Умный поиск 


1_2020_s_7

 

Название статьи ПОЛУЧЕНИЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ ПОРОШКОВ НА ОСНОВЕ МЕДИ И ЖЕЛЕЗА МЕТОДОМ МЕХАНОХИМИЧЕСКОГО СИНТЕЗА
Авторы

В.И. ЖОРНИК, д-р техн. наук, доц., заведующий лабораторией наноструктурных и сверхтвердых материалов, Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
В рубрике МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ В МАШИНОСТРОЕНИИ
Год 2020 номер журнала 1 Страницы

55–66
Тип статьи Научная статья Индекс УДК 621.762.2 Индекс ББК  
Аннотация Показано, что при механохимиическом синтезе композитов на медной и железной основе с легкоплавким компонентом (висмут, галлий, олово, индий) в несмешиваемых и смешиваемых металлических системах наблюдается образование твердого раствора, протекающее через стадию формирования нанокомпозита. При этом во взаимодействующих металлических системах оно проходит через образование промежуточных интерметаллических соединений. Показано, что имеются значительные отличия в кинетике образования продуктов механосинтеза для порошковых смесей на основе железа и меди, что может объясняться как различием эволюции дислокационной структуры в объемно-центрированной кубической (ОЦК) (железо) и гранецентрированной кубической (ГЦК) (медь) кристаллических решетках при пластической деформации сдвигом под высоким давлением на ранних стадиях механоактивации, так и отличием структуры формирующихся неравновесных границ, что оказывает влияние на их диффузионную проницаемость и коэффициент зернограничной самодиффузии. При этом ГЦК-структуры характеризуются более высокими значениями этих параметров, что способствует в этом случае более быстрому образованию продуктов механосинтеза. Установлено, что механическая активация порошков железа и меди с тугоплавкими металлами (Ме – Ti и Zr) позволяет получать механокомпозиты Cu/Me и Fe/Me с гомогенным распределением наноразмерных компонентов (цирконий и титан) по границам зерен железа и меди без существенного взаимодействия между ними. В условиях интенсивной механической обработки в системах «оксид меди (железа) – активный металл (Zr, Ti)» протекают окислительно-восстановительные реакции с образованием дисперсных оксидов активных металлов в матрице меди и железа. Использование механокомпозитов с цирконием в реакциях с оксидами меди и железа приводит к образованию меди, железа и оксидов циркония, а применение механокомпозитов с титаном способствует формированию сложных оксидов. Такое различие в кинетике фазообразования при механоактивации связано с различной растворимостью циркония и титана в матрицах железа и меди.
Ключевые слова порошковые материалы, механохимический синтез, композиты на медной и железной основе, легкоплавкие компоненты (висмут, галлий, олово, индий), тугоплавкие компоненты (титан, цирконий)
  Полный текст статьи Вам доступен
Список цитируемой литературы
  1. Гороховский, А.В. Композитные наноматериалы / А.В. Гороховский, Н.В. Архипова, В.В. Симаков. — Саратов: СГТУ, 2010. — 68 с.
  2. Физика новых материалов / В.Н. Чувильдеев [и др.]. — Нижний Новгород: Изд-во ННГУ, 2010. — 105 с.
  3. Гусев, А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии / А.И. Гусев. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2009. — 416 с.
  4. Аввакумов, Е.Г. Механические методы активации химических процессов / Е.Г. Авакумов. — Новосибирск: Наука, 1986. — 302 c.
  5. Механокомпозиты — прекурсоры для создания материалов с новыми свойствами / А.И. Анчаров [и др.]; отв. ред.О.И. Ломовский. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2010. — 424 с. — (Интеграционные проекты СО РАН. Вып. 26).
  6. Benjamin, J.S. Mechanical alloying / J.S. Benjamin // Sci. Amer. — 1976. — Vol. 234, No. 5. — Pр. 40–48.
  7. Молчанов, В.И. Активация минералов при измельчении / В.И. Молчанов, О.Г. Селезнева, Е.Н. Жирнов. — М.: Недра, 1988. — 276 с.
  8. Получение композиционных порошков с металлической матрицей методом механохимического синтеза / П.А. Витязь [и др.] // Порошковая металлургия в Беларуси: вызовы времени: сб. науч. ст. / ГНПО порошковой металлургии; редкол.: А.Ф. Ильющенко (гл. ред.) [и др.]. — Минск, 2017. — С. 414–458.
  9. Бутягин, П.Ю. Механохимический синтез в неорганической химии: сб. науч. тр. / П.Ю. Бутягин, В.В. Болдырев. — Новосибирск: Наука, 1991. — 55 с.
  10. Takacs, L. Self-sustaining reactions induced by ball milling / L. Takacs // Progress in Materials Science. — 2002. — Vol. 47. — Pp. 355–414.
  11. Расчет энергонапряженности и температуры в планетарном механоактиваторе / В.В. Чердынцев [и др.] // Материаловедение. — 2000. — № 2. — C. 18–23.
  12. Болдырев, В.В. Механохимия и механическая активация твердых веществ / В.В. Болдырев // Успехи химии. — 2006. — Т. 75, № 3. — C. 203–216.
  13. Suryanarayana, C. Mechanical alloying and milling / C. Suryanarayana // Prog. Mater. Sci. — 2001. — Vol. 46, No. 1–2. — Pр. 1–184.
  14. Mechanically activated synthesis studied by Х-ray diffraction in the Fe-Al system / F. Charlot [et al.] // Mater. Sci. Eng. — 1999. — Vol. A262. — Pp. 279–288.
  15. Fecht, H.J. Nanostrucrure formation by mechanical attrition / H.J. Fecht // NanoStruct. Mater. — 1995. — Vol. 6. — Pp. 33–42.
  16. Чувильдеев, В.Н. Теория неравновесных границ зерен в металлах и ее приложения для описания нано- и микрокристаллических материалов / В.Н. Чувильдеев // Вестн. Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. — 2010. — Вып. № 5(2). — С. 124–131.
  17. Nanosized mechanocomposites and solid solution in immiscible metal systems / N. Lyakhov [et al.] // J. Mater. Sci. — 2004. — Vol. 39, No. 16–17. — Pр. 5421–5423.
  18. Григорьева, Т.Ф. Механохимический синтез в металлических системах / Т.Ф. Григорьева, А.П. Баринова, Н.З. Ляхов. — Новосибирск: Параллель, 2008. — 312 с.
  19. Кинетика фазообразования порошковых композитов системы Fe–Ga при механохимическом сплавлении / П.А. Витязь [и др.] // Вес. НАН Беларусi. Сер. фiз.-техн. навук. — 2012. — № 1. — С. 5–11.
  20. Витязь, П.А. Эволюция структуры и фазового состава порошков металлических и металл-оксидных систем в условиях механической активации / П.А. Витязь, В.И. Жорник, С.А. Ковалева // Перспективные материалы и технологии: сб. материалов междунар. симпозиума, Витебск, 27–29 мая 2015 г. / Витебский гос. технологич. ун-т; под ред. В.В. Клубовича. — Витебск, 2015. — С. 89–106.
  21. Влияние режимов механоактивации на структуру и свойства порошков-прекурсоров системы медь-олово и сплавов, спеченных на их основе / П.А. Витязь [и др.] // Вестн. Витебского гос. технологич. ун-та. — 2014. — № 26. — С. 110–120.
  22. Structure and Magnetic Properties of Sintered Alloys Based on Mechanically Activated Fe-Ga Powders / P.A. Vityaz [et al.] // Inorganic Materials: Applied Research. — 2014. — Vol. 5, No. 1. — Pр. 81–88.
  23. Влияние локальной структуры механохимически полученных порошковых прекурсоров на микроструктуру СВС-композитов Fe2O3/Fe/Zr/ZrO2 / Т.Ю. Киселева [и др.] // Российские нанотехнологии. — 2015. — Т. 10, № 3–4. — С. 47–53.