Кинетические и структурные аспекты механохимического синтеза в системах Fe-X

• Автор: Повстугар, Иван Валерьевич
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 108 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МЕХАНОХИМИЧЕСКИХ

РЕАКЦИЙ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1. Механохимический синтез и его характерные особенности

1.2. Количественное описание кинетики механохимического синтеза

1.3. Роль поглощаемой при механической обработке энергии в процессе механохимического синтеза

1.4. Литературные данные по механическому сплавлению

в исследуемых системах

1.4.1. Системы Бе-ТС и Бе-2г

1.4.2. Системы Бе-ИЬ и Ее-Та

1.4.3. Системы Бе-Мо и Бе-ХУ
1.4.4. Система Бе-Вп
ГЛАВА II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Исходные материалы и приготовление образцов
2.2. Механическая обработка
2.3. Термический отжиг
2.4. Методы анализа состава и структуры реакционных смесей
2.4.1. Рентгеновская дифракция
2.4.2. Мессбауэровская спектроскопия
2.4.3. Термомагнитные измерения
2.5. Расчет энергетических выходов
ГЛАВА III. ЭВОЛЮЦИЯ СТРУКТУРЫ И ФАЗОВОГО СОСТАВА СИСТЕМ
ПРИ МЕХАНИЧЕСКОМ СПЛАВЛЕНИИ
3.1. Система Бе(68)8п(32)
3.1.1. Ранняя стадия механического сплавления
3.1.2. Образование интерметаллида ЕеБпг
3.1.3. Образование пересыщенного твердого раствора
3.2. Система Бе(80уП(20)
3.3. Система Бе(80)2г(20)
3.3.1. Стадия перехода системы в наноструктурное состояние
3.3.2. Стадия интенсивного образования аморфной фазы
3.4. Системы Ге(80)Щ20) и Ре(80)Та(20)
3.5. Системы Ре(80)Мо(20) и Ре(80)¥(20)
ГЛАВА IV. НАЧАЛЬНАЯ СТАДИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО СПЛАВЛЕНИЯ
КАК ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЗАИМОСВЯЗАННЫХ ПРОЦЕССОВ
4.1. Образование межзеренных границ
4.2. Расходование исходных компонентов
4.3. Растворение металла X в решетке железа
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ

Для создания новых конструкционных материалов и повышения реакционной способности различных веществ в последнее время часто применяются методы, основанные на экстремальных воздействиях на обрабатываемые вещества. Одним из них является метод интенсивной механической обработки в различных измельчающих устройствах, получивший название механической активации (если он используется для получения активированного состояния веществ с целью облегчить их дальнейшие превращения) или механохимического синтеза (если целью является проведение различных реакций непосредственно в процессе обработки).
Твердофазный механохимический синтез [1-3] является сравнительно дешевым, доступным, технологически удобным и экологически чистым методом, поэтому он получил широкое практическое распространение. От других методов экстремального воздействия механохимический синтез отличает то обстоятельство, что твердофазные реакции осуществляются при сравнительно низкой температуре, когда тепловая диффузия атомов заторможена, а превращения веществ обусловлены поглощением механической энергии. По этой причине классическая химическая кинетика неприемлема для количественного описания механохимического синтеза. Более корректно соотносить глубину превращения реакционных систем в процессе механической обработки не с ее продолжительностью, а с количеством подведенной энергии.
При исследовании механохимического синтеза существует две задачи: (1) изучение продуктов синтеза, анализ их структуры и свойств и (2) количественное описание кинетики синтеза и изучение взаимосвязи между кинетикой и свойствами исходных реагентов. В настоящее время опубликовано большое количество работ, посвященных исследованию различных продуктов механохимического синтеза, исследованию кинетики уделяется заметно меньше внимания. Малоизученной остается начальная стадия синтеза, на которой образуется поверхность контакта реагентов. Практически не рассматривается процесс поглощения механической энергии и связь количества подведенной энергии с глубиной превращения реакционных систем.
Все вышесказанное можно отнести и к механохимическому синтезу в металлических системах (в этом случае чаще используется термин механическое сплавление), отличительной чертой которого является то, что механическая обработка приводит к пластической деформации обрабатываемых материалов. Для исследования механического сплавления удобными являются бинарные системы на основе железа, так как вследствие большой
Temperature
Weight Percent Tin
Fe Atomic Percent Tin Sn
Рис. 1-18. Равновесная фазовая диаграмма системы Fe-Sn [60].