полиморфное превращение при 1195°С. В системе кристаллизуются пять эвтектик. Все нонвариантные равновесия, имеющие место в системе, указаны в табл. 261. Кристалличес- Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 262. Таблица 261. Ноивариаитиые реакции в системе Ni-Th Реакция Ж - (Th) + Th7Ni3 Ж - Th7Ni3 + ThNi Ж » ThNi + Th4Ni7 Ж - ThNi2 + «Th2Ni7 Ж-ТЬ2№,9 + (№) Ж + Th4Ni7 - ThNi2 Ж + ThNi5 - pTh2Ni7 Ж + ТЬМ15 = ТЬ2^19 Содержание Ni в жидкой фазе, % (ат) 20; -34 -53 70 -94 - - - Температура, °С 1000 1010 1025 1020 1305 1050 1245 1310
Ni-Th. Ni-Ti 655 Таблица 262 Кристаллическая структура соединений системы Ni-Th |3] Соединение Th7Ni3 ThNi Th4Ni,- ThNi2 aTh2Ni7 PTh2Ni7 ThNi5 Th2Ni19 *P= 111,71° Прототип Th7Fe3 SrAg Th4Ni7 AIB2 Ce2Ni7 Er2Co7 CaCu5 Th2Ni,9 Символ Пирсона, пр.гр. hP2Q, oP\f>, Pnma mCll, C2/c AW, РЫттт Рбу/ттс АЛ 18, Л 3m А/>6, РЫттт hPiO, Рб^/ттс Параметры решетки, нм а 0,9887 1,4174 0,5509 0,3967 0,4945 0,4945 0,4926 0,837 Ъ - 0,430 0,551 - - - - с 0,6231 0,5695 0,7445 0,3845 2,580 3,870 0,3985 0,816 Литература 1. Thompson J.R..//J. Less-Common Met. 1972. V. 29. N 2. Р, 183-188. 2. Santandrea C.J., Peterson D.E. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1988. V. 9. N 4. P. 487-490, 539-540 3 Palenzona A., Cirafici S. // i Less-Common Met. 1988. V. 142. P. 311-317. Я Б. Будберг Ni-Ti. НИКЕЛЬ-ТИТАН Результаты исследований сплавов системы Ni-Ti приведены в работах [X, Э, III, M]. Обобщенная диаграмма состояния Ni-Ti представлена на рис. 333 [М].
656 Ni-Ti Л/с, '/ofno масее! 0 fO 20 30 4O 50 60 70 вО 90 О fO 20 30 W SO SO 70 вО SO tOO П Ni, <Уо(ат.) NC Рис. 333. Ni-Ti В системе образуются три соединения: Ti,Ni, TiNi и TiNi3. Соединение Ti2Ni образуется по перитектической реакции и имеет область гомогенности. При температуре 700 °С область гомогенности составляет ~2 % (ат.) и несколько сужается с понижением температуры. Соединение TiNi кристаллизуется из расплава при 1310 °С. С понижением температуры растворяет в себе некоторое количество Ni в Ti, что приводит к образованию области его гомогенности. Максималь- Максимальная область гомогенности TiNi при 1118 "С простирается от 49,5 до 57 % (ат.) Ni. Предполагается, что при температуре ниже 630 °С TiNi эвтектоидно распадается на смесь двух фаз Ti2Ni + TiNi3 [X, М]. Соединение TiNi3 плавится конгруэнтно при 1380 °С. В системе Ni-Ti имеют место три эвтектических, одно перитектическое и одно эвтектоидное превращение (другое при 630 "С точно не установлено). Нонвариантные реакции в этой системе приведены в табл. 263. Таблица 263 Нонвариантные реакции в системе Ni-Ti Реакция Ж - (pTi) + Ti2Ni Содержание Ni в фазах, %(ат) 24, 10, 33,3 Температура, °С 942
Ni-Ti 657 Реакция Ж - TiNi + T1N13 Ж - TiNij + (N1) ((JTi) - (aTi) + Ti2Ni Ж + TiNi - Ti2Ni 61, 83,5, 4,5, 32, Содержание Ni в фазах, % (ат) 57, 75, 0,2, 49,5, 75 86,1 33,3 33,3 Температура, "С 1118 1304 765 984 Максимальная растворимость Ni в (aTi) равна 0,2 % (ат.), в (pTi) -8 % (ат.). Максимальная растворимость Ti в (Ni) достигает 13,9 % (ат.) при 1304 °С и снижается при уменьшении температуры. В работе [1] приведено модельное описание фазовых равновесий в системе Ti-Ni. По разработанной модели реальных кристаллов оптимизированы термодинамические параметры фазовых составляющих системы. Набор констант стабильности элементов, соединений позволил дать адекватное описание фазовых равновесий в системе в субсолидусной области. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 264 [1]. Таблица 264 Кристаллическая структура соединений системы Ni—Ti (I) Соединение Ti2Ni TiNi T1N13 Прототип Ti2Ni CsCl T1N13 Символ Пирсона, пргр cF96, Fdim cPl, Pmim АЛ6, РЬт/ттс Параметры решетки, нм а 1,131 0,302 0,5093 Ь - - - с - - 0,8276 Литература 1 ДанилеикоВ.М.,ЛукашенкоГ.М.,Прима СБ.//Порошковая металлургия 1991 N5 С 73-75 С П Алисова
658 Ni-Tl, Ni-Tm Ni-Tl. НИКЕЛЬ-ТАЛЛИЙ Ориентировочная диаграмма состояния Ni-Tl, построенная по данным термического и микроструктурного анализов, представлена на рис. 334 согласно работе [X]. Отмечено существование твердого раствора га, % (по массе) 40 60 80 SO 100 300 200 230' 13ВТ- Магнитное превращение soy'. о w го зо ьо so 60 ю во so too Ni П,Уш (am.) Tl Рис. 334. Ni-Tl на основе Ni, на что указывает понижение температуры магнитного превращения Ni до 300 °С при добавлении Т1. Монотектическая горизонталь простирается при температуре 1387 °С от 0,9 % (ат.) Т1 до практически 100 % (ат.) Т1. Г К Алексеенко Ni-Tm. НИКЕЛЬ-ТУЛИЙ Диаграмма состояния Ni-Tm не построена Кристаллическая структура известных двойных соединений приведена в табл 265 по данным работ [V-C].
Ni-Tm, Ni-U 659 Таблица 265 Кристаллическая структура соединений системы Ni-Tm |V-C) Соединение NiTi3 NiTm Ni2Tm Ni3Tm Ni5Tm Nii7Tm2 Прототип CFe3 BCr MgCu2 Be3Nb Cu5Ca N,17Th2 Символ Пирсона, пргр о/Мб, Pnma 0C8, Cmcm cF24, Fcttm АЯ12, Rim AP8, РЫттт A/»38, Pb-jmmc Параметры решетки, нм a 0,677 0,3675 0,7105 0,4937 0,4834 0,825 Ь 0,940 1,0040 - - - - с 0,6119 0,4159 - 2,4213 0,3970 0,8008 Е И Гладышевский, О И Бодак, В К Печарский Ni-U. НИКЕЛЬ-УРАН Система Ni-U исследована многократно. Результаты исследований, проведенных до 60-х гг., отражены в справочниках [X, Ш]. Обобщенная диаграмма состояния приведена на рис. 335 по данным работы [1], в которой использованы результаты как ранних исследований [X, Ш], так и работ [2-4]. В системе установлено существование семи соединений: U6Ni A4,3 % <ат.) Ni); U7Ni9 E6,2 % (ат.) Ni); U5Ni7 E8,3-59,5 % (ат.) Ni); UNi2 F6,7-66 % (ат.) Ni); б G7,0 % (ат.) Ni); e G8,0 % (ат.) Ni); UNi5 (82,5-83,3 % (ат.) Ni). Только одно соединение UNi5 плавится конгруэнтно, остальные образуются по перитектическим реакциям. Отмечено, что в области фаз б и е диаграмма недостаточно надежно лзучена. В ранних работах было высказано предположение о существова- существовании соединения г\ с содержанием -82 % (ат) Ni В дальнейших работах •это предположение не нашло подтверждения и фаза г\ на диаграмме состояния не нанесена.
660 Ni-U two 1ZO0 woo ГО (no массе) 20 30 W 50 60 80 WO BOO 776' 668' 6OO 400 200 I 12 790* sse° ¦!? 4 760° I Ж -7Я1 JJ 1 i iko^ / / №°\ 820 ?< 1 ¦ \ /30f' \ i 1 1 1 W5° l\ fmir. 0 10 20 30 to 50 60 70 80 90 100 U f/i,"/o (am.) Ni Рис. 335. Ni-U В системе установлены две эвтектические реакции и одна эвтектоидная в области, богатой U. Нонвариантные реакции, протекающие в системе, приведены в табл. 266 Таблица 266 Ноявариантиые реакции в системе Ni-U |1) (YU) (уи) ж» ж + ж + ж + ж + Реакция - (PU) + U6Ni + Ж- U6Ni U6Ni + U7Ni9 U5Ni7 - U7Ni9 UNi2 - U5Ni7 6-UNi2 e = 6 1,25, 2, 33, 42, 48, 62,5, 74 Содержание Ni в фазах, % (ат) 1, 27,5, 14,3, 58,2, 66 7, 77, 78, 14,3 14,3 56,2 56,2 59,5 66,7 77 Температура, °С 760 790 740 785 820 985 1260
Ni-U 661 ж + ж» ж» UNi5 UNi5 UN15 Реакция » с + (Ni) 77,5, -, 91, Содержание Ni в фазах, % (ат) 83,3, 83,3, 83,3, 78 - 90 Температура, °С 1290 1305 1110 Максимальная растворимость Ni в (yU) при температуре 790 °С составляет -2 % (ат) Ni и снижается до 1,25 % (ат) Ni при эвтектоидной температуре 760 °С. Растворимость Ni в (PU) составляет -1 % (ат) при температуре 760 °С и снижается до 0,1 % (ат.) при 700 "С. Растворимость Ni в (aU) весьма мала при всех температурах. Растворимость U в (Ni) также весьма мала и составляет по разным данным [X, Ш, Э] примерно 0,18-0,3%(ат)при 1000-1075 °С Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 267 Таблица 267 Кристаллическая структура соединений системы Ni-U |11 Соединение U6N, UNi2 UNi5 Прототип MnU6 MgZn2 AuBe5 Символ Пирсона, пргр г/28, lAlmcm АЛ2, Ptymmc (F24, F43m Параметры решетки, нм а 1,0390 0,4966 0,6783 с 0,5156 0,8252 Литература 1 Peterson D.E. // Bull Alloy Phase Diagrams 1988 V 9 N4 P 490-493 2 Лебедев В.А.,ПятковВ.И., АбдрахмановP.P. идр //Журнал физической химии 1974 Т 48 Вып 10 С 2521-2524 3 Zanghi J.-P., Craeynest A., Calais D.//J Nud Mater 1971 V 39 P 133-144 4 EngelhardtJJ.//J Phys Chem Solids 1975 V 36 N 3 P 123-126 3 M Алексеева
662 Ni-V Ni-V. НИКЕЛЬ-ВАНАДИЙ Система Ni-V исследовалась в ряде работ с использованием методов дифференциального термического, металлографического и рентгеновско- рентгеновского анализов [X, Э, Ш, 1-4]. На рис. 336 представлена обобщенная диаграмма состояния по данным работы [3]. В системе установлено существование пяти соединений и наличие широких областей твердых растворов на основе компонентов. Три соединения NigV, Ni3V и Ni2V образуются в области твердого раствора V в Ni при температурах 405, 1045 и 922 "С соответственно. Соединение NiV3 образуется по перитектоидной реакции (V) + о(ВТ) - » NiV3 при температуре 900 °С и концентрации 77,8 % (ат.) V. Фаза о кристаллизуется по перитектической реакции Ж + (V) - о при температуре 1280 °С и концентрации 67 % (ат.) V и имеет широкую область гомогенности, простирающуюся от 55 до 75 % (ат.) V. Фаза о претерпевает полиморфное превращение, температура которого в зависимости от состава фазы о изменяется от -790 до 650 "С. Эвтектическое равновесие Ж »(Ni) + o(BT) имеет место при температу- температуре 1202 °С и концентрации 51 % (ат.) V. Ю 20 V,% (по массе) 30 40 SO 60 70 60 90 100 о \/0 го зо Nt Магнитное превращение tO SO 60 v,'Man) 70 вО 90 ЮО V Рис. 336. Ni-V
Nt-V 663 Максимальная растворимость V в (Ni) при эвтектической температуре A202°) достигает 43 % (ат) V. Растворимость Ni в (V) при перитектичес- кой температуре 1280 °С равна 24 % (ат.) V и снижается до 10,5 % (ат ) V при 900 °С. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 268. Таблица 268 Кристаллическая структура соединений системы Ni-V' Соединение N.8V Ni3V Ni2V Ni,V о(НТ) NiV3 Прототип NbNi8? AI3T1 MoPt2? - - Cr3Si Символ Пирсона, пргр - 1/8, Wmmm -, - - сЯ8, РтЪп Параметры решетки, нм а 0,749 0,3542 0,255 0,2577 0,8954- 0,8996 0,4712 Ь 0,749 - 0,771 0,2620 - - с 0,353 0,7213 0,354 0,3545 0,4635- 0,453 - Источник [5] [V-C] И [3] [3] [2] Литература 1 Daire M., Gerspacker М.//J Less-Common Met 1969 V 17 N 3 Р 334-335 2 Stevens E.R., Carlson O.N.//Metall Trans 1970 V 1 N5 P 1267-1271 3 Smith J.F., Carlson O.N., Nash P.G. // Bull Alloy Phase Diagrams 1982 V 3 N 3 P 342-348 4 Maldonado A., Schubert K. // Z Metallkunde 1964 Bd 55 N 10 S 619-626 5 Moreen H.A., Taggart R., Polonis D.H. // J Mater Sci 1971 V 6 P 1425-1432 6 Schubert K., Frank K., Gohle R. et al // Naturwissenschaften 1963 Bd 50 S 41-43 M А Тылкипа
664 Ni-W Ni-W. НИКЕЛЬ-ВОЛЬФРАМ Взаимодействие Ni с W исследовалось многократно в работах [X, Э, Ш, В, 1-8]. В обзорной работе [5] приведена обобщенная диаграмма состояния (рис. 337) по данным работ [1-4]. В системе существуют три промежуточные фазы: Ni4W (P), NiW (б) и NiW2 (у), а также твердые растворы на основе Ni (Ni) и W (W). Между (Ni) и (W) образуется эвтектика при 1500110 "С и 20,7 % (ат.) W. Кривые ликвидус и солидус (Ni) имеют пологий максимум при -1510 °С и 14,7 % (ат.) W, температурный интервал кристаллизации (Ni) очень узок. Растворимость W в (Ni) составляет 17,5 % (ат.) при эвтектической температуре, 16,3 % (ат.) при перитектоидной температуре 970 "Си далее снижается до 13,1; 12,0 и 11,8 % (ат.) при 800,600 и 500 "С соответственно [2]. Эти оценки сделаны на основе более длительных термических обработок и являются предпочтительнее данных других работ, где приводятся более низкие или более высокие значения растворимости. W, % (по массе) О 20JO 40 50 60 О 10 20 SO 40 50 60 70 80 90 100 Ni w, •/. (am) w Рис. 337. Ni-W
Ni-W 665 Растворимость Ni в (W) оценивалась диффузионным методом с использованием микроанализатора [6, 7]; получены близкие значения- 0,6 % (ат.) при 1927 °С [7], 0,46 % (ат.) Ni при 1640 °С [6], 0,3 % (ат.) Ni при 1500оС[5]или0,2и0,05%(ат)№при 1527 и 1187 °С соответственно [П Ni4W (фаза р) образуется по перитектоидной реакции из (Ni) с 16,4 % (ат ) W и фазы б с -49,4 % (ат.) W при 970 °С [2], имеет узкий интервал гомогенности, не превышающий 3 % (ат) [8]. Ранее было высказано мнение, что фаза р образуется при взаимодействии (Ni) и (W) [2]. NiW (фаза б), обнаруженная в структуре сплавов, приготовленных методом диффузионных пар [3], образуется по перитектоидной реакции между (Ni) и (W) при 1060 "С, имеет узкий интервал гомогенности вблизи концентрации 49,6 % (ат.) W. Существование этой фазы подтверждено в работах [4, 5]. NiW2 (фаза у) обнаружена при исследовании упорядоченного вольфрамовыми волокнами композиционного материала с никелевой матрицей [4] Она образуется по перитектоидной реакции между фазой б и (W) при температуре ~ 1025 °С, стабильна в исследованном темпера- температурном интервале 800-1040 "С, имеет узкую область гомогенности вблизи 66 % (ат.) W Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 269. Таблица 269 Кристаллическая структура соединений системы Ni-W Соединение N.4W(P) NiWF)* NiW2(y) Прототип MoNi4 MoNi - В работе [5] высказано уточнении Символ Пирсона, пргр г/10, /4/ш - оР5в, '2,2,2, - мнение, что Параметры решетки, нм а 0,5730 0,776 1,040 Ь - 1,248 - с 0,3553 0,710 1 090 Источник [5] 14 [4,5] кристаллическая структура NiW нуждается в Литература 1 VogclR.//Z Anoig All С hem 1921 Bd 116 S 231-242 2 HlmgerF.H., Sjkcs \V V //Trans ASM !c>40 V 28 P 619-643
666 Ni-W. Ni-Y 3. Walsh J.M., Donachie M.J. // Metall. Trans. 1973. V. 4. P. 2854-2855. 4. Poulsen K.E., Rubaek S., Langer E.M. II Scr. Metall. 1974. V. 8. P. 1297-1300. 5. Nagender Naidu S.V., Sriramamurthy A.M., Rama Rao P. // J. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 2. N 1. P. 1-11. 6. Muster W.J., Yoon D.N., Hoppmann WJ. // J. Less-Common Met. 1979. V. 65. P. 211-216. 7. Kozma L., Labar J. // High Temper. High Pressures 1981. V. 13. P. 251-254. 8. Raynor G.V., Rivlin V.G.// Int. Met. Rev. 1981. V. 26. N 4. P. 213-249. К.Б. Поварова Ni-Y. НИКЕЛЬ-ИТТРИЙ Обобщенная диаграмма состояния (Ni-Y) (рис. 338) построена в работе (Э], используя данные работ [1-3]. В системе установлено образование десяти соединений, из которых Ni5Y и NiY кристаллизуются конгруэнтно при температурах 1490 и 1065 °С соответственно. Фазы: Ni17Y2, Ni4Y, Ni7Y2, Ni3Y, Ni2Y, Ni2Y3, NiY3 образуются перитектически при температурах 1360,1375,1337,1237, 1115, 835 и 896 "С соответственно. Предполагается образование небольших областей гомогенности у соединений Ni5Y и Ni2Y (-0,7 % (ат.)). Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 270. Y,°/o(no массе) ,0 W 20 30 W SO 60 70 80 90 ЮО JffO о to го зо ьо so so 70 go 90 too Nl Y,°/o(am.) Y Рис. 338. Ni-Y
Ni-Y 667 Таблица 270 Кристаллическая структура соединений системы Ni-Y Соединение Ni,7Y2 Ni5Y Ni7Y2 Ni3Y* Ni,Y NiY** Ni2Y3 NiY3 Прототип Th2Ni17 CaCu5 Er2Co7 PuNi3 MgCu, - Ni2Y3 Al3Ni Символ Пирсона, пр.гр. A/>38, P63/mmc hPb, РЫттт ЛЛ18, R 3m Rim tF24, Fdim - tPSO, <)P\6, Pnma \. = 33,08° [Э]. ** Моноклинная сингония, E = 90+0 Параметры решетки, нм a 0,830 0,834B) 0,4883 0,4891 0,494 0,49756C) 0,4973 0,860B) 0,7184B) 0,712 0,715 0.714A) 0,7104 0,692 b - - - - 0,4114D) - 0,949 ,5° [Ш]. с 0,804 0,808B) 0,3967 0,3961 3,612 2,4449C) 2,437 _ 0,6501(8) 3,6547 0,636 Источник [4] [Э] [Э] [Э] [4] [Ш] 14] [Э] [Э] [Э] [Ш] [Ш] [5] [4] Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии не превышает 0,1-0,2 % (ат.) В системе образуются эвтектики: (Ni) + Ni17Y2 при 1280 °С и -7 % (ат.) Y; Ni2Y + NiY при 950 °С и 42,5 % (ат.) Y; NijY3 + NiYj при 802 "С и 66,5 % (ат.) Y. Литература 1 Beaudry B.J., Daanc А.Н.// Trans. A1ME 1960 V 218. Р 854-860 2 Domagota R.F., Rausch J.J., Levinson D.W.//Trans ASM 1961 V. 53 P 137-155
668 Ni-Y, Ni-Yb 3 Гшнейдиер К.А. Сплавы редкоземельных металлов Пер с англ / Под ред ЕМ Савицкого М Мир, 1965 427с 4 СавицкийЕ.М.,ТереховаВ.Ф. Металловедение редкоземельных металлов М Наука, 1975 271 с 5 ParteE., Moreau J.M.//J Less-Common Met 1974 V 53 N 1 P 1-24 В П Полякова Ni-Yb. НИКЕЛЬ-ИТТЕРБИЙ Диаграмма состояния Ni-Yb (рис. 339) построена в работе [1] по данным исследований, проведенных методами дифференциального термического, металлографического и рентгеноструктурного анализов В качестве исходных материалов использованы Yb чистотой 99,9 % (по массе) и Ni чистотой 99,999 % (по массе). В системе установлено образование пяти соединений Два соединения Ni3Yb и NiYb кристаллизуются непосредственно из расплава при температурах 1310 и 1035 °С соответственно. Соединения Ni|7Yb2, Ni5Yb и Ni2Yb образуются по перитектическим реакциям при температурах 1245, 1295 и 1255 °С соответственно Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 271. Yb, % Irw массе) Л 20 W 50 60 70 80 90 /00 6O0 - 400 О ГО 20 ЭО W 50 60 7O 80 90 WO Hi. Y6f % (am) Yb Рис. 339. Ni-Yb
Ni-Yb. Ni-Zn 669 Таблица 271 Кристаллическая структура соединений системы Ni-Vb Соедине- Соединение N.17Yb2 Ni5Yb NijYb Ni2Yb aNiYb Прототип Th,Nil7 CaCu, PuNi, MgCu2 FeB Символ Пирсона, пргр AP38, РЬ-jlmmt hPb, РЫттт _ Rim f71 oPB, Pnma Параметры решетки нм a 0,8272 0 8280 0,4828 0,4828 0,4919 0,4920 0,7104 0,6934 0,6938 b _ - - _ - - 0,4078 0,4083 с 0,8029 0,8024 0,3999 0,3962 2,414 2,419 - 0,5387 0,5389 Источник [1] [2] [1] [2] [1] [2] [I] [1] [2] В системе Ni-Yb имеет место расслоение двух жидких фаз в интервале концентраций -54-92 % (ат) Yb. Температура монотектической реакции 1025 "С Две эвтектики образуются в системе aNiYb + Ni2Yb при 990 °С и 45 % (ат ) Yb, NiOYb, + (Ni) при 1230 °С и 7,5 % (ат.) Yb Ni и Yb в твердом состоянии практически нерастворимы друг в друге. Приведенная в обзорной работе [3] диаграмма состояния Ni-Yb соответствует диаграмме, построенной в работе [I]. Литера! ура 1 Palemona A., Cirafici S.//J Less-Common Met 1973 V 33 N 3 Р 361-367 2 Busch(mK.H.J.//J Less-Common Met 1972 V 26 N 3 P 329-334 3 NashP.//Bu!l Alloy Phase Diagrams 1989 V 10 N 2 P 129-132 В П Полякова Ni-Zn. НИКЕЛЬ-ЦИНК Диаграмма состояния Ni-Zn приведена на рис 340 в соответствии с обзором [1] Система характеризуется сложным характером взаимо- взаимодействия компонентов, типичным для систем Zn с переходными металлами
670 Hi-Zn zn,V»(nt мессе) О 10 20 JO *в SO tO 10 10 10 too О 10 tO JO *O SO SO TO вО tO ГОО Mi Zn,V.(am) Zn Рис. 340. Ni-Zn В системе отмечается существование широкой области твердых растворов на основе Ni и четырех промежуточных фаз Р, Р(, у и б. Ближайшие к Ni фазы Р и Р] включают в область гомогенности эквиатомный состав. Высокотемпературная фазаР образуется по перитектическойреакции Ж + (Ni) = р при 1040 °С и затем при температуре 675 °С эвтектоидно распадается на фазы р( и у. Область гомогенности фазы р простирается от 47,5 до 58,3 % (ат.) Zn. Фаза р плохо фиксируется закалкой. Низкотемпературная фаза р, образуется по перитектоидной реакции (Ni) + р = Pj при температуре 810 "С. Область гомогенности фазы Р( составляет 45,3-51,8 % (ат.) Zn. Фаза у кристаллизуется непосредственно из расплава при температуре 881 "С. Область гомогенности фазы y 74-85 % (ат.) Zn. Этой фазе приписывались также формулы NiZn3, Ni3Znj0, Ni5Zn2J, Ni4Zn22- В работе [2] указано, что фаза у имеет полиморфное превращение в интервале температур 500-600 °С (см. вставку на рис. 340).
Ni-Zn 671 Наиболее богатая Zn фаза б образуется по перитектической реакции Ж + у * 5 при температуре 490 °С и концентрации -8,89 % (ат.) Zn. Между б и (Zn) протекает эвтектическая реакция при температуре 418,5 "С и концентрации 0,2 % (ат.) Ni. Рассчитанное количество Ni в (Zn) при эвтектической температуре составляет 0,23 %(ат) [1] и соответствует экспериментальным данным. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 272. Таблица 272 Кристаллическая структура соединений системы Ni-Zn Соеди- Соединение Р Р. у(ВТ) Y(HT)* 6 Прото- Прототип CsCl AuCu Cu5Zn8 - CoZriu * Ромбическая Символ Пирсона, пргр сР2 РтЪт 1Р4, PAImmm с/52, /43 m - шС28, Cllm сингония Параметры решетки, нм и 0,2914 0,27468 0,27321 0,27413 0,27504 0,8844 0,867 0,89069 0,89186 3,33268 - h - I I II II II 0,8869A) - с - 0,31901 0,31739 0,31768 0,32006 II II 1,2499D) - Примечание [X] При50%(ат)гп[Х] При 37,44%(aT)Zn [X] При 46,49 % (ат) Zn [X] При 5l,5%(aT)Zn[l] При72%(ат)гп[1] При 77,26 %(aT)Zn [1] При 80,2 %(aT)Zn[l] При 85,0 %(aT)Zn[l] [2] [1] Литература 1 Nash P., Pan Y.Y.// Bull Alloy Phase Diagrams 1987 V 8 N5 P 422-430 2 NoverG., Schubert K.//J Less-Common Met 1980 V 75 N 1 P 51-63 В П Полякова
672 Ni-Zr Ni-Zr. НИКЕЛЬ-ЦИРКОНИЙ Система Ni-Zr исследована многократно [X, Э, Ш, 1-18]. Обобщенная диаграмма состояния (рис. 341) построена по данным исследований [1, 2] с учетом обзора этой системы в работе, [3]. В работе [3] учтены результаты исследований по строению диаграмм состояния и кристалли- кристаллической структуре фаз этой системы, выполненные до 1983 г. В работах [1, 2] сплавы системы были исследованы методами микроструктурного, рентгеноструктурного анализов, определением температур плавления и измерением электросопротивления. Исходными материалами служили спектрально чистый Ni и иодидный Zr. В системе установлено существование восьми соединений: ZrNi5, Zr2Ni7, ZrNi3, Zr8Ni?I, Zr7Ni10, Zr?Ni,,, ZrNi, Zr2Ni. Соединения Zr2Ni7, ZrNi и Zr2Ni плавятся конгруэнтно при 1440,1260 и 1120 °С соответственно [1]. t;c 1800 Zr, */• (по массе) О 10 20 SO ЬО 50 60 70 ВО 90 ГОО 1000 800 О 10 ZO 30 40 SO 60 70 80 90 100 NL Zr,m/.(am.) Zr Рнс. 341. Ni-Zr
Ni-Zr 673 Богатая Ni фаза ZrNi5 образуется по перитектической реакции Ж + + Zr,Ni7 - ZrNi5 при температуре 1300 "С. Эвтектика (Ni) + ZrNi5 кристаллизуется при температуре 1170 °С и концентрации 8,8 % (ат.) Zr. Соединение ZrNi5 имеет область гомогенности, которая при 1000 °С простирается от 15 до 18 % (ат.) Zr. Фаза ZigNi2| образуется по перитектической реакции Ж + Zr2Ni7 - - Zr8Ni,| при 1180 °С. ФазаZrNi3-по перитектоиднойреакцииZr2Ni7 + + Zr8Nf21 •> ZrNi3 при 930 °С [2] (940 °С по работе [4]) и имеет область гомогенности 24,5-26 % (ат.) Zr [4]. Фаза Zr9Ni|| образуется по перитектической реакции Ж + ZrNi = » Zr9Ni| | при 1170 °С и распадается по эвтектоидной реакции Zr9Ni( ( » - ZrNi + Zr7Ni10 при 975 °С [1]. Образование фазы Zr7Ni@ происходит по перитектической реакции Ж +Zr9Ni|| = Zr7Ni|0 при 1160 °С, она имеет область гомогенности 41,1-43,5 % (ат.) Zr [1]. Эвтектика Zr7Ni,0 + Zr8Ni2, кристаллизуется при 1075±10 °С и концентрации 36 %(aT.)Zr [2]. Эвтектические реакции Ж - - ZrNi + Zr2Ni кЖ» Zr2Ni + (pZr) протекают при температурах 1010 и 960 °С и концентрациях 63,5 и 76 % (ат.) Zr соответственно [1]. Максимальная растворимость Ni в (PZr) составляет 2,3 % (ат.) [1]. Ni понижает температуру полиморфного превращения Zr и при температуре 845 °С происходит звтектоидный распад по реакции (PZr) - (aZr) + Zr2Ni, эвтектоидная точка находится при концентрации 2,0 % (ат.) Ni. В (aZr) растворимость Ni менее 0,2 (ат.). Максимальная растворимость Zr в (Ni) < 1,3 % (ат.) [1]. Параметры решетки Ni увеличиваются при растворении Zr. Для сплава Ni с 1 % (по массе) Zr, закаленном при 800 °С, а = 0,35296 нм (для чистого Ni при , 25 °С,а = 0,35166 нм) [5]. Ni уменьшает параметры решетки (aZr): при 0,1 % (ат.) Ni a = 0,3171, с = 0,5143нм[6]. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 273. Таблица 273 Кристаллическая структура соединений системы Ni-Zr Соедине- Соединение ZrNi5 Zr.Ni," Прототип AuBe5 Z,2N,7 Символ Пирсона, пргр cF24, F41m шСЗб, Cllm Параметры решетки, нм а 0,67064F) 0,4698(9) 0,4691A) Ь 0,8235A3) 0,8225B) с 1,2193A6) 1,2192C) Источник [1] [7] 18]
674 Ni-Zr Соедине- Соединение ZrNi3 ад? Zr9Ni,, ZrNi Zr2Ni Прототип Ni3Sn Hf8Ni2l Zr7Nil0 Zr9Pt,, CrB CuAI2 Символ Пирсона, пр.гр. AP8, aP29, 0C68, Aba2 Pb?* //40, /4/m oC8, Cmcm tin, Mtncm Параметры решетки, им a 0,53090 0,64721A3) 1,2386 1,2497 0,990B) 0,988A) 1,02996 0,3268 0,6477 0,6462 6 - 0,80645A5) 0,9156 0,9210 _ 0,9937 - *' Моноклиииая сингония, р = 95,83A3)° [7], p = 95,594° [8 *2 a. - 75,19°, P = 68,04°, у = 75,26° [2]. *3 Ромбическая сингония. *4 При максимальном содержании Zr. с 0,43034 0,85878A4) 0,9211 0,9325 0,662D) 0,661A) 0,69359 0,4101 0,5241 0,5266 ]• Источник [4] [2] [1,2] [12] [1] [9] [13] [13] [1,13] [II] Термодинамические свойства жидких сплавов Ni-Zr определены в работах [15, 16]. Аналитическое описание диаграммы состояния Ni-Zr с использованием данных о термодинамических свойствах выполнено в работах [17,18]. В работе [14] определена температурная зависимость параметров решетки ZrNi3 в интервале температур 25-760 °С а = = 0,51597 + 1,6285кг4 Т- I^S-KT^hm, с = 0,41881 +0,2134-1(Г4 Т- - 0,8936-10~87^hm. Литература 1 Kirkpatrick M.E., Larsen MX. //Trans. ASM. 1961. V. 54. P. 580-590. 2. BsenkoL.// У Less-Common Met. 1979. V. 63. N 2. P. 171-179. 3. Nash P., Yavanth C.S. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 2. P. 144-148 4 Becle C, Bourniguel В., Develey G., Saillard M. // J. Less-Common Met. 1979. V 66 P. 59-66. 5 Huffstutler M.C., Petersen O.G. // J. lnst. Met 1967 V. 95. N I. P. 23-24.
Ni-Zr, Np-Pd 675 6. Самсонов Г.В., БрауиС.М., Рогозииская А.А.// Изв. вузов. Цветная металлургия. 1972. N6 С 118-122. 7 Eshelman F.R., Smith J.F. // Acta Crystallogr. В. 1972. V 28. N 5. P. 1594-1600. 8 Dattagupta J.K., Schubert K. IIZ. Metallkunde. 1973. Bd. 64. N II S 789-792. 9 GlimoisG.L.,BecleC.,DeveleyG., Moreau J.M.//J. Less-Comraon Met 1979. V 64. N I T. 87-90. 10 Van Swijgenhoven H., Stals L.M., Buschow K.H.J. // Phys. Status Solidi (a). 1982. V. 72. ^ IP 153-160. 11 Gachon J.C., Dirand M., Hertz J.//J. Less-Comraon Met. 1983. V. 92. N 2. P. 307-315. 12 Kirkpalrick M.E., Smith J.F., Larsen W.L. // Acta Crystallogr. 1962. V. 15. N 9. P. 894-903. 13. Kirkpatrick M.E., Bailey D.M., Smith J.F. // Acta Crystallogr. 1962 V. 15. N 3. ft. 252-255. 14. Shadangi S.K., Panda S.C., Brian S. // J. Appl. Crystallogr. 1983. V. 16. N 6. P. 645-646. 15 СидоровО.Ю., Есии Ю.О., Гельд П.В. // Расплавы. 1988. Т. 2. N 3. С. 9-11. 16 Luck Arpshofen R., Predel В., Smith J.F. // J. Phase Equilibria. 1991. V. 12. N 2. p. 141-147. 17 Gachon J.C., Cherles J., Hertz J. // Calphad. 1985. V.9.NI.P. 35-42. 18. Saunders N. // Calphad 1985. V. 9. N 4. P. 297-309. Л.А. Третьяченко Mp-Pd. НЕПТУНИЙ-ПАЛЛАДИЙ Диаграмма состояния Np-Pd не построена. В работах [V-C] приведены данные по кристаллической структуре соединения NpPd3. Можно предполагать, что это соединение существует в двух модификациях. В табл. 274 приведены кристаллические характеристики соединения NpPd3 Системы Np-Pd. Таблица 27 4. Кристаллическая структура соединений системы Np-Pd |V-C] Соединение NpP<f3(l) NpPd3(ll) Прототип NijTi AuCu3 Символ Пирсона, пр.гр. Л/Ч 6, РЬт/ттс еР4, Ртгт Параметры решетки, нм а 0,5767 0,4069 с 0,9544 ЕМ. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский
676 Np-Pu Np-Pu. НЕПТУНИЙ-ПЛУТОНИЙ Диаграмма состояния Np-Pu исследована методами термического, дилатометрического и рентгеновского анализов и измерением элек- электросопротивления сплавов [1]. При исследовании использовали Np с содержанием 0,34 % (по массе) Са и 0,22 % (по массе) U; Pu с содержанием <0,01 % (по массе) всех примесей. Расчетным путем с использованием метода Л. Кауфмана диаграмма состояния этой системы построена в работе [2]. На рис. 342 приведена обобщенная диаграмма состояния Np-Pu согласно обзору [3]. При ее построении авторы работы [3] использовали данные работы [1], а также более поздние литературные данные по характеру взаимодействия Np и Pu и кристаллическим структурам образующихся фаз. Минимум линий солидуса и ликвидуса соответствует 558 °С и 46 % (ат.) Pu. В системе между (yNp) и (еРи) образуется непрерывный ряд твердых растворов (yNp, ePu). Ограниченные твердые растворы образуют остальные модификации Np и Pu: Pu, '/а (по массе) .0 to 10 30 #0 SO 60 П so too 600 (SPul ЧХРи) то о to го зо (to so 60 то во so too Up Pu,'/<,(am) Pu Рис. 342. Np-Pu
Np-Pu 677 Фаза Концентрация, Pu % (ат) (PNp) (aNp) E'Pu) FPu) (yPu) (PPu) (aPu) 0-10 0-19 97,6-100 98,3-100 98,3-100 15-100 4-100 В интервале концентраций 51-97 % (ат.) Pu существует фаза ц, образующаяся по перитектоидной реакции и распадающаяся по эвтектоидной реакции Кроме того, в системе протекают еще три перитектоидные и три эвтектоидные реакции. Нонвариантные реакции, протекающие в системе, указаны в табл. 275. Данные по кристаллической структуре фаз, имеющихся в системе, приведена в табл. 276. Таблица 275 Нонварнантные реакции в системе Np-Pu PJ Реакция (yNp, ePu) + (PNp) = (pPu) (yNp, ePu) + (pPu) - t| (yNp, ePu)» t|+ F'Pu) FPu) = r| + FPu) 11 + FPu) - (yPu) (PNp) + (PPu) - (aPu) 11 - (PPu) + (YPu) (PNp) » (aNp) + (aPu) 22, 66, 95,5, 97,6, 97,1, 5,0, 96,5, 1,6, Содержание Pu в фазах, % (ат.) Ю, 47, 94,5, 95, 99,4, 38,5, 95,5, 1,0, 15 51 97,8 98,3 99,0 25 98,3 4,0 Температура, °С 540 508 440 428 325 300 288 275 Таблица 276 Кристаллическая структура соединений системы Np-Pu |3| Соеди- Соединение (YNp) (PNp) Прото- Прототип W pNp Символ Пирсона, пргр /mini tP4, /J42,2 Параметры решетки, нм а 0,352 0,4897 Ь - - с - 0,3388 Примечание При 600 °Си0%(ат) Pu При 313 °С и 0%(ат) Pu
678 Np-Pu, Np-S Соеди- Соединение («Np) 4 I (ePu) F'Pu) FPu) (YPu) (PPu)" (ocPu)*" Прото- Прототип aNp - W In Cu yPu PPu aPu Символ Пирсона, пр.гр. oPS, Pnma - Iniim til, lAlmmm cF4, Fm 3 m oFb, Fddd m/34, 121m тР16, P2{/m Орторомбическая. "p = 92,13°. *"p= 101,79°. Параметры решетки, нм a 0,6663 1,086 0,3638 0,3339 0,46370 0,31587 0,9284 0,6183 b 0,4723 1,067 - - - 0,57682 1,0463 0,4822 с 0,4887 1,043 - 0,4446 - 1,0162 0,7859 1,0963 Примечание При20°Си0%(ат.) Pu При 375 "Си 81 %(ат.)Ри При 500 'С и 100%(ат.) Ри При 477 "С и 100%(ат.) Ри При 320 °С и 100%(ат.) Ри При 235 'Си 100%(ат.) Ри При 190 °С и 100%(ат.) Ри При 21 "Си 100%(ат.)Ри Литература 1. MardonP.G.,Pearce J.H., MarpksJ.A.C.//J. Less-Common Met. 1961. V. 3. P. 281-292. 2. ChaHK.S., Lu J.K., AronssoHH.//J Nucl. Mater. 1980. V. 92. N 2-3. P. 237-242. 3. Sheldon R.J., Peterson D.E. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 3. P. 215-217 Е.И. ГлаОышевский. ОМ. Бодак. В.К. Печарскип, М.А. Тылкшш Np-S. НЕПТУНИЙ-СЕРА В работе [1] сообщается о пяти сульфидах, имеющих место в системе Np-S: NpS3, Np2S5, Np3S5, Np2S3 и NpS. Соединение Np2S3 существует в трех модификациях: а, р и у, которые переходят друг в друга соответственно при температурах 1200 °С (а °
Np-S. Np-Se 679 » P) и 1500 °C (P - у)- Модификации aNp2S3, PNp2S3, yNp2S3 изоморфны модификациям aU2S3, PU2S3 и yU2S3. В работе [2] указывается о существовании в системе соединения Np3S4- Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 277. Таблица 277. Кристаллическая структура соединений системы Np—S Соедине- Соединение Nps;1 Np,S5 NpjSJ NpS NP3S4 *' Р = 99 Прототип US3 Th2S5 U3S5 NaCe - 5° Символ Пирсона, пр.гр. - iPU, РЦп оРП, Рппш cFb, Fm 3 m - Параметры решетки, им а 0,536 0,740 0,742 0,5532 0,844 b 0,387 - 0,807 - - с 1,810 0,984 1,171 - - Источник [1] [1] [1] [1] [2] Литература 1. Marcon J.P.//Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. Ser. С 1967. V. 256. N 4. P. 235-237. 2 Самсонов Г.В., Дроздова СВ. // Сульфиды. М.: Металлургия, 1972. 304 с. Np-Se. НЕПТУНИЙ-СЕЛЕН Н.И. Никитина В работе [1] сообщается о попытке приготовления сплава Np с Se. Оба компонента помещали в кварцевую ампулу, которую вакуумировали и нагревали при 750 °С в течение 16 ч. Соединения Np с Se этим методом получить не удалось. Литература I Shcft I., Fried S. // J Amer. Chem. Soc. 1953. V. 75. N 5. P. 1236-1237 H И. Никитина
680 Np-Si, Np-Te. Np-U Np-Si. НЕПТУНИЙ-КРЕМНИЙ Диаграмма состояния Np-Si не построена. Установлено существова- существование соединения NpSi2 с тетрагональной структурой типа ThSi2 (Символ Пирсона г/12, np.rp. Hxlamd), параметры решетки: а - 0,397 нм, с = = 1,37 нм [1,2]. Литература 1 Zachariasen W.H. //Acta Crystallogr. 1949. V. 2. P. 94-99. 2 Sheft I., Fried S.//J Amer. Chem Soc 1953. V. 75. N5 P 1236-1237 Н.И Никитина Np-Te. НЕПТУНИЙ-ТЕЛЛУР Для приготовления сплава Np и Те помещали в кварцевую ампулу, которую вакуумировали, запаивали и нагревали до 750 °С в течение 16 ч. Соединения Np с Те получить этим методом не удалось [1]. Литература l.Shertl., Fried S.//J. Amer Chem. Soc. 1953 V. 75 N 5 P 1236-1237. Н.И. Никитина Np-U. НЕПТУНИЙ-УРАН Диаграмма состояния Np-U (рис. 343) построена по данным работ [1, Э]. Исследование проводилось методами термического, дилатометри- дилатометрического, металлографического и рентгеновского анализов. Сплавы готовили растворением U в расплавленном Np. Для приготовления сплавов использовали Np чистотой 99,44 % (по массе) и U чистотой более 99,9 % (по массе). Высокотемпературные модификации (yNp) и (yU) образуют непрерывный ряд твердых растворов. Модификации р и a Np и U образуют ограниченные твердые растворы. Твердые растворы (PNp) и (PU) распадаются по эвтектоидным реакциям с образованием (aNp) и (aU) соответственно при температурах 185 и 645 °С. Максимальная растворимость U в (PNp) и Np в (PU) около 26 % (ат.). Растворимость U в (aNp) при температуре 185 "С составляет около 20 % (ат.), а Np в (aU) - 43 % (ат.) при -100 °С. При температуре 668 °С в системе Np-U по перитектоидной реакции образуется промежуточная
Np-U, O-Os 681 t,'C го U, '/а (по массе) 40 60 80 900 TOO 639' 576 500 300 гво° ТОО — и» (рн / Р) 1 1 1 у Ж 612° 7ге/ 1 185 ¦ в О (хл _—¦ у^ ^-- / / / К I л i */ (ЛО ^— / 100 1135е 776' ббв" О 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Up If, "/•> (am.) V Рис. 343. Np-U фаза б. Фаза б имеет широкую область гомогенности. Структура фазы кубическая, а = 1,055 нм при 25 % (ат.) U и а = 1,063 нм при 50 % (ат.) U. Эта фаза изоструктурна с фазой С системы Pu—U. Указывается, что при температуре 500 °С кубическая решетка претерпевает тетрагональное искажение [Э]. Литература 1 Mardon P.G., Pierce J.H. // J Less-Common Met 1959. V 1. P. 467-475 H И Никитина O-Os. КИСЛОРОД-ОСМИЙ По данным работ [Ш, 1] в системе существуют оксиды OsO2 и OsO4. Точка плавления OsO4 составляет 40,1 °С [Ш] и 40,6 "С [1], температура кипения 131 "С [1]. Температура разложения OsO2 -650 °С [1].
682 O-Os, O-Pa OsO2 обладает тетрагональной структурой типа рутила (символ Пирсона tP6, пр.гр. Р42/тпт), параметры решетки: а - 0,452±0,002 нм, с = 0,32010,002 нм. OsO4 имеет моноклинную структуру, параметры решетки: а - = 0,866 нм, b = 0,452 нм, с = 0,475 нм, р = 117,9° [III]. Литература I. Благородные металлы: Справочник/Под ред. Е.М.Савиикого. М.: Металлургия, 1984 592 с. В П Полякова О-Ра. КИСЛОРОД-ПРОТАКТИНИЙ В системе О-Ра установлено существование нескольких оксидов Ра [Э,Ш, 1-3]. РаО имеет структуру типа NaCl (символ Пирсона сР2, пр.гр. Рт Ът) с параметром решетки а = 0,4961C) нм [Э, 1]. РаО2 обладает структурой флюоритного типа (символ Пирсона cF\ 2, пр.гр. Fm3m) с параметром решетки а - 0,5505A) нм Р, 2], получен восстановлением Ра2О5 в Н2 при температуре 550 "С [2]. Ра,О5 в зависимости от способов получения обладает различной структурой. Ра2О5, полученный нагревом гидроокиси Ра до 500 °С на воздухе, имеет структуру флюоритного типа с параметром решетки а - = 0,5455G) нм. При воздействии B2F5 на окись Ра при 500 °С получен оксид Ра2О5 с ромбической структурой, изоморфной U2O5 с параметрами решетки а - 0,692B) нм, 6 = 0,402A) нм, с = 0,418B) нм [Э, 2]. После нагрева в вакууме до 1000-1500 "С структура Ра2О5 изменяется на тетрагональную с параметрами решетки а - 0,3835A) нм, с = 5573A) нм, а после нагрева до 1800 °С Ра2О5 имеет опять кубическую структуру с параметром решетки а - 0,5476A) нм [2]. Для тетрагональной структуры этого оксида, обедненного кислородом (Ра2О5_х), в работе [Ш] приводятся следующие значения параметров решетки: а - 1,0891A) нм, с= 1,3225A0). Идентифицирован также оксид с гексагональной структурой, которому приписывается формула Ра4О9. Параметры решетки этого оксида: а = 0,3820A) нм, с = 1,3225A0) нм [Ш]. Указывается также на возможность образования еще четырех оксидов междуРаО2и Ра2О5 в процессе абсорбции кислорода при 200-300 °С.
O-Pa, O-Pb 683 Один из полученных оксидов, по-видимому, будет обладать кубической структурой, а три оксида - тетрагональной структурой [Ш, 3]. Литература 1. Zachariasen W.H. // Acta Crystallogr. 1952. V. 5. P. 19-20. 2. Sellers P.A. // J. Amer. Chem. Soc. 1954. V. 76. P. 5935-5938. 3 Фромм Е., Гебхардт Е. Газы и углерод в металлах: Пер. с нем. / Под ред. Б.В. Лин- чевского. М.: Металлургия, 1980. 712 с. Л. Л. Рохлин О-Pb. КИСЛОРОД-СВИНЕЦ Анализ исследования кристаллической структуры фаз, образующихся в системе О-Pb, их термодинамических свойств и фазовых равновесий приведен в работе [1]. Обобщенная диаграмма состояния этой системы (рис. 344) со стороны РЬ [1] дополнена данными справочника [Ш] по стабильности оксидов РЬ в зависимости от давления кислорода. Установлен способ образования лишь одного оксида РЬО. Он плавится конгруэнтно при 887 "С. Остальные оксиды при повышении температуры разлагаются: температуры разложения зависят от давления О в пределах 0,1-1000 МПа. Изобары О показаны на рис. 344 штриховы- штриховыми линиями. о.'/а 1по массе) 0 t,°c SOO чао 327,502' 200 1 OfiS 0,013 -«//// 1 2 3 \ i ~872° -5fO' ~327" 5 6 4S.S 1 1 6 10 12 1 I двг, , ffS -2-1 кг \L". t \fftg0\\ L д ч О 10 РЬ Рис. 344. О-РЬ 20 30 W О'/с (am.) SO 60 70
684 О-РЬ В системе обнаружено существование следующих нонвариантных равновесий: вероятно, Ж - (РЬ) + РЬО(НТ) при температуре -327 °С, практически не отличающейся от температуры плавления РЬ, и концентрации О =10 % (ат.); Ж2 - Ж, + РЬО(ВТ) при -872 "С с монотектической точкой при 49,9 % (ат.) О. Данные растворимости О в жидком РЬ приведены ниже [Ш]: Температура, °С Растворимость О, % 400 500 510 595 600 700 800 900 0,01 0,03 0,01 0,03 0,06 0,12 0,23 0,50 По данным, приведенным в работе [1], растворимость О при 540 °С составляет 0,013 % (ат.), а при 872 °С - 0,85 % (ат.). При атмосферном давлении стабильны пять оксидов: РЬО, РЬ3О4, РЬ12О17,РЬ12О19,РЬО2[1]. Фаза РЬО существует в двух модификациях и стабильна при температуре ниже 540±50 °С. Большая неопределенность в температуре полиморфного перехода обусловлена чрезвычайной замедленностью этого перехода. Фаза РЬ3О4 также обнаружена в двух модификациях, температура перехода составляет - 103 "С. Указанная в справочнике [Ш] фаза РЬ2О3 согласно обзору [1] существует лишь при давлении более 0,2 МПа. Кроме того, в системе имеется еще несколько метастабильных оксидов фаз, в некоторых случаях стабилизированных примесью водорода при их электрохимическом получении. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 278. Таблица 278 Кристаллическая структура соединений системы РЬ-О [1] Соединение РЬО(ВТ) РЬО(НТ) РЬ3О4(ВТ) РЬ3О4(НТ)* Прототип РЬО РЬО РЬ3О4 РЬ3О4 Символ Пирсона, пргр JP4, РШтт о/"8, РЬта tPlb, РЛ-Jmbc о/>28, РЬат Параметры решетки, нм а 0,39759 0,5489 0,8815 0,9124 Ь - 0,4755 0,8467 с 0,5023 0,5891 0,6565 0,6567
O-Pb. O-Pd 685 Соединение Pbl20l7 рь,2о,у PbO, Pb2o;" Прототип - - ТЮ2 - Символ Пирсона, пргр oPSZ, Pmc2tC>) тРЫ, lP6, PA-Jmnm thP20, Plja *При-268°С "f = 91,08° РЬ2ОЧ существует при давлении более 0,2 Параметры решетки, им а 0,778 1,1500 0,49556 0,7814 b 1,098 1,0843 - 0,5625 с 1,148 0,7730 0,33867 0,8466 МПа, р= 124,8° Литература 1 Wriedt Н.Р.//Bull Alloy Phase Diagrams 1988 V 9 N2 P 106-127 Л С Гузей O-Pd. КИСЛОРОД-ПАЛЛАДИЙ В системе O-Pd образуется оксид PdO, который находится в равновесии с (Pd) при температуре 750 "С [Ш, 1]. PdO обладает тетрагональной решеткой (пр.гр. PAjImmc) с двумя атомами на элементарную ячейку и параметрами а = 0,303510,0005 нм, с - 0,532510,0005 нм (Э]. Растворимость О в (Pd) при 1200 °С составляет - 0,63 % (ат.) [Ш] и 0,5 % (ат.) [2]. Растворимость О в Pd в твердом состоянии в интервале температур 900-1300 ° исследована методом насыщения в атмосфере кислорода (давлении 6,65-10 МПа) и на воздухе [3]. Изобарическая растворимость О в Pd уменьшается при повышении температуры и подчиняется закону Сивертса. ' Изобарическая растворимость О в Pd описывается уравнением. LgCo = 0,5, LgPo - 3,5 + 920/Г,
686 O-Pd. O-Pm где Со - растворимость О, % (ат.); Ро - парциальное давление О, Т - температура, К. Литература 1 Благородные металлы Справочник/Под ред. Е М. Савицкого. М.: Металлургия, 1984. 592 с 2 Fromm E., Gebhardt Е. // Gase und Kohlenstoff in Metallen. New York: Springer Verlag Berlin Heidellerg, 1976.710 р. 3. Jehn H., Grallath E. // Precious Metals: Mining. Extr. and Process. Proc Int. Sympo AYME Annu. Meet. Loss Angeles. Calif. Febr. 27-29. 1984. Warrendale. Pd. 1984. P. 595-602. В П. Полякова O-Pm. КИСЛОРОД-ПРОМЕТИЙ В работах [1-4] указывается о существовании в системе O-Pm соединения Рт2О3. Рт2О3 имеет три полиморфные модификации со структурами: кубической (А-форма), моноклинной (В-форма), гексагональной (С-форма). Переход из моноклинной в гексагональную имеет место при 1600 °С [1]. Температура плавления Рт2О3 равна 2320 "С [2]. Кристалли- Кристаллическая структура трех модификаций Рт2О3 приведена в табл. 279. Таблица 279. Кристаллическая структура соединений системы O-Pm Соедине- Соединение Ргл,О3 (С-форма) рш2о; (В-форма) Рт2О3 (А-форма) *р= юо Прото- Прототип Мп,О3 SrrijOj Lap, ,5° Символ Пирсона, пр.гр. с№, 1а 3 тСЗО. С21т hPS, Plm\ Параметры решетки, нм а 1,096 1,099 1,425 0,3802 Ь _ 0,366 _ с _ 0,893 0,5954 Источник [Ш] [31 [1] [1]
О-Рт, О-Ро, О-Рг 687 Литература 1. Weigel F., Scerer U. // Radiochim. Acta. 1965. V. 4. N 2. P. 197-201. 2. Chikalla T.D., McNeily C.E., Bates J.L., et. al. // Collogue Intern. CNRS N 205. Paris: Edition CNRS. 1972. P. 351-360. 3. FoexM., Traverse J.P., CouturesJ.P.//Compt. Rend. Acad Sci Paris. Ser. С 1965. V. 260. N 13. P. 3670-3672. 4. Фромм Е., Гебхард Т.Е. // Газы и углерод в металлах. Пер. с нем / Под ред. Б.В. Линчевского. М.: Металлургия, 1980. 712 с. Ю.Б. Кузьма О-Ро. КИСЛОРОД-ПОЛОНИЙ В работах [1, 2, Э] установлено образование оксида РоО2. РоО2 существует в двух модификациях, одна из которых имеет структуру типа CaF2 (символ Пирсона cF\ 2 пр.гр. Fm Ът) с параметром решетки а = 0,599 нм [1] или а = 0,5637 нм [2], а другая - тетрагональную структуру с параметром решетки а = 0,545 нм, с = 0,836 нм [Э, 2]. РОО2 сублимирует при 885 °С в кислороде при давлении 0,1 МПа и разлагается на элементы при 500 °С в вакууме [Ш]. Имеются указания об образова- образовании оксидов РоО и РоО3. Оксид РоО, однако, склонен к быстрому окислению на воздухе до РоО2, а относительно существования окисла РоО3 высказывается сомнение [Ш]. Литература 1. Martin A.W.//J. Phys. Chem. 1954 V. 58. P. 911-913. 2. Bagnall K.W., D'Eye R.W.M. // J. Chem. Soc. 1954. V. 4. P. 4295-4299. JJ.JJ. Рохлин O-Pr. КИСЛОРОД-ПРАЗЕОДИМ Данные о характере взаимодействия О и Р сообщаются в работах Р, Ш, 1-6]. Диаграмма состояния части системы Рг-0 в интервале концентраций 62-67 % (ат.) О приведена на рис. 345 по данным работы [1]. В этой части системы установлены семь соединений. При концентрациях О < 62 % (ат.) вид диаграммы не известен. Однако установлены два соединения РЮ и Рг2О3 Соединение РЮ получено при давлении 1,5 ГПа и температурах 600-800 °С [V-C]. Температура плавления Рг2О3 по данным разных исследователей колеблется от 2127 до 2296 °С [3, 4]. Соединение Рг2О3 существует в нескольких полиморфных модификациях: низкотемпературных -
688 O-Pr /6 О, "/о/по массе) t7 Гв 1000 800 6OO UO0 ZOO 62 65 66 O, Vofdm.) 67 Рис. 345. O-Pr гексагональной (А-форма), моноклинной (В-форма), кубической (С-форма) и высокотемпературных - гексагональной (Н-форма), кубической (Х-форма). Полиморфные превращения Рг2О3 протекают при температурах 650 "С (ОА), 810 °С (В^А), 1950 °С (А^Н), 2150 °С (Н-Х) И- Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 280. Таблица 280. Кристаллическая структура соединений системы О-Рг Соединение о Р. О*1 Рг2О,(С) Прототип Мп2О3 - Мп2О3 Символ Пирсона, пргр с/80, la i - с /80, 1а % Параметры решетки, нм а 1,1070 0,5031 1,1115 b - - - с - - - Источник [Ш] [V-C] [3]
O-Pr 689 Соединение Pr2O,(B) Рг,О,(А) Р2О3(Н)*2 Р2ОЯ(Х)*' рго,;;5 рг7о,;5 рг,о,Г рг5о;5 ¦ ргно;« (Рг|2022)(Р) РгО2(а) Прототип SmO3 La,O3 - - - Pr7O12 - Рг5О9 - - CaF2 Символ Пирсона, пргр СУт ИР5, />3ml - - - АЯ19, ЯЗ - тР\\2, - Рп сЛ2, Fmlm ''Кубическая сингония *2Гексагоиальная сингония а = 99,91° 4Триклинная сингония а = 97,3°, р = *5Р= 125,46° *6Монокли»ная сичгония, р= 125,2° Моноклинная сингония, р = 125,28 Параметры решетки, нм а 1,445 0,385 0,3975 0,441 1,1070 0,67431 0,65 0,6728 0,67 0,5462 0,6687 0,53938 b 0,3720 - - - - - 0,84 1,9319 4,25 1,1602 99,6°, у = 75,0° с 0,9090 0,600 0,631 - - - 0,65 1,5480 1,55 1,5470 Источник [4] [3] [3] [2] [Ш] [5] [2] [1] [1] р] [6] [Э] Литсра1\ра I luring L. // Handbook on the Physice and Chemistry oi" Rare Earths Amsterdam ea. NoiHi -Holland Publ Co 1979 V 3 337 p
690 O-Pr, O-Pt 2. Арсеиьев П.А., Ковба Л.М., Багдасаров Х.С. // Соединения редкоземельных элементов. I-II1 групп. М.: Металлургия, 1988. 280 с. 3. Портной К.И., Тимофеева Н.И.// Кислородные соединения редкоземельных элемен- элементов. М.: Металлургия, 1986. 480 с. 4. Daire M., Wilier В. // С. R. Acad. Sci. 1968. V. С266. N 8. P. 548-550. 5. Dreele von R.B., Eyring L., Bowman A.L., Yarnell J.L. // Acta CrystaHogr. B. 1975. V. 31. N4. P. 971-974. 6. Sawier J.O., Hyde B.C., Eyring L. // Bull. Soc. Chim. France. 1965. N 4. P. 1190-1199. Ю.Б. Кузьма O-Pt. КИСЛОРОД-ПЛАТИНА Диаграмма состояния O-Pt не построена. Кристаллическая структура оксидов Pt-PtO, Pt3O4 и PtO2 приведена в табл. 281. Данные по кристаллической структуре и параметрам решетки довольно противоре- противоречивы, что связано с различием в составе и различием условий приготов- приготовления образцов. Существование оксида PtO, о котором сообщалось в работе [Э], в работе [1] подвергается сомнению. Предполагается, что образцы PtO не были однофазными и содержали смесь РЮ2, ^ЦО^ и Pt. Pt3O4 является неустойчивым оксидом и разлагается при нагреве на Pt иО2р]. В работе [1] построена р-Т диаграмма на основе результатов исследования системы O-Pt при высоких давлениях О (до 350 МПа) в области температур 400-900 "С. Фаза РЮ2, описанная в работе [Э], образуется при температурах ниже 580 °С и давлениях кислорода порядка 100-200 МПа. При температурах выше 580 °С и высоких давлениях кислорода образуется новая фаза с ромбической решеткой (pPtO2), существование которой подтверждено также в работе [2]. Таблица 281. Кристаллическая структура соединений системы O-Pt Соединение PtO? Р4О4 aPtO2 Прототип PtS Cdl2 Символ Пирсона, пр.гр 1Р4, PVmmc IP28, или c?14, Pniin A/>3, />3ml Параметры решетки, им a 0,305 0,798 0,5585 0,310 Ь - - - с 0,535 0,544 -0,48 Источник Р] [Э] [I] [Э]
O-Pt, O-Pu 691 Соединение aPtOj" ppto2 Прототип СаС12 Символ Пирсона, пргр. оР6, Рппт Гексагональная сингония. Параметры решетки, нм а 0,310 0,4486 0,4488 Л 0,4537 0,4533 с 0,429-0,441 0,3138 0,3135 Источник [1] [1] [2] Литература 1 lYIuller О., Roy R. //J Less-Common Met. 1968. V. 16. N 2. P. 129-146 2. SicglS., HockstraH.R.,TaniB.S.//J. Inorg. Nucl Chem. 1969. V 31. N 12. P. 3803-3807. Л.Е Шелимова O-Pu. КИСЛОРОД-ПЛУТОНИЙ Диаграмма состояния O-Pu, представленная на рис. 346, построена в работе [1] на основе обобщения литературных данных. Согласно работе О, '/• (по массе) О Ю 20 Ра Рис. 346. O-Pu 40 SO О, '/. (am.)
692 О-Ри [1] в системе протекает монотектическая реакция при 1825 "С. Область расслаивания в жидком состоянии простирается от ~8 до -50 % (ат.) О. В ранних работах ее существование не было отмечено. В системе образуются четыре промежуточные фазы. Соединение Ри2О3 плавится конгруэнтно при 2080 °С и имеет область гомогенности в пределах -59,3-60,5 % (ат.) О. Фаза РиО, 52 (-60,3 % (ат.) О) образуется по перитектической реакции при 450 °С. Фаза РиО( б1 с областью гомогенности, лежащей в пределах -61,7-63,0 % (ат.) О, превращается конгруэнтно в РиО2 при 1180 °С и распадается эвтектоидно на РиО[ 52 и РиО2 при 335 "С. Соединение РиО2 плавится конгруэнтно при 2425 iC и имеет область гомогенности в пределах -61,3-63,0 % (ат.) О. При 630 "С протекает монотектоидная реакция РиО2B) - РиО, б1 + РиО2A). Максимальная температура расслаивания составляет 670 "С. Нонвариантные реакции в системе О-Ри даны в табл. 282. Т а б л и и а 282. Нонвариантные реакции в системе О-Ри |1| Реакция Ж - (ePu) + Ри2О3 (еРи) - F'Ри) + Ри2О3 ИЛИ (еРи) + Ри2О3 - FРи) FРи) - FРи) + Ри2О3 FРи) = (уРи) + Ри2О3 (уРи) - фРи) + Ри2О3 (PPu) - (аРи) + Ри2О3 Ж2-Ж, + Ри2Оз Ри2О3 + РиО, 6| - РиО, 52 РиО2-Ри2Оз + РиО|6| РиО|6| » РиО, 52+ РиО2 РиО2B) » РиО, 6, + РиО2A) Ж2 = Ри2О3 + РиО2 ~0; -0; ~0; ~0; -0; -0; -0; -50; -60; -61,6; -62,0; -62,9; -60,5; Содержание О в фазах, % (ат.) -0; -0; .-60; -0; -0; -0; -0; -8; -61,9; -60,5; -60,3; -62,8; -60,0; -60 -60 -0 -60 -60 -60 -60 -60 -60,3 -62 -66,0 -66,5 -61,3 Температура, °С -640 -483 -483 -463 -320 -215 -125 -1825 -450 -1080 -335 -630 -2000
O-Pu. O-Rb 693 Данные по кристаллической структуре промежуточных фаз в системе O-Pu представлены в табл. 283. Т а б л и и а 283. Кристаллическая структура соединений системы O-Pu Соединение Ри2О3 PuO, 52 PuO|,6l PuO2 Прототип La2O3 Mn2O3 Mn2O3 CaF2 Символ Пирсона, пр.гр. hP5, Р3т\ с/80, Iai с/80, 1а 3 cF\2, Fmlm Параметры решетки, нм а 0,38388 1,1045 1,0991 0,53952 0,53960 с 0,59594 - - - Источник И 13] [1] [1] [Э] Литература l.WricdtH.A.//Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11.N2.P. 184-202. 2. Gardner E.R., Markin T.L., Street R.S. // J. Inorg. Nucl. Chem. 1965. V. 27. N 3. P 541-551. 3. Boivineau J.-C.//J. Nucl. Mater. 1976. V. 60. N 1. P. 31-38. Л. Е. Шелимова t.'c O-Rb. КИСЛОРОД-РУБИДИЙ По результатам исследования системы O-Rb методом термического анализа схематично построена часть диаграммы состояния Rb-О в интер- интервале концентраций 0-25 % (ат.) О (рис. 347) [1]. Взаимодействие Rb с О изучали в ампулах из пирексовогб стекла в атмосфере спектрально-чистого Аг, используя Rb и О чистотой 99,99 % (по массе) [1]. В системе обнаружена эвтектика при температуре-14 °С и концентра- концентрации 10 % (ат.) О и две, возможно, рис. 347. O-Rb О, % (по массе) I Z 3 4 -50 Ж «Я ¦ к -/¦• \ 1 1- _|_ 1 ' *. '. f h»--i— —i i i о 10 15 20 0,% (am ) 25
694 O-Rb, O-Re перитектические горизонтали притемпературах-11 и 20 ° С, соответству- соответствующие температурам инконгруэнтного плавления соединений Rb7O и Rb4O. Предполагается, что диаграмма состояния Rb-О аналогична по своему строению диаграмме состояния Cs-0 [1]. Растворимость кислорода в жидком Rb согласно работе [2] выражает- выражается уравнением: igx= 1,5753- 93,15/Г, где х - концентрация Rb, % (ат.), Т- температура, К. В системе установлено существование соединений: Rb2O, Rb2O2, RbO2 и, возможно, "Rb2O5" Р, Ш]. Соединения Rb2O2 и RbO2 плавятся примерно при 570 и 412 °С соответственно [Ш]. Данные по кристаллической структуре соединений системы Rb-0 представлены в табл. 284. Таблица 284. Кристаллическая структура соединений системы O-Rb Соединение Rb2O Rb2O2 "Rb2Os" RbO2 Прототип AHTH-CaF2 - - CaC2 Символ Пирсона, пр.гр. сЛ2, Fmim Immm г/16, /4/mmm Параметры решетки, нм a 0,6742 0,4201 0,930 0,425 b - 0,7075 - - с - 0,5983 - 0,704 Источник [Э] [Ш] [Э] [Ш] Литература 1. Suzuki Т., MasudaS.,TanazavaY.//J. Nucl. Mater. 1985. V. 127. N 1. P. 113-115. 2. Borgstedt H.U. // Handbook ofThermodynamic and Transport Properties of Alkali Metals. Oxford: Blackwell Scientific Publications, 1985. P. 901. Л.Л. Зусмап O-Re. КИСЛОРОД-РЕНИЙ Диаграмма состояния O-Re не построена. Известно существование следующих оксидов Re: ReO4, Re2O7, ReO3, Re2O5, ReO2, Re2O3, ReO и Re2O, характеризующихся разной устойчивостью [1-3].
O-Re, O-Rh 695 Высший и наиболее устойчивый оксид Re2O7 получают при обработке металлического Re в кислороде при температуре выше 150 "С. Re2O7 также образуется при окислении на воздухе при температуре выше 600 "С. Температура плавления Re2O7 равна 297 "С. Re2O7 кипит при 360 °С [Э], имеет ромбическую решетку (символ Пирсона оР72, пр.гр. Рттс) с параметрами а = 1,525; Ъ - 0,548 и с = 1,25 нм [Э]. ReO3 получают восстановлением Re2O7 или химическим способом. ReO3 быстро разлагается при температуре выше 300 °С на Re2O7 и ReO2. ReO3 имеет кубическую решетку с параметром а - 0,37510 нм р]. ReO, может быть получен восстановлением высших оксидов водородом или другими химическими методами, имеет две модификации: низкотемпературную (г < 300 °С) с моноклинной решеткой с параметра- параметрами а = 0,5562; Ь - 0,4838; с = 0,5561 нм, р = 120,87 "С и высокотемператур- высокотемпературную (I = 300-1050 °С) с ромбической решеткой с а = 0,48094, Ъ - 0,56433; с - 0,46007 нм Р]. Растворимость кислорода в Re незначительна и составляет менее 1,510'2% (по массе) [1,2]. Литература 1. Sims СТ. // Rhenium: Amsterdam, New York: Elsevier, 1962. P 24-35. 2 Фромм Е., Гебхардт Е. Газы и углерод в металлах: Пер. с нем. / Под ред. Б.В. Линчев- ского. М: Металлургия, 1980. 712 с. 3 Борисова Л.В., Ермаков А.Н. Аналитическая химия рения. М.: Наука, 1974. 316 с. М.А. Тыпкипа O-Rh. КИСЛОРОД-РОДИЙ Диаграмма состояния O-Rh не построена. Rh растворяет значитель- значительное количество кислорода при высоких температурах Р, Ш]. Элементы при взаимодействии образуют соединение Rh2O3, которое распадается при -1100 °С при давлении 0,1 МПа [Ш]. Оксид существует в двух модификациях. Низкотемпературная модификация имеет структуру типааА12О3(символПирсонаhR 10, пр.гр. В.Ъс)са = 0,546 нм, а = 55,72° [Р]. При температуре выше 750 °С эта модификация переходит в высокотемпературную ГЦК структуру, производную от перовскита [Ш]. В работе [Э] сообщается о существовании летучего оксида RhxO2. Т.П.Лобода
696 O-Ru. O-Sb O-Ru. КИСЛОРОД-РУТЕНИЙ Диаграмма состояния O-Ru не построена. В системе образуется соединение RuO9, которое имеет тетрагональную решетку типа рутила (TiO^ (символ Пирсона iP6, пр.гр. P4Jmnm) с параметрами: а = 0,452B), с = 0,312B) нм по данным [Р], или а = 0,4490E), с = 0,3110E) нм по данным [Ш]. Соединение RuO2 вступает в реакцию с кислородом при температуре выше 800 °С, образуя газообразный RuO3 или RuO4 в зависимости от температуры и давления \Э]. Содержание кислорода в Ru, полученном в результате разложения RuO при парциальном давлении кислорода -0,034 МПа и 1450 °С составляет менее 0,4 % (ат.) [Ш]. М В Раевская O-Sb. КИСЛОРОД-СУРЬМА Диаграмма состояния O-Sb не построена. Изопиестическим методом определена растворимость кислорода в жидкой Sb чистотой 99,999 % (по массе) в интервале температур 722-902 °С [1], которая описывается уравнением: lgx = -5500/T+3,754A0,04), где х - концентрация О, % (ат.), Г- температура, К. В работах р, Ш] даны составы, температуры плавления, кипения и разложения оксидов Sb, а также их кристаллическая структура. Установлено существование соединений: Sb2O3, Sb2O4 (SbOj), Sb2O5 и, возможно, фазы Sb6O13. Соединение Sb2O3 плавится при 665 "С, разлагается при - 1380 "С, имеет две модификации. При температуре выше 570 °С устойчива ромбическая решетка (пр.гр. Рссп) с параметрами а = 0,493; Ъ - 1,248; с = 0,534 нм, а ниже 570 °С - ГЦК решетка (пр.гр. Fd3m)ca= 1,115нмР]. Соединение Sb2O4 должно по результатам экстраполяции плавиться при 1820110 °С и давлении 5,9 МПа. При давлении 0,1 МПа и температу- температуре 1230 °С этот оксид полностью разлагается на Sb2O3 и кислород. Sb2O4 также имеет две модификации: ромбическую, изоморфную SbTaO4, с а - = 0,4814; Ъ - 0,5435; с = 1,178 нм Р] и моноклинную, получающую при нагреве ромбической в токе кислорода при 1130 "С, с а = 1,2060C); Ъ - - 0,4834B); с = 0,5383B) нм, р = 104,58C)° [Ш]. Оксид Sb2O5 при 525 °С распадается Ha.Sb,O4 и кислород.
O-Sb, O-Sc 697 Эвтектика из Sb2O3 и Sb2O4 образуется при температуре 650 °С и концентрации 60,08 % (ат.) О. При температуре 1250 °С и давлении 0,1 МПа О, в жидком Sb2O3 растворяется около 18 % (мол.) Sb,O4 F1,35%(атГ)О)[1Щ Литература 1 Jacob K.T., MathewP. IIZ Metallkunde 1979 Bd 70 N 6 S 366-371. В П Полякова O-Sc. КИСЛОРОД-СКАНДИЙ На рис. 348 приведен экспериментально исследованный участоь. диаграммы O-Sc по данным работы [1]. Образцы выплавляли в дуговой печи в атмосфере Не из окиси Sc с содержанием примесей % (по массе): < 0,05 Fe, s 0,05 Са, < 0,05 Si, < 0,05 Y, < 0,05 Yb, < 0,1 Th, < 0,05 Ti, < 0,01 A], 0,01 Mg и Sc с содержанием примесей, % (no массе): < 0,001 Si, < 0,01 Ti, < 0,01 Al, 0,01 Ca, 0,06 Fe, 0,15 Cu, 0,03 N, 0,1 О и 0,0079 С. Сплавы, закаленные от 1200, 1000 °С (после выдержки 100 ч), 900 и 700 °С (после выдержки 200 ч), исследовали методами металлографичес- t.'c 2000 t6O0 О, %fno массе) fO ff ZO 25 JO 1337- 12О0 800 (fiSc (dSch 1 1 1 1 1 1 i . ! \ Ж (cLSc 1 у 3335 1 *ЗсгО3 1130е 156O" _ $ roo° о sc to го зо <ю 50 6O Рис. 348. O-Sc
698 O-Sc, OSe, O-Si кого, рентгенофазового и термического анализов, а также измерения твердости, микротвердости и термоэлектродвижущей силы. Кислород повышает температуру плавления Sc от 1541 до > 1600 °С (при 10 % (ат.) О). По данным работы [1] в системе существует эвтектика между Sc и Sc2O3 при температуре 1560 °С и концентрации 35 % (ат.) О. При температуре 1130 ° С обнаружен эвтектоидный распад: (pSc) » (aSc) + + Sc2O3. Sc2O3 по данным работы [1] плавится при 2300 °С. По данным работ Р, Ш] Sc2O3 плавится при 2470150 "С. Оксид имеет ОЦК решетку типа Мп2О3 (символ Пирсона с/80, пр.гр. la 3) с а = 0,9845B) нм. Литература 1. КупрашвилиИ.С.,НаумкииО.П.,Савицкий Е.М. // Известия АН СССР. Неорганичес- Неорганические материалы. 1969. Т.5. N 12. С. 2123-2127. В. П. Полякова O-Se. КИСЛОРОД-СЕЛЕН Диаграмма состояния O-Se не построена. Установлено существование трех оксидов: SeO2, Se2O5 и SeO3 с температурами плавления: 315-317 °С, 224 и 118 °С соответственно [Ш]. SeO2 имеет тетрагональную решетку (символ Пирсона tP24, пр.гр. РЫтЬс) с параметрами: а = 0,8353E),с = 0,5051 A0) нм. SeO3кристаллизу- SeO3кристаллизуется в тетрагональной решетке (пр.гр. Р42, с) с параметрами: а - - 0,9636E), с = 0,528B) нм [Ш]. Тройная точка SeO3 соответствует 121 °С и 715 Па \Щ\. При нагреве до 175 °С жидкий SeO3 разлагается с образованием Se2O5, при температу- температуре выше 175 °С получается SeO2. Л. С. Гузей O-SL КИСЛОРОД-КРЕМНИЙ Диаграмма состояния O-Si (рис. 349) построена в интервале концентраций 0-66,7 % (ат.) О в работе [1] на основе обобщения литературных данных. Представленная диаграмма согласуется с ранее построенной в работе [2]. В работе [2] система была изучена методами микроструктурного и рентгенофазового анализов сплавов, закаленных с различных температур в области 1375-1710 °С. В системе существует обширная область расслаивания в жидком состоянии. Температура монотектической реакции отвечает 1703 °С по
O-Si 699 0 1600 1Ш 1200 torn too 400 0.Z 0.04 V.ijOJ -№> -b'tO'5 •z*to3- 0, % (no массе) 10 ZO JO «G 50 ~I7O3' -1470' -070' o 1 i <SS,7 (крисяговаяит SiOt 'mpuduf с A mm) sio\ SiOt 0 10 ZO JO 40 50 SO Si 0, V. (am.) Рис. 349. O-Si sh SSI SS SB J 7 70 данным работы [1] и 1700 °C по данным работы [2]. При 1417 "С [1} A405 °С [2]) происходит кристаллизация эвтектики Si + SiO2 (тридимит). Никаких других промежуточных фаз, кроме SiO2, в системе не было обнаружено [1, 2]. Имеются сведения о существовании целого ряда метастабильных фаз в системе O-Si, данные о которых обобщены в работе [1]. Растворимость кислорода в твердом Si была определена с помощью метода ИК-спектроскопии [Э] и представлена ниже: Температура, °С Растворимость О, % (ат.) 1412 3,4 10 3 1250 п-3 1100 1,8-10"-* 810" 1000 4-Ю Данные о некоторых полиморфных модификациях SiO2 представлены в табл. 285. Четыре из них (pSiO2, aSiO2, тридимит и кристобалит) устойчивы при нормальном давлении. Превращение aSiO2 » SiO2 (коэзит) происходит при давлении 1,8-2,0 ГПа и температуре 500 °С [Ш]. Стишовит образуется при давлении 16-18 ГПа и температурах 1200-1400 "С Р].
700 O-Si, O-Sm Таблица 285. Кристаллическая структура соединений системы O-Si Соедине- Соединение pSiO2 aSiO2 SiO2 (триди- мит) SiO2 (кристоба- лит) SiO2 (коэзит) SiO2 (стишо- вит) Прото- Прототип psio2 aSiO2 SiO2 SiO2 SiO2 TiO2 Символ Пирсона, пр.гр. hP9, «,21 или />3221 hP9, P6266 или />6422 hP\2, Pb-Jmmc cf24, Fdlm mC48, Cllc tP6, Pijfmnm Параметры решетки, нм a 0,49132 0,491265G) 0,4998 0,5046 0,71315 0,7137 0,4176 b ~ — 1,2370 с 0,54049 0,540441E) 0,5461 0,8236 — 0,7174 0,2666 Примечание < 574 °C [1] [4]* 574-870 • С [1] 870-1470"С [1] 1470-1726 °С [1] При давлении 2ГПа, Р= 120,33° [1] При давлении 18ГПа[3] Значения параметров решетки для эталонного особо чистого природного кварца получены при 18±2 °С [4] Литература 1. Wriedt H.A. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 1. P 43-61. 2. Johnson R.E., Muan A.//J. Amer. Ceram. Soc. 1968. V. 51. N 8. P. 430-433. 3 Стишов СМ., Белов Н.В. // Доклады АН СССР. Т. 143. N 4. С. 951-954. 4. Франк-Камеиецкий В.А. // Кристаллография. 1960. Т. 5. N 4. С. 650-654. Л.Е. Шишлова O-Sm. КИСЛОРОД-САМАРИЙ Диаграмма состояния O-Sm изучена в ограниченной области составов [Э]. В интервале концентраций 0-22,5 % (ат.) О кривые ликвидуса и
O-Sm 701 солидуса очень близки к горизонтали при 1070-1080 "С. Соединение SmO образуется при 625 °С по перитектоидной реакции [Э]. Температура плавления Sm2O3 составляет 2350±50 °С [Ш]. Оксид Sm2O3 существует в пяти полиморфных формах (А, В, С, Н, X). Переход С » В происходит при 875 "С, В - А при 1830 °С или 1920 "С, А » Н при 2100 °С или 2130 °С и Н - X при 2280 °С [1]. В работе [Э] сообщается о существовании промежуточной фазы SmO0,4-0,6- Температура полиморфного превращения Sm повышается от 930 до 1000 °С при увеличении содержания кислорода [Э]. Данные по кристаллической структуре соединений системы O-Sm представлены в табл. 286. Таблица 286. Кристаллическая структура соединений системы O-Sm Соедине- Соединение SmO04_06 SmO Sm2O3(C) Sm2O3(B) Sm2O3(A) Sm2O3(H)* Sm2O3(X) Прототип ZnS NaCl Mn2O3 Sm2O3(C) Sm2O3(B) La2O3 - - Символ Пирсона, пргр. cF8, /•3/w cFS, Fmim c/80, /2,3 -, hP5, />3ml - Iniim 'Гексагональная сингония Параметры решетки, нм a 0,53698- 0,53790 0,49883 1,0934- 1 0928 1,093 1,4177 1,411 0,3778 0,3905 0,434 b - - - - 0,3633 0,362 - - - с - - - - 0,8847 0,8-25 0,5940 0,6215 — Примечание PI P] PI [2] P = 99,96° PI P = 98,93° ra [4] [31 [1]
702 O-Sm, OSn Литература 1. Арсеньев П.А., Ковба Л.М., Багдасаров Х.С. и др. Соединение редкоземельных элементов. Системы с оксидами элементов I—III групп. М.: Наука, 1983. 280 с. 2. Завьялова А.А., Имамов P.M., Рагимли Н.А., Семилетов С.А. // Кристаллография 1976. Т. 21. N4. С. 727-729. 3. Портной К.И., Тимофеева Н.И. Кислородные соединения редкоземельных элементов. М.: Металлургия, 1986. 480 с. 4. Gouteron J., Michel D., Lejus A.M., Zarembowitch J. // J. Solid State Chem. 1981. V. 38. N 3. P. 288-296. Ю.Б, Кузьма O-Sn. КИСЛОРОД-ОЛОВО Диаграмма состояния O-Sn в интервале концентраций от Sn до SnO2 была впервые построена в работе [1], где сообщалось о существовании оксидов: SnO (устойчивом в интервале температур 1040-1800 °С), Sn3O4 и SnO, (с температурами плавления и кипения 2000 и 2500 °С соотве- О, % /м> массе) » ,0 0,5 Г Z в ГО Т2 П t6 t820 5О 60 Рис. 350. O-Sn
O-Sn, O-Sr 703 тственно). В других работах существование Sn3O4 не подтвердилось [X]. В работе [2] показано, что SnO превращается в Sn и SnO2 после нагрева 175 °С. На основе закалочных экспериментов сделан вывод о существова- существовании молекул SnO в расплаве при температурах выше 1080 "С. В противоречии с остальными работами в работе [3] для плавления SnO2 указана температура 1630±5 "С. На рис. 350 приведена диаграмма состояния O-Sn в интервале концентраций от Sn до SnO2, построенная по данным термического, химического и рентгеновского анализов и на основании критического анализа литературных данных [4]. Для получения сплавов, которые готовили в атмосфере Аг в тиглях из А12О3, использовали Sn чистотой 99,96 % (по массе), SnO и SnO2 высокой частоты. Отжиг проводили при температурах 380-1030 °С в течение 72-120 ч с последующей закалкой в воде. Погрешность определения температур критических точек составила ±B-4) "С. По данным работы [Э] SnO красного цвета имеет ромбическую решетку (символ Пирсона оР16) с параметрами а = 0,500A), b - 0,572A), с = 1,112B) нм[Х]. Соединение SnO2 имеет тетрагональную решетку типа рутила (символ Пирсона 1Р6, пр.гр. РЩтпт) са = 0,4738, с - 0,3188 нм И- Литература 1. Spandau U., Kohlmeyer E.J. IIZ. Anorg. All. Chem. 1977. Bd. 254. N 1-2. S. 65-82. 2. БерезкииаЛ.Г., Ермакова Н.И., Чижиков Д.М.//Журнал неорганической химии. 1964. Т. 9. N7. С. 1760-1762. 3. Barczak V.J., Insley R.H. // J. Amer. Ceram. Soc. 1962. V. 45. N 3. P. 144. 4. Kuxmann U., Dobner R. // Metall. 1980. Bd. 34. N 9. S. 821-827. В.П. Полякова O-Sr. КИСЛОРОД-СТРОНЦИЙ Диаграмма состояния O-Sr не построена. В системе установлено существование соединений: SrO и SrO2, которые были получены химическим способом [Э]. SrO имеет температуру плавления 2420 "С [Ш], кристаллизуется в решетке THnaNaCl с а - 0,51602 нм. Соединение SrO2 имеет решетку типа СаС2(символ Пирсона tl\6, пр.гр. IMmmm) ca- 0,50445, с = 0,66161 нм [Э]. 77 77. Зусман
704 О~Та О-Та. КИСЛОРОД-ТАНТАЛ Данные по взаимодействию Та с О рассмотрены в обзорах [X, Э, Ш]. Установлено, что кислород ограниченно растворим в твердом Та и величина растворимости довольно велика. Предполагалось, что Та с О образует ряд оксидов различного состава: Та4О, Та2О, ТаО, ТаО2 и Та2О5 [X, Э]. Однако более поздние работы показывают, что в равнове- равновесии с твердым Та находится только один оксид с формулой Та,О5 [Ш, 1,2]. На рис. 351 представлена диаграмма состояния Та-0 в области концентраций от Та до Та2О5 G1,4 % (ат.) О). Она построена по данным работы [2], в которой определены характер и температуры нонвариан- тных превращений, а также растворимость О в твердом Та в интервале температур 1100-2500 °С. Для более низких температур G50-1100 °С) указанная диаграмма состояния [2] была дополнена значениями растворимости О в Та, полученными в работе [3]. Результаты других t,'C 3000 2600 2200 1800 то woo О, % (по массе) * 6 8 Ю 12PH6t8 600 3020' I (Tah- I 1 \ 1880- 155O± I t30° > 30" (Та 1 i 1 1 1 1 43— )+Tut0- 1 1 1 1 \ \ 1 71 0 10 20 30 40 50 60 70 Та О, % (am.) Рис. 351.О-Та
О-Та, O-Tb 705 1880 5,7 1550 5,1 1100 3,2 1000 2,8 900 2,4 800 2,1 750 1,8 работ [X, Э, 4, 5] по растворимости О в твердом Та достаточно хорошо согласуются с данными, представленными на диаграмме. Растворимость О в (Та) по данным работ [2, 3] представлена ниже: Температура, °С Растворимость, О, % (ат.) .... Та2О5 существует по крайней мере в двух модификациях [X, Э, Ш, 1], однако условия образования модификаций и температурные интервалы их существования установлены недостаточно надежно и требуют уточнения. Данные по Кристаллической структуре Та2О5 представлены в табл. 287. Таблица 287. Кристаллическая структура соединений системы О-Та |Р| Соединение рТа2О5 аТа2О5 Символ Пирсона, пр.гр. оП4, /•2,2,2 //42, /4,/amrf Параметры решетки, им а 0,619 0,380 6 4,40 с 0,389 3,56 Литература I. Дубровская Л.Б., Швейкин Г.П., Гельд П.В. // Журнал неорганической химии. 1964. Т. 9. N5 С 1182-1186 2 Jehn Y., OIzi E. // J Less-Common Met. 1972. V. 27. N 3. Р 297-309 3. Fromm E., Kirchheim R. IIZ. Metallkunde. 1975. Bd. 66. N 3. S. 144-150. 4. Jehn H., Obi E. // Metal. Ital. 1970. V. 62. N 10. P. 381-384. 5. Stecura S. // Metal. Trans 1974. V. 5. N 6. P. 1337-1340 Л.Л Рохлин O-Tb. КИСЛОРОД-ТЕРБИЙ Диаграмма состояния O-Tb представлена на рис. 352 в интервале концентраций 60-66 % (ат.) О по данным работ [ 1, 2]. В этом интервале концентраций образуется целый ряд промежуточных фаз, кристаллогра- кристаллографические данные которых указаны в табл. 288. Температура плавления ТЬ2О3 точно не установлена. В работе [3] приведены два значения: 2303 и 2370 °С. ТЬ2О3 существует в нескольких полиморфных формах (А, В, С, Н, X). Полиморфные превращения происходят при следующих температурах: С = В при 1850 °С, В » А при
706 O-Tb t,°c 1600 1200 600 WO О, % /по массе) О 14 /5 16 I / ? • Л' fi 469° 60 6Z 64 66 Tb 0. °/ofam.) Рис. 352. O-Tb 2175 "С, В - H при 2160 °C, A - H при 2175 "С и Н - X при 2340 "С [4]. Совпадение температур В » А и А » Н превращений связано с тем, что на термограммах наблюдалось наложение эффектов нескольких полиморфных превращений. Таблица 288. Кристаллическая структура соединений системы О-ТЬ Соединение ТЬ2О3(С) ТЬ,О3(В) ТЬ2О3(Н)*' ТЬ2О3(Х)*2 Прототип Мп2О3 Sm2O3 - - Символ Пирсона, пр.гр. с/80, laZ тСЗО, СИт - - Параметры решетки, им а 1,07281 1,0730 1,0752 1,404 1.394 0,384 0.427 6 - 0,3541 0,3536 - - с - 0,8725 0,8646 0,613 - Примечание [Э] [5] [4] Р = 100,06° [6] При 1960 °С, Р= 100,2° [1] При 2200 °С [4] При 2370 °С [4]
о-ть 707 Соединение ТЬ7О|2A) ТЬ31О56F')*3 ть5о;3 ТЬ„О20(о) тьо,;;и ТЬ6Оп(р)*5 (ТЬ12О22) ТЬ6О„(а)*3 (ТЬ12О22) тьо2 Прототип ть„о20 - - ть6о„ CaF2 Символ Пирсона, пр.гр. яз Р~\ - Рп сЛ2, Fm3m Гексагональная сингония. Кубическая сингония. *3Триклиниая сингония. '^Тригональная сингония. *5Моноклинная сингония. Параметры решетки, нм а 0,6509 0,5319 1,38 0,5286 0,65 0,5283 0,67 0,64 0,5220 6 - 1,62 0,5286 0,99 - 2,32 1,224 — с - 1,21 0,5286 0,65 - 1,55 1,224 Примечание При 813 °С, а = 99,35° [Э] При 25 °С, а= 89,71° [1] а= 107,4°; Р= 100,1°, у = 92,2°[7] а =89,4°; Р = 89,4°; Y=90,0°[8] а =90°; Р = 99,6°; Y = 90,3°[8] При 332 °С, а = 89,68° [8] р= 125,2° [7] 0 = 79,52°; Р= 100,03°; Y = 69,63° [8] При 200 °С [1] Согласно работе [8] ТЬ6ОП имеет две полиморфные модификации: моноклинную и триклинную. Литература 1 Burnham D.A., Eyring L.R., Kordies J. // J. Phys. Chem. 1968. V 72 N 13. P. 4424-4431 2 Eyring L. // Handbook on Physics and Chemistry of Rare Earths1 Amsterdam North- Holland Publ Co., 1979. V. 3 P 337 3 Арсспьсв П.А., Ковба Л.М., Багдасаров Х.С. и др. Соединения редкоземельных элементов Системы с оксидами элементов I-HI групп / М.1. Наука, 1983 280 с.
708 О-ТЬ, О-Тс, О-Те 4. Портной К.Н., Тимофеева Н.И. Кислородные соединения редкоземельных элементов. М.: Металлургия, 1986. 480 с. 5. McCarthy G.J. //J. Appl. Crystallogr. 1971. V. 4. N 5. P. 399-400. 6. Hoekstra H.R. // Inorg. Chem. 1966. V. 5. N 5. P. 754-755. 7. KunzmanP., Eyring L. // J. Solid State Chem. 1975. V. 14. N 2. P. 229-2J7. 8. Tuenge R.T., Eyring L. // J. Solid State Chem. 1982. V. 41. N I. P. 75-89. Ю.Б. Кузьма, Л.Е. Шелимова O-Tc. КИСЛОРОД-ТЕХНЕЦИЙ В работе (Э] сообщается об образовании соединения ТсО2 с моноклин- моноклинной решеткой типа МоО2 (символ Пирсона mPll, пр.гр. Р2,/с с параметрамия - 0,553, b - 0,479, с- 0,553 нм,Р - 120°. Имеются сведения о наличии соединения Тс2О7 с температурой плавления 119,5 °С [Ш]. Возможно существование одной или двух промежуточных фаз в интервале концентраций от Тс до ТсО2 и наличие некоторой раствори- растворимости О в (Тс) [Ш]. Л.Л. Рохлин О-Те. КИСЛОРОД-ТЕЛЛУР По данным работы [1] в системе О-Те по данным термического и рентгеновского анализов существует полная несмешиваемость Те и ТеО2 как в жидком, так и в твердом состоянии. Согласно работе [Ш] ТеО2 плавится при 733±1 "С. ТеО2, осажденный из водных растворов или плавленный, имеет тетрагональную решетку с параметрами: а - 0,4796, с = 0,7588 нм (Э] или а = 0,4796, с = 0,7626 нм [Ш] (пр.гр. Р4,2,2 или Р432|2). Однако минерал теллурит имеет ромбическую решетку с а - = 0,550, Ь = 1,175, с = 0,559 нм [Э]. Литература 1. Букетов Е.А., Меклер Л.И., Надиров Е.Г. и др. // Журнал неорганической химии. 1964 Т. 9. N 1.С. 224-225 В.П Полякова
O-Th 709 O-Th. КИСЛОРОД-ТОРИЙ Диаграмма состояния O-Th представлена на рис. 353 в области концентраций 0-66,7 % (ат.) О по данным работы [1]. В системе существует область несмешиваемости в жидком состоянии в интервале концентраций 28,5-60 % (ат.) О, температура монотектической реакции 2740±100 "С. Соединение ThO2 плавится при 3390 °С поданным работы [1] и при 3250±50 °С по данным работы [Ш]. Соединение ThO2 имеет кубическую решетку типа CaF2 (символ Пирсона cF\2, пр.гр. Fm3m) с параметром а - 0,55961 нм \Э]. t,°c О, °/о/по массе) 5 10 ЗООО 2ООО t36O° tooo 1.6 т 28,5 TfiOz II Ч370±30° i 66,5 3390° 65,2 О tO 20 30 W 50 60 70 Th O,"/afa/T7.) Рис. 353. O-Th Максимальная растворимость О в (Th) составляет при 1415 °С 0,4 % (ат.) [Э]. Литература 1 Benz R. // J Nucl. Mater. 1969. V. 29. N 1. Р 43-49. Г. И. Терехов
710 O-Ti O-Ti. КИСЛОРОД-ТИТАН Диаграмма состояния O-Ti в интервале концентраций 0-50 % (ат.) О была впервые построена в работе [1]. На рис. 354 приведен современ- современный вариант диаграммы состояния O-Ti, построенный в работе [2] на основе обобщения экспериментальных данных. Кислород обладает значительной растворимостью в aTi, резко повышая при этом температуру полиморфного превращения Ti. При 1720 °С протекает перитектическая реакция Ж + (aTi) « (pTi). Макси- Максимальная растворимость О в (pTi) составляет 8 % (ат.) при 1720±25 °С. Температура плавления (aTi) достигает максимума, равного 1885±25 °С, при содержании -24 % (ат.) О. При дальнейшем увеличении содержания О температура плавления сплавов несколько снижается, эта область составов характеризуется образованием оксидов разного стехиометричес- кого состава. При температурах ниже 600 "С существуют два оксида Ti3O и Ti2O с гексагональной кристаллической решеткой. При этих температу- температурах в сплавах с более высоким содержанием Ti возможно образование субоксида Ti6O [3]. t;c 2000 1800 1600 1400 1200 1000 BOO 600 400 О П Рис. 354. O-Ti О, % (по массе) W 20 J0 40 itiff] I J 1/ ж ——5" 1 (an) i 1 И i sac ¦— — \ rn\ ~IT5o' \ 1 1—Д I— V 7! «4 cs mo L_ г 1 Огпч N I 1 Г г 10 20 JO 40 О'/, (am.) 50 60 70
O-Ti 711 При температуре 1770 °С по перитектической реакции Ж + (aTi) » « уТЮ образуется монооксид Ti, существующий в трех модификациях а, р, у. При 940 °С по перитектоидной реакции (aTi) + pTiO » aTiO образуется aTiO, который, взаимодействуя с aTi, при 920 °С образует Ti3O2, претерпевающий полиморфное превращение в процессе охлажде- охлаждения. Оксид Ti2O3 существует в интервале концентраций 59,8-60,2 % (ат.) О, плавится конгруэнтно при 1842 "С и имеет решетку типа аА12О3. При 1870 °С конгруэнтно плавится еще одно соединение - TiO2, которое имеет пять полиморфных модификаций. При низких температурах и низких давлениях известны модификации: рутил, анатаз и броокит. По данным работы [4] превращения анатаз - рутил и броокит - рутил необратимы. Между соединениями Ti2O3-TiO2 существует гомологический ряд оксидов Ti/1O2n_i при 4 <. п <. 10. В него входят оксиды типов Ti4O7, Ti5O9, Ti7O13, TigO15, Ti9O|7> получившие название фаз Магнели [5, 6]. Все эти оксиды расположены в очень узком интервале концентраций и их положение на диаграмме состояния нанесено схематически. Данные по кристаллической структуре промежуточных фаз системы O-Ti представлены в табл. 289. Таблица 289 Кристаллическая структура соединений системы O-Ti Соедине- Соединение Ti3O Ti2O T.3O2 yTiO «TiO aTi2O3 Прото- Прототип - - - NaCI - aAI2O3 Символ Пирсона, пргр A/>64, hP9, />3ml РЫттт cF%, Fmim Cllm АЛ10, ЯЗс Параметры решетки, нм а 0,51411 0,29593 0,49915 0,4180 0,5855 0,542 0,5454 Ь - - - - 0,9340 - с 0,95334 0,48454 0,28794 - 0,4142 - Примечание [Ш] [Ш] [2] [Р] Р= 107,53° [21 а= 56,9° [Э] а=59,Г[Р]
712 O-Ti. 0-77 Соедине- Соединение aTi3O5 р-п3о; TiO2 Прото- Прототип - TiO2 (рутил) TiO2 (анатаз) TiO2 (броо- кит) Символ Пирсона, пр.гр. _ Cllm - tP6, РЩтпт Г Л 2, F4\/adm оРТАу РЬса Моноклинная сингония. Параметры решетки, нм а 0,97524 0,982 0,45929 0,3785 0,9166 6 0,38020 0,378 _ - 0,5436 с 0,94419 0,997 0,29591 0,9514 0,5135 Примечание Р = 91,547" [Э] Р = 91,0°[Э] [Р] [Р] [Р] Кристаллографические данные для фаз Магнели приведены в работе [2]. Литература 1. Bumps E.,KesslerH.,HansenM.// Trans. ASM. 1953. V. 45. P. 1008-1021. 2. Murray J.L., Wriedt H.A. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987. V. 8. N 2. P. 148-165. 3. Корнилов И.И., Глазова В.В. // Металловедение титана: Сб. статей. М.: Наука, 1964. С. 15-25. 4. VahldickF.W.//J. Less-Common Met. 1966. V. II. P. 99-110. 5. Magneli A. // Transition Metal Compounds - Transport and Magnetic Properties: New York: Gordon and Breach, Science Publishers. Inc., 1964. N 4. P. 109-122. 6. Bursill L.A., Hude B.G. //Acta Crestallogr. 1971. V. 27. P. 210-215. П.Б. Будберг O-Tl. КИСЛОРОД-ТАЛЛИЙ В работе \Э) сообщается о существовании двух оксидов Т1: Т12О и Т12О3. Оксид Т12О3 плавится при 717±5 °С или 716±2 "С по данным различных исследователей и кипит при 1169 °С (Э]. Т12О3 имеет решетку типа Мп?03 (символ Пирсона с/80, пр.гр. 1аЪ) с параметром а - 1,057 нм или а = 1,0534 нм (Э]. Возможно растворение в Т12О3 кислорода. Предполагается также существование оксида более богатого кислородом, чем Т12О3[Э]. 77.77. Рохлин
0-Tm, O-U 713 O-Tm. КИСЛОРОД-ТУЛИЙ Согласно данным работы [1] соединение Тт2О3 плавится при 2380 °С и претерпевает полиморфное превращение при 2350 "С. Низкотемпера- Низкотемпературная модификация Тт2О3 имеет кристаллическую структуру типа Мп2О3 (символ Пирсона с/80, пр.гр. 1аЪ) с параметром а = 1,04866 нм. По данным работы [2] высокотемпературная модификация Тт2О3 имеет структуру типа Sm2O3 (пр.гр. С21т) с параметрами а = 1,381, Ъ = 0,3447, с = 0,8505 нм,Р= 1*00,20°. Закалкой от 1005 °С при давлении 4,0 ГПа зафиксирована моноклин- моноклинная модификация Tm?03 \Э, Ш]. Литература 1. Лопато Л.М., Шевченко А.В., Кущевский А.Е., Тресвятский С.Г. // Известия АН СССР. Неорганические материалы. 1974. Т. 10. N8. С. 1481-1487. 2. Hoekstra H.R. // Inorg Chera. 1966. V. 5. N 5. P. 754-755. Ю.Б. Кузьма O-U. КИСЛОРОД-УРАН Об особенностях взаимодействия О с U сообщается в работах [1-3, Э, Ш]. В этих работах основное внимание уделялось исследованию интервала концентраций от U до UO2. В системе при температуре 2500±30 °С в интервале составов 2-65 % (ат.) О существует область несмешиваемости в жидком состоянии. По данным работы [3] температу- температура плавления UO2 равна 2810±30 °С. На рис. 355 представлена низкотемпературная часть диаграммы состояния O-U по данным работы [М]. В системе образуются следующие соединения: UO2, U3Og, UO3 и U2O7, характер плавления которых неизвестен. Соединение U4O9 образуется по перитектоидной реакции: UO2 + U3Og - U4O9. Данные по кристаллической структуре соединений системы O-U представлены в табл. 290. В табл. 290 приведены температурные области существования трех полиморфных модификаций U3O8.
714 O-U t,'C гооо 760О 7200 - воо О, °/о{ло массе! 5 to 20 -Ж *"'а *~(Ai/t и) - 776° - 1 1 1 1 Р —1 1 \ \ 1 1 i 11 i f /о го jo «<? so во 70 во О, %t fCi777.1 Рис. 355. O-U Таблица 290 Кристаллическая структура соединений системы O-U Соедине- Соединение ио. U4O9 YU3O8 pu3o; aU3O," aUO3 puo," Прото- Прототип CaF, - - - - _ Гекслгоналыыя Символ Пирсона, пргр с Л 2, ЛлЗ/и -, /43 d - - _ С222 -, сингония Ромбическая сингония Параметры решетки, нм а 0,5469B) 2,177 - 0,6814 0,671 0,3971 1,301 0 970 b - - - - 1,1901 - 1,072 0,980 с - - - 0.4136 0,828 0.4168 0,751 1,992 Примечание [Э] [Э] >940 °С[Э] 940-770 °С [Э] 770-350 "С [Э] [Р] [Р] [Э]
o-u, o-v 715 Литература 1 Martin A.T., Edwards R.K.//J. Phys. Chem. 1965 V. 69 N 5. P 1788-1792. 2. Bannister M.J. //J. Nud Mater. 1967. V. 24. N 3. P. 340-342 3 Benz R., Balog G., Baca B.H. // High Temp Sci. 1970. V. 2 N 3. P. 221-251. П.Б. Будберг O-V. КИСЛОРОД-ВАНАДИЙ Результаты многочисленных исследований системы O-V обобщены в работах [X, Э, Ш]. Приведенная на рис. 356 диаграмма состояния построена при давлении 0,1 МПа в работе [1] на основе обобщения данных работ [2] в интервале концентраций 0-55 % (ат.) О и работ [3, 4] в интервале концентраций 67-100 % (ат.) О. 0°/о (по массе) 20ОО 1600 1200 воо ш 60 70 О, °/о (ат.) Рис. 356. O-V
716 O-V В области концентраций 0-50 % (ат.) О образуются четыре промежу- промежуточные фазы с широкими областями гомогенности: а', р, у и б. Фаза р образуется по перитектической реакции: Ж + (V)» р при 1665 °С и имеет область гомогенности, лежащую в пределах: 13,2-22,0; 10,6-23,0 и 11,4-26,0 % (ат.) О при 25, 800 и 1000 °С соответственно. Превращение Р » а' происходит при 519 °С и связано с упорядочением. При 508 °С протекаетэвтектоидная реакция: р «(V) + а'. Согласно работе [2] область гомогенности фазы а' лежит в пределах 9-11,8 % (ат.) О при 25 °С. Превращение р « р' происходит при -400 °С за счет упорядочения. Между фазами р и б образуется эвтектика при температуре 1640±5 °С и концентрации 29 % (ат.) О. Фаза у образуется по перитектоидной реакции р + б « у при 1185±10 "С и имеет область гомогенности от 31 до 35,5 % (ат.) О при 900 °С. Фаза б плавится конгруэнтно при 1790 °С по данным работы [2] или при 1760 °С по данным работы [5]. Область гомогенности фазы б имеет протяженность 43-57 % (ат.) О при -1600 °С. Согласно работе [2] растворимость О в (V) составляет 3,2; 8-9 и 17 % (ат.) при 25; 800 и 1665 "С соответственно. В области концентраций от 50 до -72 % (ат.) О существуют следующие соединения: V2O3, V3O5, гомологический ряд оксидов УПО2„_1 D < п <; < 8) (фазы Магнели) [6, Э], VO2, V6O13, V3O7 и V2O5. Соединение V2O3 плавится конгруэнтно при 1957 °С и имеет область гомогенности от 59 до 62,3 % (ат.) О [Э]. Оно существует в двух модификациях yV2O3 и aV2O3, температура перехода составляет -112 °С [1]. При 810 °С происходит перитектоидная реакция: б + pV2O3 « б'. Соединение V3O5 имеет две модификации, температура перехода PV3O5 - aV3O5 составляет 155 °С [1]. Соединение VO2 плавится конгруэнтно при 1542 °С, имеет область гомогенности в пределах VOt 995—VO2 000 и две полиморфные модифика- модификации, температура перехода pVO2 ¦=> aVO2 составляет 68 °С. Соединения V6Ol3 и V3O7 образуются по перитектоидным реакциям при 700 и -665 °С соответственно. V2O5 плавится при 678 "С [1]. Соединение V6O[3 имеет две полиморфные модификации, температура перехода PV6O3 » «• aV6O13 составляет-124 "С [1]. В системе существует целый ряд неравновесных фаз, обзор которых приведен в работе [1]. Данные по кристаллической структуре соединений системы O-V представлены в табл. 291.
o-v 717 Таблииа 29 I Кристаллическая структура соединений системы O-V Соедине- Соединение а' Р Р' Y б б' aV2O3 pv2o3 «V,Oj PV3OS V4O7 V5O9 v6o,, Прото- Прототип - - v16o3 v14o6 NaCI v52o64 - aAI2O3 V3O5 - V,O7 V5O9 6 11 Символ Пирсона, пр.гр. r/216, r/2,5, lAlmmm (/76, lMmrnrn mC20, Cllm Fmim Г/116, m/20, 12a АЛ10, Ric тРП, Pile 121c P~\ aP2S, P\ a/>34, P~\ • Параметры решетки, нм a 1,2436 0,2970 1,196 0,9507 0,4093 1,172 0,7255 0,49515 0,9859 0,9846 0,5504 0,5470 0,5448 6 - - 0,2935 - - 0,5002 - 0,50416 0,50268 0,7007 0,7005 0,6998 с 1,7940 0,340 0,6604 0,7695 - 0,8245 0,5548 1,4003 0,6991 0,7009 1,9243 2,4669 3,0063 Примечани е [1] [2] При < 400 °С [7] Р = 90,84° [1] [1] Р = 96,75° [8] [1] Р= 104,48° [1] Р= 109,54° [1] а = 41,3° Р = 72,5° Y= 109,4° а = 41,4° Р = 72,5° Y= 109,0° п = 41,0° Р=72,5° Y = 108,9° И [И
718 o-v, o-w Соедине- Соединение V7O,3 VgO,s aVO, pvo2 «v6ol3 PV6OI3 v3o7 V2O5 Прото- Прототип V7<>I3 vo2 TiO2 (рутил) - v6oI3 V3O7 v2o5 Символ Пирсона, пр.гр. aP40, f'l а/>46, P~\ mP\2, f/>6, P42lnmm ш/>38, mC38, ¦ CVm шС120, ^ Cllc oP\H, Pmnm Параметры решетки, нм a 0,5439 0,5432 0,575173 0,455358 1,196 1,1922 2,1921 1,1510 b 0,7005 0,6989 0,452596 - 0,3713 0,3680 0,3679 0,4369 с 3,5516 3,7078 0,538326 0,284982 1,007 1,0138 1,8341 ' 0,3563 Примечание a = 40,9°; P = 72,6°; Y= 109,0° [1] a= 98,76°; P= 128.39°; Y= 108,93° [1] P= 122,615° [1] [1] P= 100,9° [1] p= 100,87° [1] P = 95,61° [1] [1] Литература 1. Wriedt H.A. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 3. P. 271-276. 2. Alexander D.G., Carlson O.N. // Met. Trans. 1971. V. 2. N 10. P. 2805-2811. 3. Toda Т., KosugeK., Kachi S. // Nippon Kagaku Zasshi. 1966. V. 87. P. 1311-1314. 4. Васильева И.А., Сухушииа И.С. // Журнал физической химии. 1980. Т. 54. N 9. С.2251-2254. 5. Stringer J.//J. Less-Common Met. 1965. V.-8. N 1. P. 1-14. , 6. Anderson J.S., Khan A.S. // J. Less-Common Met. 1970. V. 22. N 2. P. 209-218. 7 Hiraga K., Hirabayashi M. // J. Phys. Soc. Japan. 1973. V 34 N 4. P. 965-972. 8 McWhan D.B., Rcmeika J.P. // Phys. Rev. B. 1970. V. 2. N 9. P. 3734-375,0. Л.Е. Шалимова O-W. КИСЛОРОД-ВОЛЬФРАМ Обзоры данных по взаимодействию О с W приведены в работах [X, Э, Ш, 1, 2]. На рис. 357 представлена обобщенная диаграмма состояния О—W в интервале концентраций 0—80 % (ат.) О, предложенная в работе [1] на основе критической оценки экспериментальных данных.
o-w 719 О, % fno массе) to tf го F00 гоо Рис. 357. O-W SO 70 О, % /am.) В системе обнаружены следующие стабильные промежуточные фазы: WO2, WlgO49, W24O68, гомологический ряд оксидов WnO3n_2 (фазы Магнели), гомологический ряд оксидов WnO3n_[ и WO3 [X, Э, Ш, 1, 2]. Соединение WO2 образуется по перитектоидной реакции: (W) + W(gO49 « •* WO2 при 1530 "С. Оксид WlgO49, характер плавления которого неизвестен, распадается по эвтектоидной реакции: W)gO49 * WO2 + + W^O3n_2 ПРИ 5%5 "С. Фазы Магнели устойчивы от температур образования до -484 °С, при более низких температурах они распадаются по эвтектоидной реакции: WnO3/I_2 •» WO2 + WO3 [I]. Соединение WO3 плавится конгруэнтно при 1474 "С и имеет одиннадцать модификаций. Согласно классификации, предложенной в работе [1], эти модификации обозначаются в алфавитном порядке WO3 (А, В ... К, М), при этом WO3 (А) находится в равновесии с жидкой фазой, a WO3 (В, С ... К, М) образуются по мере понижения температуры. Структура четырех низкотемпературных (/ < -143 °С) модификаций не исследована, а структура остальных модификаций, существующих в интервале температур от-143 °С до 1474 "С, представлена в табл. 292
720 o-w наряду с данными по кристаллической структуре других промежуточ- промежуточных фаз. Согласно данным работ [X, 1] растворимость кислорода в (W) ничтожно мала. Таблица 29 2. Кристаллическая структура соединений системы O-W Соедине- Соединение WO2" W18O49 wMo- wX- wso; wX WO3(A) WO3(B) WO3(C) WO3(D) WO3(E) WO,(F) Темпера- Температурная об- область, °C <1530 -1600-550 - - - - - 1474-1230 1230-900 900-740 740-330 330-17 17-(-40) Символ Пирсона, пр.гр. mP\l, тР61, PVm - тРП, PVm ^94 m/>98, PVc mP99, PVm r/>8? /¦4/nmm? (PS, PAInmm (PS, PAInmm оРЪ1 Pmnb тРЪ1, P2tln аргг, p~\ Параметры решетки, нм а 0,55560 1,8324 1,931 1,205 1,207 1,193 -1,190 0,5257 0,5272 0,5250 0,7341 0,7306 0,7309 Ь 0,48931 0,3784 0,3781 0,3767 0,378 0,382 -0,3826 - - - 0,7570 0,7540 0,7522 с 0,56577 1,4035 1,707 2,359 2,89 5,972 -2,982 0,3912 0,3920 0,3915 0,7754 0,7692 0,7678 Примечание Р= 120,422° [1] Р= 115,20° [3] Р= 104,4° [3] Р= 85,47° [4] Р = 98,6° [5] Р = 98,3°[6] Р - 98,4° [1] При 1260 °С[1] При950°С[1] При 770 °С [1] При 480 °С [7] Р = 90,881° [1] а =88,81°; Р = 90,92°; у = 90,93° [1]
0-W. O-Y 721 Соедине- Соединение WO3(G) Темпера- Температурная об- область, °С -40-4-143) Символ Пирсона, пр.гр. тР\6, Рс Параметры решетки, нм а 0,5275 Ь 0,5155 с 0,7672 '* Прототип VO2. • 2* Моноклинная сингония. 3* Соединения гомологического ряда WnO3n_2- 4* Соединения гомологического ряда WnO3w_|. Примечание При -70 °С; Р = 91,7°Ш Литература 1. Wriedt Н.А. // Bull. Alloy Phase Diagrams 1989. V. 10. N 4. P. 368-384. 2. Altstetter C.J. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 6. P. 543-553. 3 Booth J., Ekstrdm Т., Iguchi E., Tilley R.J.D. // J. Solid State Chem 1982 V. 41. N 3. P. 293-307. 4. Magneli A. II Acta Crystallogr. 1953. V. 6. P. 495-500. 5. Sundberg M. // J. Solid State Chem. 1980. V. 35. P. 120-127. 6. Sundberg M. II Acta Crystallogr. B. 1976. V. 32. N 7 P. 2144-2149. 7 Salye E. // Acta Crystallogr. 1977. V В 33. N 2. P. 574-577. К.Б. Поварова. Л.Е Шелимова O-Y. КИСЛОРОД-ИТТРИЙ Диаграмма состояния O-Y в интервале концентраций 0-60 % (ат.) О представлена на рис. 358 [Ш]. Соединение Y2O3 плавится конгруэнтно при 2458 °С. Максимальная растворимость кислорода в (pY) составляет 30,4 % (ат.), в aY - 15,9 % (ат.). Кислород, входя в решетку твердого раствора, снижает температуру полиморфного превращения pY » aY. Соединение Y2O3 образует с твердым раствором (pY) эвтектику при температуре 1560 °С и концентрации 37,4 % (ат.) О [1]. Y2O3 имеет несколько полиморфных превращений в узком интервале . температур вблизи 2350 °С [2]. Высокотемпературная модификация Y2O3 (С-форма) имеет структуру типа Мп2О3 (символ Пирсона с/80, пр.гр. /йЗ) с а - 1,0605 нм р]. Моноклинная модификация Y2O3 (В-форма) обладает структурой типа Sm2O3 (символ Пирсона/иСЗО, пр.гр. СИт) са= 1,391, Ъ = 0,3483, с = 0,8593 нм, р = 100,17° [3]. Гексагональная модификация
722 0-Y 0, % fro массе/ з s 7 а го 2WO WOO 1600 1200 - 800 wo I 1S2Z frlYI / 1 0& i 1 1 Ж 1670° Ьу}/з r i *» / / / JiP /1 'i j 1 j 1 1 | j to го jo w so so 7o o, %/atrr.i Рис. 358.0-Y (Н-форма) имеет структуру типа La2O3 (символ Пирсона hP5, пр гр Р3т\) с а = 0,3805, с = 0,6085 нм при 2330 "С [V-C]. В работе [V-C] сообщается о соединении YO с кубической структурой сй = 0,549 нм Литература 1 Carlson O.N., Lichtenberg R.R., Werner J.C. // J Less-Common Met 1974 V 35 N 2 P 275-284 2 Лопато Л.М., Шевчеико А.В., Кущевский А.Е., Тресвятский С.Г. // Изв АН СССР Неорганические материалы 1974 Т 10 N 8 С 1481-1487 3 Hoekstra H.R. // Inorg Chem 1966 V 5 N5 Р 754-755 Ю Б Кузьма
O-Yb O-Zn 723 O-Yb. КИСЛОРОД-ИТТЕРБИЙ Диаграмма состояния O-Yb не построена Температур^ плавления Yb,O3 равна 2440 °С по данным работы [1] или 2400 °С по данным работы [2] Для Yb2O3 характерен полиморфизм, температура полиморфного превращения составляет 2380 °С [2] Высокотемпературная модификация Yb2O3 (С-форма) имеет структуру типа Мп,О3 (символ Пирсона с/80, пр гр /вЗ) с а = 1,04334 нм [Э] Моноклинная модификация Yb2O3 (В-форма) обладает структурой типа Sm2O3 (символ Пирсона «гСЗО, пр rp Cllm) с параметрами п - 1,373, Ъ = = 03425, с - 0,8452 нм, р = 100,17° [3] Низший оксид YbO имеет структуру типа NaCl (символ Пирсона cF%, пр rp Fm Ът) с а- 0,486 нм \Э] Соединение Yb3O4 образуется при давлении 4-5 ГПа и температуре 1100-1300 °С [4] Yb3O4 имеет структуру типа CeFe2O4 (пр гр Рпат) с параметрами а - 0,9758, Ъ - 0,3333, с - 1,1620 нм [4] Литература 1 Арсеиьев П А., Ковба Л М., Багдасаров Х.С. и др. Соединения редкоземельных эчементов Системы с оксидами элементов 1-Ш групп М Наука 1983 280 с 2 Лопато Л.М., Шевченко А.В., Кушевский А.Е., Тресвятский С.Г. // Изв АН СССР Неорганические материалы 1974 Т 10 N 8 С 1481-1487 3 HoekstraH.R //Inorg Chem 1966 V 5 N5 Р 754-755 4 Lcgcr J.M , Maugnon J., Albert L etal.//Compt Rend Acad Sci Ser С 1978 V 286 N 6 P 201-203 Ю Б Кузьма O-Zn. КИСЛОРОД-ЦИНК Диаграмма состояния O-Zn не построена В системе существует соединение ZnO с температурой плавления 1972±25 °С [1] Соединение ZnO обладает структурой типа ZnS (вюртцита) (символ Пирсона hP4, пр гр РЬ3тс) са = 0,324961, с - 0,520653 нм по данным работы Р] или а = 0,3249856, с = 0,5206619 нм [2] Соединение ZnO имеет узкую область гомогенности При изменении степени отклонения от стехиометрии ZnO меняет цвет от тёмнокрасного при избытке Zn до светложелтого при избытке О [3] Положение границы области гомогенности со стороны Zn определено в работе [4] в интервале
724 O-Zn. O-Zr температур 700-1100 "С. Величина б в формуле Zn,+6O составляет 5,9-10" и 1.510 при 700 "С и 1100 "С соответственно. Соединение ZnO2 имеет структуру типа FeS2 (пирита) (символ Пирсона сРП, пр.гр. РаЪ) с а = 0,4871 нм [Э]. При давлении выше 9,1 ГПа получена кубическая модификация ZnO (структурный тип NaCl) с а - 0,4280 нм [1]. Литература 1. Wriedt Н.А. // Bull. Alloy Phase Diagrams 1987. V. 8. N 2. P. 166-176. 2. Abrahams S.C., Bernstein J.L.//Acta Crystallogr. 1969. V. В 25. N 5. P. 1233-1236. 3 Teske К., Оррегамп H., Stdver G.//Z. Anorg. Chem. 1984. Bd. 511 Nl.S. 72-76. 4. Hagemark K.I., Toren P.E. // J. Electrochem. Soc. 1975. V. 122. N 7. P. 992-994. Ю.Б. Кузьма O-Zr. КИСЛОРОД-ЦИРКОНИЙ Диаграмма состояния O-Zr (рис. 359) приведена по данным работы [1], в которой проанализированы и обобщены результаты исследования системы за период 1954-1984 гг. О, % (по массе) .0123*5 К> 20 30 t,-C ж 2600 ггоо /800 two
O-Zr 725 Кислород повышает температуру р - а превращения Zr вплоть до температуры плавления. При содержании 25 % (ат.) О твердый раствор (aZr) плавится конгруэнтно при 2130 °С. Максимальная растворимость О в (aZr) составляет 35±1 % (ат.) при 2065 "С. Максимальная раствори- растворимость О в (pZr) - 10,5 %(ат.) при 1970±10 "С, температуре перитектичес- кой реакции: Ж + (aZr) » (pZr). Ликвидус и солидус системы O-Zr показаны в основном в соотве- соответствии с данными работы [2], где использовали более чистый Zr, чем в предыдущих исследованиях [X, Э]. Граница растворимости О в Zr показана по данным работ [2, Э]. При температурах -970 °С происходит образование частично упорядоченных фаз (a'Zr) или ZrO или полностью упорядоченных фаз (a'Zr) или ZrOv ZrOz и др. на основе (aZr) [3-7]. Явление упорядочения изучено недостаточно, равновесия в этой части диаграммы состояния показаны ориентировочно в соответствии с данными работ [3, 4]. Область гомогенности соединения ZrO2 простирается в сторону уменьшения кислорода - ZrO2_x (x s 0,44). При атмосферном давлении существуют три модификации ZrO2_x: Y> P и a PL Высокотемпературная модификация yZrO2_x плавится конгруэнтно при 2710 °С при стехиомет- рическом составе. Границы области гомогенности yZtO2_^ определяли в работах Р, 2, 8, 9]. Солидус yZrO2_x носит ретроградный характер. Область гомогенности имеет наибольшую протяженность при -2300 °С F1-66,7 % (ат.) О). При -2377 °С и стехиометрическом составе происходит превращение yZrO2 - pZrO2, температура которого понижается при отклонении от стехиометрии, и при -1525 "С происходит эвтектоидный распад: yZrO2 - (aZr) + pZrO2. Эвтектоидная точка расположена при 63,6±0,4 % (ат.) О. При -1205 °С происходит превраще- превращение pZrO2 - aZrO2, состав фаз аир близок к стехиометрическому составу. Превращение имеет мартенситный характер [10]. Полиморфные превращения в ZrO2_x рассмотрены в работе [11]. Кристаллическая структура различных модификаций представлена в табл. 293. Таблица 293 Кристаллическая структура соединений системы O-Zr Соедине- Соединение 7Zr02 Прото- Прототип CaF2 Символ Пирсона, пргр с Л 2, ЛяЗт Параметры решетки, нм а 0,509 0,527B) b - с - Примечание [12] При 2400 °С [Ш]
726 O-Zr, Ол-Р Соедине- Соединение PZrO, aZrO, 6Zto; Прото- Прототип Hgl2 - - Символ Пирсона, пр.гр. tJ>6, РЩптс тР\2, РЬст Параметры решетки, нм а 0,364 0,51505 0,5007 Ромбическая фаза высокого давления b - 0,52116 0,5227 с 0,527 0,53173 0,5058 Примечание При 1250 °С[Ш] Р = 99,230° [13] При 600 "С и 6 ГПа[14] Кристаллическую структуру низкотемпературных упорядоченных фаз а' и а" изучали методами рентгеновского и нейтронографического анализов [3-6,15]. Результаты этих исследований обобщены в работе [1]. \ Литература 1. Abriata J.P., Garces J., Versaci R. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 2 P 116-124. 2. AckermanR.J.,GargS.P.,RauchE.G.//J Am Ceram.Soc. 1977. V. 60. N 7-8. P. 341-345 3. AraiT., HirabayashiM.//J. Less-Common Met. 1976. V. 44. N 1. P. 291-300. 4. Hirabayashi M., Yamaguchi S., Arai T. et. al. // Phys. Status Solidi(A). 1974. V 23. N 1 P. 331-339. 5. Dubertret A. // Metaux-Corros. Ind 1971. N 345 P. 124. 6 Dubertret A. //Metaux-Corros. Ind. 1971. N 546 P. 69-83. 7. Claisse F., Giam T.M. // J Less-Common Met. 1973. V. 30. N 3 P. 377-385. 8. AckermanRJ.,GargS.P.,RauhE.G.//J. Am. Ceram. Soc. 1978. V. 61. N 5-6. P 275-276 9 Rauh E.G., Garg S.P. // J. Am Ceram. Soc. 1980 V. 63 N 3-4. P. 239-240. 10. Subbarao E.C., Maiti H.S., Srivastava K.K. // Phys. Status Solidi (A). 1974. V. 21. N 1 P 9-40. 1 1. ChenS.-K.// Physica. 1988. V. ВС 150. N 1-2 P. 212-222. 12. KatzG.//J. Am. Ceram. Soc. 1971. V. 54. N 10. P. 531. 13. Howard O.J., Hill R.J., Reichert B.E.//Acta Crystallogr. B. 1988. V. 44. N 2 P 116-120 14. Suyama R., Horiuchi H., Kume S. // ). Ceram. Soc. Japan. 1987. V. 95. N 6. P. 567-568 15. Hashimoto S.,lwasakiH.,OgawaS.et.al.//J. Appl. Crystallogr. 1974. V. 7. N 1. P. 67-73 Л.А. Третьячепко Os-P. ОСМИЙ-ФОСФОР Диаграмма состояния Os-P не построена. Сплавы Os-P сложны в изготовлении. Попытка получить богатые Os сплавы дуговой плавкой под Аг оказалась безуспешной [Э].
Os-P. Os-Pd 727 Соединение OsP2 было получено синтезом в запаянных кварцевых ампулах из порошков металлического Os и красного Р при нагреве в интервале температур 500-1000 °С. OsP2 имеет ромбическую структуру типа марказита FeS2(символ ПирсонаоР6, пр.гр. Рппт) са = 0,5098, Ъ - = 0,5898, с = 0,2918 нм [Э]. В. П. Полякова Os-Pd. ОСМИЙ-ПАЛЛАДИЙ Диаграмма состояния Os-Pd, представленная на рис 360, построена вработах [1,2] порезультатам микроструктурного, рентген оструктурно- го анализов и измерения микротвердости, твердости, термоэлектродви- термоэлектродвижущей силы, удельного электросопротивления и прочности. Сплавы готовили в дуговой печи в атмосфере гелия, отжигали в вакууме при 1500, 1300 и 1200 °С в течение 1-6 ч. Диаграмма состояния Os-Pd - перитектического типа с двумя ограниченными твердыми растворами на основе Os и Pd. Перитектичес- кая реакция Ж + (Os) - (Pd) протекает при 1640±25 °С. Протяженность Pd, % (по массе) 3000 2600 ггоо 1800 1000 i \ \ \ t 1 to 1 ГЗ* 4 r f (OS 20 К* ) (Os JOW 1 4 ) i ч IS tOt 15 л 4 * ьо 1 X 4 0 Kb 10 \ 1555* 0 10 20 30 *0 50 BO 70 SO 90 100 0$ Pd, % (am.) Pd Рис. 360. Os-Pd
728 Os-Pd, Os-Pr области твердого раствора (Pd) невелика - до 1,1 % (ат.) Os. Раствори- Растворимость Pd в (Os) составляет 5,2 % (ат.). Свойства сплавов приведены в работах [1-3]. Литература 1 Тылкина М.А., Полякова В.П., Хамидов О.Х. // Журнал неорганической химии 1963 Т 8 N 3 С 776-779 2 Благородные металлы Справочник/Под ред ЕМ Савицкого М Металлургия, 1984 592 с 3 Савицкий Е.М., Полякова В.П., Горина Н.Б., Рошан Н.Р. Металловедение платино- платиновых металлов М Металлургия, 1975 424 с М А Тылкина Os-Pr. ОСМИЙ-ПРАЗЕОДИМ Диаграмма состояния Os-Pr изучена в интервале концентраций 0-14 % (ат.) Os и приведена на рис. 361 по данным работы [М]. В системе протекает эвтектическая реакция Ж « (aPr) + Os2Pr при температуре 670 °С и концентрации 13,8 % (ат.) Os. Обнаружена незначительная растворимость Os в (рРг). При 790 °С твердый раствор (РРг) распадается по метагектической реакции: (РРг) - (аРг) + Ж. Данные по кристаллической структуре фаз, образующихся в системе Os-Pr, представлены в табл. 294 [V-C]. 900 ffOO 795° 700 600 500 931° ОГ) 0 1 Pr Рис.361. Os-Pr 0s,° 790°* /о /ПО 1С \ —. ^4»% r— массе} 1 id *\ tn/y fcLPr^OS2Pr ' 6 8 Os,", i Ж к 13,8 10 12 A 'o(am.J '/ 16 Os
Os-Pr, Os-Pl 729 Таблица 294 Кристаллическая структура соединений системы Os-Pr |V-C] Соединение Os2Pr Os2Pr OsPr3 Прототип Zn2Mg Cu2Mg Fe3C Символ Пирсона, пр.гр. hPM, Pd-Jmmc с ПА, Fdlm о/Ч 6, Pnnia Параметры решетки, им a 0,5359 0,7660 0,7423 b 0,9650 с 0,8938 0,6449 ЕЙ Гладышевский, О И Бодак, В.К. Печарский Os-Pt. ОСМИЙ-ПЛАТИНА Диаграмма состояния Os-Pt, представленная на рис. 362, построена в работе [1] по результатам термического, микроструктурного и рентгеноструктурного анализов, а также измерения микротвердости, твердости и удельного электросопротивления сплавов. Os, % fno массе) 2500 2oqo 1789° 1500 9 / / / tPt) V ж jf' /' A2- / t to / SO ?55t/5° / 80 / i / 1 frrt) \ \ 1 1 1 1 О ID 20 30 W 50 SO 70 80 90 TOO Pi Os^/ofam.) OS Рис. 362. Os-Pt
730 Os-Pt, Os-Pu Сплавы выплавляли в дуговой печи из порошковых металлов чистотой 99,9 % (по массе). Диаграмма состояния Os-Pt - перитектического типа, без образова- образования промежуточных фаз. Максимальная растворимость Os в (Pt) составляет 25 % (ат.), растворимость Pt в (Os) не превышает 9,3 % (ат.). Os уменьшает параметр решетки Pt от 0,3923 нм для Pt до 0,3916 нм при содержании 25 % (по массе) Os. Литература 1. Воронова Л.И., Полякова В.П., Савицкий Е.М. // Изв. АН СССР. Металлы. 1984. N 5. С. 191-193. В.П Полякова Os-Pu. ОСМИЙ-ПЛУ^ОНИЙ Диаграмма состояния Os-Pu (рис. 363) построена на основе данных термического, микроструктурного, рентгеновского и дилатометрического анализов образцов массой несколько сот миллиграммов [X]. В системе to fWO two 1OOO 800 (t'Pu)- (вРи! ¦ (ГРи1- lpPu)+ (cLpul- Рис. 363. Os-Pu Os, % fnanacce) 20 30 40 SO SO 70 F ¦«¦ ЫОи / / { Ш *11 бгв*_ °u,to / * i 1 ЮГО' >tsi 9* [ 4 го зо w so 0з,% (a/nl SO
Os-Pu, Os-Re 731 обнаружено существование четырех промежуточных фаз: т\, Pu3Os, Pu5Os3 и PuOs,, из которых только PuOs2 плавится конгруэнтно при температуре выше 1500 °С. Соединение Ри3О5 имеет две модификации: рРи3О5 и аРи3О5, причем переход из одной модификации в другую происходит в интервале температур 625-620 °С. Соединения Pu5Os3 и pPu3Os образуются по перитектическим реакциям при температурах 1010и680 ° С соответствен- соответственно. Фаза т\ образуется по перитектоидной реакции при температуре 425 °С: (sPu) + aPu3Os5 - ц. Максимальная растворимость Os в (sPu) составляет 6,8 % (ат.) при 495 °С; в (aPu), (pPu) и (YPu) - менее 0,3 % (ат.); в (бРи) - 0,4 % (ат.) при температуреэвтектоидной реакции 418 "С. Узкая область существования (б'Ри) на диаграмме состояния не показана. Эвтектоидной точке при 418 "С соответствует 2,45 % (ат.) Os. Соединение PuOs2 имеет гексагональную решетку типа MgZn2 (символ Пирсона ЛР12, пр.гр. P63lmmc) с параметрами а = 0,5337, с = 0,8682 нм [X]. В.П Полякова Os-Re. ОСМИЙ-РЕНИЙ Диаграмма состояния Os-Re (рис. 364) во всем интервале концентра- концентраций построена в работах [1,2] на основании данных микроструктурного, рентгеноструктурного анализов и измерения температуры плавления и твердости. Сплавы выплавляли в дуговой печи в атмосфере гелия. Исходные металлы были чистотой 99,8 % (по массе). Фазовый анализ проводили Не, °/о I'по массе) о го w во во too t,'C 3160 31ZO 3080 3040 ЗОЗЗ° 3000 *** (Os,Re) • О Ю 2D 30 W 50 60 70 SO 90 ТОО Os Re,%(am.) /fe Рис. 364. Os-Re
732 Os-Re, Os-Rh на литых и отожженных в вакууме при 2000 и 1000 °С с выдержкой 1 и 500 ч соответственно сплавах В системе существует непрерывный ряд твердых растворов между компонентами. Параметры ГПУ решетки твердого раствора увеличива- увеличиваются по мере роста содержания Re от а - 0,27298, с = 0,43104 нм для Os до а - 0,27538, с = 0,43890 нм для сплава с содержанием 60 % (ат.) Re и до а - 0,2755, с - 0,4493 нм для Re. Литература 1 Тылкина М.А., Полякова В.П., Савицкий Е.М. // Журнал неорганической химии 1962 Т 7 N6 С 1469-1470 2 Благородные металлы Справочник / Под ред Е М Савицкого М Металлургия, 1984 592 с \ М А Тылкшш Os-Rh. ОСМИЙ-РОДИЙ Диаграмма состояния Os-Rh, представленная на рис. 365, построена в работе [1] по результатам микроструктурного и рентгеноструктурного Os,'/' (по массе) . с t, с JOOO 2500 2000 1963' 1500 1 10 20 Л i i 1 40 Ж А ьа 1 ЧЯЛ 60 I У 10 но "ж* 'OS). 2600ti5'/,_ '~55 С/гл; *@S \ 1 S0 1 / (Os) too J03 г О Ю 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Rh Os'/.farn) Os Рис. 365. Os-Rh
Os-Rh, Os-Ru 733 анализов, измерения температуры солидуса, микротвердости, твердости и удельного электросопротивления. В качестве исходных материалов использовали порошковые Os и Rh чистотой 99,95 % (по массе). Сплавы готовили в дуговой вакуумной печи в атмосфере очищенного гелия. Исследование проводили на литых и отожженных при 1500 и 1000 "С сплавах. Диаграмма состояния Os-Rh - перитектического типа, без образова- образования промежуточных фаз. Температура перитектической реакции составляет 2600125 "С. Растворимость Os в (Rh) при температуре перитектической реакции равна -55 % (ат.), а при 1500 °С - >50 % (ат.). Растворимость Rh в (Os) составляет 30 % (ат.) при температуре перитектики и 20 % (ат.) при 1500 "С. Литература 1 Кореновский Н Л., Полякова В.П., Савицкий Е.М. // Стабильные и метастабильные фазовые равновесия в металлических системах М Наука, 1985 С 142-145 В П Полякова Os-Ru. ОСМИЙ-РУТЕНИЙ Диаграмма состояния Os-Ru (рис. 366) построена в работах [1, 2] на основании данных микроструктурного и рентгеноструктурного анализов, измерения температуры плавления и твердости. /fa, % fno массе) ,„„О ТО 20 30 W 50 60 7060X100 ЗООО 2900 2600 2700 2600 2500 2W 2300 2200 3033'l •*¦¦» ч 1 \ (Os,Ru) ч 1 1 т > 1 1 л < 233*° О ГО 20 30 40 50 60 70 SO 30 /00 Os /fи, "/ofam) Ди Рис. 366. Os-Ru
734 O.\-Ru, Oi-S, Ox-Sb Сплавы выплавляли в дуговой печи в атмосфере гелия из брикетов предварительно спрессованных порошков металлов в требуемых соотношениях и спеченых при 1200 "С. Чистота исходных металлов составляла 99,8 % (по массе). Фазовый анализ проводили на литых и отожженных в вакууме при 2000 °С и 1000 "С в течение 1 и 500 ч соответственно сплавах. В системе существует непрерывный ряд твердых растворов. Парамет- Параметры решетки твердого раствора с ГПУ решеткой аддитивно уменьшаются от Os к Ru: от а = 0,27298, с = 0,43104 нм для Os до а = 0,2716, с = = 0,4297 нм для сплава с 55,62 % (ат.) Ru и до а = 0,27003, с = 0,42730 нм для Ru. Литература 1. Тылкииа М.А., Полякова В.П., Савицкий Е.М. //Журнал неорганической химии. 1962. Т. 7. N6. С. 1467-1468. 2. Благородные металлы: Справочник/Под ред. Е.М. Савицкого. М.. Металлургия, 1984. 592 с. М.А. Тылкииа Os-S. ОСМИЙ-СЕРА По данным тензиметрического и рентгеновского анализов в системе Os-S существует только сульфид OsS2 [X, I]. Соединение OsS2 имеет структуру типа FeS, (пирит) (символ Пирсона с/Ч 2, пр.гр. РаЪ) с а - = 0,5619 нм [X] или а = 0,56075 [Р]. Литература 1. Благородные металлы Справочник/Под ред. Е М.Савицкого. М.: Металлургия, 1984 592 с. В. П. Полякова Os-Sb. ОСМИЙ-СУРЬМА В системе Os-Sb существует соединение OsSb2 с ромбической решеткой типа лоллингита с а - 0,6684, Ь - 0,5937, с = 0,3210 нм или марказита (символ Пирсона оР6, пр. гр. Pimm) ca- 0,5924, Ь = 0,6666, с = 0,3202 нм [Э]. В П Полякова
О.ч-Sc, Os-Se, OsSi 735 Os-Sc. ОСМИЙ-СКАНДИЙ Согласно данным работ [Э, V-C] в системе Os-Sc существуют соединения: Os7Sc, Os4Sctl и Os7Sc44> данные по кристаллической структуре которых представлены в таблице 295. Таблица 295 Кристаллическая структура соединений системы Os-Sc Соединение Os2Sc Os4Scn Прототип MgZrb Ir4Sc,, Rh7Mg44 Символ Пирсона, пр.гр й/42, Рвъ1ттс сЯ20, Fm3m C-F408, F43m Параметры решетки, нм а 0,5188 0,5179 1,3344 2,0771 с 0,8505 0,8484 Источник [V-C] Р] [V-C] [V-C] Е.И. Гладышевский. О. И. Бодак, В. К. Печорский Os-Se. ОСМИЙ-СЕЛЕН В системе установлено существование селенида OsSe2, изоструктур- ного пириту FeS2 (символ Пирсона сР\2, пр. гр. РаЪ) с а- 0,5945 нм [X] или а - 0,5933 нм [Р]. В.П. Полякова ОСМИЙ-КРЕМНИЙ Диаграмма состояния Os-Si (рис. 367) построена в работе [1] по результатам термического, рентгеновского и микрорентгеноспектрально- го анализов, а также измерения электросопротивления сплавов. Сплавы готовили дуговой плавкой с использованием Os и Si чистотой 59,9 и 99,9999 % (по массе). В системе найдены три полупроводниковых соединения: OsSi, Os2Si3 и OsSi7. Соединение Os2Si3 плавится конгруэнтно при 1840120 °С, a OsSi и OsSi~2 плавятся инконгруэнтно при 1730110 "С и 1640120 °С соотве- соответственно. В системе существуют две эвтектики: (Os) + OsSi и (Si) + OsSi2 с температурами плавления 1720 и 1360 °С соответственно.
736 Os-Si Si, % //га массе! t,°C /soo rsoo /7OO 16O0 t50O f<fOO fSOO Г200 30 60 100 *-(. f72O±fO° 7S) V Os \J tst, 7\ 'r i . 1 OsScg [Ml -V /73a -юн ж tro° 1±20 *2 V \8 i м 136O*W° О ГО 20 30 10 SO 60 70 80 SO 100 Os Sl,% fofn.) Si Рис. 367. Os-Si Область гомогенности OsSi лежит в пределах от 49,8 до 5i,5 % (ат.) Si при 1460 °С и с увеличением температуры сдвигается в сторону избытка Si. Области гомогенности Os2Si3 и OsSi2 имеют незначительную протяженность. Данные по кристаллической структуре соединений OsSi, Os2Si3, OsSi2, а также метастабильной фазы OsSi2(m), полученной закалкой из расплава [I], представлены в табл. 296. В работе [i] предполагается, что загрязнение образцов AI при плавке в тиглях из А12О3 стабилизирует описанную в работе [2] для OsSi структуру типа CsCl, а также метастабильную фазу OsSi2{ffi). Таблица 296. Кристаллическая структура соединений системы Os-Si Щ Соедине- Соединение OsSi Os2Si3 OsSi 2 OsSi2(m) Прото- Прототип FeSi Ru2Ge3 PFeSi2 OsOe2 Символ Пирсона, пр.гр. cP$, P2,i Pb'cn oC48, Cmca mC\2, Cllm Параметры решетки, нм a 0,4722A) 0,4735A) 1,1157 1,0144 0,8661 b - 0,8964 0,8108 0,2984 с - 0,5580 0,8218 0,7472 Примечание С избытком Os С избытком Si — — р= 119,01°
Os-Si. Os-Sm. Os-Sn 737 Литература 1 Schelleuberg L., Вгаии H.F., Mullet J. // J. Less-Common Met 1988 V 144. N 2. P 341-350. 2 Finnie J.N. 111. Less-Common Met. 1962. V. 4. N I. P. 24-34. Л E. Шелимова Os-Sm. ОСМИЙ-САМАРИЙ Диаграмма состояния Os-Sm не построена. В работах Р, V-C] сообщается о существовании двух соединений: Os,Sm и OsSm3, кристаллическая структура которых представлена в табл. 297. Таблица 297. Кристаллическая структура соединений Os-Sm Соедине- Соединение Os2Sm OsSm3 Прото- Прототип MgZn, Fe3C Символ Пирсона, пргр hP\l, Pb-Jinmi oPid, Рпта Параметры решетки, им а 0,5336B) 0,7419 b 0,9367 с 0,8879B) 0,6364 Источник Р] [V-C] Е И ГлаОышевский, О. И. Бодак, В. К Печарский Os-Sn. ОСМИЙ-ОЛОВО Диаграмма состояния системы Os-Sn не построена. По данным ряда работ [X, 1] предполагается, что Os и Sn при атмосферном давлении не растворяются друг в друге и не образуют промежуточных фаз. В работе [2] проведены рентгеновские исследования полученных под давлением сплавов Os-Sn в интервале концентраций 25-75 % (ат.) Sn. Сплавы изготовляли в танталовых контейнерах или алундовых ампулах из порошков Os чистотой 99,993 % (по массе) и Sn чистотой 99,99 % (по массе). Установлено, что при давлении 7,7 ГПа в интервале температур 627-1327 °С в системе кристаллизуется единственная промежуточная фаза Os3Sn7 структурного типа Ru3Sn7: а = 0,9385±0,0006 нм при 67 % (ат.) Sn. В чистом виде фаза не была получена, во всех образцах наблюдалась примесь Sn и Os.
738 Os-Sn, Os-Ta Литература 1 Благородные металлы Справочник / Под ред Е М Савицкого М Металлургия, 1984 235 с 2 Каляева Н.В., Попова СВ. //Известия АН СССР Неорганические материалы 1983 Т 19 N 7 С 1106-1109 В П Полякова Os-Ta. ОСМИЙ-ТАНТАЛ Диаграмма состояния Os-Ta приведена на рис. 368 по данным работы [Э]. Система исследована методами микроструктурного, рентген острук- турного, микрорентгеноспектрального и термического анализов. В качестве исходных материалов были использованы металлы чистотой 99,9 % (по массе). Диаграмма состояния системы Os—Та характеризуется образованием широких областей твердых растворов на основе исходных металлов и двух промежуточных фаз, у и о. , Растворимость Та в (Os) составляет -19 % (ат.) при перитектической температуре -2420 °С; растворимость Os в (Та) - -22 % (ат.) при -2500 °С и -14 % (ат.) при 2200 °С. Обе промежуточные фазы у и о образуются по перитектическим реакциям, при температурах 2420,2500 "С и концентра- Ta,°/offro массе) .0 TO 20 30 *0 50 60 70 80 30 ТОО 3000 2800 2600 2W0 2200 2000 fffOO ГбОО \ \ > (OS) го | \ \\ 1 ¦^ / ж ни X ч 1 у' i н S6 б "V (та) J020' О W 20 ЗО tO 50 60 70 вО 90 1ОО Os Ta,%{am.) Та Рис. 368. Os-Ta
O.s-Ta, Os-ТЬ 739 циях 43 и 73 % (ат.) Та соответственно. Они обладают широкими областями гомогенности: 37-52 % (ат.) Та фаза у и 56-78 % (ат.) Та фаза о. Между фазами у и о образуется эвтектика при температуре <2400 °С и концентрации -53 % (ат.) Та. Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 298. Таблиц а 298 Кристаллическая структура соединений системы Os-Ta |Э) Соединение т о Прототип аМп ри Символ Пирсона, пргр с/58, /43 m (/•30, Ptymnm Параметры решет- решетки, нм а 0,9689 0,9569 0,992 с 0,510 Примечание При 25 % (ат ) Та При 34 % (ат ) Та При 50 % (ат ) Та В П Полякова Os-Tb. ОСМИЙ-ТЕРБИЙ Диаграмма состояния системы Os-Tb не построена. Имеются сведения о составах и структуре двух известных соединений, приведенных в табл. 299 [V-C] Таблица 299 Кристаллическая структура соединений системы Os-Tb Соединение Os,Tb OsTb, Прототип MgZn2 Fe3C Символ Пирсона, пргр АЛ 2, Pb-jtnmt t>P\6, Pnma Параметры решетки, нм а 0,5314 0,7368 Ь 0,9123 с 0,8802 0,'6286 Е И Гладышевский, О И Бодак, В К Печорский
740 Os-Tc, Os-Te. Os-Th Os-Tc. ОСМИЙ-ТЕХНЕЦИЙ Диаграмма состояния Os-Tc не построена. В работе [1] на основании изменения параметров решетки закаленных с 700 "С сплавов, полученных методом дуговой плавки, сделан вывод о существовании в системе непрерывных рядов твердых растворов. Параметры решетки в зависимос- зависимости от состава изменяются: а - с небольшим положительным, с - с заметным отрицательным отклонением от правила Вегарда. Литература 1 Darby J.B., Lam D.J., Norton L J., Dowvoy J.W. // J Less-Common Met 1962 V 4 N 6 P 558-563 В П Полякова . ОСМИЙ-ТЕЛЛУР Диаграмма состояния системы Os-Te не построена. По данным работ [X, Э, Ш] в системе существует теллурид OsTe2 с 57,30 % (по массе) Те со структурой пирита FeS2 (символ Пирсона сР2, пр. гр. РаУ) с параметрами а = 0,6398A) нм |Э], а = 0,6382 нм [X], а = 0,63974 нм [Ш]. В П Полякова Os-Th. ОСМИЙ-ТОРИЙ Диаграмма состояния Os-Th построена экспериментально при температурах ниже 1500 "С на основании данных металлографического и рентгеновского анализов (рис. 369) [1]. В системе установлено существование трех промежуточных фаз, причем предполагается, что Th7Os3 и ThOs2 образуются конгруэнтно, a ThOsx (-40 % (ат) Os) -по перитектической реакции. Температуры образования соединений не установлены, но они выше 1500 "С. Нонвариантные реакции, обнаруженные в системе Os-Th, представле- представлены в табл.300
Os-Th 741 t,'C /воо fSoo Os, % (no массе) 0 tO 20 30 W SO 60 70 80 SO /00 noo Г0ОО T7S5° \ JX \ *-@7l Ш0" 1 \ л/ /3 *-@LTh) 1 >* J i wo° \ '07' i 36 4 1 1 ж ~50a i >/,% H i 0° '3W 1 / /IS If I (OS) — О Ю 20 JO 40 50 SO 70 SO 90 /00 Th as,%fa/T7.) OS Рис. 369. Os-Th Таблица 300 Нонвариаитиые реакции в системе Os—Th Ж ж ж ж Реакция » aTh + Th7Os3 - Th7Os3 + ThOsx + ThOs2 - ThOsx - ThOs2 + (Os) 13, 36, -38,5, 85, Содержание Os в фазах, % (ат) -о, 30, 66,6 66,6, 30 40 40 -100 Температура, °С 1287 1482 >1500 >1500 Кристаллическая структура соединений Th7Os3 и ThOs2 дана в табл 301 Структура соединения ThOsx не определена.
742 Os-Th. O\~Ti T а б л и u a 301 Кристаллическая структура соединений системы Os-Th Соединение Th7Os3 ThOs, Прототип Th7Fe3 MgCu2 Символ Пирсона, пргр hP20, Р63тс cF24, Fdlm Параметры решетки, нм а 1,0031C) 1,002 0,77151B) 0,77050A5) с 0,6296B) 0,6285 Источник [1] [Э] [1] Р] Литература I Thomson J.R.//J Less-Common Met 1964 V 6 N1 P 3-10 В П Полякова Os-Ti. ОСМИЙ-ТИТАН Диаграмма состояния Os-Ti построена по данным работ [1-3] и приведена на рис. 370 Os, растворяясь в Ti, стабилизирует фазу (pTi) Максимальная растворимость Os в (Ti) достигает 23 % (ат ) при 1710 "С, Os, °/o(no массе) j ^0 г0 UO 50 60 7О 80 30 /00 3000 2600 ггоо /воо /ооо боо 1 то* /е • 12' 1 7 (рп) 1 Г" i ж 2) Г \ 11 w "—~ 1 / «-7S 4 \ \ \ \ \ </ (OS) о to го зо to so so 70 во so то Ti Os,e/t(am) os Рис. 370. Os-li
О\-П Os-lm 743 при этой температуре протекает перитектическая реакция Ж + 6 - (PTi) С понижением температуры растворимость Os в фазе фТл) снижается и в интервале температур 1500-1000 °С практически остается постоянной на уровне -20 % (ат) Соединение TiOs (фаза 6) плавится конгруэнтно при 2160 "С, оно растворяет в себе как Ti, так и Os Область гомогеннос- гомогенности фазы 6 при 1710 °С находится в интервале концентраций 38-51 % (ат.) Os При температуре 2100 °С и концентрации 65 % (ат) Os кристаллизу- кристаллизуется эвтектика б + (Os) Растворимость Ti в (Os) составляет -21 % (ат) при 2100 °С и снижается до 13 % (ат) при 1000 °С Растворимость Os в (ccTi) при 600 "С равна -1 % (ат) Соединение TiOs имеет кубическую решетку типа CsCl (символ Пирсона сР2, пр. гр. РтЪт) с параметром а = 0,308 нм Литература 1 Еременко В.Н., Штепа Т.Д., Семенова Е.А.//Изв АН СССР Металлы 1971 N4 С 210-213 2 Jeremenko W.N., Stepa T.D. // Collog mt CNRS 1972 N205 P 403-413 3 Штепа Т.Д. //Физическая химия конденсированных фаз, сверхтвердых материалов и их границ раздели Сб статей Киев Наукова думка 1975 С 175-191 С П Алисова Os-Tm. ОСМИЙ-ТУЛИЙ Диаграмма состояния Os-Tm не построена Имеются сведения о составах и структуре двух известных соединений, приведенных в табл 302 [V-C] Таблица 302 Кристаллическая структура соединений системы Os-Tm Соединение Os2Tm Osirn, Прототип MgZn2 Fe3C Символ Пирсона, пргр Л? 12, Ptymmc оР 16, Рпта Параметры решетки, им а 0,5424 0,7339 Ь 0,8873 с 0,8808 0,6136 ЕЙ Гладышевский О И Бодак В К Печорский
744 Os-U Os-U. ОСМИЙ-УРАН Диаграмма состояния Os-U построена на основании данных металлографического, рентгеновского анализов и измерения точек плавления (рис. 371) [1] Система характеризуется образованием четырех промежуточных фаз, из которых Os2U и OsU3 образуются конгруэнтно при температурах -2280 °С и 1030 °С соответственно, Os4U5 образуется по перитектической реакции при 1280 °С Образование соединения OsU2 по перитектической реакции установлено не окончательно Предполага- Предполагается узкая область гомогенности соединений Нонвариантные реакции в системе Os-U представлены в табл 303 U, а/о (по массе) , О ГО 20 30 W 50 60 70 30 90 ГОО о to го зо Os 50 бо 7о во до то U,"/о (am) U Рис. 371 Os-U
O\-U Оч-V Т а б л н и а 303 Нопвариантиые реакции в системе Os—U 745 Реакция Ж = (Os) + Os,l) Ж + Os2U - Os4U, Ж = Os4U5 + OsU2 Ж + OsUj - OsU2' Ж - OsU3 + (yU) (yU) - OsU3 + (fJU) (PU) => OsU3 + (aU) 28, 58 60, 61 78, 92, 97, Содержание Os в фазах, % (ат) <1, -зз, 55,5 75, 75, 75, 75, -33 55,5 66,6 66,6 82 96 >99,5 Температура, "С 2170 1280 900 920' 970 685 620 Максимальная растворимость U в (Os) <1 % (ат), растворимость Os в (yU) 18 % (ат) при 970 °С, в фЦ) - 4 % (ат) при 685 "С, в (aU) <0,5 % (ат) при 620°С Соединение Os2U имеет кристаллическую структуру типа MgCu2 символ Пирсона cFlA, np rp Fd3m, a = 0,75125E) нм Сведений о кристаллической структуре соединений Os4U5, OsU2 и OsU3 не имеется Литература I KnaptonA.G.//J Nucl Mat 1963 V 9 Р 309-319 В П Полякова, А С Адамова Os-V. ОСМИЙ-ВАНАДИЙ Диаграмма состояния Os-V построена по данным работы [1] и приведена на рис 372 Сплавы выплавляли в дуговой печи из Os и V высокой чистоты Исследованиевыполнено методами микроструктурно- микроструктурного, рентгеновского и термического анализов Система характеризуется наличием двух соединений Os2V3 и OsV Os,V3 плавится конгруэнтно при 2140 °С, соединение OsV образуется по перитектоидной реакции при 640 "С. При 2010 "С в системе протекает перитектическая реакция Ж + Os2V3 •* (V). Растворимость Os в (V) при 2010 °С равна 31 % (ат) При 1910 °С кристаллизуется эвтектика Os,V3 + (Os) Максимальная растворимость V в (Os) при 1910 °С равна 46%(ат)
746 Os-V, Os-W Os,4»(no массе) 020*0 BO SO 90 100 гьоа 2000 rsoo 0 tO 20 30 tO SO SO 70 BO 90 100 V OS, •/• (am.) os Рис. 372. Os-V Соединение Os2V3 имеет кубическую решетку с параметром а = = 0,3005 нм. Соединение OsV обладает решеткой типа pW (символ Пирсона с/2, пр.гр. 1тЪт) с а = 0,7845 нм [1]. Литература I. Raub E., Roschel Е. // Z. MetalIkunde. 1966. Bd. 57. N 6. S. 470-472. Г.К. Алексеенко Os-W. ОСМИЙ-ВОЛЬФРАМ Взаимодействие Os с W изучалось рядом авторов [X, Э]. Диаграмма состояния системы Os-W (рис. 373) построена по данным работы [1]. В системе образуется одна промежуточная фаза OsW3 (о) и твердые растворы (Os) и (W). OsW3 образуется при 78 % (ат.) W и 2945 °С по перитектической реакции из расплава с 66,5 % (ат.) W. Между OsW3 и (Os) образуется эвтектика при температуре 2725 °С и концентрации 58 % (ат.) W. Значения растворимости W в (Os) и Os в (W) при различных температурах приведены ниже:
Os-W 747 I, °C 2725 1400 1200 W, %(ат) 54 -34 -32 t,'C 2945 2200 1200 Os, %(ат.) 18,5 10 6 Значения параметров решетки (а, с) твердого раствора (Os) (символ Пирсона/г/^, пр.гр. Рбу/ттс) в зависимости отконцентрации Wуказаны ниже: W, %(ат.) 0 0 10 20 40 а,им 0,27348 0,27341 0,27437 0,27533 0,27655 с,нм 0,43913 0,43199 0,43418 0,43707 0,44498 Источник [2] [1] [1] [I] [1] Значения параметра решетки (а) твердого раствора (W) (символ Пирсона с/2, пр.гр. 1тЪт) в зависимости от концентрации Os приведены ниже: Os, %(ат.) 0 я, нм 0,31651 Источник [2] 0 0,31650 [1] 2,5 0,31623 [И 5,0 0,31603 [1] 10 0,31572 И] W, °/о/по массе} ГО 20 30 «О SO SO 70 ВО 90 Ж гооо О ГО го 30 ЧО SO 60 70 вО SO ГОО OS w,°/ofam.) w Рис. 373. Os-W
748 Os-W. Os-Y Значения параметров решетки (а, с) соединения OsWj (тип pU, символ Пирсона /.РЗО, пр.гр. Р421тпт) в зависимости от концентрации W приведены ниже: W, % (ат.). а, нм с, нм Источник . 66,7 0,96714 0,50158 [1.3] 50 0,9656 0,5003 [4] 65-67 0,9686 0,5012 [5] Обзор исследований системы Os-W приведен в работе [5]. Литература 1. Taylor A., Kagle B.J., Doyle N.J. // J. Less-Common Met. 1961. V. 3. N 4. P. 333-347. 2. King H.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1981. V. 2. N 3. P. 401-402. 3. Spooner F.J., Wilson C.G.//Acta Crystallogr. 1964. V.I 7. P. 1533-1538. 4. Knapton A.G.// J. Inst. Metals. 1958. V. 87. N 1. P. 28-32. 5. Nagender Naidu S. V., Rama Rao P. // J. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 2. N 2. P. 93-96. КБ. Поварова Os-Y. ОСМИЙ-ИТТРИЙ Диаграмма состояния Os-Y изучена и приведена на рис. 374 по данным [М]. Y,V.(no массе) О 10 «О ВО 80 100 3000 2500 2000 1500 1000 son \/0Г1 \ \ \ 1 \ u -S. r ¦~@i) 1 1 2501 IIOO' i Ж /г» \ \ >• 1 1 \ V \ -А . S8 (о Г)* 1521' Рис. 374. Os-Y 0 OS го 20 JO *0 50 SO К,'/, firm.) 70 80 so too Y
Os-Y. Os-Yb, Os-Zn 749 Методы синтеза и исследования, а также степень чистоты исходных компонентов не описаны. В системе Os-Y обнаружено существование двух соединений. Одно из них - Os2Y - образуется с открытым максимумом при -2500 °С, а другое - OsY3 - в результате перитектической реакции: OsY3-)K + Os2YA290oC). Существуют эвтектические равновесия: (Os) + Os2Y - Ж при 2100 "С и 6 % (ат.) Y Ж - (oY) + OsY3 при 1150 °С и 88 % (ат.) Y. Взаимная растворимость компонентов не обнаружена. Сведения о составах и структуре двойных фаз приведены в табл. 304 [V-C]. Таблица 304. Кристаллическая структура соединений системы Os-Y Соединение Os2Y OsY3 Прототип MgZn2 Fe3C Символ Пирсона, пр.гр. АЛ 2, Pfymmc ()Р\6, Рпта Параметры решетки, нм а 0,5307 0,7425 b 0,9132 с 0,8786 0,6337 ЕМ. Гладышевский, О.И. Бодак, В. К. Печарский Os-Yb. ОСМИЙ-ИТТЕРБИЙ Диаграмма состояния Os-Yb не изучена. Единственное известное соединениеОв2У принадлежит к типу MgZnj, символ Пирсона kP 12, пр.гр. Р6^/ттс,а = 0,5314, с = 0,8802 нм [1]. Литература l.IandelliA., Palenzona A.// Rev. Chim. Mineral. 1976. V. 13.N I. P. 55-61. Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский Os-Zn. ОСМИЙ-ЦИНК Диаграмма состояния Os-Zn не построена. Предполагается, что Zn и Os не образуют соединений. При растворе- растворении богатых Zn сплавов в разбавленной HCI в осадке наблюдается чистый Os [X]. В. П. Полякова
750 Os-Zr Os-Zr. ОСМИЙ-ЦИРКОНИЙ Информация о взаимодействии Os с Zr приведена в работах [1-4]. Диаграмма состояния Os-Zr (рис. 375) была построена по результатам дифференциального термического, микроскопического, рентгеновского анализов при использовании также метода Альтерума-Пирани [1-7]. Сплавы для исследования готовили методом дуговой плавки в среде Аг из иодидного Zr и порошка Os, отожженного в вакууме и переплавленно- переплавленного в дуговой печи. Сплавы исследовали в отожженном B500-500 "С, 0,5-480 ч) и закаленном (богатые Zr сплавы) от 1000, 800 и 700 "С состоянии. Подтверждено существование ранее найденных соединений ZrOs2, ZrOs [X] и Zr, |Os4 [5, 6]. Установлено, что ZrOs2 (Aj) плавится конгруэн- конгруэнтно при температуре 2660 °С и концентрации 35 % (ат.) Zr, при 2300 °С протяженность области гомогенности около 4 % (ат.), при температурах ниже 1700 °С область гомогенности отсутствует. Соединение ZrOs образуется по перитектической реакции ZrOs2 + Ж <¦* ZrOs при 2040 "С, Zr, '/о {по массе) W 20 30 W 50 60 70 90 ЮО 300О 26OO вв 92 96 Zr ZrOs Zr,%/am.) О Ю 20 30 <iO 50 60 70 80 90 fOO Os Zr, "/ofamj Zr Рис. 375. Os-Zr
Ол-Zr 751 а соединение Zr||Os4 при 1350±10 °С по перитектической реакции ZrOs + Ж" Zr, ,Os4. В системе протекают эвтектические реакции: Ж - (Os) + Я, при 2440120 °С и 19 % (ат.) Zr; Ж и. Zr, ,Os4 + (pZr) при 1270± 10 °С и 80 % (ат.) Zr. Растворимость Zr в (Os) при эвтектической температуре составляет ~8%(ат.), при 1100 °С-4%(ат.). В (pZr) при эвтектической температуре растворяется около 14 % (ат.) Os, с понижением температуры раствори- растворимость изменяется мало. Os понижает температуру р <¦* а превращения Zr. В (aZr) растворяется < 1 % (ат.) Os. При закалке богатых Zr сплавов из области фазы р образуются метастабильные фазы [7]. Аморфные сплавы были получены резкой закалкой лент при содержании 70—80 % (ат.) Zr [8]. Кристаллическая структура соединений представлена в табл. 305. Т а б л и и а 305 Кристаллическая структура соединений системы Os-Zr Соединение ZrOs2 ZrOs Zr,,Os4 Прототип MgZn2 CsCl Sc,,Ir4 Символ Пирсона, пргр. ЛЛ2, РЬфтпс cPl, РтЪт Finim Параметры решетки, нм а 0,520 0,326 1,3428 1,3414 1,343 с 0,853 - - Источник [1] [1,2] [5] [б] [2] Литература 1 Еременко В.Н., Штепа Т.Д., Семенова Е.А. //Доповщ1 АН УССР. Сер. Б. 1972. N 1. С 50-52. 2 Еременко В.Н., Семенова Е.А., Штепа Т.Д. // Доклады АН УССР. Сер. А. 1976. N 7. С. 663-666. 3 Еременко В.Н., Семенова Е.А., Штепа ТД. // Известия АН СССР. Металлы. 1978. N 2. С. 200-202. 4. Еременко В.Н., Семенова Е.А., Хоружая В.Г., Штепа Т.Д. // Физическая химия неорганических материалов: Сб. статей. Киев: Наукова думка, 1988. Т. 1. С. 256-323. 5 McCarthy S.L., Schmidt J. //J. Less-Common Met 1971. V. 23. N 2. P. 241-242. 6 Chabot В., Cenzual K., Parthe E. // Acta Crystallogr. B. 1980. V. 36. N 1. P. 7-11. 7. Коломнеи Л Л., Скороход В.В., Солонии Ю.М. // Стабильные и метастабильные фазы в материалах- Сб. статей. Киев: Наукова думка, 1987. С. 132-137. 8. Inoue A., Matsuzaki К., Masutnoto Т., Chen H.S. // J. Mater. Sci. 1986. V 21. N 4 P 1258-1268. Л А. Третъяченко
752 Р-РЬ. P-Pd Р-Pb. ФОСФОР-СВИНЕЦ Диаграмма состояния Р-Pb не построена. В работе [X] указывается на то, что путем реакции в водном растворе удалось получить соединение РЬ3Р2 Высказывается предположение, что это соединение, содержащее 9,06 % (по массе) Р, может образовываться в богатых РЬ сплавах Однако попытка приготовить какое-либо соединение РЬ с Р прямым синтезом или хлоридным способом оказалось безуспешной [X] Л Л Рохлин P-Pd. ФОСФОР-ПАЛЛАДИЙ Информация о взаимодействии Р с Pd сообщается в работах [X, Э, Ш] Диаграмма состояния Pd-P (рис. 376) построена по данным термическо- термического, тензиметрического, микроскопического,рентгеновского и химическо- химического анализов при концентрациях Р 0-70 % (ат.) [X, 1] Система характеризуется образованием семи соединений Pd8P и Pd6P образуются по перитектическим реакциям при 799 и 792 °С, имеют незначительные области гомогенности и стабильны до температуры t°C 1200 woo воо 600 wo гао 5 Ю Р, °А> (по массе) 20 30 10О 799" \ к} I i i 3 I ж к ( - 778° I -'%rf1SPt i Г, С 700 500 300 г. i eh n *2$> 796' К 1 I.I T 30 35 ",% (no мессе) О Pd Рис. 376. P-Pd 1О го зо 40 5Р SO Р, % Cam ) 7О во 90 too Р
P-Pd 753 20 ° С Фаза Pd4 8P плавится конгруэнтно при 780 "Си входит в состав двух эвтектик при 771 °С с Pd6P и Pd3P. В интервале 660-700 °С фаза Pd4 8P распадается по эвтектоидной реакции на Pd6P и Pd3P. Фаза Pd3P образуется конгруэнтно, имеет широкую область гомогенности в пределах концентраций 20-25 % (ат.) Р. Соединения Pd5P2 и Pd7P3 образуются по перитектическим реакциям при 852 и 814 °С соответствен- соответственно При 778 "С протекает эвтектическая реакция между Pd7P3 и PdP2. В работе [2] уточнены температуры и области гомогенности соединений Pd5P7 и Pd7P3 (см. вставку на рис. 376). РастворимостьР в (Pd) мала. Легирование Pd фосфором сопровожда- сопровождается резким снижением температуры плавления Pd. При нагреве порошка Pd и красного Р в интервале температур 500-1100 °С бьшо получено новое соединение PdP3 \Э]. Нарис. 376 это соединение не показано. Кристаллическая структура соединений приведена в табл 306. Таблица 306 Кристаллическая структура соединений системы P-Pd Соеди- Соединение Р<ЧвР* Pd3P Pd7P3 PdP2 PdP3 Про- Прототип - Fe3C - NiP2 NiP3 или 1гР3 Символ Пирсона, пргр - оР16, Рпта ЙЯ20, R3 тС\2, ciic с/32, /тЗ 'Моноклинная сингонш Параметры решетм а 0,50059 0,5080-0,5645 0,5978 0,518 1,1976 1.Г94 0,6777 0,6207 0,7705 Ь 0,7608 0,7440-0,7558 6,7442 0,600 - 0,5856 0,5857 л, нм с 0,84199 0,5164-0,5071 0,5165 0,746 0,70552 0,704 0,6206 0,5874 Примеча- Примечание р = 95,64° [1] Р] При 25 % (ат)Р[П [Ш] [2] [Ш] Р= 126,43° Р1 Р= 111,8° [Ш] [Э]
754 P-Pd, P-Pr Литература 1. GullmanL.-O. /П. Less-Common Met. 1966. V. 11. N 3. P. 157-167. 2 Matkovic Т., Schubert K. // i. Less-Common Met 1977. V 55. N 2 P. 177-184. В.П. Полякова P-Pr. ФОСФОР-ПРАЗЕОДИМ Взаимодействие Р с Pr описано в работах [X, Э, Ш]. Диаграмма состояния системы Pd-P (рис. 377) представлена из работы [1]. Исследова- Исследование проведено методом дифференциального термического анализа. В системе образуется устойчивое соединение РгР с температурой плавления 3120 °С [1]. Имеются сведения, что оно обладает небольшой областью гомогенности: РгР0 8^_, 0 или РгР0 ?_, 0 [Ш]. Кристаллическая решетка РгР-ГЦК са = 0,588 нм [Х],а = 0,5870..!0,5912 нм [Ш]. В системе установлено еще три соединения РгР2, РгР5 и РгР7, которые образуются по перитектическим реакциям при 1097, -697 и -497 °С [1]. t;c 2500 2000 1500 1000 331\ 195' 500 О Р, % (по массе) 5 10 20 10*050 80/00 1 / h l\ / / 97 781 1 / It' r In и a. 101 i \ \ \ \ ?7 d * \ [ \ 1 \ \ S9fi > T ™ T \ 0 10 20 JO *0 50 60 70 80 90 100 Pr P,'/.(am.) P Рис. 377. Р-Рг
P-Pr. P-Pt 755 Литера i ура 1 Миронов К.Е. II Ил» АН СССР Неорганические материалы 1981 Т 17. N 2 С 197-200. Л Л Рохлин P-Pt. ФОСФОР-ПЛАТИНА Обзор работ по строению системы P-Pt приведен в работе [1]. Диаграмма состояния системы P-Pt (рис. 378) построена на основании результатов термического, микроструктурного и рентгеновского анализов в работе [2]. Установлено существование двух промежуточных фаз: Pt5P? с 25,9 % (ат.) Р и PtP2c 66,6 % (ат.) Р. Соединение Pt5P2 образуется по перитекти- ческой реакции Ж + PtP, -* Pt5?2 при 590 °С и образует эвтектику с (Pt) при температуре 588 °С и концентрации 20 % (ат.) Р. Соединение PtP2 плавится конгруэнтно при температуре > 1500 "С. В системе отмечается значительная область несмешиваемости в жидком состоянии в интервале концентраций 26-52 % (ат.) Р при температуре выше 683 °С. Кристалли- Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 307. /600 ffOO fZOO /000 дОО 600 Р, °/о /ло массе I ю го 30 too \ \ \ \ * 1 1 see' -(pt) A гоч? 1 6 f \ \ /f(f''Art9 без" 590" I 1 t 1 \ 1 v ! 5Z Pi * p +/pl о Pt /о JO $O JO SO 70 P, '/ofam.\ 80 Рис. 378.1'-Р(
756 P-Pt. P-Pu, P~Re Таблица 307. Кристаллическая структура соединений системы P-Pt Соедине- Соединение PtP2 Pt5P2 Прото- Прототип FeS2 (пирит) Символ Пирсона, пр.гр. сРП, РаЪ тС 12, CVc Параметры решетки, нм а 0,5694 0,56956 0,56955 1,07642 Ь 0,58854 с 0,74378 Примечание [3] [4,5] [б] р = 99,17°[7] Растворимость Р в Pt в твердом состоянии не превышает 0,03 % (ат.) [X]. Литература 1. Okamoto Н. // Bull Alloy Phase Diagrams. 1990. V. UN 5. P. 511-513. 2. BHtt W., Weibke F., May E., Meisel K. // Z. Anorg. All. Chem. 1935. Bd. 223. S. 129-143. 3. Rimdqvist S. // Nature. I960. V. 185. P. 31-32. 4. FurusethS., SelteK., Kjekshus A. //ActaChem. Scand. 1965. V. 19. N 3. P. 735-741. 5. Dahl E. // Acta Chem. Scand. 1969. V. 23. N 8. P. 2677-2684. 6. Baghdad! A., Finley A., Russo P. et al.//J. Less-Common Met. 1974. V. 34. N I. P. 31-38. 7. Dahl E.//Acta Chem. Scand. 1967. V. 21. N5. P. 1131-1137. AC. Адамова. В. П. Полякова P-Pu. ФОСФОР-ПЛУТОНИЙ Путем индукционного нагрева Ри и Р под вакуумом или в атмосфере Не под давлением, несколько меньшим чем атмосферное, получено соединение PuP с кристаллической структурой типа NaCl (символ Пирсона cF8, пр.гр. Fmlm) с а = 0,5644 нм [1]. Согласно работе [1] соединение Претерпевает скорее распад, чем плавится, при температуре, близкой к 2000 °С. Литература I. Gorum А.Е. // Acta Crystallogr. 1957. V. 10. N 2. P. 144. P-Re. ФОСФОР-РЕНИЙ Л.Л. Рохлин Диаграмма состояния P-Re не построена. Имеются сведения, что Re взаимодействует с Р при температурах выше 800 "С с образованием четырех фосфидов: ReP3, ReP7, ReP, Re2P с содержанием Р 33,28; 24,95,
P-Re, P-Rh 757 14,26 и 7,68 % (по массе) соответственно [1, 2]. Re2P имеет решетку типа Co2Si (символ Пирсона о/Ч 2, пр.гр. Рпта) с параметрами а = 0,5540, Ъ = 0,2939, с = 1,004 нм [Э]. Рентгеновским методом исследовали взаимодействие Re с Р [3]. Порошки из исходных компонентов прессова- прессовали и спекали при 1070 °С с выдержкой 100 ч. В системе Re-P указывается на наличие фосфидов ReP4, Re12P26, ^з^ и ^е2^ Р1- Литература 1. Horaldsen Н.//Z. Anorg. All. Chemie. 1935. Bd. 221. S. 397-417. 2. Борисова Л.В., Ермаков А.Н. Аналитическая химия рения. М.: Наука, 1974. 318 с. 3. Оришин СВ., Кузьма Ю.Б., Герлецкин P.M., Данкевич Я.Г. // Исследование и применение сплавов тугоплавких металлов: Сб. статей. М: Наука, 1983. С. 11-15. М.А. Тылкина P-Rh. ФОСФОР-РОДИЙ В обзорной работе [1] приведена ориентировочная диаграмма состояния системы P-Rh (рис. 379), построенная в основном по данным термического анализа. В системе установлено существование пяти соединений: P3Rh, P2Rh, P3Rh4, P2Rh3 и PRh2, из них только P3Rh имеет интервал гомогенности с измеримой протяженностью [2]. PRh2 образует эвтектику с (Rh) при -77 % (ат.) Rh и 1255 °С. Температура плавления или возгонки P3Rh > 1000 "С, поскольку давление Р над P3Rh при 1000 "С только t'C Г600 woo Rh, e/e (no массе) О го W50 60 70 80 90 tOO SOP \ 1 1 1 1 .1 с с г l 1 4: » >a a. Ж '00° \ / i f, tzt (Rt / V— tS63" О W 20 30 VO 5O SO 7O 80 SO fOO P Rh, %(am.) Rh Phc. 379. P-Rh
758 P-Rh, P-Ru 10,7 кПа [2] и P3Rh образуется при реакции элементов в кварцевой трубке при 1000 ° С [3]. Кристаллическая структура фосфидов Rh дана в табл. 308. Таблица 308 Кристаллическая структура соединений системы Р—Rh Соедине- Соединение P3Rh P2Rh P3RI14 P2Rh3 PRh2 Прото- Прототип CoAs-, - - - CaF2 Символ Пирсона, пргр. с/32, 1ml тСП, C2tk оР1%, Рпта 1Р5, Р4т2 с/12, /•шЗш Параметры решетки, нм а 0,7996 0,79951 0,57429 0,57417 1,1662 0,3327 0,5516 0,5498 h - 0,57942 0,57951 0,3317 - - с - 0,58370 0,58389 0,9994 0,6151 - Примечание [4] [3] р= 112,92° [5] Р= 112,91° [6] [7] Монокристалл [8] [9] [4] Литература I. OkamotoH.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 4. P. 415-417. 2 Faller F.E., Strotzer E.F., BiltzW.//Z. Anorg. All. Chem. 1940. Bd. 244. S. 313-328. 3. Rundqvist S., Ersson N.O. // Ark. Kemi. 1969. V. 30. N 10 P. 103-114. 4. Rundqvist S.//Nature. 1960 V. 185. P. 31-32. 5 Rundqvist S.//Acta Chem. Scand. 1961. V. 15. N 2 P. 451-453. 6 Kjekshus A.//Acta Chem. Scand. 1971. V. 25. N 2. P. 411-422. 7 Rundqvist S., Hede A. // Acta Chem. Scand. 1960. V. 14 P. 893-902 8 El Ghadraoui E.H., Guerin R., Sergent M.//Acta Crystallogr. С 1983. V. 39 P. 1493-1494 9 Zumbusch M. IIZ Anorg All. Chem. 1940. Bd. 243. S. 322-329. А С Адамова P-Ru. ФОСФОР-РУТЕНИЙ Диаграмма состояния Р—Ru (рис. 380) построена в работе [1] на основании данных микроструктурного, рентгеновского, термического анализов, измерения микротвердости. В качестве шихтовых материалов использовали Ru чистотой 99,98 % (по массе) и красный Р. В системе P-Ru установлено образование трех промежуточных фаз: Ru2P A3,22% (по массе) Р), RuP B3,35 % (по массе) Р), RuP2 C7,85 %
P-Ru 759 2100 /700 1300 900 500 P, °/o//7o массе/ TO 20 30 fO 50 Z33f° \ \ iw *-(/f. \ \1SOO° 30 X. i 1 К t555e 95 I 0° 1 Газ О ГО 20 30 40 50 60 70 80 Ru P, °/o /am.) Рис. 380. P-Ru (по массе) Р). Соединения Ru7P и RuP плавятся конгруэнтно при температурах 1500 и 1555 "С соответственно. Соединение RuP2 при температуре 950 "С разлагается на RuP и газообразный Р. В системе установлены эвтектические равновесия при температурах 1480 °С [1] A425 "С (X]) и 1400 °С при содержании Р -30 и 41 % (ат.) со- соответственно. В табл. 309 приведены данные о кристаллической структуре соединений системы P-Ru. Таблица 309 Кристаллическая структура соединений системы P-Ru [Э| Соединение Ru2P RuP RuP2 Прототип PbCI, (Со2Р) МпР FeS2 Символ Пирсона, пргр. оРЬ, Ртпа оРЪ, Рппт Параметры решетки, нм а 0,5902 0,5520 0,5115 b 0,3859 0,3168 0,5888 с 0.6896 0,6120 0,2870
760 P-Ru, PS Литература 1 Черногоренко В.Б., Иванченко В.Г., Кулик Л.Я. // Изв АН СССР Металлы 1976 N4 С 176-177 В П Полякова P-S. ФОСФОР-СЕРА Диаграмма состояния P-S приведена на рис. 381 по данным работ [1, 2]. В системе обнаружено шесть соединений: P4S2 C4 % (по массе) S), P4S3 D4,7 % (по массе) S), P4S5 E6 % (по массе) S), P4S6 F0 % (по массе) S), P4S7 F4,4 % (по массе) S), P4S,0 G2,1 % (по массе) S). Соединения P4S7) P4S3, P4S7 и P4Sl0 плавятся конгруэнтно при температурах 47, 172" 305-310, 280-285 °С соответственно. Соединения P4S5 и P4S6 образуются по перитектическим реакциям при температурах 162 и 232 "С. О 10 20 SO <>О SO 60 70 SO 90 О ГО ZO 30 W 50 6О 70 80 90 WO p S, °a> fro массе) S Рнс. 381.P-S
PS P-Sh 761 При температурах -65, -20, 106, 250 и 112 °С кристаллизуются эвтектики (Р) + P4S2, P4S2 + P4S3, P4S3 + P4S5, P4S7 + P4S10 и P4S10 + (S) соответственно Соединение P4S3 согласно работе [3] имеет орторомбическую структуру с параметрами решетки а = 0,996 нм, b = 1,0597 нм, с = = 1,3671 нм. По данным работы [4] кристаллическая структура соедине- соединения P4S7 моноклинная с параметрами решетки а = 0,887 нм, b = 1,745 нм, с - 0,683 нм, р = 92,7°. кристаллическая структура соединения P4S10 относится к триклинной сингонии, параметры решетки а = 0,907 нм, Ь = 0,918нм,г = 0,919 нм, а = 92,4°, р= 101,5°, у = 110,5°. Jlnreparjpa 1 lorthmann R., Schneider A. // Z Phys Chem 1966 Bd 49 S 22-37 2 Forthmann R., Schneider A. // Naturwissenshaften 1965 Bd 52 S 390-391 3 Loijng Y.C., Waser I., Houten S. et al //Acta Crystallogr 1957 V 10 P 574-575 4 Vos A., Wiebenga H.//Acta Crystallogr 1955 V 8 P 214-223 H И Никитина P-Sb. ФОСФОР-СУРЬМА Часть диаграммы состояния P-Sb со стороны Sb до 5 % (ат) Р построена в работе [1] на основании результатов микроструктурного, термического и химического анализов. На рис 382 приведен участок Si, a/o (no массе) 99,0 99,2 99,* 99,6 99,8 WO Г2О0 WOO see 600 wo zoo 1 i i Газ+ж 612" _, 96,7 Газ+(&5 1 у ь) m-htct sb j Газ/ / т (dLSb)X 630JSS° 95 96 97 98 99 fOff S6, %(am.) Sb Pnc. 382. P-Sb
762 P-Sb, P-Sc. P-Se диаграммы состояния P-Sb по данным работы [2], основанной на результатах исследования [1]. Согласно [М2] температуры плавления и кипения аР составляют 44,14 и 277 °С соответственно; температуры кипения и плавления Sb равны 1587 и 630,755 °С соответственно. При охлаждении ниже температуры 612 °С насыщенный расплав распадается на твердую и газовую фазы. Соединений Sb с Р не обнаружено. Литература 1 Vogel R., Horstmann D. //Arch. Eisenhuttenwes. 1952. Bd. 23 S 127-128. 2 OkamotoH. //J Phase Equilibria. 1991. V. 12. N2 P. 2|4 Н.И. Никитина P-Sc. ФОСФОР-СКАНДИЙ В системе P-Sc установлено образование соединения ScP при нагреве опилок Sc с Р при температуре 1000 "С [Ш, 1]. Соединение ScP имеет структуру типаИаС! (символ ПирсонаcF8, пр.гр. Fm3m),a = 0,5312 нм. Литература I Parthe Е. //Acta Crystallogr. 1963. V. 16 N I. P. 71 Л Л. Рохлин P-Se. ФОСФОР-СЕЛЕН Диаграмма состояния P-Se приведена на рис. 383 по данным работы [М]. В системе P-Se образуются инконгруэнтно два соединения P4Se3 и 5е, '/• (по пассе) too 500 WO 300 200 100 О 10 20 JO 4-0 SO 60 70 во SO 100 1 1 г (/тур i i опив /печка) rs t "v 34-0' здо' 1 i ,+ж 1 \ V \ — 1 ж V" я, О 10 20 30 Р 50 60 70 10 90 ЮО , % (am.) Se Рис. 383. P-Se
P-Se. P-Si 763 P2Se3 при температурах 300 и 270 °C соответственно. Монотектическое превращение осуществляется при температуре 340 "С. В сплавах, богатых Se, при температуре 150 "С и содержании -75 % (ат.) Р происходит эвтектическое превращение. Соединение P4Se3 имеет ромбическую кристаллическую решетку с параметрами а = 0,9739 нм, Ь - 1,1797 нм, с - 2,6270 нм [Э]. Н.И. Никитина Р - Si. ФОСФОР - КРЕМНИЙ Диаграмма состояния Р - Si приведена на рис. 384 по обобщенным данным работы [1] с учетом данных работы [2]. В системе Si - Р инконгруэнтно образуется соединение SiP из жидкой и газовой фазы. При температуре 1131 "С и содержании 32,8 % (ат.) Р осуществляется эвтектическое превращение Ж •* (Si) + SiP. Растворимость Р в Si при эвтектической температуре составляет 0,5%(ат.). Р, % (по массе) О 0,510 Z0 30 W 50 ВО 70 t;c то ** t поо 1000 600 0.5 10 JO 50 Si P, к (am) Рис. 384. P-Si
764 P-Si. P-Sm Растворимость Р в Si была определена методом измерения микротвер- микротвердости [3], а также методом локального анализа состава фаз, образующих- образующихся в диффузионных парах \Э]. В табл. 310 указаны значения растворимос- растворимости Р в (Si) согласно этим двум работам. Таблица 310 Растворимость Р в Si Температура, °С 1300 1200 1100 1000 900 800 700 Растворимость Р в Si % (ат ) 0,61 0,47 0,77 0,72 0,55 0,50 0,50 0,33 0,35 0,15 % (мае ) 0,55 0,43 0,70 0,65 0,50 0,45 0,45 0,30 0,32 0,14 Источник [Э] [3] [Э] [Э] [3] [Э] [3] [Э] [3] [3] Соединение SiP имеет ромбическую решетку с параметрами а = = 0,690 нм, Ь = 0,940 нм, с = 0,768 нм [III]. Литература 1 Olesinski R.W., Kanani N., Abbaschian G.J. // Bull Alloy Phase Diagrams 1985 V 6 №2 P 130-133 203-204 2 Giessen В., Vogel R.//Z Metallkunde 1959 Bd 50 № 5 S. 274-277 3 Абрикосов Н.Х., Глазов В.М., Лю Чжзнь-Юань. // Журнал неорганической химии 1962 Т 7 №4 С 831-835 Л Л Рохлин Р - Sm. ФОСФОР - САМАРИЙ Диаграмма состояния Р - Sm не построена В работе [1] методами масс-спектрального и рентгеновского анализов установлено существова- существование моносульфида SmP при температурах 1315-2020 °С и определена
P-Sm. P-Sn 765 область гомогенности этого соединения, описываемая формулой SmP, ooo-o,982- ^ работе [2] указано на соединение SmP5, которое разлагается при температуре выше 700 "С. Соединение SmP имеет кристаллическую структуру THnaNaCl (символ Пирсона, rF8, пр. гр. Fmbm,а = 0,5760 Р]. Соединение SmP5 согласно работе [3] имеет моноклинную структуру (пр. гр. Р2хт или Р2Х) с параметрами решетки а = 0,4936 нм, b - - 0,9508 нм, с = 0,5411 нм, р = 102,9° [3]. Литература 1 Гольник В.Ф., Гордиеико СП., Миронов К.Е. Получение, свойства и применение фосфидов Киев Наукова Думка, 1977 107 с. 2 Ono S., Nomura К., Hayakawa Н.//J Less-Common Met 1974 V 38 N I P 119-130 3 Wichelhaus W., Schnering H.G.//Z Anorg All Chem 1976. Bd. 419 N 1 § 77-86. Ю Б Кузьма P - Sn. ФОСФОР - ОЛОВО Диаграмма состояния Р - Sn приведена на рис. 385 по данным работы PC]. В системе установлено образование трех соединений: соединение Sn3P4 плавится конгруэнтно при температуре 560 °С, соединения Sn4P3 800 700 600 500 WO 300 200 100 Р,%(/70 пассе) 0135 ю го зо w so бо во wo \ - / г ^,231 —г Г ,9681 *r(PSn) 1 а i \\~ ~5В0 . .43,7/W s*o°\ 1 | || 1 т— ¦ ч \\ ">>s'53a 63,6 —\— Жг+) Гво* о ю го зо чо so so io so so 100 Sn P,o/a(am.) P Рис. 385. P-Sn
766 P-Sn P-Sr и SnP3 образуются по синтектическим реакциям при температурах 550 и 580 °С В работе [1] сообщается об образовании соединения Sn7P|0 и не исключено, что составы фаз Sn3P4 E7, 14 % (ат) Р) и Sn7P]0 E8, 82 % (ат) Р) представляют одно и то же соединение тем более, что на диаграмме состояния область гомогенности соединения Sn3P4 точно не установлена При давлении 1,5-6,5 ГПа и температурах 500-1300 "С получено соединение SnP, имеющее две модификации [2]. Соединение Sn3P4 имеет структуру типа Bi3Se4 (символ Пирсона hR7, пр rp R Ът) с параметрами а = 0,3968 нм, с = 3,534 нм согласно работам [1,3] В работе [1] структура соединения Sn7P|0 полностью не расшифро- расшифрована, кристаллическая решетка соединения Sn7P|0 относится к гексаго- гексагональной сингонии и имеет параметры а = 0,4433 нм, с - 2,8394 нм Также в работе [1] указано на образование соединения SnP3 со структурой собственного типа (символ Пирсона Л/?8, пр rp R Ът) и параметрами а = 0,72642 нм, с = 1,0528 нм (или а = 0,73785 нм, с = 1,05125 нм [4]) В работе [2] установлено, что фосфид SnP, полученный при высоком давлении, имеет структуру типа NaCl (символ Пирсона cF8,np rp FmZm с параметром решетки а = 0,55359 нм (высокотемпературная модифика- модификация) и структуру типа AsGe (пр. гр 14тт) с параметрами решетки а = = 0,3831 нм, с - 0,5963 нм (низкотемпературная модификация) Литература 1 Olofsson О. // Acta Chem Scand 1970 V 24 N4 Р 1153-1162 2 Donohue P.C.//Inorg Chem 1970 V 9 N2 P 335-337 3 EcherlinP., KishioW.//Z Anorg All Chem 1968 Bd 363 N 1-2 S 1-9 4 GullmanJ., Olofsson O.//J Solid State Chem 1972 V 5 N3 P 441-445 Ю Б Кузьма P - Sr. ФОСФОР - СТРОНЦИЙ Диаграмма состояния Р— Sr не построена В работе |Э] указано, что синтезом компонентов при нагреве в стеклянной ампуле в вакууме получен фосфид Sr с формулой P2Sr3 В работе [1] установлена кристаллическая структура этого соединения, изоморфная Ва3Р2 (пр. гр /43 d) с параметром решетки а — 0,0775 нм Литература 1 MaasshE. //Z Anoig All Chem 1970 Bd 374 S 19-25 Л Л Зусчан
P-Ta P-Tb P-Te 767 Р - Та. ФОСФОР - ТАНТАЛ Диаграмма состояния Р- Та не построена В системе образуются два соединения ТаР и ТаР, [X, Э, Ш] Температура разложения соединения ТаР по наблюдению за горением оценена в 1660 °С; по результатам исследования давления паров и масс-спектроскопии температура разложения ТаР в вакууме составляет менее 1728 °С Предполагается, что соединение ТаР существует в двух модификациях [X] аТаР имеет частично упорядоченную тетрагональную структуру с четырьмя атомами на элементарную ячейку, параметры решетки а = = 0,3322 нм, с = 0,5690 нм, рТаР имеет упорядоченную тетрагональную структуру с восемью атомами на элементарную ячейку, параметры решетки а - 0,3330 нм, с = 1,139 нм [X] (а - 0,3334 нм, с = 1,134 нм [Э]) Однако в работе [Ш] йысказано сомнение относительно существования аТаР и рТаР как равновесных фаз Соединение ТаР2 по данным работы [Ш] имеет моноклинную кристаллическую структуру типа NbAs2 (символ Пирсона тР\ 2, пр гр Р2,/с) с параметрами а = 0,8870 нм, b = 0,3267 нм, с = 0,7497 нм, р = = П9°24' Л Л Рохлин Р - ТЬ. ФОСФОР - ТЕРБИЙ Диаграмма состояния Р - ТЬ не построена В работе \Э] указано на существование соединения ТЬР, в работе [1] сообщается об образовании соединения ТЬР5 Соединение ТЬР имеет структуру типа NaCl (символ Пирсона cF8,mp rp Fm 3m) с параметром а - 0,5688 нм Нейтронографи- ческими исследованиями [Ш] подтверждены эти результаты, параметр решетки а соединения ТЬР составил 0,569 нм Литера! ура 1 SchneringH.G., Wichelhaus W., Wittman M. //Reps 5-th Intern Conf Solid Compounds ot Transition Elements Uppsala 1976 Rep 11 P 68 Ю Б Kysbua P - Те. ФОСФОР - ТЕЛЛУР Диаграмма состояния Р- Те не построена В системе установлено образование соединения Р,Те3 (86,07 % (мае ) Те), стабильного в сухом воздухе [X] Н II Никитича
768 P-Th, P-Ti P - Th. ФОСФОР - ТОРИЙ Диаграмма состояния P-Th приведена на рис. 386 по данным работы [1], в которой подтверждено образование соединений ThP и ThaP4> установленных в работе [X]. Соединение ThP плавится конгруэнтно при t,'C 2<№ №00 BOO 1 i 1755' «-(/it*) 1360" ¦(оСГЛ) 2 Ж Чо ', % (то массе) 5 7 1 a" 10 2 990° rf- S 0 10 20 50 МО Th p, % (am.) SO 60 Рис. 386. P-Th температуре 2990 "С. Температура кристаллизации соединения Th3P4 не установлена. При температуре 1608 "С и содержании 9,9 % (ат.) Р осуществляется эвтектическая кристаллизация. Растворимость Р в (aTh) и (pTh) практически отсутствует. Литература I Yavorsky C.A., BenzR//J Nucl Mater 1967 V 23. №2 P 192-198. Г.И Терехов Р - Ti. ФОСФОР - ТИТАН Взаимодействие Р с Ti изучено в работах [X, Э, Ш]. Диаграмма состояния Ti - Р приведена на рис. 387 по данным работы [1]. В системе установлено образование пяти соединений: Ti3P, Ti2P, Ti3P2, Ti4P3, TiP
P-Ti 769 t,'c 1000 1800 1600 №00 P,V.(no массе) 5 W П00 woo 800 О Ю 20 30 П P, V. (am.) №70' 4 4 -(fir *(aTi ж / t ') 832m ) 1 1 гяё- Vn A' П6 r ¦« 4 tosot || 1 ! SO Рис. 387. P-Ti Сплавы изготовлены с использованием лигатуры Ti - 45 % (ат.) Р. Лигатура получена прямым взаимодействием Ti и Р в герметическом водоохлаждаемом реакторе в атмосфере Аг. Сплавы из иодидного Ti и лигатуры изготовлены в дуговой печи в атмосфере Аг. Исследование выполнено методами термического и рентгеновского анализов. Соединение Ti3P2 плавится конгруэнтно при температуре 2100 °С, соединения Ti3P, Ti3P2, Ti4P3 и TiP образуются по перитектическим реакциям при температурах 1760, 1920, 2060, 1990 °С соответственно. Растворимость Р в (pTi) при 1495 "С не превышает 0,2 % (ат.), снижаясь до 0,08 % (ат.) при температуре 1300 °С. При температуре 1495 °С и содержании 9,5 % (ат.) Р кристаллизуется эвтектика. При температуре 882 °С осуществляется эвтектоидное превращение (pTi) « (aTi) + Ti3P. Соединение Ti3P имеет тетрагональную решетку с параметрами а = = 0,928 нм, с = 0,499 нм. Соединение Ti2P обладает гексагональной структурой с параметрами а - 0,6715 нм, с = 0,3462 нм. Соединение Ti3P2 обладает тетрагональной структурой с параметрами решетки а - = 0,7483 нм, с = 1,0495 нм. Соединение Ti4P3 имеет кубическую решетку с параметром а = 0,7428 нм.
770 P-Ti, P-Tl Литература 1 Еременко В.Н., Листовиичий В.Е. // Новые исследования титановых сплавов Сб статей М Наука, 1965, 1965 С 20-24 Л С Гумй Р - Т1. ФОСФОР - ТАЛЛИЙ Диаграмма состояния Т1 - Р приведена на рис. 388 по данным работы [X]. При исследовании использованы Т1 чистотой 99,5 % (по массе) и красный Р чистотой 99,91 % (по массе). Исследование проведено методом термического анализа в предварительно вакуумированных стеклянных ампулах. t;c 600 500 400 300 200Ш. р, •/• (по массе) 5 Ю 20 J0 50 вО 100 Ж &0* 1 \ 1 |/«, 1 S ж, i гзо' \ л 1 —з 1 ж I . _L_ 1 /г t (Г i о w го so *o so во io во so wo Tl P, % (am.) P Рис. 388. P-TI В системе протекает монотектическая реакция при температуре 418 °С в интервале концентраций 14,5-71 % (ат.) Р. При температуре 302 "С осуществляется эвтектическая реакция. Сведения о существовании соединений TI с Р противоречивы; в работе [X] сообщается о получении фосфида Т13Р с содержанием 4,81 % (по массе) Р, полученного сплавлением TI с белым Р в запаянной ампуле при температуре 400 °С. С Я Алисова
P-Tm. P-U. P-V 771 P - Tm. ФОСФОР - ТУЛИЙ Диаграмма состояния Р - Tm не построена. В работе Р] сообщено о соединении ТтР, в работе [1] об образовании фосфида ТтР5. Соединение ТтР по данным работы [Э] имеет кристаллическую структуру типа NaCl (символ Пирсона cF8, пр. гр. Fm Ът) с параметром решетки а - 0,5573 нм. Литература 1 Schnering H.G., Wichelhaus W., Wittmann M. H Reps 5-th Intern Conf Solid Compounds of Transition Elements. Uppsala 1976 Rep II P 68 Ю Б Кузьма P-U. ФОСФОР-УРАН Диаграмма состояния Р - U не построена. В работах [X, Э, Ш] сообщается о существовании фосфидов UP, U3P4 и UP2. Фосфид UP имеет кубическую структуру типа NaCl (символ Пирсона cF%, пр. гр. Fm Ът) с параметром решетки а = 0,5589 нм [Ш] или а - 0,5600 нм [X]. Фосфид U3P4 обладает структурой типа Th3P4 (символ Пирсона с/28, пр. гр I43d) с параметром а = 0,8207 нм или а = 0,8220 нм по данным работы [Ш] или а = 0,8230 по данным работы \Э]. Фосфид UP2 имеет тетраго- тетрагональную структуру типа Cu2Sb (символ Пирсона tP6, пр. гр. РЫптт) с параметрами а - 0,3810 нм, с - 0,7764 нм или а - 0,3808 нм, с = 0,7780 нм по данным работы [Ш] или а - 0,3800 нм, с = 0,7762 нм по данным работы [X]. Г К Аяексеепко Р - V. ФОСФОР - ВАНАДИЙ Диаграмма состояния Р - V не построена. В системе образуются семь соединений в интервале концентраций 20-75 % (ат.) Р. В работе [1] проведено обобщение данных по кристаллической структуре соединений (табл.311).
772 P-V, P-W Таблица 31 1 Кристаллическая структура соединений системы Р - V Соедине- Соединение P4V* P2V** Р V" PV P3V4 P7V,2 PV2 PV3 Прототип - OsGe2 - NiAs AS3ND4 Th,SJ Co2P PT!3 Символ Пирсона, пр.гр. mC20, CUc mC 12, C2/m tP25, Plml hP4, РЬъ1ттс oC56, Cmcm hP\9, РЬъ1т oP\2, Pnma tP32, P42/n Параметры решетки, нм a 0,5259 0,8464 0,6323 0,3180 0,3261 0,9299 0,6204 0,9387 * p= 110,87° ** p= 119,26°. *** Соединение получено при давлении 3,5—5,5 Ь 1,0997 0,3105 - - 1,323 - 0,3307 - с 0,5879 0,7169 0,7267 0,6224 1,73 0,3279 0,7536 0,5756 ГПа. Источник [2] [Ш, 3, 4] [5] [X, 7, 6] [8] [9] [3, Ю] [X, И] Литература 1. Smith F.J.//J Phase Equilibria. 1991. V. 12. №4. P. 431-434. 2. JeitschkoW., Fliorke U., ScholzU.D.//J. Solid State Chem. 1984. V. 52. P. 320-326. 3 Hulliger F. //Nature. 1964. V. 204. N 4960. P. 775. 4. Golin M., Carlsson В., Rundqust S. // Acta Chem. Scand A. 1975. V. 29. P. 706-708. 5 Jeitschko W., Donohue P.C., Johnson V. // Acta Crystallogr. B. 1976. V. 32 P. 1499-1505 6. Ripley R.L. //J Less-Common Met. 1962. V. 4.N6.P 496-503. 7. Selte K., Kjekshus A., Andresen A.F. // Acta Chem. Scand. 1972. V. 26. P. 4057-4062 8. Boiler H.//Monatsh. Chem. 1973. V. 104. P. 48-56. 9. Olofsson O., Ganglberger E. //Acta Chem Scand. 1970. V. 24. P 2389-2396 10. BergerR.//Acta Chem. Scand A. 1975. V 29. P. 641-646. 11. Jawad H., Lurdstrom Т., Rundquist S. // Phys Scri. 1971. V. 3. P. 43-44 СП. Алисова P-W. ФОСФОР - ВОЛЬФРАМ Сведения о взаимодействии W с Р приведены в работах [X, Э, Ш] Диаграмма состояния Р - W не построена. В работах [1-3] установлено существование двух соединений WP A4,4 % (по массе) Р) и WP2 B5,20 %
P-W, P-Y, P-Yb 773 (по массе) Р). Соединение WP получено синтезом из элементов при температурах 700-970 "С при длительной выдержке или при нагреве WP2 в вакууме при температуре 900-1100 "С. При нагреве в вакууме до температуры 1050 °С WP разлагается с образованием металлического W. Соединение WP-, также получено из чистых элементов при 700-900 °С. При нагреве в вакууме оно разлагается при температуре 600 °С и при температуре 900-1100 °С переходит в WP [2, 3]. Соединение WP имеет ромбическую структуру типа МпР (символ Пирсона оР%, пр. гр. Рпта) с параметрами решетки а = 0,5734 нм, Ь = = 0,3249 нм, с = 0,6223 нм [4]. Соединение WP2 существует в двух модификациях. Согласно работе [Ш] aWP2 имеет моноклинную решетку типа NbAs2 (символ Пирсона тР\2, пр.гр. Р2|/с) с параметрами а = 0,8501 нм, b - 0,3167 нм, с - - 0,7471 нм, Р = 119°20'. Высокотемпературная модификация pWP2 по тем же данным имеет ромбическую структуру типа МоР2, близкую к типу ZrSi2 (символ Пирсона оС\ 2, пр. гр. Стст) с параметрами решетки а = = 0,3166 нм, Ь= 1,1161 нм, с = 0,4973 нм. Литература 1 Schneider R., Vogel R. // Arch. Eisenhuttenwes. 1955. Bd. 26. S. 483 2 Falter F.E., Biltz W. // Z Anorg. All. Chem. 1941. Bd. 248. N 3. S. 209-228. 3 Schonberg N. // Acta Chem. Scand. 1954. V. 8. N 2. P. 226-239. 4. Rundquist S.// Acta Chem Scand. 1962. V. 16. P. 287-292. КБ. Поварови P-Y. ФОСФОР - ИТТРИЙ Диаграмма состояния Р - Y не построена. В работах |Э, Ш] сообщается о существовании монофосфида YP со структурой типа NaCI (символ Пирсона cF8, пр. гр. Fm 3m) с параметром решетки а = 0,5662 нм. Ю.Б Кузьма Р - Yb. ФОСФОР - ИТТЕРБИЙ Диаграмма состояния Р - Yb не построена. По данным работы [Э] в системе P-Yb существует монофосфид YbP. В работе [I] установлено образование соединения YbP5, обладающего полиморфизмом. В работе [2] из раствора аммиака получен фосфид Yb3P2.
774 P-Yb. -Zn Фосфид YbP обладает кристаллической структурой типа NaCl (символ Пирсона cFS, пр. гр. Fm Ът) с параметром решетки а = 0,5554 нм согласно работе \Э] или а = 0,5555 нм [Ш]. Литература I Sdmering H.C., Wichelhaus W., Wittmann М.// Reps. 5-th Intern Conf. Solid Compounds of Transition Elements, Uppsala. 1976. Rep. П. Р.68. 2. Pytlewski L.L., Howell J.K. // Chem. Communi 1967. N 24. P. 1280-1282. Ю Б. Кузьма P - Zn. ФОСФОР - ЦИНК Диаграмма состояния Р - Zn (рис. 389) построена в работе [1] по данным в основном работ [2, 3]; исследования проведены методами микроструктурного, рентгеновского и термического анализов. В системе установлено образование двух соединений Zn3P2 и ZnP2. Оба соединения образуются конгруэнтно при температурах 1173 и 1040 "С соответственно. При температурах 850 и 990 "С соединения Zn3P2H ZnP, претерпевают полиморфные а = р превращения. При температуре 980 °С и содержании 55 % (ат.) Р протекает эвтектическая реакция с образовани- образованием смеси высокотемпературных модификаций соединений pZn3P2 + + pZnP7. Эвтектика при температуре 416 "С и содержании 0,66 % (ат.) Р практически вырождена. р, •/• (по массе) О tO 20 SO 40 SO 3001 / f 1 I (Ш \ Ж ^ 850' 4f6' 1 ff ,. '— 1 TJ* 980°- 1 ¦#- i и** «s N Q r 10 20 Zn 30 40 /»'% (am) 50 SO Рис. 389.1'-Zn
P-Zn 775 Кристаллическая структура соединений Zn3P2 и ZnP2 приведена в табл. 312. Таблица 312 Кристаллическая структура соединений Zn3P2 и ZnP2 Соедине- Соединение pZn3P2 aZn^P2 pznp; aZnP2 Yznp2" Прототип CaF2 Zn3P2 As2Zn ZnP2 Символ Пирсона, np.rp. cFl2,Fm3m IP40, Ptynmc mP24, Plxlc tP24, />4, 2, 2 Параметры решетки, им a 0,582 0,80889 0,885 0,508 0,5322 b 0,729 с 1,1486 0,756 1,859 Источник [2,4] [4,5] [61 [7] ¦ pi 102,3°. *¦ Соединение получено при давлении 0,2 ГПа и температуре выше 150 °С. В работе [1] по данным работы [4] приведена р - Т диаграмма для соединения Zn3P2. Установлены координаты тройной точки при 890 °С и 0,1 ГПа для модификаций ocZn3P2, pZn5P2 и Zn3P2(III). Форма Zn3P2(IH) получена при температуре 1000 "С и давлении 0,4 ГПа. Литература I.DutkiewiczJ.//J. Phase Equilibria, 1991. V. 12. N4. P. 435. 2. Berak J., Pruchnik Z. // Rocz. Chem. 1969. V. 43. N 43. P. 1141—1146. 3. Schneider M., Krumnacker M. // Neue Hatte. 1973. V. 18. P. 715-718. 4. Pistorius C.W.F.T., Ctarc J.B., Coetzer J., et aL // High Temp. - High Pressure. 1977. V. 9. P. 471-482. 5 Stackelberg M.V., Paulus R. // Z. Phys. Chem. 1985. Bd. 28. P. 427-460. 6. Hegyi J., Loelmer E.E., Poor E.W., White J.G. // J. Phys. Chem. Solids. 1963. V. 24. P. 333-337. 7 Tanaca Y. // Rev. Phys. Chem.Japan. 1969. V. 38. P. 151-169. СП. Алисова
776 P-Zr p - Zr. фосфор - Цирконий Диаграм ма состояния Р - Zr не построена. В системе Р - Zr установле- установлено образование шести фосфидов циркония, полученных прямым синтезом из Zr и красного Р (иногда с переплавкой в дуговой печи с добавлением Zr) [X]. В табл. 313 приведены данные по кристаллической структуре соединений системы Р - Zr. Таблица 313 Кристаллическая структура соединений системы P-Zr Соеди- Соединение ZrP2 (JZrP aZrP Zr3P zrp; (Zr14P9) Zr7P4 zr4p;- Прото- Прототип PbCl2 TiP NaCl Ti3P - Nb2P4 - Символ Пирсона, пргр. <>Р\2, Рпта Рб^/ттс cF8, Fmim 1РП, Р42п - mC44, cllm - *Ромбическая сингония. ¦'Гексагональная сингония ' Параметры решетм а 0,6494 ' 0,3677 0,368 0.5261- 0,5278 0,5242 1,10799 1,6715 1,58111 0,3706 Ь 0,8744 - - - - - 2,7572 0,36049 - 1, ИМ с 0,3513 1,252 1,2554 - - 0,5354 0,3674 1,47357 0,9111 Примечание [Х,Ш] Ш При 49,7 % (ат ) Р [2] При 47,3 %(aT.)P[t] При 48,2 % (ат.) Р [2] [3,4] [3,5] Р= 104,831° [7,6] i ¦ [7] Согласно работе [2] переход aZrP » pZrP является концентрационным и зависит не только от температуры, но и от давления. При нагреве в вакууме pZrP при температуре 1525 "С теряет часть Р и превращается в aZrP, обратное превращение возможно лишь при более низких температурах и избыточном давлении Р. В работе [3] установлено существование области гомогенности pZrP по изменению параметров решетки соединения в зависимости от состава.
P-Zr. Pb-Pd 111 В работе [З] также была обнаружена фаза ZrPx, которая сосуществует с aZrP или другой фазой, более богатой Р, чем соединение Zr3P. Состав и кристаллическая структура этой фазы уточнены в работе [5]; ей приписана формула Zr|4P9. Два новых фосфида Zn7P4 и ZrPx @,4 < х < 0,5) получены синтезом Zr и красного Р в эвакуированных кварцевых ампулах при температуре 900 °С в течение трех суток с последующей переплавкой в среде Аг [6]. Фосфид Zn|7P]4 получен спеканием предварительно спрессованных компонентов в эвакуированных кварцевых ампулах при температуре - 800 °С в течение 800 ч [7]. Структура этого соединения не установлена. Литература I.SnellP.-O.//ActaChem Scand. 1968. V. 22. N 6. P. 1942-1952. 2. Irani K.S.,GingerichK.A.//J. Phys. Chen». Solids. 1963. V. 24. N 10 P. ¦ 153—1158. 3. Lundstrom T. // Acta Chem. Scand. 1966. V. 20 N 6. P. 1712-1714. 4. Nawapong P.C. // Acta Chem Scand. 1966. V. 20. N 10. P. 2737-2741. 5 Tergenius L.-E., Noland B.I., Lundstr6m T. // Acta Chem. Scand. A. 1981. V. 35 N 9. P.693-699 6 Willerstrom J.-O.// Acta Chem. Scand. A. 1984 V 38. N I. P. 91-93. 7 Ломшщкая Я.Ф., Кузьма Ю.Б. // Им. АН СССР. Неорганические материалы. 1982. Т. 18 N8 С. 1385-1386. Л А. Третьяченко Pb - Pd. СВИНЕЦ - ПАЛЛАДИЙ Диаграмма состояния Pd - Pb представлена на рис. 390 по данным работ [1-4] (в основном по данным работы [1], в которой приведена средняя часть диаграммы при концентрациях от 25 до 75 % (ат.) Pb). В системе существуют пять соединений: Pd3Pb, Pd5Pb3, Pd|3Pb9, PdPb и PdPb2. Соединения Pd3Pb и PdPb2 образуются конгруэнтно при температурах 1220 и 454 °С; Pd5Pb3, Pd|3Pb9 и PdPb кристаллизуются по перитектическим реакциям при температурах 835, 611 и 501 "С соответственно. При температурах 1197, 447 и 260 °С и содержании 21, 60,7 и 90,7 % (ат.) Pb соответственно осуществляется эвтектическая кристаллизация. В сплавах на основе Pd существует широкая область твердых растворов, растворимость Pb в (Pd) при температуре эвтектики 1197 "С составляет - 14 % (ат.) [X]. Растворимость Pd в (Pb) практически отсутствует (X, 1]. Соединение Pd3Pb имеет область гомогенности - 3 % (ат.). Кристалли- Кристаллическая структура соединения Pd3Pb относится к типу Cu3Au (символ ПирсонасРА, пр. гр. РтЪт,а = 0,492нм [X]).
778 Pb-Pd О № 20 30 Pb, % (no массе) 50 SO 70 80 90 100 Рис 390. Pb-Pd Соединение Pd5Pb3 обладает полиморфизмом высокотемпературная модификация имеет широкую область гомогенности и кристаллизуется в структуре типа NiAs (символ Пирсона 1гР4, пр гр Рб^/ттт, а = = 0,446 нм, с = 0,572 нм [2]), средняя модификация соединения Pd5Pb3, существующая в интервале температур - 518-423 °С, является вариацией структуры типа NiAs [)], низкотемпературная модификация PcLPb,, образующаяся по перитектоидной реакции при температуре 430 "С, обладает структурой типа Ni5Ge3 (символ Пирсона тСЫ, пр гр С2), а = 1,333 нм, b - 0,766 нм, с = 0,725 нм, р = 52,22° [2]. Соединение Pd13Pb9 имеет квазиорторомбическую структуру, являющуюся сверхструктурой к типу NiAs [3] Исследование монокристалла соединения PdPb показали, что структура этого соединения относится к моноклинной трансляционной группе, параметры решетки а = 0,709 нм, b = 0,884 нм, с - 0,557 нм, р = = 71°[Х] В работе [4] структура соединения PdPb отнесена к ромбоэдрическому типу с последовательно чередующимися слоями, в которых параметры решетки соответственно а, = 0,17153 нм, а, = 90,06°,а, = 0,8519 нм,а2 = = 90,42°, о3 = 4,238 нм, а3 = 89,80" Кристаллическая структура соединения PdPb2 принадлежит к типу CuAl-, (символ Пирсона г/12, пр гр IAImcm, о = 0,684 нм, с = 0,583 нм) [X]
Pb-Pd РЬ-Рт. РЬ-Ро, Pb-Pr 779 Литература 1 Marcotte V.C. // Metall Trans 1977 V 8 N I P 185-188 2 Ellner ML, Godecke Т., Schubert K. // Z Metallkunde 1973 V 64 N8 P 566-568 3 Mayer HW, Ellner M., Schubert K.//J Less-Common Met 1980 V 71 N 2 P 29-38 4 Mayer H.W., Schubert K.//J Less-Common Met 1980 V 72 N I P 1-10 В П Полякова Pb - Pm. СВИНЕЦ - ПРОМЕТИЙ Диаграмма состояния Pb - Pm не построена. В работе [Ш] на основании исследования диффузии методом радиоактивных изотопов сделан вывод о ничтожно малой растворимости Pm в Pb в твердом состоянии Л Л Рохлин РЬ - Ро. СВИНЕЦ - ПОЛОНИЙ Диаграмма состояния РЬ - Ро не построена Согласно работам [X, Э, Ш] в системе РЬ - Ро существует соединение РЬРо, которое при температуре - 600 °С разлагается Соединение имеет кристаллическую структуру типа NaCl (символ Пирсона cFS, пр rp Fm Ът, а - 0,659 нм [V-C]) Е И ГлаОышевский, О И Бодак, В К Печарский РЬ - Рг. СВИНЕЦ - ПРАЗЕОДИМ Диаграмма состояния системы РЬ - Рг приведена на рис 391 по данным работы [1] Для приготовления сплавов использовали Рг чистотой 99,95 % (по массе) и РЬ чистотой 99,99 % (по массе) Исследова- Исследование выполняли методами термического, микроструктурного и рентгенов- рентгеновского анализов В системе существуют семь соединений: Рг5РЬ3, Р^РЦ и РгРЬ3 образуются конгруэнтно из расплава при температурах 1495,1180 и 1120 "С соответственно, соединения Рг3РЬ, Рг5РЬ4, Рг,,РЬ10 и РгРЬ2 кристаллизуются по перитектическим реакциям при температурах 860, 1455, 1365 и 1090 °С соответственно При температурах 824, 1145, 1085 и 325 °С осуществляются эвтектические превращения, при температуре 325 °С эвтектика вырождена При температуре 778 "С происходит
780 Pb-Pr Pb, % (m массе) О ТО ttO 60 SO 90 100 trc 1500 1300 two 300 О to TO JO ¦<? SO gO 70 80 90 100 Pr Pb,%(am) Pb Рис. 391. Pb-Pr эвтектоидная реакция, связанная с полиморфным превращением Рг Растворимость Pb в (аРг) составляет 4 % (ат.). Сведения о кристаллической структуре соединений в системе Pb - Рг приведены в табл. 314 по данным работы [2, V-C] Таблица 3 14 Кристаллическая структура соединений системы РЬ - Рг Соединение Рг3РЬ Рг5РЬ3 Прототип AuCu3 Mn5Si3 Символ Пир- Пирсона, пр гр сР4, РтЗт Л/Ч6, РЬт/тст Параметры решетки, нм а 0,4949 0 9337 Ь - - с - 0,6814
Pb-Pr Pb-Pl 781 Соединение Pr,Pb4 P.nPb|0 PrPb2 PiPb3 Прототип Sm5Ge4 HonGel0 HfGa2 AuCu3 Символ Пир- Пирсона, пр гр »Р36, Рпта г/84, Шттт г/24, /4,/оик/ с/>4, РтЪт Параметры решетки, нм и 0,8377 1,187 0,466 0,4867 Ъ 1,604 с 0,8532 1,730 3,20 Кристаллическая структура соединения Рг3РЬ4 не расшифрована Литература 1 McMastcr O.D., Gschncidncr, Jr., K.A. // J Less-Common Met 1976 V 45 N 2 P 275-281 2 Гладышсвский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов Львов Вища школа, 1982 255 с Е И Гтйышевский, О И Бодак В К Печарский РЬ - Pt. СВИНЕЦ - ПЛАТИНА Диаграмма состояния РЬ - Рг приведена на рис 392 согласно работе [X] В системе существуют три соединения Pt3Pb, PtPb и PtPb4, образую- t.'c 1600 two /zoo woo too воо 200 to рь,'/.(по массе) 10 30 <tO SO SO 70 tO SO 100 nss.o-—'¦ —ii. —С \ ) I 4 .*» i \ 7S9 1 i 4 Г ж i 1 Щ (> л Я7.1 О 10 20 SO Pt 40 50 60 70 вО SO 100 РЬ, V. (am) Pt Рис. 392. Pb-Pt
782 Pb-Pt, Pb-Pu щиеся по перитектическим реакциям при температурах 915,795 и 360 °С соответственно. При температуре 290 °С осуществляется эвтектическая кристаллизация. Кристаллическая структура соединений системы РЬ - Pt указана в табл. 315. Таблица 315 Кристаллическая структура соединений системы Pb - Pt Соединение РцРЬ PtPb PtPb4 Прототип Cu3Au NiAs CuAI, Символ Пирсо- Пирсона, пр гр с Р4, Рт Ът hP4, Рб^/ттс tl\2, Wmcm Параметры решетки, нм а 0,4053 0,4258 0,666 с 0,5467 0,5978 В П Полякова Pb-Pu. СВИНЕЦ-ПЛУТОНИЙ Диаграмма состояния Pb-Pu исследована в работах [1-3]. На рис. 393 приведена диаграмма состояния по данным работы [3]. Сплавы изготовляли в печах сопротивления в атмосфере Аг в тиглях из Та. РЬ, % (па моссе) О J20' — 200 125' О 10 20 30 Pu W 50 60 70 80 90 WO Pb,°/,(om) Pb Рис. 393. Pb-Pu
РЬ-Ри 783 Исходными материалами служили Pu чистотой 99,9 % (по массе) и РЬ чистотой 99,999 % (по массе). Исследование сплавов проводили методом микроструктурного, рентгеновского, термического и микрорентгеноспек- трального анализов. В системе существует шесть соединений: Pu5Pb4 и PuPb3 плавятся с открытым максимумом при температурах 1385 и 1138 °С соответственно; соединения Pu3Pb, Pu5Pb3, Pu4Pb5 и PuPb, кристаллизуются по перитектическим реакциям при температурах 896, 1300, 1185, 1129 °С соответственно. Соединение PuPb, при температуре 1106 °С претерпевает полиморфное превращение. При температуре 1124 °С и содержании 68,8 % (ат.) РЬ осуществляется эвтектическая кристаллизация. При температуре 328 "С происходит перитектическая реакция Ж + PuPb3 ° = (РЬ) Кристаллическая структура соединений системы Pb-Pu приведена в табл. 316 согласно работе [2]. Таблица 3 16 Кристаллическая структура соединений системы Pb-Pu Соединение РияРЬ Ри,РЬл Pu5Pb4 aPuPb, PuPb-, Прототип Cu3Au W5S.3 Ti5Ga4 HfGa2 Cu3Au Символ Пирсона, nprp с PA, Pm 3m 1/32, Штст hP\8, Pb^lmcm 1124, cP4, РтЗт Параметры решетки, нм а 0,4737 1.231 0,9523 0,4621 0,4807 с 0,6084 0,6482 0,129 Кристаллическая структура соединения Pu4Pb5 относится к гексаго- гексагональной сингонии. Структура высокотемпературной модификации соединения PuPb2 не определена [2] Литература 1 Nickerson R.F. /П Nucl Mater 1969 В32 Р 208-217 2 Wood O.H., Cramer E.M., Wallace R.Z., Ramsey W.J. // J Nucl Mater 1969 B32 P 193-207 3 FortjnE.M., Peterson D.E.// Bull Alloy Phase Diagrams 1988 V 9 N3 P 269-271, 109-310 Я Б Будберг
784 Pb-Rb Pb-Rb. СВИНЕЦ-РУБИДИЙ Диаграмма состояния Pb-Rb приведена на рис. 394 по данным работ [1-3]. Сплавы изготовляли в герметичных тиглях из Nb или Та в инертной среде. В качестве исходных материалов использовали РЬ чистотой 99,999 % (по массе) и Rb 99,9 % (по массе). 10 Kb, '/. (по массе) Z0 30 40 SO 60108030100 600 500 400 300 200 100 "-^/^01 It *-(p 7 Ь) 1 ж / У 1 «¦«1 .« / Г9(Г ы Z : Ш 1 9 О в 1 N 465" Ч*" 75 Л" 1 Г/ Т ~\^ 95\ Щ 1 \39№' О 10 РЬ Л7 J<7 «О J» ^Р 70 80 90 100 /T*,V. (am.) Rb Рис. 394. РЬ-Rb В системе существуют пять соединений. Соединение RbPb плавится конгруэнтно при температуре 610 °С; соединения RbPb3, RbPb2, Rb2Pb3 и Rb4Pb5 кристаллизуются по перитекти^еским реакциям при температу- температурах 390, 490, 510 и 553 °С соответственно. При температуре 39 °С и содержании 10 % (ат.) Rb осуществляется эвтектическая кристаллизация. При температуре 465 °С и концентрации 75 % (ат.) Rb наблюдается монотектическая реакция: Ж, ¦* Ж2 + RbPb, монотектическая горизон- горизонталь лежит в пределах 50-95 % (ат.) Rb. Согласно работе [4] соединение RbPb имеет структуру типа NaPb (символ Пирсона 7/64, пр.гр. IAxlacd) с параметрами а = 0,1184 нм, с - - 0,1942 нм. Структура остальных соединений не расшифрована. Лшсратура 1 Кузнецов Л.Н., Чунтонов К.А., Яцеико СП.//Изв АН СССР Металлы 1977 N5 С 223-225
Pb-Rb, Pb-Rh 785 2 Кузнецов А.Н. Физико-химическое исследование взаимодействия рубидия с некоторыми ^-элементами в бинарных системах. Свердловск- Институт химии АН СССР, 1978 115 с. 3 Колнвердов В.Ф., Григорьев Б.А., Голубев Н.А. // Журнал физической химии. 1977 Т 51 N 7 С 1776-1782. Л.Л. Зусман Pb-Rh. СВИНЕЦ-РОДИЙ Часть диаграммы состояния Pb-Rh со стороны РЬ A00-20 % (ат.) РЬ) приведена на рис. 395 по данным работы [1]. Исследование проведено на литых сплавах, изготовленных из компонентов чистотой не менее 99,5 % (по массе), методами микроструктурного, рентгеновского и термического анализов. В изученной области в системе существуют шесть соединений: Rh3Pb, Rh3Pb2, RhPb, Rh5Pb7, RhPb2, образующихся по перитектическим реакциям при температурах 1230,980,870,720, 640 °С соответственно, и RhPb4, образующегося по перитектоидной реакции при температуре 300 "С. При температуре 320 °С осуществляется эвтектическая реакция. В табл. 317 приведены данные о кристаллической структуре соединений системы Pb-Rh. рь, '/о (по массе) о ю га зо *ff so so ю ев до too IZOO BOO too 1 1 / гзр'_т 98Om В \ ol 1 «4 II- N^ 7Z0' Si r\ \ зго' a io го зо ьо so во w во so wo Kh Pb'/e (am.) РЬ Рис. 395. Pb-Rh
786 Pb-Rh. Pb-Ru, Pb-S Таблица 317 Кристаллическая структура соединений системы Pb-Rh Соединение Rh3Pb Rh3Pb2 RhPb Rh5Pb7 RhPb2 Прототип Cu3Au NiAs CoSn Rh5Pb7 CuAl2 Символ Пирсона, пргр cP4, РтЗт hP4, РЬт/ттс hP6, РЫттт - tin, Штст Параметры решетки, нм а 0,402 0,433 0,5678 0,9824 0,674 Ь - - - 0,5712 - с — 0,564 0,4428 2,6538 0,5831 Литература 1 El-Boragy ML, Jam K.Ch., Mayer H.W., Schubert K.// Z Metallkunde 1972 Bd 63 N 11 S 751-753 В П Полякова Pb-Ru. СВИНЕЦ-РУТЕНИЙ Диаграмма состояния Pb-Ru не построена. В работе [X] указано, что при обработке сплавов, богатых свинцом, разбавленной HNO3 получен осадок, состоящий из чистого Ru. В работе [\] изучены электрохимичес- электрохимические свойства сплавов Ru с РЬ, содержащих 0,1; 0,5,1,0; 2,5,5,0 % (ат) Ru Литература 1 Брыицева В.И., Дунаев Ю Д. //Тр института катализа и электрохимии АН Каз ССР 1975 Т 2 С 53-62 М В Раевская Pb-S. СВИНЕЦ-СЕРА Диаграмма состояния Pb-S приведена на рис 396 по данным работы [1], в которой использованы результаты работы [X] по построению участка диаграммы от 0 до 50 % (аг) S Установлено образование одного
PbS 787 woo 800 600 400 too 0 s, •/• (no массе) 5 10 20 10 60 tOWO / Ж 3Z7.50Z' 'РЬ) 1 згт i Ц1В 1 \ 7 / Г 0.1 1 } 1 1 Ч**г II /W7ff* II -US' 'tS i usf 0 10 tO 30 40 50 60 70 80 90 100 Pb S,"/. (am) S :^; Рис. 396. Pb-S соединения PbS, плавящегося конгруэнтно при 1118 °C При температуре 800 °С в интервале концентраций 70,7-98,9 % (ат.) S осуществляется монотектическое превращение, однако металлографически расслоение не наблюдается из-за возможного "отжига" структуры с участием столь легкоплавкого компонента как РЬ Данные о растворимости S в жидком РЬ [Э] приведены ниже. Температура, °С Растворимость, S, % (ат ) 925 900 850 750 700 650 600 550 500 450 7,6 6,25 4,25 1,85 1,10 0,59 0,33 0,16 0,08 0,03 Растворимость S в (РЬ) при температуре 300 "С не превышает 6-10 % (ат) Эвтектическая точка при температуре реакции 327 °С содержит 0,0017 %(aT)S. Структура соединения PbS относится к типу NaCl (символ Пирсона cF8, пр гр Fmbrn), а = 0,5931 нм. Из газовой фазы конденсируется аморфный субстрат, кристаллизую- кристаллизующийся при температуре 135 °С в ту же решетку с параметром а = 0,597 нм. При давлении 2,4 ГПа идентифицирована ромбоэдрическая модификация соединения PbS со структурой типа SnS В работе [2] было построено сечение р-Т-х диаграммы Pb-S при давлении насыщенных паров PbS до -200 ГПа и температуре -1500 °С
788 Pb-S, Pb-Sb Литература 1. Lin J.-C, Sharma R.C., Chang Y.A. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 4. P. 374-381. 2. Рнкель М.О., Алексеева З.М. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1981 Т. 17. N II. С. 2089-2094. Л С. Гузей Pb-Sb. СВИНЕЦ-СУРЬМА Диаграмма состояния Pb-Sb (рис. 397) построена в работе [X] на основе обобщения большого числа экспериментальных данных. Строение системы подтверждено в работе [1], в которой исследование было выполнено методами термического, рентгеновского анализов, измерени- измерением электродвижущей силы, а также был использован термодинамический расчет. В качестве шихтовых материалов использовали РЬ и Sb чистотой 99,99% (по массе). Максимальная растворимость РЬ в (Sb) при эвтектической температу- температуре 252 "С составляет -2,0 % (ат.); растворимость Sb в (РЬ) - 5,8 % (ат.). В работе [2] изучено влияние давления на положение фазовых границ в системе Pb-Sb. Температура эвтектики при давлении 2,39 ГПа достигает 323 °С; зависимость температуры эвтектической кристаллиза- кристаллизации от давления в системе может быть представлена зависимостью t - - 251 + 4,04/? - 0,0433/г, где t - температура, °С,р- давление, ГПа. При повышении давления на 0,1 ГПа увеличивается содержание Sb в t'C 600 500 МО 300 200 100 Sb,% (no массе) 0246810 15 20 30 *О 50 60 70 8030Ю0 1 I 11 {327,502° \ тч- i WS.8 Т7.5 Г 1 1 ж 1 1 ^» 1Z/L 1 1 [ i 630,755° Рнс. 397. О РЬ Pb-Sb 10 20 30 40 50 60 Sb,%(am.) 70 80 90 100 Sb
Pb-Sh, Pb-Sc. Pb-Se 789 эвтектической точке на -0,4 % (ат.). В работе [3] построены изобаричес- изобарические разрезы х-р-Т диаграммы Pb-Sb в интервале давлений 0,1-2 ГПа. При давлении 5 ГПа в структуре сплавов появляются две фазы t и р. Фаза е устойчива в интервале концентраций 14-23 % (ат.) Sb и является твердым раствором со структурой Mg (символ Пирсона hPl пр.гр. Рв^/ттс), параметры решетки а = 0,3464 нм, с = 0,5914 нм [4]. Фаза р C1-47 % (ат.) Sb) образуется при давлении выше 2,36 ГПа. Структура фазы р имеет решетку типа W (символ Пирсона с/2, пр.гр. 1т Ът), а - - 0,3894 нм. После закалки из области фазы е структура сплавов отвечает пересыщенному твердому раствору на основе РЬ, при медленном охлаждении до комнатной температуры выделяется избыточная фаза (Sb). Литература 1. Mozcr Z., Komarek K.L., Mikula A. // Z. Metallkunde. 1976. Bd. 67. N 5. S. 303-306. 2. Clark J.B., Pistorius C.W.F.T. // J. Less-Common Met. 1975. V 42 N I P. 59-67. 3. Ивахненко С.А., Поиятовский Е.Г. // Физика металлов и металловедение. 1979. Т. 47. N4. С. 809-814. 4. Понятовский Е.Г., Дегтярева В.Ф. // Физика и техника высоких давлений. (Киев). 1981. N 6. С. 3-24. Л. С. Гузеп Pb-Sc. СВИНЕЦ-СКАНДИЙ Диаграмма состояния Pb-Sc не построена. В работе [1] сообщено о существовании соединения Pb-jSc5 со структурой типа Si3Mn5 (символ Пирсона НР\6, пр.гр. Рв^/тст,а- 0,8467 нм,с = 0,6158 нм). Исследование выполнено методом рентгеновского анализа. Литература I. JeitschkoW., Parthe Е. //Acta Crystallogr. 1965. V. 19. N 2. P. 275-277 Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В. К. Печарскип Pb-Se. СВИНЕЦ-СЕЛЕН Диаграмма состояния Pb-Se представлена на рис. 398 по обобщенным данным работ [X, Э, Ш, 1,2]. В работе [2] использовали РЬ и Se чистотой 99,999 % (по массе). Исследование проводили методами микроструктур- микроструктурного, термического и химического анализов.
790 Pb-Se 1000 soo too 700 600 SOO 400 300 W Se, % (no массе) TO JO *O SO 60 70 8090 WO too у / 1 '317, Ж / 901' •~-(Pt) 1 1 /п. г' / ¦V к \ 618,3'  г V \/ 76 V 1 / -л г \ V \ (г} j О 10 ZO 30 40 SO 60 70 ВО SO 100 РЬ Se,•/. (am) Se Рис. 398. Pb-Se Растворимость Se в жидком РЬ в интервале температур 826-1006 °С приведена ниже: l °С Se, % (ат.) I "С Se, % (ат.) 1006 40 710 2,31 980 35 650 1,59 970 36 610 0,55 952 25 560 0,323 926 20,5 500 0,16 825,9 10 465 0,084 390 0,026 Эвтектика при 327,2 "С вырождена, сплав эвтектического состава содержит 0,013 % (ат.) Se. В системе существует одно соединение PbSe, практически не имеющее области гомогенности. Структура соединений PbSe относится к типу NaCl (символ Пирсона cF8, пр.гр. FmZm, a = 0,6118 нм). При высоких давлениях PbSe приобретает ромбическую структуру типа SnS. В работе [3] построена Т-р диаграмма соединения PbSe в интервале температур 20-127 °С и давлений 4-4,4 ГПа. Литература 1. SiedmanD.N. //Trans. AlME. 1966. V. 236. N 9. P. 1361-1362. 2. Глазов В.М., Павлова Л.М., Гаев Д.С. // Изв АН СССР. Неорганические материалы 1984 Т. 20. N 9. С 1470-1482
Pb-Se. PbSi 791 3. Боримский Л.Н., Нагорный П.Л., Маламян Т.А., Моисеева Н.А. Сверхтвердые материалы. Производство и применение. Киев: Наукова Думка, 1990. 285 с. В. П. Полякова Pb-Si. СВИНЕЦ-КРЕМНИЙ В работах [1, 2] с учетом экспериментальных данных работ [X, Э] проведен теоретический расчет диаграммы состояний Pb-Si, при условии псевдорегулярности жидкой фазы и отсутствия растворимости в твердом состоянии. Нарис. 399 приведена диаграмма состояния Si—Pb по данным работы [1]. При температуре 1402 °С и концентрации 2,5 % (ат.) РЬ осуществляется монотектическая реакция Ж1 - Жг + (Si). Критическая точка области несмешиваемости расположена при 2470 °С и концентра- концентрации 50 % (ат.) РЬ. По данным работы [3] растворимость Si в жидком РЬ при температуре 1420 "С составляет 3,2 % (ат.), а растворимость РЬ в жидком Si - 2,1 % (ат.). Растворимость Si в жидком РЬ по данным работ PC, Э] в интервале температур 1550-1050 °С приведена ниже: РЬ,*/.(по пассе) OZOW S0 10 80 SO 95 ЮО 1600 то 800 400 Ж ? 2,5 SiJ Ж,+Жг fhOZ' ЗП5'~ 321501" О Ю 10 30 40 SO 60 10 80 90 100 Si РЬ,Уш(ат.) РЬ Рис. 399. Pb-Si
792 Температура, "С Растворимость Si, % (ат) Источник 1550 5,5 [X] 1450 1 53 [X] Pb-Si, Pb-Sm 1400 1,1 [XI 1330 0 51 [X] 1250 0 15 [XI 1250 1 17 PI 1201 0 76 Р] 1150 PI 1100 0 75 PI 1076 0 75 PI 1050 0,22 PI Литература 1 OlesinskiR.W.,AbbaschianG.J.//Bu11 Alloy Phase Diagrams 1984 V 5 N3 P 271-273 2 Olesinski R.W., Abbaschian G.J.//Metal Progress 1985 V 128 N 2 P 55-57 3 Kirkwood D.H., СЫртан J.//J Phys Chem 1961 V 65 N 6 P 1082-1084 Л Л Рохлин Pb-Sm. СВИНЕЦ-САМАРИЙ Диаграмма состояния Pb-Sm приведена на рис. 400 по данным работы [М]. В системе установлено шесть соединений. Соединения РЬзЗт, Pb2Sm и Pb3Sm5 плавятся с открытым максимумом при температурах-1040, PbI0Smn и Pb4Sm5 -715 и -1580 °С соответственно; соединения кристаллизуются по перитектическим реакциям при температурах -865 и -980 "С соответственно, соединение PbSm3 образуется, видимо, по перитектоидной реакции При температурах -280, -580, -690 и -1030 °С осуществляется эвтектическая кристаллизация. В работе [1] приведено уравнение для определения растворимости Sm в жидком РЬ в интервале температур 400-800 "С: IgA: = 5;0] -4656/7, где х - концентрация Sm, % (по массе), Т- температура, К. В табл 318 приведены сведения о кристаллической структуре соединений в системе Pb-Sm по данным работы [V-C]. Таблица 318 Кристаллическая структура соединений системы Pb-Sm Соединение Pb,Sm Pb4Sm5 Прототип CuaAu Ge4Sra5 Символ Пирсона, пргр сР4, РтЗт оргь, Рпта Параметры решетки, им а 0,4835 0,8244 ft 1,578 с 0,8363
Pb-Sm 793 Соединение PbjSra5 Прототип SbjMn5 Символ Пирсона, пргр hPN, РЬ^тст Параметры решетки, нм а 0,9163 Ь - с 0,6687 5т,'/*(по пассе) 0 *,"с 1200 1000 880 чао zoo / ZO 1 /; 1 \ Ik 1 1 i -28 f-in) с ' i Г 1 i 40 f f .•W 1 \~8SS* ij J * «¦ «• S8V f 9 «0 "" с »» — 4 \ 1 |! 1 1 90 I \ \ N 10 \ \ * 107*' О Ю ZO SO W 50 SO 70 BO SO 100 Pb $m,V»(am) Sm Рис. 400. Pb-Sm Кристаллическая структура соединений Pb2Sm, Pb^Sni), и PbSmj не определена. Литература 1 Smith V. i.lll Less-Common Met 1973 V 32 N2 P 297-300 E И Гладышевский, О И Бодак, В К Печарский
794 Pb-Sn Pb-Sn. СВИНЕЦ-ОЛОВО Диаграмма состояния Pb-Sn (рис. 401) приведена по данным работ [X, 1, 2]. В работе [3] по результатам измерения электросопротивления при различных температурах определена растворимость Sn в (РЬ), которая приведена ниже: Температура, °С Растворимость Sn, % (ат.) 173 26,4 145,5 17,7 124 12,8 97,5 8,4 70-80 5,1 РЬ, % (по массе) о to го зо 4п so во ю so so то 231.919" 71 W.S0Z' м О Ю 20 30 40 SO 60 70 80 ВО 100 Sn РЬ, % Гвт) РЬ Рис.401. РЬ-Sn Экстраполяцией этих значений до температуры эвтектической кристаллизации получено значение максимальной растворимости Sn в (РЬ), равное 29,0 % (ат.) Sn, что согласуется с данными работы [X]. При температурах ниже 70—80 "С на основании результатов измерений скрытой теплоты превращений определена растворимость Sn в твердом РЬ, приведенная ниже: Температура, °С Растворимость Sn, % (ат.). 75 7,7 50 3,3 25 2,2 0 1,4 Растворимость РЬ в (Sn) при эвтектической температуре составляет 1,45 %(ат.). Данные термодинамического расчета в работе [4] хорошо согласуются с представленными на рисунке фазовыми равновесиями в системе Pb-Sn.
Ph-Sn, PbSr 795 В работе [5] изучена зависимость температуры плавления эвтектики от давления в интервале 0,5-2,5 ГПа. Литература 1. Dobovisck В., Smajic N. // Rudarsko-Met. Zbornic. 1962. N. 4. P. 353-360. 2 Ефимов В.И., Горский Ф.К. // Науч. тр. Белорус, ин-та механизации сельского хочяйства. 1970. N 14. С 10-13. 3. Cahn J.W., Trcaftis H.N. //Trans AIME 1960 V. 218. N 2. P. 376-377. 4. Karakaya I., Thompson W.T. // Bull. Alloy Phase Diagrams 1988. V. 9 N 2. P. 144-152, 201-202 5. Zhou W., Shcn Z., Vin X., Zhang Y., Zhao M. // J. Less-Common Met. 1988. V. 143. P 59-69. Pb-Sr. СВИНЕЦ-СТРОНЦИЙ Л Л Рохлин Диаграмма состояния Pb-Sr приведена на рис. 402 по данным работы [1]. Исследование проводили методами термического, микроструктурного ю Sr, У» (по массе) го за 4о so во7вввяоюо 1100 1OOQ 600 400 317,50 zoo О 10 20 30 40 SO SO 70 ВО 90 100 РЬ Sr, % (am.) sr Рис. -@2. Pb-Sr
796 Pb-Sr и рентгеновского анализов Сплавы получали в заваренных железных тиглях в атмосфере Аг В качестве исходных компонентов использовали РЬ чистотой 99,999 % (по массе) и Sr чистотой 99,8 % (по массе) В системе существует семь соединений: SrPb3 и Sr2Pb плавятся конгруэнтно при температурах 677 и 1156 °С соответственно, осталь- остальные- Sr3Pb5, Sr2Pb3, SrPb, Sr5Pb4 и Sr5Pb3 кристаллизуются по перитекти- ческим реакциям при температурах 645, 717, 795, 943 и 1054 "С соответственно. При температурах 324,5, 627 и 725 °С осуществляется эвтектическая кристаллизация; эвтектика при 324,5 "С практически вырождена, растворимость Sr в (РЬ) при этой температуре составляет -0,33 % (ат.) согласно работе [2], а в сплаве эвтектического состава содержится I % (ат.) Sr. Кристаллическая структура соединений в системе Pb-Sr приведена втабл 319 [I] Таблица 319 Кристаллическая структура соединений системы Pb-Sr Соединение Sr2Pb Sr5Pb3 Sr5Pb4 SrPb Sr2Pb,' Sr,Pb; SrPb3 Прототип Анти-РЬС12 Cr5B3 Pu5Rh4 CrB - - TiCuj Тетрагональная сингония Символ Пирсона, пргр о Л 2, Рпта аъг, ШгЛст - оС8, Стст - - 1РА, P4Jmmm Параметры решетки, нм а 0,8445 0,867 0,846 0,5018 0,838 1,618 0,4965 Ь 0,5391 - 1,727 1,223 - - — с 1,0139 1,594 0,901 0,4648 0,490 0,490 0,5035
Pb-Sr Pb-Tb, Pb-Te 797 Литература 1 Bruzzone G., Franceschi E., Merio F. // J Less-Common Met 1981 V 81 N I P 155-160 2 Marshall D., Chang Y.A.//Met Trans A 1984 V 15 N 1-6 P 43-54 Л Л Зусман Pb-Tb. СВИНЕЦ-ТЕРБИЙ Диаграмма состояния Pb-Tb не построена В работе [Ш] сообщается, что соединение ТЬРЬ3 находится в равновесии с РЬ Кристаллическая структура соединений, установленных в системе Pb-Tb, приведена в табл 320 по данным работы [1] Таблица 320 Кристаллическая структура соединений системы Pb-Tb Соединение РЬ3ТЬ5 РЬ4ТЬ5 РЬ3ТЬ Прототип S^Mnj Ge4Sm5 CU3A11 Символ Пирсона, пргр АР16, Pb^lmcm 0PI6, Рпта сР4, РтЗт Параметры решетки, нм а 0,9019 0,8169 0,4810 Ь 1,555 с 0,6596 0,8218 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 Pb-Те. СВИНЕЦ-ТЕЛЛУР Диаграмма состояния Pb-Те приведена на рис. 403 по данным работы [1] с учетом экспериментальных результатов работы [2] и данных термодинамического расчета, проведенного вработах [3,4] Установлено образование соединения РЬТе с узкой областью гомогенности в
798 РЬ-Те Те, "/о (по массе) 10 го J0 40 SO 60 70 ЙО 90 100 900 800 700 600 500 / / 1 1 **^ 26,8' 9ZV 5 \ 1 L \ 411 1 ' Ж \ \ .9' 1 \ 1 89,1 (Те 57° О 10 20 J0 40 SO 60 70 80 90 100 РЬ Те, У. (ат) те Рис. 403. РЬ-Те интервале концентраций 50-50,014 % (ат.) Те. Соединение РЬТе образуется конгруэнтно при температуре 924 °С и участвует в эвтектичес- эвтектической кристаллизации при температурах 326,8 и 410,9 °С при содержании 0,04 и 89,1 % (ат.) РЬ соответственно. Растворимость Те в (РЬ) незначительна и составляет 0,0065 %(ат.) при температуре 300 "С. Растворимость РЬ в (Те) при комнатной температуре равна 0,85 % (ат.) [5]. Структура соединения РЬТе относится к типу NaCl (символ Пирсона cF8, пр.гр Fm3m, а - 0,6460 нм). Согласно работе [1] при комнатной температуре и давлении 4,1 ГПа кристаллическая структура соединения РЬТе типа NaCl переходит в орторомбическую структуру типа GeS (символ Пирсона оРЪ, пр.гр. Pnma). При давлении от 5,0 до 8,0 ГПа наблюдается совместное существование этих двух структур. Соединение РЬТе имеет орторомбическую структуру с параметрами а - 1,191 нм,6 = = 0,42 нм, с = 0,451 нм при давлении 75 ГПа. Литература 1 Lin,I.-C.,HsiehK.-C.,SharmaR.C, Chang Y.A.//Bull Alloy Phase Diagrams 1989 V 10 N4 P 340-347 2 iMoniri N., Petot С // J Calonm Anal Thermodyn 1978 V 9B B24 195-201
Ph-Te. Ph-Ti 799 3 Хариф Я.Л., Кофтуненко П.В., Манер А.А., Аветнсов И.Х. // Журнал физической химии 1982 Т 56 N 9 С 2180-2185 4 Ngai T.L., Marshall D., Sharma R.C., Chang Y.A. // Monatch Chem 1987 V 118 P 277-300 Л С Гузей Pb-Ti. СВИНЕЦ-ТИТАН Диаграмма состояния Pb-Ti в пределах концентраций 0-40 % (ат.) РЬ приведена на рис. 404 по данным работы [1]. Установлено образование соединения Ti4Pb, которое кристаллизуется по перитектической реакции при температуре 1305 °С. При температуре 725 °С и концентрации 7,5 % (ат) РЬ происходит эвтектоидный распад (pTi) на смесь (ccTi) + Ti4Pb. Максимальная растворимость РЬ в (PTi) при температуре перитектики составляет -16% (ат.), в (<xTi) при температуре эвтектоидного превраще- превращения - 4,2 % (ат). При содержании -33,3 % (ат.) РЬ предполагается образование соединения Ti2Pb, а при -28 % (ат.) РЬ предполагается эвтектическая реакция между соединениями Ti4Pb и Ti2Pb. 0 l;l 1700 1600 1500 two 1300 1200 1100 woo 900 800 700 600 to го jo 1 stfjo' 882 1 ч: (ЛП) \/ y^Z Z5 - 40 1 / / f РЬ, % so 1 ЪзоР (по массе) 60 1 ж 70 —г- T 1 Г L el kl 1 1 1 о п Рис. 404. РЬ - Л i 10 15 20 SO J5 > fa/r?)
800 РЬ-Ti. Pb-TI Литература I Murray J.L.//Bull Alloy Phase Diagrams 1984 V 5 N6 P 613-615 Pb-TI. СВИНЕЦ-ТАЛЛИЙ С Я Алисова Диаграмма состояния РЬ-Т1 приведена на рис. 405 по данным работы [1] с учетом проведенных ранее исследований [Э, Ш]. Данные работы [1] не подтвердили возможность образования соединений Т13РЬ, Т17РЬ и Т12РЬ, которые обсуждались в работе [X], однако термодинамический расчет показал тенденцию к упорядочению состава Т13РЬ. Максимум на кривых ликвидуса и солидуса при температуре 380 "С расположен при 37,5 % (ат.) РЬ. Температура перитектического образования (РТ1) определена равной 312 °С C10 °С [X]), температура эвтектоидного распада @Ti) на (aTi) + (Pb) равна 183 °С A40 °С [X]). Растворимость РЬ в (РТ1) при температуре перитектики составляет 6,2 % (ат.) РЬ; растворимость Т1 в (РЬ) при температуре перитектики равна 13,8%(ат.). Pb, % (no массе) О 10 20 30 4Q 50 ВО 70 ВО 90 100 О 10 20 30 40 50 ВО 70 80 90 100 П РЬ,%(ат) РЬ Рнс. 405. РЬ - TI
Pb-Tl, Pb-Tm, Pb-U 801 Литература I Predel В., Schwermann W. // Mat Sci Eng 1970 V 6 N5 P 303-312 Л Л Рохлин Pb-Tm. СВИНЕЦ-ТУЛИЙ Диаграмма состояния Pb-Tm не построена. В работе [1] сообщено об образовании трех соединений: Pb3Tm5, РЬ4Тт5 и РЬзТт, кристалличес- кристаллическая структура которых приведена в табл. 321. Исследование проведено методом рентгеновского анализа. Таблица 321 Кристаллическан структура соединений системы Pb-Tm Соединение Pb3Tm5 Pb4Tm5 Pb3Tm Прототип Si3Mn5 Ge4Sm5 Cu3Au Символ Пирсона, пргр АЛ6, Рб^тст о/>36, Рпта с/>4, Prrilm Параметры решетки, нм а 0,8832 0,8049 0,4794 Ь 1,526 с 0,6487 0,8090 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 Печарский Pb-U. СВИНЕЦ-УРАН Диаграмма состояния Pb-U приведена на рис. 406 по данным работы [1] с учетом результатов проведенных ранее исследований, представлен- представленных в работах [X, Ш] Сплавы системы Pb-U изучены методами микроструктурного и рентгеновского анализов. Установлено образова- образование двух соединений: Pb3U и PbU, первое из которых плавится конгруэнтно при 1220 °С, второе кристаллизуется по перитектической реакции при 1280 °С В интервале концентраций от 37 до 98,5 % (ат) РЬ
802 0 10 20 JO t,°C mo 1200 1000 800 600 400 200 1 / Л7.5 i OZ' / Mb' 0,1 b) ж mo 5s Pb-U U, % (по массе) 40 SO 60 70 80 / ttiO* 1 1 it * ж *^fZ 1280' 1125' 90 100 T (i 1 (J3 \ \ \ \ 39,5 1135' 776' 668° О 10 20 JO 4-0 50 60 70 80 90 100 Pb U, % (am) U Рнс. 406. Pb-U образуется область несмешиваемости, существование которой дискутиро- дискутировалось в работах [X, Ш]. При температурах 325,1210 и 1125 °С осуществляются эвтектические превращения. Эвтектика со стороны Pb практически вырождена, растворимость U в (Pb) составляет не более 0,1% (ат.). Сплав эвтектичес- эвтектического состава при температуре превращения 1125 °С содержит 0,5 % (ат.) Pb. Растворимость Pb во всех модификациях U предельно мала. Тип реакций (pU) и (aU) с соединением PbU не установлен. Соединение Pb3U имеет объемно-центрированную тетрагональную решетку с параметрами а = 1,104нм,с= 1,060 нм. Соединение PbU имеет простую кубическую решетку с параметром а = 0,4971 нм. Литература I Sheldon R.L., Foltyn E.M., Peterson D.E. // Bull Alloy Phase Diagrams 1987. V 8 N 6 P 536-541 Г И Терехов
Pb-W, Pb-Y 803 Pb-W. СВИНЕЦ-ВОЛЬФРАМ Диаграмма состояния Pb-W не построена. В работе [Ш] сообщается, что в интервале температур 650-1740 "С при совместном нагреве РЬ с пористыми спеченными брикетами W никаких превращений не установлено, что указывает на отсутствие взаимодействия в системе. Согласно результатам работ Р, X] растворимость W в РЬ при температу- температуре 1200 °С не превышает 0,0056 % (ат.). К. Б. Поварова Pb-Y. СВИНЕЦ-ИТТРИЙ Диаграмма состояния Pb-Y приведена на рис. 407 по данным работы [1]. Сплавы изготовляли в дуговой печи с использованием Y чистотой 99,9 % (по массе) и РЬ чистотой 99,99 % (по массе). Исследование про- проводили методами микроструктурного, рентгеновского и термического анализов. Установлено образование четырех соединений, из которых Y5Pb3 плавится конгруэнтно при температуре 1760 "С, остальные Y5Pb4, YPb2 и YPb3 кристаллизуются по перитектическим реакциям при температурах 1650,945 и 740 "С соответственно. При температурах 1240 и 325 °С осуществляются эвтектические превращения. Реакция при температуре 1440 °С является кататектической (pY) « (aY) + Ж. Эвтектика при температуре 1240 °С содержит 14 % (ат.) РЬ. Соединение Y5Pb3 имеет узкую область гомогенности в пределах 1 % (ат.) в интервале концентраций от 37 до 38 % (ат.) РЬ. Данные о кристаллической структуре соединений системы Pb-Y приведены согласно работам [1, 2] в табл. 322. Таблица 322 Соединение YjPb3 Y3Pb4 YPb2 YPb3 Кристаллическая структура соединений системы Pb-Y Прототип Si3Mn5 Ge4Sm5 Si2Zr Cu3Au Символ Пирсона, пргр АЛ6, Pd-Jmcm 0РЗ6, Рпта оСЧ, Стст с РА, РтЪт Параметры решетки, нм а 0,8971 0,7991 0,4540 0,4814 b 1,510 1,646 - с 0,6614 0,8241 0,4450 -
804 Pb-Y t t;c mo 1600 1478'\ 140^ 1200 1000 600 600 400 ). 20 1 n 1 • OY). V л У) Pb, % (по массе) 40 60 80 100 / J 1240 176 0" N 6S0' \ \ ж \ \ 945" | S 4. 740' \ 1 (Pb) ! 325 • \ 327,502' О 10 20 JO 40 50 60 70 80 30 WO Y Pb,'/,(am.) Pb Рис. 407. Pb-Y Литература 1 Carlson O.N., Schmidt F.A., Diesburg D.E.//"Trans ASM 1967 V 60 P 119-124 2 Jeitschko W., Parlhe E. // Acta Crystallog 1965 V 19 N 2 P 275-277 ЕЙ Гладышевкий. О И Бодак. В К Печарский
Pb-Yb 805 Pb-Yb. СВИНЕЦ-ИТТЕРБИЙ Диаграмма состояния Pb-Yb (рис. 408) построена по данным работы [1] с учетом результатов работы [2]. Сплавы синтезировали в запаянных танталовых тиглях, гомогенизировали в жидком состоянии в течение 1 ч, охлаждали, а затем еще раз расплавляли. В качестве шихтовых материалов использовали Yb чистотой 99,91 % (по массе) и РЬ чистотой 99,99 % (по массе). Исследование выполняли методами микроструктурно- микроструктурного, рентгеновского и термического анализов. В системе существуют четыре соединения. Соединения Pb3Yb, PbYb и PbYb2 плавятся конгруэнтно при температурах 742, 1116 и 1246 "С, соединение Pb3Yb5 образуется по перитектической реакции при температуре 1150 "С. При температурах 717,1086 и 769 °С осуществляет- осуществляется эвтектическая кристаллизация. При температуре 329 °С происходит перитектическая реакция, растворимость Yb в (РЬ) при температуре перитектики составляет 0,15 % (ат.). При температуре 787 °С существует кататектическая реакция распада (PYb) - Ж + (aYb). В табл. 323 приведены данные о кристаллической структуре соединений системы Pb-Yb по данным работ [1-3]. to 1200 1000 800 600 чао 7,S0i 200 о го РЬ Рис. 408. Pb-Yb Yb, % (по массе) 20 JO +0 50 60 70 80 SO 100 / 1 У *-(Pb) 1 1 ж 7W 2 1 / 1 /f) /\ 507° 2 g> ts i i i 1150' 1 Г066*. if 24 \ $ 71 ы к l 4 4 ¦9'- («> 1 ten) (¦*">>. 819' * S%795' 20 30 40 50 ВО 70 ВО 90 100 Yb,%(am.) Yb
806 Pb-Yb, Pb-Zn Таблица 32 3. Кристаллическая структура соединений системы Pb-Yb Соединение РЬ3УЬ aPbYb Pb3Yb5 PbYb2 Прототип AuCu3 AuCu(I) Co2Si Символ Пирсона, пр.гр. с/>4, РтЪт tn, PAImmm API6, P63/mcm о/>12, Рпта Параметры решетки, нм а 0,4867 0,5085 0,9325 0,7478 Ь 0,5225 с 0,4443 0,6920 0,9549 Литература l.Palenzona A., CiraficiS.//J. Phase Equilibria 1991 V. I2.N4.P 479-481. 2. McMastm O.D., Gschneidner, Jr., K.A.//Trans. AIME. [967. V. 239. N 6 P 781-785 3. Bnizzone G., Merlo F. // J. Less-Common Met. 1976 V. 48. N I. P. 103-109. E И. Гладышевский, О. И. Бодак, К В Печорский Pb-Zn. СВИНЕЦ-ЦИНК РЬ,% (по массе) х „„О Ю20 30 tO 50 60 ТО 80 90 то too 200 о ю Zn Рис. 409. Pb-Zn 327,502" 30 tO 50 60 ТО 80 90 100 РЬ,%(ат.) РЬ
Pb-Zn. Pb-Zr 807 Диаграмма состояния Pb-Zn приведена на рис. 409 по данным работы [X]. Система Pb-Zn характеризуется образованием широкой области несмешиваемости и отсутствием соединений, что подтверждено в более поздних исследованиях [1-3]. В работе [1] определены координаты критической точки кривой расслоения: 798 °С и 28 % (ат.) РЬ. Температу- Температура монотектической реакции составляет -417,8 "С по данным работы [X, Э, 3]. Сплав в монотектической точке содержит от 0,27 до 0,41 % (ат.) РЬ [X, Э, 3]. При температуре 318,2 °С осуществляется эвтектическая кристаллизация, эвтектическая точка расположена при 97,80-98,4 % (ат.) РЬ по данным работ \Х, Э, Ш]. Растворимость РЬ в (Zn) незначительна и примерно равна 0,32-Ю~5 % (ат.); растворимость Zn в (РЬ) составляет от 0,16 до 0,36 % (ат.) при эвтектической температуре 318,2 °С. Литература 1 Cafasso F.A., Feder H.M., Johnson I. // J. Phys. Chem. 1964. V. 68. N 7. P. 1944-1948. 2. Gaye H., Lupis C.H.P. // Metal. Trans 1975. V. 6. N 5. P. 1049-1056. 3 Esdaile J.D.,Sweet F.// Metal Trans. A 1983 V. 14. N II P. 2211-2218. Л.Л. Рохлин Pb-Zr. СВИНЕЦ-ЦИРКОНИЙ Диаграмма состояния Pb-Zr со стороны Zr приведена на рис. 410 по данным работ [I, Ш, Э]. Установлено, что РЬ повышает температуру а » р перехода Zr; при температуре -900 °С происходит перитектоидная реакция образования (aZr). В системе существу- существует одно соединение Zr5Pb3, которое при температуре 1400 °С и содержании 77 % (ат.) Zr образует эвтектику с (PZr). В работе [2] указано, что соединение Zr5Pb3 может быть получено различ- различными методами; наиболее оптималь- оптимальным является изостатическое прессо- прессование смеси порошков компонентов при температуре 870 °С и давлении 150 МПа с последующим отжигом при этой температуре. Растворимость РЬ в (PZr) составляет 7,5 % (ат.) при 1100 "С и 3,8 % (ат.) при температуре перитектоидной реакции 1г,%(по массе) JO W 60 80 100 SO 60 70 ВО 90 ЮО Zr'/.(am.) Zr Рис. 410. Pb-Zr
808 Pb-Zr, Pd-Pr -900 °C. Максимальная растворимость Pb в (ccZr) равна 5 % (ат.) при температуре перитектоидной реакции -900 "Си уменьшается до 3,8 % (ат.) при 600 °С. В работе [3] указано, что кристаллическая структура соединения Zr5Pb3 относится к типу Mn5Si3 (символ Пирсона А/Ч 6, пр.гр. РЬг1тст, а = 0,853 нм, с = 0,586 нм). Литература I. Бадаева Т.Д., Рыбакова Л.И. // Строение и свойства сплавов урана, тория и циркония Сб. статей. М.: Госатомиздат, 1963. 379 с 2 DalleD.M.,DomerS.,LuptonD.F.//J.Nucl. Mater., 1988. P. I4I-I43. Part A. P. 369-372 3. Nowotny H., Schachner H. // Monatsh. Chem. 1953. V. 84. N I. P. 169-180. Л А. Третъяченко Pd-Pr. ПАЛЛАДИЙ-ПРАЗЕОДИМ Диаграмма состояния Pd-Pr не построена. В работах [V-C, 1] сообщается о пяти соединениях (табл. 324) в системе Pd-Pr: Pd3Pr7, PdPr, Pd4Pr3, Pd3Pr и Pd5Pr. Исследование проведено методом рентгеновского анализа. Таблица 324 Кристаллическая структура соединений системы Pd-Pr Соединение Pd3Pr7 PdPr Pd4Pr3 PdjPr Прототип Fe3Th7 CrB Pd4Pu3 Cu3Au Символ Пирсона, пр.гр. hPZO, Рбупс оС8, Cmcm Ш4, ЛЗ сРА, РтЪт Параметры решетки, нм а 1,0176 0,3850 1,3595 0,4135 Ь 1,0826 с 0,6415 0,4614 0,5804 Кристаллическая структура соединения Pd5Pr не определена. Литература Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллография интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982, 255 с Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак. В.К. Печорский
Pd-Pt 809 Pd-Pt. ПАЛЛАДИЙ-ПЛАТИНА Диаграмма состояния Pd-Pt (рис. 411) построена в работе [1] методом "пятна" с помощью ячейки Кнудсена и оптического пирометра с исчезающей нитью накаливания. В качестве исходных материалов использованы Pd и Pt чистотой 99,95 % (по массе). Образцы синтезирова- синтезировали в тиглях из А12О3 в вакууме в индукционной печи и отжигали при температуре 1300 °С в течение семи суток. Установлено, что Pd и Pt образуют непрерывный ряд твердых растворов. Кривые ликвидуса и солидуса расположены ниже рас- рассчитанной кривой солидуса согласно работе [2] и выше кривых ликвидуса и солидуса, рассчитанных с использованием модели регулярных растворов в работе [3]. Литература 1 Bharadwaj S.R., Kerkar A.S., Tripathi S.N., Dharwadkar S.P. // J. Less-Common Met. 1991. V 169. N I. P 167-172 Pt, •/• (no массе) 0 10 20 SO 40 50 6078 88 90fOO t;c 1750 1700 1650 tunn 1550 1 / /1 ttsss" 1 и 1 ж г - ¦7. 1 f 1 г 1 (Pd,Pt) \ 1 г 1 '69 О fO 20 30 40 50 60 78 80 90 100 Pi Pt, •/• lam.) Pt Рис. 411. Pd-Pt
810 Pd-Pt, Pd-Pu 2 Кузнецов Г.М., Рытвин Е.Н., Ннконова И.В. и др. // Изв АН СССР Металлы 1985 N 4 С 194-197 3 Bharadwaj S.R., TripathiS.N.//J Alloy Phase Diagrams 1990 V 6 P 118-122 С П Алисова Pd-Pu. ПАЛЛАДИЙ-ПЛУТОНИЙ Диаграм ма состояния Pd-Pu приведена на рис. 412 по данным работы [1 ] В системе существуют четыре соединения. Соеди нения Pu3Pd4 и PuPd3 образуются конгруэнтно при температурах 1190 и 1500 °С соответствен- соответственно; соединения Pu5Pd4 и PuPd кристаллизуются по перитектическим реакциям при температурах 970 и 1150 °С соответственно; соединение PuPd при температуре 950 °С распадается по эвтектоидной реакции на смесь Pu5Pd4 + Pu3Pd4. При температурах 630,1060 и 1240 °С осуществля- осуществляются эвтектические превращения. Растворимость Pd в (еРи) и (бРи) не превышает 1 % (ат.), раствори- растворимость Ри в (Pd) при комнатной температуре составляет 13,6 % (ат.) и возрастает до 14,3 % (ат.) При температуре 1000 °С [III]. Pd,v»(no массе) 10 20 JO 40 50 6070 809010Q 1555' two 1200 WOO 800 640е 600 400 200 Ж / r 30' t—(Cruf ' [6'Pu) ~(SPu) 1 -11, fOli fO / W' ЗЮ' »(fPu) zfgm •(jbpu)— *-(aPu) fif I ¦«e .1 я It if w \ 4 i \s<H J 1 fit' •¦— л у г WO fd) 0 tO 20 JO *0 50 60 70 80 90 100 Pu Pit, % (am.) Pd Рис.412. Pd-Pu
Pd-Pu. Pd-Rc 811 Соединение PuPd3 имеет кристаллическую структуру типа AuCu3 (символ Пирсона сР4, пр.гр. Рт Ът) с параметром а = 0,4077-0,4119 нм в пределах области гомогенности соединения, равной 5 % (ат.). Согласно работе [2] соединение Pu3Pd4 имеет ромбоэдрическую структуру с параметром а = 0,7916 нм, а = 114,2°, что в гексагональной симметрии соответствует параметрам решетки а - 1,3304 нм, с = = 0,5783 нм (а = 1,3344 нм, с = 0,5744 нм [1]). В работе [2] указано, что кристаллическая решетка соединения Pu5Pd4 относится к новому структурному типу, пр гр. R 3. Литература 1 Кутайцев В.И., Чеботарев Н.Т., Аядрианов МЛ. в др. // Атомная энергия 1967 Т 23 №6 С 511-519 2 CromerD.T., Larson A..C, Roof R.B.//Acta Crystallogr В 1973 V 29 N 3 P 564-567 M В Раевская, Е М Соколовская Pd-Re. ПАЛЛАДИЙ-РЕНИЙ Диаграмма состояния Pd-Re приведена на рис. 413 по данным работ [1, 2]. Система Pd-Re характеризуется образованием ограниченных твердых растворов на основе ве,"А>(по массе) О 20 4-0 60 80 90 100 компонентов и осуществлением перитектического превращения при 1650+25 °С. Растворимость Re в (Pd) при температурах 1000-1500 "С составляет -11 % (ат.). Установлено, что добавка Re к Pd увеличивает твер- твердость и удельное электросоп- электросопротивление сплавов, что сопро- сопровождается уменьшением пара- параметра решетки а твердого рас- раствора на основе Pd с гранецен- трированной кубической структурой от 0,3882 нм для Pd до 0,3650 нм (для сплава с со- содержанием 11 % (ат.) Re). 0 4 / 1) Ж / У У 1650*25' 1 J У (Re)- Вб\ \Л \ 1 \ 1 1 / 1 V \ \ 3000 2600 2200 >воо 1555' то WOO О 10 20 30 40 50 60 70 80 30 ЮО Pd ке,"/о(ат.) Re Рис. 413. Pd-Re
812 Pd-Re. Pd-Rh Литература I ТылкииаМ.А., Цыганова И.А., Савицкий Е.М.//Журнал неорганической химии. 1962 Т. 7. Вып. 8. С. 1917-1927. 2. Благородные металлы: Справочник /Под ред. Савицкого Е.М. М.: Металлургия. 1984. 592 с. М.А. Тылкина Pd-Rh. ПАЛЛАДИЙ-РОДИЙ Диаграмма состояния Pd-Rh приведена на рис. 414 по данным работы [1]. Исследование проведено рентгеновским анализом. Установлено образование непрерывного ряда твердых растворов с гранецентрирован- ной кубической структурой; предполагаемое в работе [2] полиморфное превращение Rh и связанное с ним превращение в твердом состоянии в работе [1] не подтверждено. При температурах ниже 1000 °С существует широкая область расслаивания твердых растворов с критической температурой 845 "С. ftfi,'/» (па массе) О 20 W 60 80 100 'сI Ml Ml Ml I ¦ I 1/1196Г 1500 1000 500 (Pd,Rh\ I 0 10 20 SO 4050 SO 10 80 90100 Pd Rh'/, (am.) Рис. 414. Pd-Rh Литература I. Raub E., Beeskow H., Menzel D. // Z. Metallkunde. 1959. Bd. 50. N 7. S. 428-431. 2 Рудницкий А.А., Полякова Р.С., Тюрии И.И. // Известия сектора платины и других благородных металлов. М.: Ин-т общей и неорганической химии АН СССР, 1955. Вып. 29 С.190-196 М.В. Раевская, Е.М. Соколовская
Pd-Ru 813 Pd-Ru. ПАЛЛАДИЙ-РУТЕНИЙ Диаграмма состояния Pd-Ru (рис. 415) построена по расчетным данным работы [1], которые хорошо согласуются с экспериментальными результатами, полученными микроструктурным, рентгеновским и термическим анализами в работах [X, Э, Ш]. При температуре 1583 "С и содержании 17,2 % (ат.) Ru осуществляется перитектическое равновесие. Растворимость Pd в (Ru) при перитектической температуре составляет 17 % (ат.). Растворимость Ru в (Pd) уменьшается с понижением температуры: Температура, °С Растворимость Ru, % (ат.). 600 3,3 1000 5,5 1100 7,0 1300 10,7 1400 13,5 Согласно работе [2] параметр решетки а твердого раствора на основе Pd с гранецентрированной структурой уменьшается с увеличением в сплавах Ru от 0,3879 нм при 8,57 % (ат.) Ru до 0,3875 нм при 15,07 % (ат.) Ru. Ru, '/о (по массе) О 10 20 30 ЬО 50 60 70 80 30 100 гззь' ZOO0 1555° 1500 1000 на 1 ( 1\ ж ~— i *** № I -«< 93* \ i / J(ftu) \ \ \\ О 10 20 30 40 50 60 70 ВО SO 100 Pd Ru, % (am.) Ru Рис. 415. Pd-Ru Литература 1 Rand M.N., Potter P.E.//Physica. 1981. Bd. 103. N I.S 21-30. 2 Koster W., Hadmann D., Lueck R. //Ann. Phys. 1963 Bd 11. N 6. S. 307-310. M В Раевская, Е М Соколовская
814 Pd-S PdS. ПАЛЛАДИЙ-СЕРА Диаграмма состояния Pd-S в интервале концентраций 0-40 % (ат.) S приведена на рис. 416 по данным работы (X]. Установлено образование четырех соединений: Pd4S, Pd3S, PdS и PdS2. Условия образования соединений PdS и PdS2 не определены и они не показаны на рис. 416. Соединение Pd4S образуется по перитектической реакции при температу- температуре 761 "С. Соединение Pd3S кристаллизуется также инконгруэнтно при температуре 635 °С и распадается по эвтектоидной реакции при 555 °С. При температуре 623 °С осуществляется монотектическая реакция. В работе [2] приведен участок диаграммы состояния Pd-S в интервале концентраций от 23 до 32 % (ат.) S (рис. 416, вставка); указано на образование по перитектоидной реакции соединения Pd16S7, имеющего область гомогенности. Температурный интервал существования соединения Pd3S подтверждают данные, приведенные в работе [X]. Кристаллическая структура соединений системы Pd-S дана в табл. 325. t.'C 1500 1ЧОО 1300 поо 1100 IOOO 900 BOO 700 BOO soo S, % (по массе) о г ь б в ю го jo 400 M5 \ \ \ % i i » 4. \?? ~\ | 761' ~-(Pd) 4 i 11 t | - ffw 500 1 JL • t i ZJZ5 21 29 31 33 S,У. (am) 1 t I 1 623? —-J- 555; О W ZO JO 40 50 60 70
Pd-S, Pd-Sb 815 Таблица 325 Кристаллическая структура соединений системы Pd-S Соедине- Соединение Pd4S Pd3S Pd16S7 PdS PdS2 Прототип Pd4Se Pd3S Pd,6S7 PdS PdSe2 Символ Пирсона, nprp tPlQ, />42,c 0CI6, Amal с/46, /43 m IP\6, P42lm oP\Z, Pbca Параметры решетки, нм a 0,51147 0,6088 0,89300 0,8954 0,643 0,6429 0,5460 h - 0,5374 - 0,5541 с 0,55903 0,7453 - 0,F3 0,6611 0,753! Источник [Э] [2] [Э] [1] [X] [3] [X] Литература 1 Matkovic P., El-Boragy M., Schubert К.//J Less-Common Met 1976 V 50 N1-2 Р 165-176 2 Rost E., Vestersio E. // Acta Chem Scand 1968 V. 22 N 3 P 819-826 3 BreseN.,SquaHitoP.J., Ibers J.A.//Acta Crystallogr С 1985 V 41 N 12 P 1829-1830 Ю Б Кузьма Pd-Sb. ПАЛЛАДИЙ-СУРЬМА Диаграмма состояния Pd-Sb приведена на рис. 417 по данным работы [X] В системе существуют четыре соединения. Соединения Pd3Sb (P) и PdSb плавятся конгруэнтно при температурах 1220 и 805 °С соответствен- соответственно, соединения Pd5Sb3(y) и PdSb2 кристаллизуются по перитектическим реакциям при 845 и 678 "С. При температурах 1070, 731 и 590 °С и концентрациях -21, -42,3 и -89 % (ат.) Sb осуществляются эвтектические реакции. При температуре 550 °С соединение Pd5Sb3 распадается по эвтектоидной реакции. Предполагают, что соединение Pd3Sb обладает полиморфизмом, температура полиморфного перехода Р e P', видимо, зависит от состава, как следует из рисунка. В работе [1] система Pd-Sb исследована в интервале концентрации от 23 до 30 % (ат) Sb Сплавы синтезировали в эвакуированных
816 Pd-Sb t.'C 14-00 1200 го S6,"/» (no массе) ЬО 60 80 wo WOO 630,755" 0 10 ZO JO #0 50 60 70 80 SO 100 Pd 5b,'/. (am.) Sb Рис. 417. Pd-Sb кварцевых ампулах при температуре на 100 °С выше температуры плавления и охлаждали на воздухе. Затем образцы гомогенизировали при температуре 480 °С в течение 12 ч и закаливали в воде. Исследование проводили методом рентгеновского анализа. Установлено образование четырех соединений, отличных от приведенных в работе [X]: Pd5Sb2, Pd2Sb, PdgSb3 и Pd5+Sb2_, определены их области гомогенности. Соединение PdsSb2 получено напылением тонких пленок согласно работам [2, 3], таким же методом получено соединение Pd5Sb3 в работах [3, 4]. Структуры этих соединений исследованы электронографически. В работе [б] определена структура соединения Pd20Sb7. В табл. 326 приведены данные о кристаллической структуре соединений системы Pd-Sb согласно работе [V-C].
Pd-Sb, Pd-Sc 817 Таблица 326 Кристаллическая структура соединений системы Pd-Sb Соединение PdjSb Pd2OSb7 Pd5Sb3 Pd5Sb2 Pb5Sb2 Pd2Sb PdSb PdSb2 Прототип NaTl Pd20Sb7 Pd5Sb3 Ni5As2 Pb5Sb2 Pd2As NiAs FeS2 Символ Пирсона, пр.гр. cF16, Fdlm hR27, Rl Rlc hP42, />63cm hPM, РЬъ1ттс <>C24, Cmc2, hPA, P63/mmc cPll, Pal Параметры решетки, нм a 0,63905 1,1734 0,76152 0,7606 0,7598 0,3354 0,4076 0,64524 b - - - - 1,7444 с - 1,1021 4,3032 1,3863 2,8112 0,6909 0,559 Литература 1. El-Boragy M., Schubert К. // Z. Metallkunde. 1971. Bd. 62. N 4. S. 314-323. 2 El-Boragy H., Bhan S., Schubert K. // J Less-Common Met. 1970. V. 22. P. 445 3 Wopersnow W., Schubert K. //J Less-Common Met. 1976. V. 48. P. 79-87. 4. Май Л.И., Исиамов P.M. // Кристаллография. 1977. Т. 24. Вып. 3 С. 632-635. 5 Wopersnow W., Schubert К. // J Less-Common Met. 1977. V. 51 P. 35-44. E.H Гладышевский, О. И Бодак, В К. Печорский Pd-Sc. ПАЛЛАДИЙ-СКАНДИЙ Диаграмм а состояния Pd-Sc приведена на рис. 418 по данным работы [1]. Исследование выполнено методами термического, микроструктурно- микроструктурного и рентгеновского анализов. В системе существуют пять соединений: соединение PdSc плавится конгруэнтно при температуре 1600 "С,
818 Pd^Sc tfC о to Sc, °/o (no массе) 20 40 60 80 100 15*5 (Pd) 9 \f*5 1b) \ \ Id Ж - 4 k г \ M5 V oo° \ \ not 1 ч t i \ 104 I г \ 0° \ ^ j s 1 1 (J3SC)-r- tobtr («. 1 1 1 1 1 1 J 92 ну» 1600 1*00 1200 WOO 800 о to го jo ьо so 60 70 во so too Pd sc,% (am.) Sc Рис. 418. Pd-Sc соединения Pd3Sc, Pd2Sc, PdSc7 и PdSc4 кристаллизуются по перитектичес- ким реакциям при температурах 1450,1430, 1200,1040 °С соответственно. При температурах 1415 и 1000 °С и концентрации 40 и 92 % (ат.) Sc соответственно осуществляется эвтектическая кристаллизация. Растворимость Sc в (Pd) при температуре перитектики 1450 °С составляет 15%(ат.), растворимость Pd в (Sc) практически от- отсутствует. Сведения о кристаллической структуре соединений системы Pd-Sc приведены в табл. 327 по данным работ [2, V-C].
Pd-Sc, Pd-Se 819 Таблица 327. Кристаллическая структура соединений системы Pd-Sc Соединение PdSc2 PdSc Pd2Sc PdjSc Прототип NiTi2 CsCI Cu2Mg Cu3Au Символ Пирсона, пр.гр. cFN, Fdim cP2, Pmim cF24, Fdlm cPA, РтЪт Параметр решетки а, нм 1,2427 0,3283 0,3963 0,3969 Литература 1. Савицкий Е.М., Полякова В.П., Кривдии Б.П. и др. // Диаграммы состояния металлических систем: Сб статей. М.: Наука, 1971. С 200-203. 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. Печарский Pd-Se. ПАЛЛАДИЙ-СЕЛЕН Диаграмма состояния Pd-Se приведена на рис. 419 по данным работы [1]. Исследование проведено методами микроструктурного, рентгеновско- рентгеновского и термического анализов, а также определением энтальпии образцов, полученных взаимодействием Pd чистотой 99,99 % (по массе) и Se чистотой 99,998 % (по массе). Установлено образование восьми соединений. Соединения Pd4 5Se, Pd4Se, Pd7Se, Pd3Se, Pd7Se4 и Pd]7Sel5 кристаллизуются по перитектическим реакциям при температурах 635, 544, 538, 430,415 и 680 °С соответственно; соединение PdSe2 образуется по синтектической реакции при температуре 760 °С. Соединение PdSe образуется по перитектоидной реакции при температуре 620 °С. При температуре 385 °С осуществляется эвтектическое превращение. CoeflHHeHHePd4 5Se при температуре 390 °С распадается по эвтектоидной реакции с образованием смеси твердого раствора на основе Pd и соединения Pd4Se. В работе [2] высказано предположение об образовании соединения Pd9Se в интервале температур 385-625 °С со структурой, имеющей тригональную симметрию (тип не установлен).
820 Pd-Se КС two 900 inn 500 300 t Рис. 419. Pd-Se Se 1 fO 20 30 ЙЙ 635° i 39 27' ! 7' -r(fd) 7 Pd л т 1 №. $ ж ft* ?±538 "л TVY 3S5' 20 , % (по массе) 40 SO SO 70 80 i 1 s f 1 у 1 ж, .680° вго' 60 •/. (am) i i 760° ~Oft 80 90 tOO 1 1 1 4 \ 221' too Se Соединение Pd4Se претерпевает полиморфное превращение при 527 °С. Максимальная растворимость Pd в (Se) составляет 5 % (ат.) при температуре 760 °С согласно работе [1]. Растворимость Se в (Pd) не превышает 1,5 % (ат.) при температуре 590 "С согласно данным работы [2]. В табл. 328 приведена кристаллическая структура соединений системы Pd-Se. Таблица 32 8. Кристаллическая структура соединений системы Pd-Se Соединение Pd4Se Pd,Se2" Pd3Se*2 Прототип Pd4Se - - Символ Пирсона, пр'.гр. - - Параметры решетки, нм а 0,52324 0,9462 2.1414 Ъ - 0,5354 0,5504 с 0,56470 0,5501 1,2030 Источник [Э] [1] [3,1]
Pd-Se. Pd^Si 821 Соединение Pd7Se4° Pd,Se,;4 PdSe PdSe2 Прототип - - PdS FeS2 Символ Пирсона, пр.гр. «|2,2, РтЪт tP\6, о/>6, Рппт *' Моноклинная сингония, р = 86,5 *2 Моноклинная сингония, р = 99,9' *3 Орторомбическая сингония. 4 Кубическая сингония. Параметры решетки, нм а 1,0162 1,0172 1,0606 0,673 0,5741 1°. Ь 0,6863 0,6873 - - 0,5866 с 0,5375 0,5381 - 0,691 0,7691 Источник [3] [1] [Ш] [X] [X] Литература 1 Olsen Т., Rost E., Gronvold P. // Acta Chem. Scand. A. 1979. V. 33. N 2. P. 251-256. 2. Takabatake Т., Ishikava M., Jorda J.L. // J. Less-Common Met. 1987. V. 134. P. 79-89. 3. Matkovic Т., Schnbert K. // J. Less-Common Met. 1978. V. 59. N 1. P. 57-63. E.M. Соколовская, М.В. Раевская PdSi. ПАЛЛАДИЙ-КРЕМНИЙ Система сплавов Pd-Si исследовалась неоднократно [X, Э, Ш, 1-6] методами дифференциального термического, термомагнитного, микро- и рентгеноструктурного анализов, измерения плотности сплавов. На рис. 420 приведена диаграмма состояния Pd-Si по данным работ [1, 2]. В качестве исходных компонентов использовали Pd и Si чистотой 99,999 % (по массе). Сплавы готовили в дуговой печи в атмосфере аргона. В системе Pd-Si по данным работ [1, 2] при кристаллизации из расплава образуется пять промежуточных фаз, из которых Pd5Si, Pd3Si, Pd2Si плавятся конгруэнтно при температурах 818, 1070, 1394 °С соответственно. Соединения Pd4Si и PdSi образуются по перитектическим реакциям при температурах 830 и 901 °С. В работе [1] предполагается,
822 Pd-Si t,°c 1555° 1500 П00 1300 1200 1100 WOO 900 600 700 600 10 Si,°/o (по массе) 20 JO fO 50 60 TO 80 100 \ — •* « 1 i •> ¦  / II 1 ( 321" 727° ~(Pd) /| / W 7/ да t • с 1 с \ 7J / П2 о g 1\ ч 1 \ WWT»\ п ! л ГУ у 52 1 / / 8, i i / 1 1 / 892° i 1 ад- 0 70 20 30 Pd 40 SO 60 70 $i,°/e(am.) 60 90 100 Si Рис. 420. Pd-Si что фаза Pd2Si претерпевает упорядочение при температуре 1097 °С;фаза Pd4Si имеет полимерное превращение при температуре 772 °С. В системе протекают четыре эвтектические реакции: Ж - (Pd) + Pd5Si при 821 "С и 15,5 % (ат.) Si; Ж - Pd5Si + Pd4Su при 816 °С и при -17 % (ат.) Si; Ж - Pd3Si + Pd2Si при 1050 °С и -28 % (ат.) Si; Ж - PdSi + (Si)" при 892 °С и 52 % (ат.) Si
Pd-Si 823 Кроме того, в системе установлено два нонвариантных эвтектоидных равновесия: Pd5Si - (Pd) + Pd4 Si при 727 °C; PdSi " Pd2Si + (Si) при 824 °C [1-2]. По данным работы [3] соединения Pd5Si, Pd4Si (Pd9Si2) и Pd3Si образуются по перитектическим реакциям при температурах -810, 823 и 1045 "С соответственно. Авторы обзора [4] считают, что соединение PdSi образуется конгруэнтно при температуре 972 "С. Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 329. В работе [5] диаграмма состояния Pd—Si построена по расчетным данным. По результатам расчета ближайшая к Pd эвтектика содержит 16%(aT.)Si. В литературе [2, 6] указывается на образование метастабильных соединений в системе Pd-Si при высоких скоростях охлаждения из расплава. При кристаллизации из расплава со скоростью охлаждения 102-104 °С/с в интервале концентрации от 0 до 30 % (ат.) Si кроме стабильных фаз Pd5Si и Pd4Si образуются две метастабильные фазы Pd5 25Si и Pd4 5Si, а при скорости охлаждения <102 °С/с образуется фаза Pd525Si[2]. ' Таблица 329 Кристаллическая структура соединений системы Pd-Si |4| Соединение Pd5Si* Pd9Si2 Pd3Si Pd2Si Pd2sr PdSi Прототип Pd5P - Fe3C Fe2P - MnP *JJ = 100,7° Гексагональная сингония Символ Пирсона, пр.гр. m/>24, «I oP44, Pnma oP\6, Pnma hP9, P62m - oPH, Pnma Параметры решетки, нм a 0,8465 0,9414 0,5735 0,6496 1,3055 0,5599 b 0,7485 0,74188 0,7555 — - 0,3381 с 0,5555 0,90548 0,5260 0,3433 2,7490 0,6133.
824 PdSl, Pd-Sm Литература l.LangerH., Wachtel E.//Z. Metallkunde. 1981. Bd. 72. N U.S. 769—775. 2. Lang» H., Wachtel E. // Z. Metallkunde. 1983. Bd. 74. N 8. S. 535-544. 3. Wysocki J., Duwez P.E. // Metal. Trans. A 1981. V. 12. N 8. P. 1455-1460. 4. Roschel E., Raub ChJ. // Z. Metallkunde. 1971. Bd. 62. N 11. S. 840-842. 5. Baxi H.C., Massalski T.B. // J. Phase Equilibria. 1991. V. 3. N 3. P. 349-356. 6. Saunders N. // Calphad. 1985. V. 9. N 4. P. 297-309. В.П. Полякова Pd-Sm. ПАЛЛАДИЙ-САМАРИЙ Диаграмма состояния Pd-Sm (рис. 421) построена по данным дифференциального термического, металлографического и рентгеновско- рентгеновского анализов [1] и имеет сложный характер. В системе установлено существование семи промежуточных фаз, из которых SmPd3, Sm4Pd5 и SmPd плавятся конгруэнтно при температурах -1620, 1260 и 1270 "С соответственно. Соединения SmPd5, SmPd2, Sm3Pd2 и Sm5Pd2 образуются по перитектическим реакциям: t'C Pd,e/e(no rtacce) 30 W 50 60 10 80 90 100 600 Q Ю Sm Рис. 421. Pd-Sm Z0 JO W 50 60 70 80 90 100 Pd,%(am) Pd
Pd-Sm 825 и Жн Жн Жн у SmPd3 • у SmPd3 * у SmPd - н Sm3Pd2 ¦ SmPd5 ¦ SmPd, Sm3Pd2 - Sm5Pd2 при при при при 1120 1160 795° 730° °с ° с С; С. Область гомогенности соединения SmPd3 достигает - 4 % (ат.) при 1120 °С и несколько снижается с уменьшением температуры; область гомогенности фазы SmPd составляет 1-1,5 % (ат.). При понижении температуры до 982-960 ° С соединение SmPd претерпевает полиморфное превращение. По данным работ [2-3] соединение Sm5Pd2 более достоверно соответствует формуле Sm7Pd3. Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 330. В работе [1] показано, что в системе Pd-Sm существуют четыре эвтектических равновесия: Ж - (Pd) + SmPd5 при 1078 °t и -86,5 % (ат.) Pd; Ж - SmPd2 + Sm4Pd5 при 1080 "С и 62 % (ат.) Pd; Ж - Sm4Pd5 + SmPd при 1225 °С и -53,3 % (ат.) Pd; Ж SPd (S) 692 ° (т) - SmPd2 + Sm4Pd5 при 1080 "С и 62 % (ат.) Pd; - Sm4Pd5 + SmPd при 1225 °С и -53,3 % (ат.) Pd; « Sm5Pd2 + (aSm) при 692 °С и -20 % (ат.) Pd. бо [12] бола ратооь Sm В работах [1-2] отмечается большая растворимость Sm в (Pd): область твердого раствора на основе (Pd) при температуре эвтектики 1078 °С достигает 10,3 [1] или 11,3 % (ат.) Sm [2]. Растворимость Pd в (aSm) и (PSm) >1 % (ат.). При добавлении Sm к Pd повышается температура полиморфного превращения aSm в pSm. Это превращение протекает по перитектической реакции при -955 °С [1]. В работах [4,9] изучены магнитная восприимчивость и намагничен- намагниченность соединений Sm3Pd4, Sm3Pd2, Sm5Pd2. Таблица 330. Кристаллическая структура соединений системы Pd-Sm Соединение SmPd5 SmPd3 SmPd2' (Sm,0Pd2l) Прототип SmPt5 A11C113 Символ Пирсона, пр.гр. сР4, Pnilm mC 124, С2/с Параметры решетки, нм а 0,5253 0,4110 0,410 2,4853 Ь 0,9015 0,5765 с 0,2568 1,6508 Источник [6] [1] [7] [81
826 Pd-Sm, Pd-Sn Соединение Sm4Pd5 (Sm3Pd4) SmPd(HT) Sm3Pd2 Sm7Pd3 * P = 90,88 Прототип Pu3Pd4 CrB U3Si2 Th7Fe3 Символ Пирсона, пр.гр. АЛИ, R3 оС8, Стст 1Р\0, PAImbm hP20, Р6ътс Параметры решетки, нм а 1,340 0,377 _ 1,0014 Ь _ 1,065 _ _ с 0,574 0,456 _ 0,6301 Источник [9] [1] [1] [4] Литература 1 Loebich О., Raub Е. III. Less-Common Met. 1973. V. 30. N 1. P. 47-62 2. Савицкий Е.М., Полякова В.П., Рошан Н.Р. // Редкоземельные металлы, сплавы и соединения: Сб. статей. М.: Наука. 1973 С. 71-81. 3. OlceseG.L.,//J. Less-Common Met. 1973. V. 33. N 1 P. 71-81. 4. Morcau J.-M., PartheE.//J. Less-Common Met. 1973. V. 32. N 1. P. 91-96. 5 Parthe E., Moreau J.-M.//J Less-Common Met. 1977. V. 53. N IP. 1-24. 6 Zhang K., Chen L. // Acta Met. Sinica. 1968. V. 24 NIP. B65-B67. 7. SteebS., Gebhardt E., Reule H.//Monatsh. Chem 1972. Bd. 103. N 3. S. 716-735. 8. Fornasini M.L., Mugnoli A., Palenzona A. // Acta Crystallogr. B. 1979. V. 35. N 9 P 1950-1953. 9 Palenzona A., landelli A. Hi. Less-Common Met. 1974. V. 34. N 1. P. 121-125. 10 Yakinthos J.K., Gamari-seale H., La Forest J. // Physica Status Solidi(a). 1977. V. 40. N 2. P. K105-K108. В.П. Полякова Pd-Sn. ПАЛЛАДИЙ-ОЛОВО Диаграмма состояния Pd-Sn (рис. 422) приведена по данным аналитического обзора [Э]. Она построена на основании результатов термического, микроструктурного и рентгеноструктурного анализов. В системе установлено образование восьми промежуточных фаз, из которых соединения Pd3Sn и pPd3Sn2 образуются из расплава конгруэн- конгруэнтно при температурах 1326 и 1287 "С соответственно. Соединения aPdjSn,, PdSn, PdSn2, PdSn3, PdSn4 образуются по перитектическим реакциям:
Pd-Sn 827 Snr°/o (помассв) О 10 W 30 W SO 60 70 BO 90 WO \0fV3Srii+M( / MS' 600*^ Чш К tf lilt 8lOa — 36 3d 40 «2 Sn,%(am.) 231,9661" О № 20 JO 40 SO 60 Pd SnfMam.) Ряс. 422. Pd-Sn 70 вО 90 tOO Sn Ж 32 Ж + aPd3Sn2 aPd3Sn 3 Ж + PdSn Ж + PdSn2 Ж + PdSn, 3 2 PdSn PdSn2 PdSn3 PdSn. 3Sn2 при 900 °C; при 810 °C; при 600 °C; при 345 °C; при 295 °C. Фаза Pd2Sn образуется в твердом состоянии по перитектоидной реакции Pd3Sn + pPd3Sn2» Pd2Sn при температуре 820 °С. Кристалличес- Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 331. В системе наблюдаются три эвтектических равновесия: Ж « (Pd) + Pd3Sn при 1280 "С и 21,1 % (ат.) Sn; Ж * Pd3Sn + pPd3Sn2 при 1215 °С и 30,2 % (ат.) Sn; Ж - PdSn4 + (Sn) при 230 °С и 0,22 % (ат.) Pd. Максимальная растворимость Sn в (Pd) составляет -17 % (ат.) или 19 % (по массе) при температуре эвтектики 1280 "С J3].
828 Pd-Sn В работе [1] методами дифференциального термического, микрострук- микроструктурного (с применением поляризованного света) и рентгеновского анализов уточнена часть диаграммы состояния Pd-Sn в интервале концентраций 36-43 % (ат.) Sn, т.е. в области предполагаемого соединения Pd2oSn]3 (вставка на рис. 280). В качестве исходных компонентов были использованы Pd и Sn чистотой 99,9 % (по массе). Установлен более сложный характер фазовых равновесий в этой части системы. Соединение Pd2oSnj3 упорядочивается при температуре 600±50 °С и концентрации 39,8 % (ат.) Sn. Таблица 33 1. Кристаллическая структура соединений системы Pd-Sn Соединение PdjSn Pd2Sn Pd20Snl3 PdSn PdSnj" PdSn2 PdSn2'" PdSn4 Прототип Си Ni2Si (Co2Si) Ni|2Ga3Ge6 MnP PdSn2 CuAl2 PdSn4 Символ Пирсона, пр.гр. cF4, Fmim oP\l, Pnma hP66, oPb, Pnma <,C24, Aba! tin, Hlmcm «C20, Aba! Параметры решетки, нм a 0,397 0,812 0,87985 0,647 0,387 0,393 0,6491 0,6546 0,6490 0,640 Сверхструктура pPd3Sn2. Моноклинно искаженная структура типа МпР, состояния. После медленного охлаждения. Ь 0,565 0,650 0,613 0,618 0,6491 0,643 с 0,431 1,69837 1,720 0,632 0,638 1,2179 2,457 2,4378 1,144 Источник [Э] Р,Х] [Э] [1] Р] [X] [Х,Э] [X] [X] Р] [X] J = 88,5° после закалки из жидкого
Pd-iSn, PdSr, Pd-Ta 829 Литература 1. Saran N., Alasafi K., Schubert K. IIZ. Metallkunde. 1981. Bd. 72. N 7. S. 517-520. В.П. Полякова Pd-Sr. ПАЛЛАДИЙ-СТРОНЦИЙ Диаграмма состояния Pd-Sr не построена. Рентгеновские и металлог- металлографические исследования, проведенные в работах [1-3], позволили установить существование в системе трех соединений SrPd5, SrPd2 и SrPd, из которых SrPd5, вероятно, плавится конгруэнтно. Предполагается, что между (Pd) и SrPd5, так же как между SrPd5 и SrPd2, образуются эвтектики [1]. Кристаллическая структура промежуточных фаз в системе Pd-Sr приведена в табл. 332. Таблица 33 2. Кристаллическая структура соединений системы Pd-Sr Соединение SrPd5 SrPd2 SrPd Прототип CaCu5 MgCu2 CrB Символ Пирсона, np.rp. hP6, РЫттт cF24, Fdlm ось, Cmcm Параметры решетки, нм а 0,5411 0,7800 0,7826 - с 0,4416 - - Источник [1] [U т [3] Литература 1 Heumann Т., Kniepmeyr М. IIZ. Anorg. All. Chem. 1957. Bd. 290. S. 191-204. 2. Wood E.A., Compton V.B. // Acta Crystallogr. 1958. V. IIP. 429-433. 3. Bruzzone G., Merlo F. // 3. Less-Common Met. 1982. V. 85. N 2. P. 285-306. В.П. Полякова Pd-Ta. ПАЛЛАДИЙ-ТАНТАЛ Диаграмма состояния Pd-Ta требует детального дополнительного исследования. Существует два варианта диаграммы состояния Pd-Ta (рис. 423, а [1], 6 [3]), построенных на основании данных термического анализа (измерения температуры солидуса с помощью оптического
830 Pd-Ta Та, "Л (по массе) О 10 20 30 10 50 60 70 80 90 100 2800 2400 2000 1600 1555' 1200 800 I. $ '*~'^L -mot is' 4--к / I -1670' 1670" I V' —| \.*JL 302v (та) О 10 20 J0 40 50 60 70 80 90 100 Pd Га, % (am) Та а) Га,°/о (по массе) О 10 20 J0 10 50 60 70 80 90 100 1200 800 О 10 20 JO "Ю SO 60 70 80 90 100 Рй Та, Vofam.) Та Рис. 423. Pd-Ta
Pd-Ta !Ш пирометра), микро- и рентгеноструктурного анализов, измерения свойств сплавов. Они отличаются друг от друга характером образования промежуточных фаз. В системе установлено существование широких областей твердых растворов на основе (Pd) и (Та) и четырех промежуточных фаз: Pd3Ta, Pd2Ta, PdTa и фаза о [1-3]. Максимальная растворимость (Pd) в (Та) при температуре перитекти- перитектики составляет -20 % (ат.) [3] и 24,6 % (ат.) [1]. В обеих работах отмечается температурная зависимость растворимости Pd в (Та); при 1000 °С она составляет -8-10 % (ат.). Твердый раствор на основе Pd образуется по перитектической реакции (Pd) = Ж + Pd3Ta при температуре 1860 °С [1] или 1730 °С [3]. Мак- Максимальная растворимость Та в Pd при температуре перитектики составляет 22 [3] или 18 % (ат.) [1]. По данным обеих работ [1, 3] фаза о образуется по перитектической реакции Ж + (Та) - а при температуре 2350 °С [1] или 2550 "С [3]. По данным работы [1] фаза о существует в ограниченном интервале температур и при 1575 °С распадается по эвтектоидной реакции о » = (Та) + PdTa. По данным работы [3] фаза о существует во всем интервале температур от температуры плавления до 1000 "С и имеет заметную область гомогенности. Большие противоречия имеют место при определении характера образования и областей существования трех других промежуточных фаз. По данным работы [1] соединение PdTa плавится конгруэнтно при -2000 °С, соединение Pd3Ta образуется по перитектической реакции при 1920 "С, а соединение Pd2Ta - по перитектоидной реакции при температуре >1670 °С. Согласно данным работы [3] соединение PdTa образуется по перитектической реакции при 1720 °С, а два других Pd3Ta и Pd2Ta плавятся конгруэнтно при температуре 1770 и 1800 °С соотве- соответственно. В работе [3] предположили, что соединение PdTa существует в двух модификациях. Высокотемпературная модификация pPdTa при температуре 1550 °С эвтектоидно распадается на о + Pd2Ta, низкотемпе- низкотемпературная модификация aPdTa образуется в твердом состоянии по перитектоидной реакции при температуре 1410 °С. Кристаллическая структура промежуточных фаз в системе Pd-Ta приведена в табл. 333. Между фазой а и соединением PdTa наблюдается эвтектическая реакция Ж » о + PdTa при температуре 1720 °С и концентрации -56,6 % (ат.) Та [1] или при 1700 °С и 52 % (ат.) Та [3]. В работах [4,7] показано, что при исследовании диффузионных слоев методом микрорентгеноспектрального анализа в системе Pd-Ta в интервале температур 700-1030 "С кроме известных ранее фаз обнаруже- обнаружены соединения PdiSTa4, Pd6Ta, Pd12Ta, Pd17Ta, что, вероятно, связано
832 Pd-Ta с неравновесным состоянием системы. Физико-механические свойства сплавов приведены в работах [2, 3]. Таблица 33 3. Кристаллическая структура соединения системы Pd-Ta Соединение Pd3Ta Pd2Ta Pd,Ta aPdTa pPdTa* 0 (PdTa3) Прототип TiAl3 MoPt2 NbPt2 yTiCu — pu Символ Пирсона, пр.гр. //8, lAlmmm «Л 6, Immm * о f/>4, PMnmm Fmlni lP30, Pb-jnnm Получено после быстрой закалки, Параметры решетки, нм a 0,3880 0,388 0,290 0,2896 0,3279 0,4006 0,966 0,9978 Ь - 0,844 0,8397 - — - кубическая сингония. с 0,7978 0,796 0,377 0,3790 0,6036 - 0,503 0.5208 Источник [2] [1] [5] [6] [2] [1] [2] Литература !. Савицкий Е.М., Полякова В.П., Тылкина М.А.//Журнал неорганической химии 1964. Т. 9. N7. С. 1645-1649. 2. Darby J.B., Downey I.W., Norton L.J. //Trans. AIME. 1963. V. 227. P. 1028-1029 3. Waterstrat R.M., Gissen R.C., Kosh R., Manuzewski R.C. Metal. Trans A. 1978. V. 9 N 5 P. 343-348. 4. Савицкий Е.М., Полякова В.П., Тылкина М.А. Сплавы палладия. М.. Наука. 1967 214с. 5. Maldonado A., Schubert К. //Z. Metallkunde. 1964. В. 55. N 10. S. 619-626. 6. Gissen R.C, Grant N.J.//Acta Crystallogr. 1964. V. 17. P. 615-616. 7. Brunsch A., Steeb S. // Z. Naturforsh. 1971. N 2 S. 274-279 В.П. Полякова Pd-Tb. ПАЛЛАДИЙ-ТЕРБИЙ Диаграмма состояния Pd-Tb приведена на рис. 424 по данным аналитического обзора [1], в котором были использованы результаты работ [2, 3]. В работах [4-9] приведены данные по исследованию структуры и термодинамических параметров отдельных соединений в системе Pd-Tb. Диаграмма состояния Pd-Tb характеризуется широкой областью твердых растворов на основе Pd и образованием семи промежуточных
Pd-Tb 833 Pd, °/o (no массе) 10 ZO 30 40 SO 60 70 ВО 90100 то 1356° too О 10 20 30 fO 50 60 70 ВО 90 100 Tb Pd°/o(am.) Pd Рис. 424. Pd-Tb фаз, Соединения Tb5Pd2,TbPd,Tb3Pd4,TbPd3 образуются непосредствен- непосредственно из расплава конгруэнтно при температурах 860, 1420, 1370, 1670 °С соответственно. Фазы Tb3Pd7, Tb7Pd3,Tb10Pd7| образуются из расплава по перитектическим реакциям при температурах 915, 1200, 1280 °С соответственно. В твердом состоянии по перитектоидной реакции образуется, вероятно, соединение TbPd7, аналогичное соединениям этой стехиометрии в системах Pd с другими РЗМ. Соединения TbPd и Tb7Pd3 существуют в двух модификациях. Полиморфный переходе соединении TbPd протекает в интервале температур 880-850 "С. Температура полиморфного перехода соединения Tb2Pd3 равна 1120 °С, область гомогенности этого соединения требует уточнения. В системе Pd-Tb наблюдаются пять эвтектических взаимодействий: Ж - (оТЪ) + Tb5Pd2 при 820 "С и 24 % (ат.) Pd; Ж » Tb5Pd2 + Tb3Pd2 при 850 °С и 31 % (ат.) Pd; * BTbPd"+ Tb,Pd. при -1350 "С и 55 % (ат.) F 1 ЮГ ОГ1 ._ /Г Л П/ / \ Т\ ¦ ж Ж % (ат.) Pd; pTbPd+ Tb3Pd4 при -1350 °С и 55 % (ат.) Pd; Tb2Pd3 + Tb10Pd21 при 1185 °С и 64 % (ат.) Pd; Ж » TbPd3 + (Pd) при 1170 °С и 85,5 % (ат.) Pd.
834 Pd-Tb Кристаллическая структура промежуточных фаз системы Tb-Pd приведена в табл. 334. Таблица 334. Кристаллическая структура соединений системы Pd-Tb Соединение Tb5Pd2 Tb5Pd2 pTbPd aTbPd Tb3Pd4 TbPd3 Прототип Ho5Pd2 Dy5Pd2 FeB CrB Pu3Pd4 AuCu3 Символ Пирсона, пр.гр. с Л 44, Fdim //49, /4,/а oPZ, Рпта. oCS, Стоп ЛЯ 14, ЛЗ сЯ4, РтЗт Параметры решетки, нм а 1,3607 0,960 0,7192 0,3722 1,3178 0,4074 0,4069 0,407 Ь - - 0,4344 1,0523 - - с - 1,358 0,5599 0,4554 0,5708 - Источник [5] [6, V-C] Ц\ [V-C] [8] [7] [8] № Литература 1. Okamoto H.111. Phase Equilibria. 1991. V. 12. N 2. P. 252-253. 2. BorzoneG., Cacciamani G.//Calphad. 1990. V. 14. N 2. P. 139-149. 3. Loebich O., Ranb E. // J. Less-Common Met. 1973. V. 30. N 1. P. 47-62. 4. Зайцев А.И., Пронин А.В., Призельков Ю.А., Несмеянов А.Н. // Теплофизика высоких температур. 1986. V. 24. N 2. С. 271-275. 5. Fornasini M.L., Palenzona A. // J Less-Common Met. 1974. V 38 N1 P. 77-82. 6. Steeb S., Gebhardt E., Reule H. // Monatsh. Chem 1972 Bd 103. N 3. S. 716-735 7. Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа. 1982. 255 с. 8. Благородные металлы: Справочник/ Подред. Савицкого Е.М. М.: Металлургия, 1984. 592 с 9 Harris J.R., Raynor G.V.// J. Less-Common Metals. 1965. V. 9. P. 263-265. В.П Полякова
Pd-Tc, Pd-Te 835 Pd-Tc. ПАЛЛАДИЙ-ТЕХНЕЦИЙ Диаграмма состояния Pd-Tc не построена. По данным справочника [Ш] сплавы данной системы в интервале концентраций 25-86 % (ат.) Тс изучены методом рентгенофазового анализа. Установлено, что в системе существуют только ограниченные твердые растворы на основе исходных компонентов, взаимная растворимость которых приведена ниже [Ш]: Температура, °С 1500 1050 Растворимость, % (ат.): PdB(Tc) -28 >25 TcB(Pd) -50 47 М. В. Раевская Pd-Te. ПАЛЛАДИЙ-ТЕЛЛУР Диаграмма состояния Pd-Te (рис. 425) построена на основании результатов дифференциального термического, микрорентгеноспектраль- ного и рентгеноструктурного анализов, а также оптической пирометрии [1,2]. Диаграмма Pd-Te характеризуется сложным строением. В системе установлено образование девяти промежуточных фаз и широкой области твердых растворов на основе Pd. Наблюдается ретроградный солидус у твердых растворов (Pd): максимальная растворимость Те в (Pd) обнаружена при температуре -1050 "С и составляет 12,5 % (ат.). В интервале температур 459-780 °С растворимость Те в (Pd) не превышает 11 % (ат.) [1]. Те увеличивает параметры решетки Pd с 0,38903 до 0,396 нм при содержании в сплаве 12 % (ат.) Те [1]. Промежуточные фазы б" B5,8-29,4 % (ат.) Те), PdTe E0-56 % (ат.) Те), PdTe2 F5-66,5 % (ат.) Те) образуются из расплава конгруэнтно при температурах 905±5, 746 и 752 "С соответственно [1-2]. Соединения у' B4,2 % (ат.) Те), Pd,,Te4 (б') B9,5-31 % (ат.) Те), Pd3Te2 (е) 40 % (ат.) Те) образуются по перитектическим реакциям: Ж + б" « у' при 785 "С; Ж + б" - Pd9Te4 (б') при 610 "С; Ж + PdTe - Pd3Te2 (е) при 507 "С. Фазы Pd4Te (P) A8,2 % (ат.) Те), Pd20Te7 (у) B5,2-26,5 % (ат.) Те), Pd25Te (б) B7,5-30,0 % (ат.) Те) образуются по перитектоидным реакциям:
836 Pd-Te поо 1300 поо то то 900 воо 700 600 500 400 о to \ \\ \ 20 1 \\ - (Pd) J 0 / 1 Те,'/а (по массе) W 50 60 1_ [' 1 «1. ! lxbflrJ Г г IE 7Т 1 1 (Иг1 щ mV i » s I 7*6° п 1 /К /1/ Гтм" 507* 1 / III 1 j 7Я 80 т i \ 100 \ \ (Те)—*¦ 0 10 10 30 fO 50 60 10 80 90 Ю0 Pd Te,y»(am.) Те Рис. 425. Pd-Te (Pd) + Y' - Pd4Te (p) при 770 °C; Y' + 6" - Pd20Te7 (Y) при 754 °C; Pd20Te7 (Y) + Pd9Te4 (p) = Pd2 5Te (б) при 500 "С [1]. Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл 335.
Pd-Te 837 Таблица 335 Кристаллическая структура соединений системы Pd-Te Соедине- Соединение Pd4Te Pd3Te2 PdTe PdTe2 Прототип - - PdMSb7 Rh3Te2 NiAs Cdl2 Символ Пирсона, пргр cF. Fm3m mP, P2,/c АЛ27, КЗ Amam hP4, РЬъ1ттс hP3 />3ml *J} = 91,97°. Ромбоэдрическая сингония Параметры решетки, нм a 1,269 1,2674 0,7458 1,1797 0,7900 0,905 0,4135 0,41521 0,4036 0,40365 Ь - 1,3938 - 1,2687 1,354 - - с - 0,8839 1,1172 0,3858 0,755 0,5674 0,56719 0,5128 0,51262 Источник [31 PI HI [5] [61 [31 [X] [Э] [X] [Э] В системе Pd-Te установлены четыре эвтектических и три эвтектоид- ных реакции [1-2]: Ж - Pd9Te4 + Pd3Te2 (e) d PdT Ж - (Pd) + у' Pd9Te4 + Ж - PdTe + PdTe^ б" - Pd20Te7 (у) + Pd9Te4 (б') Pd9Te4V) - Pd2 5Те (б) + при 780 ° С и 22,5 % (ат.) Те; при 503 °С и 37 % (ат.) Те; при 730 "С и 59,5 % (ат.) Те; при 446 "С, при 563 "С; при 727 "С; (е) при 474 °С. Литература 1 Chattopadhyay G., Bhatt Y.J., Khera S.K. // J Less-Common Met V 123 Complete P 251-266 2 IpscrH., Schuster W.//J Less-Common Met 1986 V 125 Complete P 183-185 3 Харькин B.C., Имамов P.M., Семилетов С.А. // Изв АН СССР Неорганические материалы 1968 T IV N 10 С 1801-1802
838 Pd-Te, Pd-Th 4. MatkoviC P., Schubert K. Hi. Less-Common Met. 1978. V. 58. N 2. P39-P46. 5. Wopersuow W., Schubert K. // J. Less-Common Met. 1977. V. 51. N I. P. 35-44. 6. Matkovic P., Schubert K. // J. Less-Common Met. 1977. V. 52. N 2. P. 217-220. В.П. Полякова Pd-Th. ПАЛЛАДИЙ-ТОРИЙ Диаграмма состояния Pd-Th (рис. 426) построена на основании данных дифференциального термического, микроструктурного и рентгеновского анализов, измерения свойств по совокупности работ [1-4]. В качестве исходных материалов использованы электролитический го 40 тн,У.(по массе) 60 вО 90 too Рис. 426. Pd-Th О to 20 30 ЬО Th, SO V, SO 70 (am.) во SO WO Th
Pd-Th 839 Th и Pd чистотой 99,96 % (по массе) [1], Pd чистотой 99,8 % (по массе), и Th чистотой 99,6 % (по массе) [2-4]. Диаграмма состояния Pd-Th имеет сложный характер. В системе установлено семь промежуточных фаз, из которых ThPd3, ThPd, Th2Pd образуются непосредственно из расплава конгруэнтно при температурах >1500, 1412 и 1162±12 °С соответственно [1]. Соединения Th3Pd13 F), ThPd4 (s) [3], Th3Pd5 и Th3Pd4 [1] образуются по перитектическим реакциям при температурах 1215, 1340,1387 и 1325±12 °С соответствен- соответственно. Область гомогенности фазы б 17,9-18,7 % (ат.) Th, ThPd4 -22,5-25 % (ат.) [4]. Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 336. Таблица 336 Кристаллическая структура соединений системы Pd-Th Соедине- Соединение Th3Pdl3F)* ThPd4(e) ThPd3 Th3Pd5 Th3Pd4 ThPd Th2Pd Прототип - AuCu3 TiNi3 - Pu3Pd4 FeB Al2Cu Символ Пирсона, пр.гр. - Pmlm ИР\6, hP&, Pb^mmc - oPS, Pnma tl\2, Wmcm * Тетрагональная сннгония. Параметры решетки, им a 0,4094- -0,4130 0,4102- -0,4113 0,5858- 0,7149 - 0,7249 0,733 0,7308 b - - - - - 0,4571 - с 0,4031- -0,4034 - 0,9814- 0,3899 - 0,5856 0,593 0,5960 Источник [3-4] [3-4] [I] [I] [M] [5] И [1] В системе наблюдаются три эвтектические реакции [1]: Ж - Th3Pd5 + Th3Pd4 при 1212 °С и 38 % (ат.) Th; Ж - ThPd + Th2Pd при 1137± 12 °С и -64 % (ат.) Th; Ж - Th,Pd + (Th) при 1112± 12 °С и -77 % (ат.) Th.
840 Pd-Th, Pd-Ti Твердый раствор на основе Pd образуется непосредственно из расплава и по перитектической реакции при температуре 1145 °С. Перитектическая точка твердого раствора, полученная экстраполяцией, соответствует 15,3 % (ат.) Th. Кривая плавкости твердого раствора на основе Pd проходит через минимум при температуре 1125± 12 °С и -12 % (ат.) Th [3]. Растворимость Th в (Pd) при температуре 950 °С составляет -14,5 %, при 650 "С -14,2 % (ат.) [3]. Растворимость Pd в (Th) менее 1 % (ат.) [1]. Литература 1. Thomson J.R., // J. Less-Common Met. 1964. V. 6. N 1. P. 94-99. 2. Терехов Г.И., Тагирова Р.Х., Иванов О.С. // Сплавы для атомной энергетики: Сб. статей. М.: Наука, 1979. С. 109-129. 3. Терехов Г.И., Александрова Л.Н., Тагирова Р.Х. // Изв. АН СССР. Металлы. 1984. N6. С. 189-193. 4. Терехов Г.И., Александрова Л .Н. // Стабильные н метастабнлъные фазовые равновесия в металлических системах: Сб. статей. М.. Наука, 1985. С. 146-150. 5 Thomson J.R. // Acta Crystallogr. 1964. V. 17 N 1 P. 64-65. В.П. Полякова, Г. И. Терехов Pd-Ti. ПАЛЛАДИЙ-ТИТАН Диаграмма состояния Pd-Ti (рис. 427) построена на основании результатов дифференциального термического анализа, измерения температуры солидуса сплавов с помощью оптического пирометра по методу Пирани-Альтертурна, металлографического и рентгеновского анализов [1-3]. В качестве исходных материалов для изготовления сплавов использовали иодидный Ti и Pd чистотой 99,9 % (по массе) [1-2]. По данным исследований [1, 2] в системе Pd-Ti существует шесть промежуточных фаз: TiPd3, TiPd2, Ti2Pd3, TiPd, Ti2Pd и Ti4Pd. Анализ литературных данных по исследованию системы Pd-Ti, проведенный в работе [3], указывает на возможное существование в данной системе еще двух соединений: Ti3Pd5 [62,5 % (ат.) Pd] и у [75-84 % (ат.) Pd]. Соединения TiPd3 и TiPd образуются из расплава конгруэнтно при температурах 1530 и 1400 соответственно. Фазы Ti2Pd3 и TiPd2 кристаллизуются по перитектическим реакциям при температурах 1330 и 1400 "С. Соединение Ti2Pd образуется в твердом состоянии конгруэнтно при температуре 960 °С, а соединение Ti4Pd по перитектоидной реакции (ocTi) + Ti2Pd = = Ti4Pd при -585 °С. Характер и температуры образования, область
Pd-Ti 841 Рй, *Л (по массе) о ю го so *o so бо 70 во 90 too Ш О 10 20 30 ЬО 50 60 ТО 80 SO ЮО Ti Pd, % (am.) Pd Рис. 427. Pd-Ti существования соединений у и Ti3Pd5 требуют уточнения. Фаза TiPd существует в двух модификациях, полиморфный переход в этом соединении протекает по мартенситному типу. В работе [3] предполагает- предполагается существование двух модификаций соединения TiPd2. В системе наблюдаются эвтектическое и два эвтектоидных равновесия: В системе наблюдаются эвтектическое и два Ж - pTiPd + Ti2Pd3 при -1280 "С [1, 2]; (PTi) - (aTi) + Ti2Pd при 600 °С [2] или 595 °С (pTi) - Ti2Pd + pTiPd при 820 "С [1, 2]. К стор а с [3]; Кривые плавкости твердых растворов на основе Pd и Ti проходят через минимум. Отмечается образование широкой области твердых растворов на основе pTi (до 45 % (ат.); растворимость Pd в (aTi) менее 1 % (ат.). Растворимость Ti в (Pd) достигает 22 % (ат.). Кристаллическая структура промежуточных фаз системы Pd-Ti приведена в табл. 337.
842 Pd-Ti. Pd-Tl Таблица 337. Кристаллическая структура соединений системы Pd-Ti Соедине- Соединение Y TiPd3 TiPd2 TiPd2' Ti3Pd5 pTiPd aTiPd Ti2Pd Ti2Pd Ti4Pd Прото- Прототип AuCuj TiNi3 MoSi2 - Ti3Pd5 -Au2V AuCd MoSi2 Zr2Cu Cr3Si Символ Пирсона, пргр. cP4, Prnlm ИР16, Pb^lmmc 116, I4/mmm - IPS, PAImmm oC12, Cmcm oP4, Pmma lib, 14/mmm - cPS, РтЪп Параметры решетки, нм а 0,3985 0,3885 0,5489 0,54895 0,324 0,341 0,3263 0,461 0,456 0,3090 0,3095 3,095 0,5005 b - _ - 0,307 - 1,433 0,28! - - - с — 0,8964 0,89739 0,848 0,856 1,143.6 0,464 0,489 1,0054 1,005 1,005 - * Ромбическая структура, искаженная MoSi2 Источник [3] [3] [3] [3] [3, V-C] [3] М 13] 12] [3] Литература 1. Еременко В.Н., Штепа Т.Д. // Порошковая металлургия. 1972. N 3. С. 75-81. 2 Штепа Т.Д. // Физика и химия конденсированных фаз, сверхпроводниковых материалов и их границ раздела- Сб. статей. Киев: Наукова Думка, 1975. С. 175-191. 3. Murray J.L. // Bull. Alloy Phase Diagrams 1982. V. 3. N 3. P. 321-329. В.П. Полякова Pd-Tl. ПАЛЛАДИЙ-ТАЛЛИЙ Диаграмма состояния Pd-Tl (рис. 428) построена на основании данных дифференциального термического, микро- и рентгенострук- турного анализов [1]. В системе установлено образование четырех промежуточных фаз, образующихся по перитектическим реакциям:
Pd-Tl 843 Tl, % (no массе) О 10 20 JO 40 SO 60 70 80 SO 100 1600 1200 800 400 I J55t Ь-1 1 H— N 1077 1 и к f 1 Л7ва И 1 4 Г1 г; — tTL( \$0 С J j' S35' 301? О 10 20 JO *0 50 60 70 80 90 100 Pd Т1,а/.(ат.) п Рис. 428. Pd-Tl Ж + (Pd)-PdзTl при 1198 "С; Ж + PdjTl « Pd2Tl при 1079 °С; Ж + Pd2Tl - Pd13Tl9 при -900 "С; "" "' ~ при 538 *С. Соединения Pd3Tl и Pd2Tl существуют в двух модификациях. Температура полиморфного перехода в соединении Pd3Tl составляет 1022 "С. Полиморфный переход в соединении Pd2Tl происходит в интервале температур 630-610 °С по мере увеличения содержания Т1 в сплаве. Растворимость компонентов друг в друге не определена. Эвтектичес- Эвтектическая реакция Ж - (РТ1) + PdTl2 протекает при 293, °С; эвтектическая точка сдвинута в сторону Т1. Кристаллическая структура промежуточных фаз системы Pd-TI приведена в табл. 338 по данным работы [1].
844 Pd-Tl. Pd-Tm Таблица 338. Кристаллическая структура соединений системы Pd-Tl 11] Соединение Pd3Tl(BT) Pd3Tl(HT) Pd2Tl(BT) Pd2Tl(HT) Pdl3Tl9 PdTl2 Прототип TiAl3 ZrAl3 Ni2ln Ni2Si Pdl3Tl9 CuAl2 Символ Пирсона, пр.гр. (/8, /4/fflmn (/16, lAlmmm hP6, Pdjmmc hP6, РЬ3/т ИР22, Piml till. I4/mcm Параметры решетки, нм a 0,4146 0,4117 0,453 - 0,895 0,6707 с 0,7497 1,5274 0,566 - 0,562 0,5743 Литература l.BhanS.,GodeckeТ., Panday P.K.,Schubert K. Hi. Less-Common Met. 1968. V. 16. N 4. P. 415-425. В.П. Полякови Pd-Tm. ПАЛЛАДИЙ-ТУЛИЙ Диаграмма состояния Pd-Tm не построена. Сообщается об образова- образовании в системе Pd-Tm нескольких соединений, кристаллическая структура которых приведена в табл. 339. Таблица 339. Кристаллическая структура соединений системы Pd-Tm Соединение Pd2Tm5 PdTm(B) Pd4Tm3 PdjTm Прототип Ho5Pd2 или Dy5Pd2 CsCl Pd4Pu3 Cu3Au Символ Пирсона, пр.гр. сЛ44, Fdlm cPl, Pnilm АЛ 14, яг cP4, Pnilm Параметры решетки, нм а 1,3368 1,3297 0,3440 1,2946 0,4044 с 0,5657 Источник [1] [2] [3] [4] [2]
Pd-Tm, Pd-U 845 Литература 1. Fornasini M.L., Palenzona A. Ill Less-Common Met. 1974. V 38. N 1. P. 77-82. 2. Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа. 1982. 255 с. 3 PartheE., Moreau M.-J.//J. Less-Common Met. 1977. V. 53. N 1. P. 1-24. 4 Paienzona A., Iandeiii A. II J. Less-Common Met. 1974. V. 34. N 1. P. 121-124. EM. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К Печарскип Pd-U. ПАЛЛАДИЙ-УРАН Диаграмма состояния Pd-U (рис. 429) построена в работе [1] на основании обобщения литературных данных [2-4]. Системахарактеризу- ется образованием семи промежуточных фаз: UPd, U5Pd6, UPd3, UPd4, UPd5, U2Pd,,, U2Pd17. Соединения UPd, U5Pd6, UPd4, UPd5 образуются из расплава по перитектическим реакциям при температурах 1047+7, 1110+10, 1525, 1440+10 °С соответственно, и имеют узкие области Pd, % (по массе) 20 30 40 50 60 ТО 00 90 100 800 600 о w го jo и Рис. 429. Pd-U О 50 60 70 80 90 100 Pd, % (am.) Pd
846 Pd-U гомогенности. Фаза UPd3 кристаллизуется конгруэнтно при температуре 1640 °С. При понижении температуры из твердого раствора на основе Pd в твердом состоянии конгруэнтно образуются соединения U2Pd| | и U2Pd17 при температурах 1015*5 и 800т 5 °С. В системе наблюдаются два эвтектических равновесия: Ж « (Pd) + + UPd5 при 1300^5 °С и 83,4 % (ат.) Pd; Ж - (yU) + UPd при 988*3 °С и 37,4 % (ат.) Pd [ 1], одно эвтектоидное равновесие (Pd) « U2Pd17 + U2Pd,, при 694 т 2 "С и 86,5 % (ат.) Pd [1]. Растворимость Pd в (yU) равна 5 % (ат.) при температуре 998 °С и 1,1 % (ат.) при 760 "С. В (ocU) и (PU) растворимость Pd не превышает 0,3 % (ат.). Максимальная растворимость U в (Pd) -16 % (ат.) [1]. По данным работы [2] при температуре 1500 °С в (Pd) растворяется 21,8 % (ат.) U; при температуре 1385 °С - 18,3 % (ат.) U. По данным работы [2] соединению U2Pdl7 приписывается формула UPd8; кристаллическая структура - тетрагонально-искаженная ГЦК с параметрами решетки а - 0,3882, с = 0,4083 нм [2]. Кристаллическая структура идентифицированных промежуточных фаз приведена в табл. 340. Таблица 340. Кристаллическая структура соединений системы Pd-U ]1] Соединение UPd4 UPd3 Прототип AuCu3 TiNi3 Символ Пирсона, пр.гр. с/>4, РтЪт Л/Ч6, РЬъ1ттс Параметры решетки, нм а 0,4068- -0,4061 0,5769 с 0,9640 Литература !. Pamell D.G., Brett N.H., Haines H.R., Potter P.E. // J. Less-Common Met. 1986. V. 118. N 1. P. 141-152. 2. Терехов Г.И., Сииякова СИ., Ведерияков М.В., Иванов О.С. //Физико-химня сплавов и тугоплавких соединений с торием и ураном. Сб. статей. М.: Наука, 1968. С. 103—104. 3. Catterall J.A., Grogan J.D., Pleasance R.J. // J. Inst. Met. 1956. V. 85. P. 63-67. 4. PellsG.P.//J. Inst. Met. 1963-1964. V. 92. P. 416-418. В.П. Полякова, Г.И Терехов Pd-V. ПАЛЛАДИЙ-ВАНАДИЙ Диаграмма состояния Pd-V (рис. 430) построена на основании данных термического, микроскопического, рентгеноструктурного и дилатометри- дилатометрического анализов [1]. Система Pd-V представляет собой систему эвтектического типа; эвтектика кристаллизуется при температуре -1340 °С и концентрации 60 % (ат.) V.
Pd-V 847 v, % (по массе) 20 JO 40 SO ВО 70 BO SO /00 400 0 10 20 30 40 SO 60 70 во 90 100 pd v, V. (a/nj v Рис. 430. Pd-V Максимальная растворимость Pd в (V) при температуре эвтектики составляет 37,5 % (ат.), при 500 "С - 15 % (ат.). Растворимость V в твердом Pd при температуре 1340 °С равна 58 % (ат.), при 500 °С - 50 % (ат.) [1]. По данным работы [2] при температуре 700 °С в (Pd) растворяет- растворяется 49,1т 1,3 % (ат.) V. При понижении температуры в твердом состоянии происходит несколько превращений, в результате которых образуются промежуточные фазы Pd3V, Pd2V, PdV3. Соединения Pd3V и Pd2V образуются в результате упорядочения твердого раствора на основе Pd конгруэнтно при температурах 815 и 905 °С соответственно; при температуре 720 °С и 28 % (ат.) V между соединениями наблюдается эвтектоидная реакция [1]. Фаза PdV3 образуется в результате перитекто- идной реакции (Pd) + (V) » PdV3 при температуре 840 °С [1]. Область гомогенности при температурах <800 °С простирается от 23,8*0,8 до 29,0*0,3 %(aT.)Pd [2]. В работе [3] на основе рентгеноструктурных исследований показано существование двух модификаций соединения Pd2V и нового соединения PdV. Эти данные на рис. 430 не приведены. Кристаллическая структура промежуточных фаз системы Pd-V приведена в табл. 341.
848 Pd-V. Pd-W Таблица 341 Кристаллическая структура соединений системы Pd-V Соедине- Соединение Pd3V Pd2V* Pd2V(HT) PdV" PdV3 Прото- Прототип TiAl3 - MoPt2 PdV Cr3Si Символ Пирсона, пр.гр. г/8, lAlmmm - old, lmmm - сР4, Pmln Тетрагональная сингония * Кубическая сингония Параметры решетки, нм а 0,3847 0,3847 0,3889 0,274 0,383 0,4815 Ь _ - 0,823 - - с 0,7749 0,7753 0,3736 0,373 - , - Источник Ш [3] [1] [4] [4] [1] Литература 1. KOster W., Haehl W.D. IIZ. Metallkunde. 1958. Bd. 49. N 12. S. 647-649. 2. WaterstratR.M.// J Less-Common Met. 1981. V. 80. N 1. P. 31-36. 3. Dwight A.E., Downey I.W., Conner R.A. // Acta Crystallogr. 1961. V. 14. N 1. P. 75-76. 4. Maldonado A., Schubert K. // Z. Metallkunde. 1964. Bd. 55. N 10. S. 619-626. В.П. Полякова Pd-W. ПАЛЛАДИЙ-ВОЛЬФРАМ По данным большинства исследователей [X, Э, Ш, 1-4] диаграмма состояния Pd-W относится к перитектическому типу без промежуточных фаз (рис. 431). Температура перитектического превращения 1815т 15 °С [2] или 1850т 25 °С [4]. Растворимость W в (Pd) при температуре перитектики равна 22 % (ат.) [2] или -20 % (ат.) [3], при 1100°С - 21,5 [2] или 16 % (ат.) [3]. Растворимость Pd в (W) при 1815 °С не превышает 5 [2] или 3,6 % (ат.) [3], при 1500 °С -2,7 % (ат.) [3]. В работе [5] после отжига при температуре 700 °С в течение 1000 ч показано, что растворимость W в (Pd) больше 15, но меньше 20% (ат.). В сплавах, содержащих 20- 70 % (ат.) W, кроме смеси твердых растворов (Pd) и (W) обнаружена
Pd-W, Pd-Y 849 с t,L гооо /800 1600 1200 woo 1 10 i ж 'isjp С га jo 40 j *sL f d) i гг X ~ 1 w 1 50 i % (no массе) 60 ,70 80 T 1815 1 'ft' 90 10 1 \ 4 \ fwt— 98,5 о to Pd Рис. 431. Pd-W 20 JO 40 50 60 70 80 90 WO W, V. (am.) W неидентифицированная фаза. По аналогии со сплавами Pt-Mo и Pd—Мо сделано предположение, что эта низкотемпературная фаза имеет гексагональную или ромбическую структуру [5]. Литература 1. Raub E., Waller P. // J. Inst. Metals. Metal Abstr. 1952. V. 19. N 5. P. 368. 2. Goetz W.K., Brophy J.H. // J. Less-Common Met. 1964. V. 6. N 5. P. 345-353. 3. ТылкинаМ.А., ПоляковаВ.П., СавицкийЕ.М. //Журнал неорганической химии. 1961. Т. 6. N6. С. 1471-1474. 4. Савицкий Е.М., Полякова В.П., Горииа Н.Б., Рошаи Н.Р. Металловедение платино- платиновых металлов. М. Металлургия. 1975. 424 с. 5 Khan H., Raub Ch.J. //J. Less-Common Met. 1971. V 25. N 4. P. 441-442 КБ. Поварова, В.П. Полякова Pd-Y. ПАЛЛАДИЙ-ИТТРИЙ Диаграмма состояния Pd-Y (рис. 432) построена на основании данных дифференциального термического, микро- и рентгеноструктурного анализов [1]. В качестве исходных материалов использован Pd чистотой 99,9 % (по массе) и Y, содержащий 0,1 % (по массе) других РЗМ в сумме,
850 Pd-Y Pel, "/• (ло массе) 10 20 JO *O SO SO 70 вО SO 100 7555* 600 О to TO 30 40 SO SO 70 80 90 100 у Pit, % (am.) Pd Рис. 432. Pd-Y Ж + YPd, Ж + Y4Pd Ж + YPd до 1 % (по массе) Та, -0,02 % (по массе) других металлов. Система Pd-Y характеризуется сложным строением с большим числом промежуточных фаз. В системе образуется семь соединений, из которых YPd3, Y4Pd5, YPd, Y,Pd2 кристаллизуются из расплава конгруэнтно при температурах -1700, -1410, 1450 и 915 °С соответственно. По перитектическим реакциям образуются три фазы: YPd, при 1305 °С; 5-Y2Pd3 при 1274 "С; - Y3Pd2 при 960 °С [I]. Соединения Y2Pd3 и YPd существуют в двух модификациях. Температура фазового перехода aY2Pd3 - pY2Pd3 равна 1045 °С; фазовый переход в соединении YPd протекает в интервале температур 870-900 "С. Большинство соединений в системе имеют узкие области гомогенности. Область гомогенности фазы YPd3 расположена в интервале 75-79,5 % (ат.) Pd. В системе Pd-Y наблюдается пять эвтектических реакций: Ж « (Pd) + YPd^ при 1205 °С и 15 % (ат.) Y; при 1245 °С и 37 % (ат.) Y; при 1385°Си47%(ат.)У; при 903 °С и 70 % (ат.) Y; при 907 "С и 75 % (ат.) Y [1]. (Pd) Ж - YPd Ж Ж Y4Pd YPd ж 32 Y5Pd2 pY?3Pd3 f pYPd * («V) 2
Pd-Y. Pd-Yb 851 Максимальная растворимость Y в (Pd) при температуре эвтектики 1205 °С составляет -13 % (ат.); Pd практически нерастворим в (Y). Авторы работы [2] методами рентгеновской металлографии, атомной абсорбционной спектроскопии, измерения магнитных свойств и теплоемкости в интервале температур —253—(—271,6) "С исследовали электронные свойства и стабильность упорядоченных сплавов: YPd3, YPd2, Y2Pd3, Y3Pd4, YPd, Y3Pd2, Y5Pd2, Y3Pd. Кристаллическая структура промежуточных фаз в системе Pd-Y по данным различных исследований [1-4] приведена в табл. 342. Таблица 342. Кристаллическая структура соединений системы Pd-Y Соединение YPd3 Y3Pd4 Y3Pd2 Y5Pd2 Y3Pd Прототип AuCu3 Pu3Pd4 Er3Ni2 Dy5Pd2 Fe3C Символ Пирсона, пр.гр. cP4, РтЪт hR\4, Rl hRl5, Rl cF\44, Fdlm oP\b, Pnma Параметры решетки, нм a 0,404- -0,4068 1,3147 0,87502 1,3625 0,7664 b - - - - 0,9678 с - 0,5697 1,64685 - 0,6500 Литература 1 Loebich О., Raub E. // J. Less-Common Met. 1973. V. 30. N 1. P. 47-62. 2. Le Roy J., Moreau J.-M., Paccard D., Parthe E. // Acta. Crystallogr. B. 1977. V. 33. N 8. P. 2414-2417. 3. Palenzona A., Iandelli A. II). Less-Common Met. 1974. V. 34. N I. P. 121-125. 4. Благородные металлы: Справочник /Под ред. Е.М. Савицкого. М.-. Металлургия, 1984. 592 с. 5 Kuentzier R., Loebich О. II). Less-Common Met. 1985. V. 106. N 2. P. 335-348. В. П. Полякова Pd-Yb. ПАЛЛАДИЙ-ИТТЕРБИЙ Диаграмма состояния Pd-Yb (рис. 433) построена в работе [1] на основании данных дифференциального термического, микро- и рентгеноструктурного анализов, измерения магнитных свойств промежуточных фаз [1]. В системе наблюдается образование восьми
852 Pd-Yb Yt, % (no массе) 0 Ю 20 JO «0 SO 60 70 80 SO Рис. 0 Pd 433. ю Pd-Yb 20 30 40 Yb SO 60 >,"/. (am.) 10 BO 90 too Yb промежуточных фаз, из которых pPdYb, Pd4Yb3, pPdj 63Yb и Pd3Yb кристаллизуются конгруэнтно непосредственно из расплава при температурах 1460,1415,1360 и 1700 °С соответственно, a PdYb3, Pd2Yb5 и Pd2Yb образуются по перитектическим реакциям: PdYb3 - Ж + <xPd2Yb5 при 670 °С; pPd2Yb5 - Ж + aPdYb при 695 °С; Pd2Yb - Ж + Pd3Yb при 1380 "С. Фаза Pd2Yb существует в узком интервале температур и при температуре 1145 "С эвтектоидно распадается. Соединение Pd213Yb образуется в твердом состоянии по перитектоидной реакции Pd2 |3Yb = «¦ Pd3Yb + Pd2Yb при температуре 1195 °С. Предполагается, что соединения Pd3Yb и Pdj 6з^Ь имеют заметные области гомогенности. Соединения PdYb, Pdt 63Vb и Pd2Yb5 существуют в двух модификациях. Температура полиморфного превращения соединения Pd2Yb требует уточнения.
Pd-Yb, Pd-Zn 853 Часть диаграммы состояния со стороны Pd требует дополнительного изучения. Области существования соединения Pd3Yb и твердого раствора Pd нанесены на диаграмме ориентировочно [1]. Pd практически нерастворим в (Yb) [1]. Растворимость Yb в (Pd) составляет - 16,5 % (ат.) [5]. Кристаллическая структура промежуточных фаз системы Pd—Yb приведена в табл. 343 по данным авторов [1-5]. Таблица 343. Кристаллическая структура соединений системы Pd-Yb |l-5] Соединение PdYb3 Pd2Yb5" PdYb Pd4Yb3 Pd3Yb *P=97,5°. Прототип Fe3C Mn5C2 CsCl Pu3Pd4 AuCu3 Символ Пирсона, пр.гр. <>P16, Pnma mC28, Cllc cPl, РтЪт АЛ 14, Ri ¦ c/»4, Pm Ът Параметры решетки, нм а 0,7664 1,632! 0,3447 0,3417 1,2900 0,4054 b 0,9678 0,6550 - — — с 0,6500 0,7680 — 0,5654 — Литература 1. landelli A., Palenzona A. // Rev Chim. Miner. 1973. V. 10. N 1-2. P. 3083-3087. 2 McMasters O.D., Gschneidner, Jr., K.A. // J. Nuclear. Metallurg. Series. 1964. V. 10. P. 93-158. 3. Parthe E., Moreau J.-M. // J Less-Common Met. 1977. V. 53. N 1. P. 1-24. 4 landelli A., Palenzona A. // J. Less-Common Metals. 1974. V. 38. N 1. P. 1-7 5 Благородные металлы: Справочник/Под ред. Е.М. Савиикого. М.: Металлургия, 1984. 592 с. В.П Полякова Pd-Zn. ПАЛЛАДИЙ-ЦИНК Ориентировочная диаграмма состояния Pd-Zn представлена на рис. 434 на основании данных термического, микроструктурного и рентгеноструктурного анализов [X, 1]. Система отличается сложным строением и требует дальнейших систематических исследований в
854 Pd-Zn Zn, % (no массе) 30 +0 50 SO 70 10 90 100 JOO 0 10 20 JO ЬО SO BO 70 Fd Zn,V.(am.) Рис. 434. Pd-Zn 80 90 100 In области существования фаз р. Следует отметить, что кроме нанесенных на диаграмме фаз предполагается существование еще двух промежуточ- промежуточных фаз, образующихся по перитектоидным реакциям при температурах -590 и 430 "С, содержании Zn -60 и 92,5 % (ат.) соответственно [X]. В интервале концентраций 57-82 % (ат.) Zn на монокристаллических и поликристаллических образцах установлено образование низкотемпе- низкотемпературной фазы PdZn2 с орторомбической структурой и нескольких метастабильных фаз [1]. Растворимость Zn в (Pd) при температуре 780 °С составляет 18 % (ат.), при 530 °С -9 % (ат). Растворимость Pd в (Zn) не превышает 2 % (ат.) [X]. Кристаллическая структура промежуточных фаз системы Pd-Zn приведена в табл. 344.
Pd-Zn. Pd-Zr 855 Таблица 344. Кристаллическая структура соединений системы Pd-Zn Соедине- Соединение Р" Р' Pi Y pdzn; Прото- Прототип CsCl CsCl CuAu Cu5Zng - Символ Пирсона, пргр. сР2, Рт 1т сР2, РтЪт (Р2, Р41ттт с/52, /43 т - ¦ Ромбическая сингония Параметры решетки, нм а 0,3055 0,304 0,413 0,4101 0,902- 0,911 0,75252 0,535 Ь - - - — 0,73631 0,765 с - - 0,335 0,3338 - 1,23072 0,414 Источник [X] [X] [X] [2] [X] [I] Р] Литература 1. AlasafiK.M., Chattopadhyay Т., Schubert К. IIJ. Less-Common Met. 1978. V. 59. N 1. Р 41-50. 2. Jawasaki H. // Acta Crystallogr. A. 1980. V. 36. N 2. P. 299-303. В.П. Полякова Pd-Zr. ПАЛЛАДИЙ-ЦИРКОНИЙ Диаграмма состояния Pd-Zr (рис. 435) построена по результатам работ [1] (в интервале концентраций 0-50 % (ат.) Zr) и [2] (в интервале концентраций 50—100 % (ат.) Zr) на основании данных ДТА, измерения температуры солидуса с помощью оптического пирометра, микро- и рентгеноструктурного анализов. В системе надежно установлено образование четырех промежуточных фаз, из которых Pd3Zr, PdZr и PdZr2 плавятся конгруэнтно при температурах 1780, 1600 и 1085 °С соответственно. Соединение Pd2Zr образуется по перитектической реакции при температуре 1600 °С [1, 2]. Предполагается, что соединение PdZr при температуре 550 °С претерпевает полиморфное превращение, протекающее по мартенситному типу [3]. Pd понижает температуру плавления Zr, и при температуре 1030 °С происходит эвтектическая реакция Ж = (pZr) + PdZr2. Температура а/р- превращения Zr снижается добавками Pd до температуры эвтектоидного
856 Pd-Zr о to 1800 1600 1*00 IZOO 1000 800 600 о to Pd Рис. 435. Pd-Zr го Zr, •/. (no массе) SO 40 SO 60 70 80 30 100 IS. fSS5' 1 ) % • 1 pr N i ±25' -1 /' )±Z5* i. i too' \ \ Г08С I ? - i ж 5' / ¦75.5 I i T / / 130'7 i I // / / / / f S3 99Л (cflr)-^ Ш* ZO 30 ЬО SO 60 70 80 SO 100 Zr. % (am) zr превращения (pZr) ¦» (ocZr) + PdZr2; концентрация Pd в эвтектоидной точке 7 % (ат.)- Растворимость Pd в (PZr) при эвтектической температуре составляет 11,5 % (ат.); в (aZr) при температуре 700 °С <0,1 % (ат.) [2], при температуре 800 °С <0,2 % (ат.) [Ш]. Zr повышает температуру плавления Pd, и при 1590 "С в системе протекает перитектическая реакция Ж + Pd3Zr - (Pd). Растворимость Zr в (Pd) при перитектической температуре составляет 14 % (ат.) и при температуре 700 °С -12 % (ат.) [1]. По данным других авторов раствори- растворимость Zr в (Pd) несколько выше: при 1000 "С 20 % (ат.) [Э], при 900 "С 15,7 % (ат.) [5], при 700 °С 20 % (ат.) [4]. В системе Pd-Zr наблюдается еще два эвтектических равновесия: ж ж Pd2Zr PdZr н + PdZr при 1400°Си43%(ат.)гг[1]; PdZr2 при 1080 "С и -66 % (ат.) Zr [2]. Помимо перечисленных фаз авторы работы [4] обнаружили новую фазу при содержании 43 % (ат.) Zr. По данным работы [5] в системе существует соединение Pd4Zr со структурой ГЦК и соединение с тетрагональной структурой между (Pd) и соединением Pd2Zr. Кристалли- Кристаллическая структура промежуточных фаз системы Pd-Zr приведена в
Pd-Zr 857 табл. 345 Сведения о термодинамических свойствах сплавов Pd-Zr представлены в работах [6-8]. В работах [6-7] отмечается высокая термодинамическая стабильность соединения Pd3Zr. По данным работы [8] энтальпия образования соединения PdZr определена равной 122,6т7,0кДж/моль. При высоких скоростях закалки из жидкого состояния в сплавах системы при содержании 25-35 % (ат.) Pd образуются аморфные сплавы [9]. Аморфный сплав при содержании 33,3 % (ат.) Pd при нагреве претерпевает двухстадийную кристаллизацию с образованием сначала неупорядоченной фазы ОЦК, а затем тетрагональной фазы со структурой типа MoSi2 [10-11]. Таблица 345 Кристаллическая структура соединений системы Pd-Zr Соединение Pd4Zr* Pd3Zr Pd2Zr PdZr(BT) PdZi2 Прототип - TiNi3 MoSi2 CsCIO MoSi2 Символ Пирсона, пргр - АР16, Рбу/ттс ЧЬ, 14/ттт сР2. Рт Ът Г/16, 14/ттт Параметры а 0,3962 0,3969 0,5612 0,340 - 0,33086 * Кубическая или тетрагональная сингония решетки, нм с 0,3913 0,9231 0,859 - 1,08915 Источник [5] [5] [5] [1] [3] [1,2] Литература 1 Савицкий Е.М., Полякова В.П., Кривдии Б.П. и др. // Диаграммы состояния металлических систем Сб статей М Наука 1971 С 200-203 2 AnderkoK.//Z Metallkunde 1959 Bd 50 N 12 S 681-687 3 WangF.E.//J Appl Phys 1967 V 38 N 2 P 822-824 4 StoizE., Schubert K.//Z Metallkunde 1962 Bd 53 N 7 S 433-444 5 Norman ML, Harris I.R. // J Less-Common Met 1969 V 18 N 4 P 333-345 6 Brewer L., Wengert P.R.// Met Trans 1984 V 4 N 1 P 83-104 7 Gibson J.K., Brewer L., Gingerich K.A. // Met Trans 1984 V 15 N11 P 2075-2085
858 Pd-Zr 8. Topor L., Kleppa O.J.//Met. Trans. 1987. V. 18. N II. P. 1889-1994. 9. Inoue A., Matsuzaki K., Masumoto Т., Chen H.S. // J. Mater. Sci. 1986. V. 21. N 4. P. 1258-1268. 10. Cantrell J.S., Wagner J.E., Bowman R.C. //J. Appl. Phys. 1985. V. 57. N 2. P. 545-553. 11. Wagner J.E., Bowman R.C, Cantrell J.S. // J. Appl. Phys. 1985. V. 58. N 12. P. 4573-4581. 12. Maeland A.J., Lucacevic E., Rush J.J. // J. Less-Common Met. 1987. V. 129. N 1-2. P. 77-91. Л.А. Третъяченко, В. П. Полякова
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие 5 In—lr. Индий-иридий g ln-K. Индий-калий 8 ln-Kr. Индий-криптон 10 ln-La. Индий-лантан 10 In—Li. Индий-литий 13 ln-Lu. Индий-лютеций 15 ln-Mg. Индий-магний 17 ln-Mn. Индий-марганец 19 ln-Mo. Индий-молибден 20 ln-N. Индий-азот 21 ln-Na. Индий-натрий 21 ln-Nb. Индий-ниобий 22 In-Nd. Индий- неодим 24 In—Ni. Индий-никель 26 ln-O. Индий-кислород ¦ 28 ln-Os. Индий-осмий 29 In—P. Индий-фосфор 29 ln-Pb. Индий-свинец 31 ln-Pd. Индий-палладий 31 ln-Ртй. Индий-прометий 34 ln-Pr. Индий-празеодим 35 ln-Pt. Индий-платина 37 ln-Pu. Индий-плутоний 39 ln-Rb. Индий-рубидий 41 In-Rh. Индий-родий 43 In-Ru. Индий-рутений 44 ln-S. Индий—сера 44 ln-Sb. Индий-сурьма 46 ln-Sc. Индий-скандий 48 ln-Se. Индий- селен 51 In—Si. Индий—кремний 53 ln-Sm. Индий-самарий 54 In-Sn. Индий-олово 57 In—Sr. Индий-стронций 59 In-Ta. Индий-тантал 60 ln-Tb. Индий-тербий 61 In—Те. Индий—теллур 64 In—Th. Индий—торий 67 In—Ti. Индий-титан 69 ln-TI. Индий-таллий 70 ln-Tm. Индий-тулий 72 In—V. Индий-ванадий 74 ln-Y Индий-иттрий 75 ln-Yb. Индий-иттербий 78 ln-Zn. Индий-цинк 80 In-Zr. Индий-цирконий 82 lr-K. Иридий-калий 84 lr-La. Иридий-лантан 84 Ir—Li. Иридий-литий 86 lr-Lu. Иридий-лютеций 86 lr-Mg. Иридий-магний 87
860 Оглавление Ir-Mn. Иридий-марганеи 88 lr—Mo. Иридий—молибден 89 Ir-N. Иридий-азот 92 Ir-Na. Иридий-натрий 92 Ir-Nb. Иридий-ниобий 92 Ir-Nd. Иридий-неодим 94 lr-Ni. Иридий-никель 95 Ir-O. Иридий-кислород 97 Ir-Os. Иридий-осмий 97 lr-P. Иридий-фосфор . 99 Ir-Pa. Иридий-протактиний 100 lr-Pb. Иридий-свиней 100 Ir-Pd. Иридий-палладий 101 Ir-Pm. Иридий-прометий 102 lr—Pr. Иридий—празеодим 103 lr—Pt. Иридий—платина 104 Ir-Pu. Иридий-плутоний 105 Ir-Ra. Иридий-радий 106 Ir-Rb. Иридий-рубидий 106 Ir-Re. Иридий-рений 106 Ir-Rh. Иридий-родий 107 Ir-Ru. Иридий-рутений 108 Ir-S. Иридий-сера 110 Ir-Sb. Иридий-сурьма 110 lr—Sc. Иридий—скандий 112 Ir-Se. Иридий-селен 112 Ir-Si. Иридий-кремний 113 Ir-Sm. Иридий-самарий 115 lr— Sn. Иридий—олово 115 Ir-Sr. Иридий-строниий 116 Ir-Ta. Иридий-тантал 117 Ir-Tb. Иридий-тербий 118 lr—Тс. Иридий-технеций 119 Ir-Te. Иридий-теллур 119 lr—Th. Иридий-торий 120 lr—Ti. Иридий-титан 123 lr—Tl. Иридий-таллий 124 Ir-Tm. Иридий-тулий 125 Ir-U. Иридий-уран 125 Ir-V. Иридий-ванадий 127 Ir-W. Иридий-вольфрам 129 Ir-Y. Иридий-иттрий 131 lr—Yb. Иридий—иттербий 131 lr—Zn. Иридий—цинк 132 Ir-Zr. Иридий-цирконий 132 K-La. Калий-лантан 135 К—Li. Калий—литий ¦ 135 K-Lu. Калий-лютеций 136 K-Mg. Калий-магний 137 К—Мп. Калий-марганец 138 K-Mo. Калий-молибден 138 K-N. Калий-азот 138
Оглавление 861 K-Na. Калий-натрий 139 K-Nb. Калий-ниобий 140 К—Nd. Калий—неодим 141 К—Ni. Калий—никель 141 K-Np. Калий-нептуний 142 К-О. Калий-кислород 142 K-Os. Калий-осмий 143 К-Р. Калий-фосфор 143 К-Ра. Калий-протактиний 144 К-Pb. Калий-свиней 144 K-Pd. Калий-палладий 146 К-Ро. Калий-полоний 146 К-Рг. Калий-празеодим 146 K-Pt. Калий-платина 147 К-Pu. Калий-плутоний 147 K-Ra. Калий-радий 147 K-Rb. Калий-рубидий 147 K-Re. Калий-рений 148 K-Rh. Калий-родий 149 K-Ru. Калий-рутений 149 K-S. Калий-сера 149 K-Sb. Калий-сурьма 151 K-Sc. Калий-скандий 152 K-Se. Калий-селен 152 К—Si. Калий-кремний 154 K-Sm. Калий-самарий 154 K-Sn. Калий-олово 155 K-Sr. Калий-стронций 156 К—Та. Калий—тантал 156 К-ТЬ. Калий-тербий 157 К-Те. Калий-теллур 158 K-Th. Калий-торий ' 159 K-Ti. Калий-титан 160 К-Т1. Калий-таллий 160 K-U. Калий-уран 161 K-V. Калий-ванадий 162 K-Yb. Калий-иттербий 163 K-Zn. Калий-иинк 163 K-Zr. Калий-цирконий 164 La-Lu. Лантан-лютеций 165 La-Mg. Лантан-магний 167 La-Mn. Лантан-марганец 170 La-Mo. Лантан-молибден 171 La-N. Лантан-азот 172 La—Na. Лантан—натрий 172 La-Nb. Лантан-ниобий 172 La-Nd. Лантан-неодим 174 La-Ni. Лантан-никель 175 La-O. Лантан-кислород 177 La-Os. Лантан—осмий 177" La-P. Лантан-фосфор 178 La-Pb. Лантан-свинец 178
862 Оглавление La-Pd. Лантан-палладий 180 La-Pm. Лантан-прометий 180 La-Po. Лантан-полоний 182 La-Pr. Лантан-празеодим 182 La-Pt. Лантан-платина 184 La-Pu. Лантан-плутоний 186 La-Re. Лантан-рений 187 La-Rh. Лантан-родий 188 La-Ru. Лантан-рутений 190 La-S. Лантан-сера 192 La-Sb. Лантан-сурьма 194 La-Sc. Лантан-скандий 196 La-Se. Лантан-селен 197 La-Si. Лантан-кремний 198 La-Sm. Лантан-самарий 199 La—Sn. Лантан—олово 201 La-Sr. Лантан-строниий 203 La-Ta. Лантан-тантал 203 La-Tb. Лантан-тербий 204 La-Te. Лантан-теллур 206 La-Th. Лантан-торий 208 La—Ti. Лантан—титан 209 La-TI. Лантан-таллий 210 La-Tm. Лантан-тулий • 212 La-U. Лантан-уран 214 La-V. Лантан-ванадий 214 La—W. Лантан—вольфрам 215 La-Y. Лантан-иттрий 216 La-Yb. Лантан-иттербий 217 La-Zn. Лантан-иинк 217 La-Zr. Лантан-цирконий 219 Li-Lu. Литий-лютеций 220 Li-Mg. Литий-магний 220 Li-Mn. Литий-марганец 222 Li-Mo. Литий-молибден 223 Li-N. Литий-азот 224 Li-Na. Литий-натрий 225 Li-Nb. Литий-ниобий 226 Li-Nd. Литий-неодим 228 Li-Ni. Литий-никель 228 Li-O. Литий-кислород 229 Li-P. Литий-фосфор '. . . 229 Li-Pb. Литий-свинец 229 Li-Pd. Литий-палладий 231 Li-Pr. Литий-празеодим 234 Li-Pt. Литий-платина 234 Li-Pu. Литий-плутоний 236 Li-Rb. Литий-рубидий 236 Li-Re. Литий-рений 237 Li-Rh. Литий-родий 237 Li-Ru. Литий-рутений 239 Li-S. Литий-сера 239
Оглавление 863 Li—Sb. Литий—сурьма 239 Li-Se. Литий-селен 239 Li-Si. Литий-кремний 240 Li—Sn. Литий—олово 242 Li—Sr. Литий—стронций 243 Li-Ta. Литий-тантал 245 Li-Te. Литий-теллур 246 Li—Ti. Литий-титан 246 Li-Tl. Литий-таллий 247 Li-U. Литий-уран 248 Li-V. Литий-ванадий 248 Li-W. Литий-вольфрам 249 Li-Zn. Литий-цинк 250 Li-Zr. Литий-цирконий 252 Lr-Mo. Лоуренсий-молибден 253 Lu-Mg. Лютеций-магний 254 Lu-Mn. Лютеций-марганец 255 Lu-Mo. Лютеций-молибден 256 Lu-N. Лютеций-азот ¦ 256. Lu-Nd. Лютеций-неодим 256 Lu-Ni. Лютеиий-иикель 258 Lu-O. Лютеций-кислород 259 Lu—Os. Лютеций—осмий 259 Lu-P. Лютеций-фосфор 259 Lu-Pb. Лютеций-свинец 260 Lu-Pd. Лютеций-палладий 261 Lu-Pm. Лютеций-Прометий 262 Lu-Po. Лютеций-полоний 264 Lu-Pr. Лютеций-празеодим 264 Lu-Pt, Лютеций-платина 266 Lu-Pu. Лютеций-плутоний 267 Lu-Re. Лютеций-рений 267 Lu-Rh. Лютеций-родий 267 Lu-Ru. Лютеций-рутений 267 Lu-S. Лютеций-сера 268 Lu-Sb. Лютеций-сурьма 268 Lu-Sc. Лютеций-скандий 270 Lu-Se. Лютеиий-селен 271 Lu-Si, Лютеций-кремний 272 Lu-Sra. Лютеций-самарий 273 Lu—Sn. Лютеций—олово 275 Lu-rTa. Лютеций-тантал 276 Lu-Tb. Лютеций-тербий 277 Lu-Tc. Лютеций-технеций 279 Lu-Te. Лютеиий-теллур 279 Lu-Th. Лютеций-торий 279 Lu-Tl. Лютеций-таллий 281 Lu-Tm. Лютеций-тулий 281 Lu-U. Лютеций-уран 282 Lu-V. Лютеций-ванадий 283 Lu-W. Лютеций-вольфрам 283 Lu-Y, Лютеций-иттрий 283
864 Оглавление Lu-Yb Лютеций-иттербий 285 Lu-Zn Лютеций-цинк 286 Lu-Zr Лютеций-цирконий 287 Mg-Mn Магний-марганец 287 Mg-Mo Магний-молибден 289 Mg-N Магний-азот 290 Mg-Na Магний-натрий 290 Mg-Nb Магний-ниобий 291 Mg-Nd Магний-неодим 291 Mg-Ni Магний-никель 295 Mg-0 Магний-кислород 297 Mg-Os Магний-осмий 299 Mg-P Магний-фосфор 299 Mg-Pb Магний-свинец 300 Mg-Pd Магний-палладий 302 Mg-Pra Магний-прометий 306 Mg-Po Магний-полоний 306 Mg-Pr Магний-празеодим 306 Mg-Pt Магний-платина 309 Mg-Pu Магний-плутоний 311 Mg-Rb Магний-рубидий 312 Mg-Rh Магний-родий 314 Mg-Ru Магний-рутений 315 Mg-S Магний-сера 315 Mg—Sb Магний—сурьма 315 Mg-Sc Магний-скандий 317 Mg-Se Магний-селен 319 Mg-Si Магний-кремний 320 Mg-Sm Магний-самарий 322 Mg-Sn Магний-олово 324 Mg-Sr Магний-стронций 326 Mg-Tb Магний-тербий 329 Mg-Te Магний-теллур 331 Mg-Th Магний-торий 331 Mg-Ti Магний-титан 334 Mg-TI Магний-таллий 335 Mg—Tm Магний—тулий 337 Mg-U Магний-уран 339 Mg-V Магний-ванадий 340 Mg-W Магний-вольфрам 341 Mg-Y Магний-иттрий 342 Mg-Yb Магний-иттербий 344 Mg-Zn Магний-цинк 346 Mg-Zr Магний-цирконий 349 Mn—Mo Марганец—молибден 351 Mn—N Марганец—азот 353 Mn-Na Марганец-натрий 355 Mn—Nb Марганец—ниобий 356 Mn-Nd Марганец-неодим 357 Mn-Ni Марганец-никель 359 Mn-О Марганец-кислород 361 Mn—P Марганец—фосфор 363
Оглавление 865 Mn-Pb Марганец-свинец 365 Mn-Pd Марганец-палладий 366 Mn-Pm Марганец-прометий 368 Mn—Pr Марганец—празеодим 369 Mn-Pt Марганец-платина 371 Mn-Pu Марганец-плутоний 372 Mn-Re Марганец-рений 373 Mn-Rh Марганец-родий 375 Mn-Ru Марганец-рутений 377 Mn-S Марганец-сера 377 Mn-Sb Марганец-сурьма 379 Mn-Sc Марганец-скандий 38! Mn-Se Марганец-селен 382 Mn-Si Марганец-кремний 383 Mn-Sm Марганец-самарнй 386 Mn—Sn Марганец—олово 387 Mn-Sr Марганец-стронций 389 Mn-Та Марганец-тантал 39! Mn-Tb Марганец-тербий 392 Mn—Тс Марганец—технеций 394 Mn-Те Марганец-теллур 394 Mn-Th Марганец-торий 396 Mn—Ti Марганец—титан 398 Мп-Т1 Марганец-таллий 400 Mn-Tm Марганец-тулий 400 Mn-U Марганец-уран 401 Mn-V Марганец-ванадий 402 Mn-W Марганец-вольфрам 403 Mn-Y Марганец-иттрий 404 Mn-Yb Марганец-иттербий 406 Mn—Zn Маргаиец—цинк 408 Mn—Zr Марганец—цирконий 411 Mo-N Молибден-азот 413 Mo-Na Молибден-натрий 416 Mo-Nb Молибден-ниобий 416 Mo-Nd Молибден-неодим 417 Mo—Ni Молибден—никель 418 Mo—Np Молибден—нептуний 420 Мо-О Молибден-кислород 420 Mo—Os Молибден—осмий 424 Мо-Р Молибден-фосфор 425 Mo-Ра Молибден-протактиний 428 Мо-Pb Молибден-свинец 429 Mo-Pd Молибден-палладий 429 Мо-Рт Молибден-прометий 432 Мо-Ро Молибден-полоний 432 Мо-Pr Молибден-празеодим 432 Mo-Pt Молибден-платина 433 Мо-Pu Молибден-плутоний 435 Mo-Rb Молибден-рубидий 437 Mo—Re Молибден—рений 437 Mo-Rh Молибден-родий 440
866 Оглавление Mo-Ru Молибден-рутений 441 Mo-S Молибден-сера 443 Mo-Sb Молибден-сурьма 446 Mo-Sc Молибден-скандий 447 Mo-Se Молибден-селен 448 Mo-Si Молибден-кремний 449 Mo-Sn Молибден-олово 452 Мо-Та Молибден-тантал 454 Мо-Тс Молибден-техиеций 454 Мо-Те Молибден-теллур 4^6 Mo-Th Молибден-торий 458 Mo-Ti Молибден-титаи 460 Мб-U Молибден-уран 462 Mo-V Молибден-ванадий 465 Mo-W Молибден-вольфрам 466 Mo-Y Молибден-иттрий 467 Mo-Yb Молибден-иттербий 468 Mo-Zn Молибден—цинк 469 Mo-Zr Молибден-циркоиий 470 N-Na Азот-натрий 473 N-Nb Азот-ниобий 473 N-Nd Азот—неодим 476 N-Ni Азот-никель 477 N-Np Азот-нептуний 478 N-Os Азот-осмий 478 N-Pa Азот-протактиний 478 N-Pb Азот-свинец 479 N-Pd Азот-палладий 479 N-Pr Азот-празеодим 480 N-Pu Азот-плутоний 480 N-Ra Азот-радий 481 N-Rb Азот-рубидий 481 N-Re Азот-рений 482 N-Sb Азот-сурьма 482 N-Sc Азот-скандий 483 N-Se Азот-селен 483 N-Si Азот-кремний 483 N—Sm Азот—самарий 485 N-Sn Азот-олово 485 N-Sr Азот-строиций 485 N-Ta Азот—тантал 486 N-Tb Азот-тербий 489 N-Tc Азот-техиеций 489 N-Te Азот-теллур 489 N-Th Азот-торий 489 N-Ti Азот-титаи 491 "N-T! Азот-таллий 492 N-Tm Азот-тулий 493 N-U Азот-ураи 493 N-V Азот-ванадий 494 N-W Азот-вольфрам 496 N-Y Азот-иприй 498
Оглавление 867 N-Yb Азот-иттербий 499 N-Zn Азот-цинк 499 N-Zr Азот-цирконий 499 Nd-Nb Штрий-ниобий 500 Na-Ni Натрий-никель 501 Na-O Натрий—кислород 502 Nd-Pb Натрий-свинец 504 Na-Pd Натрий-палладий 506 Na-Po Натрий-полоний 506 Na-Pt Натрий-платина 506 Na-Pu Натрий-плутоний 507 Na-Rb Hdтpий-pyбидий 507 Na-S Натрий-сера 508 Nd-Sb Натрий-сурьма 508 Nd-Se Натрий-селен 509 Na-Si Натрий-кремний 510 Na-Sn Натрий-олово 511 Na-Sr Натрий-стронций 513 Na-Ta Натрий-тантал 514 Na-Te Натрий-теллур 515 Na-Th Натрий-торий 516 Na-Ti Натрий-титан 517 Na-Tl Натрий-таллий 518 Nd-U Натрий-уран 519 Na-V Натрий-ванадий 519 Na-W Натрий-вольфрам 520 Na-Xe Штрий-ксенои 520 Na-Zn Натрий-цинк 520 Na-Zr Натрий-цирконий 522 Nb-Nd Ниобий-неодим 523 Nb-Ni Ниобий-никель 523 Nb-0 Ниобий-кислород 525 Nb-Os Ниобий-осмий 527 Nb-P Ниобий-фосфор 529 Nb-Pb Ниобий-свинец 529 Nb-Pd Ниобий-палладий 530 Nb-Pr Ниобий-празеодим 532 Nb-Pt Ниобий-платииа 532 Nb-Pu Ниобий-плутоний 535 Nb-Rb Ниобий-рубидий 535 Nb-Re Ниобий-рений 536 Nb-Rh Ниобий-роднй 538 Nb-Ru Ниобий-рутений 540 Nb-S Ниобий-cepd 542 Nb-Sb Ниобий-сурьма 543 Nb-Sc Ниобий-скандий 544 Nb-Se Ниобий-селен 545 Nb-Si Ниобий-кремиий 548 Nb-Sm Ниобий-самарий 550 Nb-Sn Ниобий-олово 551 Nb-Ta Ниобий-тантал 555 Nb-Tb Ниобий-тербий 555
868 Оглавление Nb-Tc Ниобий-технеций 556 Nb-Te Ниобий-теллур 556 Nb-Th Ниобий-торий 558 Nb-Ti Ниобий-титан 559 Nb-TI Ниобий-таллий 561 Nb-Tm Ниобий-тулий 562 Nb-U Ниобий-уран 562 Nb-V Ниобий-ванадий 565 Nb-W Ниобий-вольфрам 566 Nb-Y Ниобий-иттрий 567 Nb-Yb Ниобий-иттербий 568 Nb-Zn Ниобий-цинк 568 Nb-Zr Ниобий-цирконий 570 Nd-Ni Неодим-никель 571 Nd-O Неодим-кислород 574 Nd-Os Неодим-осмий 576 Nd-P Неодим-фосфор 576 Nd-Pb Неодим-свинец 576 Nd-Pd Неодим-палладий 577 Nd-Pm Неодим-прометий 579 Nd-Po Неодим-полоний 580 Nd-Pr Неодим-празеодим 581 Nd-Pt Неодим-платина 582 Nd-Pu Неодим-плутоний 584 Nd-Re Неодим-рений 585 Nd-Rh Неодим-родий 586 Nd-Ru Неодим-рутений 588 Nd-S Неодим-сера 590 Nd—Sb Неодим—сурьма 591 Nd-Sc Неодим-скандий 592 Nd-Se Неодим-селен 593 Nd-Si Неодим-кремний 594 Nd-Sm Неодим-самарий 596 Nd—Sn Неодим—олово 597 Nd—Sr Неодим—стронций 599 Nd-Ta Неодим-тантал 600 Nd-Tb Неодим-тербий 600 Nd-Te Неодим-теллур 602 Nd-Th Неодим-торий 604 Nd-Ti Неодим-титан 605 Nd-TI Неодим-таллий 606 Nd—Tm Неодим—тулий 609 Nd—U Неодим—уран 610 Nd-V Неодим-ванадий 611 Nd-W Неодим-вольфрам 612 Nd-Y Неодим-иттрий 613 Nd—Yb Неодим—иттербий 614 Nd-Zn Неодим-цинк 615 Nd-Zr Неоднм-цирконий 618 Ni-O Никель-кислород 618 Ni—Os Никель—осмий 620 Ni-P Никель-фосфор 620
Оглавление 869 Ni-Pb Никель-свинец 622 Ni-Pd Никель-палладий 623 Ni-Po Никель-полоний 624 Ni-Pr Никель-празеодим 625 Ni-Pt Никель-платииа 627 Ni-Pu Никель-плутоний 627 Ni-Re Никель-рений 629 Ni-Rh Никель-родий 63! Ni-Ru Никель-рутений 632 Ni-S Никель-сера 633 Ni-Sb Никель-сурьма 635 Ni-Sc Никель-скандий 637 Ni-Se Никель-селен 640 Ni-Si Никель-кремний 641 Ni-Sm Никель-самарий 643 Ni-Sn Никель-олово 645 Ni-Sr Никель-стронций 646 Ni-Ta Никель-тантал 647 Ni-Tb Никель-тербий 649 Ni-Tc Никель-технеций 650 Ni-Te Никель-теллур 651 Ni-Th Никель-торий 653 Ni-Ti Никель-титан 655 Ni-TI Никель-таллий 658 Ni-Tm Никель-тулий 658 Ni-U Никель-уран 659 Ni-V Никель-ванадий 662 Ni-W Никель-вольфрам 664 Ni-Y Никель-иттрий 666 Ni-Yb Никель-иттербий 668 Ni-Zn Никель-цинк 669 Ni-Zr Никель-цирконий 672 Np-Pd Нептуиий-папладий 675 Np-Pu Нептуний-плутоний 676 Np-S Нептуний-сера 678 Np-Se Нептуний-селен 679 Np-Si Нептуний-кремний 680 Np-Te Нептуний-теллур 680 Np-U Нептуний-уран 680 O-Os Кислород-осмий 681 О-Ра Кислород-протактиний 682 О-Pb Кислород-свинец 683 O-Pd Кислород-палладий 685 О-Рт Кислород-прометий 686 О-Ро Кислород-полоний 687 О-Pr Кислород-празеодим 687 O-Pt Кислород-платина 690 О-Ри Кислород-плутоний 69! O-Rb Кислород-рубидий 693 O-Re Кислород-рений 694 O-Rh Кислород-родий 695 O-Ru Кислород-рутений 696
870 Оглавление O-Sb. Кислород-сурьма 696 O-Sc. Кислород-скаидий 697 Q-Se. Кислород-селен 698 O-Si. Кислород-кремиий 698 O-Sm. Кислород-самарий 700 O-Sn. Кислород-олово 702 O-Sr. Кислород-стронций 703 О—Та. Кислород—тантал 704 О-ТЬ. Кислород-тербий 705 О-Тс. Кислород-технеций 708 О-Те. Кислород-теллур 708 O-Th. Кислород-торий 709 O-Ti. Кислород-титан 710 O-TI. Кислород-таллий 712 О-Тш. Кислород-тулий 7В O-U. Кислород-ураи 713 O-V. Кислород-ваиадий 715 O-W. Кислород-вольфрам 718 O-Y. Кислород-иттрий 721 O-Yb. Кислород-иттербий 723 O-Zn. Кислород-циик 723 O-Zr. Кислород-циркоиий 724 Os-P. Осмий-фосфор 726 Os-Pd. Осмий-палладий , 727 Os-Pr. Осмий-празеодим 728 Os-Pt. Осмий-платина 729 Os-Pu. Осмий-плутоний 730 Os-Re. Осмий-реиий 731 Os-Rh. Осмий-родий 732 Os-Ru. Осмий-рутений 733 Os-S. Осмий-сера 734 Os-Sb. Осмий-сурьма 734 Os-Sc. Осмий-скандий 735 Os-Se. Осмий-селен 735 Os-Si. Осмий-кремиий 735 Os-Sm. Осмий-самарий 737 Os-Sn. Осмий-олово 737 Os-Ta. Осмий-таитал '. 738 Os-Tb. Осмий-тербий 739 Os-Tc. Осмий-технеций 740 Os-Te. Осмий-теллур 740 Os-Th. Осмий-торий 740 Os-Ti. Осмий-титан 742 Os-Tm. Осмий-тулий 743 Os-U. Осмий-уран 744 Os-V. Осмий ванадий 745 Os-W. Осмий-вольфрам 746 Os-Y. Осмий-иттрий 748 Os-Yb. Осмий-иттербий 749 Os-Zn. Осмий-цинк 749 Os-Zr. Осмий-цирконий 750 Р-Pb. Фосфор-свинец 752
Оглавление 871 P-Pd. Фосфор-палладий 752 Р-Рг. Фосфор-празеодим 754 P-Pt. Фосфор-платина 755 P-Pu. Фосфор-плутоний 756 P-Re. Фосфор-рений 756 P-Rh. Фосфор-родий 757 P-Ru. Фосфор-рутений 758 P-S. Фосфор-сера 760 P-Sb. Фосфор-сурьма 76! P-Sc. Фосфор-скандий 762 P-Se. Фосфор-селен 762 Р—Si. Фосфор-кремиий 763 P-Sm. Фосфор-самарий 764 P-Sn. Фосфор-олово 765 P-Sr. Фосфор-стронций 766 Р-Та. Фосфор-тантал 767 Р-ТЬ. Фосфор-тербий 767 Р-Те. Фосфор-теллур 767 P-Th. Фосфор-торий 768 P-Ti. Фосфор-титан 768 P-TI. Фосфор-таллий 770 Р-Тт. Фосфор-тулий 771 P-U. Фосфор-уран 77! P-V. Фосфор-ванадий 771 P-W. Фосфор-вольфрам 772 P-Y. Фосфор-иттрий 773 P-Yb. Фосфор-иттербий 773 P-Zn. Фосфор-цинк 774 P-Zr. Фосфор-цирконий 776 Pb-Pd. Свинец-палладий 777 Pb-Pm. Свинец-прометий 779 Pb-Ро. Свинец-полоиий 779 Pb-Pr. Свииец-празеодим 779 Pb-Pt. Свинец-платина 781 Pb-Pu. Свииец-плутоиий 782 Pb-Rb. Свииец-рубидий 784 Pb-Rh. С»инец-родий 785 Pb-Ru. Свинец-рутений 786 Pb-S. Свииец-сера 786 Pb-Sb. Свинец-сурьма 788 Pb-Sc. Свинец-скандий 789 Pb-Se. Свинец-селен 789 Pb—Si. Свинец-кремний 79! Pb-Sm. Свинец-самарий 792 Pb-Sn. Свинец-олово 794 Pb-Sr. Свинец-строиций 795 Pb-Tb. Свииец-тербий 797 Pb-Те. Свинец-теллур 797 Pb-Ti. Свинец-титан 799 РЬ-TI. Свииец-таллий 800 Pb-Tm. Свинец-тулий 801 Pb-U. Свинец-уран 801
872 Оглавление Pb-W Свинец-вольфрам 803 Pb-Y Свинец-иттрий 803 Pb-Yb Свинец-иттербий 805 Pb-Zn Свинец-цинк 806 Pb-Zr Свииец-цирконий 807 Pd-Pr Палладий-празеодим 808 Pd-Pt Палладий-платина 809 Pd-Pu Палладий-плутоний 810 Pd-Re Палладий-рений 811 Pd-Rh Палладий-родий 812 Pd-Ru Палладий-рутений 813 Pd-S Палладий-сера 814 Pd-Sb Палладий-сурьма 815 Pd-Sc Палладий-скандий 817 Pd-Se Палладий-селен 819 Pd-Si Палладий-кремний 821 Pd-Sm Палладий-самарий 824 Pd-Sn Палладий-олово 826 Pd-Sr Палладий-стронций 829 Pd-Ta Палладий-тантал 829 Pd-Tb Палладий-тербий 832 Pd-Tc Палладий-технеций 835 Pd-Te Палладий-теллур 835 Pd-Th Палладий-торий 838 Pd-Ti Палладий-титан 840 Pd-Tl Палладий-таллий 842 Pd-Tm Палладий-тулий 844 Pd-U Палладий-уран 845 Pd-V Палладий-ванадий 846 Pd-W Палладий-вольфрам 848 Pd-Y Палладий-иттрий 849 Pd-Yb Палладий-иттербнй 851 Pd-Zn Палладий-циик 853 Pd-Zr Палладий-цирконий 855 СПРАВОЧНОЕ ИЗДАНИЕ ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ ДВОЙНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ ТомЗ Книга I Редактор Н Г Сальникова Оформление художника В К Погорелова Художественный редактор ТН Погорелова Технический редактор ТИ Андреева, С А Жиркина Корректоры Л Е Сонюшкина, Л И Сажина Лицензия ЛР N9080003 от 12 09 96 Сдано в набор 26 10 98 Подписано в печать 03 01 01 Формат 60x881/16 Бумага офсетная Гарнитура Тайме Печать офсетная Уел печ л 53 41 Уел кр отт S3 41 Уч изд л 54 9 Доп тираж 620 экз Заказ 13 I Ордена Трудового Красного Знамени издательство "Машиностроение' 107076 Мосхва Стромынский пер , 4 Отпечатано в типографии НИИ'Геодезия г Красиоармейсх Московской обл