Структура и свойства сплавов палладия с элементами триады железа и эрбием тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.01 ВАК РФ



о

^ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М.В. ЛОМОНОСОВА Химический факультет

На правах рукописи

Тиникашвили Натела Арчиловна

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА СПЛАВОВ ПАЛЛАДИЯ С ЭЛЕМЕНТАМИ ТРИАДЫ ЖЕЛЕЗА И ЭРБИЕМ

Специальность 02.00.01-неорганическая химия

Автор е ф е р ат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

МОСКВА-1998

Работа выполнена на кафедре общей химии Химического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова.

Научные руководители:

кандидат химических наук, доцент

Раевская М.В.

кандидат химических наук, доцент

Русняк Ю.И.

Официальные оппоненты:

доктор химических наук, профессор кандидат химических наук, ст. н. с.

Потемкин А.Я.

Фомин С.С.

Ведущая организация:

НПК

'Суперметалл".

Защита состоится 14 мая 1998 г. в 1615 часов на заседании специализированного Совета К 053.05.59 по химическим наукам в Московском Государственном университете им. М.В. Ломоносова по адресу: 119899, ГСП, Москва, В-234, Воробьевы горы, МГУ, Химический Факультет, ауд.337.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Химического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова

Автореферат разослан "14"алреля 1998 г. -

Ученый секретарь совета,

кандидат химических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность проблемы. Решение актуальных проблем науки и техники вызывают необходимость целенаправленного поиска новых материалов, обладающих сочетанием высоких технических характеристик. Особое внимание привлекают сплавы редкоземельных металлов (РЗМ) с переходными металлами, в частности, с элементами триады железа. Данные сплавы обладают сложными магнитными структурами, имеют высокую намагниченность насыщения и температуру Кюри, что обусловливает их использование в электронных и магнитных устройствах. Однако использование ИМС в качестве материалов с уникальными характеристиками сдерживается их повышенной окисляемостью на воздухе и низкой технологичностью. Поэтому представляют интерес систематические исследования тройных сплавов РЗМ с элементами триады железа и благородными металлами, в частности с палладием, добавление которых поможет решить задачу не окисляющихся магнитных порошков, улучшить технологические характеристики сплавов.

Цель работы. Целью настоящей работы явилось установление фазовых равновесий в тройных системах, образованных палладием, эрбием и элементами триады железа при 600°С; исследование магнитных свойств сплавов эрбия с элементами триады железа, легированных палладием; изучение влияния палладия на стойкость к окислению на воздухе интерметаллических соединений эрбия с железом, кобальтом и никелем; установление влияния легирующих добавок (эрбия, железа) на характер взаимодействия палладия с водородом.

Научная новизна. Впервые комплексом методов физико-химического анализа исследованы сплавы тройных систем палладий-эрбий-железо,

палладий-эрбий-кобальт, палладий-эрбий-никель и построены фазовые диаграммы данных систем при температуре 600°С.

Впервые изучено влияние палладия на магнитные характеристики ИМС сплавов систем эрбий-железо, эрбий-кобальт, эрбий-никель. Впервые показано влияние палладия на стойкость к окислению на воздухе ИМС эрбия с Зс1-переходными металлами. Установлено влияние легирующих добавок (эрбия, железа) на характер взаимодействия палладия с водородом.

Практическая ценность. Проведенное исследование расширяет представления о характере взаимодействия РЗМ с Зс1-переходными металлами. Результаты исследования тройных диаграмм состояния систем Р<1-Ег-Ре, Рё-Ег-Со, Р<1-Ег-№ могут служить руководством для целенаправленного синтеза сплавов с необходимым комплексом свойств, а также справочным материалом для исследователей, работающих в области физи-ко-химии металлических сплавов, могут быть включены в справочник ВИНИТИ по диаграммам состояния и использованы в учебных курсах по физико-химическому анализу. Добавки палладия к некоторым интерме-таллидам эрбия с железом и кобальтом не ухудшают их магнитных характеристик, повышая при этом их стойкость к окислению на воздухе. Поэтому эти сплавы представляют интерес с точки зрения их возможного использования в качестве магнитных материалов.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на отчетно-технической конференции СКГТУ, посвященной Дню науки (Владикавказ, 1996г.), на конференции молодых ученых Химического факультета МГУ (Москва, 1997г.), на Всероссийской научной конференции "Молодежь и химия" (Красноярск, 1998г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 статьи и двое тезисов докладов.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, экспериментальной части, обсуждения результатов, общих выводов и списка использованной литературы. Диссертация изложена на /60 страницах машинописного текста, включает 20 таблиц,Д^рисунков, список литературы содержит//^наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

В литературном обзоре изложены факторы, определяющие взаимную растворимость компонентов в твердом состоянии. Дан анализ литературных данных о бинарном взаимодействии исходных металлов и обоснован характер этого взаимодействия, представлены сведения о диаграммах состояния двойных систем, ограничивающих исследуемые тройные. Рассмотрены магнитные свойства интерметаллических соединений редкоземельных металлов с металлами триады железа.

Экспериментальная часть.

1. Материалы и методы исследования. Исходными материалами для приготовления сплавов служили эрбий дистиллированный (99,67 мас.%), палладий губчатый (порошок 99,9 мас.%), железо карбонильное (порошок 99,95 мас.%), кобальт (порошок 99,9 мас.%), никель в виде стружки (99,95 мас.%).

Были приготовлены сплавы двойных систем РсИБг, Ег-Ре, Ег-Со, Ег-N1, Бе-Рс! и Со-Р<3, а также сплавы тройных систем Рс1-Ег-Ре, Рс1-Ег-Со и Рё-Ег-М во всем концентрационном интервале.

Сплавы готовились плавлением компонентов в дуговой печи с нерас-ходуемым вольфрамовым электродом на водоохлаждаемом медном под-

доне в атмосфере аргона. Контроль состава сплавов осуществлялся взвешиванием образцов до и после плавки. Для исследования брались образцы,: вес которых отличался от веса шихты не более, чем на 1,5-3 мас.%. Далее контроль за составом сплавов производился выборочно методами локального рентгеноспектрального и спектрофотометрического методов анализа.

Для приведения сплавов в равновесное состояние образцы отжигались в кварцевых вакуумированных ампулах по режимам, которые подбирались с учетом температур реакций в двойных системах. Отжиг проводили в электрических печах сопротивления на протяжении 2500 часов при температуре 600°С (регулировка температуры осуществлялась автоматически с точностью до 2°). Закалка образцов проводилась в ледяную воду.

В настоящей работе исследование сплавов проводилось комплексом методов: рентгенофазовым, микроструктурным, локальным рентгеноспек-тральным (ЛРСА), термическим, растровой электронной микроскопией, методом диффузионных пар, измерением магнитной восприимчивости и намагниченности.

Микроструктуру сплавов изучали на приборе "САМЕВАХ-MICR.OBE.AM" с увеличением в 400-2000 раз и на микроскопе "№орЬо1-2" при увеличении в 125-400 раз. В качестве химических травителей использовали растворы брома в этиловом спирте; смесь НМ03: С2Н5ОН= 1:2; конц.р-р БеОз; смесь НЫ03:СН3С00Н=1:2-

Рентгенофазовый анализ проводили снятием дифрактограмм с порошка и со шлифа на аппарате "ДРОН-З" на монохроматизированном СиКа и СоКа-излучении.

Локальный рентгеноспектральный анализ применялся для определения состава фаз, формирующихся в сплаве. Объемная локальность метода составляет 0,1-0,3 мкм3, абсолютная локальная чувствительность 10'12-10"5г, точность определения — 2,5-3 мас.%. Измерения проводились на микроанализаторе «САМЕВАХ-М1С110ВЕАМ» по методу внешнего стандарта по Ка, Кр, Ьа и Ц-аналитическим линиям.

Образцы для исследования методом диффузионных пар сваривались на установке диффузионной сварки в вакууме (ДСВУ) при температуре 700°С и давлении 19,6 МПа. Состав и структуру переходных зон исследовали методами ЛРСА, оптической и растровой микроскопии.

Для спектрофотометрического определения содержания элементов в сплавах использовался спектрофотометр СФ- 46 и фотоэлектрокалори-метр КФК-2.

Высокотемпературный дифференциальный термический анализ проводили на установке ВДТА-8М2 с постоянной скоростью нагрева 80 град/мин. в атмосфере гелия. В качестве инертного вещества использовали вольфрам. В качестве эталонных температур - температуры плавления химически чистых железа, меди и платины.

Измерения начальной магнитной восприимчивости проводились на установке для измерения магнитной восприимчивости в переменном поле Н = 1-5 Э частотой 20-200 Гц под давлением до 8 Кбар в области температур 78-350 К.

Для измерения намагниченности использовали вибрационный магнитометр в диапазоне температур 80-350 К в постоянных полях до 12 КЭ методом Фарадея.

Кинетику окисления определяли по изменению массы образца на единицу площади геометрической поверхности методом прерывного взвешивания на микроаналитических весах с чувствительностью 2-10"5г.

Насыщение образцов водородом проводили при комнатной температуре электролитическим методом (электролит - 4%-ный водный раствор ЫаБ) в режиме: плотность тока 80 мА/см2, время насыщения 60 мин.

2. Физико-химическое исследование взаимодействия палладия с элементами триады железа и эрбием. Анализ литературных данных показал, что взаимодействие компонентов во всех двойных ограничивающих системах изучено достаточно подробно. Взаимодействие палладия с элементами триады железа характеризуется образованием непрерывного ряда твердых растворов. Однако существуют данные о том, что при понижении температуры в системах Ре-Рс1 и Со-Рс! происходит твердофазное упорядочение с образованием соединений Курнакова в области составов около 25 и 75 ат.°/оР<1. Палладий и элементы триады железа при взаимодействии с эрбием образуют большое число интерметаллических соединений, вследствие чего диаграммы состояния двойных систем Ег-Р<3(Ре,Со,№) имеют достаточно сложный характер. Существуют

противоречивые данные о реализации в системах Ег-Рс! и Ег-Со ряда интерметаллидов ( ЕгРс^, Ег2Рё3, Ег3Рё4, Ег4Рс15, Ег4Со3, ЕгхСо, Ег)6Со9), их структуре, стехиометрических составах и способах образования. В связи с этим перед изучением характера взаимодействия компонентов в тройных системах были уточнены существование и структуры интерметаллических соединений в ограничивающих двойных системах. Нами было подтверждено наличие соединений ЕгРс12, Ег2Рс13, Ег3Рс14, Ег4Со3, Ег16Со9 и БеРд в двойных системах Ег-Рс1, Ег-Со и Бе-Рс! при 600°С, соответственно.

Данные о взаимодействии компонентов в тройных системах палладий-эрбий-железо, палладий-эрбий-кобальт, палладий-эрбий-никель к началу настоящего исследования в литературе полностью отсутствовали. Изучение сплавов данных тройных систем рядом методов физико-химического анализа позволило установить, что строение изотермических сечений изученных систем обусловлено как характером взаимодействия в ограничивающих их двойных системах, так и процессами, протекающими непосредственно в данных тройных системах.

2.1.Система палладий-эрбий-железо. Физико-химическое исследование взаимодействия эрбия с железом и палладием позволило установить, что фазовые равновесия в данной системе, в основном, характеризуются образованием тройных твердых растворов на основе исходных компонентов и бинарных интерметаллидов, образующихся в двойных системах Рс1— Ег, Ре-Ег и Ре-Рс1. Фазовые равновесия в тройной системе палладий-эрбий-железо представлены на рис.1 в виде изотермического сечения диаграммы состояния системы Рс1-Ег-Ре при 600°С во всей области концентраций.

Твердые растворы на основе эрбия и железа в тройную систему практически не проникают. Ширина области гомогенности твердого раствора на основе палладия достигает 11 ат. % в двойной системе Рё-Ег и при добавлении третьего компонента - железа сужается до 0,015 ат. % эрбия при температуре 600°С. Распространение двойных интерметаллидов в тройную систему невелико и не превышает 4 ат. % третьего компонента. Фаз, отличных от существующих в ограничивающих двойных системах, в настоящем исследовании не обнаружено. Твердые растворы на основе ИМС систем Рё-Ег и Бе-Ег и твердые растворы на основе исходных компонен-

тов взаимодействуют между собой и образуют области двух- и трехфазных равновесий.

Ег

Рис.1. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Рё-Ег-Бе при 600 °С.

Исследование распределения элементов в переходных зонах композиций Ре+Ег10Ре10Рс180 и Ег20Рс180+Ег35Ре60Рс15 позволило построить диффузионные пути, которые полностью соответствуют строению полученного изотермического сечения и четко показывают состав и направление конод в двухфазных областях (рис.2).

Рис.2. Положение конод в системе Рс1-Ег-Ре, полученное исследованием диффузионных пар: а) Ре+Ег10Ре10Рс180 б) Ег20Рс180+Ег35Ре60Рс15.

Главной особенностью строения тройной диаграммы состояния системы Рё-Ег-Ре является наличие широкой области несмешиваемости компонентов, расположенной в богатой железом части изотермического сечения. Методами микрорентгеноспектрального и рентгенофазового анализов было установлено, что расслаивающимися фазами являются бинарные ин-терметаллиды ЕгРё, Ег3Рс14 и железо либо ИМС Ег2Ре17, ЕгбРе23. По мере уменьшения содержания железа несмешивающейся фазой становится также интерметаллическое соединение ЕгРе2. В области, богатой палладием, в качестве включения выступает железо или интерметаллид Ег2Ре17, а матрицей являются ИМС ЕгРс13, ЕгРс12 и Ег2Рё3:

Исследование поведения деформированных образцов из области твердого раствора на основе палладия (Рс1-8 ат.%Ег и Рс1-8 ат.% Ег-2 ат.% Ре) при насыщении их водородом показало, что при наводораживании образуется только одна гидридная фаза и происходит увеличение периодов решетки. По мере потери водорода сплавами исследовалось положение дифракционных максимумов через определенные промежутки времени. Было установлено, что при этом происходит изменение величины и знака имеющихся в решетке микронапряжений. Характер изменения микронапряжений во времени для сплавов Рс1-8 ат.% Ег и Р<1—8 ат.% Ег-2 ат.% Ре аналогичен.

2.2.Система палладий-эрбий-кобальт. Результаты исследования сплавов эрбия с палладием и кобальтом рядом методов физико-химического анализа представлены на рис.3 в виде изотермического сечения диаграммы состояния данной тройной системы при температуре 600°С.

Строение изотермического сечения системы Рё-Ег-Со характеризуется проникновением в тройную систему интерметаллических соединений систем Ег-Со и Ег-Рё, распространяющихся вдоль изоконцентрат эрбия. Тройные интерметаллидные фазы не обнаружены. Распространение двойных интерметаллидов в тройную систему различно. Твердый раствор на основе интерметаллида Ег5Рё2 распространяется в тройную систему на 9 ат. %. Относительно большую область гомогенности в тройной системе Рё-Ег-Со имеет также фаза Лавеса ЕгСо2 (8 ат.%). Наиболее обширной является область тройного твердого раствора на основе ИМС ЕгРё3. Ее ширина составляет 3 ат. %, а растворимость кобальта составляет 5 ат. %.

&5Рс*2

/

Ег3Со

о-

£ ЕгРс1

4/ Ег3РС!4 Ег2Рс1

ЕГРС12 ЕгРс!

1бСоэЯэ

Ег4СозЧ

ЕгСо3 ЕГ2С07

ЕГ2С0-17

Со

Рс1, ат %

Рис.3. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Рё-Ег-Со при 600°С.

Г^/уЛ&о.)

тчшш

ч/к

'К'«» : ■■■

■■».Я.- • #

6)

Рис.4. Микроструктура образцов из области несмешиваемости в системе Рс1-Ег-Со: а) Ег-33 Со-57 Рс1-10 б) Ег-14 Со-66 Рс1-20.

Особенностью данного изотермического сечения является также наличие области несмешиваемости компонентов в области, богатой кобальтом (рис.4). Установлено, что несмешивающимися фазами являются кобальт, Ег2Со7, Ег2Со17 и ИМС системы эрбий-палладий (Ег2Рё3, ЕгзРс!,,, ЕгР<12).

2.3.Система палладий-эрбий-никель. Наличие большого числа промежуточных фаз в двойных системах №-Ег и Рё-Ег приводит к сложному строению изотермического сечения тройной системы Рё-Ег-М (рис. 5).

Га 90 80 70 60 50 40 30 ¿и пи

<— Рс1, ат %

Рис.5. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Рс1-Ег-№ при 600°С.

Растворимость третьего компонента различна. Так, например, концентрационная стабильность эквиатомных фаз Ег№ и ЕгРс! в тройной системе

Ег

\Er2Nii7

КП

составляет 25 и 18 ат. % Рс1 и N1, соответственно. Растворимость палладия в бинарном интерметаллиде Ег3№ составляет 10 ат. %.

Наиболее обширной является область тройного твердого раствора на основе ИМС Ег1М3. Ее ширина составляет 3 ат. %; а растворимость никеля достигает ~ 9 ат. %.

Растворимость палладия в ИМС Ег№2 Ег№3, Ег2№7, Ег№5 и Ег2№17 не превышает 5 ат. %. К стороне палладий-никель примыкает широкая область твердых растворов на основе никеля и палладия. Фаз, отличных от существующих в бинарных системах, при температуре исследования 600°С в тройной системе Рё-Ег-М не обнаружено.

Таким образом, использование ряда методов физико-химического анализа позволило установить характер взаимодействия в тройных системах, образованных эрбием с элементами триады железа и благородным металлом палладием при температуре 600°С.

Наличие большого количества двойных ИМС в системах эрбий-железо (кобальт, никель) и эрбий-палладий приводит к сложному характеру взаимодействия в изученных системах. Сходство в строении данных тройных диаграмм состоит в наличии достаточно широкой области твердого раствора на основе палладия, находящейся в равновесии с соединением ЕгРс13, и в направлении конод в данной двухфазной области ЕгРс13+тв.р-р.(рис.2). Области гомогенности на основе остальных компонентов практически отсутствуют. Растворимость третьего компонента в двойных ИМС различна, причем наблюдается ее увеличение в ряду систем Рё-Ег-Ре-»Рё-Ег-Со—»Рё-Ег-№. В системе Рё-Ег-№ также наблюдается отсутствие области несмешиваемости, характерной для систем Рё-Ег-Ре и Рё-Ег-Со.

3. Исследование свойств сплавов изученных систем.

3.1. Магнитных свойства интерметаллидов эрбия с металлами триады железа и палладием. Изучение физико-химического взаимодействия в тройных системах Рё-Ег-Ре (Со, №) показало, что растворимость палладия в ИМС Ег2Реп, Ег2№17, Ег2№7, ЕгСо3 невелика. Из литературы известно, что при растворении палладия в ИМС, образованных РЗМ и элементами триады железа, происходит статистическое замещение атомов Зс1-переходного металла. Можно предположить, что и в тройных системах РсНВг-Ре (Со, N1) также происходит замещение атомов Ре, Со или N1 атомами Рс1 в изучаемых интерметаллидах. Это должно отразиться на магнитном поведении ИМС. По этой причине было проведено исследование магнитных свойств ИМС эрбия с металлами триады железа и палладием.

Температура Кюри бинарных ИМС систем Рй-Ег-¥е(Со, №).При измерении точки Кюри (<3С) интерметаллида Ег2Реп было определено, что она равна 290 ± 2 К. Добавление 1 ат. % палладия к ИМС Ег2Ре17 не приводит к снижению температуры Кюри в пределах ошибки эксперимента^ = 292 ±2 К.).

Измерение температуры перехода в магнитоупорядоченное состояние ИМС Ег2М117 и тройного твердого раствора на его основе показало, что статистическое замещение атомов никеля, атомами палладия приводит к понижению температуры Кюри исходного ИМС от С>с = 158 ± 2 К до С>с=138±2К (рис.6).

Статистическое замещение палладием атомов никеля в подрешетке ИМС Ег2№7 приводит также к снижению температуры Кюри. Так, Ег2№7 имеет температуру Кюри 61+2К. Добавка 1 ат.% Рс1 приводит к ее понижению <3^53±2 К.

0.60

сг ф

х ь о

л"

{3 о

ш ^

з-2

о о

со

0.40 —

0.20 —

0.00

т

т

80.00

120.00

1-1-1-1

240.00 28000

160.00 200.00 Т, К

Рис.6. Температурная зависимость магнитной восприимчивости сплавов состава: 1) Ег2Мп; 2) Ег2Ы117+1ат.%Рс1.

Таким образом, изучение температуры Кюри эрбия с металлами триады железа и легирование их палладием показало, что введение атомов палладия в магнитную подрешетку 3<1-металла в ИМС Ег2Ре,7 не оказывает влияния на температуру Кюри данной фазы в пределах ошибки эксперимента. Введение палладия в магнитную подрешетку никеля в соединениях Ег2№7 и Ег2№17 по-видимому, приводит к увеличению заполненности с1-зоны, что, в свою очередь, сопровождается снижением эффективного магнитного момента ИМС.

Намагниченность насыщения ставов системы Рс1-Ег-Со. Анализ петель гистерезиса, полученных для ИМС ЕгСо3 и ЕгСо3+1 ат.% Р<1 позволил рассчитать намагниченность насыщения указанных сплавов. Для ЕгСо3 намагниченнсть насыщения составляет 23,0±2,3 Гс-см3 /г. Легирование 1 ат.% палладия этого ИМС приводит к изменению намагниченности насыщения (15=12,0±1,2Гссм3/г) при температуре жидкого азота. Из полученных величин был рассчитан эффективный магнитный момент ИМС ЕгСо3 и фазы на его основе. Он составляет 3,9 магнетон Бора для ЕгСо3 и 1.8 магнитон Бора для ЕгСо3+1 ат.% Рё.

Коэрцитивная сила бинарных интерметаллидов систем Ег-Ре (Со, Ш) и тройных твердых растворов на их основе. Измерение коэрцитивной силы интерметаллического соединения Ег2Рс17 показало, что ее величина для данного интерметаллида равна ~ 0,25 кЭ. В результате замещения атомов железа атомами палладия коэрцитивная сила не изменилась. Так, в сплаве состава Ег2Ре17+1 ат.% Рс1 Нс = 0,25 кЭ. Статистическое замещение атомов никеля атомами палладия также не приводит к изменению величины коэрцитивной силы ИМС Ег2№п (Нс=0/4 кЭ). Введение палладия в магнитную подрешетку кобальта в соединении ЕгСо3 приводит к увеличению коэрцитивной силы данного интерметаллида примерно в два раза.

Известно, что величина коэрцитивной силы связана с подвижностью доменных границ. Чем меньше скорость перемещения доменных границ, тем выше коэрцитивная сила. Задержка доменных границ происходит обычно на дефектах кристаллической решетки. Различное влияние палладия на коэрцитивную силу ИМС может быть связано с различной дефектностью кристаллических решеток соединений Ег2Ре17, Ег2№17 и ЕгСо3.

3.2. Стойкость к окислению ИМС эрбия с железом, кобальтом и никелем при 600°С. В настоящей работе впервые исследовано влияние палладия на стойкость к окислению на воздухе ИМС эрбия с Ре, Со и N1. Интерметаллиды Ег2Ре17, ЕгСо2, Ег№3 и Ег2№7, а также образцы указанных составов, легированные 1 ат.% палладия, подвергались окислению на воздухе при 600°С. Рентгенофазовый анализ плоских поверхностей окисленных сплавов показал, что продуктами окисления являются бинарные и смешанные оксиды составов Ег203 Ре203 ЕгРе03 Со304 и №0.

Изучение кинетики окисления изучаемых ИМС показало следующие результаты. Окисление интерметаллидов Ег2№7 и Ег2№7 + 1 ат.% Рс1 кинетически протекает по параболическому закону. Скорость окисления ИМС Ег2№7, легированного 1 ат.% Рс1, снижается почти в 4 раза. Константа скорости окисления равна: для Ег2№7 - 0.414±0.005; для Ег2№7 + 1 ат.% Рс1 -

0.104±0.006 (кг/м2с|/2). Экспериментальные кривые окисления для соединений Ег№3 и Ег№3+1ат.% Р<1 аппроксимируются логарифмической зависимостью. Для соединений ЕгСо2 и ЕгСо2+1ат.% Рё механизм окисления носит еще более сложный характер. Однако для этих ИМС также наблюдалось некоторое повышение жаростойкости при введении палладия.

Таким образом, для всех исследованных сплавов установлено, что в случае введения палладия скорость окисления образцов уменьшается.

ВЫВОДЫ.

1. Совокупностью методов физико-химического анализа впервые исследованы фазовые равновесия в тройных системах Рс1-Ег-Ре, Рё-Ег-Со и Рс1-Ег-№, и построены изотермические сечения диаграмм состояния данных тройных систем при 600°С.

2. Подтверждено существование интерметаллических соединений ЕгРё2, Ег2Рс1з Ег3Рс14 и БеРс! в двойных системах Рй-Ег и Бе-Рё, соответственно, а также Ег4Со3 и Ег,6Со9 в системе Ег-Со.

3. Определены области растворимости третьего компонента в двойных интерметаллических соединениях. Показано, что максимальными областями гомогенности обладают эквиатомные соединения ЕгРс! (18ат.%) и Ег№ (25ат.%) в тройной системе Pd-Er-Ni.

4. Обнаружены области несмешиваемости компонентов в сплавах, богатых элементами триады железа (Ре, Со) как в системе Рс1-Ре-Ег, так и в системе Р(1-Со-Ег. Установлено, что в системе Рс1-Ег-Рс эта область значительно проникает в глубь тройной системы вплоть до ~70 ат.% Ре и уменьшается в сплавах системы Рс1-Ег~Со до ~45 ат.% Со.

5. Установлено влияние палладия на магнитные характеристики двойных промежуточных фаз систем Ег-Ре (Со, N1) в интервале температур 80350 К. Температура перехода в магнитоупорядоченное состояние ИМС Ег2№7 и Ег2№17 уменьшается при легировании 1 ат.% палладия. Добавка Г ат.% Рс1 практически не влияет на температуру Кюри ИМС Ег2Ре17. Величина намагниченности насыщения ИМС ЕгСо3 при введении палладия в магнитную подрешетку кобальта уменьшается в 2 раза. Статистическое замещение атомов кобальта атомами палладия приводит к увеличению величины коэрцитивной силы ИМС ЕгСо3~ в 2 раза.

6. Исследование окисляемости на воздухе ИМС систем Ег-Ре(Со,№) показало, что добавки палладия позволяют понизить окисляемость на воздухе данных соединений. Так, легирование палладием ИМС Ег2>Л7 позволяет понизить скорость его окисления в 4 раза.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Тиникашвили H.A., Русняк Ю.И., Алиханов В.А., Раевская М.В. Взаимодействие эрбия с железом и палладием при температуре 873 К. // Изв. вузов. Цветная металлургия, 1997г., № 2, с. 52—53.

2. Тиникашвили H.A./ Взаимодействие палладия с эрбием и никелем при 600°С. // Материалы Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам. Секция Химия., 1997 г., с.76-77.

3. Тиникашвили H.A., Русняк Ю.И., Портной В.К., Алиханов В.А., Раевская М.В. Фазовая диаграмма системы Er-Pd-Ni при температуре 600°С. // Цветная металлургия, 1997г., № 5-6, с.21-22.

4. Русняк Ю.И., Тиникашвили H.A., Калмыков К.Б., Раевская М.В. Взаимодействие компонентов в тройной системе Er-Fe-Pd при 600°С. // Вестн. МГУ. Серия 2. Химия, 1998, т. 39, № 2, с.117-121.

5. Тиникашвили H.A., Русняк Ю.И., Дитятъев A.A., Алиханов В.А. Изучение окисляемости некоторых интерметаллидов эрбия с Зё-металлами, легированных палладием. // Цветная металлургия, 1998г., № 4, с. 26.