Erich Gebhardt

Untersuchungen in system Zirkonium-Sauerstoff teil 2 untersuchungen zur kinetik der reaktion zwischen Zirkonium und sauerstoff, sowie über die konstitution des systems Zirkonium-Sauerstoff

Zusammenfassung Mit Hilfe von metallographischen Untersuchungen und Widerstandsmessungen wurde der Aufbau des Systems Zr-ZrO 2 ermittelt. Dazu wurden Drahte aus reactorgrade Zirkonium bei Temperaturen zwischen 1600 und 2030° K und bei einem Druck von 1,5 × 10 −3 Torrisotherm und isobar mit Sauerstoff begast. Unter diesen Bedingungen lag zu jedem Zeitpunkt der Begasung eine gleichmassige Sauerstoffkonzentration uber den gesamten Drahtquerschnitt vor. Nach den vorliegenden Untersuchungen weicht das ermittelte Zustandsdiagramm an einigen Stellen von alteren Bearbeitungen ab. Diese Abweichungen beziehen sich auf die Loslichkeit von Sauerstoff in α-Zirkonium, auf die Abgrenzung des Zweiphasengebietes zwischen α-Zirkonium und β-Zirkonium, sowie auf das Losungsvermogen von ZrO 2 fur Zr. Hierbei macht der Verlauf der Sattigungsgrenze des Oxydes die Existenz einer Hoehtemperaturform von ZrO 2 oberhalb von 1850° K wahrscheinlich. Dieser Hochtemperaturzustand war nicht abschreckbar und wurde deshalb nicht naher untersucht. Fur die Temperatureinstellung interessierte das Gesamtemissionsvermogen des Oxydes und sein spezifischer Widerstand. Ungefahre Werte fur diese beiden Grossen wurden ermittelt.

Das system silber-gadolinium

Zusammenfassung Der Aufbau des Zustandsbildes Silber-Gadolinium wurde mit Hilfe von thermischen Analysen, Gefugeuntersuchungen und rontgenographischen Methoden untersucht. Demnach existieren drei intermetallische Verbindungen, namlich Ag3Gd, Ag2Gd und AgGd. Fur die Verbindungen Ag3Gd und AgGd wurden offene Schmelz-punktsmaxima bei 975 und 1100 °C gefunden, wahrend Ag2Gd bei 830 °C peritektisch aus Ag3Gd und Schmelze gebildet wird. Ag3Gd hat eine hexagonal dichteste Kugel-packung (Ag3Pu-Typ), Ag2Gd ist tetragonal (MoSi2-Typ) und AgGd hat eine ku-bisch-raumzentrierte Gitterstruktur (CsCl-Typ). Durch die Verbindungen Ag3Gd und AgGd ist das gesamte System in drei Teilsysteme untergliedert. Die auf der Agreichen und auf der Gd-reichen Seite liegenden Teilsysteme sind einfach eutektisch mit den eutektischen Punkten bei 11 und 77,5 At.% Gd und den dazu gehorenden eutektischen Temperaturen von 780 und 790 °C. In dem dazwischen liegenden Teil-system Ag3Gd-AgGd findet sowohl eine peritektische als auch eine eutektische Reaktion statt; fur die betreffenden Temperaturen wurden etwa 830 und 825 °C und fur die ausgezeichneten Konzentrationen 35 und 37,5 At.% Gd ermittelt. Die maximale Loslichkeit von Gd in festem Silber liegt unterhalb von 2 At.%. Der Aufbau des Systems Silber-Gadolinium zeigt grosse Ahnlichkeit mit den bereits fruher beschriebenen Systemen des Silbers mit Yttrium1, Samarium1, Holmium2 und Erbium3.

Untersuchungen im System Niob-Stickstoff: I. Eigenschaftsänderungen von Niob durch gelösten Stickstoff

Zusammenfassung Der elektrische Widerstand, der Gitterparameter, die Harte und die Dampfung von Niob-Stickstoff-Mischkristallen wurden in Abhangigkeit von der Stickstoffkonzentration zwischen 0 und 1,5 At % N bestimmt. Die genannten Eigenschaften hangen weitgehend linear vom Stickstoffgehalt ab. Bei der Losung von 1 At % N in vorher entgastem Niob steigt der elektrische Widerstand bei 10° C von 14,1 auf 18,2 μ Ω. cm, der Gitterparameter bei 20° C von 3,3000 auf 3,3041 A und die Mikroharte (50 g Belastung) bei 20° C von 63 auf 245 kg/mm2 an. Das Stickstoff-Dampfungsmaximum bei 270° C (Frequenz 0,73 Hz) erreicht bei 0,5 At % N einen Wert von β = 560 × 10 −4 . Die Aktivierungsenergie des einfachen Relaxationsvorganges betragt 33,8 kcal/mol. Die Eigenschaftsanderungen von Niob durch gelosten Stickstoff wurden mit den entsprechenden Werten fur die Mischkristallreihen Niob-Sauerstoff, Tantal-Stickstoff, Tantal-Sauerstoff, Vanadium-Stickstoff und Vanadium-Sauerstoff verglichen.

Das system Silber-Holmium

Zusammenfassung Der Aufbau des Systems Silber-Holmium wurde mit Hilfe von thermischen Analysen, Gefugebeobachtungen und rontgenographischen Methoden untersucht. Dabei konnte die Existenz von drei intermetallischen Verbindungen, namlich Ag 7 Ho 2 , Ag 2 Ho und AgHo nachgewiesen werden. Alle Verbindungen haben ein offenes Schmelzmaximum, das fur Ag 7 Ho 2 bei 920°C, fur Ag 2 Ho bei 990°C und fur AgHo bei 1165°C liegt. Nach den Ergebnissen rontgenographischer Strukturuntersuchungen ist Ag 7 Ho 2 orthorhombisch primitiv, Ag 2 Ho tetragonal (MoSi 2 -Typ) und AgHo kubischraumzentriert (CsCl-Typ). Das System Ag-Ho ist aus vier eutektischen Teilsystemen aufgebaut, die jeweils zwischen zwei benachbarten Phasen liegen. Die eutektischen Punkte befinden sich bei etwa 11.5, 26.5, 36.5 und 81 At.-% Ho und die dazugehorigen eutektischen Temperaturen betragen etwa 775°, 890°, 970° und 880°C. Die Loslichkeit von Holmium in festem Silber ist temperaturabhangig; sie erreicht im Hochstfalle 1.6 At.-%. Das System Silber-Holmium zeigt grosse Ahnlichkeit mit den fruher beschriebenen Systemen des Silbers mit Yttrium und Samarium 3 .

Untersuchungen im system Zirkonium-Sauerstoff teil 1 der elektrische widerstand von sauerstoffhaltigem Zirkonium

Zusammenfassung Es wurde die Temperaturabhangigkeit des spezifischen Widerstandes von Zirkonium-Sauerstoff-Mischkristallen untersucht. Die Messungen wurden an drahtformigen Proben durchgefuhrt, welche bei Temperaturen zwischen 1600 und 2030° K und bei einem Druck von 1,5 × 10−3 Torr begast worden waren. Derartige Proben wurden sodann zwischen Raumtemperatur und 2030° K im gesamten Existenzbereich des metallischen Mischkristalls (0 bis etwa 30 At % Sauerstoff) untersucht. Dabei ergab sich, dass die sauerstoffhaltige β-Zirkonium-Phase eine normale Temperaturabhangigkeit des spezifischen Widerstandes aufweist und dass die Matthiesensche Regel fur diese Kristallart erfullt ist. Dagegen trat bei stark sauerstoffhaltigen α-Zirkonium-Mischkristallen eine unerwartete Temperaturabhangigkeit des Widerstandes auf, wobei die Matthiesensche Regel nicht gultig war. Es wurde gefunden, dass geloster Sauerstoff die Steigung der Widerstand-Temperatur-Kurven vermindert und dass oberhalb einer bestimmten Grenz-temperatur ein negativer Temperaturkoeffizient auftritt. Diese Grenztemperatur ist vom Sauerstoffgehalt abhangig und liegt beispielsweise fur α-Zirkonium mit 18 At % Sauerstoff bei etwa 550° K.

Das system Silber-Erbium

Zusammenfassung Das Zustandsbild des Systems Silber-Erbium wurde mit Hilfe von thermischen Analysen, Gefugebeobachtungen und verschiedenen rontgenographischen Methoden untersucht. Demnach existieren drei intermetallische Verbindungen, namlich Ag 3 Er, Ag 2 Er und AgEr. Jede dieser Verbindungen hat ein offenes Schmelzmaximum, das fur Ag 3 Er bei 930 °C, fur Ag 2 Er bei 1020 °C und fur AgEr bei 1195 °C liegt. Ag 3 Er hat eine hexagonal dichteste Kugelpackung (Ag 3 Pu-Typ), Ag 2 Er ist tetragonal (MoSi 2 -Typ) und AgEr ist kubisch-raumzentriert (CsCl-Typ). Durch die intermetallischen Verbindungen ist das Gesamtsystem in vier einfach eutektische Teilsysteme untergliedert. Die eutektischen Punkte befinden sich bei etwa 11,5; 26,5; 37 und 76 At.-% Er und die dazugehorigen eutektischen Temperaturen betragen 772, 890, 993 und 932 °C. Die Loslichkeit von Erbium in Silber ist temperaturabhangig; sie erreicht bei der eutektischen Temperatur (772 °C) etwa 5 At.-%. Der Aufbau des Systems Silber-Erbium hat grosse Ahnlichkeit mit den fruher beschriebenen Systemen des Silbers mit Yttrium 1 , Samarium 1 und Holmium 2 .

Der aufbau der systeme silber-praseodym und silberneodym

Zusammenfassung Im Rahmen systematischer Untersuchungen uber den Aufbau der Systeme des Silbers mit seltenen Erdmetallen befasst sich die vorliegende Bearbeitung mit den Systemen Silber-Praseodym und Silber-Neodym. Die Ergebnisse, die auf thermischen Analysen, Gefugebeobachtungen und rontgenographischen Untersuchungen beruhen, werden den davon abweichenden Angaben fruherer Bearbeiter gegenubergestellt.

The high temperature modifications of the compounds PrAg2 and NdAg2

Abstract The investigation of the systems of silver with light rare earth metals (R) by thermal analysis shows small thermal effects in the temperature range 600–700 °C for alloy compositions between 25 and 50 at.% R. These effects could not be clearly interpreted in previous studies. The compounds PrAg2 and NdAg2, which have a CeCu2 structure at normal temperatures, are converted to high temperature modifications with a deformed A1B2 structure at 617 and 620 °C, respectively. This structural transformation is responsible for the thermal effects observed close to these temperatures. The hexagonal cell dimensions of the high temperature modifications are a = 0.4777 nm, c = 0.6867 nm and a = 0.4789 nm, c = 0.7060 nm for PrAg2 and NdAg2 at temperatures of 660 and 680 °C, respectively. The high temperature modifications have denser structures, as indicated by a contraction of the sample in dilatometric studies.

Das system Silber-Scandium

Zusammenfassung Der Aufbau des Zustandsbildes Silber-Scandium wurde mit Hilfe von thermischen Analysen und Gefugeuntersuchungen ermittelt unter Hinzuziehung von fruher durchgefuhrten rontgenographischen Untersuchungen [1]. Demnach kommen in diesem System die intermetallischen Verbindungen Ag4Sc (tetragonal, MoNi4-Typ), Ag2Sc (tetragonal, MoSi2-Typ) und AgSc (kub. raumzentriert, CsCl-Typ) vor. Ag4Sc wird bei 920 °C peritektisch aus Ag2Sc und Schmelze gebildet, wahrend fur Ag2Sc und AgSc jeweils offene Schmelzpunktsmaxima bei 1155 °C und 1230 °C gefunden wurden. Durch die Verbindungen Ag2Sc und AgSc ist das gesamte System in drei Teilsysteme untergliedert. In diesen befinden sich folgende Dreiphasengleichgewichte: Teilsystem Ag-Ag2Sc Schmelze (11,5 at.-% Sc)+Ag 2 Sc ⇌ 920 °C Ag 4 Sc Schmelze (10 at.-% Sc) ⇌ 910 °C Ag-Mischkr. + Ag 4 Sc Teilsystem Ag2Sc-AgSc Schmelze (40 at.-% Sc) ⇌ 1130 °C Ag 2 Sc + AgSc Teilsystem AgSc-Sc Schmelze (etwa 80 t.-% Sc) ⇌ 920 °C AgSc + Sc Die maximale Loslichkeit von Sc in festem Ag betragt bei der eutektischen Temperatur von 910 °C etwa 3-3,5 At.-%. Das System Ag-Sc hat grosse Ahnlichkeit mit den bereits fruher veroffentlichten Systemen von Ag mit Y [2], Sm [2], Ho [3], Er [4] und Gd [5].

Der aufbau des systems silber-samarium

Zusammenfassung Im Rahmen systematischer Untersuchungen von Systemen des Silbers mit Seltenen Erdmetallen wurde das System AgSm erneut untersucht. Dabei wurden die intermetallischen Verbindungen Ag 3 Sm (Smp. 935 °C) und AgSm (Smp. 960 °C) bestatigt und die Existenz von Ag 2 Sm wurde nachgewiesen. Das System AgSm untergliedert sich in die drei Teilsysteme Ag-Ag 3 Sm, Ag 3 SmAgSm und AgSmSm mit den eutektischen Temperaturen 760, 775 und 675 °C. Ag 2 Sm wird peritektisch bei 790 °C aus Ag 3 Sm und Schmelze gebildet. Die Ergebnisse beruhen auf thermischen Analysen, Gefugebeobachtungen und rontgenographischen Untersuchungen.