Studio di composti intermetallici ternari R15Ni5Mg2 (R = metallo delle terre rare)

Abstract

Il tirocinio è inserito in un'attività di ricerca riguardante lo studio dei sistemi intermetallici R-T-Mg (R = metallo delle terre rare; T = elemento di transizione). Nella regione dei diagrammi di stato di questi sistemi ricca in R sono state identificate alcune famiglie di composti intermetallici, ognuna caratterizzata da una composizione e struttura tipica come cF96-Gd4RhIn o hR144-Ca4CuMg nel caso dei sistemi R4TMg1 e hP68-Pr23Ir7Mg4 o hP68-Yb23Cu7Mg4 per i sistemi R23T7Mg4 2. La loro analisi strutturale ha evidenziato somiglianze e relazioni (come la presenza di motivi strutturali comuni) che hanno portato ad una descrizione unificata di un'ampia famiglia di fasi già note, nonché la previsione di composti nuovi. Su questa base, lo scopo del tirocinio consiste nella sintesi e caratterizzazione di leghe ternarie ricche in terra rara, con l’obbiettivo di identificare nuovi composti di struttura hR132-La15Rh5Cd2 nei sistemi R-Ni-Mg. Durante il tirocinio sono state utilizzate le seguenti tecniche sperimentali:  Sintesi di leghe tramite fusione diretta e successivi trattamenti termici.  Preparazione di provini metallografici.  Caratterizzazione dei campioni tramite microscopia ottica (LOM) ed elettronica a scansione (SEM) accoppiata a microanalisi (EDS) allo scopo di misurarne la composizione e studiarne la microstruttura.  Applicazione della diffrattometria di raggi-X (XRD) su polveri, per l'identificazione delle fasi presenti in ogni campione sulla base della loro struttura cristallina e per il calcolo dei parametri reticolari.

The internship is part of a research activity concerning the study of R-T-Mg intermetallic systems (R = rare earth metal; T = transition element). In the region of the state diagrams of these systems rich in R, some families of intermetallic compounds have been identified, each characterized by a typical composition and structure such as cF96-Gd4RhIn or hR144-Ca4CuMg in the case of the R4TMg1 systems and hP68-Pr23Ir7Mg4 or hP68-Yb23Cu7Mg4 for the R23T7Mg4 2 systems. Their structural analysis has highlighted similarities and relationships (such as the presence of common structural motifs) that have led to a unified description of a large family of already known phases, as well as the prediction of new compounds. On this basis, the aim of the internship consists in the synthesis and characterization of rare earth-rich ternary alloys, with the aim of identifying new compounds of hR132-La15Rh5Cd2 structure in R-Ni-Mg systems. During the internship the following experimental techniques were used:  Synthesis of alloys by direct melting and subsequent heat treatments.  Preparation of metallographic specimens.  Characterization of the samples by optical microscopy (LOM) and scanning electron microscopy (SEM) coupled with microanalysis (EDS) in order to measure their composition and study their microstructure.  Application of X-ray diffractometry (XRD) on powders, for the identification of the phases present in each sample on the basis of their crystalline structure and for the calculation of the lattice parameters.