Механохимический синтез сплавов железа и никеля с p-элементами

• Автор: Федотов, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 113 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Описание двойных фазовых диаграмм в системах металл-металл

1.1.1 Система Бе-АІ

1.1.2 Система Бе-Се

1.1.3 Система Иі-Оа

1.2. Описание двойных фазовых диаграмм в системах металл-неметалл

1.2.1. Система ЬН-С

1.2.2. Система МІ В

1.3. Механохимия, как метод синтеза сплавов (техника, технология, физика процесса)

1.4. Результаты предшествующих исследований МС в двойных системах Бе и N1
с А1, Єє, Єа, С, В
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Исходные материалы
2.2. Процесс механоактивации и механохимического синтеза
2.3. Дифференциальная сканирующая калориметрия и термическая обработка
2.4. Методы анализа составов и структуры реакционных смесей
2.4.1. Рентгенографический
анализ
2.4.2 Мессбауэровская
спектроскопия
2.4.3 Сканирующая электронная микроскопия
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 Механохимические реакции в системах металл-металл
3.1.1. Система Бе-А1
3.1.2 Система Бе-Ое
3.1.3 Система Иі-Оа

3.2. Механохимические реакции в системах металл-неметалл
3.2.1. Система №-С
3.2.1. Система №-В
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ

Механохимический синтез является современным и интенсивно развивающимся методом получения нанокристаллических порошковых материалов. Значительная доля работ по механохимии относится к областям, связанным с переработкой минерального сырья, и неорганическим синтезом веществ с высокой реакционной способностью [1, 2]. Получение новых структурных состояний при обработке в шаровых мельницах смесей металлов привело к созданию самостоятельной ветви в механохимии, называемой механическим сплавлением (Mechanical Alloying) [3, 4]. При использовании
механического сплавления (МС) образуются сплавы, содержащие аморфные или нанокристаллические фазы. Поэтому такой метод синтеза металлический сплавов является составной частью современных нанотехнологий.
Области технического применения нанокристаллических порошковых сплавов могут быть различными в зависимости от их физико-химических свойств. Механосинтезированные порошки металлических сплавов могут быть использованы непосредственно (катализаторы, аккумуляторы водорода, металлические цементы), либо служат прекурсорами для нанокомпозитов [5]. Исследованные в представленной работе сплавы содержат такие компоненты как Fe и Ni, являющиеся базовыми в целом ряде металлических материалов промышленного назначения. Взаимодействие этих металлов с р - элементами (Al, Ge, Ga, С, В), которые по своим химическим составам могут быть отнесены к металлам и неметаллам, имеют отличительные особенности, связные как с термодинамическими параметрами образующихся при МС фаз, так и кинетикой активации каждого из компонентов в результате ударной деформации при помоле. Активация компонентов, вступающих во взаимодействие при МС, обусловлена созданием больших контактных поверхностей при диспергировании кристаллитов реагирующих компонентов и образованием большой концентрации дефектов (точечных, дислокаций, дефектов упаковки) в их структуре. Динамическая деформация при помоле обеспечивает высокую подвижность атомов и массоперенос, не связанный с термической диффузией. В этом заключается процесс механического сплавления.
Целью работы являлось изучение стадийности процессов механохимического синтеза твердых растворов и интерметаллических фаз в системах 3d - элемент (Fe, Ni) с р - элементами (AL, Ge, Ga, С, В), определение структуры образовавшихся при МС сплавов и их температурной стабильности. При этом решались следующие задачи:
- выявление факторов, определяющих направление и механизм твердофазного взаимодействия в изучаемых системах;

Рентгеновский микроанализатор «СатеЬах-МюгоЬеат » использовался в режиме сканирующего электронного микроскопа для изучения морфологии порошков, полученных механическим сплавлением. Электронно-микроскопические изображения были получены при прямом электронном облучении, а также при облучении вторичными электронами. Напряжение в микроскопе варьировали в пределах 3-20 кВ.