Фізико-хімічна взаємодія в системах Ag2S – {As, Sb, Bi}2S3 – GeS2

Abstract

В системах Ag2S – As2S3 – GeS2, Ag2S – Sb2S3 – GeS2 та Ag2S – Bi2S3 – GeS2 при 500 К досліджена фізико-хімічна взаємодія. В квазіпотрійній системі Ag2S – As2S3 – GeS2 при 500 К утворюються незначні однофазні області на основі вихідних Ag2S, As2S3, GeS2 та тернарних сполук обмежуючих систем: Ag3AsS3, AgAsS2, Ag10Ge3S11, Ag2GeS3. Область гомогенності на основі сполуки Ag8GeS6 має протяжність до 20 мол. % по перерізу Ag3AsS3 – Ag8GeS6. Виявлено існування тринадцяти двофазних рівноваг, п’ять з яких знаходяться всередині квазіпотрійної системи, які поділяють концентраційний трикутник на десять трифазних полів. В системі Ag2S – Sb2S3 – GeS2 побудовано політермічний переріз Sb2S3 – GeS2, який є евтектичного типу взаємодії з координатами 35 мол. % GeS2 при 747 К (L↔α+GeS2). Вперше встановлено утворення тетрарних сполук складів Ag11Sb3GeS12 та ~Ag23Sb3Ge7S30. Перша тіосіль утворюється на перетині перерізів AgSbS2 – Ag8GeS6 та Ag3SbS3 – Ag2GeS3; методом скануючої електронної мікроскопії встановлено однофазність зразка цієї сполуки. Тетрарна фаза складу ~Ag23Sb3Ge7S30 утворюється на перетині перерізів Sb2S3 – Ag10Ge3S11 та Ag3SbS3 – Ag2GeS3. У системі утворюються граничні тверді розчини на основі вихідного стибій (ІІІ) сульфіду та Ag2GeS3, які при температурі відпалу не перевищують 5 мол. %. В квазіпотрійній системі існує десять однофазних областей: Ag2S, Sb2S3 (α-твердий розчин), GeS2, Ag3SbS3, AgSbS2, Ag8GeS6, Ag10Ge3S11, Ag2GeS3 (β-твердий розчин), Ag11Sb3GeS12, ~ Ag23Sb3Ge7S30 та дев’ятнадцять двофазних рівноваг, з яких одинадцять знаходяться в середині квазіпотрійної системи, поділяють концентраційний трикутник на десять трифазних областей. На ізотермічному перерізі квазіпотрійної системи Ag2S – Bi2S3 – GeS2 при 500 К, як і в аналогічній системі з Арсеном, нових фаз не утворюється. На основі сполук із Вісмутом: Bi2S3, AgBi3S5 AgBiS2 існують однофазні області до 5 мол. %. Побудовано діаграму стану системи Bi2S3 – GeS2, яка є евтектичного типу (V тип діаграм стану за Розебомом). Евтектика плавиться при температурі 860 К, її склад відповідає 52 мол. % GeS2. За наведених умов синтезу в системі існують вісім однофазних полів: Ag2S, Bi2S3 (α-твердий розчин), GeS2, AgBiS2 (β-твердий розчин), AgBi3S5 (γ-твердий розчин), Ag8GeS6, Ag10Ge3S11, Ag2GeS3. Тринадцять двофазних рівноваг, з яких п’ять знаходяться в середині квазіпотрійної системи, тріангулюють трикутник на шість трифазних полів.