Стеклообразование в тройной системе Ho-As-Se
Изучение характера стеклообразования и его границы в тройной системе Ho-As-Se по различным квази- и неквазибинарным разрезам методами физико-химического анализа. Макроскопические свойства стекол, изученные ампульным методом при синтезе сплавов.
Рубрика | Химия |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 30.09.2012 |
Размер файла | 247,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Стеклообразование в тройной системе Ho-As-Se
ИльяслыТеймурМамедоглы,
доктор химических наук, профессор, научный руководитель,
СадыговФуадМикаилоглы,
доктор химических наук, профессор, научный руководитель,
Насибова Лала Элгизгызы,
аспирант.
Бакинский государственный университет.
Методами физико-химического анализа изучен характер стеклообразования и определены ее границы в тройной системе Ho-As-Se по различным квази- и неквазибинарным разрезам. Изучены некоторые макроскопические свойства стекол.
Известно, что аморфные и стеклообразные полупроводники, в частности, стекла на основе халькогенидов мышьяка, являющиеся перспективными фоточувствительными материалами, нашли широкое применение в технике [Абрикосов Н.Х., Ильяслы Т.М., Ильяслы Т.М.].
В данной работе приведены результаты комплексного исследования системы Ho-As-Se методами ФХА.
Синтез сплавов проводили ампульным методом в двухтемпературной вращающейся печи из элементов марок: гольмий- Гол-1, мышьяк и селен В-5. Для синтеза кварцевые ампулы эвакуировали до остаточного давления 0,1Па. В некоторых случаях внутреннюю поверхность ампул покрывали графитовым слоем для предотвращения взаимодействия с кварцем. Режим синтеза составлял 850-1250К в течение 6-8ч. с последующим охлаждением в режиме выключенной печи. В некоторых случаях при синтезе исследуемых образцов использовали предварительно синтезированные и идентифицированные лигатуры As2Se3, HoSe, Ho2Se3, AsSe.
Исследования сплавов проводили методами ДТА (фоторегистрирующий пирометр НТР-73), ВДТА (пирометр ВТА-987), порошковые рентгенограммы снимали на дифрактометре ДРОН-2,0 (CuKa-излучение), микротвердость измеряли на микротвердомере ПМТ-3. Методика методов подробно описана в [Дембовский С.А., Рустамов Г.П.].
стеклообразование сплав химический
Результаты и их обсуждение
Для установления границ стеклообразования в тройной системе Ho-As-Se были изучены 6 разрезов и выборочные тройные сплавы вблизи селена.
Разрез As2Se3-Ho2Se3 [Садыгов Ф.М.] квазибинарный с образованием инконгруэнтно плавящегося при 1375К соединения состава HoAsSe3. Эвтектика между As2Se3 и HoAsSe3 образуется при 575К и 11 мол%Ho2Se3. Область стекла со стороны As2Se3 достигает 13 мол%, растворимость при 300К - 0,5 мол%, а при 675-4 мол% Ho2Se3.
Разрез As2Se3-Ho3Se4квазибинарный. Фазовая диаграмма имеет эвтектический тип. Эвтектика кристаллизуется при 550К и 15 мол%Ho3Se4. Растворимость на основе As2Se3 при 300К достигает 3 мол%Ho3Se4. С повышением температуры растворимость увеличивается и при 550К достигает 8 мол% Ho3Se4. На основеAs2Se3 обнаружено стеклообразование до 12 мол%.
Разрез As2Se3-HoSe [Babanly M.B.] квазибинарный. Эвтектика между As2Se3 и HoSe кристаллизуется при 570К и 10 мол%. Растворимость на основе As2Se3 составляет 3 мол% при 300К и 6 мол% при температуре эвтектики (рис.1).
Разрез AsSe-HoSe (рис.2.) квазибинарный эвтектического типа с координатами эвтектики 500К и 92мол%AsSe. Растворимость на основе AsSe достигает 2 мол% при комнатной температуре, с увеличением температуры она увеличивается и при температуре эвтектики доходит до 5 мол%. Стеклообразование на основе AsSe доходит до 10 мол%HoAs.
Разрез AsSe-HoAs-квазибинарный. Фазовая диаграмма имеет эвтектический тип с координатами эвтектики 90 мол% AsSe и 500К.
Растворимость на основе AsSe достигает 2 мол% при 300К и 5 мол% при температуре эвтектики. Область стекла достигает 9 мол%HoAs.
Рис. 1. Микродиаграмма разреза As2Se3-HoSe.
Рис. 2. Микродиаграмма разреза AsSe-HoSe.
Разрез As2Se3-HoAs (рис.3) неквазибинарный и пересекает три подчиненные тройные системы Ho-AsSe-HoSe, HoAs-AsSe-HoSe и HoSe-As2Se3-Se. При 300К обнаружена растворимость 3 мол%As2Se3. Область стекла со стороны As2Se3 доходит до 8 мол%.
Рис. 3. Микродиаграмма разреза AsSe-Ho.
По результатам ФХА определена область стеклообразования в тройной системе Ho-As-Se по перечисленным разрезам. Исходя из полученных результатов и используя литературные данные по бинарным системам, нами очерчены границы области стеклообразования в указанной системе. Установлено, что область стеклообразования примыкает к двойной системе As-Se. Результаты исследования показали, что во всех изученных разрезах макроскопические свойства (Tg, Тк, d, Hm) увеличиваются с ростом концентрации элементарного гольмия и его селенидов (рис.1-3, табл.1).
Область стеклообразования в тройной системе при комнатной температуре составляет 4,4; при закалке на воздухе 6,3, а при закалке в воду 11,4 вес% от общей площади треугольника (рис.4).
Таблица 1.
Некоторые физико-химические свойства стекол системы Ho-As-Se.
Состав, мол% |
Tg, K |
Tkр, K |
Tпл, K |
Hµ , Н/m2·107 |
d, kq/m3 |
||
As2Se3 |
Ho2Se3 |
||||||
100 |
0 |
450 |
- |
650 |
130 |
4,52 |
|
99 |
1 |
450 |
455 |
648 |
135 |
4,53 |
|
97 |
3 |
455 |
450 |
645 |
135 |
4,55 |
|
95 |
5 |
460 |
470 |
645 |
138 |
4,58 |
|
90 |
10 |
465 |
490 |
640 |
140 |
4,65 |
|
85 |
15 |
475 |
495 |
650 |
145 |
4,64 |
|
80 |
20 |
485 |
498 |
655 |
128 |
4,69 |
|
As2Se3 |
HoAs |
|
|
|
|
|
|
100 |
0 |
450 |
- |
650 |
130 |
4,52 |
|
97 |
3 |
455 |
495 |
645 |
135 |
4,55 |
|
95 |
5 |
460 |
485 |
635 |
138 |
4,58 |
|
93 |
7 |
465 |
495 |
640 |
140 |
4,60 |
|
90 |
10 |
475 |
500 |
645 |
120 |
4,64 |
|
As2Se3 |
Ho |
|
|
|
|
|
|
100 |
0 |
435 |
490 |
590 |
118 |
4,12 |
|
99 |
1 |
440 |
495 |
585 |
120 |
4,15 |
|
97 |
3 |
448 |
500 |
480 |
125 |
4,23 |
|
95 |
5 |
450 |
505 |
585 |
133 |
4,25 |
|
93 |
7 |
455 |
510 |
595 |
135 |
4,33 |
|
90 |
10 |
465 |
515 |
600 |
130 |
4,35 |
|
AsSe |
HoSe |
|
|
|
|
|
|
100 |
0 |
430 |
- |
590 |
97 |
4,53 |
|
98 |
2 |
435 |
610 |
585 |
99 |
4,56 |
|
95 |
5 |
445 |
610 |
570 |
100 |
4,64 |
|
93 |
7 |
458 |
630 |
550 |
112 |
4,65 |
|
90 |
10 |
480 |
640 |
595 |
74,5 |
4,72 |
Примечание: Tg- температура размягчения, Tkр- температура кристаллизации, Tпл - температура плавления, Hµ - микротвердость, d - пикнометрическая плотность.
Рис. 4. Границы областей стеклообразования в системе Ho-As-Se при двух режимах закалки:
1- закалка на воздухе; 2- закалка в воду.
Увеличение изученных значений позволяет утверждать, что в стеклах образуются новые сложные структурные единицы помимо AsSe3/2. Примерный состав структурной единицы можно представить следующим образом:
т.е. можно предположить, что тригональные структурные единицы AsSe3/2 постепенно переходят в тетраэдрические HoAsSe8/2.
Литература
1. Абрикосов Н.Х., Банкина В.Ф., Порецкая Я.В. Полупроводниковые халькогениды и сплавы на их основе. М.: Наука, 1975, 220с.
2. Ильяслы Т.М., Садыгов Ф.М., Насибова Л.Э. Проекция поверхности ликвидуса системы / Материалы кон. «Актуальные проблемы биологии, химии, физики», Новосибирск, 2011, 182с.
3. Ильяслы Т.М., Садыгов Ф.М., Насибова Л.Э. Характер химического взаимодействия в системах As2Se3(Sb2Se3)-HoSe(HoAs). / ЖНП «Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук», 2009, №10, с.25-29.
4. Дембовский С.А. Сопоставление свойств халькогенидных соединений - стеклообразователей // Изв.АН СССР. Неорган.материалы, 1969, №3, с.463-467.
5. Рустамов Г.П., Гамидов Р.С., Ильясов Т.М., Садыгов Ф.М., Рустамов П.Г. Проекция поверхности ликвидуса тройной системы Nd-As-Se // ЖНХ, 1992 т.37, №4, с.909-912.
6. Садыгов Ф.М., Ильяслы Т.М., Насибова Л.Э. Фазовые равновесия в системе Ho-Sb-Se // Ж.Современные проблемы науки и образования, 2011, №6, с.5-7.
7. Babanly M.B., Ilyasly T.M., Veliyeva G.M. Thermodynamic investigation of the systems As-Se and Tl-As-Se in glass and crystal states by EMF method / XVII Inter. conf. on chemical thermodynamic in Russia, Kazan, 2009, v.2, p.405.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Стеклообразное состояние веществ. Кристаллизация оптических стекол. Химические и физико-химические свойства NaF, CaF2, BaF2 и CdSO4. Сущность рентгенофазового, дифференциально-термического и микроструктурного анализа. Оптическая прозрачность стекол.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 11.03.2012Цепочка химического синтеза Mg(NO3)2-MgO-MgCl2. Физико-химические характеристики веществ, участвующих в химических реакциях при синтезе MgCl2 из Mg(NO3)2, их химические свойства и методы качественного и количественного анализа соединений магния.
практическая работа [81,6 K], добавлен 22.05.2008Резонансные структуры производных карбоновых кислот. Галогенангидриды, их главные свойства. Ангидриды и кетены, амиды. Нитрилы как органические соединения с тройной связью. Сложные эфиры, реакции a-углеродного атома. Свойства ацетоуксусного эфира.
контрольная работа [627,9 K], добавлен 05.08.2013История возникновения сплавов. Коррозионная стойкость, литейные свойства, жаропрочность и электрическое сопротивление сплавов. Основные свойства сплавов. Раствор одного металла в другом и механическая смесь металлов. Классификация и группы сплавов.
презентация [189,8 K], добавлен 30.09.2011Химическая характеристика и свойства металлов, их расположение в периодической системе элементов. Классификация металлов по различным признакам. Стоимость металла как фактор возможности и целесообразности его применения. Наиболее распространенные сплавы.
контрольная работа [13,4 K], добавлен 20.08.2009Открытие химического элемента молибдена, местоположение в периодической системе. Нахождение минерала в природе, его физические и химические свойства. Применение молибдена для легирования сталей и как компонента жаропрочных и коррозионностойких сплавов.
реферат [17,2 K], добавлен 27.12.2013Понятие сплавов, их типы и классификация. Описание физико-химических, механических, технологических и литейных свойств металлов и сплавов. Процесс получения чугуна и стали. Химические элементы, применяемые для легирования. Разновидности сплавов золота.
реферат [32,0 K], добавлен 09.05.2012Количественное определения содержания Трилона Б (динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты), физико-химическим методом анализа. Определение массовой доли Трилона Б методом обратного комплексонометрического титрования сернокислого цинка.
курсовая работа [263,9 K], добавлен 05.05.2015Особенности измерения состава веществ и материалов. Детальная характеристика приёмов определения неизвестной концентрации в инструментальных методах анализа. Обобщенная трактовка физико-химического анализа как самостоятельной научной дисциплины.
реферат [58,6 K], добавлен 30.03.2015Структура молекулы, связи атомов и свойства ацетиленов как химических веществ. Особенности получения алкинов термолизом метана и гидрированием углерода в промышленности и реакцией элиминирования в лаборатории. Реакции алкинов с участием тройной связи.
контрольная работа [244,8 K], добавлен 05.08.2013