窒素1気圧中, 1600℃におけるCr-Si-N系の反応及び相関係

抄録

窒素1気圧, 1600℃におけるCr-Si-N 3成分系の反応及び相関係を空冷及び急冷法で研究した. その結果, この等温断面は, 四つの3相領域: Si₃N₄+Cr₅Si₃+N₂, Cr₅Si₃+Cr₃Si+N₂, Cr₃Si+液相+N₂及び液相+Cr₂N+N₂並びに一つの2相領域: 液相+N₂から成っていることを明らかにした.
領域 [I]: Si-Cr₅Si₃-N及び領域 [II]: Cr₅Si₃-Cr₃Si-Nにおいては, CrとSiの混合物の窒化側の反応あるいは窒化物の脱窒素側の反応双方の結果から, Cr₅Si₃及びCr₃Siが平衡相であることを確認した.
格子定数の測定結果では, Cr₅Si₃相の格子定数の値は, β-Si₃N₄と共存する場合a=9.169±0.008Å, c=4.634±0.005Åであり, Cr₃Siと共存する場合a=9.162±0.005Å, c=4.639±0.003Åであって, それらの値の間には有意な差は認められなかった. また, Cr₃Si相の格子定数の値は, Cr₅Si₃と共存した場合a=4.559±0.002Å, 融液から析出した場合a=4.561±0.002Åであり, 両者の値は実験誤差内でほぼ一致していた. これらの結果はCr₅Si₃, Cr₃Siにいずれも固溶域がないことを示唆している.