Механическое сплавление в двухкомпонентных металлических системах с участием легкоплавкого металла

• Автор: Григорьева, Татьяна Федоровна
• Шифр специальности: 02.00.21
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 345 с. : ил.

1.1. Механохимический синтез в металлических системах.

1.2. Модельные представления о механизмах механического сплавления в металлических системах.

1.3. Термодинамика сплавообразования

1.4. Отличительные особенности взаимодействия между жидкой и твердой фазами.

1.4.1. Механохимическое взаимодействие твердого и жидкого компонентов в условиях активации в шаровой планетарной мельнице.

1.4.2. Диспергирование в различных средах шаровой планетарной мельницы

1.4.3. Гидротермальные условия, реализуемые при механической активации.

1.4.4. Понижение пластичности и прочности металлов в контакте с металлическими расплавами.

1.4.5. Процессы смачивания и растекания в металлических системах.

1.4.6. Контактная поверхность

1.4.7. Взаимодействие металлов на контактной поверхности.

1.5. Тепловые эффекты механической активации
1.6 Саморапространяющийся высокотемпературный синтез.
1.7. Механохимический синтез нанокомпозитов механокомпозитов.
1.7.1. Механокомпозиты прекурсоры для процессов СВС.
1.7.2. Механокомпозиты высокореакционные системы для химического взаимодействия с внешним реагентом.
1.8. Выводы и постановка задачи
Глава II. Материалы, методы исследований, и применяемая аппаратура.
Глава III. Механохимическое взаимодействие между жидким и твердым
металлами в системах с отрицательными энтальпиями смешения
Глава IV. Механохимический синтез твердых растворов в металлических
системах с положительными энтальпиями смешения
Глава V. Влияние параметров исходной системы на предельную неравновесную концентрацию легирующего элемента и динамику механохимического образования пересыщенных твердых растворов в бинарных металлических
системах с отрицательными энтальпиями смешения.
Глава VI. Объединение возможностей методов механической активации и СВС
Глава VII. Химические свойства и применение неравновесных
интерметаллических фаз.
7.1. Амальгамные пломбировочные материалы
7.2. Диффузионно твердеющие припои.
7.3. Металлические катализаторы Ренея
7.4. Механокомпозиты
Заключение.
Выводы.
Список литературы


Следует отметить, что при твердофазном механохимическом синтезе имеет место высокий уровень загрязнения продуктов материалом мелющих тел, а также продуктами взаимодействия компонентов реакционной смеси с атмосферой, в которой проводится синтез. Как показано в 7, 9, уровень загрязнения кислородом в системе А1 6 ат. Т1 составляет ,8 ат. А1 ат. Т достигает ат. Специально проведетшые исследования влияния кислорода на процесс измельчения железа 0 показали, что кислород выступает практически как реакционный компонент, он способствует измельчению материала как на макро, так и на микроуровне. Он адсорбируется, в основном, на границах зерен, избыточное присутствие его в кристаллической решетке способствует образованию дислокационных стенок в структуре железа. Авторы этой работы показали, что при одном и том же времени в зависимости от условий мехактивации содержание кислорода в конечном продукте колеблется от 1,2 мае. Рис. Концентрация кислорода в порошках Си 5 ЫЬ и Си МЬ 2. Влияние кислорода на процесс образования твердого раствора в системе Си рассматривается авторами работ 2, 3. Из рис. Рис. Кроме атмосферы существенный вклад в загрязнение продуктов вносится от материала мелющих тел и сосудов, в которых проводится синтез. Тип используемых для этих целей материалов становится очень актуальным. Авторы работы 4 провели сравнение износа измельчающих тел, изготовленных из различных материалов карбид вольфрама, нержавеющая сталь и сталь ШХ, и показали, что наиболее износостойкой является сталь ШХ рис. Более полно влияние среды и условий механической активации на уровень загрязнения продуктов рассмотрено в работе 7. Анализ литературных данных позволяет предположить, что наиболее эффективный путь снижения уровня загрязнения Рис. Механическое сплавление при интенсивной пластической деформации смесей металлов интересовало многих исследователей. Так, Бенджамином , 5, 6 процесс механического сплавления порошковых систем в аттриторах рассматривался как многократно повторяющийся процесс холодной сварки под давлением и дробления. По его мнению, эффект первичного соударения шаров с частицей металла приводит к расплющиванию, т. РеГ. Чо 0 Дптпс. При дальнейшем процессе сварки и дробления слои в таком композите утоньшаются. Дальнейший массоперенос происходит по механизму взаимной диффузии, и результатом сплавления является достаточно гомогенный твердый раствор или аморфная фаза. Процесс образования продуктов в рамках такой модели не заторможен необходимостью зародышеобразования, поскольку он происходит путем замещения атомов одного элемента на атомы другого и протекает достаточно быстро. Хелстерн 7, исследуя процесс механического сплавления в системе Сг, показал, что при механической обработке в шаровой мельнице образуется слоистая структура из двух элементов, которая в процессе обработки становится все тоньше и тоньше, и механическое сплавление осуществляется по твердофазной диффузионной реакции. Аналогичного мнения придерживается и Шульц 8, который проводил опыты на мельницах того же типа на системах i и , и представляет процесс механического сплавления следующим образом. В результате обработки кристаллических порошков чистых элементов в шаровых мельницах на начальной стадии процесса образуются частицы характерной слоистой структуры. Дальнейшая механическая обработка ведет к образованию ультратонких композитов, в которых идет процесс по твердофазному диффузионному механизму. По мнению Самвера 9, 0 механизм образования аморфных сплавов также аналогичен твердофазному диффузионному процессу. Этот процесс идет при низкой температуре благодаря быстрой диффузии одного компонента в другой. В результате обработки компоненты приобретают конфигурацию многослойных сэндвичей. Кох 1 считает, что механическое сплавление и аморфизация идет через образование ультрамелких композиционных частиц, в которых происходит твердофазная диффузия, при этом высокая плотность дефектов структуры, возникающая вследствие высокоэнергетического шарового помола, может способствовать диффузии.