Ольга В. Чудінович, Олександр В. Широков, Анатолій В. Самелюк
{"title":"1500° 和 1600° 时 La2O3-Lu2O3-Er2O3 体系的相平衡","authors":"Ольга В. Чудінович, Олександр В. Широков, Анатолій В. Самелюк","doi":"10.15421/jchemtech.v31i1.271493","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Фазові співвідношення в потрійній системі La2O3-Lu2O3-Er2O3 за 1500 і 1600 °С вивчали в усьому діапазоні концентрацій методами рентгенівської дифракції (РФА) і скануючої електронної мікроскопії (СЕМ). Як вихідні речовини використовували оксиди La, Lu та Er (99.99 %). Зразки готували з кроком концентрування 1–5 мол. %. Оксиди розчиняли в HNO3 (1 : 1) з наступним випарюванням розчинів і розкладанням нітратів за 800 °C протягом 2 годин. Зразки піддавали термічній обробці за 1500 °C (протягом 70 годин) та 1600 °C (протягом 10 годин) на повітрі. Фазовий склад досліджуваних зразків вивчали за допомогою рентгенофазового (РФА, ДРОН-3), мікроструктурного та електронно-мікрозондового (Superprobe-733, JEOL, Японія, Пало-Альто, Каліфорнія) аналізів. У системі виявлено тверді розчини на основі різних поліморфних форм вихідних оксидів і впорядкованих фаз LaLuO3 (LaErO3). Нових фаз у системі не виявлено. Ізотермічні перерізи фазової діаграми стану La2O3-Lu2O3-Er2O3 при 1500 і 1600 °С характеризуються наявністю трьох однофазних (A-La2O3, R, C-Lu2O3 (Er2O3)) і двох двофазних (C+R, A+R) областей. Система утворює безперервні серії твердих розчинів на основі кубічної модифікації C-Lu2O3(Er2O3) та впорядкованої фази типу перовскіту (R-фаза). Визначено межі розчинності та побудовано концентраційні залежності періодів і параметрів ґратки елементарної комірки фаз, що утворюються в системі. Діапазон гомогенності твердих розчинів на основі R-фази простягається від 46 до 54 мол. % La2O3 за 1500 °C і від ~48 до 54 мол. % La2O3 за 1600 °C. Оксиди лютецію та ербію утворюють неперервний ряд твердих розчинів оксидів C-REE.","PeriodicalId":41282,"journal":{"name":"Journal of Chemistry and Technologies","volume":"94 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.5000,"publicationDate":"2023-04-25","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"ФАЗОВІ РІВНОВАГИ В СИСТЕМІ La2O3-Lu2O3-Er2O3 ЗА 1500 і 1600 °\",\"authors\":\"Ольга В. Чудінович, Олександр В. Широков, Анатолій В. Самелюк\",\"doi\":\"10.15421/jchemtech.v31i1.271493\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Фазові співвідношення в потрійній системі La2O3-Lu2O3-Er2O3 за 1500 і 1600 °С вивчали в усьому діапазоні концентрацій методами рентгенівської дифракції (РФА) і скануючої електронної мікроскопії (СЕМ). Як вихідні речовини використовували оксиди La, Lu та Er (99.99 %). Зразки готували з кроком концентрування 1–5 мол. %. Оксиди розчиняли в HNO3 (1 : 1) з наступним випарюванням розчинів і розкладанням нітратів за 800 °C протягом 2 годин. Зразки піддавали термічній обробці за 1500 °C (протягом 70 годин) та 1600 °C (протягом 10 годин) на повітрі. Фазовий склад досліджуваних зразків вивчали за допомогою рентгенофазового (РФА, ДРОН-3), мікроструктурного та електронно-мікрозондового (Superprobe-733, JEOL, Японія, Пало-Альто, Каліфорнія) аналізів. У системі виявлено тверді розчини на основі різних поліморфних форм вихідних оксидів і впорядкованих фаз LaLuO3 (LaErO3). Нових фаз у системі не виявлено. Ізотермічні перерізи фазової діаграми стану La2O3-Lu2O3-Er2O3 при 1500 і 1600 °С характеризуються наявністю трьох однофазних (A-La2O3, R, C-Lu2O3 (Er2O3)) і двох двофазних (C+R, A+R) областей. Система утворює безперервні серії твердих розчинів на основі кубічної модифікації C-Lu2O3(Er2O3) та впорядкованої фази типу перовскіту (R-фаза). Визначено межі розчинності та побудовано концентраційні залежності періодів і параметрів ґратки елементарної комірки фаз, що утворюються в системі. Діапазон гомогенності твердих розчинів на основі R-фази простягається від 46 до 54 мол. % La2O3 за 1500 °C і від ~48 до 54 мол. % La2O3 за 1600 °C. Оксиди лютецію та ербію утворюють неперервний ряд твердих розчинів оксидів C-REE.\",\"PeriodicalId\":41282,\"journal\":{\"name\":\"Journal of Chemistry and Technologies\",\"volume\":\"94 1\",\"pages\":\"0\"},\"PeriodicalIF\":0.5000,\"publicationDate\":\"2023-04-25\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Journal of Chemistry and Technologies\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.15421/jchemtech.v31i1.271493\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"Q4\",\"JCRName\":\"CHEMISTRY, MULTIDISCIPLINARY\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Journal of Chemistry and Technologies","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.15421/jchemtech.v31i1.271493","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"Q4","JCRName":"CHEMISTRY, MULTIDISCIPLINARY","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0
摘要
通过 X 射线衍射 (XRD) 和扫描电子显微镜 (SEM) 研究了三元体系 La2O3-Lu2O3-Er2O3 在 1500 和 1600 °C 整个浓度范围内的相关系。起始材料为 La、Lu 和 Er 氧化物(99.99%)。样品以 1-5 mol.%.将氧化物溶解在 HNO3(1:1)中,然后在 800 °C 下蒸发溶液并分解硝酸盐 2 小时。样品在空气中分别经过 1500 °C (70 小时)和 1600 °C (10 小时)的热处理。使用 X 射线衍射(XRD,DRON-3)、微结构和电子微探针(Superprobe-733,JEOL,日本,加利福尼亚州帕洛阿尔托)分析研究了样品的相组成。在该体系中发现了基于初始氧化物的各种多晶形式的固溶体和有序的 LaLuO3 (LaErO3) 相。体系中没有发现新的相。在 1500 和 1600 °C 温度下,La2O3-Lu2O3-Er2O3 相图的等温截面特征是存在三个单相(A-La2O3、R、C-Lu2O3 (Er2O3))和两个两相(C+R、A+R)区域。该体系在 C-Lu2O3(Er2O3)立方改性和有序透辉石型相(R 相)的基础上形成了一系列连续的固溶体。确定了溶解度极限,并构建了体系中形成的各相的周期和晶格参数的浓度依赖关系。基于 R 相的固溶体的均匀性范围为 46 至 54 mol.% La2O3,1600 °C 时从 ~48 mol.%的 La2O3,1600 °C 时为 ~48 至 54 摩尔。镥和铒氧化物形成了一系列连续的 C-REE 固溶体。
ФАЗОВІ РІВНОВАГИ В СИСТЕМІ La2O3-Lu2O3-Er2O3 ЗА 1500 і 1600 °
Фазові співвідношення в потрійній системі La2O3-Lu2O3-Er2O3 за 1500 і 1600 °С вивчали в усьому діапазоні концентрацій методами рентгенівської дифракції (РФА) і скануючої електронної мікроскопії (СЕМ). Як вихідні речовини використовували оксиди La, Lu та Er (99.99 %). Зразки готували з кроком концентрування 1–5 мол. %. Оксиди розчиняли в HNO3 (1 : 1) з наступним випарюванням розчинів і розкладанням нітратів за 800 °C протягом 2 годин. Зразки піддавали термічній обробці за 1500 °C (протягом 70 годин) та 1600 °C (протягом 10 годин) на повітрі. Фазовий склад досліджуваних зразків вивчали за допомогою рентгенофазового (РФА, ДРОН-3), мікроструктурного та електронно-мікрозондового (Superprobe-733, JEOL, Японія, Пало-Альто, Каліфорнія) аналізів. У системі виявлено тверді розчини на основі різних поліморфних форм вихідних оксидів і впорядкованих фаз LaLuO3 (LaErO3). Нових фаз у системі не виявлено. Ізотермічні перерізи фазової діаграми стану La2O3-Lu2O3-Er2O3 при 1500 і 1600 °С характеризуються наявністю трьох однофазних (A-La2O3, R, C-Lu2O3 (Er2O3)) і двох двофазних (C+R, A+R) областей. Система утворює безперервні серії твердих розчинів на основі кубічної модифікації C-Lu2O3(Er2O3) та впорядкованої фази типу перовскіту (R-фаза). Визначено межі розчинності та побудовано концентраційні залежності періодів і параметрів ґратки елементарної комірки фаз, що утворюються в системі. Діапазон гомогенності твердих розчинів на основі R-фази простягається від 46 до 54 мол. % La2O3 за 1500 °C і від ~48 до 54 мол. % La2O3 за 1600 °C. Оксиди лютецію та ербію утворюють неперервний ряд твердих розчинів оксидів C-REE.