Диаграмма состояния и фазовые составляющие силицида V5Si3 (M = 339,02; 24,86% Si)

Еще в 1910 г. Бардук-Мюллер указывал на существование в системе V—Si промежуточного силицида, содержащего 25—30% Si. Это наблюдение в последующем было подтверждено в работе, в которой авторы установили, что V3Si находится при 2060° С в перитектическом равновесии с более богатым кремнием силицидом, предположительно с V2Si. Однако последующие исследования показали, что состав этой фазы вернее описывать формулой V5Si3. При этом выяснилось, что ее структурные особенности весьма чувствительны к присутствию в препаратах примесей.

Так, согласно данным, V5Si3 кристаллизуется в гексагональной решетке изоструктурной Mn5Si3 (структурный тип D88, Р63/mсm—D6h3) с периодами а = 7,135, с = 4,842А, с/а = 0,6786, d = 5,27 г/см3. Однако вскоре выяснилось, что подобное строение свойственно не чистому силициду, а поликомпонентным препаратам, стабилизированным примесями легких элементов, особенно углерода и азота. В связи с этим его обозначают формулой V5Si3(C) и часто именуют фазой Новотного.

Напротив, чистые двухкомпонентные препараты V5Si3, как показали исследования ряда авторов и прежде всего, имеют тетрагональную решетку (представитель структурного типа W5Si3, М/mcm—D4h18) с периодами a=9,428, с = 4,756А, с/а = 0,505, d = 5,74 г/см3. Ее элементарная ячейка образована четырьмя молекулами V5Si3.

Концентрационная область гомогенности V5Si3 тщательно никем не изучалась. Известно лишь, что его стехиометрические препараты однофазны.

Разрозненные данные о термических и энергетических свойствах V5Si3 заставляют полагать, что он вплоть до 0,3° К не переходит в сверхпроводящее состояние, а при нагреве не испытывает до точки плавления фазовых превращений.

В системе ванадий—кремний V5Si3 является наиболее тугоплавкой фазой. Согласно данным, этот силицид плавится конгруэнтно при температуре, близкой к 2150° С. Однако, по мнению Брунинга, эта температура несколько завышена; более надежным является значение tпл = (2125±25)° С.

С дисилицидом ванадия V5Si3 образует эвтектику с координатами tэ = 1670° С и [% Si]э = 41 % Si.