Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Диаграмма состояния и фазовые составляющие высшего силицида (M = 114,87; 48,19% Si)

01.06.2019


Вплоть до последнего времени высшему силициду никеля (е-фаза) приписывался состав, соответствующий стехиометрической формуле дисилицида NiSi2. Согласно данным ряда исследователей, он образуется при 993°С по перитектической реакции и испытывает полиморфное превращение при 981° С (см. рис. 88). Наконец, при 966° С он образует эвтектику с NiSi [NSi = 56,2% (ат.) Si].

Впервые достаточно надежно структуру e-фазы установили Шуберт и Пфистерер. На основании результатов металлографических и рентгеновских исследований они пришли к выводу о том, что он изоструктурен CoSi2 и обладает кубической структурой флюорита (тип Cl, Fm3m—Oh5). При этом в связи с отсутствием прецизионных данных о плотности препаратов вопрос о комплектности их решетки не обсуждался.

Между тем этот вопрос представлял, несомненно, большой интерес. В самом деле, сведения о периоде кристаллической решетки высшего силицида не отличались однообразием. Так, если по данным, а = 5,406 А, то согласно указаниям а = 5,386 А. Это говорит либо о недостаточной чистоте изученных препаратов, либо о существовании достаточно протяженной концентрационной области гомогенности силицида. Однако последнему противоречат результаты металлографических исследований.

Более полная и надежная информация о структурных особенностях высшего силицида никеля была получена в работе Мирошникова и Сидоренко. Используя результаты металлографических, рентгеновских, денситометрических и термоэлектрических исследований, авторы установили, что e-фаза обладает узкой концентрационной областью гомогенности (<0,5%) и по составу (Ni1,04Si1,93) существенно отличается от стехиометрического дисилицида (NiSi2). При этом ее металлическая подрешетка комплектна, в то время как в под-решетке кремния имеет место как частичное замещение некоторых позиций атомами никеля, так и образование вакантных узлов (на элементарную ячейку e-фазы приходится 4,16 атома никеля, 7,73 атома кремния и 0,11 вакансий). Причина подобного строения высшего силицида была пояснена авторами высокой электронной концентрацией в гипотетическом дисилициде, в котором должна заполняться не только связующая, но и частично разрыхляющая полоса. Это делает решетку NiSi2 неустойчивой и ведет к ее стабилизации за счет возникновения дефектов. При этом Ni1,04Si1,93 остается термически мало устойчивым и инконгруэнтно плавится при низкой температуре (981°С).

Кроме того, в силу тех же причин при растворении в e-фазе небольшого количества [20—40% (мол.)]CoSi2 и FeSi2, т. е. силицидов металлов, атомы которых в условиях одинаковой координации обладают большим размером, имеет место не увеличение, а уменьшение пероидов идентичности решетки. При больших же концентрациях, когда существенно снижается концентрация не только разрыхляющих, но и связующих электронов, более четко проявляется размерный эффект, и постоянная решетки твердого раствора (Ni1,04Si1,93, FeSi2) начинает медленно расти.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий: