Взаємодія компонентів у системі Tm—Fe—Si при 800 °C

Abstract

Ізотермічний переріз діаграми стану потрійної системи Tm—Fe—Si побудовано при 800 °С методами рентгенівського фазового та структурного аналізів. Встановлено, що бінарна сполука Tm₂Fe₁₇ зі структурою типу Th₂Ni₁₇ характеризується областю гомогенності 10.5—12.5 % ат. Tm. Часткове заміщення пар атомів Fe₂ атомами Tm приводить до збільшення параметру а елементарної комірки та зменшення параметру с. Визначено, що розчинність Si в сполуці Tm₂Fe₁₇ становить 15 % ат. вздовж ізоконцентрати 10.5 % ат. Tm. Межі твердих розчинів на основі інших бінарних сполук систем Tm—Fe та Tm—Si не перевищують 5 % ат. Вісім тернарних сполук утворюються у системі Tm—Fe—Si при 800 °С. Кристалічну структуру сполуки TmFe₄Si₂ (тип ZrFe₄Si₂) визначено рентгенівським методом порошку, а структуру сполук TmFe₀.₅₇₍₃₎₋₀.₄₇₍₅₎Si₂ (тип CeNiSi₂) і Tm₂FeSi₂ (тип Sc₂CoSi₂) — методом монокристалу.

Изотермическое сечение диаграммы состояния тройной системи Tm—Fe—Si построено при 800 °С методами рентгеновского фазового и структурного анализов. Установлено, что соединение Tm₂Fe₁₇ со структурой типа Th₂Ni₁₇ характеризуется областью гомогенности 10.5—12.5 % ат. Tm. Частичное замещение паратомов Fe₂ атомами Tm приводит к увеличению параметра а элементарной ячейки и уменьшению параметра с. Установлено, что растворимость Si в соединении Tm₂Fe₁₇ составляет 15 % ат. вдоль изоконцентраты 10.5 % ат. Tm. Границы твердых растворов на основе других соединений систем Tm—Fe и Tm—Si не превышают 5 % ат. Восемь трoйных соединений образуются в системе Tm—Fe—Si при 800 °С. Кристаллическая структура соединения TmFe₄Si₂ (тип ZrFe₄Si₂) определена рентгеновским методом порошка, а структура соединений TmFe₀.₅₇₍₃₎₋₀.₄₇₍₅₎Si₂ (тип CeNiSi₂) и Tm₂FeSi₂ (тип Sc₂CoSi₂) — методом монокристалла.

The isothermal section of the phase diagram of the ternary system Tm—Fe—Si was constructed by means of X-ray phase and structural analysis at 800 °C. It was established that the binary compound Th₂Fe₁₇ with a Th₂Ni₁₇-type structure is characterized by a homogeneity range 10.5—12.5% at. Tm. Partial replacement of Fe₂ dumb-bells by Tm atoms leads to the increase of the cell parameter a and decrease of the parameter c. It was determined that the solubility of Si in the compound Tm₂Fe₁₇ is up to 15 % at. along the line 10.5 % at. Tm. The ranges of solid solutions based on other compounds of the Tm—Fe and Tm—Si systems do not exceed 5 % at. Eight ternary compounds are formed in the system Tm—Fe—Si at 800 °C. The crystal structure of the compound TmFe₄Si₂ (type ZrFe₄Si₂) was determined by means of X-ray powder diffraction, whereas the structures of TmFe₀.₅₇₍₃₎₋₀.₄₇₍₅₎Si₂ (type CeNiSi₂) and Tm2FeSi₂ (type Sc₂CoSi₂) were determined from X-ray single-crystal diffraction data.