PHASE EQUILIBRIUM IN THE Cu2Se – In2Se3 – CuI QUASI-TERNARY SYSTEM

Autor: V. S. Kozak, I. D. Olekseyuk, V. Z. Pankevych, I. A. Ivashchenko
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Науковий вісник Ужгородського університету. Серія "Хімія"; Том 42, № 2 (2019); 26-34
Scientific Bulletin of the Uzhhorod University. Series «Chemistry»; Том 42, № 2 (2019); 26-34
ISSN: 2414-0260
Popis: Взаємодія між компонентами в квазіпотрійній системі Cu2Se – In2Se3 – CuI досліджувалась методами рентгенівського фазового (РФА), рентгенівського структурного (РСА) та диференційно-термічного аналізів (ДТА). Побудовано чотири фазові діаграми, два політермічні перерізи, ізотермічний переріз при 770 К та проекція поверхні ліквіду квазіпотрійної системи Cu2Se – In2Se3 – CuI. Виявлено наявність твердих розчинів на основі бінарних та потрійних сполук.Ізотермічний переріз квазіпотрійної системи Cu2Se – In2Se3 – CuI при 770 К побудований за результатами РФА і РСА, виходячи з результатів дослідження усіх перерізів при температурі 770 K сполука CuI кристалізується в кубічній сингонії, пр.гр. F-43m, Cu2Se кристалізується в кубічній сингонії, пр.гр. F-43m, In2Se3 кристалізується в гексагональній сингонії, пр.гр. P61. В системі встановлено існування наступних потрійних сполук: CuInSe2, пр.гр. I-42d, CuIn5Se8, пр.гр. І-42m, CuIn7Se11, пр.гр. P3m1, CuIn11Se17 шарувата стуктура не встановлената тетрарна CuIn2Se3I, що кристалізується в кубічній сингонії, пр.гр. F-43m. На основі всіх вище названих сполук утворюються тверді розчини. Особливо значна область гомогенності існує на основі CuIn2Se3I (θ) протяжністю більше 15 мол.% в системі CuI - In2Se3 і до 10 мол.% в глибину концентраційного трикутника. Друге місце займає область гомогенності на основі CuInSe2 до 6 мол.% в системі Cu2Se – In2Se3 і до 10 мол.% в глибину трикутника. Розчинність на основі останніх бінарних і тернарних сполук складає незначні області гомогенності.Проекція поверхні ліквідусу складається з полів первинної кристалізації α-твердих розчинів на основі Cu2Se, Cu3InSe3, ζ-твердих розчинів на основі ВТМ-CuInSe2, η-твердих розчинів на основі НТМ-CuInSe2, ε-твердих розчинів на основі CuI, δ-твердих розчинів на основі ВТМ-In2Se3, θ-твердих розчинів на основі сполуки CuIn2Se3I, сполук CuIn5Se8, CuIn11Se17. Ці поля розділені 17 моноваріантними кривими та 19 нонваріантними точками, які лежать на відповідних площинах нонваріантних процесів, які наведені в таблиці 2 та на квазібінарних системах. В системі Cu2Se – In2Se3 – CuI проходить ряд нонваріантних перитектичних процесів, на площинах яких лежать перехідні точки та евтектичні нонваріантні процеси. Частина сполук утворюється за перитектичними реакціями CuIn5Se8, CuIn11Se17 або твердофазними CuIn3Se5, CuIn7Se11. Саме з останнім фактором пов’язано те, що ці дві сполуки не мають областей первинної кристалізації на проекції поверхні ліквідусу даної системи.
The interaction between the components in the Cu2Se–In2Se3–CuI system has been inverstigated by methods of direct synthesis, X-ray analysis and differential-thermal analysis. Four phase diagrams, two polythermal sections, the isothermal section at 770 K and the liquidus surface projection of the Cu2Se – In2Se3 – CuI system have been constructed. The presence of solid solutions based on binary and ternary compounds has been found.The isothermal section of the Cu2Se–In2Se3–CuI quasi-ternary system at 770 K has been built based on the results of the X-ray analysis. At 770 K, the CuI compound crystallizes in sp.gr. F-43m, Cu2Se compound crystallizes in sp.gr. F-43m, In2Se3 compound crystallizes in sp.gp. P61. The existence of ternary compounds CuInSe2, CuIn5Se8, CuIn7Se11, CuIn11Se17, CuIn2Se3I has been established in the system. The existence of the region of homogeneity based on CuIn2Se3I up to 15 mol.% in the system CuI–In2Se3 and up to 15 mol.% in the concentration triangle has been established. Binary and ternary compounds form small areas of homogeneity, except CuInSe2. Homogeneity on the basis of CuInSe2 up to 6 mol% in the Cu2Se - In2Se3 system and up to 10 mol% in the depth of the triangle occupies second place.The liquidus surface projection of the system has been built on the literature data and our own results.The projection consists of the primary crystallization fields of the α-solid solutions based on HTM-Cu2Se, Cu3InSe3, ζ-solid solutions based on HTM-CuInSe2, η-solid solutions based on LTM-CuInSe2, ε-solid solutions based on CuI, δ-solid solutions based on HTM-In2Se3, θ-solid solutions based on the CuIn2Se3I, CuIn5Se8, CuIn11Se17 compounds. These fields are separated by 17 monovariant curves and 19 nonvariant points that lie on the corresponding planes of nonvariant four-phase processes and in quasi-binary systems. Some of the compounds were formed by peritectic reactions (CuIn5Se8, CuIn11Se17) or solid phase reactions (CuIn3Se5, CuIn7Se11). These two compounds do not have the areas of primary crystallization on the surface of the liquid surface.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: