ФАЗОВІ РІВНОВАГИ У СИСТЕМІ Er–Zr–Ni ПРИ 800 °С В ОБЛАСТІ ErNi–Zr–Ni

V. Babizhetskyy, V. Levytskyy, O. Мyakush, B. Коtur

Анотація


За результатами дослідження відпалених при 800 °С зразків методами Х-променевого фазового і структурного аналізів та енергодисперсійної Х-променевої спектроскопії побудовано ізотермічний переріз діаграми стану системи Er–Zr–Ni в області ErNi– Zr– Ni. Виявлено існування твердих розчинів заміщення: Er2-xZrxNi17 (0≤ x ≤0,16; СТ Th2Ni17); Er1-xZrxNi5 (0≤ x ≤0,63; СТ CaCu5); Er1-xZrxNi4 (0≤ x ≤0,30; СТ PuNi4); α–Er2–xZrxNi7  (0≤ x ≤0,05; СТ Er2Co7); Er1-xZrxNi3 (0≤ x ≤0,18; СТ PuNi3); Er0,98-xZrxNi2 (0≤ x ≤0,34; СТ TmNi2); Er1-xZrxNi (0≤ x ≤0,5; СТ β-FeB), Zr1-xErxNi5 (0≤ x ≤0,30; СТ AuBe5); Zr2-xErxNi7 (0≤ x ≤0,14; СТ Zr2Ni7); Zr7-xErxNi10(0≤ x ≤0,18; СТ Zr7Ni10); Zr1-xErxNi (0≤ x ≤0,32; СТ CrB); та Zr2-xErxNi (0≤ x ≤0,30; СТ Al2Cu). Методом порошку уточнено кристалічну структуру сполуки ErxZr1-xNi2 (0,12≤ х ≤0,24) для зразка складу Er0,17Zr0,83Ni2: структурний тип MgCu2 просторова група Fd-3m, Z = 8, а = 6,987 (5) Å, RІ =0,0315 для восьми незалежних відбить, Іо > 2σ(Іо). На квазібінарному перетині “ZrNi2”–Er0,98Ni2 визначено існування морфотропного ряду кубічних структур MgCu2→ TmNi2 – надструктура до структурного типу MgCu2 з подвоєним періодом ґратки та з дефектним заповненням атомами Er кристалографічного положення 4(а).

 

Ключові слова: потрійна система, фазові рівноваги, інтерметалічні сполуки, кристалічна структура.


Повний текст:

PDF

Посилання


Wiesinger G., Hilscher G. Magnetism of Hydrides, in: K-H-J Buschow (Ed.), Handbook on Magnetic Materials Vol. 17. Elsevier B. V., 2007.Ch 5.P. 293–456.

Yvon K., Fischer P. Crystal and Magnetic Structures of Ternary Metal Hydrides: A Comprehensive Review, in: Topics in Applied Physics, Vol. 63. Hydrogen in Intermetallic Compounds I. Electronic, Thermodynamic and Crystallographic Properties, Preparation, Springer–Verlag, Berlin, 1988. P. 87–138.

Jingqi L., Ke G. The isothermal section of the phase diagram of the La–Ni–Ti ternary system at 673 K // J. Alloys Compd. 2000. Vol. 312. P. 121–123. DOI: https://doi.org/10.1016/S0925-8388(00)01072-0

Zuang Y., Luo Y., He W. The 773 K isothermal section of the phase diagram of ternary Ni–Ti–Y system // J. Alloys Compd. 2000. Vol. 298. P. 135–137. DOI: https://doi.org/10.1016/S0925-8388(99)00573-3

Liu Z., Jin Z., Xia C. 873 K Isothermal section of phase diagram for Y–Fe–Ti ternary system // Scripta Mat. 1997. Vol. 37. P. 1129–1134. DOI: https://doi.org/10.1016/S1359-6462(97)00234-0

Babizhetskyy V., Myakush O., Simon A., Kotur B. X-ray investigation of the Y–Zr–Ni system at 870 K // Intermetallics. 2013. Vol. 38. P. 44–48. DOI: https://doi.org/10.1016/j.intermet.2013.02.017

Коtur B., Мyakush O., Zavaliy I. The Er–{Fe, Co}–{Ti, V} systems and hydrogenation properties of the ErFe2-xMx (M=Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Mo) alloys // J. Alloys Compd. 2007. Vol. 442. P. 17–21.

DOI: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2007.01.126

Levytskyy V., Babizhetskyy V., Myakush O., Koval’chuckI., RiabovA., Kotur B. Phase equilibria and hydrogenation properties of the Ho–Hf–Fe alloys // Phys.-Chem. Mechan. Mater.2011. No. 6. P. 94–100.

Lukyanova A., Levytskyy V., Myakush O., Babizhetskyy V., Kotur B.Interaction of the components in Ho–Hf–Fe system and hydrogen-storage ability of the solid solution alloys Ho2-xHfxFe2 (0x0.51) // Visnyk Lviv Univ. Ser. Chem. 2012. Iss. 53.P.28–35.

Zinkevich M., Mattern N., Bacher I. Experimental and thermodynamic assessment of the Fe–Gd–Zr system // Z. Metallkd. 2002. Bd. 93. S. 186–198. DOI: https://doi.org/10.3139/146.020186

Babizhetskyy V., Myakush O., Levytskyy V.,Köhler J., Simon F., Michor H., Kotur B. Homogeneity ranges and physical properties of ternary Laves phases RxZr1-xNi2 (R=Gd-Lu)// J. AlloysCompd.2016. Vol. 661. P. 490–494. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2015.11.136

Al-Omari I., Aich S. Magnetic and structural studies of GdFe2-xHfx alloys // J. Alloys Compd. 2004. Vol. 375. P. 31–33. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2003.11.029

Koval’chuck I., Riabov A., Myakush O., Myronenko P., Kotur B. Hydrogenation of pseudo-binary Ho1–xMxFe2 compound (M = Zr, Hf; 0<x<0.2) // Coll. Abstr. Int. Symp. “Metal-Hydrogen Systems. Fundamentals and Applications”. Moskow; Russia, 2010. P.180.

Kobayashi K., Kanematsu K.Magnetic properties and crystal structure of Laves phase (YxZr1-x)Fe2 and their hydrides // J. Phys. Soc. Jpn. 1986. Vol. 55. P. 1336–1340. DOI: https://doi.org/10.1143/JPSJ.55.1336

KesavanT.R., RamaprabhuS., RamaRaoK.V.S., DasT.P.HydrogenabsorptionandkineticstudiesinZr0.2Ho0.8Fe2 // J. AlloysCompd. 1996. Vol. 244. P. 164–169.DOI: https://doi.org/10.1016/S0925-8388(96)02413-9

Burzo E., Teteanu R. Magnetic properties of (Y1-xZrx)Co3 compounds // Solid State Comm. 1993. Vol. 86. P. 493–496.DOI: https://doi.org/10.1016/0038-1098(93)90095-5

Kobayashi K., Kanematsu K. Magnetic properties of PuNi3 type intermetallic compounds YxZr1-xCo2.9 and their hydrides // J. Magn. Magn. Mater. 1987. Vol. 70. P.271–272. DOI: https://doi.org/10.1016/0304-8853(87)90435-5

Burnasheva V., Tarasov B. The Influence of the partial replacement of Nickel or Yttrium by other metals on the absorption of Hydrogen by the compound YNi3 // Rus. J. Inorg. Chem. 1984. Vol. 29. P. 651–655.

Fujii H., Wallace W. Magnetic characteristics of hexagonal Sm2-xRxCo16.4Zr0.6 // J. Magn. Magn. Mater. 1985. Vol. 50. P. 64–68. DOI: https://doi.org/10.1016/0304-8853(85)90088-5

Okamoto H. Desk Handbook: Phase diagrams for Binary Alloys. Materials Park, OH: American Society for Metals, 2000. 828 p.

Buschow K.Crystal structures, magnetic properties and phase relations of erbium – nickel intermetallic compounds // Less–Common Met. 1968. Vol. 16. P. 45–53. DOI: https://doi.org/10.1016/0022-5088(68)90155-0

Moreau J., Paccard D., Gignoux D. The crystal structure of Er3Ni2 // Acta Crystallogr. 1974. Vol. 30. P. 2122–2126. DOI: https://doi.org/10.1107/S0567740874006583

Latroche M., Paul-Boncour V., Percheron-Guegan A. Structural instability in R1-xNi2 compounds and their hydrides (R=Y, rare earth) // Z. Phys. Chem. 1993. Vol. 179. P.261–268.DOI: https://doi.org/10.1524/zpch.1993.179.Part_1_2.261

Virckar A., Raman A. Crystal structures of AB3 and A2B7 rare earth – nickel phases // J.Less–Common Met. 1969. Vol. 18, P. 59–66. DOI: https://doi.org/10.1016/0022-5088(69)90120-9

Buschow K. H. J., van der Goot A. The crystal structure of rare-earth nickel compounds of the type Y2Ni7 // J. Less-Common Met. 1970. Vol. 22. P.419–428. DOI: https://doi.org/10.1016/0022-5088(70)90129-3

Pop I., Andrecut M., Burda I., Crisan V. Structural and magnetic properties of the intermetallic compounds Er2Ni17 and Er2Al17 // J. Mater. Lett. 1992. Vol. 15. P. 171–174. DOI: https://doi.org/10.1016/0167-577X(92)90139-B

Dwight A. Factors Controlling the Occurrence of Laves Phases and AB5 Compounds Among Transition Elements. Trans. Am. Soc. Met. 1961. Vol. 53. P. 479–500.

Barrick J., James W. Crystal Structure of ErNi4 // Acta Crystallogr. 1975. Vol. 31A. P.96–100.

Klepp K., Parthe E. Phase relationship of ternary rare earth-transition metal alloys with CrB and FeB structures or stacking variants // J. Less–Common Met. 1982. Vol. 85. P.181–194. DOI: https://doi.org/10.1016/0022-5088(82)90069-8

Gignoux D., Lemaire R., Paccard D. Etude des structures magnetiques composes Er3Co et Er3Ni par diffraction neutronique // Solid State Comm. 1970. Vol. 8. P. 391–399. DOI: https://doi.org/10.1016/0038-1098(67)90125-1

Forey P., Glimois J. L., Feron J. L. Etude structurale des alliages ternaires (Ni1-xCux)Zr// J. Less-Common Met. 1986. Vol. 124. P. 21–27. DOI: https://doi.org/10.1016/0022-5088(86)90473-X

Eshelman F., Smith J.The structure of Zr2Ni7 // Acta Crystallogr. 1972. Vol.28. DOI: P.1594–1600. https://doi.org/10.1107/S0567740872004649

Bsenko L. The Hf–Ni and Zr–Ni systems in the region at 65-80% Ni // J. Less-Common Met. 1979. Vol. 63. P. 171–179. DOI: https://doi.org/10.1016/0022-5088(79)90241-8

Janbert M., R. CernýR., Yvon K., Latroche M., Percheron-Guéganet A. Zr7Ni10: Space group revision for stoichiometric phase // Acta Crystallogr. C. 1997. Vol. 53. P. 1536–1538. DOI: https://doi.org/10.1107/S0108270197007142

Kirckpatrick M., Bailey D., Smith J. The structures of Zr2Ni, ZrNi and their hafnium analogues // Acta Crystallogr. 1962. Vol. 15. P. 252–255. DOI: https://doi.org/10.1107/S0365110X62000602

Ghosh G. Thermodynamics and kinetics of stable and metastable phases in the Ni-Zr system// J. Mater. Res. 1994. Vol. 9. P. 598–616. DOI: https://doi.org/10.1557/JMR.1994.0598

Akselrud L., Grin Yu. WinCSD: Software package for crystallographic calculations (Version 4) // J. Appl. Cryst. 2014. Vol. 47. P. 803–805. DOI: https://doi.org/10.1107/S1600576714001058

Kotur B., Myakush O., Michor H., Bauer E. Influence of doping elements (Y and Fe) on crystal structure and electrical resistivity of the RNi2 (R=Gd, Er) compounds // J. Alloys Compd. 2010. Vol. 499. P. 135–139. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2010.03.187

Myakush O., Babizhetskyy V., Myronenko P., Michor H., Bauer E., Kotur B. Influence of doping elements (Cu and Fe) on the crystal structure and electrical resistivity of YNi3 and Y0.95Ni2/ // J. Chem. Met. Alloys. 2011.Vol. 4. P. 152–159.

Gratz E., Bauer E., Nowotny H.Transport properties in rare earth intermetallics//J. Magn.Magn. Mater. 1987. Vol. 70. P. 118–125.




DOI: http://dx.doi.org/10.30970/vch.6201.005

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.