збірник наукових праць наносистеми, наноматеріали, нанотехнології 2024, том 22, випуск 4
English Українська
Отримати статтю →
Том рік сторінка
Випуски PACS Передплатникам Для авторів
Пошук →
Розширений пошук

Випуски

 / 

2024

 / 

том 22 / 

випуск 4

 


Завантажити повну версію статті (в PDF форматі)

М.І. ГРЕЧАНЮК, О.В. МАЦЕНКО, В.О. ШАПОВАЛОВ, В.Г. ГРЕЧАНЮК, І.М. ГРЕЧАНЮК, А.В. КОЗИРЄВ

Структура наношаруватих композиційних матеріялів системи Cu–Fе, одержаних методом електронно-променевого випаровування–конденсації
973–984 (2024)

PACS numbers: 61.72.Ff, 64.70.dg, 64.70.Hz, 81.05.Bx, 81.10.Bk, 81.15.Jj, 81.15.Kk

Проведено дослідження методами оптичної та сканувальної електронної мікроскопій, кількісної металографії, а також рентґеноспектральної аналізи мікроскопічних об’ємів конденсованих композиційних матеріялів Cu–Fе, що містять 2,66–84,6 мас.% Феруму. Матеріяли з пористістю у 1,6% було одержано методом електронно-променевого високошвидкісного випаровування–конденсації у вакуумі на крицеву підкладинку із розділювальним шаром CaF2. Досліджено особливості формування структури конденсованих матеріялів, що зумовлені процесами самоорганізації в умовах утворення й осадження пересичених розчинів, вивчено вплив вмісту другого компонента (Феруму) на структуру матричної фази стопу. Встановлено, що ці процеси пов’язані з формуванням стовпчастої та шаруватої структур матеріялу. Шерсткість підкладинки та неоднорідності структури розділювального шару мали помітний вплив на структуру та властивості одержаних зразків через шарувату природу конденсованого матеріялу та високу спадковість структурних елементів під час формування шарів. В результаті структурних досліджень зразків конденсованого матеріялу було встановлено, що характер аґреґатів із стовпчиків (або волокон), які в свою чергу складаються із частинок сфероїдальної, сочевицеподібної й інших форм, свідчить про те, що конденсація матеріялу відбувається у рідкій фазі після перетворення пари на рідину. Аналіза розподілу частинок, що утворюють поверхню конденсованого матеріялу, за розмірами свідчить про переважальну роль процесів коалесценції в їхньому зростанні. Дослідження в широкому діяпазоні зміни концентрації двох компонентів системи Cu–Fе показали, що помітна мікрошаруватість, яка підвищує механічні властивості матеріялу, виникає за вмісту Феруму у понад 6 мас.%. За невеликої кількости Феруму у матеріялі частинки дисперсної фази, що осаджуються, утворюють конґломерати не більше 2,5 мкм, а самі не перевищують 0,1 мкм. Із збільшенням вмісту Феруму макроструктура поверхні змінюється: відбувається сфероїдизація частинок, що сприяє формуванню стовпчастої структури матеріялу, з’являються ознаки утворення безструктурної плівки

КЛЮЧОВІ СЛОВА: композиційний матеріял, електронно-променеве випаровування, електронно-променева конденсація, випаровування–конденсація, шаруватість, стовпчаста структура, дефекти структури


REFERENCES
  1. T. O. Prikhna, I. M. Grechanyuk, M. V. Karpets, M. I. Grechanyuk, G. A. Bagliuk, V. G. Grechanyuk, and V. A. Chornovol, Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 61, Nos. 1–2: 70 (2022); https://doi.org/10.1007/s11106-022-00296-8
  2. T. O. Prikhna, I. M. Grechanyuk, M. V. Karpets, M. I. Grechanyuk, G. A. Bagliuk, V. G. Grechanyuk, and O. V. Khomenko, Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 61, Nos. 3–4: 230 (2022); https://doi.org/10.1007/s11106-022-00310-z
  3. I. M. Grechanyuk, M. I. Grechanyuk, G. A. Bagliuk, V. G. Grechanyuk, O. V. Khomenko, O. V. Dudnik, and V. I. Gots, Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 61, Nos. 7–8: 459 (2022); https://doi.org/10.1007/s11106-023-00333-0
  4. M. I. Grechanyuk, I. M. Grechanyuk, Y. N. Yevterev, V. G. Grechanyuk, T. O. Prikhna, G. A. Bagliuk, V. I. Gots, O. V. Khomenko, O. V. Dudnik, and O. V. Matsenko, Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 61, Nos. 5–6: 328 (2022); https://doi.org/10.1007/s11106-022-00320-x
  5. M. I. Grechanyuk, V. G. Grechanyuk, V. A. Shapovalov, I. M. Grechanyuk, O. V. Matsenko, A. V. Kozyrev, and V. I. Gots, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 20, Iss. 4: 883 (2022); https://doi.org/10.15407/nnn.20.04.883
  6. M. I. Grechanyuk, V. G. Grechanyuk, A. M. Manulyk, I. M. Grechanyuk, A. V. Kozyrev, and V. I. Gots, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 20, Iss. 4: 683 (2022); https://doi.org/10.15407/nnn.20.03.683
  7. V. G. Grechanyuk, N. I. Grechanyuk, V. O. Chornovol, A. V. Kozyrev, V. I. Gots, A. V. Matsenko, V. A. Kulichenko, T. D. Grabina, and Yu. I. Kozyreva, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 44, No. 7: 927 (2022); https://doi.org/10.15407/mfint.44.07.0927
  8. N. I. Grechanyuk, V. P. Konoval, V. G. Grechanyuk, G. A. Bagliuk, and D. V. Myroniuk, Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 60, Nos. 3–4: 183 (2021); https://doi.org/10.1007/s11106-021-00226-0
  9. N. I. Grechanyuk and V. G. Grechanyuk, Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 56, Nos. 11–12: 633 (2018); https://doi.org/10.1007/s11106-018-9938-4
  10. N. I. Grechanyuk, P. P. Kucherenko, A. G. Melnik, I. N. Grechanyuk, Yu. A. Smashnyuk, V. G. Grechanyuk, and A. Manulyk, Nanocomposites VI: Nanoscience and Nanotechnology in Advanced Composites. The Minerals, Metals & Materials Series (Eds. T. Srivatsan and M. Gupta) (Cham: Springer: 2019), pp. 105–113; https://doi.org/10.1007/978-3-030-35790-0_9
  11. R. V. Minakova, M. I. Grechanyuk, V. G. Zatovskyi, M. E. Golovkova, G. E. Kopylova, O. P. Vasilega, and D. G. Verbylo, Pro Deyaki Osoblyvosti Struktury i Vlastyvostei Tovstykh Parofaznykh Kondensativ na Osnovi Midi ta Zaliza [About Some Features of Structure and Properties of Vapour-Phase Condensate on the Copper and Iron Base], Electron Microscopy and Strength of Materials. Ser.: Physics of Materials, Structure and Properties of Materials (Kyiv: IPM of the National Academy of Sciences of Ukraine: 2010), Iss. 17, p. 37 (in Ukrainian); http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/63513
  12. N. I. Grechanyuk, G. A. Baglyuk, P. P. Kucherenko, A. G. Melnik, I. N. Grechanyuk, V. G. Grechanyuk, and Yu. A. Smashnyuk, Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 56, Nos. 1–2: 113 (2017); https://doi.org/10.1007/s11106-017-9878-4
  13. C. Biselli and D. G. Morris, Acta Metallurgica et Materialia, 42, No. 1: 163 (1994); https://doi.org/10.1016/0956-7151(94)90059-0
  14. J. D. Verhoeven, S. C. Chueh, and E. D. Gibson, Journal of Materials Science, 24: 1748 (1989); https://doi.org/10.1007/BF01105700
  15. Z. Wu, J. Zhang, Y. Chen, and L. Meng, Journal of Rare Earths, 27, No. 1: 87 (2009); https://doi.org/10.1016/S1002-0721(08)60197-0
  16. X. Sauvage, F. Wetscher, and P. Pareige, Acta Materialia, 53, No. 7: 2127 (2005); https://doi.org/10.1016/j.actamat.2005.01.024
  17. C. P. Wang, X. J. Liu, I. Ohnuma, R. Kainuma, and K. Ishida, Journal of Phase Equilibria and Diffusion, 25: 320 (2004); https://doi.org/10.1007/s11669-004-0150-5
  18. N. I. Grechanyuk, R. V. Minakova, M. E. Golovkova, N. V. Minakov, D. G. Verbilo, and G. E. Kopylova, Formirovanie Metodom Ehlektronno-Luchevogo Ispareniya–Kondensatsii Cu–Fe i Cu–Ni Kompozitsionnykh Materialov i Ikh Svoistva [Formation of Cu–Fe and Cu–Ni Composite Materials by Electron-Beam Evaporation–Condensation Method and Their Properties], Electrical Contacts and Electrodes (Kyiv: IPM of the National Academy of Sciences of Ukraine: 2012) (in Russian); http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/63598
Creative Commons License
Усі статті ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна
©2003—2024 НАНОСИСТЕМИ, НАНОМАТЕРІАЛИ, НАНОТЕХНОЛОГІЇ Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова Національної Академії наук України.
Електрона пошта: tatar@imp.kiev.ua Телефони та адреса редакції Про збірник Угода користувача