Abstract
Исследование посвящено изучению процессов зональной кристаллизации в четырехкомпонентной системе Cu-Fe-Ni-S, являющейся базовой при формировании медно-никелевых сульфидных руд. Образец исходного состава (мол. %): Cu = 17.19, Fe = 19.05, Ni = 19.66, S = 44.10 синтезирован с применением метода квазиравновесной направленной кристаллизации. Результаты микроскопического исследования показали, что полученный слиток образован из 6 зон с разным фазовым и химическим составом. Основная часть слитка представлена зоной IV. Образцы, вырезанные из этой зоны, исследовались методами дифференциального термического анализа (ДТА), растровой электронной микроскопии (СЭМ) и рентгено-спектрального микроанализа (РСМА). Микроскопические исследования позволили предположить, что слиток состоит из твердых растворов tss и bnss, но при дальнейшем охлаждении tss разложился на дочерние фазы. Однако эти данные можно трактовать и как кристаллизацию четверной эвтектики. Результаты ДТА исследования образцов позволили измерить температуры фазовых эффектов и однозначно установить образование бинарной эвтектики bnss-tss. Температура бинарной эвтектики (L → tss + bnss) составляет 578±1 °С (851±1 K). Температуры ликвидуса незначительно повышаются от 857±2 °С до 862±2 °С (1130±2 K - 1135±2 K). Указанное изменение объясняется небольшими изменениями состава исследуемых образцов. Полученные результаты подтвердили адекватность и согласованной предложенной методики, сочетающей методы направленной кристаллизации, дифференциального термического анализа, растровой электронной микроскопии и рентгеноспектрального микроанализа при исследовании фазовых равновесий в многокомпонентных системах.
 
 Исследование выполнено в рамках госзадания (проект 0330-2016-0001) и при частичной финансовой поддержке комплексной программы фундаментальных научных исследований СО РАН II.1. № 303.
Highlights
In this paper we study the crystallisation processes of Cu–Fe–Ni–S quaternary system which is the basis for nickel-copper sulphide ores
The results of the microscopy study have shown that the produced ingot consists of 6 zones with different phase and chemical compositions
The samples extracted from this zone were examined by methods of differential thermal analysis (DTA), scanning electron microscopy (SEM), and energy dispersive X-tay spectrometry (EDS)
Summary
Для обеспечения сохранности образца в случае разгерметизации ампулы ее помещали в эвакуированный кварцевый контейнер диаметром ~ 10 мм. Ампулу с образцом помещали в верхнюю зону печи, нагревали до расплавления образца и выдерживали в течение двух суток. Такой режим обеспечивал квазиравновесные условия направленной кристаллизации, позволяющие использовать результаты эксперимента для изучения фазовых равновесий в системе Cu–Fe–Ni–S. После окончания кристаллизации ампулу охлаждали в выключенной печи. Закристаллизованный слиток длиной около 70 мм и диаметром 8.2 мм был разрезан перпендикулярно продольной оси на 12 частей, каждая из которых была взвешена для определения доли закристаллизовавшегося расплава (g). Для недопущения изменения массы навески в процессе эксперимента, связанного с диссоциацией серы, образец помещался в вакуумированную и запаянную кварце-. 1. Схема держателя образца для ДТА-эксперимента [Fig. 1. Нагрев проводился до температуры 1200 °С со скоростью 15 °С/мин
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callDisclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
