 |
|||||||||
 |
2022, том 20, випуск 2 |
|
|||||||
|
|||||||||
Випуски/2022/том 20 /випуск 2 |
І. Г. Рослик, Г. П. Стовпченко, А. В. Ніколенко
«Одержання та властивості нанокомпозитів мідь–ВНТ»
0437–0448 (2022)
PACS numbers: 68.37.Hk, 72.80.Tm, 81.05.ub, 81.07.Wx, 81.15.Pq, 81.20.Ev, 82.45.Yz
Під час створення металоматричних композитів з використанням у якості армувального компонента вуглецевих нанотрубок (ВНТ) виникають труднощі з рівномірним розподілом їх у матриці. Тому питання додавання ВНТ у метал-матрицю та вибір технологічної схеми виготовлення композиційного матеріялу є актуальними завданнями. Мета роботи — виготовлення методами порошкової металурґії композитного матеріялу на основі порошків міді, яких одержано електроосадженням, сумісним з ВНТ, в присутності поверхнево-активних речовин (ПАР) різної дії, та дослідження структури й властивостей цього матеріялу. Для виготовлення спечених зразків у якості матриці використовували мідний порошок, одержаний електролізою з сірчанокислого електроліту, до складу якого додавали ПАР різної дії: аніоноактивний ПАР лаурилсульфат натрію (SDS), катіоноактивний ПАР бромідцетилтриметил амонію (CTAB), а також багатостінні ВНТ, виготовлені CVD-методом. З метою розділення конґломератів ВНТ електроліт обробляли ультразвуком. Зразки для досліджень компактували однобічним пресуванням за тиску у 400 МПа і спіканням за температури у 950°C в атмосфері водню. Дослідження структурних характеристик спечених зразків виконано з використанням електронного сканувального мікроскопа (Tescan Mira 3 LMU). Для визначення елементного складу зразків використовували метод локальної аналізи — систему енергодисперсійної спектроскопії (ЕДС) з детектором випромінення ‘X-max 80’ (‘Oxford Instruments’, Англія). Для резистометричних досліджень спечених зразків було використано метод амперметра та вольтметра. Результати досліджень свідчать, що ВНТ після спікання зберігаються в мідній матриці та розташовуються по межах зерен і в порах. Показано, що з підвищенням вмісту ВНТ електричний опір спеченого матеріялу зменшується. Найбільший вміст ВНТ мають порошки, яких одержано електролізою з електроліту, що містив ПАР СТАВ і ВНТ. Результати роботи можуть бути використані для виготовлення матеріялів електротехнічного призначення.
Keywords: нанокомпозит, вуглецеві нанотрубки, ПАР, електроосадження, пресування, спікання.
References
1. А. V. Eletskii, Phys. Usp., 50, No. 3: 225 (2007); http://dx.doi.org/10.1070/PU2007v050n03ABEH0061882. B. Earp, D. Dunn, J. Phillips, R. Agrawal, T. Ansell, P. Aceves, I. De Rosa, W. Xin, and C. Luhrs, Mater. Res. Bull., 131: 110969 (2020); http://doi:10.1016/j.materresbull.2020.110969
3. S. R. Bakshi, D. Lahiri, and A. Agarwal, Int. Mater. Rev., 55, No. 1: 41 (2010); http://doi:10.1179/095066009X12572530170543
4. R. M. Sundaram, A. Sekiguchi, M. Sekiya, T. Yamada, and K. Hata, R. Soc. Open Sci., 5, No. 11: 180814 (2018); http://doi:10.1098/rsos.180814
5. Y. Li and M. A. Carbon, 50, No. 5: 1793 (2012); http://doi:10.1016/j.carbon.2011.12.027
6. J. P. Tu, Y. Z. Yang, L. Y. Wang, X. C. Ma, and X. B. Zhang, Tribol. Lett., 10: 225 (2001); http://doi:10.1023/A:1016662114589
7. K. T. Kim, S. I. Cha , S. H. Hong, and S. H. Hong. Mat. Sci. Eng. A, 430, Nos. 1–2: 27 (2006); http://doi:10.1016/j.msea.2006.04.085
8. H. Deng, J. Yi, C. Xia, and Y. Yi. J. Alloys Compd., 727: 260 (2017); http://doi:10.1016/j.jallcom.2017.08.131
9. T. Varo and A. Canakci, Arab. J. Sci. Eng., 40: 2711 (2015); https://doi.org/10.1007/s13369-015-1734-6
10. L. Maneet, S. K. Singhal, and I. Sharma, Appl. Nanoscience, 3: 29 (2013); http://doi.org/10.1007/s13204-012-0078-8
11. S. I. Cha, K. T. Kim, S. N. Arshad, C. B. Mo, and S. H. Hong, Adv. Mater., 17: 1377 (2005); http://doi:10. 1002/adma.200401933
12. P. Quang, Y. G. Jeong, S. C. Yoon, S. H. Hong, and H. S. Kim, J. Mater. Proc. Tech., 187: 318 (2007); http://doi:10.1016/j.jmatprotec.2006.11.116
13. I. G. Roslyk, Metall. Ore Mining Ind., 3: 18 (2020) (in Ukrainian); http://doi:10.34185/0543-5749.2020-3-18-27
14. L. Zheng, J. Sun, and Q. Chen, Micro Nano Lett., 12, No. 10: 722 (2017); http://doi:10.1049/mnl.2017.0317
15. S. Arai and M. Endo, Electrochem. Commun., 5: 797 (2003); http://doi:10.1016/j.elecom.2003.08.002
16. Z. Wang, X. Cai, C. Yang, L. Zhou, and C. Hu, J. Alloys Compd., 735: 1357 (2018); http://doi:10.1016/j. jallcom.2017.11.255
17. I. Roslyk, G. Stovpchenko, and G. Galchenko, Chem. Chem. Technol., 15, No. 1: 125 (2021); https://doi.org/10.23939/chcht15.01.125
18. V. V. Savich, L. N. D’yachkova, N. A. Shpitsa, L. N. Kerzhentseva, L. V. Markova, L. P. Pilinevich, and A. A. Dmitrovich, Spechennyye Poroshkovyye Materialy: Metody i Pribory Kontrolya Svoistv Iskhodnykh Poroshkov, Issledovaniya Struktury i Ehkspluatatsionnykh Kharakteristik Izdeliy Iz Nikh [Sintered Powder Materials: Methods and Devices for Controlling the Properties of Initial Powders, Investigation of the Structure and Performance of Products Made of Them] (Мinsk: Tonpik: 2008) (in Russian).
19. O. V. Roman, V. V. Skorokhod, and G. R. Fridman, Ul’trazvukovoy i Rezistometricheskiy Kontrol’ v Poroshkovoy Metallurgii [Ultrasonic and Resistometric Control in Powder Metallurgy] (Мinsk: Vysshaya Shkola Publ.: 1989) (in Russian)
 Усі статті ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна ©2003—2022 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 |