Untersuchungen im System Thorium-Zirkonium-Kohlenstoff

Zusammenfassung Mittels druckgesinterter, vakuumgekühlter und lichtbogengeschmolzener Legierungen wurde der Dreistoff: Thorium-Zirkonium-Kohlenstoff röntgenographisch und metallographisch untersucht und eine Phasenfeldaufteilung bei 1100° bzw. 1550° vorgenommen.ThC₂ und ThC bilden mit ZrC quasibinäre Schnitte. Ein merklicher Metallaustausch in den Carbidphasen besteht nicht (<2 Mol% ZrC in ThC). Bei 1100° bestehen ferner noch die Gleichgewichte ZrC_1–x-Th und ZrC_1–x-(Th, Zr)-Mk.     

Untersuchungen im System Cr-W-N

Investigations in the system Cr/W/N at 1100°C and at nitrogen pressures up to 300 bar lead to the conclusion that no apprecible solubility of W neither in CrN nor in Cr₂N exists.     

Untersuchungen im System Cer-Silicium-Germanium

Zusammenfassung Der Dreistoff Cer-Silicium-Germanium wird im Schnitt bei 900° C röntgenographisch untersucht. Die Legierungen wurden durch Reaktion im festen Zustand hergestellt. Die bekannten Phasen der Randsysteme konnten bestätigt werden. Ce₅Si₃ (Cr₅B₃-Typ, T 2) ist mit Ce₅Ge₃ (Mn₅Si₃-Typ) bis etwa 60 Mol% mischbar, umgekehrt reicht der homogene Bereich bis etwa 30Mol% Ce₅Si₃. Bei Ce₃Si₂ und Ce_1,2Si erfolgt nur mäßiger Austausch von Si durch Ge. Lückenlose Mischreihen bestehen zwischen CeSi und CeGe sowie zwischen CeSi₂ (-ThSi₂-Typ) und CeGe₂ (-ThSi₂-Typ). Die orthorhombische Aufspaltung von CeGe₂ mit GdSi₂-Typ geht mit zunehmendem Ge/Si-Austausch zurück.

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An isothermic section (900° C) of the ternary system Cerium-Silicon-Germanium was examined by means of X-ray diffraction, the alloys being prepared by sintering. The crystal structure of the binary phases have been confirmed. Ce₅Si₃ (Cr₅B₃-type) dissolves up to 60 Mole-% Ce₅Ge₃, while the latter exhibits a homogenous region up to 30 Mole-% Ce₅Si₃. The Si/Ge-substitution is not significant for Ce₃Si₂ and Ce_1,2Si. On the other hand there are complete series of solutions for CeSi–CeGe and CeSi₂–CeGe₂ (having -ThSi₂-type). Ge/Si-substitution decreases the orthorhombic splitting of CeGe₂ having GdSi₂-type.

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Mit 5 Abbildungen     

Untersuchungen im System Hafnium-Tantal-Kohlenstoff

Zusammenfassung Der Aufbau des Dreistoffes: Hf–Ta–C wird für 1850°C mittels druckgesinterter und vakuum-geglühter Proben bestimmt. Die lückenlose Mischbarkeit der Monocarbide wird erneut bestätigt. Ta₂C löst etwas mehr als 10 Mol% Hafniumcarbid. Die -Phase (Ta₃C₂) wird bereits bei geringen Hf-Konzentrationen unterdrückt. Das Dreiphasenfeld: (Hf, Ta)-Mischkristall+(Hf, Ta)C_1-x+(Ta, Hf)₂C charakterisiert den Schnitt. Hafnium reichert sich in der Carbidphase an. Die Gleichgewichte werden unter vereinfachenden Annahmen thermodynamisch ausgewertet und folgende Differenzen für freie Bildungsenergien (1850°C) errechnet: G _HfC–G _TaC=–8500 cal/Mol, G(_Hf2_C)—G _{Ta 2}C=–5000 cal/Mol. Ein zu Ta₂C analoges Hafniumcarbid (Hf₂C) ist jedoch um 10 000 cal/Mol weniger stabil als ein Gemenge: HfC_1–x+Hafnium. Es besteht gute Übereinstimmung zwischen den gerechneten und den experimentell ermittelten Konoden. Aussagen über das verwandte System: Hf–Nb–C werden gemacht.Mit 5 Abbildungen     

Untersuchungen im System Sm-C-N

An isothermal section at 1,000°C of the system Sm–C–N was examined by X-ray diffraction techniques. Complete solid solubility between the phases SmC_1–x and SmN could be established. No indication for the existence of a ternary samarium carbonitride phase analogous to La₁C_0.88N_0.77, could be found.

     

Untersuchungen im System TiO-TiN-TiC

Hot pressed solid solutions within the pseudoternary system TiO?TiN?TiC have been examined in relation to their physical properties. Following parameters have been measured: transverse rupture strength, hardness, density, thermal conductivity and resistance to scaling. The physical properties of the oxicarbonitrides improve with the decrease of the content of TiO up to the pure carbonitrides. Using the technique of hot-pressing, the density of samples having a high amount of oxygen could not be changed essentially. The thermal conductivity of the titanium-oxicarbonitrides lies between oxide-ceramics and hardmetals. They are resistant to scaling up to 600 °C, the increase of weight above temperatures of 900 °C is considerable.     

Untersuchungen im System Vanadin-Germanium

Zusammenfassung Pulvermetallurgisch hergestellte Proben im Zweistoff V-Ge werden röntgenographisch untersucht. Die Existenz der Phase V₃Ge mit -Wolfram-Typ wird bestätigt; vier weitere Phasen werden nachgewiesen. V₅Ge₃ tritt sowohl im D8₈- wie auch im T1-Typ auf; eine Phase der ungefähran Zusammensetzung V₃Ge₂ ist strukturell eng verwandt mit Cr₃Ge₂. Eine Germanium-reiche Kristallart scheint einem Digermanid zuzukommen, ist jedoch nicht strukturgleich mit den bekannten Disilicidtypen.     

Thermodynamische Untersuchungen im System Cadmium-Wismut

Zusammenfassung Thermodynamische Eigenschaften von flüssigen Legierungen im System Cd–Bi wurden im Bereich von 9 bis 90 At % Cd zwischen 380 und 520°C mittels derEMK-Methode bestimmt. Die Aktivitäten von Cd zeigen für Cd-arme und Cd-reiche Legierungen eine schwach positive, dazwischen eine negative Abweichung vom idealen Verhalten. Die partielle molare Enthalpie ist positiv und fällt mit zunehmendem Cd-Gehalt monoton ab. Zwischen 50 und 75 At % Cd zeigt –H _Cd jedoch ein anomales Verhalten. Die integrale Mischungsenthalpie ist positiv, mit einem Maximalwert von +200 cal/Grammatom bei 50 At % Cd und 500°C. Zwischen 50 und 75 At % Cd ist die sonst parabolische Enthalpiekurve abgeplattet. Die Molwärmen zeigen ein schwach negatives Abweichen von derNeumann—Kopp-Regel. Die partiellen und integralen Entropien sind gegenüber den idealen Größen zu positiven Werten verschoben. Die partielle Entropie zeigt zwischen 50 und 65 At% Cd ebenfalls eine anomale Konzentrationsabhängigkeit. Die gefundenen Werte stimmen im allgemeinen gut mit den verläßlichen Literaturdaten überein. Nur im anomalen Gebiet ergeben sich Abweichungen. Das anomale Verhalten der Cd–Bi-Schmelzen zwischen 50 und 70 At% Cd ist wahrscheinlich auf eine schwache Nahordnung zurückzuführen, doch ist eine Entmischungstendenz als Ursache nicht mit Sicherheit auszuschließen.

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Thermodynamic investigations in the Cd–Bi system

Thermodynamic properties of liquid alloys in the Cd–Bi system have been investigated by theemf method from 9 to 90 at % Cd between 380 and 520°C. The activities of Cd of Cd-poor and Cd-rich alloys show a weak positive, in between a negative deviation from ideal behaviour. The partial molar enthalpy is positive and decreases monotonically with increasing Cd content with the exception of the range between 50 and 75 at % Cd where it exhibits an anomalous behavior. The integral enthalpy of mixing is positive, with a maximum value of +200 cal/g-atom at 50 at % Cd at 500°C. The enthalpy curve, which is otherwise parabolic, has a flat portion between 50 and 80 at % Cd. The molar heat capacities show a small negative deviation from theNeumann—Kopp rule. The partial and integral entropies are shifted towards positive values as compared to the ideal entropies. The partial entropy shows also an anomalous concentration dependence between 50 and 65 at % Cd. The data are generally in good agreement with the reliable results reported in literature. The only deviations occur in the anomalous region. The anomalous behavior of the Cd–Bi melts between 50 and 70 at % Cd is probably due to a weak short range order, but a tendency towards unmixing cannot be excluded with certainty as the cause of the anomaly.

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Mit 6 Abbildung     

Thermodynamische Untersuchungen im System Gold—Cadmium

Zusammenfassung Flüssige und feste Legierungen im System Au–Cd wurden von 60 bis 90 At% Cd zwischen 653° und 873°K mit derEMK-Methode untersucht und thermodynamische Eigenschaften berechnet. Die Aktivitäten von Cd zeigen stark negative Abweichungen vom idealen Verhalten. Die partiellen molaren Enthalpien sind negativ und verschieben sich mit zunehmender Temperatur zu weniger negativen Werten, die partiellen molaren Entropien sind positiv und nehmen mit zunehmender Temperatur zu. Aus eigenen Werten und Literaturdaten wurden integrale thermodynamische Größen für die Schmelzen im gesamten System Au–Cd bei 1000°K berechnet. Für einige feste Cd-reiche Phasen wurden ebenfalls Aktivitäten erhalten und aus den Knickpunkten derEMK-Temperatur-Kurve Temperaturen von Phasenübergängen bestimmt.

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Thermodynamic investigations in theAu–Cd-system

Liquid and solid alloys in the Au–Cd system were investigated between 60 and 90 at % Cd and 653°–873°K by theemf method, and thermodynamic properties were calculated. The activities of Cd exhibit strong negative deviations from ideal behavior. Partial molar enthalpies are negative and become less so with increasing temperature; partial molar entropies are positive and increase with increasing temperature. A consistent set of integral thermodynamic data for liquid solutions of the entire Au–Cd system at 1000°K were calculated using values taken from the literature. Activities for some solid Cd-rich phases were also obtained. From discontinuities in theemf vs. temperature curve temperatures of phase transitions were determined.

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Mit 5 Abbildungen

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Herrn Prof. Dr.H. Nowotny gewidmet.     

Kinetische und thermodynamische Untersuchungen im System AgCl-LiCl-NaCl

In the ternary system silver chloride-lithium chloride-sodium chloride the kinetics of the galvanic deposition of silver on graphite electrodes was investigated as well as its dissolution without current in the molten salt saturated with chlorine gas.In addition the emf-values were measured in the temperature range between 923 K and 1,173 K by means of, the formation cell graphite/Ag(s)/AgCl(l)–LiCl(l)–NaCl(l)/Cl₂ graphite From these data the partial molar free excessGibbs energies were calculated. Using the equation for a multicomponent system as suggested byRedlich-Kister ¹ G _AgCl ^E values were obtained by a non-linear fitting process, where the fit was performed for all investigated temperatures and over the entire concentration range in the ternary system. With the parameters obtained the partial and integral excess valuesG _i ^E ,G ^E ,H _i ^E ,H ^E ,S _i ^E andS ^E were calculated.

     

Röntgenographische Untersuchungen im System: Vanadin-Arsen-Kohlenstoff

Zusammenfassung Zwei neue binäre Vanadinarsenide werden identifiziert: V₅As₃ mit W₅Si₃-Struktur (T1) und V_1,5As, dessen Elementarzelle bestimmt wird. Im Dreistoff V–As–C werden zwei ternäre Phasen sichergestellt: V₅As₃C_0,7 mit teilweise aufgefüllter Mn₅Si₃-Struktur und V₂AsC mit Cr₂AlC-Struktur (H-Phase).

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Two new binary vanadium arsenides have been identified: V₅As₃ with W₅Si₃-structure (T1) and V_1,5As, of which the unit cell is determined. Two ternary phases were found in the ternary system V–As–C: V₅As₃C_0·7 having partially filled Mn₅Si₃-structure; V₂AsC cristallizes with the Cr₂AlC-type (H-phase).

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Mit 1 Abbildung     

Untersuchungen im System V—Mo—N

The system V–Mo–N has been investigated at 1,100°C and nitrogen pressures between 1 and 300 bar by X-ray techniques. The isotypic compounds VN and Mo₂N are forming a complete series of solid solutions at nitrogen pressures>30 bar. At a nitrogen pressure of 1 bar about 10% of the V-atoms can be replaced by Mo-atoms in the MN_1-x -compounds. Within the M₂N-phase V-atoms can be replaced by Mo-atoms in the range of 10%.

     

Untersuchungen im System Ta—Mo—N

An isothermal section at 1,100°C and at nitrogen pressures in the range of 1 to 300 bar of the system Ta-Mo-N has been examined by X-ray techniques. The composition range of the ternary Z-phase TaMoN has been investigated with respect to nitrogen content and metal composition. A new ternary phase was found at a composition of Ta₃MoN_3+x.Within the -Mo₂N-phase up to 25% of the Mo-atoms can be replaced by Ta-atoms at nitrogen pressures of 300 bar, while only a small amount of the Taatoms can be replaced by Mo-atoms within the Ta-nitrides up to nitrogen pressures of 300 bar. Up to about 50% of the Mo-atoms can be substituted by W-atoms within the Z-phase.

     

Untersuchungen im System Nb—Mo—N

The system Nb–Mo–N has been investigated by X-ray techniques in an isothermal section at 1100C and at nitrogen pressures ranging from 1 to 300 bar. In the binary phase-Mo₂N up to 23% of the Mo-atoms can be replaced by Nb-atoms at a nitrogen pressure of 300 bar, while only a small amount of molybdenum nitride is soluble in the binary nitrides of niobium even under high nitrogen pressures. The composition range of the ternary phase NbMoN has been investigated with respect to nitrogen content as well as metal composition. The possibility of substitution of Mo-atoms by W-atoms within theZ-phase has been checked.

     

Kernresonanzspektrographische Untersuchungen im System Phenylphosphoroxydifluorid-Bor(III)chlorid

Zusammenfassung Phenylphosphoroxydifluorid reagiert mit Bor(III)chlorid bei Raumtemperatur zu Phenylphosphoroxydichlorid und Bor(III)fluorid, wobei Phenylphosphoroxyfluoridchlorid als stabiles Zwischenprodukt entsteht, das dann mit BCl₃ weiterreagiert.

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Phenylphosphonic difluoride reacts with boron chloride at room temperature to give phenylphosphonic dichloride and boron fluoride with phenylphosphonic fluoride chloride as a stable intermediate.

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Mit 5 Abbildungen     

Untersuchungen im Dreistoffsystem Ti-Fe-O

Zusammenfassung Technisches Ferrotitan mit 30, 40 und 70 Gew.% Titan enthält Sauerstoff; die Art der Bindung des Sauerstoffes in derartigen Legierungen wird untersucht. Anhand von synthetischen Ti-Fe-O. Proben wird der maßgebliche Teil dieses Dreistoffsystems studiert. Es ergibt sich, daß der Sauerstoff bei Ferrotitan mit 30 Gew.% Ti in Form von TiO und in Ferrotitan mit 40 bzw. 70 Gew.% Ti als -Oxid (Ti₄Fe₂O) vorliegt. In legierungen mit geringem Sauerstoffgehalt werden dieLaves-Phase TiFe₂ und TiFe nachgewiesen.

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Investigation of the ternary system Ti-Fe-O

Technical ferro-titanium alloys having 30, 40 and 70 wt.% Ti contain oxygen. The nature of the oxygen bond in such phases has been studied. By means of synthetic Ti-Fe-O samples the essential part of the ternary system has been investigated. It has been proved that oxygen occurs in alloys of 30 wt.% Ti as TiO and in alloys containing 40 and 70 wt.% Ti, respectively, as an -oxide (Ti₄Fe₂O). In alloys of low oxygen content the compounds TiFe₂ (Laves phase) and Tife have been found.

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Mit 5 Abbildungen     

Untersuchungen im Dreistoffsystem Thorium-Uran-Bor

Zusammenfassung Mit Hilfe von heißgepreßten und unter Argon geglühten Proben wird der Dreistoff Thorium—Uran—Bor röntgenographisch untersucht und die Aufteilung der Phasenfelder bei 1500 bzw. 800°C ermittelt. Die bekannten Phasen der Randsysteme werden bestätigt. Es tritt keine ternäre Phase auf, doch bilden ThB₄ und UB₄ eine lückenlose Mischreihe. Alle übrigen Kristallarten besitzen nur sehr beschränktes Lösungsvermögen.Mit 2 Abbildungen     

Differenzthermoanalytische Untersuchungen im Dreistoffsystem Lithium-Zink-Germanium

Investigations in the Ternary System Lithium-Zinc-Germanium by Differential Thermal Analysis The section Li/Zn, Ge(1:1) of the ternary system lithium-zinc-germanium was investigated by differential thermal analysis and x-ray methods. Besides the well known phases α-, β-Li₂ZnGe and Li_1.25ZnGe a further so far unknown phase (δ) was obtained. In the system there are two peritectic reactions and one eutectic. The α/β-transformation of Li₂ZnGe was investigated by differential thermal analysis and a mechanism of this transformation is proposed.     

IR-spektroskopische Untersuchungen der Phasengleichgewichte im System Ru/Sn/O

Infrared Spectroscopic Investigations on Phase Equilibria in the System Ru/Sn/O Infrared spectroscopic investigations give evidence for the existence of new phases and their phase relations in the system Ru/Sn/O. The obtained results coincide well with X-ray diffraction investigation. The composition of two phases was found to correspond to the formula: RuSn₃O₄ and RuSn₅O₄. Evidence is given for the existence of a third phase, the composition should correspond to RuSn₉O₈.     

Differentialthermoanalytische Untersuchungen im Dreistoffsystem Lithium-Kupfer-Germanium

Differential Thermoanalytic Investigations in the Ternary System Lithium-Copper-Germanium The section Li? (Cu:Ge = 1:1) of the ternary system lithium-copper-germanium was investigated by differential thermal analysis and X-ray methods. On the described section there are two peritectic reactions and one eutectic. Besides the well known phase Li₂CuGe two so far unknown phases Li_2,5CuGe and Li_1,25CuGe was investigated by differential thermal analysis.