| 研究概要 |
増設した電気炉及び電子天秤を用いて、Zn-Fe-Ga-S四成分系の900℃及び800℃での乾式法による相平衡実験を行い、両温度での四成分相平衡関係を明らかにした。反応物質は合成のZnS,FeS,GaS,Ga_2S_3,、元素のZn,Fe,Ga,Sの計8種類である。生成物はice water-quenching後、反射顕微鏡及びX線回折法により同定された。同定された相は以下の通りである。
sphalerite,wurtzite,Alloy Y,Phase X,Phase Z,Phase U,Phase V,Phase W,pyrrhotite,α-iron,zinc-liquid,gallium-liquid,sulfur-liquid,GaS,Ga_2S_3.
この四成分系の中心をなす最も大きな固溶体は(Zn,Fe,Ga)_<1-X>S固溶体である。次に比較的大きな固溶体範囲を示すのはPhase V固溶体である。これはUeno&Scott(1995)によりZn-Ga-S系の正方晶系の相として報告されたが、Ueno,Scott&KoJima(1996)により示された様に、Feもかなり固溶するためZn-Fe-Ga-S四成分の固溶体となっている。その他Zn-Ga-S面内には立方晶系のPhase U固溶体が存在するが、Feはほとんど固溶しない。Ga-Fe-S面内には閃亜鉛鉱型構造をもつ立方晶系のPhase Z固溶体、六方晶系のPhase W,正方晶系のPhase Xが存在する。Phase XはZnを若干固溶するがPhase Z固溶体及びPhase Wは固溶しない。Zn-S上は閃亜鉛鉱型のZnSのみが、Fe-S上はPyrrhotite固溶体のみが存在し、GaとZnを若干固溶する。Ga-S上にはGaS,Ga_2S_3が存在し、それぞれ小さな固溶体範囲を持っている。Zinc-liquidはGaよりもFeを多く、又Gallium-liquidはFeよりもZnを多く固溶する。又FeはFe-Ga上にα-ironとAlloy Yの固溶体領域を持ち、Fe-Zn上にγ-phaseの固溶体領域を持つ。
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