PHASE RELATIONS IN THE SYSTEM TERNARY BASED ON CERIA, ZIRCONIA AND YTTERBIA AT 1500 °С | ФАЗОВЫЕ РАВВНОВЕСИЯ В ТРОЙНОЙ СИСТЕМЕ НА ОСНОВЕ ОКСИДОВ ЦИРКОНИЯ, ЦЕРИЯ И ИТТЕРБИЯ ПРИ 1500 °С | ФАЗОВІ РІВНОВАГИ В ПОТРІЙНІЙ СИСТЕМІ НА ОСНОВІ ОКСИДІВ ЦИРКОНІЮ, ЦЕРІЮ ТА ІТЕРБІЮ ПРИ 1500 °С

Inglés. Based on the results of studying the synthesized samples by X-ray phase analysis, the isothermal section of the ZrO2-CeO2-Yb2O3 system at 1500 °C has been constructed. In this temperature new ordering of intermediate phases was not confirmed. It was established that in the system there exist fields of solid solutions based on tetragonal (Т) modification ZrО2, cubic (С) modification Yb2O3 and cubic with fluorite-type structure (F) modifications СеО2 (ZrО2), as well as intermediate phase with orhombohedral structure Zr3Yb4O12 (δ) were determined. The maximal solubility of ceria in d- phase is 12 mol. % be along the section CeO2–(60 mol % ZrO2–40 mol % Yb2O3). The refined lattice parameters of the unit cells for solid solutions of compositions for the systems were determined. In the zirconia-rich corner, the solid solutions based on tetragonal modification of ZrO2 are formed. The solubility of Yb2O3 in the T-ZrO2 is low and amounts to ~0.5 mol %, as evidenced by XRD analysis results. 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 lattice parameters of the intermediate phase with orhombohedral structure Zr3Yb4O12 (δ) vary from а = 0.9654  nm, с = 0.8935 nm for the composition, containing 59.4 mol % ZrО2–1 mol. % CeО2–39.6 mol % Yb2O3 to а = 0.9742 nm, с = 0.9012 mn for the composition (F + δ), containing 51 mol % ZrO2–15 mol % СеO2-34 mol % Yb2O3 and to а = 0.9759 nm, с = 0.9028 nm for the composition (F + С + δ), containing 48 mol % ZrO2–20 mol % СеO2-32 mol % Yb2O3. The isothermal section of the ZrO2-CeO2-Yb2O3 system at 1500 °С contains one three-phase region (F+C+δ), four single-phase regions (F-CeO2(ZrO2), T-ZrO2, δ, C-Yb2O3) and four two-phase regions (C+F, C+δ, F+δ, F+T).

Ruso. По результатам рентгенофазового анализа исследованных образцов,  построено изотермическое сечение тройной диаграммы состояния системы ZrO2–CeO2–Yb2O3 при температуре 1500 °С. Новых фаз при указанной температуре не выявлено. Установлено, что в системе образуются поля твердых растворов на основе кубической (F) модификации со структурой типа флюорита ZrО2 (СеO2), тетрагональной (Т) модификации ZrО2, кубической (С) модификации Yb2O3, а также упорядоченной фазы Zr3Yb4O12 (δ), которая кристаллизуется в ромбоэдрической структуре. Предельная растворимость оксида церия в d-фазе составляет 12 мол.% вдоль сечения CeO2–(60 мол.% ZrO2–40 мол.% Yb2O3). Параметры элементарной ячейки упорядоченной d-фазы изменяются от а = 0.9654  нм, с = 0.8935 нм для однофазного образца содержащего 59.4 мол.% ZrО2–1 мол.% CeО2–39.6 мол.% Yb2O3 до а = 0.9742 нм, с = 0.9012 нм для двухфазного образца (F + δ), содержащего 51 мол.% ZrO2 – 15 мол.% СеO2 – 34 мол.% Yb2O3 и до а = 0.9759 нм, с = 0.9028 нм для трехфазного образца (F + С + δ), содержащего 48 мол.% ZrO2–20 мол.% СеO2–32 мол.% Yb2O3. Изотермическоесечение диаграммы состояния системы ZrO2–СеO2–Yb2O3 при 1500 °С характеризуется наличием одной трехфазной (C + F + δ), четырех однофазных (F-CeO2(ZrO2), T-ZrO2, δ, C-Yb2O3) и четырех двухфазных (C + F, C + δ, F + δ, F + T) областей.

Ucranio. За результатами зразків досліджених методом рентгенофазового аналізу побудовано ізотермічний переріз потрійної діаграми стану системи ZrO2-CeO2-Yb2O3 при температурі 1500 °С. Нових фаз при зазначеній температурі не виявлено. Встановлено, що в дослідженій системі утворюються поля твердих розчинів на основі кубічної (F) модифікації із структурою типу флюориту ZrО2 (СеO2), тетрагональної (Т) модифікації ZrО2, кубічної (С) модифікації Yb2O3, а також упорядкованої фази Zr3Yb4O12 (δ), що кристалізується в ромбоедричній структурі. Гранична розчинність оксиду церію в d- фазі складає 12 мол. % за перерізом CeO2–(60 мол. % ZrO2–40 мол. % Yb2O3). Параметри елементарної комірки упорядкованої δ-фази змінюються від а = 0.9654  нм, с = 0.8935 нм для однофазного зразка, що містить 59.4 мол. % ZrО2–1 мол. % CeО2–39.6 мол. % Yb2O3 до а = 0.9742 нм, с = 0.9012 нм для двофазного зразка (F + δ), що містить 51 мол. % ZrO2–15 мол. % СеO2-34 мол. % Yb2O3 та до а = 0.9759 нм, с = 0.9028 нм для трифазного зразка (F + С + δ), що містить 48 мол. % ZrO2–20 мол. % СеO2-32 мол. % Yb2O3. Ізотермічний переріз діаграми стану системи ZrO2–СеO2–Yb2O3 при 1500 °С характеризується наявністю однієї трифазної (C + F + δ), чотирьох однофазних (F-CeO2(ZrO2), T-ZrO2, δ, C-Yb2O3) і чотирьох двофазних (C + F, C + δ, F + δ, F + T) областей.