Фазові рівноваги в подвійних і потрійних системах гафнію з тугоплавкими металами групи Платини

Abstract

Крикля Л. С. Фазові рівноваги в подвійних і потрійних системах гафнію з тугоплавкими металами групи Платини. — На правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.04 — фізична хімія. — Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України, Київ, 2016. Комплексом методів фізико-хімічного аналізу досліджено подвійні Нf–Ru, Нf–Rh, Нf–Os, Нf–Ir та потрійні Нf–Ru–Ir, Нf–Ru–Rh системи в повному інтервалі концентрацій. Вперше побудовано діаграми стану систем Нf–Ru–Ir(Rh), які представлено у вигляді проекцій поверхонь ліквідусу і солідусу на концентраційний трикутник, діаграм плавкості, реакційних схем, ізотермічних і політермічних розрізів. Заново побудовані діаграми стану систем Нf–Ru, Нf–Rh, Нf–Os і Нf–Ir. Поглиблено аналіз закономірностей будови діаграм стану подвійних і потрійних систем. Показано, що в утворенні проміжних фаз певної стехіометрії важливими є розміри атомів компонентів і електронна концентрація сполук, а визначальною — будова атомів компонентів. Характер фазових рівноваг у потрійних системах визначається термодинамічно стабільними фазами на основі сполук АВ і АВ3, а протяжність областей гомогенності фаз — будовою кристалічних ґраток фаз, розмірами атомів компонентів та будовою їх атомів (здатністю до стиснення). Вперше здійснено прогноз будови діаграм стану четверних систем за участю гафнію і тугоплавких металів групи Платини та обмежуючих потрійних систем Ru–Os–Rh, Ru–Os–Ir, Rh–Os–Ir і Ru–Rh–Ir; висловлено припущення щодо характеру фазових рівноваг в споріднених четверних системах з цирконієм і титаном. Отримані результати є надійним довідниковим матеріалом для розробки нових матеріалів і сплавів спеціального призначення за участю гафнію та тугоплавких металів групи Платини.

Kriklya L. S. Phase Equilibria in the Binary and Ternary Systems of Hafnium with Refractory Platinum Group Metals. – Manuscript. The Doctor of Philosophy (PhD) thesis by speciality 02.00.04 – physical chemistry. Frantsevich Institute for Problems of Materials Science NAS of Ukraine, Kyiv, 2016. Using complex of physico-chemical analysis techniques the binary Нf–Ru, Нf–Rh, Нf–Os, Нf–Ir and the ternary Нf–Ru–Ir, Нf–Ru–Rh systems are studied in the whole ranges of compositions. Phase diagrams of the Нf–Ru–Ir(Rh) systems are constructed for the first time. They are represented in the view of liquidus and solidus surfaces projections, melting diagrams, reactions schema (Scheil diagrams), isothermal and vertical sections. Phase diagrams of the systems Нf–Ru, Нf–Rh, Нf–Os and Нf–Ir are renewed. Analysis of phase diagrams constitution regularities for these binary and ternary systems is deepened. It is shown that in formation of intermediate phases of the certain stoichiometries the atomic sizes and electronic concentration are important factors, and constitution of the components atoms is the determinative factor. The character of phase equilibria in the ternary systems is formed by the thermodynamically stable АВ- and АВ3-phases, extensions of the homogeneity ranges of the phases depend on the sizes of the components atoms, crystal structures of the phases and on constitution of the components atoms. Prognosis of constitution of the quarternary systems phase diagrams with participation of hafnium and refractory platinum group metals and of the boundary ternary Ru–Os–Rh, Ru–Os–Ir, Rh–Os–Ir and Ru–Rh–Ir is carried out; it is supposed about the character of phase equilibria in the relative quarternary systems with zirconium and titanium. The obtained results serve as the reliable handbook data for development of new materials and of special alloys with participation of hafnium and refractory platinum group metals.