ВЗАЄМОДІЯ ОКСИДІВ ЛАНТАНУ, ІТРІЮ ТА ГАДОЛІНІЮ ПРИ 1600 ºС

Анотація

Методами рентгенофазового аналізу, електронної мікроскопії та петрографії у всьому інтервалі концентрацій досліджено фазові рівноваги та структурні перетворення у системі La₂О₃–Y₂O₃–Gd₂O₃ при 1600 ºC. Встановлено, що в системі утворюються тверді розчини на основі гексагональної (А) модифікації La₂O₃, кубічної (C) модифікації Y₂O₃ та моноклінної (B) модифікації La₂O₃(Gd₂O₃). Вихідними речовинами слугували оксиди La₂O₃, Gd₂O₃, Y₂O₃ (99,99%). Зразки готували з концентраційним кроком 1–5% (мол.). Наважки оксидів розчиняли у HNO₃ (1 : 1) з наступним випаровуванням розчину та розкладом нітратів при 800 ºС протягом 2 год. Зразки піддавали триступеневій термообробці: при 1100 ºC (168 год), 1500 °C (70 год) та 1600 °C (10 год) у повітрі в печах з нагрівальними елементами на основі фехралю (H23U5T) і дисиліциду молібдену (MoSi₂). Рентгенофазовий аналіз зразків здійснювали методом порошку на установці ДРОН-3 при кімнатній температурі (Cu-K_a-випромінювання). Крок сканування становив 0,05–0,1 град у діапазоні кутів 2q = 15–90 град. Ізотермічний переріз діаграми стану системи La₂О₃–Y₂O₃–Gd₂O₃ при 1600 ºC характеризується присутністю трьох однофазних (A-La₂О₃, B-La₂О₃(Gd₂O₃), C-Y₂O₃) і двох двофазних (A + B, B + C) областей. Визначено границі розчинності та побудовано концентраційні залежності періодів кристалічних ґраток фаз, що утворюються у системі. Впорядковану фазу зі структурою типу перовскиту в цій системі при 1600 ºС не виявлено. У системі утворюється неперервний ряд твердих розчинів на основі моноклінної модифікації B-La₂О₃(Gd₂O₃), який займає найбільшу площу ізотермічного перерізу. Оксид ітрію стабілізує загальну взаємну розчинність оксидів лантану та гадолінію. Параметри елементарної комірки B-фази зменшуються, об'єм ґратки з додаванням більш важкого іона зростає, густина також зростає, а ґратка твердих розчинів на основі В-форми оксидів рідкісноземельних елементів зі збільшенням концентрації оксиду ітрію стає більш щільно упакованою.