Nghiên cứu thực nghiệm về phần đẳng nhiệt tại 800 °C của hệ Nhôm-Đồng-Co

N. Bouchaala1,2, M. Jemmali1,3, K. Nouri1,2, S. Walha1, A. Ben Salah1, L. Bessais2
1Laboratoire des Sciences des Matériaux et d’Environnement, Faculté des Sciences de Sfax, Université de Sfax Tunisia, Sfax, Tunisia
2Université Paris Est, ICMPE, (UMR7182), CNRS-UPEC, Thiais, France
3Chemistry Department, College of Science and Arts at Ar-Rass, Qassim University, Buraydah, Saudi Arabia

Tóm tắt

Sự cân bằng pha của hệ ternary Nd-Fe-Co tại 800 °C đã được nghiên cứu thông qua phương pháp nhiễu xạ tia X bột và quang điện tử quét – phổ tia X phân tán năng lượng. Bảy hợp chất nhị phân, tức là Nd2Co17, NdCo5, Nd5Co19, Nd2Co7, NdCo3, NdCo2, và Nd2Fe17 đã được xác định tồn tại trong phần đẳng nhiệt này. Phần đẳng nhiệt này bao gồm mười vùng đơn pha, mười vùng hai pha và sáu vùng ba pha. Tất cả các thành phần đo được và tinh chỉnh ô mạng đơn vị đã được thực hiện ở nhiệt độ phòng từ các mẫu đã được làm nguội và ủ ở 800 °C trong một tuần. Độ hòa tan tối đa của Fe trong NdCo2−x Fe x (cấu trúc kiểu MgCu2, Fd-3 m), NdCo3−x Fe x (cấu trúc kiểu PuNi3, nhóm không gian R-3 m), Nd2Co7−x Fe x (cấu trúc kiểu Ce2Ni7, R-3 m), Nd5Co19−x Fe x (cấu trúc kiểu CeCo19, nhóm không gian R-3 m), NdCo5−x Fe x (cấu trúc kiểu CaCu5, P6/mmm), Nd2Co17−x Fe x (cấu trúc kiểu Th2Zn17, R-3 m) và Nd2Fe17−x Co x (cấu trúc kiểu Th2Zn17, R-3 m) lần lượt khoảng 31.6 at.% Fe, 47.9 at.% Fe, 13.3 at.% Fe, 8.6 at.% Fe, 10.37 at.%, 36.35 at.% Fe, và 58.23 at.% Fe. Phạm vi hòa tan rắn của Co trong Nd2Fe17 tạo thành các dãy không liên tục với 2 dãy khoảng 0-30.14 at.% Co, và 51.9-100 at.% Co và phạm vi hòa tan rắn của Fe trong Nd2Co17 khoảng 0-48.1 at.% Fe, và 69.86-100 at.% Fe.

Từ khóa

#Hệ Nd-Fe-Co #pha #phân tích bằng nhiễu xạ tia X #cấu trúc #độ hòa tan.

Tài liệu tham khảo

L. Bessais and C. Djega-Mariadassou, Structure and Magnetic Properties of Nanocrystalline Sm(Fe, Co)11Ti, Phys. Rev. B, 2001, 63, p 054412 R. Bez, K. Zehani, M. Batuk, G. Van Tendeloo, N. Mliki, and L. Bessais, Structure and Magnetic Properties of Sm(Fe, Si)9C/α-Fe Nanocomposite Magnets, J. Alloys Compd., 2017, 695, p 810-817 M. Jemmali, S. Walha, M. Pasturel, O. Tougait, R. Ben Hassen, and H. Noel, Isothermal Section of the Er-Fe-Al Ternary System at 800 °C, J. Alloys Compd., 2010, 489(2), p 421-423 Y.C. Chuang, C.H. Wu, and Y.C. Chang, Study of the 1050 °C Isothermal Section of the Ternary System Y-Co-Fe, J. Less Common Met., 1986, 118(1), p 7-20 G. Schneider, E.-T. Henig, H.L. Lukas, and G. Petzow, Phase Relations in the Samarium-Poor Sm-Co-Fe System, J. Less Common Met., 1985, 110(1–2), p 159-170 J. Huang, H. Zhong, X. Xia, W. He, J. Zhu, J. Deng, and Y. Zhuang, Phase Equilibrium of the Gd-Fe-Co System at 873 K, J. Alloys Compd., 2009, 471(1–2), p 74-77 W. He, Y. Zhao, Y. Zhang, M. Yu, and L. Zeng, Isothermal Section of the Ho-Co-Fe System at 773 K, J. Alloys Compd., 2011, 509(3), p 632-635 W. Wang, M. Lua, Q. Feng, Z. Xu, L. Zeng, and W. He, Phase Relationships of the Pr-Co-Fe System at 773 K, J. Alloys Compd., 2011, 509(24), p 6787-6793 L. Jingqi, Isothermal Section of the Phase Diagram of the Ternary System Nd-Fe-Ni at 510 °C, J. Alloys Compd., 1996, 232(1–2), p 269-270 B.W. Wang, W.L. Liu, G. Jin, Y.M. Hao, Y.X. Li, X.M. Jin, and Z.D. Zhang, Phase Diagram of the Fe-Co-R System with R ≤ 33.3 at.% Sm0.5Nd0.5, Z. Metall., 2002, 93(2), p 143-146 K.H.J. Buschow, The Crystal Structures of the Rare-Earth Compounds of the Form R2Ni17, R2Co17 and R2Fe17, J. Less Common Met., 1966, 11(3), p 204-208 R. Lemaire, Cobalt, 1966, 33, p 201 J.F. Cannon, D. Robertson, and H.T. Hall, Synthesis of Lanthanide-Iron Laves Phases at High Pressures and Temperatures, Mater. Res. Bull., 1972, 7(1), p 5-11 E. Burzo, Int. J. Magn., 1973, 3, p 161 K.H.J. Buschow, Structural and Magnetic Characteristics of Th-Co and Th-Fe Compounds, J. Appl. Phys., 1971, 42(9), p 3433 O.D. McMasters and K.A. Gschneidner, Rare Earth Intermetallic Compounds, Nucl. Metall., 1964, 10, p 93-158 G.X. Chengfu, C.G. Zhengfei, M. Lei, and Z. Bo, Isothermal Section of the Fe-Pt-Nd Phase Diagram at 900 °C, J. Alloys Compd., 2006, 424(1–2), p 128-130 T. Nishizawa and K. Ishida, Co-Fe (Cobalt-Iron), Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd ed., ASM International, Materials Park, 1992, p 1186 T.B. Massalski, Binary Alloy Phase Diagrams, Vol 2, 2nd ed., ASM International, Materials Park, 1990, p 1580 Q.F. Lu, I. Umehara, Y. Adachi, and K. Sato, Single Crystal Growth of R3Co (R: La, Pr and Nd) and Their Characteristic Transport Properties, Mater. Trans. JIM, 1977, 38(1), p 1-4 Y. Zhao, J. Liang, G. Rao, Y. Guo, W. Tang, C. Dong, and F. Wu, Phase Relations in the Nd-Co-Si System at 800 °C, J. Alloys Compd., 1996, 241(1–2), p 191-195 K.H.J. Buschow and A.S. Van Der Goot, The Intermetallic Compounds in the Gadolinium-Cobalt System, J. Less Common Met., 1969, 17(3), p 249-255 V. Raghavan, Fe-Nd-Sb (Iron-Neodymium-Antimony), J. Phase Equilib. Diffus., 2011, 32(4), p 375-376 G. Schneider, E.T. Henig, H.L. Lukas, and G. Petzow, Phase Relations in the Samarium-Poor Sm-Co-Fe System, J. Less Common Met., 1985, 110(1–2), p 159-170 G.Y. Huo, Z.Y. Qiao, G.H. Rao, X.L. Chen, and J.K. Liang, Phase Relations in the Fe-Rich Region of the Nd-Fe-V System at Room Temperature, J. Alloys Compd., 1999, 292(1–2), p L1-L7 K. Fujiwara, H. Nagai, and A. Tsujimura, Magnetic Properties of (La1−x Nd x )Co5 Hydrides, J. Magn. Magn. Mater., 1992, 104–107(2), p 1231-1232 Y. Khan, The Crystal Structure of R5Co19, Acta Cryst. B, 1974, 30, p 1533-1537 M.I. Bartashevich, T. Goto, and M. Yamaguchi, Field Induced Magnetic Phase Transition and Magnetostriction in ErCo3, HoCo3 and Nd2Co7 single crystals, J. Magn. Magn. Mater., 1992, 111(1–2), p 83-89 M.I. Bartashevich, K. Koui, T. Goto, M. Yamaguchi, I. Yamamoto, and F. Sugaya, Magnetic Properties of NdCo3 and Its γ-Phase Hydride NdCo3H41, J. Alloys. Compd., 1993, 202(1–2), p 7-12 E.M. Sokolovskaya, M.V. Raevskaya, and N.E. Efremenko, Physicochemical Study of Neodymium Interactions with Some Elements of Group VIII, J. Less Common Met., 1983, 92(2), p 23-26 S. Kramp, M. Febri, P. l’Héritier, P. Ezekwenna, and J.C. Joubert, Synthesis of Magnetic Intermetallics and Their Interstitial Hydrides, J. Magn. Magn. Mater., 1996, 157–158, p 73-75 F.H. Spedding, J.J. Hanak, and A.H. Daane, High Temperature Allotropy and Thermal Expansion of the Rare-Earth Metals, J. Less Common Met., 1961, 3(2), p 110-124 G. Che, J. Liang, Y. Yi, and J. Xuebao, Physical Metallurgy, J. Metall., 1986, 22, p 206