Sb на схеме: Обозначения выключателей и переключателей на электрических схемах

Обозначения выключателей и переключателей на электрических схемах

Условные графические обозначения коммутационных изделий — выключателей, переключателей, электромагнитных реле построены на основе символов контактов: замыкающих (рис. 1, б), размыкающих (в, г) и переключающих (г, е). Контакты, одновременно замыкающие или размыкающие две цепи, обозначают, как показано на рис. 1, (ж, и и).

За исходное положение замыкающих контактов на электрических схемах принято разомкнутое состояние коммутируемой электрической цепи, размыкающих — замкнутое, переключающих — положение, в котором одна из цепей замкнута, другая разомкнута (исключение составляет контакт с нейтральным положением). УГО всех контактов допускается изображать только в зеркальном или повернутом на 90° положениях.

Стандартизованная система УГО предусматривает отражение и таких конструктивных особенностей, как неодновременность срабатывания одного или нескольких контактов в группе, отсутствие или наличие фиксации их в одном из положений.  

Рис. 1

Рис. 2

Так, если необходимо показать, что контакт замыкается или размыкается раньше других, символ его подвижной части дополняют коротким штрихом, направленным в сторону срабатывания (рис. 2, а, б), а если позже, — штрихом, направленным в обратную сторону (рис. 2, в, г).

Отсутствие фиксации в замкнутом или разомкнутом положениях (самовозврат) обозначают небольшим треугольником, вершина которого направлена в сторону исходного положения подвижкой части контакта (рис. 2, д, е), а фиксацию — кружком на символе его неподвижной части (рис. 2, ж, и).

Последние два УГО на электрических схемах используют в тех случаях, если необходимо показать разновидность коммутационного изделия, контакты которого этими свойствами обычно не обладают.

Условное графическое обозначение выключателей на электрических схемах (рис. 3) строят на основе символов замыкающих и размыкающих контактов. При этом имеется в виду, что контакты фиксируются в обоих положениях, т. е. не имеют самовозврата. 

Рис. 3. 

Буквенный код изделий этой группы определяется коммутируемой цепью и конструктивным исполнением выключателя. Если последний помещен в цепь управления, сигнализации, измерения, его обозначают латинской буквой S, а если в цепь питания — буквой Q. Способ управления находит отражение во второй букве кода: кнопочные выключатели и переключатели обозначают буквой В (SB), автоматические — буквой F (SF), все остальные — буквой А (SA).

Если в выключателе несколько контактов, символы их подвижных частей на электрических схемах располагают параллельно и соединяют линией механической связи. В качестве примера на рис. 3 показано условное графическое обозначение выключателя SA2, содержащего один размыкающий и два замыкающих контакта, и SA3, состоящего из двух замыкающих контактов, причём один из которых (на рисунке — правый) замыкается позже другого.

Выключатели Q1 и Q2 служат для коммутации цепей питания. Контакты Q2 механически связаны с каким-либо органом управления, о чем свидетельствует отрезок штриховой линии. При изображении контактов в разных участках схемы принадлежность их одному коммутационному изделию традиционно отражают вбуквенно-цифровом позиционном обозначении (SА 4.1, SA4.2, SA4.3). 

Рис. 4. 

Аналогично, на основе символа переключающего контакта, строят на электричсеких схемах условные графические обозначения двухпозиционных переключателей (рис. 4, SA1, SA4). Если же переключатель фиксируется не только в крайних, но и в среднем (нейтральном) положении, символ подвижной части контакта помешают между символами неподвижных частей, возможность поворота его в обе стороны показывают точкой (SA2 на рис. 4). Так же поступают и в том случае, если необходимо показать на схеме переключатель, фиксируемый только в среднем положении (см. рис. 4, SA3).

Отличительный признак УГО кнопочных выключателей и переключателей — символ кнопки, соединенный с обозначением подвижной части контакта линией механической связи (рис. 5). При этом если условное графическое обозначение построено на базе основного символа контакта (см. рис. 1), то это означает, что выключатель (переключатель) не фиксируется в нажатом положении (при отпускании кнопки возвращается в исходное положение). 

Рис. 5.

Рис. 6.

Если же необходимо показать фиксацию, используют специально предназначенные для этой цели символы контактов с фиксацией (рис. 6). Возврат в исходное положение при нажатии другой кнопки переключателя показывают в этом случае знаком фиксирующего механизма, присоединяя его к символу подвижной части контакта со стороны, противоположной символу кнопки (см. рис. 6, SB1.1, SB 1.2). Если же возврат происходит при повторном нажатии кнопки, знак фиксирующего механизма изображают взамен линии механической связи (SB2).

Многопозиционные переключатели (например, галетные) обозначают, как показано на рис. 7. Здесь SA1 (на 6 положений и 1 направление) и SA2 (на 4 положения и 2 направления) — переключатели с выводами от подвижных контактов, SA3 (на 3 положения и 3 направления) — без выводов от них. Условное графическое обозначение отдельных контактных групп изображают на схемах в одинаковом положении, принадлежность к одному переключателю традиционно показывают в позиционном обозначении (см. рис. 7, SA1.1, SA1.2). 

Рис. 7.

Рис. 8

Для изображения многопозиционных переключателей со сложной коммутацией ГОСТ предусматривает несколько способов. Два из них показаны на рис. 8. Переключатель SA1 — на 5 положений (они обозначены цифрами; буквы а—д введены только для пояснения). В положении 1 соединяются одна с другой цепи а и б, г и д, в положениях 2, 3, 4 — соответственно цепи б и г, а и в, а и д, в положении 5 — цепи а и б, в и г.

Переключатель SA2 — на 4 положения. В первом из них замыкаются цепи а и б (об этом говорят расположенные под ними точки), во втором — цепи в и г, в третьем — в и г, в четвертом — б и г.

Обозначения выключателей и переключателей на электрических схемах

Условные графические обозначения коммутационных изделий — выключателей, тумблеров, электрических реле построены на базе знаков контактов: замыкающих (рис. 1, б), размыкающих (в, г) и переключающих (г, е). Контакты, сразу замыкающие либо размыкающие две цепи, обозначают, как показано на рис. 1, (ж, и и).

За начальное положение замыкающих контактов на электронных схемах принято разомкнутое состояние коммутируемой электронной цепи, размыкающих — замкнутое, переключающих — положение, в каком одна из цепей замкнута, другая разомкнута (исключение составляет контакт с нейтральным положением). УГО всех контактов допускается изображать исключительно в зеркальном либо повернутом на 90° положениях.

Стандартизованная система УГО предугадывает отражение и таких конструктивных особенностей, как неодновременность срабатывания 1-го либо нескольких контактов в группе, отсутствие либо наличие фиксации их в одном из положений.

Рис. 1

Рис. 2

Так, если нужно показать, что контакт замыкается либо размыкается ранее других, знак его подвижной части дополняют маленьким штрихом, направленным в сторону срабатывания (рис. 2, а, б), а если позднее, — штрихом, направленным в оборотную сторону (рис. 2, в, г).

Отсутствие фиксации в замкнутом либо разомкнутом положениях (самовозврат) обозначают маленьким треугольником, верхушка которого ориентирована в сторону начального положения подвижкой части контакта (рис. 2, д, е), а фиксацию — кружком на знаке его недвижной части (рис. 2, ж, и).

Последние два УГО на электронных схемах употребляют в тех случаях, если нужно показать разновидность коммутационного изделия, контакты которого этими качествами обычно не владеют.

Условное графическое обозначение выключателей на электронных схемах (рис. 3) строят на базе знаков замыкающих и размыкающих контактов. При всем этом имеется в виду, что контакты фиксируются в обоих положениях, т. е. не имеют самовозврата.

Рис. 3.

Буквенный код изделий этой группы определяется коммутируемой цепью и конструктивным исполнением выключателя. Если последний помещен в цепь управления, сигнализации, измерения, его обозначают латинской буковкой S, а если в цепь питания — буковкой Q. Метод управления находит отражение во 2-ой буковке кода: кнопочные выключатели и тумблеры обозначают буковкой В (SB), автоматические — буковкой F (SF), все другие — буковкой А (SA).

Если в выключателе несколько контактов, знаки их подвижных частей на электронных схемах располагают параллельно и соединяют линией механической связи. В качестве примера на рис. 3 показано условное графическое обозначение выключателя SA2, содержащего один размыкающий и два замыкающих контакта, и SA3, состоящего из 2-ух замыкающих контактов, причём один из которых (на рисунке — правый) замыкается позднее другого.

Выключатели Q1 и Q2 служат для коммутации цепей питания. Контакты Q2 механически связаны с любым органом управления, о чем свидетельствует отрезок штриховой полосы. При изображении контактов в различных участках схемы принадлежность их одному коммутационному изделию обычно отражают в буквенно-цифровом позиционном обозначении (SА 4.1, SA4.2, SA4.3).

Рис. 4.

Аналогично, на базе знака переключающего контакта, строят на электричсеких схемах условные графические обозначения двухпозиционных тумблеров (рис. 4, SA1, SA4). Если же тумблер фиксируется не только лишь в последних, да и в среднем (нейтральном) положении, знак подвижной части контакта помешают меж знаками недвижных частей, возможность поворота его в обе стороны демонстрируют точкой (SA2 на рис. 4). Так же поступают и в этом случае, если нужно показать на схеме тумблер, закрепляемый исключительно в среднем положении (см. рис. 4, SA3).

Отличительный признак УГО кнопочных выключателей и тумблеров — знак кнопки, соединенный с обозначением подвижной части контакта линией механической связи (рис. 5). При всем этом если условное графическое обозначение выстроено на базе основного знака контакта (см. рис. 1), то это значит, что выключатель (тумблер) не фиксируется в нажатом положении (при отпускании кнопки ворачивается в начальное положение).

Рис. 5.

Рис. 6.

Если же нужно показать фиксацию, употребляют специально созданные для этой цели знаки контактов с фиксацией (рис. 6). Возврат в начальное положение при нажатии другой кнопки тумблера демонстрируют в данном случае знаком фиксирующего механизма, присоединяя его к символу подвижной части контакта со стороны, обратной символу кнопки (см. рис. 6, SB1.1, SB 1.2). Если же возврат происходит при повторном нажатии кнопки, символ фиксирующего механизма изображают взамен полосы механической связи (SB2).

Многопозиционные тумблеры (к примеру, галетные) обозначают, как показано на рис. 7. Тут SA1 (на 6 положений и 1 направление) и SA2 (на 4 положения и 2 направления) — тумблеры с выводами от подвижных контактов, SA3 (на 3 положения и 3 направления) — без выводов от их. Условное графическое обозначение отдельных контактных групп изображают на схемах в схожем положении, принадлежность к одному тумблеру обычно демонстрируют в позиционном обозначении (см. рис. 7, SA1.1, SA1.2).

Рис. 7.

Рис. 8

Для изображения многопозиционных тумблеров со сложной коммутацией ГОСТ предугадывает несколько методов. Два из их показаны на рис. 8. Тумблер SA1 — на 5 положений (они обозначены цифрами; буковкы а—д введены только для пояснения). В положении 1 соединяются одна с другой цепи а и б, г и д, в положениях 2, 3, 4 — соответственно цепи б и г, а и в, а и д, в положении 5 — цепи а и б, в и г.

Тумблер SA2 — на 4 положения. В первом из их замыкаются цепи а и б (об этом молвят расположенные под ними точки), во 2-м — цепи в и г, в 3-ем — в и г, в четвертом — б и г.

Зорин А. Ю.

Школа для электрика

Электронные чертежи и схемы

Обновленная фазовая диаграмма Zn–Sb.

Как сделать чистый Zn13Sb10 («Zn4Sb3»).

Чун-Ван Тимоти
Ло, ^и

Владимир
Светлик, ^б

Дмитрий
Чернышова ^б
и

Юрий
Можаровский* ^a

Принадлежности автора

*

Соответствующие авторы

^и

Кафедра химии и химической биологии, Университет Макмастера, 1280 Main Street West, Гамильтон, Онтарио, Канада

Электронная почта:
mozhar@mcmaster. ca

^б

Европейский центр синхротронного излучения, 71 Avenue des Martyrs, 38000 Гренобль, Франция

Аннотация

The Zn–Sb system contains two well-known thermoelectric materials, Zn _{1− δ} Sb and Zn _{13− δ} Sb ₁₀ (“Zn ₄ Sb ₃ ”) и две другие фазы, Zn _{9− δ} Sb ₇ и Zn 4 _{0− 3−0042 Sb 2 , стабилен только при высоких температурах. В настоящей работе представлена ​​обновленная фазовая диаграмма, построенная с использованием высокотемпературных дифракционных исследований и элементного анализа. Все фазы имеют небольшой дефицит Zn относительно их стехиометрического состава, что согласуется с их свойствами переноса заряда p-типа. При комнатной или повышенной температуре Zn 1− δ Sb и Zn 13− δ Sb 10 демонстрируют недостаток основных центров цинка и частичное заполнение цинком других интерстициальных сайтов. Фаза чистый Zn 13– Δ SB 10 Образец можно получить из ZN 13 SB 10 СООБЩЕНИЕ СОЗДАНИЕ, И ТАК НЕ НЕОБХОД более богатый состав, такой как Zn 4 Sb 3 . В то время как Zn 13− δ Sb 10 Фаза стабильна до температуры разложения 515 °С, может включать дополнительное количество цинка около 412 °С, если присутствует элементарный цинк.}

Новое экспериментальное исследование фазовой диаграммы Cu–Sb

Abstract

Бинарная система Cu–Sb является составной системой, которая изучается при исследовании технически важных тройных и четверных систем сплавов (например, литейных сплавов и бессвинцовых припоев). . Хотя эта бинарная система была тщательно исследована за последнее столетие, все еще существуют некоторые неопределенности в отношении ее высокотемпературных фаз. Так, в обзорах, опубликованных в литературе, части его фазовой диаграммы показаны пунктирными линиями. Целью данной работы было устранение этих неопределенностей в текущей фазовой диаграмме Cu-Sb путем выполнения XRD, SEM-EDX, EPMA и DTA. Результаты термического анализа хорошо согласуются с данными, приведенными в литературе, хотя необходимы некоторые модификации из-за неизменных температур реакции. В частности, реакции, протекающие на богатой медью стороне незакаленной высокотемпературной β-фазы (BiF ₃ -type) оставляли широкие возможности для интерпретации. В целом структурные описания различных бинарных фаз, приведенные в литературе, были проверены. Диапазон гомогенности ε-фазы (типа Cu ₃ Ti) оказался выше на стороне, богатой Sb. Большинство температур реакции были проверены, но некоторые пришлось пересмотреть, например, эвтектоидная реакция \(\beta\;\to\;\varepsilon\; + \;\eta\) при 440 °C (обнаружено, что происходит при 427 °C в этой работе) и эвтектоидная реакция \(\gamma\;\to\;\left({\text{Cu}} \right) + \delta\) при 400 °C (установлено, что происходит при 440 °С в этой работе). Подтверждены дальнейшие фазовые превращения, которые ранее только оценивались, и определены их характерные температуры.

Graphical Abstract

Введение

Бессвинцовая пайка

По сравнению, скажем, со свинцово-кислотными аккумуляторами, припои, используемые в электронике, используют лишь относительно небольшую долю свинца, потребляемого во всем мире. Однако утилизация свинца из электронных отходов является сложной задачей, и он загрязняет окружающую среду при размещении на свалках и мусоросжигательных заводах. В Европейском союзе использование свинецсодержащих припоев запрещено с 2006 года, хотя, к сожалению, существует множество исключений для специальных применений. Поэтому в последнее десятилетие электронная промышленность пыталась поэтапно использовать припои, содержащие другие, менее вредные материалы, чем свинец. В то время как разработка бессвинцовых низкотемпературных мягких припоев (температура плавления ~180–230 °C) достаточно продвинулась, исследования бессвинцовых высокотемпературных мягких припоев (диапазон плавления >230–350 °C) все еще продолжаются. . Для систематического поиска подходящих систем сплавов необходимы некоторые фундаментальные данные о фазовых отношениях и термохимических свойствах. COST Action MP0602 приведет к созданию энциклопедической базы данных, содержащей данные о нескольких различных бинарных и тройных системах сплавов. Системы сплавов, содержащие компоненты бессвинцового припоя и материалы подложки, представляют особый интерес для включения в эту базу данных. Система Cu-Sb является возможным бинарным компонентом бессвинцовых припоев. Действительно, Sb является компонентом некоторых бессвинцовых припоев, которые уже доступны на рынке (например, Ag-Sb-Sn или Cu-Sb-Sn), а медь является наиболее часто используемым субстратом, а также потенциальным компонентом. самого припоя.

Несмотря на то, что по системе Cu–Sb уже имеется значительный объем данных, при поиске литературы по этой системе были замечены некоторые неясности. В первую очередь это касается высокотемпературной фазы (β-фазы типа BiF _-3-), которая не может быть стабилизирована при комнатной температуре закалкой. Таким образом, цель работы, описанной в настоящей статье, состояла в том, чтобы улучшить текущую версию фазовой диаграммы для системы Cu–Sb путем включения данных, полученных из новых экспериментов, и путем критической оценки имеющихся данных в соответствующей литературе. Таким образом, эта работа внесет ценную информацию в базу данных бессвинцовых припоев и приведет к лучшему термодинамическому описанию этой бинарной системы (см. [1, 2]) и полученным системам более высокого порядка с помощью подхода CALPHAD.

Обзор литературы

Фазовая диаграмма Cu–Sb, нарисованная Массальски [3], представлена ​​на рис. 1. Инвариантные реакции перечислены в табл. 1, а кристаллографические данные в табл. 2 взяты из работ нескольких авторов. (см. [4–11]).

Рис. 1

Текущая версия фазовой диаграммы системы Cu–Sb [3]

Увеличенное изображение

Таблица 1 Температурно-инвариантные реакции в системе Cu–Sb [1]

Полная таблица

Таблица 2 Кристаллографические данные для фаз Cu–Sb

Полноразмерная таблица

α-фаза представляет собой Cu, содержащую Sb, с повышенной растворимостью. Максимальная растворимость Sb достигается при 5,8 ат.% Sb и 645 °C. В отличие от этого Cu почти не растворяется в Sb. β-фаза, которая является высокотемпературной фазой, плавится конгруэнтно при 683 °C. Он кристаллизуется в кубической структуре типа BiF ₃ (DO ₃ ) с пространственной группой Fm-3m . В жидком расплаве богатый Sb β образует η-фазу в перитектической реакции (586 °C). На стороне, богатой медью, β и (Cu) образуются эвтектически при 645 °C. β-фаза разлагается в эвтектоидной реакции при 440 °C на ε и η. Шуберт и Ильшнер впервые опубликовали эту реакцию [12], а Хойманн и Хайнеманн [13] впоследствии предложили эвтектоидную реакцию \(\бета\к\дельта + \варепсилон\) при 436 °С и 22,3 ат% Sb на основе микрографических данных. Однако Хансен [14] и позднее Массальский [3] не учитывали в своих оценках работу Хоймана и Хайнемана, устанавливая вместо этого эвтектоидный распад \( \varepsilon \to \delta + \eta \) при 375 °C, что было также определяется микрографическими данными из работы Heumann и Heinemann [13]. Позже Günzel и Schubert [15] описали новую фазу (ζ), возникающую на богатой Sb стороне δ. Следовательно, последнюю реакцию пришлось скорректировать на \( \varepsilon \to \zeta + \eta \) (скорректировать от 375 до 360 °C). γ-фаза образуется из β-фазы с (Cu) в перитектоидной реакции \(\left({\text{Cu}} \right) + \beta \to \gamma\) (488 °C). Это превращение и перитектоидная реакция \(\gamma + \beta\to \delta\) (462 °C) были обнаружены Мураками и Шибатой [16], и оба были подтверждены Шубертом и Ильшнером [12] с использованием дилатометрических методов. ε-фаза была впервые упомянута теми же авторами. Они предварительно установили соответствующие температуры реакции и пределы концентрации в соответствии с результатами высокотемпературной рентгеновской дифракции. Инвариантные перитектоидные температуры реакций \( \beta + \delta \to \varepsilon\) (445 °C) и \( \delta + \varepsilon \to \zeta \)(390 °C), а также эвтектоидный распад ζ (\( \zeta \to \delta + \eta \), 280 °C) были лишь грубо оценены Гюнцелем и Шубертом [15] из экспериментов по дифракции рентгеновских лучей. Они предложили перитектоидную температуру (\( \delta + \varepsilon \to \zeta \)) равной 390 °C, но из-за разброса их экспериментальных данных можно сказать, что она находится только в диапазоне температур 375–400 °C. С. Предполагается, что температура разложения (\( \zeta \to \delta + \eta \)) составляет 260 °C, но опять же можно утверждать, что эта температура находится в пределах от 250 до 300 °C. Экспериментальные доказательства эвтектоидной реакции \( \gamma \to \left( {\text{Cu}} \right) + \delta \) при 400 °C, представленные на фазовых диаграммах Хансена [14] и Массальского [3]. ] неизвестно. Таким образом, некоторые температуры реакции и диапазоны фазовой гомогенности являются ориентировочными и еще точно не определены. Это показано штриховыми линиями в оценке системы Cu–Sb по Массальскому [3]. Дальнейшие работы Liu et al. [2] в 2000 г. и Gierlotka et al. [1] в 2009 г.вносят термодинамические оценки с температурами перехода, подобными описанным Массальски [3]. Эти работы самые последние; тем не менее сведения об областях гомогенности многих фаз отсутствуют. Лю и др. [2] моделировали жидкость, (Cu), (Sb) и β-фазы как твердые растворы, как и Gierlotka et al. [1], но последняя рассчитывала также δ- и γ-фазы как подрешеточные модели. Результаты, полученные в настоящей работе, сравниваются с данными, приведенными в [3].

Результаты и обсуждение

Образцы, использованные для измерений ДТА, были отожжены в течение четырех недель при 340 °C или шести месяцев при 170 °C и закалены в холодной воде. Температурная программа включала два контура нагрева и охлаждения, начиная с температуры отжига и заканчивая на 50–100 °С выше расчетной температуры ликвидуса. Скорость нагрева составляла 5 град/мин, измеренные температуры приведены в таблице 3, кривые ДТА приведены на рис. 2, а соответствующие инвариантные реакции перечислены в таблице 4. Кроме того, мы обычно проводили измерения со скоростями нагрева 10 К/мин, чтобы наблюдать влияние скорости нагрева на характеристические температуры. Существенного изменения температур перехода при увеличении скорости нагрева не наблюдалось. Температуры максимумов пиков плавления всех образцов согласуются с температурами ликвидуса, приведенными в [3]. Солидус β-фазы, установленный при проведении ДТА-измерений пяти образцов с содержанием Sb 21–28 ат. %, также соответствовал литературным данным [3]. Температура реакции, а также концентрация ликвидуса 19ат.% Sb для эвтектической реакции при 645 °C (\( {\text{L}} \to \left( {\text{Cu}} \right) + \beta \)) были подтверждены на основании трех наших образцы; см. Таблицу 3. Однако образцы с 10, 17,5 и 19,5 ат.% Sb показали некоторые расхождения с литературными данными при температурах ниже 645 °C [3]. Сильные эффекты наблюдались во всех трех образцах при температурах 467 и 484 °C. Эффект при 467 °С мы отнесли к реакции \( \бета + \гамма \к \дельта \), которая описана в литературе как протекающая при 462 °С [3], а эффект при 484 °С к \ ( \left( {\text{Cu}} \right) + \beta \to \gamma \) (что происходит при 488 °C по литературным данным [3]). Однако, согласно фазовым соотношениям [3], эффект при 467 °С не должен наблюдаться в образце с 10 ат. % Sb в первом цикле нагрева. Удивительно, но этот эффект был еще сильнее во втором цикле нагрева. Чтобы выяснить это несоответствие, мы отжигали этот образец при 470 и 480 °С в течение 28 дней. Обе температуры привели к большому количеству (Cu) и γ, а также к следам β-фазы (см. Таблицы 5, 6). Здесь стоит отметить, что β-фаза не может быть погашена; в основном он распадается на низкотемпературные фазы δ и ε. Таким образом, вместо этого мы предполагаем, что (Cu) находится в равновесии с γ при обеих температурах. Хотя эффект явно присутствует при 467 °С в образце с 10 ат. % Sb, мы решили не изменять ранее принятую фазовую диаграмму, приведенную в литературе [3]. Рентгенофазовый анализ Cu ₉₀ Sb ₁₀ , отожженные при 435 °C, и Cu _82,5 Sb _17,5 , отожженные при 430 °C, показали (Cu) и δ в качестве равновесных фаз (см. рис. 3). Согласно литературным данным, оба этих образца должны содержать γ-фазу [3]. Опираясь на инвариантную реакцию, наблюдаемую при 440°С при ДТА Cu _82,5 Sb _17,5 , мы зафиксировали эвтектоидную реакцию \( \gamma \to \left( {\text{Cu}} \right) + \delta \ ) при этой температуре. Это дополнительно подтверждается тем фактом, что первоначальный источник температуры реакции 400 °C, приведенный в [3], не мог быть найден и, таким образом, представляется оценочным. Перитектоидная реакция \(\бета + \дельта\к \варепсилон\) подтверждена методом ДТА образцов с 21 и 22,5 ат.% Sb. Однако соответствующая температура (440°С) несколько отличается от литературного значения (445°С [3]). ДТА этих образцов также должна показывать инвариантные реакции по \( \varepsilon + \delta \to \zeta \) (390 °C) и \( \varepsilon \to \zeta + \eta \) (360 °C), и мы действительно обнаружили реакцию при 360 °C в Cu _87,5 Sb _22,5 как слабый эффект в второй прогрев. Однако нам не удалось зафиксировать перитектоидную реакцию при 390 °C. Термический анализ образцов с 24 и 26 ат. % Sb хорошо согласовывался с опубликованной ранее фазовой диаграммой [3] выше 350 °C. С другой стороны, ДТА образцов, отожженных при 170 °С, не показал инвариантной реакции при 260 °С \( \zeta \to \delta + \eta \). Вместо этого мы обнаружили еще два сигнала при разных температурах, которые, возможно, связаны с этой реакцией (24 ат. % Sb 323 °C, 26 ат. % Sb 302 °C; см. также таблицу 3). Поскольку данные РФА для образцов с 21, 22,5, 24 и 26 ат. % Sb согласуются с литературными данными [3], мы сохранили ранее сообщавшиеся фазовые соотношения и температуры реакции. По образцам с 28 и 30 ат.% Sb удалось определить температуру эвтектоидной реакции \( \beta \to \varepsilon + \eta\) как 427 °C, которая ранее оценивалась как 440 °C ( [3]: пунктирные линии, см. рис. 1). Кривые ликвидуса и солидуса позволили оценить конгруэнтную температуру плавления β-фазы при 690°C и 29 ат.% Sb ([3], 683°C). Наконец, мы также проверили эвтектическую реакцию при 526 °C (\( {\text{L}} \to \eta + \left({\text{Sb}} \right) \)) и перитектическую реакцию при 586 °C. C (\( \beta + {\text{L}} \to \eta\)).

Для исследования диапазонов растворимости фаз мы провели измерения SEM/EDX на полированных образцах. Нас особенно интересовало определение областей гомогенности фаз, которые лишь условно фиксировались в литературе ([3], штриховые линии). Все результаты измерений EDX вместе с изображениями BSE исследованных образцов можно найти в таблице 7. В целом было обнаружено, что диапазоны гомогенности хорошо соответствуют принятой в настоящее время в литературе фазовой диаграмме [3]. Определены пределы растворимости, указанные штриховыми линиями для ε-фазы, η-фазы и высокотемпературной области δ-фазы. Для ε-фазы наблюдалось расширение фазового поля в сторону более высоких концентраций Sb, чем оценено в литературе [3], а η-фаза также наблюдалась при более высоких концентрациях Sb (см. табл. 7, 8; рис. 4). ). Даже очень узкое двухфазное поле между фазами δ и ζ было подтверждено измерениями EDX и XRD образца с 20,5 ат. % Sb (см. Таблицу 5).

Таблица 3 Сводка измеренных тепловых эффектов

Полная таблица

Рис. 2

Кривые ДТА образцов с 10–40 ат.% Sb

Изображение в натуральную величину

Таблица 4 Сравнение реакций и температур, опубликованных в литературе и найдено в этой работе

Полная таблица

Таблица 5 Кристаллические структуры и параметры решетки закаленных образцов Cu–Sb

Полная таблица

Таблица 6 Обнаруженные фазы в закаленных образцах

Полный размер Таблица

Рис. 3

рентгенограммы гашеткой CU ₉₀ SB ₁₀ и CU _82.5 SB _17,5 Отмеренные див. результаты составов фаз Cu–Sb

Полная таблица

Таблица 8 Сравнение температурно-инвариантных реакций в системе Cu–Sb в данной работе и в [1]

Полная таблица

Рис. 4

Новая версия фазовой диаграммы Cu–Sb

Изображение полного размера

Экспериментальный

Подготовка образцов

Образцы с 10–75 ат. % Sb (см. Таблицу 9) готовили из 99,98 % Cu (Goodfellow, Cambridge, UK; обработаны потоком H ₂ при 200 °C в течение 5 ч для удаления оксидных слоев) и 99,999% Sb (Alfa Aesar, Карлсруэ, Германия; поверхностный оксидный слой удаляли фильтрованием расплава через кварцевую вату). Навески металлов запаивали в ампулы из кварцевого стекла под вакуумом (~10 ^-3 мбар) и легировали в печи сопротивления при 1000 °C в течение нескольких часов. Повторный отжиг проводили в вакуумированных ампулах из кварцевого стекла в течение 28 сут при выбранных температурах (170–600 °С, время отжига при 170 °С — 6 месяцев). Наконец, сплавы закаливали в холодной воде.

Таблица 9 Температуры отжига

Полноразмерная таблица

Аналитические методы

Применяемые экспериментальные методы включали порошковую рентгеновскую дифракцию (XRD), термический анализ (DTA) и металлографические методы (EPMA/ESEM). Термический анализ был выполнен с помощью прибора TG/DTA Setsys Evolution от Setaram. Измерения проводились в открытых тиглях из глинозема в атмосфере аргона; кусочки титанового листа во втором тигле использовали в качестве эталонного материала.

Измерения рентгеновской дифракции порошка проводились на дифрактометре Bruker D8 (геометрия θ /2 θ ) при температуре окружающей среды. Рентгеновские лучи получали в медном источнике излучения при ускоряющем напряжении 40 кВ и токе электронов 40 мА. Для удаления излучения K _β использовали Ni-фильтр. Порошок фиксировали вазелином на держателе образцов из монокристаллов кремния, который вращался во время измерения. Блоком детектирования служил полосовой детектор Lynxeye. Уточнение данных Ритвельда было выполнено с помощью Topas3 9Программное обеспечение 0003® , предоставленное Bruker AXS.

Для металлографических исследований использовали оптический микроскоп (микроскоп отраженного света Zeiss Axiotech 100), а также методы EDX (энергодисперсионная спектроскопия; ESEM Zeiss Supra 55 VP). В ЭСЭМ энергия возбуждения электронного пучка составляла 15–20 кВ. Обратнорассеянные электроны были обнаружены для того, чтобы визуализировать поверхности наших образцов. Для ЭДР использовали характеристические спектральные линии: К-линию Cu и L-линию Sb.

Ссылки

1. Gierlotka W, Jendrzejczyk-Handzlik D (2009) J Alloys Compd 484:172

   Статья
   КАС

   Google Scholar

2. Liu XJ, Wang CP, Ohnuma I, Kainuma R, Ishida K (2000) J Phase Equilib 21:432

   Статья
   КАС

   Google Scholar

3. Массальский Т.Б. (1990) Cu–Sb (медь–сурьма). В: Фазовые диаграммы бинарных сплавов, том 2, 2-е изд. Информационное общество материалов, Парк материалов

4. Suh IK, Ohta H, Waseda Y (1988) Высокотемпературное тепловое расширение шести металлических элементов, измеренное методом дилатации и рентгеновской дифракции. В: Вилларс П., Калверт Л.Д., Пирсон В.Б. (ред.) Справочник Пирсона по кристаллографическим данным для интерметаллических фаз, том 3, 2-е изд. Информационное общество материалов, Парк материалов

   Google Scholar

5. Hofmann W (1941) Zur Überstruktur von Cu ₃ Sb. В: Вилларс П., Калверт Л.Д., Пирсон В.Б. (ред.) Справочник Пирсона по кристаллографическим данным для интерметаллических фаз, том 3, 2-е изд. Информационное общество материалов, Парк материалов

   Google Scholar

6. Schubert K, Breimer H, Burkhardt W, Günzel E, Haufler R, Lukas HL, Vetter H, Wegst J, Wilkens M (1957) Einige strukturelle ergebnisse an metallischen Phasen II. В: Вилларс П., Калверт Л.Д., Пирсон В.Б. (ред.) Справочник Пирсона по кристаллографическим данным для интерметаллических фаз, том 3, 2-е изд. Информационное общество материалов, Парк материалов

   Google Scholar

7. «>

   Yamaguchi S, Hirabayashi M (1972) J Phys Soc Jpn 33:708

   Статья
   КАС

   Google Scholar

8. Karlsson N (1972) Acta Crystallogr B 28:371

   Артикул

   Google Scholar

9. Günzel E, Schubert K (1958) Strukturuntersuchungen im system kupfer–antimon. В: Вилларс П., Калверт Л.Д., Пирсон В.Б. (ред.) Справочник Пирсона по кристаллографическим данным для интерметаллических фаз, том 3, 2-е изд. Информационное общество материалов, Парк материалов

   Google Scholar

10. Pearson WB (1964) Удельное электрическое сопротивление, коэффициент Холла и термоЭДС AuSb ₂ и Cu ₂ Sb. В: Вилларс П., Калверт Л.Д., Пирсон В.Б. (ред.) Справочник Пирсона по кристаллографическим данным для интерметаллических фаз, том 3, 2-е изд. Информационное общество материалов, Materials Park

11. «>

    Барретт К.С., Кука П., Хефнер К. (1963) Кристаллическая структура сурьмы на 4.2, 78 и 298 K. В: Вилларс П., Калверт Л.Д., Пирсон В.Б. (ред.) Справочник Пирсона по кристаллографическим данным для интерметаллических фаз, том 4, 2-е изд. Информационное общество материалов, Парк материалов

    Google Scholar

12. Шуберт К., Ильшнер М. (1954) Z Metallkd 45:366

    CAS

    Google Scholar

13. Heumann T, Heinemann F (1956) Z Elektrochem 60:1160

    CAS

    Google Scholar

14. Хансен М. (ред.) (1958) Состав бинарных сплавов, 2-е изд. Макгроу-Хилл, Нью-Йорк

    Google Scholar

15. Гюнцель Э., Шуберт К. (1958) Z Metallkd 49:124

    Google Scholar

16. «>

    Мураками Т., Шибата Н. (1936) Научные отчеты Университета Тохоку, серия 1, том 25. Университет Тохоку, Сендай, стр. 527

Ссылки на скачивание

Благодарности

Мы хотели бы поблагодарить FWF (Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung), который предоставил средства для этой работы через проект P21507-N19. Большое спасибо также доктору Стефану Пучеггеру из Центра исследований наноструктуры Венского университета за поддержку наших измерений SEM/EDX.

Открытый доступ

Эта статья распространяется в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает любое использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора(ов) и источника.

Author information

Authors and Affiliations

1. Department of Inorganic Chemistry/Materials Chemistry, University of Vienna, Währingerstraße 42, 1090, Vienna, Austria

   Siegfried Fürtauer & Hans Flandorfer

Authors

1. Siegfried Fürtauer

   Посмотреть публикации автора

   Вы также можете искать этого автора в
   PubMed Google Scholar

2. Ганс Фландорфер

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в
   PubMed Google Scholar

Автор, ответственный за переписку

Ганс Фландорфер.