Прогноз діаграм стану систем РЗМ–Fе–Со в області плавлення–кристалізації

Анотація

Проведено аналіз та систематичне порівняння кристалічних структур сполук та фазових діаграм подвійних систем РЗМ–Fe і РЗМ-Со та потрійних Fe–Со–РЗМ, що дозволило передбачити характер фізико-хімічної взаємодії компонентів в невивчених системах і оцінити надійність наявних експериментальних даних. На основі закономірної зміни будови діаграм стану подвійних систем рядів РЗМ–Fe та РЗМ–Со сформульовано типові риси, які визначають конфігурацію ліквідуса. За цією характеристикою системи ряду РЗМ–Fe поділено на шість типів, системи ряду РЗМ–Со — на п’ять. Характерною ознакою кожного типу є наявність, кількість і склад сполук, які плавляться конгруентно. Із використанням лінійних кореляцій між температурами однотипних інваріантних рівноваг та температурами плавлення РЗМ оцінено температури евтектичних рівноваг та конгруентного плавлення інтерметалідів у недосліджених системах Pm–Fe і {Pm,Tb,Tm,Lu}–Co. На основі лінійних кореляцій між стандартними ентальпіями утворення інтерметалідів R₂Co₁₇, RCo₅, RCo₃ та порядковим номером РЗМ серед великої кількості опублікованих значень, що мають суттєвий розкид, визначено їх надійніші величини і оцінено стандартні ентальпії для інтерметалідів тих РЗМ, для яких вони взагалі відсутні. На основі порівняльного аналізу діаграм стану рядів подвійних систем РЗМ–Fe та РЗМ–Со і обмежених опублікованих даних щодо фазових співвідношень у потрійних системах РЗМ–Fe–Co сформульовано найтиповіші риси будови діаграм стану потрійних систем. Виявлені загальні закономірності будови діаграм стану систем РЗМ–Fe–Co дозволили зробити прогноз проєкцій поверхонь солідуса недосліджених систем. Виявлено фазові області поверхонь солідуса, які реалізуються у всіх системах, за винятком La–Fe–Co. Оцінено температури утворення цих областей для недосліджених систем і виконано їх експериментальну перевірку на системах із самарієм і тербієм. Результати експерименту добре узгоджуються з прогнозом. На основі проєкцій поверхонь солідуса запропоновано проєкції поверхонь ліквідуса.