База Рефератов - Фазовые равновесия в системе MgS-Y2S3 - скачать рефераты, бесплатно рефераты


	Главная \| Карта сайта


	РАЗДЕЛЫ


	ПАРТНЕРЫ


	АЛФАВИТ

... А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


	ПОИСК

Фазовые равновесия в системе MgS-Y2S3

| | | |Т,0C | | |

|4 |Образцы |Темно-серый|1320 |Серая фаза|MgS |

| |получены |слиток с |800 |MgS | |

|8 |фидов в |Темно-серый|1320 |Серая фаза|MgS |

| |графитовом |со |800 |MgS | |

| |в |оттенком и | | | |

|10 |при 2070К в|Желто-серый|1320 |Серая фаза|MgS |

| |мин | |800 |Серая фаза|MgS+MgY2S4 |

| |закаляли | | |MgS | |

|12 |охлаждением|Черный с |1320 |Серая фаза|MgS |

| |до |темно-корич| |MgS | |

| |1720К |блеском | | | |

|20 | |Желто-серый|1320 |Серые |MgS |

|22 | | |1320 |Серые |MgS+MgY2S4 |

| | | |800 |зерна MgS | |

|45 | | |1320 |Желтые |MgS+MgY2S4 |

|52 | |Темно серый|1320 | |MgY2S4 |

| | |с |1270 | | |

|55 | | |1320 |желтые |MgY4S7+ MgY2S4|

|60 | | |1320 |желтые |MgY4S7+ MgY2S4|

| | |й | | | |

| | |невого | |Y2S3+ | |

3.1.4. Микроструктурный анализ образцов системы MgS – Y2S3.

По данным микроструктурного анализа шлифы образцов, содержащие 48, 50,

52 мол.% Y2S3 однофазны, что может указывать на образование химического

соединения MgY2S4 и твердого раствора на его основе. Образцы же, содержащие

45, 55 мол.% Y2S3 двухфазны и содержат желтые зерна твердого раствора на

основе MgY2S4 и эвтектику.

Образец, содержащий 66 мол.% Y2S3, отожженный при 1830 К двухфазен и

содержит желтые зерна твердого раствора на основе MgY2S4 и эвтектику, а

отожженный при 1590 К и 1270 К однофазен – зерна коричневого цвета.

На основе MgS образуется протяженный твердый раствор, что следует из

данных микроструктурного анализа образцов, отожженный при 1590 К,

содержащих 4, 8, 12, 16, 20 мол. % Y2S3 , которые однофазны, на шлифах

наблюдаются серые зерна твердого раствора на основе MgS.

Образец, содержащий 22 мол.% Y2S3 – двухфазен, на шлифе видны крупные

серые зерна твердого раствора на основе MgS и небольшие вкрапления

эвтектики.

Наклон линии сольвуса определен из данных микроструктурного анализа

образцов, содержащих 4, 8, 12, 16, 20 мол. % Y2S3 и отожженных при1070 К.

Образцы, содержащие 4 и 8 мол. % Y2S3 – однофазны, а образцы, содержащие

12, 16, 20 мол. % Y2S3 – двухфазны и содержат серые зерна твердого раствора

на основе MgS и эвтектику.

На основе ( - Y2S3 твердый раствор не обнаружен, что подтверждено

микроструктурным анализом образцов, содержащих 95,99 мол. % Y2S3.

Состав эвтектик можно предположить лишь ориентировочно, т.к. синтез

образцов, содержащих 30, 35, 80, 85, 90 мол. % Y2S3 , получаемых прямым

ампульным методом еще не окончен.

3.1.4. Рентгенофазовый анализ образцов системы MgS - Y2S3 .

По результатам рентгенофазового анализа в системе образуется 2

химических соединения, отвечающие составам:

1. 50 мол.% Y2S3. Дифрактограмма идентифицирована в ромбической сингонии и

отнесена к структурному типу MnY2S4 по картотеке ASTM соединения MgY2S4.

Дифрактограмма приведена на рис 7. Параметры решетки данного соединения

вначале были рассчитаны из отдельных рефлексов. а(400)=12,57

в(060040)=12,68 с(002)=3,76, а затем рассчитаны по программе

«Расчет параметров»[1]и указаны в таб. 5. Рассчитанные параметры хорошо

согласуются с литературными данными а=12,60 в=12,73 с=3,77

2. 66,6 мол.% Y2S3. Дифрактограмма идентифицирована в моноклинной сингонии

и отнесена к структурному типу FeY4S7 по картотеке ASTM соединения

MnY4S7. Рентгенограмма MgY4S7 приведена на рис 7. Параметры решетки

данного соединения рассчитаны по программе «Расчет параметров» а=12,61

в=3,82 с=11,42 (табл. 6). Литературные данные: а=12,64 в=3,79

с=11,44.

Рентгенограмма образцов, содержащих 48, 52 мол. % Y2S3 подобны

рентгенограммам соединения MgY2S4, наблюдаются лишь незначительные

отклонения параметров решетки, что подтверждает образование твердого

раствора на основе MgY2S4. Протяженность данного твердого раствора по обе

стороны от фазы MgY2S4 менее 5%, что подтверждает рентгенофазовый анализ

образцов, содержащих 45 и 55 мол. % Y2S3 на ренгенограммах которых

присутствуют сторонние рефлексы.

Протяженность твердого раствора на основе MgS отожженных при 1590 К

определены на основе рентгенофазового анализа образцов, содержащих 20 и 22

мол.% Y2S3. На дифрактограмме образца, содержащего 20 мол.% Y2S3

наблюдаются лишь рефлексы MgS, но в дальних углах наблюдается искажение

рефлексов, а образец, содержащий 22 мол.% Y2S3 уже в ближних углах содержит

сторонние рефлексы. На дифрактограмме образцов, отожженных при 1070 К и

содержащих 4 и 8 мол.% Y2S3 в ближних углах присутствуют только рефлексы

MgS, но в дальних углах на дифрактограмме образца, содержащего 8 мол.% Y2S3

наблюдается искажение рефлекса. Граница твердого раствора при данной

температуре определена из графика зависимости параметра решетки от состава

и составляет приблизительно 8 мол.% Y2S3 рис 8.

При рассмотрении дифрактограммы образца, отожженного при 1590 К и

содержащего 75 мол.% Y2S3 можно отметить присутствие в основном рефлексов

MgY4S7. В образце же, содержащем 95 мол.% Y2S3, отожженном при данной

температуре в основном присутствует рефлексы ( - Y2S3.

Табл: 5. Расчет параметров для соединения MgY2S4.

| |h |k |l |D расч. |I/I0 |

|3,58 |1 |0 |1 |3,59 |10,8 |

|3,51 |2 |3 |0 |3,52 |100 |

|3,46 |1 |1 |1 |3,45 |8,14 |

|3,19 |0 |4 |0 |3,18 |7,52 |

|3,14 |4 |0 |0 |3,14 |10,7 |

|2,83 |2 |4 |0 |2,84 |54,42 |

|2,80 |3 |0 |1 |2,79 |10,08 |

|2,73 |3 |1 |1 |2,73 |25,84 |

|2,56 |3 |2 |1 |2,56 |18,85 |

|2,11 |0 |6 |0 |2,12 |31,33 |

|2,08 |1 |5 |1 |2,08 |12,65 |

|1,99 |4 |5 |0 |1,98 |15,22 |

|1,88 |3 |5 |1 |1,88 |40,7 |

Рассчитанные параметры:

А=12,59

В=12,72

С=3,75

Табл: 6. Расчет параметров для соединения MgY4S7.

|D эксп. |h |k |l |D расч. |I/I0 |

|3,63 |1 |1 |0 |3,65 |55 |

|3,6 |0 |1 |1 |3,62 |72 |

|3,36 |1 |1 |1 |3,38 |5 |

|3,17 |0 |1 |2 |3,14 |10 |

|2,81 |2 |0 |3 |2,82 |35 |

|2,78 |3 |1 |0 |2,78 |19 |

|2,75 |4 |2 |1 |2,75 |6 |

|2,68 |0 |1 |3 |2,65 |21 |

|2,58 |3 |1 |1 |2,59 |20 |

|2,48 |1 |1 |3 |2,49 |4 |

|2,44 |5 |0 |0 |2,43 |7 |

|2,28 |2 |1 |3 |2,27 |13 |

|2,2 |0 |0 |5 |2,2 |61 |

|2,11 |1 |1 |4 |2,12 |11 |

|2,05 |5 |1 |0 |2,05 |12 |

|1,94 |5 |1 |1 |1,94 |11 |

Рассчитанные параметры:

А=12,61

В=3,83

С=11,42

Рис.7. Дифрактограммы проб образцов системы MgS – Y2S3. Состав образцов:

1. 50 мол. % Y2S3. Литой образец отожжен при 1270 К.

2. 66 мол. % Y2S3. Литой образец отожжен при 1270 К.

Рис. 8. График зависимости параметра решетки от состава в области

твердого раствора на основе MgS.

Глава 4. Фазовые равновесия в системе MgS - Y2S3. Обсуждение результатов.

Фазовые равновесия в системе MgS- Y2S3 были изучены в работе Флао и

Доманжа. Указывается на образование двух соединений состава MgY2S4

–ромбической сингонии (структурный тип MnY2S4), образующегося при

соотношении исходных сульфидов 1:1 и MgY4S7 – моноклинной сингонии

(структурный тип FeY4S7), образующегося при соотношении 1 MgS:2 Y2S3. Также

указывается на основе MgS. Цель работы заключалась в изучении фазовых

равновесий в системе MgS - Y2S3.

Для изучения изотермических сечений были получены MgS, Y2S3, образцы при

различном соотношении исходных сульфидом, проведены оттжиг,

микроструктурный и рентгенофазовый анализ.

MgS получали методом прямого синтеза из Mg и S.

( - Y2S3 получали методом косвенного синтеза из Y2О3 в потоке СS2.

По данным микроструктурного анализа и рентгенофазового анализа в системе

образуются соединение MgY2S4, рассчитанные параметры решетки данного

соединения хорошо согласуются с литературными данными.

На основе соединения MgY2S4 образуются твердые растворы, протяженность

которых как в сторону MgS так и в сторону Y2S3 менее 5%, что подтверждается

однофазностью образцов, содержащих 48 и 52 мол.% Y2S3 и незначительным

изменением параметра решетки.

Образец, содержащий 66,6 мол.% Y2S3, отожженный при Т=1830 К –

двухфазен, а при Т=1590 К и 1270 К однофазен.

Рентгенограмма была идентифицирована по карточке ASTM соединения MnY4S7.

Протяженность твердого раствора на основе MgS определена исходя из данных

микроструктурного и рентгенофазового анализа. Образец, отожженный при 1590

К и содержащий 20 мол.% Y2S3 –двухфазен, поэтому протяженность твердого

раствора на основе MgS при 1590 К принята равной 21 мол.% Y2S3. В пределах

твердого раствора параметры решетки MgS линейно увеличиваются от 0,520 нм

до 0,536 нм. Протяженность твердого раствора на основе MgS при 1070 К

составляет 8 мол. %, что видно из графика зависимости параметра решетки от

состава. График зависимости параметра решетки от состава приведен на рис 8.

В системе нужно определить составы эвтектик температуры твердофазного

разложения MgY4S7 и провести ВПТА и дюрометрический анализ.

Рис.9. Рентгенограммы проб образцов системы MgS – Y2S3.

Состав образцов:

1. - Y2S3.

2. MgS.

Рис.10. Рентгенограммы проб образцов системы MgS - Y2S3.

Состав образцов:

1. 95 мол.% Y2S3. Образец отожжен при Т=1590К. Фазовый состав: Y2S3

(рефлексы обозначен х), MgY4S7 (v).

2. 61 мол. % Y2S3. Отожжен при Т=1070 К.

Рис. 11. Рентгенограмма образца 75 мол.% Y2S3.

Образец отожжен при Т=1590 К.

Фазовый состав: Y2S3 (рефлексы обозначены х), MgY4S7 (v).

Рис.12. Фазовые равновесия в системе MgS - Y2S3.

- однофазный образец

- двухфазный образец

Выводы.

1. Изучены фазовые равновесия в системе MgS - Y2S3. Определены условия

существования фаз и областей твердых растворов.

2. В системе образуется конгруэнтно-плавящееся соединение MgY2S4, на основе

которого образуется твердый раствор как в сторону MgS, так и в сторону

Y2S3.

3. В MgS при 1590 К растворяется 21 мол.% Y2S3, а при 1070 К 8 мол.%

Y2S3.

4. Твердый раствор на основе ( - Y2S3 не обнаружен.

5. Между фазами MgS и MgY2S4, MgY2S4 и Y2S3 образуются эвтектики.

Литература.

1. Ярембаш Е. И., Елисеев А.А. Халькогениды редкоземельных элементов.

М., Наука 1975.

2. Реми Г. Курс неорганической химии. // М:Изд. Иностранной литературы.

1963. 920 с.

3. Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Т.1.// М.: Мир. 1971. 560

с.

4. Свойства неорганических соединений. Справочник. Л. Химия 1983. 392с.

5. Flahaut J., Guittard M., Patri M. Bull. Soc. Chim. France, 11-12,

1917, 1959

6. Guittard M. Comprend. 2109, 1965.

7. Jandelli A. Rend Accad Lincei. 37, 160, 1965.

8. Самсонов Г. М.,Радзиковская С. В. Химия сульфидов редкоземельных

элементов и актиноидов. Успехи химии, Т. 30, N 1, С. 60-91, 1961.

9. Радзиковская С.В., Марченко В. И. Сульфиды редкоземельных металлов и

актиноидов. Киев, Наукова думка, 1966.

10. Андреев О.В. Синтез интерметаллических, полупроводниковых и

сверхпроводящих материалов. Тюмень, РТП ТГУ, 1990.

11. Угай Я.У. Практикум по химии и технологии полупровдников. М., ВШ, 1978

12. Андреев О.В., Хритохин Н.А., Кертман А.В. Рентгенография. Тюмень, РТП

ТГУ, 1993.

13. Геллер Ю.А., Рахштадт А.Г. Материаловедение.//М.Металлургия.1975. С.23-

58.

14. Аносов В.Я., Погодин С.А. основные начала физико-химического анализа. /

М.: АН СССР 1947. 863 с.

-----------------------

[1] Андреев, Котомин, Захаров

-----------------------

Т, К Т, К

MgS+Ж

920

390

MgS+Mg MgS+S

Mg S

? C

††††††??††††††††??††††††††?††††††††††††††††††††††??††††††††??††††††††?††††††

†††††††††††††††† ?

A ?

Страницы: 1, 2, 3


	НОВОСТИ


	ВХОД


	ТЕГИ

Рефераты бесплатно, курсовые, дипломы, научные работы, реферат бесплатно, сочинения, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты, рефераты скачать, рефераты на тему и многое другое.
Copyright © 2012 г. При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна.