Главная – Журналы – Поиск по журналам

Методами рентгеновской дифракции, мессбауэровской спектроскопии, Оже-электронной и вторичной ионной масс-спектрометрии, химического анализа состава изучены процессы механического сплавления (МС) смеси нерастворяющихся в равновесии Fe и Mg при атомном соотношении 93:7. На начальном этапе МС наблюдается поверхностное обогащение частиц порошка магнием. Сделан вывод о сегрегировании Mg не только на поверхности частиц, но и в границах зерен aльфа-Fe. С уменьшением размера кристаллитов (до ~10 нм) в частицах aльфа-Fe образуется пересыщенный твердый раствор Mg в aльфа-Fe, что регистрируется увеличением (до 0.288 нм) параметра ОЦК решетки и появлением дополнительных компонентов в мессбауэровском спектре. На основе модельных термодинамических расчетов установлено, что движущей силой образования твердого раствора в системе Fe-Mg может быть запасенная избыточная энергия когерентных межфазных границ нанокомпозита Fe/Mg, образующегося на начальном этапе МС.

Исследована реакционная способность шихты Мо-10%В, изучено влияние параметров механического активирования на тепловыделение, удельную поверхность, структуру порошков, энергию активации процесса горения, скорость тепловыделения, температуру и скорость горения. Показано, что активирование в оптимальных режимах увеличивает реакционную способность низкоэкзотермической смеси Мо-10%В. По технологии силового СВС-компактирования получена многослойная композиционная мишень для магнетронного распыления. Установлено, что плотность и твердость синтезированного материала в случае применения предварительной механической активации увеличиваются.

Titanium alloys are typically brazed in the USA and Russia with two powder filler metals of Ticuni® family having compositions of 70Ti-15Cu-15Ni and 60Ti-15Cu-25Ni, several pre-alloyed filler metals of Ti-Zr-Cu-Ni system such as VPr16 and VPr28 powders, and amorphous foils of Stemet® family. All these brazing materials are characterized by high price that may be attributed to both the cost of the components and atomization process of Ti- and Zr-based alloys or with the production of amorphous tapes.
The technology of producing mechanically-alloyed filler metals from elemental metal powders or hydrides was developed to cut manufacturing expenses by 40-50%. Some of these alloys such as TiBraze®375 (Ti-37.5Zr-15Cu-10Ni), TiBraze®260 (Ti-26Zr-14Cu-14Ni-0.5Mo), and TiBraze®15-15 (Ti-15Cu-15Ni) were successfully tested and accepted by the USA industry. These mechanically-alloyed filler metals are characterized by low erosion of base materials, tensile strength of Ti-6Al-4V brazed joints in the range of 670-740 MPa depending on the brazing gap and temperature, shear strength of joints 520-580 MPa, and by relatively low brazing temperature in the range of 850-890^oC that allows to perform the brazing process below -transus temperature of most titanium base alloys. Solid-state synthesis of Ti-Zr-Cu-Ni alloys was investigated by varying the time of high-energy ball milling. The products were studied by DTA, EDS analysis, and scanning electron microscopy. Clear evidences of solid-state reactions obtained in this study confirm that the resulting alloys are partially pre-alloyed and comprise Cu and Ni dispersed throughout the Ti and Zr phases. DTA results displayed a decrease in the liquidus temperature. The notable effect of milling is the induced exothermic effect prior to melting of mechanically-alloyed brazing alloys.

Проведено сравнительное исследование процесса механохимического получения пересыщенных твердых растворов из композиционных порошков (Co-P)_100-x/Cu_x, представляющих собой высокодисперсные частицы с ядром из аморфного сплава Co₈₈P₁₂ или кристаллического сплава Co₉₅P₅, покрытым слоем меди, а также из смеси порошков Со-Р и Cu. Методами электронной микроскопии, рентгеновской дифракции, магнитными измерениями и ЯМР-спектроскопией исследованы изменения структурно-фазового состояния порошков в процессе механосплавления. Показано, что механическое сплавление (МС) порошков композиционных частиц с аморфным ядром протекает гораздо быстрее, чем аналогичных порошков с кристаллическим ядром либо механических смесей порошков Со и Сu. Установлено, что МС в системе Со-Р/Cu с массовой долей меди 20% (тонкая оболочка Сu) проходит через стадию аморфизации. В случае композиционных порошков (Co₈₈P₁₂)₅₀/Cu₅₀ (толщина оболочки Сu увеличена) в начале процесса МС наблюдается кристаллизация Со-Р ядра, затем происходит образование эквимолярного пересыщенного твердого раствора.

Изучено влияние механической активации кварца (раздельной и совместной с алюминием) и абразивно-реакционного износа материала мелющих тел на индукционный период и температуру термитного процесса получения спеченных материалов на основе кварца.

The solid phase synthesis of Bi₂Mo₃O₁₂ is investigated. The mechanochemical activation is used in order to reduce the synthesis times and temperatures. A 5 h mechanical treatment leads to a drastic decrease in the temperature of classical solid state synthesis of Bi₂Mo₃O₁₂ (from 600 to 350^oC). The product obtained is single-phase, consisting of even size distributed submicronic particles. The synthesis of Bi₂Mo₃O₁₂ was monitored by X-ray diffraction (XRD) and infrared spectroscopy (IR). Shape and size changes of reagent particles after mechanical treatment and morphological peculiarities of the products were studied by SEM.

The effect of mechanical activation on the synthesis of Cr₂(MoO₄)₃ is Studied.
Its formation was monitored by X-ray diffraction (XRD) and infrared spectroscopy (IR). Shape and size of the product particles were studied by scanning electron microscopy (SEM). The compound studied presents a special interest as a catalyst for mild oxidation of alcohols. A stoichiometric mixture of Cr(OH)₃ and MoO₃ in a 2:3 molar ratio was subjected to intense mechanical treatment in a planetary ball mill (Fritsch-7) for different periods of time, followed by calcination at various temperatures. The 2.5 h milling produced broadening and decrease in the intensity of the MoO₃ XRD peaks, while the principle peaks of Cr₂O₃ appeared. Further milling (5 h) resulted in complete amorphization of the reagent mixture. IR spectroscopic analysis indicated occurrence of structural transformation in the mixture of solid reagents during the mechanical activation. These phase and structural changes are a precondition for a drastic decrease in the temperature of classical solid state synthesis of Cr₂(MoO₄)₃ from 700 to 400^oC.

На основе модели среды с дополнительными параметрами, характеризующими особенности структуры наличие вакансий и внутренних поверхностей, выведены соотношения для необратимых потоков массы, вакансий, поверхностей и тепла, учитывающие различные перекрестные эффекты. Получены обобщенные линеаризованные соотношения для скоростей химических реакций, источников вакансий и поверхностей, а также обобщение закона внутреннего трения. Проведен анализ различных вариантов диффузионных потоков для диффузии, протекающей по механизму замещения. Показано, в частности, что коэффициент объемной диффузии в поликристаллическом материале отличен от коэффициента самодиффузии для одиночного кристалла, что необходимо учитывать при интерпретации экспериментальных данных по диффузии в материалах с мелкой структурой.

Исследовано влияние добавок неорганических солей NaF, NaCl, MgF₂, CrCl₃ и (NH₄)₂CO₃ на процессы гидрирования и дегидрирования механических сплавов магния. Показано, что механическое сплавление магния с рядом неорганических солей не только способствует измельчению металла, но и модифицирует его поверхность, что приводит к ускорению реакций гидрирования и дегидрирования и довольно высокому содержанию водорода в образцах (до 5.5-6мас. % при использовании NaF, NaCl или CrCl₃). Обнаружено, что соли различным образом модифицируют поверхность металла, что находит отражение в ходе кинетических кривых, особенно в первом цикле гидрирования.

Методом механоактивации официнального лекарственного препарата кальция глюконата получена его модифицированная форма. Рентгеноструктурным и микроскопическими методами исследования установлено, что механоактивированный порошок является рентгеноаморфным и нанодисперсным с размером частиц от 50 до 50 нм. Рентгеноэлектронным спектральным анализом принципиальных изменений химического состава кальция глюконата в процессе механоактивации не обнаружено.