В роботі приведені експериментальні результати з дослідження взаємодії компонентів у потрійних системах Mg-{ Mn, Fe, Co, Ni }-{Ga, Al, Ge, Sn} та Mg-Li-Сu-Al, кристалічної та електронної структури, електрохімічних, сорбційних, магнітних і електричних властивостей тернарних фаз на основі магнію. Для системи Mg-Ni-Ga вперше побудовано ізотермічний переріз при 200°C та виявлено існування семи потрійних сполук τ1– MgNi1+xGa1-x (структурний тип MgCu2), τ2– MgNiGa (структурний тип MgZn2), τ3– Mg2NiGa3 (структурний тип Mg2MnGa3), τ4– Mg9-xNi6Ga14-y (структурний тип власний, Fd-3m, a = 19,8621(6) Å), τ5– MgNi2Ga2 (структура невідома), τ6– MgNi2Ga5 (структурний тип MgCo2Ga5); τ7– MgNi6Ga6 (структурний тип ScFe6Ga6); τ8– Mg3Ni2Ga (структурний тип Mn3Ni2Si). Для системи Mg-Co-Ga вперше побудовано ізотермічний переріз діаграми стану при 200 °C. Встановлено існування чотирьох нових інтерметалідів, які є новими структурними типами: τ1– MgCo2Ga5 (просторова група Pnnm, a = 6,2486, b = 6,6652, c = 6,0523 Å; τ3– MgCoGa2 (P21/c, a = 5,1505(2) Å, b =7,2571(2) Å, c = 8,0264(3) Å, β = 125,571(3); τ4– Mg0,74CoGa0,52 (Cmcm, a = 4,9868(9), b = 25,959(4), c = 8,0508(11) Å); τ5– Mg0,49CoGa0,15 (R-3m, a = 4,9296(2), c =12,0744(7) Å). Побудований ізотермічний переріз системи Mg-Mn-Ga при 200 °C та встановлено існування шести потрійних сполук: τ1– MgMn4Ga18 (власний структурний тип), τ2– MgMn2Ga5 (структурний тип MgCo2Ga5), τ3 – Mg2MnGa3 (власний структурний тип), τ4– MgMn0,7Ga1,3 (тип MgZn2), τ5 – Mg2Mn6Ga5 (структурний тип Cu5Zn8), τ6– Mg2Mn2Ga (структурний тип β-Mn). Для цієї системи встановлено структуру нових структурних типів Mg2MnGa3 (Cmcm, a = 5,4324(1), b = 8,6959(3), c = 8,5858(2) Å) та MgMn4Ga18 (P4/mmm, a = 8,3116(9), c = 9,944(2) Å). В досліджених системах Mg-{Mn, Co, Ni}-Ga встановлені області гомогенності тернарних фаз та визначена розчинність третього компонента у бінарних фазах. Найбільш протяжними є тверді розчини на основі фаз Лавеса.Окрім описаних вище фазових рівноваг у системах Mg-{Mn, Co, Ni}-Ga решта систем Mg-{Mn, Fe, Co, Ni}–{Al, Ge, Sn} та Mg-{Fe}–Ga вивчалися на предмет утворення тернарних сполук. В досліджених та споріднених системах методами монокристала та порошку підтверджено існування 14 відомих та знайдено 38 нових інтерметалічних сполук. Для всіх синтезованих нових сполук визначено кристалічні структури, які належать до 29 структурних типів, 8 з яких є новими. Більшість досліджених сполук належить до двох родин інтерметалідів. Перша – похідні від фаз Лавеса, та друга – кластерні інтерметаліди. Для синтезованих фаз проведено дослідження магнітних властивостей. Найбільш цікавими виявилися сполуки Mg2Mn2Al та MgMn4Ga18. Фазу Mg2Mn2Al, яка кристалізуються у структурному типі β-Mn, можна віднести до м'яких феромагнетиків. На основі результатів вивчення залежності магнітної сприйнятливості від температури і кривих намагнічення виявлено, що для сполуки MgMn4Ga18 спостерігається в основному позитивна сприйнятливість, яка не залежить від температури (парамагнетизм Паулі) в інтервалі від 6 К до 300 К. Різке падіння сприйнятливості нижче 6 К із діамагнітною поведінкою вказує на існування надпровідності нижче 6 К. За допомогою електрохімічних досліджень випробувано інтерметаліди із структурою типу фаз Лавеса в якості анодних матеріалів для хімічних джерел струму. Одержані результати показали, що їм характерна висока розрядна ємність (до 80 мА·год/г), електроди легко активуються, що дозволяє використовувати їх в реальних металогідридних джерелах струму. Газове гідрування також підтверджує їх високу сорбційну ємність до 2,5 ваг % Н2. Встановлено, що для фаз Лавеса заміщення d-металу р-елементом покращує абсорбційну ємність.

Постачальник даних: УкрІНТЕІ (Український Інститут науково-технічної експертизи та Інформації)

  Завантажити автореферат