Соединения с редкоземельными металлами

30.10.2019

С редкоземельными металлами, имеющими очень близкие атомные диаметры (3,55—3,65 А), магний образует большое число соединений, решающую роль в образовании которых играет объемный фактор.

Цинтл обнаружил, что когда атомы компонентов сплава сильно или, наоборот, очень слабо различаются между собой размерами, при простых атомных отношениях образуются структуры, очень похожие на упорядоченные фазы гранецентрированных и объемноцентрированных кубических твердых растворов. В этих твердых растворах, которые образуются при благоприятном объемном факторе, искажения решетки, обусловленные наличием растворенных атомов, при низких температурах распределены равномерно по всей решетке, так что атомы одного сорта располагаются как можно дальше друг от друга. Легко понять, что этот же принцип применим даже тогда, когда объемный фактор неблагоприятен. В этом случае при простых атомных отношениях, при которых искажения решетки могут быть равномерно распределены по всей решетке, можно ожидать образования стабильных структур, похожих на сверхструктуры. Электрохимическое различие между компонентами при условии, что оно не настолько сильное, чтобы привести к образованию соединений с нормальной валентностью, будет усиливать эту тенденцию, в результате чего каждый атом стремится окружить себя атомами другого сорта.

Для объемноцентрированной кубической структуры возможно несколько упорядоченных расположений атомов; одна из таких структур — структура CsCl, в которой каждый атом одного сорта А окружен восемью равноотстоящими от него атомами другого сорта В. Такую структуру имеют фазы MgPr, MgCe и MgLa. Интересно отметить, что таллий, размер атома которого незначительно отличается от атомных размеров редкоземельных металлов, также образует с магнием эту структуру (рис. 102).
Соединения с редкоземельными металлами

С редкоземельными металлами магний образует также соединения Mg3Ce. Mg3La и Mg3Pr, структуру которых можно получить из структуры MgPr. Если четыре угловых атома на рис. 102 заменить четырьмя атомами того же сорта, что и центральный атом, и восемь таких простых элементарных ячеек сложить вместе, то получим структуру, приведенную на рис. 103. Отношение атомов различного сорта теперь равно 3:1. и большие атомы редкоземельного металла по-прежнему располагаются как можно дальше друг от друга.

Следует отметить, что отношение размеров атомов редкоземельных металлов к размерам атома магния приблизительно равно отношению, при котором образуются фазы Лавеса, в которых атом магния играет роль меньшего атома (Rр.з.м./RMg = 1,12). Неудивительно поэтому, что соединения LaMg2 и CeMg2 имеют кристаллическую структуру, изоморфную со структурой MgCu2. Интересно отметить также, что магний в фазах Лавеса типа AB2 может играть роль как атома А, так и атома В.

Структуры остальных соединений магния с редкоземельными металлами еще неизвестны, поэтому обсуждать их в настоящее время невозможно. В табл. 13 приведен перечень всех соединений, обнаруженных в сплавах магния с редкоземельными металлами.

Следует отметить, что соединения состава Mg9X образуются также в сплавах магния со щелочноземельными металлами.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна