LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Потрійні системи {Gd, Tb, Er}-Mn-Al (фазові рівноваги, кристалічні структури та фізичні властивості сполук)

тиску та магнітного поля на питомий електроопір, а також температурних залежностей магнітної сприйнятливості та намагніченості. Виявлено незвичайний характер провідності у сплавах сполук із структурою типів ThMn12 та Th2Zn17. Запропоновано використання моделі стрибкової провідності для опису залежностей питомого електроопору від температури в області низьких температур. Встановлено зв'язок між структурою та типом провідності для алюмінідів РЗМ-Mn-Al типів ThMn12 та Th2Zn17. Визначено температури магнітних впорядкувань цих сполук, значення ефективних магнітних моментів на формульну одиницю та значення парамагнітних температур Кюрі.

Практичне значення одержаних результатів. Одержані експериментальні результати про діаграми стану систем {Gd, Tb, Dy, Ho, Er}-Mn-Al розширюють уявлення про взаємодію елементів у багатокомпонентних системах, створюють необхідну основу для пошуку нових перспективних неорганічних матеріалів і є вагомим внеском до розширення теоретичних основ матеріалознавства. Відомості про кристалічні структури досліджених сполук можуть бути використані для ідентифікації фаз при розробці нових матеріалів на основі алюмінідів рідкісноземельних металів. Отримані експериментальні результати можуть бути використані як довідковий матеріал для спеціалістів у галузі неорганічної хімії, кристалохімії, матеріалознавства і металургії.

Особистий внесок здобувача.Завдання дисертаційної роботи формулювалося при безпосередній участі дисертанта. Аналіз літературних даних, експериментальні роботи по дослідженню взаємодії компонентів в потрійних системах {Gd, Tb, Dy, Ho, Er}-Mn-Al, визначення кристалічної структури сполук проведені автором дисертації самостійно згідно з вказівками наукового керівника. Поміри електричних і магнітних властивостей та обговорення результатів проводились в Віденському технічному університеті спільно з керівником та професорами Е. Бауером, Г. Хільшером та доктором
Х. Міхором.

Апробація результатів дисертації. Результати роботи були представлені на VII науково-практичній конференції "Львівські хімічні читання" (Львів, 1999); VII міжнародній конференції по кристалохімії інтерметалічних сполук (Львів, 1999); XIII міжнародній конференції по твердих сполуках перехідних елементів SCTE'2000 (Стреса, 2000); VI міжнародному семінарі з фізики і хімії твердого тіла ISPCS'2000 (Львів, Любінь – Великий, 2000); XVII міжнародній конференції з прикладної кристалографії (Катовіце, 2000); XVI міжнародній кoнференції по нових матеріалах і надпровідності (Планеральм, 2001); VIII науково - практичній конференції "Львівські хімічні читання" (Львів, 2001); XI міжнародній конференції по діаграмах стану у матеріалознавстві PDMS'2001 (Київ, 2001); міжнародній науковій конференції ICDD'2002 (Шкло, 2002); звітній науковій конференції Львівського національного університету імені Івана Франка (Львів, 2002).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 4 статті і 8 тез.

Об'єм роботи. Дисертація складається з вступу, 4 розділів, висновків, списку використаних у роботі літературних джерел і додатків. Дисертація викладена на 145 сторінках, містить 43 таблиці, 61 рисунок. Список використаних літературних джерел нараховує 178 назв.

ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обгрунтовано актуальність теми, поставлено мету та визначено завдання досліджень.

У першому розділі наведено літературні дані про діаграми стану та кристалічні структури сполук у подвійних системах Al–Mn, {Gd, Tb, Dy, Ho, Er}–Al, {Gd, Tb, Dy, Ho, Er}–Mn та споріднених з досліджуваними потрійних системах РЗМ–{Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu}–Al. Проведено аналіз взаємодії компонентів у подвійних системах, визначено особливості взаємодії компонентів у споріднених потрійних системах та висловлені припущення про можливий характер взаємодії компонентів у досліджуваних системах.

У другому розділі описано методику експерименту. Для синтезу зразків використовували компактні метали з вмістом основного компоненту не менше 0,999 масових часток. Зразки виготовлялись сплавленням шихти з вихідних компонентів в електродуговій печі з вольфрамовим електродом на мідному водоохолоджуваному поді в атмосфері очищеного аргону під тиском близько 105 Па. Як гетер використовували губчатий титан. Зразки переплавляли два рази з метою досягнення більшої однорідності сплавів. При виготовленні сплавів з великими вмістами Mn використовувався 3 - 10 % надлишок маси цього металу для врахування можливих втрат. Контроль втрат шихти при плавці проводили повторним зважуванням і, якщо маса зразка відхилялась від маси шихти більше, ніж на 1 %, синтез проводили вдруге. Термічна обробка сплавів полягала у їх гомогенізуючому відпалі при температурі 870 К протягом 720 год у вакуумованих кварцових ампулах. Відпал проводили у муфельних електропечах СНОЛ–1,6. Після відпалу сплави гартували у холодній воді без попереднього розбивання ампул. Контроль гомогенності і рівноважності зразків здійснювали рентгенографічно.

Рентгенівський фазовий аналіз проводився методом порошку, який базується на використанні полікристалічного об'єкту і монохроматичного дифрагуючого випромінювання.

Фазовий аналіз сплавів проводився з використанням порошкових дифрактометрів ДРОН-2,0 (FeKa -випромінювання, внутрішній еталон Ge або Si, запис інформації на діаграмну стрічку), ДРОН – 3М (CuKa-випромінювання, зйомка по точках), HZG-4a (CuKa-випромінювання, зйомка по точках) та по порошкограмах, знятих на апаратах УРС-55 в камерах Дебая (РКД-57,3 на випромінюванні CrK) при експозиції 1,5 2,5 год методом порівняння з еталонними порошкограмами чистих компонентів, бінарних та тернарних сполук. Експериментальні дифракційні дані порівнювали з теоретично розрахованими (програми LAZY Pulverix та Powder Cell). Індексування порошкограм проводили з допомогою програми THREOR – 90. Уточнення параметрів елементарних комірок проводилося методом найменших квадратів за допомогою програми LATCON. Для проведення всіх необхідних розрахунків були використані програми LAZY, LATCON, а також комплекс програм CSD. Визначення кристалічної структури сполук проводили методом порошку. Розшифровку і уточнення кристалічної структури за цим методом проводили за дифрактограмами, одержаними в режимі зйомки по точках. Уточнювались координати атомів, ізотропні температурні поправки та коефіцієнти заповнення правильних систем точок, розраховували теоретичні інтенсивності. Всі розрахунки, пов'язані з розшифровкою і уточненням структур сполук за методом порошка, проводились на ПК за допомогою програм CSD та Rietveld Analisis Program DBWS-9411PC.

Для встановлення границь твердих розчинів, уточнення фазових рівноваг, а також з метою визначення кількості фаз проводився мікроструктурний аналіз. Зразки для мікроструктурного аналізу виготовляли з гомогенізованих сплавів. Сплави заплавляли в металічні кільця сплавом Вуда, після чого шліфували і полірували до одержання дзеркальної поверхні. Відполіровану поверхню сплаву травили розчинами HCl і HNO3 та спостерігали візуально з допомогою