ФАЗОВІ РІВНОВАГИ У СИСТЕМІ Er–Zr–Ni ТА КРИСТАЛІЧНА СТРУКТУРА СПОЛУК R1+XZr1-XNi (R=Er, Tm, Lu)

O. Myakush, V. Babizhetskyy, V. Levytskyy, B. Kotur

Анотація


За результатами дослідження відпалених при 870 К зразків методами Х-променевого, фазового і структурного аналізів та енергодисперсійної Х-променевої спектроскопії побудовано ізотермічний переріз діаграми стану системи Er–Zr–Ni в області Er–ErNi–Zr. Виявлено існування твердих розчинів заміщення на основі бінарних сполук Er–Ni: Er3-xZrxNi (0≤ x ≤0,24; СТ Fe3C, ПГ Pnma, a=6,804–6,801(1) Ǻ, b=9,430–9,431(3) Ǻ, c=6,245–6,241(2) Ǻ); Er3-xZrxNi2 (0≤x≤0,04; СТ Er3Ni2, ПГ R, a=8,472–8,451(2) Ǻ, c=15,680–15,665(4) Ǻ). У потрійній системі Er–Zr–Ni виявлено дві тернарні сполуки та визначено їхні області гомогенності: ErxZr1-xNi2 (0,12≤х≤0,24) (СТ MgCu2, а=6,959(6)–6,987 (5) Å) та Er1+xZr1−xNi (0,33≤ x ≤0,48). Методом порошку уточнено кристалічну структуру сполуки: Er1+xZr1−xNi(0,33≤ x ≤0,48, СТ TiNiSi, а =6,8175(7)–6,8253(8) Å, b=4,6494(5)–4,6575(6) Å, c=8,1021(9)–8,113(1) Å). Виявлено ізоструктурні тернарні сполуки у споріднених потрійних системах R1+xZr1−xNi (0,33≤x≤0,48; R=Tm, Lu) та уточнено їхні області гомогенності.


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


Повний текст:

PDF

Посилання


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

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/10.1016/j.calphad.2012.08.001

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. Alloys Compd. 2016. Vol. 661. P. 490–494. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2015.11.136

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

Kesavan T. R., Ramaprabhu S., Rama Rao K. V. S., Das T. P. Hydrogen absorption and kinetic studies in Zr0.2Ho0.8Fe2 // J. Alloys Compd. 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

Бабіжецький В., Левицький В., Мякуш О., Котур Б. Фазові рівноваги у системі при 800ºС в області ErNi–Zr–Ni // Visnyk Lviv Univ. Ser. Chem. 2021. Iss. 62. P. 5–17. (in Ukrainian). DOI: https://doi.org/10.30970/vch.6201.005

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

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

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

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

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

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

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

Janbert M., Cerný R., 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

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

Akselrud L., Zavalii P., Grin Yu., Pecharski V., Baumgartner B., Wolfel E. Use of the CSD program package for structure determination from powder data // Mater. Sci. Forum. 1993. Vol. 133–136. P. 335–342.

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

Shoemaker C. B., Shoemaker D. P. A ternary alloy with PbCl2-type structure: TiNiSi (E) // Acta Crystallogr. 1965. Vol. 18. P. 900–905. DOI: https://doi.org/10.1107/S0365110X65002189

Heiba Z. K., Bakr Mohamed M., Abdelslam M. A., Fuess L. H. Structure, microstructure and magnetic properties of mixed rare earth oxide (Dy1−xErx)2O3 // Cryst. Res. Technol. 2011. Vol. 46. P. 272–276. DOI: https://doi.org/10.1002/crat.201000706

Babizhetskyy V., Köhler J., Myakush O., Smetana V., Levytskyy V., Mudring A.-V. New intermetallics R1+xZr1−xNi (R = Er–Tm, x ~ 0.5) with the TiNiSi type of structure // Intermetallics. 2021. Vol. 137:107279. DOI: https://doi.org/10.1016/j.intermet.2021.107279

Villars P., Cenzual K. Pearson’s Crystal Data: Crystal Structure Database for Inorganic Compounds, ASM International, Materials Park, Ohio, USA, 2018/19.

Szytuła A., Leciejewicz J. Handbook of Crystal Structures and Magnetic Properties of Rare Earth Intermetallics, CRC Press, Boca Raton., Florida, 1994.

Hovestreydt E., Engel N., Klepp K. Equiatomic ternary rare earth-transition metal silicides, germanides and gallides // J. Less Common. Met. 1982. Vol. 85. P. 247–274. DOI: https://doi.org/10.1016/0022-5088(82)90075-3

Landrum G. A., Hoffmann R., Evers J., Boysen H. The TiNiSi family of compounds: structure and bonding // Inorg. Chem. 1998. Vol. 37. P. 5754–5763. DOI: https://doi.org/10.1021/ic980223e

Nuspl G., Evers J., Landrum G. A., Hoffmann R. The four-connected net in the CeCu2 structure and its ternary derivatives. Its electronic and structural properties// Inorg. Chem. 1996. Vol. 35. P. 6922–6932. DOI: https://doi.org/10.1021/ic9602557

Rodewald U. Ch., Chevalier B., Pöttgen R. Rare earth-transition metal-magnesium compounds – an overview // J. Solid State Chem. 2007. Vol. 180. P. 1720–1736. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jssc.2007.03.007

Mishra R., Pöttgen R., Hoffmann R.-D., Kaczorowski D., Piotrowski H., Mayer P., Rosenhahn C., Mosel B.D. Ternary rare earth (RE) gold compounds REAuCd and RE2Au2Cd // Z. Anorg. Allg. Chem. 2001. Vol. 627. P. 1283–1291. DOI: https://doi.org/10.1002/1521-3749(200106)627:6<1283::AID-ZAAC1283>3.0.CO;2-L

Mishra T., Pöottgen R. Intermetallic REPtZn compounds with TiNiSi-type structure // Z. Naturforsch. 2001. Vol. 66b. P. 671–676. DOI: https://doi.org/10.1515/znb-2011-0703

Le Roy J., Moreau J.M., Paccard D., Parthé E. Structures of the rare-earth-platinum compounds R7Pt3, R2Pt, R5Pt3 and RPt // Acta Crystallogr. 1978. Vol. B34. P. 9–13. DOI: https://doi.org/10.1107/S0567740878002198

McMasters O. D., Gschneidner K. A. Jr., Bruzzone G., Palenzona A., Stoichiometry, crystal structures and some melting points of the lanthanide-gold alloys // J. Less- Common. Met. 1971. Vol. 25. P. 135–160. DOI: https://doi.org/10.1016/0022-5088(71)90125-1




DOI: http://dx.doi.org/10.30970/vch.6301.005

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.