БУДОВА ІЗОТЕРМІЧНОГО ПЕРЕРІЗУ ДІАГРАМИ СТАНУ СИСТЕМИ ZrО2–La2O3–Gd2O3 ЗА ТЕМПЕРАТУРИ 1500 °C
Using the methods of physicochemical analysis (XRD, petrography, scanning electron microscopy analyses) phase equilibria were firstly investigated in the ternary system ZrO2–La2O3–Gd2O3 system at 1500 ºС. It was established that in the system there exist fields of solid solutions based...
Збережено в:
| Дата: | 2021 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry
2021
|
| Онлайн доступ: | https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/272 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Chemistry Journal |
| Завантажити файл: |  |
Репозитарії
Ukrainian Chemistry Journal| _version_ | 1871465667099623424 |
|---|---|
| author | Kornienko, Oksana Bykov , Oleksandr Sameliuk , Аnatoliy Andrievskaya , Olena |
| author_facet | Kornienko, Oksana Bykov , Oleksandr Sameliuk , Аnatoliy Andrievskaya , Olena |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Oksana Kornienko",
"institution": "I. Frantsevich Institute for Problems of Materials Science, NAS of Ukraine, 3 Krzhyzhanovskoho str., 03680 Kyiv, Ukraine"
},
{
"author": "Oleksandr Bykov ",
"institution": "I. Frantsevich Institute for Problems of Materials Science of the Ukrainian Academy of Sciences, Kiev"
},
{
"author": "Аnatoliy Sameliuk ",
"institution": "I. Frantsevich Institute for Problems of Materials Science of the Ukrainian Academy of Sciences, Kiev"
},
{
"author": " Olena Andrievskaya ",
"institution": "I. Frantsevich Institute for Problems of Materials Science, NAS of Ukraine, 3 Krzhyzhanovskoho str., 03680 Kyiv, Ukraine"
}
] |
| author_sort | Kornienko, Oksana |
| baseUrl_str | https://ucj.org.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-22T08:23:45Z |
| description | Using the methods of physicochemical analysis (XRD, petrography, scanning electron microscopy analyses) phase equilibria were firstly investigated in the ternary system ZrO2–La2O3–Gd2O3 system at 1500 ºС. It was established that in the system there exist fields of solid solutions based on hexagonal (A) modification of La2O3 and cubic with fluorite-type structure (F) and tetragonal (Т) modification ZrО2 , cubic (С) and monoclinic (M) modification Gd2O3 and ordered intermediate phase with pyrochlore-type structure lanthanum zirconate La2Zr2O7 (Py). No new phases were found. The refined lattice parameters of the unit cells for solid solutions for the systems were determined.
In the zirconia-rich corner, the solid solutions based on tetragonal modification of ZrO2 are formed. The phase field T-ZrO2 is narrow and elongated (0–18 mol% CeO2) along the ZrO2–CeO2 side of the binary system. The solubility of La2O3 in the T-ZrO2 is low and amounts to ~ 0.5 mol%, as evidenced by XRD analysis results. It is worth noting that the solid solutions based on tetragonal modification of zirconia cannot be quenched from high temperatures due to low stability of T-ZrO2 under cooling with furnace conditions. The diffraction patterns recorded at room temperatures included the peaks of monoclinic phase M-ZrO2.
The homogeneity field of solid solution based on A-La2O3 extends to 31 mol% Gd2O3 and 12 mol% ZrO2 in the corresponding binary systems and locates near the composition 6,7 mol % ZrO2–90 mol% La2O3–3.3 mol% Gd2O3 on the section La2O3–(67 mol % ZrO2–33 mol % Gd2O3). It should be noted that the samples with a higher lanthanum oxide content after annealing and cooling rapidly absorb water in humid air and become hydrated. Hence, according to XRD, the hexagonal A-La(OH)3 modification forms instead of the hexagonal A-La2O3 phase. The lattice parameters for A-La(OH)3 phase vary from а = 0.6513 nm, c = 0.3847 nm the sample containing 3.35 mol % ZrО2–95 mol % La2O3–1.65 mol % Gd2O3 to а = 0.6508 nm, c = 0.3847 nm in the two-phase sample (Py+А ) containing 6.7 mol % ZrО2–90 mol % La2O3–3.3 mol % Gd2O3 and to а = 0.6477 nm, c = 0.3725 nm in the three-phase sample (Py+F+А) containing 40.2 mol % ZrО2–40 mol % La2O3–19.8 mol % Gd2O3
The isothermal section of the ZrO2–La2O3–Gd2O3 system at 1500°C contains four three-phase regions (F+Py+A, F+B+A, F+C+B, T+F+Py) and ten two-phase regions (Py+A, A+F, A+B, F+B, B+C, C+F, F+Py, Py+T, T+F, Py+F). |
| doi_str_mv | 10.33609/2708-129X.87.01.2021.23-40 |
| first_indexed | 2025-09-24T17:43:37Z |
| format | Article |
| fulltext |
23
УДК 541.123.3. doi: 10.33609/2708-129X.87.01.2021.23-40
БУДОВА ІЗОТЕРМІЧНОГО ПЕРЕРІЗУ ДІАГРАМИ СТАНУ СИСТЕМИ
ZrО2–La2O3–Gd2O3 ЗА ТЕМПЕРАТУРИ 1500 °C
О. А. Корнієнко*, О. І. Биков, А. В. Самелюк, О. Р. Андрієвська
Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України, вул. Кржижа-
новського 3, Київ 03680, Україна
*е-mail: Kornienkooksana@ukr.net
За допомогою методів рентгенівського фазового та мікроструктурного аналізів до‑
сліджено фазові рівноваги в системі ZrO2–La2O3–Gd2O3 за температури 1500 °С у всьо‑
му інтервалі концентрацій. Встановлено, що в системі ZrО2–La2O3–Gd2O3 за 1500 °C
утворюються поля твердих розчинів на основі кубічної (С) та моноклінної (В) моди‑
фікацій Gd2O3, гексагональної (А) модифікації La2O3, тетрагональної (T) модифікації
ZrО2, кубічні тверді розчини зі структурою типу флюориту на основі ZrО2 та упоряд‑
кованої фази зі структурою типу пірохлору Zr2Ln2O7. Визначено границі фазових полів
та параметри елементарних комірок утворених фаз.
Ключові слова: оксиди РЗЕ, фазові рівноваги, тверді розчини.
ВСТУП. Швидкий розвиток сучасної
науки та технологій потребує створення
нових матеріалів, чиї механічні властиво‑
сті вищі за ті, які вже використовують на
сьогодні. Цирконати лантаноїдів Ln2Zr2O7
характерні відсутністю фазових переходів
у широкому інтервалі температур та кон‑
центрацій, високим коефіцієнтом темпе‑
ратурного розширення та температурою
плавлення, низькою теплопровідністю
(порівняно з ZrO2, стабілізованим Y2O3),
що дозволяє вважати їх перспективними
матеріалами для використання як теплоза‑
хисні покриття. Матеріали на основі фаз зі
структурою типу пірохлору мають хімічну
та радіаційну стійкість, їх вважають пер‑
спективними для іммобілізації високоак‑
тивних відходів ядерної енергетики [1–6].
Діаграми стану систем ZrO2–La2O3–Ln2O3
є фізико-хімічною основою для створення
матеріалів термобар’єрних покриттів .
Обмежуючі подвійні системи ZrO2–
La2O3, ZrO2–Gd2O3, La2O3–Gd2O3 вивчені
у широкому інтервалі температур (1100–
2700 °С) і концентрацій (0–100 %).
Фазові рівноваги в подвійних системах
La2O3–Ln2O3, ZrO2–Ln2O3 характеризують
утворенням твердих розчинів заміщення
на основі різних кристалічних модифікацій
вихідних компонентів. Для оксидів рідкіс‑
ноземельних елементів (Ln2O3) відомо від
двох до п’яти поліморфних модифікацій:
ФІЗИЧНА ХІМІЯ БУДОВА ІЗОТЕРМІЧНОГО ПЕРЕРІЗУ ДІАГРАМИ СТАНУ СИСТЕМИ ZrО2–La2O3–Gd2O3 ЗА ТЕМПЕРАТУРИ 1500 °C
24 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2021
низькотемпературна гексагональна (А,
просторова група P63/mmm), моноклинна
(В, просторова група C2/m), низькотемпе‑
ратурна кубічна (С, просторова група Ia3),
високотемпературна гексагональна (Н,
просторова група Р63/mmc) та кубічна (Х,
просторова група Im3m) [7–12]. Низько‑
температурні модифікації оксидів РЗЕ ста‑
білізують в залежності від іонного радіуса
Ln3+ в інтервалі температур 1000–1800 °С.
Для оксидів РЗЕ церієвої підгрупи харак‑
терні А- та В-форми, тоді як оксиди РЗЕ
ітрієвої групи кристалізуються в С-фор‑
мі. Поліморфні переходи в системах ряду
La2O3–Ln2O3 можуть бути як зворотними
(С ⇆ Н), так і незворотними (С → A, C → B)
в оксидах La, ..., Gd, що, на думку В. Б. Глуш‑
кової [10], зумовлено видаленням залишко‑
вих гідроксильних груп із ґратки оксидів.
Таким чином будову діаграм стану систем
на основі оксидів РЗЕ ускладнено полі‑
морфізмом. Те, що деякі поліморфні фор‑
ми існують тільки за високих температур,
зумовлює методичні особливості дослі‑
дження цих систем [12, 13]. Поліморфізм
вихідних компонентів визначають також
стійкістю проміжних фаз у системах цього
ряду. Інша особливість фазових рівноваг у
подвійних системах на основі оксидів РЗЕ
полягає в тому, що взаємну розчинність
(повну або часткову) спостерігають між
всіма компонентами. Взаємна розчинність
компонентів або утворення проміжних фаз
залежать від співвідношення іонних ра‑
діусів та відповідності типів кристалічної
ґратки за певної температури [7–11, 14–16].
Фазові рівноваги та структура фаз, що
утворюються в системі La2O3–Gd2O3, дослі‑
джено в [8, 17–22]. Встановлено, що у сис‑
темі La2O3–Gd2O3 утворюються три типи
неперервних твердих розчинів на основі
гексагональних (А і Н) і кубічної (Х) моди‑
фікацій оксидів РЗЕ. Обмежену область го‑
могенності знайдено на основі моноклінної
(В) модифікації Gd2O3. Максимальна тем‑
пература існування твердого розчину на
основі В-Gd2O3 становить 2080 °C, що від‑
повідає температурі фазового перетворен‑
ня В ⇆ А чистого Gd2O3. Розчинність La2O3
в В-Gd2O3 становить: 10 мол. % за 2020 °C,
20 мол. % за 1900 °C і 50 мол. % за 1580 °C
[17]. Фазовий перехід А ⇆ Н у системі
La2O3–Gd2O3 зафіксовано тільки за допомо‑
гою термічного аналізу за наявності екзо‑
термічного ефекту на кривих охолодження.
Система характерна мінімумом поблизу
складу 60 мол. % La2O3 і ~2300 °С [17].
Взаємодію діоксиду цирконію з оксидом
гадолінію досліджено в [23–30]. В [27] по‑
казано, що за температури 1140–1145 °С
відбувається тетрагонально-моноклінне
перетворення. В області утворення впо‑
рядкованої структури типу пірохлору спо‑
стерігають розрив розчинності фази типу
флюориту. Фаза типу пірохлору стабільна
до температури 1550 ºС [28], далі розпа‑
дається і утворюється дефектна структура
флюориту. Область гомогенності кубічної
С-модифікації Gd2O3 існує в концентрацій‑
ному інтервалі від 88 до 65 мол. % Gd2O3.
Згідно [29], в області з високим вмістом
Gd2O3 утворюється вузьке поле твердих
розчинів на основі моноклінної В-модифі‑
кації оксиду гадолінію. Максимальна роз‑
чинність ZrO2 в B-Gd2O3 складає ~ 4 мол. %
за 2050 ºС. Ліквідус системи характери‑
зують наявністю однієї евтектичної точ‑
ки (L ⇆ F+ X) із координатами 2160 ºС,
24 мол. % ZrO2–76 мол. % Gd2O3 [23] і
2227 °С, 25 мол. % ZrO2–75 мол. % Gd2O3 [26].
УХЖ № 1 / Том 87О. А. Корнієнко, О. І. Биков, А. В. Самелюк, О. Р. Андрієвська
25https://ucj.org.ua
Взаємодію діоксиду цирконію з оксидом
лантану досліджено в [23, 31–32]. Найбільш
достовірними прийнято враховувати дані,
які представлено в [23]. Діаграму стану
системи ZrO2–La2O3 характеризують наяв‑
ністю областей твердих розчинів на основі
різних кристалічних модифікацій вихідних
компонентів: тетрагональної (Т) і кубічної
(F) зі структурою типу флюориту модифі‑
кацій ZrO2, високотемпературної кубічної
(Х) та гексагональних (Н і А) модифікацій
La2O3, упорядкованої фази La2Zr2O7 із ку‑
бічною структурою типу пірохлору (Ру).
Згідно з [31] цирконат лантану плавиться
конгруентно за 2340 °C. Ліквідус характе‑
ризують наявністю двох евтектичних точок
із координатами 76 мол. % ZrO2, 2315 °C і
37 мол. % ZrO2, 1980 °C.
Відомості про фазові рівноваги в потрій‑
ній системі ZrO2–La2O3–Gd2O3 за 1500 °С у
літературі відсутні.
Метою роботи є дослідження фазових
рівноваг у потрійній системі ZrO2–La2O3–
Gd2O3 за 1500 °С у всьому інтервалі концен‑
трацій та побудова відповідного ізотерміч‑
ного перерізу.
ЕКСПЕРИМЕНТ І ОБГОВОРЕННЯ
РЕЗУЛЬТАТІВ. Як вихідні речовини ви‑
користовували азотнокислу сіль цирко‑
нію ZrO(NO3)2·2H2O, оксиди: La2O3 марки
ЛаО-1, Gd2O3 марки ГдО-Г зі вмістом основ‑
ного компонента 99,99 %. Оксиди перед зва‑
жуванням просушували в муфелі за 300 °С
(2 год). Шихти готували з концентраційним
кроком 1–5 мол %. Наважки оксидів розчи‑
няли у HNO3 (1:1), випарювали та прожа‑
рювали за 800 °С упродовж 2 год. Порошки
пресували в таблетки діаметром 5 і висотою
4 мм під тиском 10–30 МПа. Для гомогені‑
зації шихт обрано багатостадійний режим
термооброблення: прожарювання в печі з
нагрівачами H23U5T (фехраль) за 1250 °С
упродовж 2247 год, що дозволяє позбутися
залишків нітратів, та відпал у печі з нагрі‑
вачами з дісиліциду молібдену (MoSi2) за
1500 °С упродовж 50 год у повітрі, в резуль‑
таті чого відбувається дифузійно-контро‑
льоване вирівнювання складу відповідно
до діаграми стану системи.
Рентгенофазовий аналіз (РФА) зразків
виконано за методом порошку на уста‑
новці «ДРОН-3» за кімнатної температури
(CuКα–випромінювання). Крок скануван‑
ня складав 0.05–0.1 град, експозиція 4 с у
діапазоні кутів 2θ від 15 до 90°. Параметри
елементарних комірок розраховано за ме‑
тодом найменших квадратів із викорис‑
танням програми LATTIC із похибкою не
нижче 0.0002 нм для кубічної фази. Для ви‑
значення фазового складу використовува‑
ли базу даних Міжнародного комітету по‑
рошкових стандартів (JSPSDS International
Center for Diffraction Data 1999).
Мікроструктури вивчали за допомо‑
гою скануючого електронного мікроскопа
«SUPERPROBE-733» («JEOL», Japan, «Palo
Alto», CA) у зворотно відбитих електронах
(BSE) на нетравлених шліфах відпалених
зразків із напиленим шаром золота.
Для дослідження фазових рівноваг у
потрійній системі приготовлено зразки,
склади яких лежать на п’яти променях:
ZrO2–(50 мол. % La2O3–50 мол. % Gd2O3);
ZrO2–(70 мол. % La2O3–30 мол. % Gd2O3);
ZrO2–(30 мол. % La2O3–70 мол. % Gd2O3);
Gd2O3–(67 мол. % ZrO2–33 мол.% La2O3);
La2O3–(67 мол. % ZrO2–33 мол. % Gd2O3) та
двох ізоконцентратах 15 і 45 мол. % ZrO2.
За отриманими результатами побудо‑
вано ізотермічний переріз діаграми стану
ФІЗИЧНА ХІМІЯ БУДОВА ІЗОТЕРМІЧНОГО ПЕРЕРІЗУ ДІАГРАМИ СТАНУ СИСТЕМИ ZrО2–La2O3–Gd2O3 ЗА ТЕМПЕРАТУРИ 1500 °C
26 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2021
системи ZrО2–La2O3–Gd2O3 за 1500 °С (рис. 1).
Вихідний хімічний і фазовий склади зраз‑
ків, параметри елементарних комірок фаз,
що знаходяться у рівновазі за цієї темпера‑
тури, наведено у таблиці.
Рис. 1. Ізотермічний переріз діаграми стану
системи ZrO2–La2O3–Gd2O3 за 1500 °С (● –
трифазні; ◐ – двофазні; ○ – однофазні зразки)
У потрійній системі ZrО2–La2O3–
Gd2O3 за 1500 °С нові фази не виявлено.
Характер фазових рівноваг визначає
будова обмежуючих подвійних систем.
Встановлено, що в системі ZrО2–
La2O3–Gd2O3 за 1500 °C утворюються
поля твердих розчинів на основі кубіч‑
ної (С) та моноклінної (В) модифікацій
Gd2O3, гексагональної (А) модифікації
La2O3, тетрагональної (T) модифікації
ZrО2, кубічні тверді розчини зі струк‑
турою типу флюориту F-ZrО2 та упоряд‑
кована фаза зі структурою типу пірохлору
Zr2Ln2O7.
Для визначення положення меж фазо‑
вих полів, крім даних про фазовий склад
зразків, використовували концентраційні
залежності параметрів елементарних комі‑
рок утворених фаз (рис. 2–5).
Рис. 2. Концентраційна залежність пара
метрів елементарних комірок твердих розчинів
зі струткрурою типу флюориту (F) у перерізі
ZrО2–(50 мол. % La2O3–50 мол. % Gd2O3) у
системі ZrО2–La2O3–Gd2O3 після випалу зразків
за 1500 °C
Рис. 3. Концентраційна залежність пара
метрів елементарних комірок твердих розчинів
зі структурою типу пірохлору (Ру) за перерізом
ZrО2–(50 мол. % La2O3–50 мол. % Gd2O3) у
системі ZrО2–La2O3–Gd2O3 після випалу зразків
за 1500 °C
УХЖ № 1 / Том 87О. А. Корнієнко, О. І. Биков, А. В. Самелюк, О. Р. Андрієвська
27https://ucj.org.ua
Рис. 4. Концентраційна залежність пара
метрів елементарних комірок твердих розчинів
зі структурою типу пірохлору (Ру) у перерізі
La2O3–(67 мол. % ZrО2 – 33 мол. % Gd2O3) у
системі ZrО2–La2O3–Gd2O3 після випалу зразків
за 1500 °C
Рис. 5. Концентраційна залежність пара
метрів елементарних комірок твердих розчинів
зі структурою типу пірохлору (Ру) за перерізом
ZrО2–(70 мол. % La2O3–30 мол. % Gd2O3) у
системі ZrО2–La2O3–Gd2O3 після випалу зразків
за 1500 °C
В області з високим вмістом ZrO2 утво‑
рюються тверді розчини на основі тетра‑
гональної модифікації ZrO2. Розчинність
La2О3 в T-ZrO2 є невеликою і складає ~
0,5 мол. %, що підтверджено даними РФА
та мікроструктурних досліджень. Тверді
розчини на основі тетрагональної моди‑
фікації виявлено в двофазних (Ру+Т) та
(F+T) та трифазній області (Py+F+T). Ха‑
рактерну мікроструктуру для трифазної
області представлено на (рис. 6 г). Фази чіт‑
ко розрізняються за контрастом. За даними
якісного мікрорентгеноспектрального ана‑
лізу встановлено, що світла фаза належить
F-ZrO2, сіра – La2Zr2O7, а темну фазу відно‑
ситься до Т-ZrO2.
Твердий розчин на основі кубічної моди‑
фікації зі структурою типу флюориту пере‑
буває в рівновазі з усіма фазами, що утво‑
рюються в цій системі. Подібно до того, як
у подвійній системі ZrO2–Gd2O3 спосте‑
рігали розрив розчинності фази F-ZrO2 в
області існування сполуки Gd2Zr2O7, поле
твердих розчинів на основі флюориту в
потрійній системі теж зазнає розриву в об‑
ласті утворення упорядкованої фази типу
пірохлору. Границі області гомогенності
F-фази проходять від відповідних коор‑
динат в обмежуючій системі ZrO2–Gd2O3
(49–43 мол. % Gd2O3 і 26–10 мол. % Gd2O3).
Параметри елементарних комірок твердих
розчинів зі структурою типу флюориту
(F) змінюються від а=0,5420 нм для три‑
фазного зразка (B+F+A) складу 10 мол. %
ZrO2–45 мол. % La2O3–45 мол. % Gd2O3
до а=0.5416 нм для двофазного зразка
(F+А) складу 35 мол. % ZrO2–32,5 мол. %
La2O3–30 мол. % Gd2O3 та до а=0.5423 нм
для трифазного зразка (F+А+Py) складу
40 мол. % ZrO2–30 мол. % La2O3–27.5 мол. %
Gd2O3 і до а=0.5367 нм для двофазно‑
го зразка (F+Py) складу 55 мол. % ZrO2–
22,5 мол. % La2O3–22.5 мол. % Gd2O3, а
ФІЗИЧНА ХІМІЯ БУДОВА ІЗОТЕРМІЧНОГО ПЕРЕРІЗУ ДІАГРАМИ СТАНУ СИСТЕМИ ZrО2–La2O3–Gd2O3 ЗА ТЕМПЕРАТУРИ 1500 °C
28 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2021
також від а=0.5192 нм для двофазного зраз‑
ка (F+Py) складу 65 мол. % ZrO2–17,5 мол. %
La2O3–17.5 мол. % Gd2O3 та до а=0.5181 нм
для трифазного зразка (F+Py+Т), що
містить 85 мол. % ZrO2–7,5 мол. % La2O3–
7.5 мол. % Gd2O3 вздовж променя ZrO2–
(50 мол. % La2O3–50 мол. % Gd2O3), (табл.).
Максимальна розчинність оксиду лантану в
твердому розчині на основі флюориту ста‑
новить 20 мол. %. У невпорядкованій фазі
F-ZrO2 іони Zr4+ заміщуються іонами Gd3+,
а ті, своєю чергою, ізоморфно заміщуються
іонами La3+. Якщо концентрація La2O3 ста‑
новить понад 20 мол. %, то частина твердо‑
го розчину упорядковується з утворенням
фази зі структурою типу пірохлору. В об‑
ласті з більшою концентрацією оксиду цир‑
конію спостерігають значно меншу область
гомогенності F-ZrO2. Вздовж ізоконцентра‑
ти 85 мол.% ZrO2 спостерігають упорядку‑
вання фази типу пірохлору при додаванні
< 4 мол.% La2O3. На дифрактограмах зразків,
що характеризують дво- та трифазні облас‑
ті, чітко проявляються обидві фази кубічної
симетрії, F-ZrO2 та Ln2Zr2O7, накладення пі‑
ків двох фаз не є характерним для цієї сис‑
теми. Границі області гомогенності твердих
розчинів на основі F-ZrO2 визначено за до‑
помогою складів 40 мол. % ZrO2–18 мол. %
La2O3–42 мол. % Gd2O3, 45 мол. % ZrO2–
16,5 мол. % La2O3–38,5 мол. % Gd2O3,
45 мол. % ZrO2–10 мол. % La2O3–45 мол. %
Gd2O3 (однофазні) та двофазних 45 мол. %
ZrO2–5 мол. % La2O3–55 мол. % Gd2O3 (C+F),
50 мол. % ZrO2–15 мол. % La2O3–35 мол. %
Gd2O3 (Py+F), а також трифазного 35 мол. %
ZrO2–19,5 мол. % La2O3–45,5 мол. % Gd2O3
(B+C+F).
Мікроструктури, що характеризують
тверді розчини зі структурою типу флюо
риту, а також гетерогенні області на їхній
основі, представлено на рис. 6 а – д, е. Зра‑
зок, що містить 25 мол. % ZrO2–37,5 мол. %
La2O3–37,5 мол. % Gd2O3 характеризують
наявністю трьох складових, що чітко від‑
різняються за контрастом та морфологією.
Матрицю складають тверді розчини F-ZrO2;
світла, більш крихка фаза – А-La(OH)3; тем‑
на фаза характеризує впорядковані тверді
розчини зі структурою типу пірохлору
(рис. 6 а). Зі збільшенням концентрації
ZrO2 кількість фази зі структурою типу пі‑
рохлору збільшується (рис. 6 б) та складає
матрицю, отримані результати узгоджують
із даними рентгенофазового аналізу. Мі‑
кроструктури гетерогенної області (Py+F)
характерні наявністю двох структурних
складових, що відрізняються за морфологі‑
єю. Фазу, яка характерна дрібнозернистою
поруватою структурою, було ідентифіко‑
вано як упорядковану фазу зі структурою
типу пірохлору; інша, майже безпориста
структура належить F-ZrO2 (рис. 6 в). Зра‑
зок складу 20 мол. % ZrO2–24 мол. % La2O3–
56 мол. % Gd2O3 характерний наявністю двох
складових, що чітко відрізняються за кон‑
трастом. Матрицю складають тверді розчи‑
ни B-Gd2O3, темна фаза належить твердому
розчину типу флюориту F-ZrO2 (рис. 6 е).
Упорядкована фаза зі структурою типу
пірохлору Ln2Zr2O7 (Ру) утворює неперерв‑
ний ряд твердих розчинів та знаходиться
в рівновазі з усіма фазами, що існують у
системі ZrО2–La2O3–Gd2O3 за температури
1500 °С. Збільшення області гомогенно‑
сті зі сторони обмеженої подвійної систе‑
ми ZrО2–Gd2O3 пов’язано зі стійкістю цієї
фази в цій подвійній системі. Параметри
елементарних комірок La2Zr2O7 (Ру) змі‑
нюються від а=1,0788 нм для однофазного
УХЖ № 1 / Том 87О. А. Корнієнко, О. І. Биков, А. В. Самелюк, О. Р. Андрієвська
29https://ucj.org.ua
зразка (Py) складу 67 мол. % ZrO2–33 мол. %
La2O3–0 мол. % Gd2O3 до а=1.0767 нм для
граничного твердого розчину складу 50
мол. % ZrO2–35 мол. % La2O3–15 мол. %
Gd2O3 вздовж променя Gd2О3–(67 мол.
ZrO2%–33 мол. % La2O3) та від а=1.0529 нм
для зразка складу 67 мол. % ZrO2–0 мол.
% La2O3–33 мол. % Gd2O3 до а=1,0736 нм
для двофазного зразка (Py+F) складу
53,6 мол. % ZrO2–20 мол. % La2O3–
26,4 мол. % Gd2O3 та до а=1,0747 нм для
трифазного зразка (Py+F+А) складу 50,25
мол. % ZrO2–25 мол. % La2O3–24,74 мол. %
Gd2O3, а також до а=1,0792 нм для двофаз‑
ного зразка (Py+А), що містить 30,15 мол.
% ZrO2–55 мол. % La2O3–14,85 мол. % Gd2O3
вздовж променя La2O3–(67 мол. ZrO2%–
33 мол. % Gd2О3).
Рис. 6 – Мікроструктури зразків
системи ZrO2–La2O3–Gd2O3 після
термооброблення зразків за 1600 ºС:
а – 25 мол. % ZrO2–37.5 мол. %
La2O3–37.5 мол. % Gd2O3, BSE×2000,
(А+Py+F);
б – 55 мол. % ZrO2–22,5 мол. %
La2O3–22,5 мол. % Gd2O3, BSE×2000,
(А+Py+F) крихка – A3, сіра – Py,
темна – F, тут і далі чорне – пори;
в – 75 мол. % ZrO2–17.5 мол. %
La2O3–7.5 мол. % Gd2O3, BSE× 2000,
(Py+F) порувата – Py, світла F;
г – 85 мол. % ZrO2–10.5 мол. %
La2O3–4.5 мол. % Gd2O3, BSE× 400,
(T+F+Py), світла – Ру, сіра – F, темна Т;
д – 45 мол. % ZrO2–5 мол. % La2O3–
50 мол. % Gd2O3, BSE× 2000, (F+C);
е – 20 мол. % ZrO2–24 мол. % La2O3–
56 мол. % Gd2O3, BSE× 2000, (F+B)
світла – В, темна – F;
є – 60.3 мол. % ZrO2–29.7 мол. %
La2O3–10 мол. % Gd2O3, BSE × 2000,
(Ру);
ж – 2,01 мол. % ZrO2–0.99 мол.
% La2O3–97 мол. % Gd2O3, BSE×2000
(В+С) світла – С, темна – В.
ФІЗИЧНА ХІМІЯ БУДОВА ІЗОТЕРМІЧНОГО ПЕРЕРІЗУ ДІАГРАМИ СТАНУ СИСТЕМИ ZrО2–La2O3–Gd2O3 ЗА ТЕМПЕРАТУРИ 1500 °C
30 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2021
Параметри елементарних комірок
La2Zr2O7 (Ру) змінюються від а=1,0778 нм для
трифазного зразка (Py+A+F) складу 45 мол. %
ZrO2–27.5 мол. % La2O3–27.5 мол. % Gd2O3 до
а=1,0728 нм для двофазного зразка (Py+F)
складу 55 мол. % ZrO2–22.5 мол. % La2O3–
22.5 мол. % Gd2O3 та до а=1,0702 нм для гра‑
ничного твердого розчину складу 60 мол. %
ZrO2–20 мол. % La2O3–20 мол. % Gd2O3 і до
а=1,0686 нм для двофазного зразка (Py+F)
складу 70 мол. % ZrO2–15 мол. % La2O3–
15 мол. % Gd2O3, в також до а=1,0730 нм
трифазного зразка складу 85 мол. % ZrO2–
7.5 мол. % La2O3–7.5 мол. % Gd2O3 вздовж
променя ZrO2–(50 мол. % La2O3–50 мол. %
Gd2О3) (рис. 3). У зв’язку з тим, що за зазна‑
ченої температури дослідження спостеріга‑
ють утворення неперервного ряду твердого
розчину на основі фази зі структурою типу
пірохлору, в кристалічній ґратці відбува‑
ється заміщення іонів La3+ на іони Gd3+ і
навпаки. Із представлених вище результа‑
тів слідує, що зі збільшенням концентрації
ZrO2 спостерігають зменшення параметра
елементарної комірки, тобто відбувається
насичення кристалічної ґратки упорядкова‑
ної фази типу пірохлору іонами Gd3+. Однак
при досягненні ~ 70 мол. % ZrO2 параме‑
три елементарної комірки дещо збільшу‑
ються, що, напевно, характеризує заміщен‑
ня іонів Gd3+ іонами La3+, тобто насичення
кристалічної ґратки іонами більшого роз‑
міру (табл., рис. 3, 5). Гранична розчинність
La2O3 в кристалічній ґратці впорядкованої
фази Gd2Zr2O7 становить 20 мол. % вздовж
променя La2O3–(67 мол. % ZrO2–33 мол. %
Gd2O3). Тоді як розчинність Gd2O3 в криста‑
лічній ґратці впорядкованої фази La2Zr2O7
становить 13 мол. % вздовж променя Gd2O3–
(67 мол. % ZrO2–33 мол.% La2O3). Характер‑
ну мікроструктуру для твердих розчинів
упорядкованої фази зі структурою типу пі‑
рохлору представлено на рис. 6. ж.
В області з великим вмістом оксиду га‑
долінію утворюються тверді розчини на
основі моноклінної (В) та кубічної (С)
модифікацій Gd2O3. Достатньо протяжне
поле В-Gd2O3 твердих розчинів витягнуто
вздовж системи La2O3–Gd2O3 і проходить
відповідно до границь у обмежуючих си‑
стемах La2O3–Gd2O3 (70–100 мол. % Gd2O3)
і ZrO2–Gd2O3 (99–100 мол. % Gd2O3). Збіль‑
шення області гомогенності внаслідок до‑
давання третього компонента не спостері‑
гають. Моноклінна (В) модифікація Gd2O3
присутня у двофазних (А+В), (В+F), (В+С)
і трифазних (F+C+B), (F+B+A) областях.
Зразок складу 2.01 мол. % ZrO2–0.99 мол. %
La2O3–97 мол. % Gd2O3 відповідає двофаз‑
ній області (B+С), (рис. 6 ж). Основу скла‑
дає сіра матриця B-Gd2O3, по поверхні шлі‑
фа якої рівномірно розподілено темну фазу,
що належить С-Gd2O3.
Область гомогенності твердих розчинів
на основі кубічної модифікації С-Gd2O3 на‑
правлено в сторону збільшення кількості
оксиду лантану. Такий напрямок області
гомогенності С-фази свідчить про те, що
переважає заміщення іонів Gd3+ на La3+.
Максимальна розчинність оксиду лантану
в твердому розчині на основі С-Gd2O3 ста‑
новить 6 мол. %.
В області, багатій на La2O3, утворювали‑
ся тверді розчини на основі А-La2O3, однак
оксид лантану на повітрі гідратує і замість
гексагональної фази La2O3 ми спостеріга‑
ли утворення гідроксиду лантану. Тверді
розчини А-La2O3 перебувають у рівнова‑
зі лише з твердими розчинами на основі
В-Gd2O3, Ln2Zr2O7 (Ру) та F-ZrO2 та існують
у двофазних (A+Py), (A+F), (A+B) та три‑
фазних (A+B+Ру), (F+Py+A) областях.
УХЖ № 1 / Том 87О. А. Корнієнко, О. І. Биков, А. В. Самелюк, О. Р. Андрієвська
31https://ucj.org.ua
Таблиця 1
Вихідний хімічний і фазовий склад, параметри елементарних комірок фаз
після випалу зразків системи ZrO2–La2O3–Gd2O3 за 1500 ºС, 50 год
(за даними РФА та електронної мікроскопії)
Хімічний склад,
мол. %
Фазовий склад і параметри
елементарних комірок, нм
Параметри елементарних комірок фаз,
нм (а± 0.0002)
ZrO2 La2O3 Gd2O3 <Py> <M*>
a а b с β
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Переріз ZrO2–(50 мол. % La2O3–50мол.% Gd2O3)
10 45 45 <B>+<F> (a = 0,5420) +<А*> – – – – –
20 40 40 <B>+<F> (a = 0,5421) +<А*> – 2,0625 0,4136 0,6788 118,57
25 37,5 37,5 <B>+<F> (a = 0,5419) +<А*> – 2,0615 0,4144 0,8787 118,83
30 35 35 <B>+<F> (a = 0,5422) +<А*> – 1,1489 0,3730 0,8847 103,66
35 32,5 32,5 <F> (a = 0,5416) +<А*> – – – – –
40 30 30 <А*>+Py+<F> (a = 0,5423) – – – – –
45 27,5 27,5 <А*>+Py+<F> (a = 0,5416) 1,0778 – – – –
50 25 25 <А*>+Py+<F> (a = 0,5426) 1,0776 – – – –
55 22,5 22,5 Py+<F> (a = 0,5367) 1,0728 – – – –
60 20 20 Py 1,0702 – – – –
65 17,5 17,5 Py 1,0671 – – – –
70 15 15 Py+<F> (a = 0,5190) 1,0686 – – – –
75 12,5 12,5 Py+<F> (a = 0,5199) 1,0705 – – – –
80 10 10 Py+<F> (a = 0,5179) 1,0725 – – – –
85 7.5 7,5 Py+<М**> +<F> (a = 0,5181) 1,0730 – – – –
90 5 5 Py+<М**> +<F> (a = 0,5169) 1,0729 0,5111 0,4659 0,6126 97,69
95 2,5 2,5 Py+<М**> +<F> (a = 0,5176) 1,0726 0,5147 0,5259 0,5245 98,93
96 2 2 Py+<М**> +<F> (a = 0,5173) 1,0726 0,5138 0,5246 0,5241 98,93
97 1,5 1,5 Py+<М**> +<F> (a = 0,5176) 1,0715 0,5081 0,5099 0,5557 95,44
98 1 1 Py+<М**> +<F> (a = 0,5362) 1,0724 0,5132 0,5255 0,5242 99,00
99 0,5 0,5 Py+<М**> +<F> 1,0743 0,5132 0,5224 0,5236 95,64
100 0 0 <М**> – 0,5144 0,5578 0,5229 99,36
Переріз ZrO2–(70 мол. % La2O3–30мол.% Gd2O3)
45 38,5 16,5 <А*> ( a = 0,6506; c = 0,3649)
+Ру+<F>( a = 0,5398) 1,0794 – – – –
96 2 2 Py+<М**> +<F> (a = 0,5173) 1,0726 0,5138 0,5246 0,5241 98,93
97 1,5 1,5 Py+<М**> +<F> (a = 0,5176) 1,0715 0,5081 0,5099 0,5557 95,44
ФІЗИЧНА ХІМІЯ БУДОВА ІЗОТЕРМІЧНОГО ПЕРЕРІЗУ ДІАГРАМИ СТАНУ СИСТЕМИ ZrО2–La2O3–Gd2O3 ЗА ТЕМПЕРАТУРИ 1500 °C
32 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2021
1 2 3 4 5 6 7 8 9
98 1 1 Py+<М**> +<F> (a = 0,5362) 1,0724 0,5132 0,5255 0,5242 99,00
99 0,5 0,5 Py+<М**> +<F> 1,0743 0,5132 0,5224 0,5236 95,64
100 0 0 <М**> – 0,5144 0,5578 0,5229 99,36
Переріз ZrO2–(70 мол. % La2O3–30мол.% Gd2O3)
45 38,5 16,5 <А*> ( a = 0,6506; c = 0,3649)
+Ру+<F>( a = 0,5398) 1,0794 – – – –
50 35 15 <А*> +Ру+<F>( a = 0,5397) 1,0792 – – – –
60 28 12 Py 1,0748 – – – –
65 24,5 10,5 Py 1,0711 – – – –
70 21 9 Py + <F> (a = 0,5356) 1,0712 – – – –
75 17,5 7,5 Py + <F> (a = 0,5362) 1,0724 – – – –
80 14 6 <M**>+Py+<F> (a = 0,5358) 1,0716 0,5150 0,5592 0,5161 109,59
85 10,5 4,5 <M**>+Py+<F> (a = 0,5374) 1.0725 0,5086 0,5198 0,5254 98,05
90 7 3 <M**>+Py+<F> (a = 0,5377) 1.0724 0,5160 0,5196 0,5241 98,85
95 3,5 1,5 <M**>+Py+<F> (a = 0,5362) 1.0725 0,5080 0,4788 0,5217 93,74
Переріз ZrO2–(30 мол. % La2O3–70мол.% Gd2O3)
10 27 63 <F> (a = 0,5398) + <В>+<А*> – 2,0418 0,4111 0,8706 118,60
15 25,5 59,5 <F> (a = 0,5386) + <В>+<А*> – 2,0446 0,4103 0,8691 118,44
20 24 56 <В>+<F>(a = 0,5385) – 2,0446 0,4103 0,8692 118,44
30 21 49 <В>+<F> (a = 0,5384) – 1,3163 0,3657 0,8889 94,51
35 19,5 45,5 <В>+<C> +<F> (a = 0,5383) – 1,6248 0,3755 0,8344 105,22
40 18 42 <F> (a = 0.5359) – – – – –
45 16,5 38,5 <F> (a = 0.5370) – – – – –
45 16,5 38,5 <F> (a = 0.5370) – – – – –
50 15 35 Py+<F> 1,0759 – – – –
55 13,5 31,5 Py 1,0675 – – – –
60 12 28 Py 1,0671 – – – –
65 10,5 24,5 Py+<F> (a = 0.5197) 1,0625 – – – –
70 9 21 Py+<F> (a = 0,5200) 1,0637 – – – –
80 6 14 Py+<F> (a = 0,5203) 1,0679 – – – –
85 4,5 10,5 <M**>+Py+<F> (a = 0,5185) 1,0696 – – – –
90 3 7 <M**>+Py+<F> (a = 0,5173) 1,0696 0,5128 0,5287 0,5238 98,64
95 1,5 3,5 <M**>+Py+<F> (a = 0,5185) 1,0697 0,5036 0,5242 0,5262 96,04
Переріз Gd2O3–(67 мол. % ZrO2–33 мол.% La2O3)
67 33 0 Py 1,0788 – – – –
63,65 31,35 5 Py 1,0739 – – – –
Продовження таблиці 1
УХЖ № 1 / Том 87О. А. Корнієнко, О. І. Биков, А. В. Самелюк, О. Р. Андрієвська
33https://ucj.org.ua
1 2 3 4 5 6 7 8 9
50 35 15 Py 1,0767 – – – –
33,5 16,5 50 <В>+<C>+<F> (a = 0,5367) – – – – –
30,15 14,85 55 <В>+<C>+<F> (a = 0,5347) – – – – –
26,8 13,2 60 <В>+<C>+<F> (a = 0,5359) – – – – –
20,1 9,9 70 <В>+<С>+<F> (a = 0,5347) – – – – –
16,75 8,25 75 <В>+<С>+<F> (a = 0,5383) – – – – –
13,4 6,6 80 <В>+<С> – – – – –
10,5 4,95 85 <В>+<С> – – – – –
3,35 1,65 95 <В>+<С> – – – – –
2,68 1,32 96 <В>+<С> – – – – –
2,01 0,99 97 <В>+<С> – – – – –
0,67 0,33 99 <В> – – - – -
Переріз La2O3–(67 мол. % ZrO2–33мол.% Gd2O3)
67 0 33 Py 1,0529 – – – –
63,65 5 31,35 Py 1,0573 – – – –
60,3 10 29,7 Py 1,0630 – – – –
56,95 15 28,05 Py 1,0699 – – – –
53,6 20 26,4 Py+<F> 1,0736 – – – –
50,25 25 24,74 Py +<F>(a = 0,5382) +<А*> 1,0747 – – – –
46,9 30 23,1 Py +<F>(a = 0,5382) +<А*> 1,0756 – – – –
43,55 35 21,45 Py +<F>(a = 0,5393) +<А*> 1,0753 – – – –
40,2 40 19,8 Py +<F>(a = 0,5390) +<А*>
(a = 0,6477; c = 0,3725) 1,0752 – – – –
30,15 55 14,85 Py+<А*> (a = 0,6487;
c = 0,3787) 1,0748 – – – –
26,8 60 13,2 Py+<А*> (a = 0,6483;
c = 0,3776) 1,0755 – – – –
23,45 65 11,55 Py+<А*>(a = 0,6492;
c = 0,3815) 1,0765 – – – –
20,1 70 9,9 Py+<А*> (a = 0,6493;
c = 0,3818) 1,07783 – – – –
16,75 75 8,25 Py+<А*> (a = 0,6500;
c = 0,3821) 1,0785 – – – –
13,4 80 6,6 Py+<А*> (a = 0,6508;
c = 0,3835) 1,0792 – – – –
10,05 85 4,95 Py+<А*> (a = 0,6510;
c = 0,3840) 1,0785 – – – –
Продовження таблиці 1
ФІЗИЧНА ХІМІЯ БУДОВА ІЗОТЕРМІЧНОГО ПЕРЕРІЗУ ДІАГРАМИ СТАНУ СИСТЕМИ ZrО2–La2O3–Gd2O3 ЗА ТЕМПЕРАТУРИ 1500 °C
34 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2021
1 2 3 4 5 6 7 8 9
6,7 90 3,3 Py+<А*> (a = 0,6508;
c = 0,3847) 1,0792 – – – –
3,35 95 1,65 <А*> (a = 0,6513;
c = 0,3847) – – – – –
Ізоконцентрата 15 мол. % ZrO2
15 80 5 Py+<А*> (a = 0,6511; c = 0,3839) 1,0804 – – – –
15 70 15 Py+<А*> (a = 0,6487; c = 0,3800) 1,0796 – – – –
15 55 30 <B> +<А*>+ <F> (a = 0,5393) – – – – –
15 40 45 <B> +<А*>+ <F> (a = 0,5410) – – – – –
15 35 50 <B> +<А*>+ <F> (a = 0,5400) – – – – –
15 20 65 <B> + <F> (a = 0,5357) – – – – –
15 5 80 <C> 1,0615 – – – –
Ізоконцентрата 45 мол. % ZrO2
45 50 5 Py+<А*> 1,0786 – – – –
45 45 10 Py+<А*> 1,0796 – – – –
45 30 25 Py+<А*>+<F> 1,0784 – – – –
45 25 30 Py+<А*>+<F> (a = 0,5404) 1,0784 – – – –
45 10 45 <F> (a = 0,5353) – – – – –
45 5 55 <C> + <F> (a = 0,5335) – – – – –
45 10 45 <F> (a = 0,5353) – – – – –
45 5 55 <C> + <F> (a = 0,5335) – – – – –
Ізоконцентрата 45 мол. % ZrO2
80 1 19 <F> (a = 0,5198) – – – – –
80 2 18 <F> (a = 0,5190) – – – – –
80 3 17 <F> (a = 0,5188) – – – – –
80 4 16 <F> (a = 0,5206) – – – – –
80 10 10 <F> (a = 0,5353) + Py – – – – –
80 15 5 <M**> + <F> (a = 0,5368) + Py – – – – –
*) За заданих умов охолодження (Т=1500 °С, 50 год, у повітрі) гексагональна А-модифікація
La2O3 не зберігається; замість неї спостерігали утворення гексагональної модифікації La(OH)3;
**) За заданих умов охолодження (Т=1500 °C, 50 год, у повітрі) тетрагональна модифікація
T-ZrO2 не загартовується, замість неї спостерігали утворення моноклинної модифікації M-ZrO2
Позначення фаз: <В> – тверді розчини на основі моноклинної модифікації Gd2O3; <С> –
тверді розчини на основі кубічної модифікації Gd2O3; <F> – тверді розчини на основі кубічної
модифікації зі структурою типу флюориту ZrО2; <А> – тверді розчини на основі гексагональної
модифікації La2O3; Py – упорядкована фаза зі структурою типу пірохлору Ln2Zr2O7.
Продовження таблиці 1
УХЖ № 1 / Том 87О. А. Корнієнко, О. І. Биков, А. В. Самелюк, О. Р. Андрієвська
35https://ucj.org.ua
ВИСНОВКИ. За допомогою методів
рентгенофазового та мікроструктурно‑
го аналізів досліджено фазові рівноваги
в потрійній системі ZrO2–La2O3–Gd2O3 за
1500 °С. Отримані дані рентгенофазового
та мікроструктурного аналізів узгоджено
між собою. Встановлено, що ізотермічний
переріз діаграми стану потрійної системи
ZrО2–La2O3–Gd2O3 за 1500 °С характерний
присутністю областей твердих розчинів: на
основі С-Gd2O3, В-Gd2O3, А-La2O3, T-ZrO2,
F-ZrО2, а також упорядкованої фази
Ln2Zr2O7 (Ру). Для визначення положення
границь фазових полів поряд із даними
щодо фазового складу зразків використо‑
вували концентраційні залежності параме‑
трів елементарних комірок утворених фаз.
Із використанням попередніх досліджень
[33] встановлено, що з пониженням тем‑
ператури від 1600 °С до 1500 °С спостері‑
гають зміни в будові ізотермічних перети‑
нів за зазначених температур. На відміну
від наведених результатів за 1600 °С [33]
не спостерігають утворення неперервного
рядка твердих розчинів на основі упоряд‑
кованої фази типу пірохлору і водночас
суттєво збільшується розчинність Gd2O3
у кристалічній ґратці Lа2Zr2O7 та стано‑
вить 33 мол.%. Крім цього за температури
1600 °С спостерігають утворення однієї об‑
ласті гомогенності на основі F-модифікації
ZrО2, яку витягнуто вздовж обмежуючої
подвійної системи ZrO2–Gd2O3. Водно‑
час значної зміни в протяжності областей
гомогенності твердих розчинів на основі
гексагональної А–модифікації La2O3 та мо‑
ноклінної В–модифікації Gd2O3 за знижен‑
ня температури не спостерігають.
Надані результати можна використати
для вибору оптимальних складів та розроб
лення нових функціональних матеріалів із
покращеними характеристиками.
Роботу виконано за бюджетною
тематикою III-12-20 «Фазові рівно-
ваги в системах на основі оксидів РЗЕ та
розроблення багатофункціональних ке-
рамічних матеріалів на їхній основі».
ISOTHERMAL SECTION STRUCTURE THE
ZrO2-La2O3-Gd2O3 SYSTEM AT 1500 °С
О. А. Kornienko*, O. I. Bykov, А.V. Sameliuk,
E. R. Andrievskaya
I. Frantsevich Institute for Problems of Materi-
als Science, NAS of Ukraine, 3 Krzhyzhanovsko-
ho str., 03680 Kyiv, Ukraine
*е-mail: Kornienkooksana@ukr.net
Using the methods of physicochemical anal‑
ysis (XRD, petrography, scanning electron mi‑
croscopy analyses) phase equilibria were firstly
investigated in the ternary system ZrO2–La2O3–
Gd2O3 system at 1500 ºС. It was established that
in the system there exist fields of solid solutions
based on hexagonal (A) modification of La2O3
and cubic with fluorite-type structure (F) and
tetragonal (Т) modification ZrО2 , cubic (С) and
monoclinic (M) modification Gd2O3 and or‑
dered intermediate phase with pyrochlore-type
structure lanthanum zirconate La2Zr2O7 (Py).
No new phases were found. The refined lattice
parameters of the unit cells for solid solutions
for the systems were determined.
In the zirconia-rich corner, the solid solu‑
tions based on tetragonal modification of ZrO2
are formed. The phase field T-ZrO2 is narrow
and elongated (0–18 mol% CeO2) along the
ФІЗИЧНА ХІМІЯ БУДОВА ІЗОТЕРМІЧНОГО ПЕРЕРІЗУ ДІАГРАМИ СТАНУ СИСТЕМИ ZrО2–La2O3–Gd2O3 ЗА ТЕМПЕРАТУРИ 1500 °C
36 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2021
ZrO2–CeO2 side of the binary system. The solu‑
bility of La2O3 in the T-ZrO2 is low and amounts
to ~ 0.5 mol%, as evidenced by XRD analysis re‑
sults. It is worth noting that the solid solutions
based on tetragonal modification of zirconia
cannot be quenched from high temperatures
due to low stability of T-ZrO2 under cooling
with furnace conditions. The diffraction pat‑
terns recorded at room temperatures included
the peaks of monoclinic phase M-ZrO2.
The homogeneity field of solid solution
based on A-La2O3 extends to 31 mol% Gd2O3
and 12 mol% ZrO2 in the corresponding binary
systems and locates near the composition 6,7
mol % ZrO2–90 mol% La2O3–3.3 mol% Gd2O3
on the section La2O3–(67 mol % ZrO2–33 mol %
Gd2O3). It should be noted that the samples
with a higher lanthanum oxide content after
annealing and cooling rapidly absorb water
in humid air and become hydrated. Hence,
according to XRD, the hexagonal A-La(OH)3
modification forms instead of the hexago‑
nal A-La2O3 phase. The lattice parameters for
A-La(OH)3 phase vary from а = 0.6513 nm, c
= 0.3847 nm the sample containing 3.35 mol
% ZrО2–95 mol % La2O3–1.65 mol % Gd2O3
to а = 0.6508 nm, c = 0.3847 nm in the two-
phase sample (Py+А ) containing 6.7 mol %
ZrО2–90 mol % La2O3–3.3 mol % Gd2O3 and
to а = 0.6477 nm, c = 0.3725 nm in the three-
phase sample (Py+F+А) containing 40.2 mol
% ZrО2–40 mol % La2O3–19.8 mol % Gd2O3
The isothermal section of the ZrO2–La2O3–
Gd2O3 system at 1500°C contains four three-
phase regions (F+Py+A, F+B+A, F+C+B,
T+F+Py) and ten two-phase regions (Py+A,
A+F, A+B, F+B, B+C, C+F, F+Py, Py+T, T+F,
Py+F).
Keywords: Phase equilibrium, Lattice pa‑
rameter, solid solutions.
ЛІТЕРАТУРА
1. Vorozhtcov V.A., Stolyarova V. L., Lopat-
in S. I., Simonenko E. P., Simonenko N. P.,
Sakharov K. A., Sevastyanov V. G., Kuz
netsov N. T. Vaporization and thermody‑
namic properties of lanthanum hafnate, //
J. Alloys Compd. – 2018. – Vol. 735 –
pp. 2348–2355.
2. Chang-Sup K., Sung-Min L., Yoon-Suk O.,
Hyung-Tae K., Byung-Koog J. K. Seong‑
won Preparation of Suspension in La2O3–
Gd2O3–ZrO2 System via Planetary Mill
and Characteristics of (La1-xGdx)2Zr2O7
Coatings Fabricated via Suspension Plas‑
ma Spray // J. of Kor. Powd. Metall. In‑
stit. – 2013. – 20. – P. 453–459.
3. Chang-Sup K., Sung-Min L., Yoon-Suk O.,
Hyung-Tae K., Byung-Koog J., Seongwon K.
Phase Evolution and Thermal Conducti
vities of (La1-xGdx)2Zr2O7 Oxides for Ther‑
mal Barrier Coatings // J. of Kor. Pow.
Metall. Instit. – 2012. – 19. – P. 429–434.
4. Chang-Sup K., Sung-Min L., Yoon-Suk O.,
Hyung-Tae K., J. Byung-Koog, Seongwon K.
Structure and Thermal Conductivity of
Thermal Barrier Coatings in Lanthanum /
Gadolinium Zirconate System Fabricated
via Suspension Plasma Spray // J. of the
Kor. Inst. of Surf. Engin. – 2014. – 47. –
P. 316–322.
5. Andrievskaya E. R., Gerasimyuk G. I., Kor
nienko O. A., Samelyuk A. V., Lopato L. M.,
Red’ko V. P. Phase equilibria in the sys‑
tem HfO2-ZrO2-CeO2 at 1500 °C // Powd.
Metall. and Met. Ceram. – 2006. – 45. –
P. 448–456.
6. Korniienko O.A., Bykov, A.I. Andrievskaya
E.R. Phase Equilibria in the ZrO2–La2O3–
Sm2O3 System at 1100°C // Powder Metall
УХЖ № 1 / Том 87О. А. Корнієнко, О. І. Биков, А. В. Самелюк, О. Р. Андрієвська
37https://ucj.org.ua
Met Ceram. 2020 – 59. – P. 224–231.
7. Yoshimura M., Xiao-Zheng R. Various sol‑
id solutions in the systems Y2O3–R2O3 (R –
La, Nd, and Sm) at high temperature //
J. of Mater. Sci. Lett. – 1997. – 16. – P. 1961–
1963.
8. Zinkevich M. Thermodynamics of rare
earth sesquioxides // Progress Mater. Sci. –
2007. – 52. – P. 597–647.
9. Глушкова В. Б. Полиморфизм окислов
редкоземельных элементов. – Л.: Наука,
1967. – 134 с.
10. Andrievskaya E. R. Phase equilibria in the
refractory oxide systems of zirconia, haf‑
nia and yttria with rare-earth oxides //
J. of the European Ceram. Soc. – 2008. –
28, No. 12. – Р. 2363–2388.
11. Traverse J. P. Etude du Polymorphisme des
Sesquioxydes de Terres Rares: These. –
Grenoble, 1971. – 150 c.
12. Лопато Л. М., Шевченко А. В., Кущев
ский А. К., Тресвятский С. Г. Поли‑
морфные превращения окислов РЗЭ
при высоких температурах // Изв. АН
СССР. Неорган. материалы. – 1974. –
10, № 8. – С. 1481–1484.
13. Shevchenko A. V, Lopato L. M. TA method
application to the highest refractory ox‑
ide systems investigation // Thermochim
Acta. – 1985. – 93. – P. 537–540.
14. Ahrens L. H. Use of ionization potentials
I ionic radii of the elements // Geochim.
et Cosmochim. Acta. – 1952. – No. 2. –
Р. 155–158.
15. Shannon R. D., Prewitt C. T. Effective
ionic radii in oxides and fluorides / R. D.
Shannon, // Acta Cryst. B. – 1969. – 25. –
P. 925–946.
16. Bharathy M., Fox A. H., Mugavero S. J.
Crystal growth of inter-lanthanide
LaLn′O3 (Ln′ = Y, Ho–Lu) perovskites
from hydroxide fluxes // Solid State Sci. –
2009. – 11. – P. 651–654.
17. Торопов С. А. Диаграммы состояния
систем тугоплавких оксидов. – Л.: На
ука, 1987.
18. Zhang Y. Thermodynamic Thermodynam‑
ic Properties of Rare Earth Sesquioxide//
Supervisor: Prof In-ho Jung McGill Uni‑
versity, Montreal, QC, Canada, Mont
real. – 2016.
19. Coutures J., Rouanet A., Verges R., Foex M.
Etude a haute temperature des systems
formes par le sesquioxyde de lanthane et
les sesquioxydes de lanthanides. I. Dia‑
grammes de phases (1400 oC < T < T Liq‑
uide) // J. Solid State Chem. – 1976. – 17,
No. 1–2. – P. 171–182.
20. Hory´n R., Bukowska E., Sikora A. Phase
relations in La2O3–Gd2O3–CuO system at
950 ◦C // J. of All. and Comp. – 2006. –
416 – p. 209–213.
21. Schneider S. J., Roth R. S. Phase Equilib‑
ria in Systems Involving the Rare-Earth
Oxides. Part II. Solid State Reactions in
Trivalent Rare-Earth Oxide Systems //
Journal of research of the National Bureau
of Standards-A. Physics and Chemistry. –
1960. – 4 – Р. 317–332.
22. Андрієвська О. Р., Корнієнко О. А., Би-
ков О. І. Взаємодія оксидів лантану та
гадолінію при температурі 1100 оС //
Современные проблемы физичес‑
кого материаловедения, ИПМ НАН
Украины. – 2017. – 26. – С. 23–30.
23. Rouanet A. Contribution a l’etude des sys‑
temes zirconia – oxydes des lanthanides au
voisinage de la fusion: Мemoire de these //
Rev. Intern. Hautes Temper. et Refract. –
1971. – 8, № 2. – P. 161–180.
ФІЗИЧНА ХІМІЯ БУДОВА ІЗОТЕРМІЧНОГО ПЕРЕРІЗУ ДІАГРАМИ СТАНУ СИСТЕМИ ZrО2–La2O3–Gd2O3 ЗА ТЕМПЕРАТУРИ 1500 °C
38 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2021
24. Wang Ch., Zinkevich M., Fabrichnaya O.,
Aldinger F. Experimental investigation and
thermodynamic modeling in the ZrO2–
GdO1.5 system // In Calphad XXXIII Pro‑
gram and Abstracts. – 2004. – P. 88.
25. Grover V., Tyagi A. K. Phase relations stu
dies in the CeO2–Gd2O3–ZrO2 system //
Solid State Chemistry. – 2004. – 177. –
P. 4197–4204.
26. Wang Ch., Zinkevich M., Aldinger F.
Phase diagrams and thermodynamics
of rare-earth-doped zirconia ceramics //
Pure Appl. Chem. – 2007. – 79, №. 10. –
Р. 1731–1753.
27. Negro A., Amato I. An investigation of the
zirconia-gadolinia system // Journal of The
Less-Common Metals – 1972 – 2, №1. –
P. 81–88.
28. Van Dijk T., De Vries K. J., Burggaf F.J.
Electrical conductivity of fluorite and py‑
rochlore LnxZr1-xO2-x/2 (Ln = Gd, Nd) Sol‑
id Solutions // Phys. Stat. Sol. – 1980. – 58
(a). – P. 115–125.
29. Feighery A., Zheng J. Phase Relations at
1500°C in the Ternary System ZrO2–
Gd2O3–TiO2 / Feigher y A. J., J. T. S. Irvine,
C. // J. of Sol. Stat. Chem. – 2001 – 160. –
P. 302–306.
30. Андриевская Е. Р., Корниенко О. А. Взаи‑
модействие оксида гадолиния с оксидом
циркония при температуре 1500 °С //
Сборник научных трудов ОАО Укр‑
НИИ огнеупоров им. А. С. Бережного,
Харьков. – 2009. – 109. – С. 117–125.
31. Андриевская Е.. Р., Лопато Л. М. Ап‑
проксимация поверхности ликвидуса
диаграммы состояния системы ZrO2–
Y2O3–La2O3 приведенными полино‑
мами // Порошковая металлургия. –
2000. – 9/10. – С. 28–33.
32. Bastide B., Odier P., Coutures J.P Phase
equilibrium and martensitic transforma‑
tion in lanthana – doped zirconia// J. Am.
Ceram. Soc. – 1988. – 71, № 6. – Р. 449–
453.
33. Andrievskaya E., Kornienko O., Bykov A.
Phase Equilibria in the ZrO2–La2O3–Gd2O3
System at 1600°C // Powder Metall Met
Ceram. – 2020 https://doi.org/10.1007/
s11106-020-00128-7
REFERENCES
1. Vorozhtcov V.A., Stolyarova V. L., Lopa
tin S. I., Simonenko E. P., Simonenko N. P.,
Sakharov K. A., Sevastyanov V. G., Kuz
netsov N. T. Vaporization and thermody‑
namic properties of lanthanum hafnate //
J. Alloys Compd. 2018, 735: 2348.
2. Chang-Sup K., Sung-Min L., Yoon-Suk O.,
Hyung-Tae K., Byung-Koog J. K. Seong‑
won Preparation of Suspension in La2O3–
Gd2O3–ZrO2 System via Planetary Mill
and Characteristics of (La1-xGdx)2Zr2O7
Coatings Fabricated via Suspension Plas‑
ma Spray // J. of Kor. Powd. Metall. Instit.
2013, 20: 453
3. Chang-Sup K., Sung-Min L., Yoon-Suk O.,
Hyung-Tae K., Byung-Koog J., Seongwon
K. Phase Evolution and Thermal Con‑
ductivities of (La1-xGdx)2Zr2O7 Oxides for
Thermal Barrier Coatings // J. of Kor. Pow.
Metall. Instit. 2012, 19: 429.
4. Chang-Sup K., Sung-Min L., Yoon-Suk O.,
Hyung-Tae K., J. Byung-Koog, Seongwon
K. Structure and Thermal Conductivity of
Thermal Barrier Coatings in Lanthanum/
Gadolinium Zirconate System Fabricated
via Suspension Plasma Spray // J. of the
Kor. Inst. of Surf. Engin. 2014, 47: 316.
УХЖ № 1 / Том 87О. А. Корнієнко, О. І. Биков, А. В. Самелюк, О. Р. Андрієвська
39https://ucj.org.ua
5. Andrievskaya E. R., Gerasimyuk G. I.,
Kornienko O. A., Samelyuk A. V., Lopa‑
to L. M., Red’ko V. P. Phase equilibria in
the system HfO2-ZrO2-CeO2 at 1500 °C //
Powd. Metall. and Met. Ceram. 2006, 45:
448.
6. Korniienko O.A., Bykov, A.I. Andrievskaya
E.R. Phase Equilibria in the ZrO2–La2O3–
Sm2O3 System at 1100°C // Powder Metall
Met Ceram. 2020, 59: 224.
7. Yoshimura M.. Xiao-Zheng R. Various sol‑
id solutions in the systems Y2O3–R2O3 (R –
La, Nd, and Sm) at high temperature // J. of
Mater. Sci. Lett. 1997, 16: 1961.
8. Zinkevich M. Thermodynamics of rare
earth sesquioxides // Progress Mater. Sci.
2007, 52: 597.
9. Glushkova V. B. Polymorphism of ra‑
re-earth oxides, L. Nauka, 1967, 134.
10. Andrievskaya E. R. Phase equilibria in
the refractory oxide systems of zirconia,
hafnia and yttria with rare-earth oxides //
J. of the European Ceram. Soc. 2008, 28:
2363.
11. Traverse J. P. Etude du Polymorphisme des
Sesquioxydes de Terres Rares: These. Gre‑
noble, 1971, 150.
12. Lopato L. M., Shevchenko A. V., Kuschev
skiy A. K., Tresvyatskiy S. G. Polimorfnyie
prevrascheniya okislov RZE pri vyisokih
temperaturah // Izv. AN SSSR. Neorgan.
Material. 1974 , 10, № 8: 1481.
13. Shevchenko A. V, Lopato L. M. TA method
application to the highest refractory oxide
systems investigation // Thermochim Acta.
1985, 93: 537.
14. Ahrens L. H. Use of ionization potentials
I ionic radii of the elements // Geochim. et
Cosmochim. Acta. 1952, 2: 155.
15. Shannon R. D., Prewitt C. T. Effective ionic
radii in oxides and fluorides / R. D. Shan‑
non, // Acta Cryst. B. 1969. 25: 925.
16. Bharathy M., Fox A. H., Mugavero S. J.
Crystal growth of inter-lanthanide LaLn′O3
(Ln′ = Y, Ho–Lu) perovskites from hydrox‑
ide fluxes // Solid State Sci. 2009, 11: 651.
17. Toropov S. A. Phase Diagrams of the Re‑
fractory Oxide Systems, Binary systems.
chapter 3, L, Nauka, 1987.
18. Zhang Y. Thermodynamic Thermodyna
mic Properties of Rare Earth Sesqui
oxide // Supervisor: Prof In-ho Jung McGill
University, Montreal, QC, Canada, Mont
real, 2016.
19. Coutures J., Rouanet A., Verges R., Foex
M. Etude a haute temperature des systems
formes par le sesquioxyde de lanthane et
les sesquioxydes de lanthanides. I. Dia‑
grammes de phases (1400 oC < T < T Liq‑
uide) // J. Solid State Chem.1976, 17:171.
20. Hory´n R., Bukowska E., Sikora A. Phase
relations in La2O3–Gd2O3–CuO system at
950 ◦C // J. of All. and Comp. 2006, 416: 209.
21. Schneider S. J., Roth R. S. Phase Equilibria
in Systems Involving the Rare-Earth Ox‑
ides. Part II. Solid State Reactions in Tri‑
valent Rare-Earth Oxide Systems // J. of
research of the Nat. Bureau of Standards-A.
Phys. and Chem. 1960, 4: 317.
22. Andrievskaya E.R., Kornienko О.А., By
kov О.І. VzaEmodIya oksidIv lantanu ta
gadolInIyu pri temperaturI 1100 °С //
Sovremennyie problemyi fizicheskogo ma‑
terialovedeniya, IPM NAN Ukrain. 2017,
26: 23.
23. Rouanet A. Contribution a l’etude des sys‑
temes zirconia – oxydes des lanthanides au
voisinage de la fusion: Мemoire de these //
Rev. Intern. Hautes Temper. et Refract.
1971, 8, № 2: 161.
ФІЗИЧНА ХІМІЯ БУДОВА ІЗОТЕРМІЧНОГО ПЕРЕРІЗУ ДІАГРАМИ СТАНУ СИСТЕМИ ZrО2–La2O3–Gd2O3 ЗА ТЕМПЕРАТУРИ 1500 °C
40 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2021
24. Wang Ch., Zinkevich M., Fabrichnaya O.,
Aldinger F. Experimental investigation
and thermodynamic modeling in the
ZrO2-GdO1.5 system // In Calphad XXXIII
Program and Abstracts. 2004: 88.
25. Grover V., Tyagi A. K. Phase relations stud‑
ies in the CeO2-Gd2O3-ZrO2 system // Sol.
State Chem. 2004, 177: 4197.
26. Wang Ch., Zinkevich M., Aldinger F.
Phase diagrams and thermodynamics of
rare-earth-doped zirconia ceramics // Pure
Appl. Chem. 2007, 79. №. 10: 1731.
27. Negro A. Amato I. An investigation of
the zirconia-gadolinia system // J. of The
Less-Common Met. 1972, 2. №1: 81.
28. Van Dijk T., De Vries K. J., Burggaf F.J.
Electrical conductivity of fluorite and py‑
rochlore LnxZr1-xO2-x/2 (Ln = Gd, Nd) Solid
Solutions // Phys. Stat. Sol. – 1980, 58 (a):
115.
29. Feighery A., Zheng J. Phase Relations
at 1500°C in the Ternary System ZrO2–
Gd2O3–TiO2 / Feigher y A. J., J. T. S. Irvine,
C. // J. of Sol. Stat. Chem. 2001, 160: 302.
30. Andrievskaya Е. R., Kornienko О. А. Vza
imodeystvie oksida gadoliniya s oksidom
tsirkoniya pri temperature 1500 °С //
Sbornik nauchnyih trudov OAO UkrNII
ogneuporov imeni A.S. Berezhnogo Har
kov, 2009, 109: 117.
31. Andrievskaya Е. R., Lopato L. М. Approk‑
simatsiya poverhnosti likvidusa diagram‑
myi sostoyaniya sistemyi ZrO2-Y2O3-La2O3
privedennyimi polinomami // Porosh
kovaya metallurgiya. 2000, 9/10: 28.
32. Bastide B., Odier P., Coutures J.P Phase
equilibrium and martensitic transforma‑
tion in lanthana – doped zirconia // J. Am.
Ceram. Soc.1988, 71. № 6: 449.
33. Andrievskaya E., Kornienko O., Bykov A.
Phase Equilibria in the ZrO2–La2O3–
Gd2O3 System at 1600 °C // Powder Metall
Met Ceram.2020 https://doi.org/10.1007/
s11106-020-00128-7
Стаття надійшла 28.05.2020.
|
| id | oai:ojs2.1444248.nisspano.web.hosting-test.net:article-272 |
| institution | Ukrainian Chemistry Journal |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2026-07-23T01:05:40Z |
| publishDate | 2021 |
| publisher | V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | ucjorgua/f4/2d5e4ea1e5661efa8516f442bad515f4.pdf |
| spelling | oai:ojs2.1444248.nisspano.web.hosting-test.net:article-2722026-07-22T08:23:45Z ISOTHERMAL SECTION STRUCTURE THE ZrO2-La2O3-Gd2O3 SYSTEM AT 1500 °С БУДОВА ІЗОТЕРМІЧНОГО ПЕРЕРІЗУ ДІАГРАМИ СТАНУ СИСТЕМИ ZrО2–La2O3–Gd2O3 ЗА ТЕМПЕРАТУРИ 1500 °C Kornienko, Oksana Bykov , Oleksandr Sameliuk , Аnatoliy Andrievskaya , Olena Phase equilibrium, Lattice parameter, solid solutions Using the methods of physicochemical analysis (XRD, petrography, scanning electron microscopy analyses) phase equilibria were firstly investigated in the ternary system ZrO2–La2O3–Gd2O3 system at 1500&nbsp;ºС. It was established that in the system there exist fields of solid solutions based on hexagonal (A) modification of La2O3 and cubic with fluorite-type structure (F) and tetragonal (Т) modification ZrО2 , cubic (С) and monoclinic (M) modification Gd2O3 and ordered intermediate phase with pyrochlore-type structure lanthanum zirconate La2Zr2O7 (Py). No new phases were found. The refined lattice parameters of the unit cells for solid solutions for the systems were determined. In the zirconia-rich corner, the solid solutions based on tetragonal modification of ZrO2 are formed. The phase field T-ZrO2 is narrow and elongated (0–18 mol% CeO2) along the ZrO2–CeO2 side of the binary system. The solubility of La2O3 in the T-ZrO2 is low and amounts to ~ 0.5 mol%, as evidenced by XRD analysis results. It is worth noting that the solid solutions based on tetragonal modification of zirconia cannot be quenched from high temperatures due to low stability of T-ZrO2 under cooling with furnace conditions. The diffraction patterns recorded at room temperatures included the peaks of monoclinic phase M-ZrO2. The homogeneity field of solid solution based on A-La2O3 extends to 31 mol% Gd2O3 and 12 mol% ZrO2 in the corresponding binary systems and locates near the composition 6,7 mol % ZrO2–90 mol% La2O3–3.3 mol% Gd2O3 on the section La2O3–(67 mol % ZrO2–33 mol % Gd2O3). It should be noted that the samples with a higher lanthanum oxide content after annealing and cooling rapidly absorb water in humid air and become hydrated. Hence, according to XRD, the hexagonal A-La(OH)3 modification forms instead of the hexagonal A-La2O3 phase. The lattice parameters for A-La(OH)3 phase vary from а&nbsp;=&nbsp;0.6513 nm, c = 0.3847 nm the sample containing 3.35&nbsp;mol % ZrО2–95 mol % La2O3–1.65 mol % Gd2O3 to а&nbsp;=&nbsp;0.6508 nm, c = 0.3847 nm in the two-phase sample (Py+А ) containing 6.7&nbsp;mol % ZrО2–90 mol % La2O3–3.3 mol % Gd2O3 and to а&nbsp;=&nbsp;0.6477 nm, c = 0.3725 nm in the three-phase sample (Py+F+А) containing 40.2&nbsp;mol % ZrО2–40 mol % La2O3–19.8 mol % Gd2O3 The isothermal section of the ZrO2–La2O3–Gd2O3 system at 1500°C contains four three-phase regions (F+Py+A, F+B+A, F+C+B, T+F+Py) and ten two-phase regions (Py+A, A+F, A+B, F+B, B+C, C+F, F+Py, Py+T, T+F, Py+F). V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry 2021-02-19 Article Article Physical chemistry Физическая xимия Фізична xімія application/pdf https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/272 10.33609/2708-129X.87.01.2021.23-40 Ukrainian Chemistry Journal; Vol. 87 No. 1 (2021): Ukrainian Chemistry Journal; 23-40 Украинский химический журнал; ##issue.vol## 87 ##issue.no## 1 (2021): Украинский химический журнал; 23-40 Український хімічний журнал; Том 87 № 1 (2021): Український хімічний журнал; 23-40 2708-129X 2708-1281 en https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/272/150 Copyright (c) 2021 Oksana Kornienko, Oleksandr Bykov , Аnatoliy Sameliuk , Olena Andrievskaya https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 |
| spellingShingle | Kornienko, Oksana Bykov , Oleksandr Sameliuk , Аnatoliy Andrievskaya , Olena БУДОВА ІЗОТЕРМІЧНОГО ПЕРЕРІЗУ ДІАГРАМИ СТАНУ СИСТЕМИ ZrО2–La2O3–Gd2O3 ЗА ТЕМПЕРАТУРИ 1500 °C |
| title | БУДОВА ІЗОТЕРМІЧНОГО ПЕРЕРІЗУ ДІАГРАМИ СТАНУ СИСТЕМИ ZrО2–La2O3–Gd2O3 ЗА ТЕМПЕРАТУРИ 1500 °C |
| title_alt | ISOTHERMAL SECTION STRUCTURE THE ZrO2-La2O3-Gd2O3 SYSTEM AT 1500 °С |
| title_full | БУДОВА ІЗОТЕРМІЧНОГО ПЕРЕРІЗУ ДІАГРАМИ СТАНУ СИСТЕМИ ZrО2–La2O3–Gd2O3 ЗА ТЕМПЕРАТУРИ 1500 °C |
| title_fullStr | БУДОВА ІЗОТЕРМІЧНОГО ПЕРЕРІЗУ ДІАГРАМИ СТАНУ СИСТЕМИ ZrО2–La2O3–Gd2O3 ЗА ТЕМПЕРАТУРИ 1500 °C |
| title_full_unstemmed | БУДОВА ІЗОТЕРМІЧНОГО ПЕРЕРІЗУ ДІАГРАМИ СТАНУ СИСТЕМИ ZrО2–La2O3–Gd2O3 ЗА ТЕМПЕРАТУРИ 1500 °C |
| title_short | БУДОВА ІЗОТЕРМІЧНОГО ПЕРЕРІЗУ ДІАГРАМИ СТАНУ СИСТЕМИ ZrО2–La2O3–Gd2O3 ЗА ТЕМПЕРАТУРИ 1500 °C |
| title_sort | будова ізотермічного перерізу діаграми стану системи zrо2–la2o3–gd2o3 за температури 1500 °c |
| topic_facet | Phase equilibrium Lattice parameter solid solutions |
| url | https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/272 |
| work_keys_str_mv | AT kornienkooksana isothermalsectionstructurethezro2la2o3gd2o3systemat1500s AT bykovoleksandr isothermalsectionstructurethezro2la2o3gd2o3systemat1500s AT sameliukanatoliy isothermalsectionstructurethezro2la2o3gd2o3systemat1500s AT andrievskayaolena isothermalsectionstructurethezro2la2o3gd2o3systemat1500s AT kornienkooksana budovaízotermíčnogopererízudíagramistanusistemizro2la2o3gd2o3zatemperaturi1500c AT bykovoleksandr budovaízotermíčnogopererízudíagramistanusistemizro2la2o3gd2o3zatemperaturi1500c AT sameliukanatoliy budovaízotermíčnogopererízudíagramistanusistemizro2la2o3gd2o3zatemperaturi1500c AT andrievskayaolena budovaízotermíčnogopererízudíagramistanusistemizro2la2o3gd2o3zatemperaturi1500c |