Фазовые равновесия в системах гольмий-кремний, ербий-кремний и некоторые физические свойства сплавов этих систем тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.04 ВАК РФ

оа

нацтонл;

оаж»:

? ^ ^ нацюнлльна академш наж укратни

^ 7 и&чнй'гитут проблем матершшзнавства 1м. 1.м.франценича

на правах руколмсу

ЛУЗАН СВ1ТЛАНА ПРИЧИНА

фазов1 р1вновагн в системах гольм1й кремшй, ерв1й кремшй та деяк1 ф13ичн1 властивосп сплав1в цих систем

СпехЦальшсть 02.00.04 - фиична Х1м1н

Автореферат

днсертаци па здобуття иченого ступени кандидата х1м]чннх паук

Кнш - 1996

ДисергаШею б руколис

Робота виконана в 1нститут1 проблем матер!алознавства iM. ЬМ.Фран-иовичз НаШонально! Академ! 1 наук Укра!ни

ИАУКОВНИ КЕГ1ВНШ; доктор xiMiчних наук, професор

ВЕЛИКАНОМ' Т.Я.

ОФШШ11 ОПОНЕШИ: доктор liMiqmix наук, професор

Б1Л0Б0Р0Д0ВА O.A.

доктор х1мНних наук

ТУРКЕВИЧ В.З.

JIPOB¡Д11Л ОРГАШЗАЦ1Я: Знститут мегэлоф^зики HAH Укра1яи

Зэхнсг в1дбудеться '{pe£ftCiUlq.<WI р. о год. на зас1данн5 спец13л1зовано; вчено5 ради Д 01.88.01 при 1нститут1 проблем мате-р^алознавства iM. 1.Н.Фраяцевича HAH Укра!ни (252680, ГСП, м. Ки!в, вул. Кржия!ЗН1ваького,3)

3 дис«ртац1ЕЮ можва ознаиомитись у б5бл!отец1 1яституту проблем матеряалознавствэ ям. ЬМ.Францевича HAH Укра1ни

Автореферат в5дщравлено 199^р.

Вчения секретар спв1Цал!30ван01 ради,

кандидзт xiMi'mKi наук

ГОНЧАРУК Л.В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ АктуалыИсть роботи. Сучасна техника значно п!двищила р1 пень вимог до матер1ал1В, що вккоркстовувться. Значно зрослз зацНшвлен ¡сть у нових материалах, що маять сукуинзсть повних фззкко-хзмзчних, техно-лог1Чних та експлуатац;яних властивостоа. Серед них найважлипшкми е нал1Впров1даиков1, магнитя!, жарост1йК1, жаромзцн! та п1двишена х1-м1чна сти^сть. Тому особливия ¡нтерес становлягь дослздашшя ма-ловивчэнкх сплавка на основ! РЗМ з, крайнем, я.К1 мавть комплекс унпсальних електрофззичних та ф1зико-х1м!чних властивостей 1 ножуть Сути над1йною основою розробки материал!в для потреб М1Кроелектро-н!ки, яапзвпровздниково!, оптично! та агомно! технЖи, х:М1ЧН01 та метзлурПйног прошсловост з.

Широкий обм1н науково! 1 технично! ¡нформацП забезпочуе впро-вадаення результат¡а нових досл1джень в р:зк! галуз1 промисловост!. Проте пздеутнзеть систематнчних фундаментальна* дослздаень, зокре-ма структурных та кинетики фазових перетворень, термодинамзчних, а також електрофззичних властивостея цього класу неорганзчних мате-р1ал1В, чинить опзр виявленяа тих сил1цид1в РЗМ, «¡и е нолями ун 1 -нальни фззико-хзмзчннх властивостей. Для з'ясувзння областей мож-ливого застосування силщиддв РЗМ та науково обгрунтованоз розробки коккретних матердал1В на зх основ1 потреби! знания про дзаграми стану в1дповздних систем, кристзлзчну структуру, термодина.мзчн! та фззичяз властивоста силзцид1в РЗМ. 1нформэц1я про будову сплавка 1 процееи Формування 5х структури, врахування термодинамзчних характеристик, ф!зичиих властивостей 1 фазових перетворень в сплавах при визначених температурах дозволяв провести вйбзр складу сплавзв на основ! сил!дид1в РЗМ, розробити режими зх приготування 1 виявити обпаст 1 5х майбутнього використашзя.

Ыета росоти - систематично эксперименталыш досл1даення фазових рзвноваг в системах Но-Зз та Ег~31; дослздаеняя питомого елоктроопо-ру та теплового розширензя сплавав систем <Но.Ег>-5з в знтервалз температур 20-1050°С, знал13 взаемозв'язку фазових перетворень в сплавах з доел ¡давними ф^зичшдаи властквостями сплзв!в. На пздстав1 анализу одержаних експериментальних та в!домкг лзтературних даних виявити закономзрносг! енлавоутвореняя у вс!х дослздаених бзнарних системах Рам-Бх, роль мэта.юх1мзчних та гермодинамзчних факторна в продесах утворення пров/Лжних фаз, зпрогнозувати деякз дзаграми стану РЗМ-51, якз экспериментально не дрилШтенЬ'

Нэукова новизна роботи. Вперше доел1даено фазов! рзвноваги в системах Но-51, Ег-Зз у всьому ¡нтервзл1 концентрация з.побудовано лдаграми стану цих систем. У систем! Но-51 виявлено невхдому ранзше

сполуку Ho4Sis, для йко5 розраховано периода крястал!чних граток та 1двнти,ф1Кована íl кристадичнэ структура - типу Nd Si3_ . Не п!д-твердаено пол1Норф!зму, який описано в литератур!, для сполук HoSi та ErSi. Встановлено, що при еквiатомному склад! Зснують силицида HoSi, ErSi з типом кристал!ЧНо! структури FeB, а при дефицит i крем-Hijo - сил¡циди HoSi х (хг=0,02). ErSij(хай,04) з типом структури СгВ. Методом ДТА доведений даморф1зм силицидíb HoSi2b, HoSi2_a та ErSi2_fa. Вперше дослддкено питомий електрооШр та теплове розширен-ня сплав i в систем <Но,Ег>—Si в 1нтервзл1 температур 20-Ю50°С; розраховано з Знтервэлом через 100°С (вЗд 200 до 900°С) середе] значения питомого електроопору, терм iчнi коёфЗдЗенти питомого електроопору, а також лЗШйн! коеф1Ц1енти теплового розшрення та середа значения цих коефЗцЗентЗв; результати дослЗдкень при К1мнатн3й та пЗдвищенкх' температурах розглянуто у тiснсму зв'язку з фазовими р1вновагами в дослЗдаених системах. На пЗдстэвЗ критичного анализу отриманих експериментальних даних у виконан^я робот i та вЗдомих публ1кад1й з проблеми встановлено ряд емпЗричних закономiрностей взаемодП РЗМ з кремяЗем при сллзвоугвореннЗ, що е суттсвим внеском у дослЗдження законом 1рностей будови всЗеЗ сукупностЗ бЗнарнкх систем РЗМ з р-елементами IV групи. В дослЗдаених системах РЗМ-Si ви-явлэно кореляЩйН! залежност! Mi» температурами ряду однотипных piBHOBar (температури плавления евтектик, сполук, характер плавления сполук) та температурами плавления РЗМ, що дозволило викорисгати ix для прогнозу будови ще не дослЗдаених Д1агрзм стану РЗМ-Si.

Практична uiHHic.Tb роботи. Результати даного дослЗдження мають фундаментальна í прикладае значения. 0тримзн1 експеримеятальнЗ результати про фэзовЗ перетворення, структуру та деякЗ електрофЗзичнЗ властнвост! сплавав у доел i дкешх системах е uíhhhm довЗдковим мате-рЗалом для спец1ал1ст5в з кристалох]м1! i матер1алознавства, i доз-воляють вибрати облает i складу сплавав РЗМ з кремнием, розробити термЗчнЗ режима пригстування сплавЗв i даги обгрунтованЗ рекоменда-цП для ix використання у píshhx галузях промисловостi. Встановлен1 законом1рност1 взаемодП РЗМ з кромн i ем е важливими для розвитку уявлень про природу xiMi4Hpro зв'язку в силицидах РЗМ. На захист виносяться:

1. Будова fliarpaM стану систем Ho-Si, Er-Si.

2. Результати дослЗдкень питомого електричного опору, теплового розшироння сплав!в систем Ho-Si, Er-Si при К)мнатн3й та пЗдвшцених температурах (до Ю50°С).

3. ЗакономjpiiocTi в Судов) • д)ягрэм стану бЗнарних систем РЗМ-Si та nponioaooani диаграмм стану <La,Co.Pin,r>ra.Tb>-Si, як i но дослздаенз

" Z - ■

экспериментально або потребують уточнения.

AnpoOauiH роботи. Матер i а ли дисертаЩ i були докладенз i обговорен i на I Укра1нськ1й конфоренцзI «Структура и физические свойства неупорядоченных систем» (Львiв, 1993 р.); РеспублЛсанеысому семiпарi «Взаимодействие фаз в процессах получения литых материалов» (Ки5в, 1993); XII М1Жнародн1й кодференцП з твордих розчин iB перех)дних еломентзв ( Вроцлав, 1994); VI М^жнэродцйя конфоронцii з кристало-xiMil iнтopмeтaлiчниx слолук ( Львдв, 1995); III Укразнському семз-нарз по дзаграмам стану i термодансмиц! металэвих систем ( Ки!в,

1995); IV Укрззнсько-польському семзнарз"3 ф1зики f-сполук (Ки!в,.

1996); V ШжнародщШ школ1 «Phase diagrams in materials science« ISPDMS'96 (Крим, Канивел i, 1996).

Пуол1кацз i. За матер!алами дисертацз! олублзковано 9 праць. в тому числ! п'ять статей та тези чотирьох доповздей на конференц1ях.

Особистий внесок автора полягае в анализi вздомих наукових пуб-лзкацзй з проблеми, у виготовлен1П та атестацП зразкзв сплавав, участ1 в проведеннз експериментальних дослзджень фэзових piBiioBar та ф1зичних властивостей сплавзв в системах <Но. Er>-Si. в аналззз та ¡нтерпретацП одорканих результатов, в написашП наукових праць для пуслйсаиДй- Дослздаення, проведен! в данift роботi, здзйснено за науково-дослздницысою тематикою пздцзлу фззичноз xiMii неорганзчних матер1ал1в 1нституту проблем матерзалознаоства iM. I.M. Фрашгеви-ча, затвердженою Презид1ею HAH ¿'кра!ни.

Структура та обсяг дисертацзi. Зм1ст дисертацзi виклэдено на 176 сторзнках машинописного тексту. ДисертаЩя М1стить 41 рисунок, 32 таблицi (разом з II таблицями в додатках). "Дисертацзя складасться 13 вступу, 5 глав, загалишх висновкзв, списку використаних лзтера-турних даерел, який нараховуе lkk цззви та додзтк1в.

ОСНОВНИИ 3MICT РОБОТИ

У BCT.yni обгрунтовако актуальность тем« дисертаЩ i, викладено мету роботи, наукову новизну та ocHOBHi положенля, висунут1 до за-хисту.

У першому_роздьяз представлено проанзлззованз та узагальнен1

л1тературнз вздомост1 про фззико-хзмзчн1 властивостз компонентов систем РЗМ-Si, особливостз кписталзчно! структури силзцщйв РЗМ, дзаграми стану систем РЗМ-Si; описано термодинамзчнз та електрофз-зичн'1 властивостз сплавзв систем РЗМ-Si. Шдомз з литератур« експе-риментальнз данз наведено у виглядз таблиць та рисунк1в. Зроблено висновок, що высокотемпературна стабьчьнзсть i пов'язанз з нею властивостз багатьох тугоплавких силШидзв РЗМ недостатньо дослздкенз: 2-6У2S - 3-

з 17 можливих систем РЗМ-Si до початку виконаннл дано! роботи було дос: л ¡давно лише 6. Практична в!дсутность данях про фазово р1вноваги в системах РЗМ У-п5дгрупи з кршноем не давала можливост! проанало-зувати в noBHin Mi pi характер взаемодо! компонентов i скласти зага-льну уяву про взаемодою у всьому ряд! систем РЗМ-Si. Гнформацдя про фозично властивосто силоцидов РЗМ при KiMJsaTHiR та подвищених температурах дуже обмежена - це роботи в основному одHiel групп авто-р!в для сил1цид!в La, Се, Рг, Sc. Y. Тому продовження систематичних експериментальних дослядаень фазових ровноваг в системах РЗМ-Si та фозичних властивостей сплавiв на ocHoei сил5цидов РЗМ е актуальною задачею i мае значниа практичний та науковий iHTepec. За результатами опублокованих праць стосовно досл^датнь ф!зичних властивостей силШидов РЗМ зроблено висновок, що вони базуються на обговорен^ сил1цидов РЗМ, як 1ндив1дуальних речовин, часто без врахування впливу омiн фазового складу сплав¡в або зм!ни параметров ровноваги. Тому в дан о я дисертад1йн!й роботi вперше поставлено задачу комплексного досл1даення структура, фазових piвновэг та деяких фозичних властивостей сплавов систем Ho-Si, Er-Si.

Другий розд1Л м i стить характеристику виходних матероал1в i склад сплавiB, методики виготовлення i термообробки зразков спла-в1в, а також метода дослодкень фазових piBsoear та електроф1зичних властивостей сплавов систем <Ho,Er>-Si.

Для виготовлення сплав1в використовували метали наступно! чисто-ти (MacoBi % основного компоненту): гольмой - 99,84; ероой - 99,84; кремной - 99,99. Склад шихти брали з онгервалом 1-5 ат. % в облаетi концентрац}й вод О до 100 ат. % Si. Зразки для дослодаэнь виготовля-ли сплавленвям шихти, яка склздэлэся з нэважок компонентов, в елек-тродуговой ne4i на модному водоохолодауваному подо з невитрачуваним вольфрамовим електродом.в атмосферо геттерованого аргону. Для одер-жання однор1дних за складом сплавов злитки трич1 перевертели та переплавляли. Бигар сплавiв контролювали зважуванням зразков з точно-стю до 0,0001* г, BiH був незначний - в межах I ат.5£. Тому хомочний анал!з складу литих та в!дпалених сплавов, який не виявив остотньо-го в!дхил8ння вод зашихтованого, проводили виборково у лабораторП aнaлiтичнoi xiMi! 1ПМ HAH Украони. Зразки зберьгали в емкостях, за-ловяених силоконовим маслом, щоб уникдути оксидэцП сплавов киснем повотря. Для гомогенозац1о литих сплавов застосовували водпали розно! тривалосто при температурах приблизно на ЮО°С нижче темпорату-ри солодус в печах СШВЛ-0,6.2/16, ТГВ-I в атмосферо аргону. При выпало зразки, загорнуто у танталову жесть, мостили у тигл1 з Al^O^.

Нокроструктурния аналоз (MS А) застосовували для визначення коль-

koctí сп1в1снуючих в сплавах фаз, а таксик для виявлення характеру кристал!зацП сплав id та перотворень в твердому станк М1крострук-Typai Д0сл1Дження проводили на bcíx литих та в^дпалених сплавах. Для виявлення м1кроструктур використовували сум1ш концентровано! азотно! та плавиково! кислот та глШерину у сп1вп1дношенн1 1:2:3.

ДиФеренц^ний терм1чниа анал!з (ДТА) застосовували для визначення температур фазових перетворень в сплавах, а також для визначення меж фазових пол1а дгаграм стану. ДГА проводили на установи ВДТА з1 страною термопарою. Для сплав1в, багатих крешЛем, використовували тиглi з оксиду алюмШв, для сплзв1в i3 сарадньо! облает! склад!в -i3 оксиду iTpi», для сплавав, багатих РЗМ, - тигл! з танталово! же-CTÍ.

Рентген»вський Фззовиа анаЛ13 (РФА) проводили для !дентиф1кац!i cniBicHyio4Kx в сплавах фаз та визначення пер1од*в íx кристзл!чних граток. РФА проводили за порошкогрзмами, як! зн1мали на установках УРС-2,0 в камерах РКД-57.3 у в1дф:льтров8НОму CrKtf - випрсм1нюванн1. 1нтенсивн!сть дифракцЗйних л!нЗй оц¡¡швали визуально за п'ятибальною шкалою. 1дэнтиф1кад1ю фаз проводили, пир!вн1сючи рентгенограми, одержан! нами, з в1домими в л1тератур! для них або лод1бних фаз, при цьому враховували як положения дифракц!аяих л!нЗй, так i íx íhtoh-сивн1сть. Перюда кристал!чних грагок фаз визначали шляхом оорооки результат!» npoMipy рештенограм на ЕОМ СОУ-2 за програмою «PRC», що реал ¡зуве метод Когена-Хесса з вшсористаштям статистичного анализу вихрях даних.

Зразки для вивчецня електроф!знчних властивостея були винлавле-hi, В)дпален1, атестован1, а також мэли склёди так! caMí. як i для вивчення фазових piBHoear. Вимiри проводили як на литих, так i в^д-палмшх зраз.чах (розмЗром наближено 22*мм3). Перед початком ви-мзрювань оксидну плзвку на аоверхн! зразкЗа зн!мали циНфуванням. зичн! властивост1 cioaeiB були вивчен! за допомогою автоматизовано! система MERA гИд керувэнням ЕОМ СОУ-6 на' установках, як! були роз-робленЗ у вздцШ фЗзично! xímíí неоргэнЗчних матер!ал!в 1ПМ НАН Укра!ни. Система MERA дозволяс автоматично керувати ходом екепери-монту, включаючи прогрямовано змЗнюваюш текпвратури зразкЗв з задано» швидахстю, початкову та статистичну обробку даних, воображения ЗнформэцЗ! у виглядЗ таблидь або грофЗчних залежностей. Питомца електричний onip (р) при кЗмнатн!» температур! вимЗрювали методом «крокуючого зонда». Вим)рювання питомого електрослору при narpiBi та охолодке»Hi в !нтераал1 температур 20-Ю50°С здЗйснювали чотирьох-зондовш методом у середовищ) гел!ю та високому вакуум!. Теплове розшироння сплав!в при HarpiBi та охолодкеннЗ в ЗнторвалЗ температур

20-I050°C дослздаоно дилатометричним методом за допомогою високочут-ливого кварцевого дилатометру. HarpiB сплав i в при дослздаеянз елек-троф13ичних властивостей проводили 3i швидкзстю ю град/хвил. Стати-стичну обробку дапих з електрофззичних властивостей, розрахунки лз-нiйних KoeOiuiCHTiB теплового розширення (ЖГР), термзчних коефзцз-ент i в питомого електроопору (а^) проводили на ЕОМ СОУ-Б за допомогою програм, якi входять до системи MERA.

У третьому воздШ наведено результати дослздаень фазових рзвноваг в системах Ho-Si, Er-Si за даними ДТА, РФА, МСА.

Система гольмзй-кремнзй. Для побудови дзаграми стану було дос-л!даено сплави 29 складзв. Дзаграму стану наведено на рис.1,а. Го-моген13уючий вздпал сплавзв проводили при температур! П00°С протя-гом 200 годин. 0Tpt!M3Hi дан i у сукупност i евздчать про те, що в систем* Ho-Si утворгагаться npoMiíKiii фази на ochobí семи сиолук гольмш з кремнзем: Ho„Si^, Ho^Si^, HoSi, (х»0,02), HoSi, Ho^Si,. та двох

ö J , О 4 1 X 4 О

дисил]Цид1В HoSi2_b (b«0,33), HoSi2_a (а^Дв), akí мають piSHi кристал1чн1 гратки. Силзцида Ho4Sis, HoS^виявленз нами вперите. За даними РФА та металографН в лит их сплавах сполука Ho4Sig взд-сутня, в той час як не виникае сумнзву П присутнзсть у вздпалених при П00°С протягом 200 годин сплавах. У зв'язку з цим були проведена т'ермзчнз обробки гомоген i зованих сплав i в з областз складзв 5060 ат. % Si при температурах 600 та 1400°С протягом 1-8 годин. Фазу Ho4Si5 було знаадено в сплавах пзеля Бздпалу при 600°С. На ochobí структурно! аналоги з кристал1чною структурою Nc^Si (х=к0,5) для сполуки Ho4Si5 визначенз пер1оди кристалзчних граток. Кристалзчна структура та результати вимзрювання пер!одзв кристал!чних граток силЩидзв гольмзю наведен i в табл.1. Визначенз нами перзоди криста-л!чних граток, описаних ранзш силЩидних фаз, добре узгоджуютьс.я з наведеними в лзтератур!. Силзцида HogSi4 та HoSi плавляться конгру-ентно при 1920 Г 1860°С вздповздно, а силЩиди HosSi4, HoSi , HoSi2_b, HoSi2 a- iнконгруентно вздповздно при температурах 1850, 1820, 1620, 1290°С. Методом ДТА доведений диморфззм силШидзв HoSi2 b i HoSi2_a - Температури пол!морфного' перетворення 790 i 620°С bíotobíhho. Дан1 ДТА та РФА евгдчать про те, що пол1морфззм для HoSi, описаний в лзтературз, в1дсутнзй. Встановлено, що поблизу еквЗатомного складу Лснують силзциди HoSil x(xs0.02) (тип CrB) i . HoSi (тип FeB), що кристзлззуються зз розплаву. Таким чином, крис-талзчнз структури CrB i FeB зенують при рззних температурах i при pi3Hnx кондонтр.-щзях. Силзцид Ho4SiB утворюеться^ра перитектоздною реакцию HoSi + HoSi„_.b -- HOjSi при 1305°С. Bei промзжнз фази но мають областей roMoramocTi. Система Ho-Si характеризуемся наявнз-

стю трьох евтектичних р!аяоваг 1 нозначною взаемною розчишйсти компонент!в у твердому стан! (менше I атЛ).

Таблидя 1

Кристал1чна структура сил1цид!в голык1ю та ерб1ю

Сил!цид Простор, трупа Структур- ПерЮли ксистадМчшгг "раток, нмю

ний тип a b с

Ci «стема Ho-Si

HosSi3 P63/mcm Mn6Si3 0.8337(3) 0.6260(9)

HosSi4 • Prima SraSG94 0.7331(7) 1.445(3) 0.7627(3)

HoSi1_x Cmcm CrB 0,4228(3) 1.0420(7) 0.3804(2)

Сх-О. 023

HoSi Рпиа FeB 0,781Б( 3) 0.3796(3) 0.5632(2)

H04Si5 Cmcm Cx^O. 33 0.4197(5) 2,368(2) 0.3798(3)

H0Si2-b Рб/тлш AIB2 0.38087(5) - 0,4103(1)

СЬ~0. 333

HoSi., 2 -a Imma cf-GdSi2 0.4023(6) 0.3914(1) 1,3282(1)

CaM). 183

Система Ег-51

Ei>5Si3 P63/mcm MngSi3 0.8309(3) - 0.6234(2)

Er5Si4 Prima Sm5Ge4 0.728(5) 1.437(6) 0.7595(6)

ErSi!-x Cmcm CrB 0.4196(3) 1.0382(3) 0.3787(4)

Cx~0. 043

ErSi Prima FoB 0.7777(7) 0.3784(1) 0.5607(3)

ErSi,-b P6/mmm aib2 0.38006(4) , - 0.40856(1)

Cb-O.333

У сплавах вШюленкх при температур! 1100°С, 200-250 годин.

Система ерб!й-кремн!й. Досл!дженыя систем« Ег-51 виконано на слглавах 34 склад ¡в. Д]аграму стану наведено на рис.1,6. Гомоген!зую-чий В)дпал проведено при П00°С протягом 250 годин. Бстановлено, що окром описаних в л!гератур! сполук Ег^Ц, Егд5!4, Е^Б! та ЕгБ12_ь, врб!й утворюе з кремн!ем поблизу екв! атомного складу силицид Ег511х(х«0,04). Не п!дтвердаено !снування диморф!зку для сил!циду ЕгБ1. Кристал!чна структура та результати вим!рювання пер!од1в крис-.тал!чних граток сил1дид1В ербШ наведен! в табл.1 ! добре узгодаую-ться з описаними в Л1тератур1.

' Бстановлено способ та температуря утворення сил!цид1В ерб1ю: Ег5ЗЦ та ЕгЗ!. плавляться конгруэнтно В1ДП0В1ДН0 при 1948 1 19Ю°С,

О.)

У-ïjSOH 15îsït

».'Ï^H

M I

(S

4.

о

s

Q> H

о is о

t>> M го H

о

s s

ra a. t-, ro

К

о s О.

о tí о О о оо о о

о о о о о ON о о о

n Ol CD (0 (Л ю

CJ — -

- s-

ErsSi4, ErSi1_x та ErSi2_b - ¡нконгруеятно при температурах 18%, 1850, I620°С в1диов1дко. Методом ДТА встановлено, що силПад ErSi2 b диморфниз. Температура полиморфного перетворення ErSi2_b при перехо-fli з двохфазно! облает! (ErSi +■ tt-ЕгЗ 1я ь) до двохфазноI облает! (c<-ErSi2 b + <Si>) знгаустьсн на 30°С, що св!дчить про наявн!сть невелико! облает! roMoreHiracTi (г= 1 ат. % Si), iiarpoua стану системи Er-Si характеризуется наяан!стю грьсх евтектичнпх р1вноваг. На по-рошкограмах силициду ErSi2 окрш енльних рефлеко1н, як1 в1даосягь-ся до типу структур« >ЛВ2, присутв! слабк1 надструктурн! рефленси (надструктура isa основ! структур« типу А1В2). Взаимна розчишИсть компонентiB а твердому стан! незизчна - не ни о I ат.%.

В четвертому рездш наведено результата досл!д*апь елоктроф!-зичних властивостея (питомого електрсоппру, теплового розширепня) литих i В1дпалених aiuauiB систем Ho-Si, Fr-iI в ; ¡порвал: темпера-, тур 20-Ю50°С. Одержання однофазно spasicia еилШид1в гольм5Ю та ер-б!ю пов'язано з великими труднощама, тому оц1мку ф!зичних властивостея сюМцидаих фаз проводили на сплавах, близьких за складом до си-л1цид1в. Анал1з отрнмаких результатJ а основано на cni встав яегга! з побудованими нами д!аграмами стану. Зважаючи на по,д1бннпъ фазових piBHoear в системах <Ho,Er>-Si та !зоетруктурн!сть 1х силШид!в, под1бн1сть концентрэцзйних та темгтературних заложностеа р дан спла-BiB цих' систем, в автореферат!.наведено граф!чн! залежност! для од-Hie S з них.

Питомив електроо^р при к!мнатн!й температур! вим!рювали як на литих, так ! на гомогеШзованих сплавах ccici области концентрацШ rcpeMHia. В облаетi утворелня пром!»них фаз в системах (37,5 - з: 65 ат.% Si) спостер!гаеться пом!тна в^даШнЮть значекь р для литих та вгцпалоних сплав!в, однакових за складом. Зниження значень питомого електроопору гомоген!зовгних cruiaeiB nopiHHRtio з литими мокша пояс-нити наближенник ix до стану р!ансвапг. За данями МОА морфолог!я цих сплав!в при вздпая! дещо зм!ниеться - зростае зерно, що зменшуе плову М1Жфазно1 ловерхлi. Встановлено наявнЮть максимумов значения електроопору при складах, як! в!д1юв1дають ¡снувашш дея-ких промКжних фаз в ш?х системах (рис.2).

Досл!джоння питомого електроопору та теплового розшкрення в ¡нтервая! температур 20-Ю50°С проведено на сплавах систем <Но.Ег>-Si, В1дпаяених при ПОО°С протягом 200-2b0 годин. Результата вим!-рмвань (крив! iiarpiBy та охолод«эшя) для сплавав системи Er-Si за складом близьких до деяких прояожних фаз, наведен! на рисунках 3,4. Для сплав!в з облаетi 0-30 ат. Ж Si значения р монотонно зростае з п здвищо.чням температур«, що лриродчо пов'язати 3i збольаешгям ам-3* -9-

пкОм-сн

±_L

10 20 30 AO SO 60 70 80 90 Si.lat.V.)

Рис. 2 Питомий електричний onip литих (I) i в!дпалених (2) сплавiв ерб!я з креинiсм при к!мнатн!й температур!.

пл!туда теплових коливань aroMie в кристал!чних гратках. Крив! наг-р!ву та охолодаення сл!впадають. Для сплав!в з складом сИльше 30 ат, % Si температуры! залежностi питомого електроопору при наг-piBi завжди мають екстремальний характер. Крив! р при охолодаеннi не сп!впадають з кривими нагр!ву. Пстерезис в!дтворюеться при пов-торних BHMipax, Максимуми значень р для pisHHX. сплав!в ¡снують при р!зних температурах (загальний температурнии интервал 550-750°С). Екстремальний характер температурних залежностей питомого електро-опору для сплав!в Но, Ег з Si не суперечить в!домим з л1тератури даним для сил!дид!в La,. Се, Рг, Sc, У. Оск!лыси фази в сплав! утво-peHi компонентами з р!зяим типом провiдност i, автори дих досл!даень пояснюють екстремальний характер залежност! p(t) суттево» зм!ною типу пров!дност!, що пов'язано.з! зм!ною енергетичного спектру зов-HimHix електрон!в при п!двищенн! температуря. На нашу думку причинами екстремального характеру p(t) можуть бути: процеси упорядкува-ння-розупорядкування в сплав! при зм i н i температури, под!бн! тим, що виявлен! для деяких сил!дид1В ербзю при низысих температурах;. 3MiHa концентрац!5 дефект!в або 5х перерозпод!л в кристал1чних.гратках окремих Фаз чи сл-лава в хилому. Для з'ясувакня причин екстре-

- 1С- ■

СС) -

Рис.3 Температуря 1 залежносП питомого злектроопору вЗдпалених сплав1в близь-ких за складом до Егд513(1). Ег3514(2) 1 - 37 ат.Ш; 2-1*5 ат.Ж51.

Рис.к Температур^ залежност! питомого електроопору (I) та теплового розшрен-ня (2) а ¿дпалевого сплаву (65 ат.Зйх) близького за складом до Ег512_ь.

мального характеру залежное?! рШ потребно провести прям 1 високо-твмнературн1 структуры! досл1даення, а такой комплексы! досл!даоння ф1зичиих властивостей, чутливих до елактронно! структур» сплав1в.

Проведен! високотемпературн! доел!даення питомого електроопору та теплового розширення на сплавах з облает! !снування дис«л1цид]в голш-ю та ерб!ю показали, що у випадках, коли в сплавах шдйувають-ся фазов! поретворення в твердому стан! типу шШморфних, на кривих темпорзтурних залежностеа при в!дпов!дних температурах спостер!гаю-ться ефекш у виглнд1 р!зко! змШи р та кута нахилу Д1/1 (рис.4). Температур«, при яких спостер1гаються Ц1 ефекти, добре узгодауються з температурами пол!морфаих перотвореяь дисил!цид!в Но5!2 ь, НоЗ!2_ та £г51„ . , визначеяих методом ДГА. Можно зробити висновок, що тем-

с, ~Ь

порзтурн! заложност! р та Д1/1 доц1льно використовувати як допом!»-нии метод (ири иаявност! основного метода - ДТА) при досл!дженн! фазових норотБсрень в твердому стшИ. Для слмав1а, що е близькими за х!м1чним складом до пром!тних фаз систем <Но,Ег>-2!, розраховано з ¡нтервалом через 100°С (в1д 2-00 до 900°С) середн! значения р, а а тагсеж ЛКТР, Результата ззедено у таблиц!, як! наведено в дисертацП.

В п'ятому роздШ виходячи з критичного анализу л!тературних та власних даних для систем РЗМ-З! (кристал1Чно! структури сполук, фазошгх р!вшваг та термодинам¡чяих властивостей сплав!в), встаноа-лено особливос-т! взаемодп при сплавоутворенн! РЗМ з кремнием. П!д-твердаено встановлеШ ран!ше ! виявлено ряд нових законом¡рностей у о у до б ] д^аграм стану систем РЗМ-<51>, у кристал!чн!й судов 1 с.ялши-д!в РЗМ та проведено пор!вняння з аналогами цих сполук - германцами РЗМ :

- незначяэ взаемна розчинн!сть компонент!в в твердому стан! (як правило менш« I ат. %) ! неосмежена розчишПсть компонвнт!в в редкому стан! (ви.шпок - система УЬ-Се);

- бдльцНсть силздидЗв 1 гермзн!д!в РЗМ е фазами пост!йного складу. Область гомогенност; для фаз зм! иного складу (наприклад, , йбо^,,) не б1лыпа за 2 ат. %);

- дисил!циди ! дигерман!ди РЗМ 31 структурами типу «-11)312, а-Ск3512 ! А1В2, сил!диди 31 структурами типу Ы^БЦ та деяк! моно-сил1диди з! структурою типу СгБ мають кристэл1чк1 грзтки з дефицитом атомхв Б^Сбе);

- силШида та герман!ди РЗМ утворюють ¡зоформульн! ряди сполук, як! г, !зоструктурними або утворен! ¡з спор!днених структурких ти-п!в. 1зоформульн! ряди К.Х , , ИХ, ЙХ (загальн! для систем РЗМ-51 та РЗМ-йе) наведен! структурами типу Мп БЦ, Зп^бе , СрВ, РэВ, А1В , а-Т1)312> , ТЬ^Рй , ЯК1 !снуюгь в межах дояких

- л? -

гранично-допустимих значень в!дношелня атомних радЗус1в компонентов гх/гр (да К - РЗМ, Х - Si.Ce). В таблиЩ 2 наведено зм!ну структур-них тин5в в 1зоформульних рядах для сил!дид!в РЗМ.

Таблиця 2

Зм!на структурниг тип^в в !зофорчульяих рядах сил!цид!в РЗМ

Стех!о-метрдя Структурна типи : ^ Системи РЗМ-Э1 з участю РЗМ

«в51* Сгзвз -| и Мл^Ц 0,703-0,724 1а,Се,Рг,Н(3

0,732-0,804 5т,У,6й,ТЬ ,Бу, Но.Ег .Тт,1л1,5с

и Зш36е4 0,703-0,724 1а,Се,Рг,Н(3

0,732-0,804 Зт.У^Л.ТЬ ,0у, Но.Ег.Тт.Ьи.Зс

БеВ -1 1-» СгВ 0,703-0,751 La.Ce ,Рг .Щ.Бга, Но.Ег

0,732-0,804 У.Оу,Но,Ег.Ти. Lu.Sc

ог-Т115!2<а-Сй512) и А1В2 0,703-0,747 La.Ce.Pr.Nd.Sra, Gd.Tb.Dy.Ho

0,724-0,804 Ho.Er.Tm.Lu.se

Зм1на структурних тип ¡в в рядах , . КЗ!, Рве, К>12 , Яве2п зумовлена скороченням в^дстанрй Я-Я та Х-Х в сполуках з! зб!-лыпенням атомного номеру РЗМ. За !снуванням кристаллчно! структури в сполуках кожну з груп систем РЗМ-ЭЬбе можна подШти на три п!д-групи. Допершо! п1дгрупи належать системи з сполуками, як1 мають кристал1чн1 структури характерн! для початку ряд!в Ьа^Х^- 1итХп (<Ьа,Се,Рг>-51, {Ьа,Се}-6е, до друго! - характер^ для кШдя ряд!в Ьа X - Ш X ({Тт, УЬ ,Ш, Эс> -31, <Еи,Ег,Тт,УЬ,Ш,5с>-йе), до тре-

Ш Л Л1 п

тьо! - характерн! як для початку, так 1 для к!нця вказаних ряд1в (<N(1,Бга,Ей,бс1 ЛЬ,Оу,Но,Ег, У)-51, <Рг,Ш,5т.ей.ТЬ.0у.Но.У>-0в);

- велик! негативн! енталыШ утвореяня наяб!льш стаб!льних спо-лук, як! зенують в центральна области ск.пэд)В систем (1 згЗдно э цим !х висок! температури топлення, як! поревивдють адитивн! значения температур топлення компонент¡в) вклзують на визначаючий вне-сок в х!м!чния зв'язок взаемодП м!ж р!знор1.ц»«ми атомами, а в!дсут-Шеть областей гомогенност! - на переваяни ковалентния тип зв'язку;

- /з -

- в сплавах з великим вм1стом р!ДК1Сноземельного мзталу або БКОе) • утвориються евтектики. Для систем РЗМ-51 :< <К>+Б?5513) та (К512_п+<51>) (ЯдБЦ- сполука найб1льш багата РЗМ, Р312_п- сполука найб1лш бага-та кремлем); евтектики, багат1 на РЗМ, 1снують в межах 10-12 ат.% температура евтектики зростае симбатно з температурою плавления РЗМ (евтектики, бзгат! на кремнзй, 1снують в межах - 77-82 ат. % при практично однаков1й температур! 12Ю±7°С (рис.5);

Таблиця 3

Взаемозв'язок способ!в угворвння сил1цид1в РЗМ з величиною в!дношення

способи 1 температури утворення сил1цид!в РЗМ,°С

«В31* Ш К^.в

Я 1К.°С тип Мпд213 або ТИП або ТИП СРВ ТИП РеВ ТИП А1В2 ТИП або «-тьг^ ТИП Ва312

Бс 1539 1.090 ь - Р - Р - -

Ч 1526 1.064 ь Р - р Р -

Ьа 920 0.651 рм Р* - 1ы - V -

Се 798 0.564 Ры Р* - ■ 1 - ь -

Рг 931 0.662 р Р - ь - 1 -

Ыа 1016 0.725 р Р - ь - ь -

Рю 1035 0.733 р* Р* - ь" - V -

5т 1073 0.759 ри р« - ь* - ь* -

Ей 822 0.585 - - Р* - - -

Ей .1312 0.929 р Р - ь Р р -

ТЬ 1353 0.960 р* Р* - ь* р* р* -

оу 1409 0.996 1. Р Р 1 р р -

Но 1522 1.035 1 Р Р ь р р -

Ер 1497 1.060 ь Р Р ь р - -

Тт 1545 1.094 V Р* Р* - р* - -

УЬ 816 0.583 р* - Р* - - -

Ьи 1663 1.170 ь* р* Р* - р* - -

Ва 725 0.513 -. Р - - - I,

Позначення в таблиц!: ^, I - температури плавления РЗМ та о!; I - конгруентний тип плавления; Р - ¡нконгруентнии тип плавлення; * - прогнозуемий спос1б утворення; I - I- сшНцид не утворюеться.

-М-

1,'С ■

Ш- -3—о-сг0-т .

то то

1Ч0С

гооо то коо

1Ш

л °

-О-О-ОСР-о ч

•<Рис.5 Залежн1сть температур плавления евтектик 1 силШид)В в\д температур плавления РЗМ в системах {Се.Рг.Ш.И, 0у,Но,Ег>-51.

1.4 - евтектики ( <К>+Кд513),(ЕгБ 1 _ + <3; 2,3 - силзциди И5514.

600

1т т ш

Рис.6 ЗалежнЮть способу 1 температуря утворення силЩид!в Яд513(1) та. й5117<2) в1д вшошеипя .

в, А -'конгруентЕша, ¡нконгруент-ний типи плавления

ь;с гг<ю

ггт

ахо

то

Се

МГ

п. М /

сI

д.—-Л

м ' "«V "а? ' а» с? ю

- /л -

¡'С

/5,10 <¡00 «ао

II

160? / /

/г

/ш [

г / / /

/ /

' \ /

- V т

&т И 10

П 11 ю

га нй

¿¿//.(ат)

Рис. ? Ппотетичн! Д1аграми стану систем {Ьа,Са,Рго,5и.ТЬ>-51 в !н~ терваЛ1 склад1в 0-50 ат.&51. Сутльна л!н!я-мв5н! фазових пол 1 в, визначен! експериментально, штрихпунктирна - г Шотетичн! меж! фазових пол!в.

- в ус¡X досл!даених системах РЗМ-Б1 сил!циди стехиометрия .

типу СгВ та КЗ!. „ плзвляться Шконгруенгно (виняток -

1 »о I Ъ 4

Со6Б14), а сил!цвди ЕЙ!. типу РеВ - конгруентно (див. табл.3);

- встановлено ¡сну ваш я залежност! мзж способом утворення сил!цид!в ■ втех!ометр!й ^^(Сг^ , МПцЗЦ), ЯЗ^ ?(типи и-ТЬЗ^. ¡*-0сШ2) ! величиною В1Дношвння температур плавления компонентов (^А,^). Зм1-ыа типу плавления цшс сил!цид!в в^дбуваеться в визначених межах

Рис.6, табл.3). В табл.3 наведено прогнозований способ утворення «ШвдЩв РЗМ для систем, д1аграми стану яких невЩо-м!. Для двовалентних•Ей та № ми прианяли, щр спос1б утворення си-л!дид1в Еи31, ЕиЭ^, УЬБ1, УЬ312 с аналог¡чним такому для сил1дид!в ВаБ!, Ва312 в!дтов!дно, враховуючи близьк!с-ть металох!м1чних влас-тивостея Ей, УЬ, Ва: однакова валентность, близьк! значения температури плавления та розм1ру атом¡в.

Використавши в!домост! про будову досл^джених дДагрзм стану, нами встановлено кореляц!йнии зв'язок М1Ж температурами низки одно- /<?-

типних р1вноваг Ь ^ <Н> + йдБ^, Ь + (збо Ь ^ Г^ь^),

I + (або I + йдЯх^Г, I = <31> 1 темпе-

ратурами плавления РЗМ Залежност! добре описуюгься

лШзйяими р1вняннями I =А+В1 р (коефИШнти кореляцП близысз до одинкцП- Графики залежностеи надан! на рис.5. Под 16111 залежност! температур нонварзантних перетворель в:д температур плавления (або порядкових номеров) РЗМ були знааден! ран1ше при досл1даенн! систем РЗМ-{Ge.Sn.Pb> (пращ К.Гшнеядера, В.Н.Сременко та його учн^в);

Бикористовуючи встановлен! кореляц!йН1 залежност1 1

законом1рност1 стосовно способов утворення силицид!в, надано прогноз д^зграм стану не дссл1даених систем - (Ьа, Се, Рт, Бга, ТЬ>-51 в 1нтервал1 0-50 ат. % (рис.7).

ВИСНОБКИ

I. Методами ф1зико-х¡мучного анализу доел¡джено характер взаемодП при сплавоутвореян! гольмию, ербзга 3 кремнзем. Вперше побудован! noBHi дзаграми стану систем Ho-Si, Er-Si. Встановлено, що вказан! системи вйзначаються слздуючими нонвар^антними piBHO-вагами:

Система Ho-Si:

L ^ <Но> + HoKSi,. 1255°С, 12.5 ат. % Si; .

5 3

L Ho5Si3 . 1920°С;

L + HosSi3 = HosSi4, I850°C; L ^ Ho Si + HoSi, . 1795°C. 47 ат. % Si;

5 4 1-х

L + HoSi HoSi. , 1820°C;

1-х

L. HoSi. 1860°C;

HoSi + IioSi„ ^ ^ Ho. Si.., 1305°С;

2—b 4 Ь

L + HoSi p-HoSi2_b, 1620°C; (X-HoSi2_b ^ p-HoSi2_b, 795°C; L + p-HoSi2_b ^ p-HoSi2_a, 1290°G; a-HoSi0 p-HoSi , 520°C;

2 -a ' 2 -a

L P-HoSi^ + <Si>, 1210°C, 82,5 ат. % Si.

¿—a

Система Er-Si:

L <Er> + ErsSi3. 1288°C, 12,5 ат. % Si; L = Er^Si.,, 1948°C; L + Er^Si./^ Er5Si4. 1875°C; L = Er Si ,4-ErSi" , 1824°C. 46 эт. % Si;

5 4 1-х

L + ErSi » ErSi, . 1850°C;

1 -x

^ ErSi. 1910 C;

-fp-

а-Ег212_ь ^ р-Ег512_ь; 775-805°С;

I ** р-Ег31„ . + <51>, 1210°С, 81 ат. % 51.

«

2. У вивчених системах РЗМ з кремндем виявлено невЗдому ранЗш сполуку Но^Зац, для яко! розрахоаанЗ перЗоди кристалЗчних граток та ЗдентифЗкована 51 кристал1чна структура. Сполука кристалЗзуеть-ся в ромб1чн1й гратЩ, структурний тип Ш2513 . Встановлено, ¡до в системах Но-51, Ег-51 поблизу еквЗатомного складу Зснують силшиди двох стех1ометр1й ££13_х та Ш: НоБ^^ (х=к0,02), ЕгБ^^х^О.ОА) з типом кристал1чноЗ структури СгВ та Но31, Ег51 - з типом БеВ. Методом ДТ'А доведений диморфизм силицид ¡в НоБ12_ь, Но512_а та Ег$12_ь-

3. Доел ¡давно гштомий олектроогйр та теплове розширення спла-в!в систем Но-За та Ег-Б1 в 1нтервал1 температур 20-1050°С.

а) при дослЗдаеннЗ питомого електроопору литих та вшалених сплав!в при кЗмнатнЗй температур! встановлено наявнЗсть максимумов значоння електроопору при складах, якЗ вЗдповЗдають Зснуванню дея-ких промакних фаз в дих системах;

б) температуря! залежностЗ питомого електроопору та теплового розширення мають ряд ос.обливостей:

- для сплавЗв з1 складом б!льше 30 ат. % температуря! залежно-ст1 питомого електроопору мають екстремальний характер 1 г!стерезис (неспЗвпадання кривих нагрЗву та охолодаення);

- на кривих температуряих залежностеи питомого електроопору 1 теплового розширення сплавав з облает 1 ¡снування дисилЗцкдЗв Но312_ь, НоЗа2_а та Ег512ь при температурах, як1 вЗдповЗдають 5х полЗморф-ним перетворенням, спостер1гаються ефекти у вигляд1 р1зко! зм¡ни р та кута нахилу Д1/1. Температури, при яких спостерЗгаються цЗ ефекти, добре узгодауються з температурами полЗморфних перетворень ди-сшпцидзв , визначених методом ДТА.

в) для сплавЗв, що с близькими за х!м!чним складом до промЗж-них фаз систем <Но,Ег>-33, розраховано з Знтервалом через ЮО°С (вЗд 200 до 900°С) сервдн! значения питомого електроопору, термЗчн1 коефЗцЗенти питомого електроопору, а також лЗнЗйяЗ коефЗцЗенти теплового розширення.

4. Проведено критичний аналЗз л1тературних та власних даних про кристалзчну структуру, фазовЗ рЗвноваги та термодинамЗчнЗ влас-тивостЗ сплав¡в систем РЗМ-ЗЗ РЗМ-Сб. Встановлено закономЗрност! у будовЗ д1аграм стану систем РЗМ-За, а також спЗльн! риси у поведЗн-Щ утворення прмзжних фзз систем РЗМ-З1 та РЗМ-6е. Виявлено кореля-ШвиЗ залежностЗ мзж температурами ряду однотипних рЗвноваг (температури плавления евтектик, сполук, характер плавления сполук) та температурами плавления РЗМ.

- 14-

5. Використовуючи встаковлен! закономipHOCTi, прогнозоваяо

д!аграми стану не досл!даеяих систем P3M-Si: {La,Се,Ри,Sm,Tb>-Si

в Штервал! 0-50 ат. % Si.

QcHOBHi результати роботи викладено в публ1 кат их:

1. Еременко В.Н., Листовшгчий В.Е., Лузан С.П., Буянов Ю.И., Марце-нюк П.С. Фазовые равновесия и строение сплавов в системе гольмий-кремний // В сб. Фазовые равновесия, стабильность фаз и метаста-бильные состояния в металлических системах. - Киев: ЙПМ АН УССР,

1993. - С.32-48.

2. Еременко В.Н., Листовничия В.Е., Лузан С.П., Буянов Ю.И., Марде-нюк П.С. Диаграмма состояния и физические свойства сплавов в системе гольмий-кремний // Процессы литья.- Киев: ИПЛ НА]! Украины,

1994. - Ж 2. - С.66-74.

3. Егешепко V.N., Listovnichii V.E., Luzan S.P., Buyanov Yu.I.. Martsenyuk P.S. Phase diagram of the holmium-silicon binary system ami physical properties of holmium silicides up to 1050°C// J. Alloys and Compounds. - 1995. - 219, »2, - P. 181-184.

4. Luzan S.P., Listovnichii V.E., Buyanov Yu.I., Martsenyuk P.S. Phase diagram of the erbimn-silicon binary system and physical properties of erbium silicides up to 1050°C// J. Alloys'and Compounds. - 1996. - 239, - P. 77-82.

5. Буянов Ю.И., Великанова Т.Я., Лузан С.П., Мардеяюк П.С., Полоцкая Р.И., Сидорко В.Р. Закономерности в строении диаграмм состояния двойных систем P3M-{Si,Ge>, термодинамика образования сплавов.// Порошковая металлургия. - 1996. - К7-8. г С. 99-113.

6. Listovnichii V.E., Luzan S.P., Buyanov Yu.I., Martsenyuk P.S. Phase Diagram of the HolmiiuB-Silicon Binary System and Physical Properties of Holmium Silicides up to 1300K // Abstracts of Eleventh Internat. Conference on Solid Compounds of Transition Elements. -Poland, Wroclaw. - 1994, July 5-8. - P. 87.

7. Luzan S.P., Buyanov Yu. I., Martsenyuk P.S. Phase equilibria in the system erbium - silicon and some regularities in the constitution of rare earth metal - silicon phase diagrams // Abstracts of Sixth. Internat. Conf. Crystal. Chemistry of Intermetalic Compounds. - Ukraine, L'viv, - 1995, September 26-29. - P. 39.

5. Luzan S.P., Buyanov Yu. I., Martsenyuk P.S. .Constitution and physical properties of the erbium-silicon alloys // Abstracts of V Internat. scool "Phase diagrams' in materials science" ISPDMS'96.

- Ukraine, Crimea. - 1995, September 33-29. - P. 82. - to -

9. iuzan S.P., Velikanova T.Y., Buyanov Yu. I., Martseriyuk P.S., Po-lotskaya R.I., Sidorko V.R. Phase diagrams'and thermodynamics of alloys of REM-Si(Ge)systems // Abstracts of V Internat. scool "Phase diagrams in materials science" ISPDMS'96. - Ukraine, Crimea. - 1996, September 23-29, - P. 83.

АННОТАЦИЯ

Лузан С.П. Фазовые равновесия в системах гольмий-кремния, ербий-кремний и некоторые физические свойства сплавов этих систем.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности 02.00.04. - физическая химия, Институт проблем материаловедения им. И.Н.Францевича НАН Украины, Киев, 1996г.

Защищается 9 печатных работ, которые содержат результаты исследования взаимодействия компонентов в двойных системах {На,Ег>-Si и электрофизических свойств сплавов этих систем. Впервые построены диаграммы состояния Ho-Si, Er-Si и изучены удельное электросопротивление и тепловое расширение сплавов этих систем в интервала температур 20-1050°С. В системе Ho-Si впервые определено соединение Ho4Sis, для которого рассчитаны периода кристаллической решетки и идентифицирована кристаллическая структура - Nd2Si3j£. Полиморфизм силицидов гольмия и эрбия со стехиометрией RSi, описанный в литературе, не подтвержден. Установлено, что в системах <Ho,Er>-Si вблизи эквиатомного состава существуют силицида двух стехиометрия RSi1 к RSi. Методом ДТА доказан полиморфизм силицидов HoSi2_b, HoSi2_a, ErSi2 . При исследований температурных зависимостей удельного электросопротивления и теплового расширения сплавов систем <Но,Ег>-Si в интервале температур 20-Ю50°С выявлены особенности температурных зависимостей удельного электросопротивления и теплового расширения, из которых некоторые связаны с полиморфными превращениями в исследованных системах.

SUMMARY

Luzan S.P. Phase equilibria in holmium-silicon, erbium-silicon systems and some physical properties of the alloys of these systems.

Dissertation for receiving of Candidate of Chemical Sciences scientific degree on 02.00.04, speciality, physical chemistry, I.N.Frantsevich Institute for Problems of Materials Science, NAS of Ukraine, Kiev, 1996.

9 printed papers, containing results of investigations of investigations of interactions of components in' <Ho,Er>-Si bynary systeiss, and electrophysical properties of these systems are de-

fended. For the first time Ho-Si, Er-Si phase diagrams are constructed and electroresistivity (at room temperature and at 20-1050°C temperatures) and thermal expansion are studied for these systems. Ho4Sis compound was found out in Ho-Si system for the first time, with lattice parameters being calculated and crystal structure being identified (Jld2Si ). Holmium and erbium silicides polymorphism with RSi stoichiometry which was described in literature was not confirmed. It was established that silicides of stoichiometrics (RSi1>{and RSi) exist near equiatomic composition in <Ho,Er>-Si systems. The polymorphism was proofed for HoSi2b> HoSi2_a. ErSi2_b silicides by DTA method. Anomalies of electroresistivity and thermal expansion temperature dependencies were found out during. investigations of electroresistivity and thermal expansion temperature dependencies in temperature range at 2Q-1050°C. Some of them are related to polymorphic transition in investigated systems.

Ключов! слова: голыш,. д1аграма стану, кристальна структура, кремиШ, перитектика, пктомий елекгрооп1р, р!дк5сяоземельн5 метали, силицида, теплове розширення, фазов! р5вноваги, евтектика, ерсНй.

Шдп. ДО друку !}.!».С6 ПаЫр друк. Mi .Cm

;, Mi . Спос1б друку офсетння. Умовн, друк Умовн. фарбо-Шдб. ",0 . 0«л.-»ид. арк. ¡4 (У . Тираж {ОО -Зам.

Сй Формат 60 x84'/i«-

Спос1б друку офсетний. Умовн. друк. арк. У, О-рбо-а1дв. /.О . Обл.-вид. арк. / О .

ж WO .3iM.№6-v3eg .

Ф|рма «В1ПОЛ» 252151, Knin, вул. Волинсьиа, 60.