Фізико-хімічна взаємодія в системі Ag2S – Ag4P2S7 – GeS2

Abstract

В багатокомпонентній системі Ag2S – Ag4P2S7 – GeS2 підтвердження існування таких сполук: Ag8GeS6, Ag2GeS3, Ag4GeS4, Ag7PS6, Ag3PS4, Ag7P3S11, Ag4P2S7. В цій системі одна із сполук (Ag7P3S11) існує вище 574 К, тому в роботі встановлені фазові рівноваги між заявленими сполуками при 670 К, на відмінно від дослідженої при 500 К. За результатами РФА побудовано ізотермічний переріз підсистеми Ag2S – Ag4P2S7 – GeS2 при 670 К, де виявлено 8 однофазних полів (Ag2S, δ´‑Ag8‑xGe1‑xPxS6, ζ-Ag3PS4, Ag7P3S11, Ag4P2S7, Ag10Ge3S11, Ag2GeS3, GeS2) утворюють 12 областей двофазних рівноваг (Ag2S+ δ´‑Ag8‑xGe1‑xPxS6, δ´‑Ag8‑xGe1‑xPxS6+ζ-Ag3PS4, ζ-Ag3PS4+Ag7P3S11, Ag7P3S11+Ag4P2S7, δ´‑Ag8‑xGe1‑xPxS6+Ag10Ge3S11, Ag10Ge3S11+Ag2GeS3, Ag2GeS3+GeS2, ζ-Ag3PS4+Ag10Ge3S11, ζ-Ag3PS4+Ag2GeS3, ζ-Ag3PS4+GeS2, Ag7P3S11+GeS2, Ag4P2S7+GeS2), які поділяють концентраційний трикутник на 5 полів трифазних взаємодій (ζ-Ag3PS4+Ag10Ge3S11+ δ´-Ag8‑xGe1‑xPxS6, ζ-Ag3PS4+Ag10Ge3S11+Ag2GeS3, ζ-Ag3PS4+Ag2GeS3+GeS2, Ag7P3S11+ζ-Ag3PS4+ GeS2, Ag4P2S7+Ag7P3S11+GeS2). Побудовано політермічний переріз Ag3PS4 – Ag8GeS6. Цей переріз є двофазною рівновагою в підсолідусній області. Крива первинної кристалізації твердого розчину δ´‑Ag8‑xGe1‑xPxS6 (кубічна структуру ПГ F-43m) опускається від ліквідусу сполуки Ag8GeS6 до точки ліквідусу складу сполуки Ag3PS4. Від температури перитектики з обмежуючої (857 К), якій відповідає процес L+Ag7PS6↔Ag7P3S11 перерізу Ag2S – P4S10(P2S5), опускається крива вторинної кристалізації L+ δ´‑Ag8‑xGe1‑xPxS6+Ag7P3S11 на перитектичну площину процесу L+ δ´-Ag8‑xGe1‑xPxS6↔δ´-Ag3PS4+Ag10Ge3S11. Горизонталь при 803 К належить твердофазному утворенню Ag3PS4. Розчинність на основі Ag8GeS6 становить ~40 мол. % при температурі відпалу (670 К). Від 493 К починається евтектоїдно розпадатися ВТМ-Ag8GeS6 (δ´‑ Ag8‑xGe1‑xPxS6↔Ag3PS4+ δ´-Ag8‑xGe1‑xPxS6). Також побудовано проекції поверхонь ліквідуса двох підсистем Ag2S – Ag7PS6 – Ag8GeS6 і Ag3PS4 – Ag7PS6 – Ag8GeS6 з використанням літературних даних по обмежуючих Ag2S – Ag4P2S7, Ag2S – GeS2 та по результатах власних досліджень політермічного перерізу Ag3PS4 – Ag8GeS6. Побудовано діаграма стану системи Ag2S – Ag7PS6 – Ag8GeS6 відноситься до типу діаграм стану з моноваріантною евтектичною рівновагою L↔ВТМ-Ag2S+ δ´‑Ag8‑xGe1‑xPxS6, що обмежена двома квазіподвійними системами Ag2S – Ag7PS6 та Ag2S – Ag8GeS6 евтектичного типу, та системою Ag7PS6 – Ag8GeS6, в якій утворюються неперервні ряди твердих розчинів (δ´-Ag8‑xGe1‑xPxS6-твердий розчин) на основі тернарних сполук. Проекція поверхні ліквідуса наступної підсистеми Ag3PS4 – Ag7PS6 – Ag8GeS6 складається з одного поля первинної кристалізації фази δ´‑Ag8‑xGe1‑xPxS6 – твердого розчину, що утворюється між ВТМ сполук Ag7PS6 та Ag8GeS6 кубічної структури (ПГ F-43m).