Fe–As–S SİSTEMİNDƏ ŞÜŞƏƏMƏLƏGƏLMƏ VƏ ŞÜŞƏLƏRİN XASSƏLƏRİ

Məqalədə Fe–As–S sistemində, xüsusilə As2S3–Fe və As2Se3–FeS kəsikləri üzrə şüşəəmələgəlmə prosesləri və alınmış şüşəvari ərintilərin fiziki-kimyəvi xassələri tədqiq edilmişdir. Tədqiqatın əsas məqsədi arsen sulfidinə dəmir və dəmir sulfidinin daxil edilməsinin şüşəəmələgəlmə sahəsinə, faza çevrilmələrinə və şüşələrin makroskopik xassələrinə təsirini müəyyən etməkdir. Bu məqsədlə müxtəlif tərkibli ərintilər mərhələli sintez üsulu ilə alınmış, homogenləşdirilmiş və diferensial termiki analiz üsulu ilə tədqiq edilmişdir. Termoqramlarda şüşələşmə (Tg), kristallaşma (Tcr) və ərimə (Tm) temperaturlarına uyğun termiki effektlər müəyyən edilmiş və alınmış nəticələr əsasında sistemlərin mikrofaza diaqramları qurulmuşdur. Şüşəvari nümunələrin sıxlığı və mikrobərkliyi öyrənilmişdir. Müəyyən edilmişdir ki, sistemdə dəmir və FeS miqdarının dəyişməsi şüşələrin strukturuna və fiziki-kimyəvi parametrlərinə əhəmiyyətli təsir göstərir. As2S3–FeS sistemində FeS miqdarı artdıqca şüşələşmə temperaturunun, sıxlığın və mikrobərkliyin monoton şəkildə artması müşahidə edilir. Bu qanunauyğunluq AsS1.5 triqonal struktur vahidləri ilə yanaşı şüşə torunda yeni struktur vahidlərinin əmələ gəlməsi ilə əlaqələndirilir. Alınmış nəticələr Fe–As–S əsaslı xalkogenid şüşələrin məqsədyönlü sintezi və funksional material kimi tətbiqi baxımından elmi və praktiki əhəmiyyət daşıyır.

The glass-forming processes and physicochemical properties of glassy alloys in the Fe–As–S system, particularly along the As2S3–Fe and As2S3–FeS sections, were investigated. The main objective of the study was to determine the effect of iron and iron sulfide additions on the glass-forming region, phase transformations, and macroscopic properties of arsenic sulfide-based glasses. Alloys of different compositions were synthesized by a stepwise procedure, homogenized, and studied by differential thermal analysis. Thermal effects corresponding to the glass transition temperature (Tg), crystallization temperature (Tcr), and melting temperature (Tm) were determined, and microphase diagrams of the investigated systems were constructed on the basis of the experimental data. Density and microhardness of the obtained samples were also investigated. It was established that the incorporation of Fe and FeS significantly affects the structural and physicochemical characteristics of the glasses. In the As2S3–FeS system, the glass transition temperature, density, and microhardness generally increase monotonically with increasing FeS concentration. This behavior is associated with the formation of new structural units in the glass network in addition to the trigonal AsS₁.₅ units. The obtained results are of scientific and practical importance for the directed synthesis of Fe–As–S-based chalcogenide glassy materials with controlled properties.

В работе исследованы процессы стеклообразования и физико-химические свойства стеклообразных сплавов системы Fe–As–S, в частности разрезов As2S3–Fe и As2S3–FeS. Основной целью исследования являлось определение влияния железа и сульфида железа на область стеклообразования, фазовые превращения и макроскопические свойства стекол на основе сульфида мышьяка. Сплавы различного состава были получены ступенчатым методом синтеза, гомогенизированы и исследованы методом дифференциального термического анализа. Определены тепловые эффекты, соответствующие температуре стеклования (Tg), температуре кристаллизации (Tcr) и температуре плавления (Tm), а на основании экспериментальных данных построены микрофазовые диаграммы исследуемых систем. Также изучены плотность и микротвердость полученных образцов. Установлено, что введение Fe и FeS оказывает существенное влияние на структурные и физико-химические характеристики стекол. В системе As2S3–FeS с увеличением содержания FeS наблюдается в целом монотонное повышение температуры стеклования, плотности и микротвердости. Такое поведение связывается с образованием в стеклообразной сетке новых структурных единиц наряду с тригональными структурными единицами AsS1.5. Полученные результаты представляют научный и практический интерес для направленного синтеза халькогенидных стеклообразных материалов системы Fe–As–S с регулируемыми свойствами.