Исследование взаимодействий в тройной системе Co-Sn-Te и свойства эвтектических сплавов тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.01 ВАК РФ

АКАДЕМИЯ НАУК АЗЕРБАЙДЖАНА

ИНСТИТУТ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ И ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ

На правах рукописи УДК: 541.123.3

АСАДОВА СЕВДА ЮСУФ кызы

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В ТРОЙНОЙ СИСТЕМЕ Со—8п—Те И СВОЙСТВА ЭВТЕКТИЧЕСКИХ СПЛАВОВ

02.00.01 — неорганическая химия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Баку—1991

Работа выполнена в СК.ТБ по комплексной переработке минерального сырья при Институте неорганической и физической химии АН Азербайджанской Республики.

Научные руководители:

доктор химических наук Мамедов А. Н.

кандидат хим. наук., ст. н. сотр. Аллазов М. Р.

Официальные оппоненты:

профессор, доктор химических наук Заргарова М. И.

кандидат химических наук Ильясов Т. М.

Ведущая организация: Научно-производственное объединение «Квант». /

Защита состоится«,^ » 1991 г. в/¿/часов

на заседании Специализированного Совета Д. 004. 08.01 по присуждению ученой степени кандидата химических наук в Институте неорганической и физической химии АН Азербайджанской Республики по адресу: 370143, Баку, проспект М. Азизбекова, 29.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИНФХ АН Азербайджанской Республики.

Автореферат разослан « ^ » 1991 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета

О. М. АЛИЕВ

ОЕЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЛЕСЛи

Актуальность теш: Б последнее время значительно возрос интерес к эвтектическим сплавамсдожных систем, одним из компонентов которой является полупроводниковое соединение, используемое в качестве рабочего материала в приборах, а другой - токопрово-дящий материал. Такие эвтектические композиции обеспечивают устойчивую коммутацию металлических шин с полупроводниковыми материалами.

Известно, что большинство простых эвтектик характеризуются высокими значениями механической прочности, пластичности и структурной устойчивостью к длительным тепловым воздействиям. Являясь самой низкоплавкой точкой в системе, характеризуясь большой жид-котекучестью и малым интервалом кристаллизации^ эвтектические сплавы могут позволить также осуществить пачную коммутацию.

• Теллуриды элементов подгруппы германия, в частности 5пТе и твердые растворы на его основе широко используются в качестве среднетемпературных термоэлементов. Большим недостатком этих термогенераторов является то, что большинство благоро,;ных металлов химически активны в отношении к теллуридам.элементов подгруппы германия. Это обстоятельство резко сокращает срок службы приборов. Применение промежуточных эвтектических композиций, находящиеся в физико-химическом равновесии полупроводчик-металл значительно увеличивает срок службы приборов й позволяет применять в' качестве металлических шин элементы- подгруппы железа и другие более дешевые металлические сильвы.

Совместимость элементов подгруппы железа с термоэлектрическим материалом на основе За Те мало изучены. Взаимодействие в системах 5пТе-Ме , где Ме-Ре,Со,№ носит, в основном, сложный характер. Поэтому для успешной коммутаций ЗоТЬ с указанными иетатдамя требуются сложные эвтектические композиции, составы

которых г.гагут быть определены по эвтектическим нонвариантным точкам соответствующих тройных и более сложных систем.

йелью паботн является выяснение характера физико-химического взаимодействия в тройной система Co-&fl~Te , выявление наличия новых фаз и областей твердых растворов, установлении областей применения обнаруженных фаз.

Для.решения поставленной цели перед работой были поставлены еяедущую осковкко задачи:

- приготовить необходимое количество сплавов, провести юс дифференциально-термический, рентгенофазовый и микроструктурный • анализы,

- провести триангуляцию тройной системы Co-Sn-Te , определить все квазкбкнеркяе сеч^кпл, . ■ '

- установить характер физико-химического взаимодействия

в разрезах Sn Те-Са3Те,, SnTe-Co, SnТе -Со3; Co¿Snz- Со^Те^ СоЩ-SnTe^nte- CoSn,CTe■ SCoJ-Có¿$na} SnTe-Со Sns¡ ' CoJe4-Sn, Co3Sn2 - Te, Co3 Te«- еч, e, - Cos Te*.

к построить их фазовые диаграммы,

- установить наличие новнх соединений, областей твердых растворов и характер их кристаллизации, -

- построить проекции поверхности ликвидуса тройной системы Со -Sn- Те и указать все моно- и нонвариантные реакции, проте~ каюте в них,

- определить температурекие зависимости электропроводности - и термоэде обнаруженных фаз и.эвтектических сплавов.

Научная новизна. Методами физико-химического анализа впервые изучен характер взаимодействия в разрезах; Sí)Te-Co¿ Te SfíTe-Co;SnTe-Co¿Sn£; Со3 Sn2~ Co¿ Те«) Со Te3 -Sn Те; Sn Te-CoSn; LTe-2CoJ-f -Te; Co¿ Te4- e*;

Co^TSt, 11 построен« их фазовые диаграммы.

- проведена триангуляция и построена проекция поверхности ликвидуса тройной системы СО-§П~Те , где устаноадены реакции моно- и нонвариангных процессов,

- впервые установлено наличие б -фазы, рациональный состав которой соответствует химической формуле СОд%п^ТЁч . Соединение плавится с открытым минимумом и участвует в триангуляции тройной системы Co-Sn-Ге ,

~ установлены составы тройных эвте'ктичзских сгшзеов и изучены их электрофизические свойства.

•Практическая ценность: Фазовые диаграммы 12 изученных разрезов являются справочными материалами и имеют необходимую информацию для синтеза тех или иных сплавов тройной системы Со*&п-Те Построенная проекция поверхности ликвидуса указывает поля первичной* кристаллизации фаз, ход моновариантных процессов и составы эвтектических сплавов и области твердых растворов, которые могут быть объектом для дальнейших исследований.

По электрофизическим и физико-химическим параметрам некото-

использованы

рые эвтектические составы могут оытьчв качестве промежуточного антидиффузионного слоя между термоэлектрически« материалом на основе SnTe и металлической шиной из кобальта.

На защиту выносятся:

- результаты экспериментального исследования фазовых равновесий 12 разрезов тройной системы CO'Sn-Ге и построенная диаграмма проекции поверхности ликвидуса, а также установленные моно-'

и нонвариантные реакций,

- комбинированный метод прогнозирования тройной эзтектпки

- расчеты составов .тройных эвтектик в системе Co-Sn-Te ,

- физико-химические, электрофизические свойства обнаруженных фаз, твердых' растворов и эвтектических составов.

■ Апробацга работы: Основные результаты диссертационной работа • долгжнн на:

-6- конференции молодых ученых и аспирантов Института неорганической и физической ху.ж'и АН АзССР (1аку, 1976),

- IV Всесоюзной конференции "Термодинамика и материаловедение полупроводников" (Москва, .1989),

- научно-технических советах СКГЕ ШКС с ОП АН Азерб.ССР (I985-I99G),

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы вЮ печатных работах.

0б1>э,у работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, основных выводов, списка использованной литературы, включающей IZ2 работ отечественных и зарубежных авторов. Работа напечатана на 146странице машинописного текста, содержит 37 рисунков, 17 таблиц. , ■ ОСНОВНОЕ СОЖКАНИЕ РАБОТЫ . ГЛАВА I. ЖТЕРАТтай ОЕЗСР

Эвтектические сплавы и ¡Газообразование в _ системах Me-Ô^-X , где Me-FetCo,MC, eLr-6efSn;Pê -f

. х- S7Se, Те

В литературном-обзоре, состоящем из трех параграфов представлен краткий обзор, посвященный исследованию свойств эвтектических сплавов и фазовым равновесиям в тройных системах

Не-б'—Х , гжНе-%,Со/ф£г т 6e,Sn7Pè ; х-S,Se, Те ,

Анализ литературных данных показал, что сведения о фазовых равновесиях в троЕяоИ системе Co-Sfl-Te практически отсутствует.

ГЛАВА П. Исходные элементы. Методы приготовления > и исследования сплавов

Синтез еллазов- проводился в эвакуированных кварцевых

ампулах сплавлением осоЗо чистых элементов марки олово - ОСЧ,.

толлур - ТВ-4, кобальт - электролитический. Сплавы подвергались

длительно:.',у гомогенизирующему отяигу, продолжительность и темпе-

>it; гс о иг о ,vc;'eh;=r^:n:n:iaci опытным путе".

Сплавц изучались с помощью дифференциально-термического (ДТА), микроструктурного (МСА), рентгенофазового (РМ) анализов, измерения кикротвердости. ДТА проводили на пирометре марки ВТР-75 и приборе КЕП-4 с хромель-злюмелевой термопарой, MGA - на микроскопе i'.ETAiVI-IP, PI'А - на аппарате ДРСН-3 на CtJК^ — излучении,, измерение микротвердости - на ПМТ 3.

При выполнения экспериментально?» части данной работы бьши использованы такие измерения электрофизических параметров и.термодинамические расчеты. ГЛАВА«Ш. Тройная система Co~Sn~TB.

В третьей главе даны результаты .исследования физико-химического. анализа тройной системы COSn-Te по 12 разрезам; $пГе-СоъТе^пГе-Со, Сог$г>г Со^, Ше-Сал8пг',СоТел-&лТё,

SnTe-CoSn, [Те-2Cai-Сог%,SnTe-Co$nz, Co^-Sn,. Co}$tr£-Je, Со3Теч-еЧ! егСолТеч "

и термодинамический расчет тройных эвтектик и часть поверхности ликвидуса системы. " •

3.1. Разрез ЪпТе-Со^Те^ является квазибинарным сечением тройной системы Со-$ПгГв . Диаграмма состояния. относится к энтектическому типу с расслаиванием фаз в интервале концентраций от 13 до 68 иол% Со3Теу (от 14,7 до 37,8 ат% Со ) с температурой 1180 К. Эвтектика соответствует 5 мол% С0А Теч и температуре 1020 К. ' • Растворимость на основе SllTe доходит до 2 №Л% СолТен , а на основе СолТеч . .4 мол$ $пТе при 300 К.

3.2. Разрез ¿П Те-Со квазибикарнип, с ^тактиками при 12 мгя% Со и 74' ысл% Со с температурами 1025 и 1230 К соответственно. Растворимость на основе теллурида олова составляет . . 5 мол$ Со ...Обнаружено одно дистактическое соединение соответствующее химической -формуле СОдВп^Те^ { £ -фаза). Оно плавится с острым is0KCKMy-j5OM при 1420 к и имеет полиморфное превращение

Но обо стороны от соединения, т.е. в образцах, содержащих от 30 до 65 moj$ СО и от 76 до S6 иол.% Со.происходи расслаивание. Температура монотектнческого равновесия к ;т 13';'0 к cootbgtc"з?кко.На осково теллурида олова имеется растворимость до 5 моя./J СОирл 300 К. '

3.3. .Разрез SnТе - Сол5па коазибинарный.' Диаграмме состояния относится к .'эвтектическому типу с ограшчонной растворимостью с обеих сторон (рис.1а). Эвтектика соответствует G ;,:ол. Сй35пг и

,1020 К. Пря комнатной температуре область П -твердых растворов на основе • SaTe составляет I мол.£ С03&П , а на основе 1 C0jSn2(^)-II ыол.% 5пТе . В области ^-твердых растворов мякро-гвердость С035пг уменьшается от 8350 до 6760 МПа

3.4. Разрез CO^Stl.,"" СодТе4 такие являемся квазкбинартшм сечением тройной.системы G0-Sn.-Te (ряс.16). Диаграмма отно-

• сится к эвтектическому типу с конгруэнтно-плавящимся соединением.

£-фаза'образуется в области пересечения с разрезом SriТг -С'О и имеет область гомогенности от 34 до 40 иол.% СО,Те. . Эвтектика меаду СО,Sa, и. £-фазой соответствует 14 иол.% СОтТе. и

О й О **

температура 1220 К, а.эвтектика меаду 6 -фазоД и С0^4 соответствует 72 мол. ^ , Со,Те. и 1190 К. Установлена растворимость на основе С0,Те до 8 мод.£, а на основе CO.Sil, меньше одного процента

•3 4 . . . 3 <■

при зео к. '.'•;■" ■'"

- 3.5. Разрез СоТе2~ 5п.Те - некваэибинарное сечение.тройной системы Со "Sri tTt. IIpoyecQ пэрвкчного выделения У-фазы (твердого раствора на основе Со.Те. ) продолжается до 40,5 ат,^ Sn.. В области концентрации. 7,5-31,5 ат.$ Sri кристаллизация У-фазы .происходит под расслаиванием. При 7,5 ат.% Sn. и 910 К происходит нонвариантный перитектнческий процесс: СИС+ СС+ СоТ?г где ot - твердый раствор на основе .Sa Те , предельный состав- : которой соответствует 5 иол.% CoT&2 (47 ат.;? Sa ) .при 300 К,-

ä» « % а ч

Раствориыость ка основа Со Те практически отсутствует. Ь субсо-лидусе о б н ару кие сот ся дез фазы ( oí. и f -фаза), что доказывает квазистабплыюсть разреза.

3.R. Разрез SnTe - Со<5п иеквазкбинарный. Ыоиовариантнке ганки первичных выделений SaTe и C0,Stl, пересекаются при

v 6

6 мол.J5 CoSa (3 ат.^ Со ). Затвердевание всех сплавов этого разреза завершается по перитектической реакции при В4С К с образованием SaTe и COSft (рис.2а). Разрез тагекз является квазя -стабильным сечением тройной системы.

3.7. Разрез ¡Те'2Со]~ С0^5п.г неквазибинаряш; и пересекает два подчянешшх: треугольника Со - COgSa^Tc^ ~ Сс^ЗгЦ . и Со - Co9Sr4T?-4 _ СО Tt4 . В первой подскстете кристаллизация сплавов завершается при 1070 К, во второй - при 1120 К. Знз'чл -тельная часть кристаллизации сплавов происходит, под расслаиванием ;.от состава [ТегСо] до I3.-3 ат.% Sa.

• 3.8. Разрез SriTe ~ Со5аг является неквазибинарным сечением тройной систегж Со-Sa-Те и пересекает 2 поля первичной кристаллизации SaTe. , Co,Stl? и изотермическую плоскость ин-конгруэнтного процесса Ж+ Со Sn.^ Со5а + 5а Те при 840 К

В разрозе наблвдается вторая изотермическая линия при G40 К. Здесь происходит кнкокгруэнтный процесс, образования СоБаг по реакции ж + CoSri¿= Со5аг+ 5aJe.

Затвердевание сплавов,разреза завершается при 640 К и ниже линии соладуса наблюдаются две-фазы SaTe и Со5п, (ряс.26) ■ 3.9. Разрез ' Co,Sa„~ Те неквазибинерный и пересекает три . подчиненных треугольника SaTe - c(CogSa4Ted) - Со3Те4(У)„ SaTe- CoaSn.2.- £ и SaTe - Со3Те4~Те (рис.2б). На всей протяженности в первом к во втором подчиненном треугольнике в . субсмидусе.наблюдаются трехфазные сплавы, составляющие Фаза ко-

а) фазовая диаграмма разреза 5п.Те г СоБп

Рис.

ó) фазовая диаграмма разреза G03<Saz~ Те

к.

торах являются угловыекомпоненты соответствующих подсистем, 3 третье» подсистеме разрез пересекает квазистабштъннл луч 5аТе - СоТе2 и соответственно разделяется на две части. Разрез проходит ч.!рез обширную область (32-С4,5 ат.% Те ) расслаивания, четыре поля первичной кристаллизации фаз: , £, , У и СоТе2 Область первичной кристаллизации СоТ?„ начинается от 75 рл.% Те и доходит практически до угла теллура. До 61,54 ат.% Те крис -т&члизация завершается по пзритвктичеснок реакции при 910 К, нике которой в равновесии находятся фазы: Т . е а СоТе2. Далее крпст&тлкзация завериается при 650 К,по рзакции Ж5^ 5гПе +

+ СоТе.2-« Те., ':,''/.,"

■3,10. Разрез СозТе4~ 5а неквазибинарный, проходит через поля первичной кристаллизации.фаз: У , Е. , С035п.? ', 5К и С0&п. : р интервале концентрация от 10 до 41 ат Л , первичная* кристаллизация У. и . £, фаз происходит под расслаиванием." Разрез'-пересекает три подсистема:'. бпТе - С0дТс4 - £ , БпТе - € - СозБаг к 5аТе - Со^а,,- Ба . з третьей подсистеме' Л1гния ликвидуса разреза со стороны Сс^Згц состоит из трех частей^ т,ак как. за первичной'кристадпизаш1ей СОл5аг следуют области виделекия инконгруэятно плавящихся соединений Со5а •л Со5а2. . С помощью данного разреза определяется вырокден -■ ность тройной эвтектики Е6 ниже которой наблкдается смесь

трех фаз баТе ,. СоБа л ба .

. Область X -твердых растворов достигает ~1 ат.% при 300 К ..- 3.11. Разрез €.-Со,Те-. неквазибинаоный и пересекает две

> г . 1 3. 4

вторичные тройныэ састачы: . ;С0 ~.С0л5а2~ £ . и Со - С - СодТе4; • Здйсь е-обозначает состав эвтектики мезду Со_5а, и Со ■ , крис-

• • ' ^ О • с.

галлизуЕщачся при 80 ат.^ Со а 1385 К. Ликвидус .разреза состоит ко 2-х ветвей-первичной .кристаллизации У -^азы .я кобатьта. ветви пс-ресекаются йрл"41.5',"ат.? Те .*.В ,первой•.подскстеме'''

кристаллизация сплавов завершается при 1125 К,. во- второй - при , 1070 К, где происходят следующие рвакции:Ж=*Со+3'+£иЖ**Со+Со 5аг+£ соответственно. ,

Разрез проходит через область расслаивания, проникающая со стороны Со 7 Те в интервале концентрации от 11,5 до 31,5 ах% Те., При этом температура монотёктического процесоа выделения кобальта из несмешивавдихся жидкостей уменьшается от 1390 до, 1300 К.

3.12. Разрез СолТей~ - нёквазибинарний. - - соответствует эвтектике между Те и бйТе ,'кот'орая кристаллизуется при

85 ат.$ Те и 678 К. Данный разрез изучен о целью уточнения координат тройной паритектической Р . и. эвтектической\ Е5 точек. Он пересекает квазистабильный разрез баТе - СоТег и солцдус его разделен на 2 части. До точки пересечения ( ~65,1 ат.^Те ) в су«<солндусе находятся Т , СоТег и 5г\.Т£- , а в интервале 61,5-85$ Те - СоТе2 , ;5аТе и Те . Температура инконгруэнт-ного распада равна 910 К, а температура эвтектического процесса кристаллизации - 650 ,К. ' •. ' у ' - '

3.13._ ; " Проекции поверхности ликвадуса системы Со-ба-Те. Проекция поверхности, ликвидуса тройной системы

СО-йа-Те построена по результатам вышеуказанных разрезов и по литературным дан:шм соответствующих бинарных систем Орис.З ). Согласно сингулярной триангуляции тройной системы Со-5п- Т<£ образуется С подчиненных треугольников, каждый из которых может' быть представлен как самостоятельная система: I. БпТе - £ - С03Т£4,-

2, 5аТе - СозТе4 - Те , з. 5а-Те - Соз5аа-5а. , 4. баТе. -Со^а,- £ , 5. -Со-ба, - £ - Со . , 6. Со,Те -£ - Со.

Ой 0 2' л ч

Кз- каждой независимой тройной системы лсследова'ш не менее два неквазиб:-;карных разреза, результаты которых позволили определись ход,коноггарнанткых кривых и координаты яенвариактных точек. Для уточнения пепвариантиых точек были проваденв тармогр;^-.г-)еск::л

Рис. 3 Проекция поверхности, ликвидуса троРноР систем*.: Со-бп-Те

I. Со, 2. Со^аг, 3. £. .4. С.о,Те415. БпТе, б, СоТег, 7. Те, 8. Соба, 0. Со5а2; Ю. 5а.

я микроструктурный анализ предполагаемых составов. Проекция поверхности ликвидуса состоит из 10 полей первичной кристаллизации отдельных фаз:- I. Со , 2. ^(СО^а^ ¡3. £ (СОдБпДе^

4. у (СоДО ' 5- (6- G (CoTcJ

Те , 8. CoSa , 9. CoSa2 , io. $а.

13 системе 18 моновариантках линий, которые пересекаются в Хо нснварлантных точках, из кпх 6 тройные эвтектические и 3 трой- • ные перитектические,монотёктика.

Реакции моно- и.коквариантных равновесий приводятся в табл.1. Тройная эвтектика Eg вблизи слова вырождена. Расслаивание , имеющее место в двойной системе Со ~ Те. , проникает в тройную систему и зашшагт в ней обпирнув область./Эта область охватывает и область расслаивания в квазкбйкзрном разрезе со стороны кобальта. Вторая область расслаивать охватывает три подчиненные системы: СолТе4~ SaTe - Те , Со^Те^-£ - SaTe, 'Со35пг~ SaTe-£

Область первичной кристаллизации С0,5и, является самой обширной, а область первичной кристаллизации кобатьта - самой тугоплавкой.

Среди указанных составов нонвариантного равновесия с точки зрения коммутационного материала, наиболее благоприятными сочетания',я: компонентов как теллурида олова, так и интерметаллидной фазы обладают тройные эвтектические точки Е3 и Е4 .

3.14. Расчет тройных эвтектики поверхности ликвидуса в системе Со " Sn--Te. 3 работе предлагается комбинированный метод • расчета поверхности ликвидуса вторичной системы COjSa^Sa-SnTe с учетом отклонения от аддитивности. Предложенный вариант аппроксимации ликвидуса.выражается по формуле: ; . .

+ CllW3 (I)

■■ ' ~ ■ , : ... Таблица I

Moho- и'.нонвариактные реакции ,■ протекающие, в тройной системе СО - Sa - Те

х

Обозначение кривых и ,, точек Реакции - Температура,

I •3

Ж^-- Со + Co4Sa4 1385-1070

ж** СО + Со3Те4. I233-II25

з£*=* SaTc + Те 675-650,

ж— СоТса+Те . ' 713-650

AV- CaSa?+ Sa : ; 502-500

SaTe + Sa . 505-500

рл Ä + CpjSa^ CoSa 1210-840

рЛ . ж + CoSa CoSa2 • 798-640

рЛ ■ Ж + COjTe^ CoTc2 : 1023-910

РЛ SaTe + CoSa 840-640

P¿6 ж*-2 snte+CoSn, 640-500

Ж^. Ca + f . 1070-1230-,

. -1125 \

Ж» Co3Saг? Е. . 1070-1220. ■ -I010

SaTe 4 £ ;. ' IGIO-I025-

-980

' Е е Е ж*=*Со3Те4+ £ . ' . ■ II25-II90- ' '

-980

. . - 3K^SaTe*Co3Te4 . S80-I020- ,

-310

рл ' к*--* SaTe.\CoTe.2 " . 910-650, . ■

Е е Р ! ä 1 SaTc + CcrSa, !C¡:0-IG20-b'1Cj

Ж^ Co+ CoSa^e "■'•". ' 1070 i . '0 .j

Е.

С

ж*=* Со + Со3Те4+1 \ 1125

ж** Co^a+SaTe+E IOIO

ж^Со3Те4*£ + 5аТе " . 980

ж^ CoTe^SaTe + Te • .650

Со35аг+ Sale + Sri 500

ж+Co^a^CoSa+SaTe 840

Ж+CoSa^ CoSa2+ SaTe , 640

jc+Co3Te4=» СоТег+SaTe 910

5

Е

о

р

3

Здеоь {^(х^ и .- { (х^ аналитические зависимости температуры ликвидуса от мольной доли компонента в системах 1-2 и 1-3 соответственно. Первые два слагаемых представляют аддитивную сумму свойств граничных систем 1-2 и 1-3, третье слагаемое является марой отклонения от аддитивности, где 0. - определяется по отклонению значений Т(2Л от линейности,. X - мольная душ компонента вторичной системы. Расчетные изотермические кривые поверхности ликвидуса приведены на рио.З пунктиром. Сравнивая их можно уверенно сделать заключение, что предложенный вариант ликвидуса .хьрошо согласуется с -экспериментальными данными.

Координаты тройных эвтектик, определены решением аналитических выражений поверхности первичной кристаллизации всех трех компонентов подсистемы по уравнениям: . • '

Координаты ' Аь определяются на основе координат ликвидуса и температуры плавления'компонентов:

П1 Ч >. пг т»

у,- ' . ^¡М

Г1 -т-Л"' -т-* . '

-т-э _ -р<1» «

..' и.. 11 ■У

т - Т х Г -г 1!

-аз—я а 1 ъ -4

т* ' па Т*

. /Но» • 1|1г)

-г3 Т тэ

л5 1' л г»

. • , ...

А.= ■ 15 Т4? ^ ; -V.

л -гг'л ■' ' '

- -19В таблице 2 представлены рассчитанные к экспериментальные координаты тройных эвтектических- точек и Ег .

' Таблит 2 Координаты тройных эвтектических точек

Состав ат.доля

эксперта.

расчет.

эксперим.

расчет.

2со 0,607

0,281.

0,112

т,

1М

1070

0,5352 0,2718 0,1330 1155(2) I177(1)

0,52 0,07 0,41

1125

С, 51 0,11 0,38 1152(2) 1130(1)

Такта обрезом, составы рассчитанных по уравнению эвтектических точек хорошо согласуются с экспериментальными. Существенное расхождение имеется в температурах нонвариантного равновесия Т1М , определенных экспериментально и расчетно по уравнению (2). Это объясняется тем, что при решения вопроса не были учтены .кривизны поверхности первичной кристаллизации фаз. Расчет температуры тройных эвтектик по уравнению (I) с учетом кривизны поверхности ликвидуса приводит к лучшему результату.

Таким образом, расчетные методы, основанные на уравнениях (I) и (2) можно комбинировать, представляя значения I* , рассчитанные по (2) в уравнение (I) ' '•

ГЛАВА Г/. Электрофизические свойства сплавов из области твердых растворов на основе БпТе. и некоторых эвтектических составов системы Со - ба ~ Те

: В работе представлены электрофизические свойства сплавов из области твердых растворов на основе 5аТе и некоторых эвтектических сплавов тройной системы СО~5а~Те."

Е

На рис.4 представлены температурные зависимости электропроводности и термоэдс эвтектических сплавов Е, , Е. и соединения

О 4

СодйаДе4. Как видно исследованные нами эвтектические сплавы ("Ели имеют достаточно низкие электросопротивления и их можно рекомендовать при коммутации металлической шины из кобальта с термоэлектрическим материалом на основе теллурвда олова. Дга этой цели были опробованы рад сплавов. Эвтектики ед,Ё.3',Е-4по своим физико-химическим и электрофизическим параметрам могут быть использованы при коммутации■каскадных термоэлементов, работающих в области температур 300-600°С. .

'Таким образом, используя диаграммы состояния, нами предлагается способ коммутации термоэлемента на основе теллурида олова, обусловленный на принципе эвтектического равновесия в переходах в структуре полупроводкик-эвтектика-металл.

го

-1_I,

и V х-

яее/г—

Рис. 4

а) температурная зависимость электропроводности сплавов состава:

, I.-. -Еа (3. ат.55 СО + 49 аа.% 5а + 48 &чЛ Те )

г.- Е4( 4,3 ат.Я СО + 46 атЛ ба + 49,7. атЛ Те)

з.- Со95аДе4 ' .

л?

2£

го

V

30

V.

¡м 1

б) температурная зависимость термоэдс сплавов состава:

1 - Е3 (3 атЛ СО + 49 атЛ 48 атЛ Те')

2 - Е4 (4,3 &?ЛСО +49,7 агЛ Те + 4б

За ).

3 - Соэ5а4Тг4

-2,1-

шзсда И РЕКШВДАЬИК

1, Методами ДТА, РФА, МСА и измерением микротвердости уста-вовлей характер физико-химического взаимодействия в тройном системе Co-Sa-Te по разрезам: SaTe- СозТе4 , SaTe- Со, So.Те -Co3Sa2, Co3Sa3- Со5Те4, СоТе2~ SaTe, SaTe - Со Sa, [Те'2Со]-Co,5rv Co3Te4~Sa, C63Sa2~Tt, SaTe-CoSa2,

На основании этих исследований система триангулирована по квазибинарным разрезам SaTe-Со3Те4, баТс-Со , SriTe ~ C03Sa2 и C03Sa£- С03Те4 на 6 вторичных систем.

2. Впервые обнаружено существование соединения CogSa4Te4, которое образуется в области пересечения квазибинарных разрезов SaTe-Co.H CotSa - Со,Те, и плавится с открытым максимумом при 1420 К. Установлено, что максимум растворимости на основе 5яТе

. доходит до 4 мол Л С03Те4 , 5 молх$ Со ■ 5 мол Л СоТе2- ,1 мол Л • Co3Sa2 при зос к.

■ 3. Построена проекция поверхности ликвидуса тройной системы Co-Sa-Te и установлен характер химического взаимодействия, протекающий по кривым моновариантного равновесия и в ноквариантных точках, 'что определяется 18 кривыми моновариантного равновесия, 10 далями первичной кристаллизации фаз (часть первичной кристаллизации кобальта, У и. Е - фазы происходит под расслаиванием) eIOhoh-вариантными Точками: 6 эвтектических перитектическю: и монотеки

4, Указано преимущество комбинированного метода расчета координат .тройных эвтектик с учетом кривизны поверхности ликвидуса.

5. Исследованы электропроводности и термоэдс сплавов тройной

системы Co-Sa-Te. Б результате испытании установлено, что в ин-

* * . тервале температур 300-600°С эвтектические сплавы составов е9 .

(5,09 атt Со + 43,33 атИЙ Sa + 44,19 атЛ Те ), F . '3,гАТЛ Со -

49 &т.< Sa"+ 48. at Л Те ), Е4 (4,3 &тЛ СО + 4Г. • ' Sa + .у\

■- ' Т '. '

не вступают во взаимодействие с материалами положительной ветви ■ термоэлемента на основе теллурида олова и эти сплавн могут быть использованы в качестве коммутационного материала (получен акт испытания).

Основяое содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Асадова С.Ю., Аллазов М.Р., Мовсул-заде A.A., Руста-мов П.Г. Исследование систеш SaTe - СоТег . Азерб. хш,!.журнал., ¡i 5, с.97, 1985 г.

2. Асадова С.Ю;, Аллазов М.Р., Мовсум-зада A.A.-, Русга-мов П.Г. , Исследование взаимодействия.в системах SaTe -

Cc^Te^Co^Sa,) . е. неорг.хишш, а э, с.2362, т.31, 1986 г.

* 3. PycTcif.íOD П.Г.-, Асадова С.Ю., Аллазов М.Р., Мовсум-за-де A.A. Взаимодействие Со,Sa. о теллуром. ДАЛ Asepö.CCP,

о ¿

й 6, 1,43, 1987 г.

4. Асадова С.Ю., Аллазов U.P., Мовсум-заде A.A., Руста-í.'.ob П.Г, 'Характер взаимодействия в сплавах разрезов С-03Те4~ Sa, SaTe-CoSa n'SaTe_Co§a2 тройной систеш Со --5а-Те . Изв.АН СССР. Неорг.магер/, JS 5, с.768, г.23, 1987 г.'

5." Асадова С.Ю.Аллазов М.Р., Мовсун-заде A.A. Тройная система СолТе4~ SaTe - Те. ; Рук.депонирована в ВИНИТИ

ß 3972-В87. 1987 г.

6. Асадова С.Ю., Аллазоп М.Р. Система SaTe - Со Е.неорг.хим., В 2, 0.541, т.ЗЗ, 1988 г.

7. Аллазов М.Р., Асадова С.Ю.: Система Со - 5а - Те , Е.неорг.хиши, ß 9, <5,2407, Т.ЗЗ, 1988 г.

8. Мамсдов А.Н,, Аллазов М.Р,, Асадова С.Ю. Расчет тройное эвтектик и поверхности ликвидуса в система Со-«Sa - Те . Е.шорг.гнвди, ä 6, O.X6I6, т.34-, 1990 г. .

9. Асадова С.13, Сксгема 5aTt~Co, Тезисы конфер.молодых ученых и аспирантов Мнотатута неорг.-и фязэт.хнжпт. .Баку, 3276,0.4'

10. Мамэдов А.Н., Аллазов И.Р., Асадова С, 1С., Кулиева O.A. ?г.счет поверхности ликвидуса й тройных рбтоетик в сдстемэ Go.-Srt-Тсз-.'.гп i' Scpcoüsh. кон? ер.по термсдкнек. к мг>тер:;а-:с-в" . кел.пкиид

v -<•'■-■ „ _ ГУ т с: 1 .......