ІЗОТЕРМІЧНИЙ ПЕРЕРІЗ ДІАГРАМИ СТАНУ СИСТЕМИ Ce–Li–Sn В ОБЛАСТІ 30-100 ат. % Sn ЗА ТЕМПЕРАТУРИ 400ºС

Анотація

Ізотермічний переріз діаграми стану системи Ce–Li–Sn побудовано на основі рентгенофазового та локального рентгеноспектрального за температури 400ºС.

Зразки для досліджень масою 1 г синтезували методом електродугового плавлення шихти із наважок чистих компонентів в електродуговій печі з невитрачувальним вольфрамовим електродом на мідному водоохолоджуваному поді в атмосфері очищеного аргону (99,998 об’ємних % Ar) під тиском 1,0 атм з використанням губчатого титану як гетера. Гомогенізуючий відпал проводили за температури 400 °C впродовж 480 годин. Рентгенофазовий аналіз проводили за масивами експериментальних даних, одержаних за допомогою дифрактометрів ДРОН-2,0М (Fe Kα-випромінювання) та URD-6 (Cu Kα-випромінювання). Для детальнішого вивчення кристалічної структури у досліджуваній системі використовували масиви даних, отриманих на дифрактометрі STOE STADI P (Cu Kα₁-випромінювання) за допомогою програм LATCON and POWDER CELL-2.3 проведено розрахунки дифрактограм.Для підтвердження фазового складу деяких зразків системи був використаний метод енергетично-дисперсійної рентгенівської спектроскопії (EDX) (скануючий електронний мікроскоп REMMA-102-02). Полуменевий фотометр Flapho-4 використовували для експериментального визначення кількості Літію. Рентгенівський профільний та фазовий аналізи для уточнення структури зразків проводили за допомогою пакетів програм WinCSD та FullProf 98.

Вперше було синтезовано дві нові потрійні сполуки: Ce₅Li₆Sn₉ (структурний тип Eu₅Li₆Sn₉, символ Пірсона oS80, просторова група Cmcm, a = 0,4852 (1), b = 2,8961 (4), c = 1,5009 (2) нм) і ~Ce₄LiSn4 (невідома структура). Підтверджено існування потрійних сполук CeLiSn₂ (структурний тип CeNiSi₂), Ce₅Li₂Sn₇ (власний структурний тип) та п'ятнадцяти бінарних фаз. Виявлено існування обмеженого твердого розчину включення Ce₅Li_xSn₃ (0 ≤ х ≤ 0,5) на основі бінарної сполуки Сe₅Sn₃. Остаточним складом цього твердого розчину є Ce₅Li_0,5Sn₃ (структурний тип Hf₅CuSn₃, символ Пірсона hP18, просторова група P6₃/mcm, a = 0,88206 (2), c = 0,67802 (1) нм).

Проведено порівняльний аналіз досліджуваної системи та систем РЗМ–Li–{Si, Ge, Sn}, для яких було побудовано ізотермічні перерізи діаграм стану. Встановлено, що потрійні системи R–Li–Sn подібні за своїми характеристиками та кількістю знайдених сполук до силіційвмісних систем. В них також утворюється невелика кількість потрійних сполук (максимум – 5) та існує область незмішування із бінарних систем РЗМ–Li. За температури 400ºC в системах {Y, Ce, Eu, Tb}–Li–Sn також спостерігається утворення твердих розчинів включення на основі бінарних фаз R₅Sn₃. Виявлено, що всі тернарні сполуки, які синтезовані в системах РЗМ–Li–Sn, кристалізуються у гексагональній та орторомбічній симетрії.