Получение интерметаллических систем Al-Fe-(Ni,Co)посредством контактного обмена

• Автор: Попова, Ольга Александровна
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 142 с. : ил.

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1 Свойства и фазовый состав шиоминидов металлов триады железа

1.2 Основные способы получения шиоминидов металлов посемсйства железа

1.3 Закономерности контактного обмена при синтезе интерметаллических систем

1.4 Коррозионные и электрохимические свойства интерметаллических систем

1.5 Постановка задач исследования.

2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Методика кинетических исследований.

2.2 Электрохимические исследования.

2.3 Методика получения железоалюминисвых и железных дисперсных образцов

2.4 Рентгенофазовый анализ.

2.5 Методы исследования поверхности
2.5.1 Электронномикроскопические исследования
2.5.2 Ртутная порометрия
2.6 Исследование физических характеристик металлических систем.
2.7 Метод нанесения покрытий.
2.8 Обработка результатов измерений
3 ЗАКОНОМЕРНОСТИ КОНТАКТНОГО ВЫДЕЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ПОДСЕМЕЙСТВА
3.1 Кинетика выделения элементного железа из водных растворов на дисперсной алюминиевой подложке.
3.2 Кинетические закономерности процесса ЕеШЕе0 с учетом фрактальной размерности поверхност и.
3.3 Закономерности контактного выделения никеля на элементном алюминия
3.4 Совместное выделение металлов подсемейства железа из водного раствора на микрочастицах алюминия.
3.5 Электрохимические характеристики контактного обмена системы ЕеА1М М Со,Ы0.
4 ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ И ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОБРАЗЦОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ МЕТАЛЛОВ ПОДСЕМЕЙСТВА ЖЕЛЕЗА И АЛЮМИНИЯ.
4.1 Физикохимические свойства покрытий на основе металлов подсемейства железа и алюминия, нанесенных с помощью ВЧразряда
4.2 Физикохимические свойства образцов, полученных путем прессования и спекания интерметаллических систем на основе железа и алюминия.
4.3 Примерная технологическая схема получения систем РеА1М М И, Со с заданными характеристиками из техногенных сред
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ


По химическим свойствам интерметалл иды отличаются не только от образующих их металлов, но и от интермсталлидов того же элементного состава с иным соотношением компонентов 4,
В настоящее время нет общей теории, которая позволила бы выявить факторы, обеспечивающие стабилизацию тех или иных интерметаллических соединений. Поиск таких факторов осуществлялся следующим образом устанавливалась группа систем, устойчивость интерметаллических фаз в которых можно было бы связать с влиянием определенного фактора, после чего анализировать влияние этого фактора в других системах, где оно не столь очевидно. Таких факторов найдено три электронная концентрация отношение общего числа валентных элеклронов е к общему числу атомов в элементарной ячейке а тенденция к максимальному заполнению просгранства т. Роль последнего фактора невелика, в явном виде он проявляется только в небольшой группе фаз Цинтля 7 соединений активных металлов щелочных, щелочноземельных, магния и алюминия е германием, оловом, свинцом и висмутом 8, 9. ЮмРозери показал 5, что фазы с одинаковой электронной концентрацией еа имеют близкие кристаллические структуры. Для фаз с электронной концентрацией , гак называемых рфаз, в различных системах характерна одна из 1рех структур объемноцентрированная кубическая ОЦК системы Си2п, СиА1, СиА1, СиЭп, типа рМп Си, АА1, АиА1 и гексагональная Аи, Сиц А8п. Фазы с электронной концентрацией имеют сложную кубическую структуру улатуиита. Фазы р, у и е получили название электронных соединений. При благоприятном размерном факторе решающую роль в образовании и устойчивости определенной кристаллической структуры играет электронная концентрация точнее, число электронов в элементарной ячейке. Устойчивость твердых растворов, как одного из типов интерметаллических соединений, определяют перечисленные выше факторы. При близкой электроотрицательности элементов и благоприятном размерном факторе основным параметром, влияющим на предельную растворимость, является электронная концентрация. Теоретически с учетом электронной концентрации существование твердого раствора возможно в широких концентрационных границах, однако получение такого раствора в этих границах будет определяться в основном размерным фактором. Эмпирически установлено, что, если диаметр атома растворенного элемента отличается более, чем на от диаметра атома растворителя, то размерный фактор неблагоприятен, и область существования твердого раствора ограничена 5. Надежного теоретического обоснования порогового значения до сих пор не дано. Для термодинамически равновесных интерметаллических фаз эмпирическим путем установлены основные факторы, влияющие на их образование и устойчивость. Алюминий и его сплавы отличаются высокой технологичностью, обладают достаточно высокой коррозионной стойкостью, хорошо деформируются, из них сравнительно легко можно получить изделия сложной формы . Несмотря на то, что система Ре Л1 считается хорошо изученной, анализ большого массива литературных данных показал, что эти данные зачастую противоречивы. Согласно диаграмме состояния системы Ре Л1 алюминий с железом образуют твердые растворы, интерметаллические соединения и эвтектику. Согласно в системе Ре А1 существуют твердые фазы Ре3А1 Р1, РеА1 ф разупорядоченная, р2 упорядоченная, Ре2Л е, РеЛ , РеЛ 0, Ре2А г. Известно, что в системе РеА1 твердый раствор алюминия в аРе образуется в интервале концентраций алюминия от 0 до ат. Рисунок 1. В этой системе со стороны алюминия образуется эвтектика при 5 С и содержании железа в интервале от 1,7 до 2,2 ат. Дальнейшее добавление алюминия приводит к постепенному упорядочению твердого раствора. В благоприятных условиях, например при отжиге, упорядочение начинается уже при концентрации ат. А1, при ат. Л1 образуется интерметаллид Ре3А1, а при ат. А1 РеА1. Фаза, находящаяся в равновесии с алюминием, обычно обозначается как РеА ,7 Ре, хотя есть некоторые данные, что состав кристаллов, экстрагированных из сплавов, близок к РеА ,3 Ре . Соединение РеА образуется непосредственно из расплава при С не по перитектической реакции.