Фазові рівноваги в системі ZrO₂–CeO₂–Yb₂O₃   при 1100 °С

Анотація

За допомогою методу рентгенівського фазового аналізу досліджено фазові рівноваги та структурні перетворення в системі ZrO₂ −СеO₂ −Yb₂O₃ при температурі
1100 °С у всьому інтервалі концентрацій. Встановлено, що в системі утворюються поля твердих розчинів на основі кубічної (F) модифікації із структурою типу
флюориту ZrО₂ (СеO₂ ), тетрагональної (Т) та моноклінної (М) модифікацій ZrО₂ , кубічної (С) модифікації Yb₂O₃, а також упорядкованої фази Zr₃Yb₄ O₁₂ (δ), що кристалізується в ромбоедричній структурі. Визначено границі фазових полів та параметри елементарних комірок утворених фаз. Гранична розчинність оксиду церію в δ-фазі складає 4% (мол.) за перерізом CeO₂ –(60% (мол.) ZrO₂ –40% (мол.) Yb₂O₃ ).
Встановлено, що в області з високим вмістом ZrO₂ утворюються тверді розчини на основі тетрагональної модифікації ZrO₂ . Розчинність Yb₂О₃ в T-ZrO₂ невелика і складає ~0,5% (мол.), що підтверджено даними рентгенiвського фазового аналiзу та мікроструктурних досліджень. Слід зазначити, що тверді розчини на основі Т-
модифікації ZrO₂ не загартовуються при заданих режимах охолодження.
Встановлено, що при 1100 ºС утворюється неперервний ряд кубічних твердих розчинів типу флюориту F-CeO₂ (ZrO₂ ). Ізотермічний переріз системи ZrO₂ −СеO₂ −Yb₂O₃ при 1100 °С характеризується присутністю однієї трифазної (C + F + δ), п’яти однофазних (F-CeO₂ (ZrO₂), М-ZrO₂, T-ZrO₂, δ, C-Yb₂O₃) і п’яти двофазних (C + F, C + δ, F + δ, F + T, Т + М) областей. Нових фази в системі не виявлено. Показано, що характер фазових рівноваг у потрійній системі ZrO₂ −СеO₂ −Yb₂O₃ при температурі 1100 ºС визначається будовою граничних подвійних систем.