Формирование, состав, строение и магнитные свойства железосодержащих оксидных покрытий на титане и алюминии

• Автор: Адигамова, Мария Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 147 с. : ил.

Содержание
Список сокращений и обозначений
Введение
ГЛАВА 1. Литературный обзор
1Л. Основные виды магнетизма
1Л Л. Диа- и парамагнетики
1Л .2. Ферромагнетики
1Л .3. Антиферромагнетики и ферримагнетики
1Л.4. Суперпарамагнетики
1.2. Физико-химические подходы получения тонких магнитных пленок
1.2 Л. Методы получения и процессы формирования тонких пленок
1.2.2. Метод плазменно-электролитического оксидирования
1.3. Подходы к подбору состава электролита для формирования покрытий с магнитными свойствами
1.4. Магнитные свойства оксидных покрытий на алюминии и титане,
сформированных методом ПЭО
ГЛАВА 2. Материалы и методы
2.1. Сплавы, подготовка образцов, электролиты
2.2. Ячейка, источник тока, условия формирования покрытий
2.3. Определение состава покрытий, рельефа поверхности
2.4. Определение толщины покрытий
2.5. Отжиг ПЭО-покрытий
2.6. Методика исследования магнитных свойств покрытий
2.7. Каталитические испытания
ГЛАВА 3. Экспериментальная часть. Железосодержащие магнитоактивные оксидные слои: формирование в электролитах-суспензиях, состав, строение, физико-химические свойства
3.1. Влияние условий формирования на состав, строение и ферромагнитные свойства железосодержащих оксидных покрытий на титане

3.2. Влияние термических воздействий на состав, строение и магнитные свойства железосодержащих покрытий на титане
3.3. Влияние концентрации оксалата железа в РВ\Фе-электролите на элементный состав, толщину, морфологию и магнитные свойства покрытий, формируемых на сплаве алюминия
3.4. Ре-, Со-содержащие оксидные покрытия на сплаве алюминия
3.5. Бифункциональные Ре-содержащие покрытия на алюминии
Выводы
Список литературы

Список сокращений и обозначений
ПЭО - плазменно-электролитическое оксидирование
МДО - микродуговое оксидирование
X - магнитная восприимчивость
Н - напряженность внешнего магнитного поля
Нс - коэрцитивная сила
РЭС - рентгеноэлектронная спектроскопия
ЭСМ - электронная сканирующая микроскопия
РСА - рентгеноспектральный анализ
<7 - толщина покрытия, мкм
г - плотность тока, А/см
? - время формирования
Ме - металл
РФА - рентгенофазовый анализ
РВУ/ - фосфатно-боратно-вольфраматный электролит, содержащий (моль/л): 0.066 Ка3Р04 + 0.034 Ка2В407 + 0.006 Ма2У
РВУРе - электролит, на основе фосфатно-боратно-вольфраматного электролита (РВУ-электролит) с добавлением оксалата железа(Ш) и содержащий (моль/л): 0.066 №3Р04 + 0.034 Ыа2В407 + 0.006 Ка2У04 + 0.04 Ре2(С204)3 РВУРеСо - электролит, приготовленный на основе РВУ-электролита, в который дополнительно вводили оксалат железа(Ш) Ре2(С204)3 и ацетат кобальта(П) Со(СН3СОО)2 Концентрации Ре(Ш) и Со(П) составляли по 0.04 моль/л
РВУ/РеСи - электролит, приготовленный на основе РВУАэлектролита, в который дополнительно вводили (моль/л): 0.028 Ре2(С204)3 + 0.025 Си(СН3СОО)2 АСУиК - автоматизированная система управления и контроля

мометаллических систем (оксидный железо-, кобальт- или никельсодержащий ПЭО-слой+парамагнитный металл алюминий или титан) начаты сравнительно недавно, и известные нам публикации в этом направлении немногочисленны [4-8, 20,21].
В работе [4] при формировании методом ПЭО железосодержащих покрытий на алюминии в базовый электролит, содержащий 1Ма2¥04 и Ыа3Р0412Н20, вводили частицы железа диаметром ~5 мкм. Концентрация вводимого в раствор порошка - 20 г/л. В работе использовали образцы, изготовленные из сплава алюминия ЬУ2 (Китай), содержащего (%) 2.6-3.2 Си, 2.0-2.4 1У^, 0.45-0.7 Мп и < 0.8 примесей. Покрытия формировали при постоянной эффективной плотности тока / = 8 А/дм2. Были получены покрытия толщиной ~50 мкм с содержанием железа 10.2 ат. %. Согласно данным рентгенофазового анализа сформированные покрытия содержат фазы а-А1203 и у-А12Оз. На поверхности покрытий распределены дисперсные частички размерами менее 5 мкм. По мнению авторов, это частички железа (рис. 1.13).
*■ * М.
Ре V '
V 'г’
С °,е
Р* а. *
. Л -о 1 ■' > ' > 4 > [ л
^ 1 ' 1 10 мкм
110 мкм
Рис. 1.13. Морфология поверхности Бе-содержащих ПЭО-покрытий при различных разрешениях: (а) хЮОО, (б) х2000 [4]
Ранее авторами [4] был обоснован подход к получению методом ПЭО покрытий с соединениями железа [17]. На сплаве алюминия ЬУ2 были сформированы покрытия, содержащие от 0.87 до 3.7 и 16.6 масс. % железа и толщиной от 5 до 20 мкм и 50 мкм соответственно. Добавление микрогранул железа в электролит, как сообщают авторы, позволяет формировать покрытия более плотные с меньшими по диаметру размерами пор. Полученные покрытия обладают по-