CC BY
10
AZЭRBAYCAN К1МУА ШтАЫ № 1 2013
61
УДК 546.668+815+24
СИСТЕМА УЬРЬТе2-РЬ О.М.Алиев, Д.С.Аждарова, В.М.Рагимова, Э.А.Бахшалиева
Институт химических проблем им. М.Ф.Нагиева Национальной АН Азербайджана
[email protected] Поступила в редакцию 02.10.2012
Методами физико-химического анализа исследовано сечение УЪРЪТе2-РЪ тройной системы
УЪ-РЪ-Те. Установлено, что УЪРЪТе2-РЪ является неквазибинарным сечением указанной
тройной системы.
Ключевые слова: квазибинарное сечение, неквазибинарное, солидус, конгруэнтное соединение.
По тройной системе УЪ-РЪ-Те исследовались разрезы: УЬ5РЪ3-УЪТе, УЪТе-РЪТе, УЪРЪ-РЪТе, УЪРЪТе2-УЪ5РЪз, УЪРЪТе2-УЪРЪ [1-3].
Указанные квазибинарные сечения триангулируют тройную систему УЪ-РЪ-Те на восемь подчиненных псевдотройных систем: УЪ5РЪ3-УЪ-УЪТе, УЪ5РЪ3-УЪРЪТе2-УЪТе, УЪ5РЪ3-УЪРЪТе2-УЪРЪ, УЪРЪ-УЪРЪТе2-РЪТе, УЪРЪ-РЪТе-УЪРЪ3, УЪРЪ3-РЪ-РЪТе, УЪТе-УЪРЪТе2-Те, РЪТе-УЪРЪТе2-Те.
С целью определения координат нонвариантных точек, границ и изотерм в полях первичной кристаллизации фаз, а также моновариантных кривых было исследовано неквазибинарное сечение УЪРЪТе2-РЪ.
Исходными компонентами системы УЪРЪТе2-РЪ являются тройное соединение УЪРЪТе2 и металлический свинец.
В системе УЪТе-РЪТе при соотношении компонентов 1: 1 образуется одно конгруэнтное соединение УЪРЪТе2, которое плавится при температуре 1350 К. С теллуридами иттербия и свинца соединение УЪРЪТе2 образует эвтектику. Микротвердость УЪРЪТе2 - 190 кГ/мм2.
Поскольку соединение УЪРЪТе2 - конгруэнтное, оно участвует в триангуляции тройной системы УЪ-РЪ-Те.
Система УЪРЪТе2-РЪ исследовалась методами физико-химического анализа: дифференциально-термическим (ДТА), рентгенофазовым (РФА), микроструктурным (МСА), а также измерением микротвердости.
Термограммы записывались на терморегистре НТР-73, дифрактограммы снимались на установке ДРОН-3 с СиКа-излучением и М-фильтром, микротвердость измеряли на микротвердомере ПМТ-3. МСА изучали с помощью микроскопа МИМ-7.
Сплавы разреза УЪРЪТе2-РЪ синтезировали в вакуумированных кварцевых ампулах при 1300-1400 К. После завершения синтеза ампулы и печь охлаждали со скоростью 25-300/мин, после чего проводили гомогенизирующий отжиг.
Сплавы составов 0-40 мол.% РЪ отжигали при 800 К, сплавы составов 40-60 мол.% РЪ - при 675 К, а сплавы с 60-100 мол.% РЪ - при 400 К в течение недели. Затем проводили термический анализ на гомогенизированных образцах.
Результаты ДТА и измерения микротвердости сплавов разреза УЪРЪТе2-РЪ
Состав, мол.% Термические эффекты нагревания, К Микротвердость, кГ/мм2
УЪРЪТе2 РЪТе
100 0.0 1350 190
95 5.0 950, 1100, 1300 190
90 10 950, 1100, 1215 190
85 15 950, 1100, 1130 190
80 20 950, 1140 190 108
75 25 950, 995, 1130 172 108
70 30 950, 1030, 1190 170 110
60 40 1040, 1210 170 44
55 45 750, 995, 1190 - 44
50 50 750, 1150 108 44
62 СИСТЕМА УЬРЬТе2-РЬ
Продолжение
Состав, мол.% Термические эффекты нагревания, К Микротвердость, кГ/мм3
УЬРЬТе2 РЬТе
45 55 750, 850, 1025 108 44
40 60 895, 1100 108 44
35 65 475, 845, 1040 108 44
30 70 475, 790, 990 108 44
25 75 475, 680, 900 108 44
20 80 475, 815 108 20
15 85 475, 515, 710 108 20
10 90 475, 530 - 20
5.0 95 475, 550, 580 - 20
0.0 100 600 - 20
Т, К
Диаграмма состояния разреза УЬРЬТе2-РЬ.
600
УЬРЬТе2
20
40 60
Мол. %
80
4РЬ
Из данных таблицы и диаграммы видно, что в разрезе протекает сложное химическое взаимодействие. На термограммах наблюдали по три термических эффекта.
Разрез УЬРЬТе2-РЬ пересекает поля кристаллизации УЬРЬТе2 и РЬТе в тройной системе УЬ-РЬ-Те. Согласно триангуляции тройной системы, разрез УЬРЬТе2-РЬ пересекает три вторичные системы УЬРЬ-РЬТе-УЬРЬТе2, УЬРЬ-РЬТе-УЬРЬ3 и УЬРЬ3-РЬ-РЬТе.
Чтобы проследить за характером кристаллизации сплавов в изучаемом сложном разрезе, разберем этот процесс по частям. Часть разреза УЬРЬТе2-РЬ (0-40 мол.% РЬ) пересекает вторич-
О.М.АЛИЕВ и др.
63
ную тройную систему YbPb-YbPbTe2-PbTe, на трех сторонах которой (YbPb-YbPbTe2, YbPbTe2-PbTe, YbPb-PbTe) между исходными компонентами имеет место только эвтектическое равновесие. В точке пересечения разреза Pb-YbPbTe2 с YbPb-PbTe происходит реакция
1100-970 К
YbPbТе2 + 2Pb « =fc YbPb+2PbТе.
В тройной эвтектике (Е4) протекает реакция
ж 1—" YbPb+YbТе+YbPbТе2.
Аналогичный характер взаимодействия имеет место также во вторичных системах YbPb-PbТе-YbPb3 и YbPb3-Pb-PbТе. С понижением температуры двухфазные области (ж+PbТе) переходят в трехфазные (ж+YbPb+PbТе и ж+PbТе+YbPb3). В солидусе все сплавы представляют собой смесь трех фаз.
Следует отметить, что изучение характера взаимодействия в разрезе YbPbТе2-Pb интересно тем, что он дает нам возможность проследить за ходом кристаллизации отдельных фаз, расположенных почти по всему концентрационному треугольнику, начиная от вершины Pb до тройного соединения YbPbТе2. Исследование микроструктуры сплавов показало, что почти все они представляют собой трехфазные механические смеси, кроме сплавов 34 и 50 мол.% Pb, составы которых совпадают с точками пересечения разреза YbPbТе2-Pb со стабильными разрезами YbPb-PbТе и YbPb3-PbТе, в связи с чем под микроскопом наблюдаются две фазы. В точке пересечения протекает следующая химическая реакция:
800-1000 К
YbPbТе2 + 4Pb < YbPb3+2PbТе.
В сплавах в интервале концентраций 34-50 мол.% Pb совместно кристаллизуются фазы YbPb, YbPb3 и PMe.
Ликвидус третьей части разреза (50-100 мол.% Pb) состоит из ветви первичной кристаллизации PbТе. При температуре 250 К затвердевание сплавов заканчивается в тройной эвтектической точке Е6 кристаллизацией YbPb3, Pb и PbТе.
На основе исходных компонентов растворимость практически не обнаружена. Таким образом, разрез YbPbТе2-Pb является неквазибинарным сечением тройной системы Yb-Pb-Те.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Алиев О.М., Рагимова В.М., Аждарова Д.С., Бахшалиева Э.А. //Азерб. хим. журн. 2008. № 1. С. 80.
2. Алиев О.М., Агапашаева С.М., Рагимова В.М., Бахшалиева Э.А. //Akademik M.F.Nagiyevin 100 illik yubileyina hasr olunmu§ elmi konfransin maruzalarinin tezislari. Бакы. 2008. S. 138.
3. Алиев О.М., Рагимова В.М., Агапашаева С.М., Бахшалиева Э.А. //Матер. Всеросс. конф. "Химия твердого тела и функциональные материалы". Екатеринбург. 2008. C. 10.
YbPbTe2-Pb SiSTEMi
O.M.Oliyev, D.S.ejdarova, V.M.Rahimova, E.O.Bax^aliyeva
Fiziki-kimyavi analizin kompleks usullan ila YbPbTe2-Pb sistemi oyranilmi^dir. Muayyan olunmu§dur ki, bu sistem qeyri-kvazibinar kaskdir.
Agar sozbr: kvazibinar, qeyri-kvazibinar kasMar, solidus, konqruent birla§ma.
YbPbTe2-Pb SYSTEM
O.M.Aliyev, D.S.Azhdarova, V.M.Rahimova, E.A.Bahshaliyeva
By physical chemical complex analysis methods the section of triple YbPbTe2-Pb system was investigated. It was determined that this system is a non-quasi-binary section of the triple Yb-Pb-Te system.
Keywords: quasi-binary, non-quasi-binary sections, solidus, congruent compound.
