збірник наукових праць наносистеми, наноматеріали, нанотехнології 2020, том 18, выпуск 1
Русский English Українська
Отримати статтю →
Том рік сторінка
Выпуски Автори PACS Передплатникам Для авторів
Пошук →
Розширений пошук

Выпуски

 / 

2020

 / 

том 18 / 

выпуск 1

 


Завантажити повну версію статті (в PDF форматі)

Ya. I. Matvienko, O. D. Rud, S. S. Polishchuk, V. V. Trachevski, O. M. Fesenko, A. D. Yaremkevych, O. Yu. Khyzhun
«Spectroscopic Studies of Changes in the Structural–Phase State of Elementary Powders of the Al–Cu/C System During Mechanical Activation Processing»
0077–0088 (2020)

PACS numbers: 62.20.Qp, 62.23.Kn, 81.15.Jj, 81.40.Pq, 81.65.Lp, 81.70.Jb, 82.80.-d

Досліджено еволюцію структурно-фазового стану в процесі механоактиваційного обробляння та відпалу порошкових сумішей Al–33% ваг. Cu і Al–80% ваг. Cu із добавками 5% ваг. графіту. Порошки Al–Cu/C після відповідних оброблянь досліджували за допомогою рентґеноструктурної аналізи, ядерного магнетного резонансу (ЯМР), Раманової спектроскопії та рентґенівської фотоелектронної спектроскопії (РФС). Помел порошків від 1 до 8 годин приводить до зміни кристалічної структури графітових добавок на аморфну. Показано, що в результаті механоактиваційного оброблення впродовж 8 годин порошків обох композицій формується невпорядкована Al\(_4\)Сu\(_9\)-фаза (структурний тип А2) із об’ємноцентрованою кубічною (ОЦК) ґратницею. Після помелу порошків евтектичного складу Al–33% ваг. Cu/5% ваг. С від 2 до 8 годин разом із невпорядкованою ОЦК-Al\(_4\)Сu\(_9\)-фазою спостерігається формування нестехіометричної Al\(_2\)Сu\(_{1-x}\)-фази (0,012 ‹ x ‹ 0,059). Відпал порошків за температури у 500?С впродовж 2 годин приводить до формування фазового складу, близького до рівноважного (для порошків Al–33% ваг. Cu/5% ваг. С — Al + Al2Cu, для порошків Al–80% ваг. Cu/5% ваг. С — впорядкованої \(\gamma_2\)-Al\(_4\)Сu\(_9\)-фази), а також перебігу реакції між Алюмінієм і Карбоном із утворенням карбіду Al\(_4\)Сu\(_3\).

Keywords: Al–Cu/C powders, mechanical alloying, amorphous graphite, Al\(_4\)Сu\(_9\) phase, Al2Cu phase, carbide Al\(_4\)Сu\(_3\)


References
 1. R. Casati and M. Vedani, Metals, 4: 65 (2014); https://doi.org/10.3390/met4010065.
2. H. Faleh, M. Noori, and ?. Florin, Advanced Materials Research, 1128: 134 (2015); http://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.1128.134.
3. F. H. Latief and E. M. Sherif, Journal of Infustrial and Engeneering Chemistry, 18: 2129 (2012); http://doi.org/10.1016/j.jiec.2012.06.007.
4. J. L. Hernandez, J. J. Cruz, C. Gomez, O. Coreno, and R. Martinez-Sanchez, Materials Transactions, 5: 1120 (2010); http://doi.org/10.2320/matertrans.M2009398.
5. J. Mendoza-Duartea, I. Estrada-Guel, F. Robles-Hernandez, C. CarrenoGallardo, C. Lopez-Melendez, and R. Martinez-Sanchez, Materials Research, 19, Suppl. 1: 13 (2016); http://dx.doi.org/10.1590/1980-5373-MR-2015- 0625.
6. Ya. Matvienko, A. Rud, S. Polishchuk, Yu. Zagorodniy, N. Rud, and V. Trachevski, Applied Nanoscience (2019); https://doi.org/10.1007/s13204- 019-01086-2.
7. Ya. I. Matvienko, A. D. Rud, S. S. Polishchuk, N. D. Rud, S. O. Demchenkov, and A. Yu. Klepko, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 41, No. 11: 1519 (2019); https://doi.org/10.15407/mfint.41.11.1519.
8. Ya. I. Matvienko, S. S. Polishchuk, A. D. Rud, T. M. Mika, V. I. Bondarchuk, and S. О. Demchenkov, Metallofiz. NoveishieTekhnol., 41, No. 8: 981 (2019); https://doi.org/10.15407/mfint.41.08.0981.
9. A. N. Streletskii, I. V. Kolbanev, A. B. Borunova, A. V. Leonov, and P. Yu. Butyagin, Colloid Journal, 66: 729 (2004); http://doi.org/1061- 933X/04/6606-0709.
10. K. Kim, D. Kim, K. Park, M. Cho, S. Cho, and H. Kwon, Materials, 12: 1546 (2019); https://doi.org/10.3390/ma12091546.
11. M. A. Shaik and B. R. Golla, J. Mater. Sci. Metals. (2018); https://doi.org/10.1007/s10853-018-2638-0.
12. F. Li, K. N. Ishihara, and P. H. Singu, Metall. Trans. A, 22: 2849 (1991); https://doi.org/10.1007/BF02650245.
13. R. Besson, J. Kwon, L. Thuinet, M.-N. Avettand-Fenoel, and A. Legris, Phys. Rev. B, 90: 214104 (2014); https://doi.org/10.1103/PhysRevB.90.214104.
14. J. C. de Lima, D. M. Triches, V. H. F. dos Santos, and T. A. Grandi, J. Alloy. Compd., 282: 258 (1999); http://doi.org/10.1016/S0925-8388(98)00830-5.
15. I. Manna, P. P. Chattopadhyay, B. Chatterjee, and S. K. Pabi, J. Mater. Sci., 36: 1419 (2001); https://doi.org/10.1023/A:1017580226001.
16. D. Y. Ying and D. L. Zhang, J. Alloy. Compd., 311: 275 (2000); https://doi.org/10.1016/S0925-8388(00)01094-X.
17. J. Kwon, L. Thuinet, M.-N. Avettand-Fenoel, A. Legris, and R. Besson, Intermetallics, 46: 250 (2014); https://doi.org/10.1016/j.intermet.2013.11.023.
18. P. Butyagin and A. Streletskii, Phys. Solid State, 47: 856 (2005); https://doi.org/10.1134/1.1924845.
19. G. Dovbeshko, O. Fesenko, A. Dementjev, R. Karpicz, V. Fedorov, and O. Posudievsky, Nanoscale Research Letters, 9: 263 (2014); http://www.nanoscalereslett.com/content/9/1/263.
20. S. Rajagopal, D. Nataraj, O. Y. Khyzhun, Y. Djaoued, J. Robichaud, K. Senthil, and D. Mangalaraj, Cryst. Eng. Comm., 13: 2358 (2011); https://doi.org/10.1039/C0CE00303D.
21. O. Y. Khyzhun, E. A. Zhurakovsky, A. K. Sinelnichenko, and V. A. Kolyagin, J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom., 82: 179 (1996); https://doi.org/10.1016/S0368-2048(96)03057-5.
22. K. J. D. MacKenzie and M. E. Smith, Multinuclear Solid State NMR of Inorganic Materials (Oxford: Pergamon/Elsevier: 2002), vol. 6.
23. D. Dudina, O. Lomovsky, K. Valeev , S. Tikhov, N. Boldyrev et al., J. Alloy. Compd., 629: 343 (2015); https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2014.12.120.
24. S. Tikhov, T. Minyukova, K. Valeev, S. Cherepanova, A. Salanov, V. Kaichev et al., RSC Advances, 67: 42443 (2017); https://doi.org/10.1039/C7RA06672D.
25. E. H. Kisi and J. D. Browne, Acta Crystallographica. Sec. B, 47, Iss. 6: 835- 843 (1991); https://doi.org/10.1107/S0108768191005694.
26. F. Haarmann, M. Armbruster, and Y. Grin, Chem. Mater., 19: 1147 (2007); https://doi.org/10.1021/cm062313k(2007).
27. T. Bastow and S. Celotto, Acta Materialia, 51: 4621 (2003); https://doi.org/10.1016/S1359-6454(03)00299-4.
28. С. Moran, R. Marti, S. Hayes, and K. Walton, Carbon, 114: 482 (2017); https://doi.org/10.1016/j.carbon.2016.11.083.
29. O. Fesenko, G. Dovbeshko, A. Dementjev, R. Karpicz, T. Kaplas, and Yu. Svirko, Nanoscale Research Letters, 10: 163 (2015); https://doi.org/10.1186/s11671-015-0869-4.
30. N. Larionova, R. Nikonova, and V. Ladyanov, Advanced Powder Technology, 29, No. 2: 399 (2018); http://doi.org/10.1016/j.apt.2017.11.027.
31. A. Rud and A. Lakhnik, International Journal of Hydrogen Energy, 37: 4179 (2012); https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2011.11.123.
32. J. L. Kennedy, T. D. Drysdale, and D. H. Gregory, Green Chemistry, 17, No. 1: 285 (2015) http://doi.org/10.1039/C4GC01277A.
33. M. Bahrami, G. Taton, V. Condra, L. Salvagnac, C. Tenailleau, P. Alphonse, and C. Rossi, Propellants Explos. Pyrotech., 39: 365 (2014); http://doi.org/10.1002/prep.201300080.
34. Practical Surface Analysis: Auger and X-Ray Photoelectron Spectroscopy (2nd Ed.) (Eds. D. Briggs and P. M. Seach) (Chichester: John Willey & Sons Ltd.: 1990), vol. 1.
35. T. Czeppe, E. Korznikova, P. Ozga, M. Wrobel, L. Litynska-Dobrzynska, G. F. Korznikova et al., Acta Physica Polonica A, 126, No. 4: 921 (2014); https://doi.org 10.12693/APhysPolA.126.921.
36. A. Zameshin, M. Popov, V. Medvedev, S. Perfilov, R. Lomakin, S. Buga, V. Denisov, A. Kirichenko et al., Appl. Phys. A, 107: 863 (2012); https://doi.org/10.1007/s00339-012-6805-x.
Creative Commons License
Усі статті ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна
©2003—2021 НАНОСИСТЕМЫ, НАНОМАТЕРИАЛЫ, НАНОТЕХНОЛОГИИ Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова Национальной Академии наук Украины.
Електрона пошта: tatar@imp.kiev.ua Телефони та адреса редакції Про збірник Угода користувача