авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 10 |

«Национальная Академия наук Украины (НАНУ) Институт проблем материаловедения им. И.Н.Францевича НАНУ Украинское материаловедческое общество Национальный технический ...»

-- [ Страница 3 ] --

Институт проблем материаловедения им. И.Н. Францевича НАН Украины ул. Кржижановского, 3, Киев, 03142, Украина, E-mail: SolntcevVP@gmail.com Появление идеи самоорганизации, как возникновения формы. Возникновение формы, новой научной парадигмы, в большей степени как обособленного диссипативного объекта, относят ко времени обнаружения Белоусовым который устанавливает необходимый обмен Б.П. автоколебательной реакции в 50-х годах энергией и веществом с внешним миром, прошлого века. Однако на полстолетия ранее обусловлено возникновением сложной Лизигангом были обнаружены концентрацион- иерархической многоуровневой организацией ные кольца. Несомненно к проблеме самоорга- на примере объектов живой природы. В низации наибольшее внимание привлек неорганических системах, на основе которых основоположник современной неравновесной может быть создан материал как термодинамики И.Р.Пригожин. И это диссипативный объект, решение проблемы на естественно, поскольку неравновесная первых этапах связано с искусственным термодинамика рассматривает необратимые приданием формы как в случае получения процессы в открытых системах, где, только, и материалов и изделий методом порошковой могут реализоваться процессы самоорга- металлургии. Проблема же заключается в низации. Процессы самоорганизации сохранении формы и ее устойчивости, в то возникают в неравновесных системах в время как диссипативному объекту, как и условиях нелинейного взаимодействия при диссипативных структуре, свойственно обмене с внешним миром энергией или протекание процессов в кинетической области, веществом. Этим условиям отвечают в полной за счет чего материал обладает такими мере порошковые системы, реагирующие с свойствами как самовостановления, двухатомными газами Нелинейность самозалечивания и рассеяния поступающей взаимодействия активных двухатомных газов с внешней энергии, которая накапливается при металлическим материалами заложена самой эксплуатации внутри равновесных материалов химической природой. Теоретически и и приводит к разрушению. В настоящее время экспериментально установлено возникновение найден достаточно широкий класс диссипативных структур при взаимодействии неорганических систем, в которых реализуется газов с металлами, разложении образованных программа возникновения диссипативного ими соединений и взаимодействии этих фаз в объекта за счет существования замкнутого металлических композициях. цикла трех неустойчивостей: термодина Изучение процессов самоорганизации в мической, химической, порождающей фундаментальной химии и физике до неравновесный фазовый переход, замыкающий настоящего времени ограничилось решением цикл и являющийся важным звеном в проблемы возникновения структуры, сохранении устойчивости формы. Такие временной, пространственной или самоорганизующиеся материалы созданы, и пространственно временной. Дальнейшее имеют иногда на порядки большие значения развитие как в фундаментальном так и эксплуатационной стойкости. особенно в непосредственно в прикладном, в частности, в экстремальных условиях.

материаловедении связано с проблемой СЕКЦИЯ 1. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ О ПОРОШКАХ.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ МОЛИБДЕНА И ВОЛЬФРАМА Ершова И.О., Акименко В.Б., Федотенкова О.Б.

Федеральное государственное унитарное предприятие «Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П.Бардина»

105005, Москва, 2-ая Бауманская, 9/23, chermet@chermet.net Институтом порошковой металлургии (ИПМ) ЦНИИчермет разработаны порошко-вые Таблица деформированные и спечённые материалы на Деформированные материалы основе молибдена и вольфрама с различным Трек., Механические свойства 20оС 1800оС о типом структуры и различным комплексом С Композиция В,, В,, физико-механических свойств. Это - спечённые 1) МПа МПа композиционные материалы: «псевдосплавы» % % Мо системы Мо -Си, Мо-W-Си, W-Си, немагнитные 600 30 25 40 Мо - МеВ «тяжёлые сплавы» системы W-Ni-Си, W-Си--Ni и 780 25 48 35 Мо - 30% W 750 20 45 30 деформированные материалы: Мо, W, Мо-W Мо-30% W - 750 20 55 30 сплавы (30, 50, 85 % W). Решена задача получения МеО порошков молибдена и вольфрама с требуемыми Мо-50% W - 800 10 65 10 химическими и технологи-ческими свойствами МеО (содержание металлических примесей и примесей Мо-85% W - 700 - 90 10 внедрения, величина частиц, насыпная масса, МеО спекаемость). Технические требования к W 800 - 80 10 порошкам в разработанных технических условиях W– 1000 - 110 10 (Мо – ТУ 14-160-2002, W - ТУ 14-143-2000) (МеО+МеС) гарантируют получение порошков высокой Спечённые композиционные материалы чистоты ( 99,95% основного металла), с низким ТКЛР Механические свойства при 20оС содержанием примесей внедрения (С – 0,004%, Ком- Плот- (20-100) позиция ность, х 106 К- В,, 0,23) О2 – 0,2%) и технологическими свойствами, Г/см3 МПа МПа % обеспечива-ющими изготовление как спечённых, 2) так и деформированных заготовок. Сочетание 9, Мо-Си 6,5-7,5 400 5 качества порошков и разработанной ИПМ 11, Мо – W- 6,0-6,2 350 - ЦНИИЧермет технологии изготовления Си крупногабаритных полуфабрикатов, вклю-чающей 11, Мо – W- 5,8-6,3 450 2 гидростатическое прессование порошков и Си-МеО спекание прессовок в среде водорода острой 16, W-Си 6,0-6,5 400 - осушки, позволило реализовать промышленное 16, W-Си- 5,8-6,0 450 1 производство качественной продукции в виде МеО деформированных (лист, пруток, полоса) и W-Си-Ni 15,5- 7,5-7,9 500 2 спечённых заготовок сложной формы. 15, В связи с развитием новой техники и W - Ni 18,0- 5,2 700 - повышающимися требованиями по физико- 18, механическим свойствам и диапазону W-МеО 15,0- 3,3-4,0 - - 16, определяемых характеристик проведены работы температура начала рекристаллизации, 1) по легированию основы тугоплавкими температурный коэффициент линейного расширения, 2) соединениями. Основными легирующими условный предел текучести при испытаниях на сжатие 3) добавками являлись ZrO2, Y2О3, ZrВ2. Основные задачи создание новых Свойства разработанных материалов приведены в конструкционных материалов, оптимизация таблице: микроструктуры и повышение стабильности свойств.

СЕКЦИЯ 1. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ О ПОРОШКАХ.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ МОДЕЛИРОВАНИЕ СПЕКТРА ИЗЛУЧЕНИЯ ПЛАЗМЫ В УСЛОВИЯХ СИНТЕЗА ФУЛЛЕРЕНОВ Касумов М.М., Сидорук С.Н.(1), Соломенко Е.П.(1) Институт общей и неорганической химии им. В.И.Вернадского НАН Украины, просп. Палладина 32/34, 03680, Киев, Украина, mmkasum@meta.ua;

(1) Киевский Национальный Университет им. Т.Г.Шевченко, Киев, Украина.

Низкотемпературная плазма (НТП) широко приведена на рис.2, кривая 1. Спектральная полоса используется в плазмо-химической технологии при молекулы моделировалась с использованием кода синтезе фуллеренов, наноструктур карбидов, Specair 2.2 [6]. Модельный спектр на рис.2, кривая оксидов и боридов металлов [1, 2]. Для повышения задавался с параметрами: Ткол = 5000 и Твр = 4000 К.

технологических возможностей метода необходимо Близкое сходство кривых 1 и 2 рис.2 показывает на наладить непрерывный контроль параметров равенство температур спектров.

плазмы.

Целью работы является определение температуры НТП в инертной газовой среде (He) при атмосферном давлении.

На рис.1 графитовые электроды 6 мм – 1, укрепленные на водоохлаждаемых держателях – 2, были установлены в кварцевом цилиндре – 3 с размерами: 50 мм, h 230 мм. В опытах использовали также электрод с наконечником Рис.2 Экспериментальный спектр линий С2 – 20мм. Электрическая схема питания дугового контур 1 и моделированный по коду Specair 2. разряда [3]. спектр молекулы С2 – контур 2.

Результаты измерений имеют соответствие с результатами [1], которые были получены в дуговом разряде при давлении р 0,01 МПа на стационарном спектрометре.

Для оценочных расчетов температур спектра плазмы используются также величины отношений максимальных и минимальных величин пиков спектра (А, В и С, D), отмеченных на рис. Рис.1. Схема измерительного комплекса.

линией и стрелкой. Величины экстримальных После настройки измерительного пиков приведены в виде калибровочных кривых в комплекса при заженном разряде сигнал из работе [7] для упрощения расчетов температур оптоволоконного световода 4 поступает на молекул С2 в зависимости от температуры.

регистратор спектрометра Solar T 11S 150-2- USB – 5 [4]. С регистратора сигнал подавался на 1.Афанасьев Д., Блинов И., Богданов А., Дюжев Г., компьютер – 6 с управляющей программой Каратаев В., Кругликов А. - ЖТФ.-1994.-Т.64.-В.10. “PSI_Line”. Схема измерений дает параметры С.76-90.

плазмы, усредненные по высоте и толщине столба 2.Уайтсайдерс Дж., Эйглер Д., Андерс Р. И др.- Пер. с дугового разряда. англ.- М.: Мир, 2002.- 292 с.

Спектр излучения плазмы был получен 3.Касумов М.М., Покропивный В.В. ЖТФ.-2007.- Т.77, вып.7.-С.196-198.

обработкой экспериментального спектра с учетом 4. Техническое описание спектрометра Solar T 11S 150-2 фона и спектральной чуствительности прибора.

3648 USB.

Идентификация линий и полос спектра 5. Pears R.W.B., Gaydon A.G.. – N.Y.: John Wiley & проводилась в соответствии с табличными Sons. 1976.- 386 p.

данными [5]. 6. Spectrum Analyzer 1.6.

Для исследований спектра использовалась 7. Prysiazhnevych I.V., Chernyak V.Ya., Olzewskii S.V., малоинтенсивная полоса С2, которая находится в Solomenko Ok.V. /Ukr. J. Phys. 2010. V55, N10. pp 1094 пределах длин волн 529565 нм. В увеличенном 1102.

виде экспериментальная полоса молекулы С СЕКЦИЯ 1. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ О ПОРОШКАХ.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО СИНТЕЗА СИЛИЦИДОВ МЕТАЛЛОВ VI-B ГРУППЫ Малышев В.В., Шахнин Д.Б., Молотовская Л.А., Габ А.И., Гон-Эскар М.(1) Институт общей и неорганической химии им. В.И. Вернадского НАН Украины пр. Акад. Палладина, 32/34, Киев 03142, Украина, victor_malyshev@mail.ru (1) Институт промышленных термических систем Университета Экс-Марсель Технополь де Шато-Гомбер, 5 рю Энрико Ферми, 13453 Марсель, Франция На основании результатов термодинамических температуры по сравнению с температурами расчетов напряжений разложения твердофазного синтеза силицидов из элементов кислородсодержащих соединений металлов VI-B (1500-2000 К;

на сегодня - основной группы и кремния были определены равновесные промышленный метод их получения) объясняется потенциалы осаждения указанных элементов. в рамках теории перенасыщения Рогинского. При Рассчитаны величины ЭДС электрохимическом синтезе взаимодействие электрохимических цепей, которым отвечают металлов с кремнием происходит на атомарном химические реакции, полученные разными уровне, а перенасыщение дисперсности комбинациями катодных и анодных реакций с значительно снижает энергию активации этого участием кислородсодержащих соединений взаимодействия, и, как следствие, температуру металлов VI-B группы и кремния. Из полученных синтеза.

значений следует, что энергетически более На основании термодинамических расчетов выгодным процессом является осаждение были выбраны пары соединений для кремния. Значение равновесного потенциала высокотемпературного электрохимического осаждения кремния относительно кислородного синтеза силицидов металлов VI-B группы. Синтез электрода в диапазоне температур 298-1200 К возможен только в кинетическом режиме, составляет 1,8-2,5 В. поскольку имеется существенная разница в Рассчитаны напряжения разложения оксидов, значениях потенциалов осаждения хрома, оксигалогенидов и оксисолей хрома, молибдена и молибдена и вольфрама, с одной стороны, и вольфрама. Учтены все важные процессы, кремния – с другой. Предположительными протекающие при электровосстановлении на компонентами синтеза могут быть Na2MoO4 - SiO (900 K;

разница потенциалов осаждения Е - 0, катоде (образование тугоплавкого металла, оксидов металлов VI-B группы низшей В), Na2MoO4 - Na2SiO3 (900 К, Е - 1,03 В), валентности, щелочного металла). Значения Na2WO4 - SiO2 (900 К, Е - 0,37 В), Na2WO4 равновесного потенциала осаждения хрома, Na2SiO3 (900 К, Е - 0,93 В), K2CrO4 - SiO2 (900 К, молибдена и вольфрама относительно Е - 0,53 В).

кислородного электрода в диапазоне температур Вольтамперометрические измерения также 298-1200 К составляют 1,4-1,7 В, 0,8-1,4 В и 1,0- подтверждают вывод о том, что синтез силицидов 1,8 В, соответственно. может происходить только в кинетическом Расчетные температурные зависимости были режиме. При этом, последовательность стадий графически проанализированы в виде диаграмм следующая:

Эллингхема. Пересечение политерм напряжений 1) осаждение более электроположительного разложения металлов VI-B группы и кремния или компонента (Mo и W в виде элементов, Cr – в их достаточно близкое расположение (менее 0,2 В) виде Cr2O3);

свидетельствует о возможности их соосаждения с 2) осаждение другого компонента (Si) на последующим образованием силицидов металлов. поверхности оксида или металла, осажденного Анализ данных предыдущих ранее;

электрохимических исследований показал, что 3) реакционная диффузия кремния вглубь взаимодействие между электролитически катодного осадка с образованием разных по осажденными на катоде тугоплавкими металлами составу силицидных фаз.

и кремнием возможно при температурах 1000 1200 К. Настолько значительное снижение СЕКЦИЯ 1. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ О ПОРОШКАХ.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗУЧЕНИЕ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ НАНОПОРОШКОВ БОРИДОВ И КАРБИДОВ МЕТАЛЛОВ IV-VIB ГРУПП В ЭЛЕКТРОЛИТАХ НИКЕЛИРОВАНИЯ Малышев В.В., Шахнин Д.Б., Габ А.И., Астрелин И.М., Трамшек М.(1), Тавчар Г.(1) Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт»

пр. Перемоги 37, Киев 03056, Украина, victor_malyshev@mail.ru (1) Институт «Йожеф Стефан», Ямова цеста 39, 1000 Любляна, Словения, melita.tramsek@ijs.si Коррозионная стойкость порошковых коррозионной стойкости с ростом температуры и материалов, используемых в качестве упрочняющих возрастание удельной поверхности в ходе фаз в композиционных электрохимических растворения, составляющей при сохранении формы покрытиях является важной частиц 2000-10000 м2/кг, что свидетельствует о (КЭП), характеристикой, определяющей принципиальную преимущественно послойном характере процесса.

возможность их получения. Растворение порошков в Исключением является лишь нанопорошок карбида растворах электролитов приводит к ухудшению кремния, степень растворения которого во всем условий электролиза, что накладывает исследуемом интервале значений рН и температуры существенные технологические ограничения на не превышала 7-10%.

применение того или иного материала для Вычисленное из кинетических кривых получения КЭП. растворения нанопорошков время растворения В качестве объектов исследования половины исходного дисперсного материала, использовались нанопорошки карбидов и боридов составляет 32-49 ч для боридов и 68-88 ч для циркония, титана, ванадия, хрома, молибдена и карбидов в электролитах с рН = 2,5;

в случае рН = 3, вольфрама, а также карбида кремния, полученные – 92-112 и 138-167 ч, соответственно, а в случае рН = плазмохимическим и высокотемпературным 5,0 оно практически не ограничено. Сопоставление электрохимическим синтезом, со средним размером этих кинетических характеристик с известными частиц 40-80 нм и содержанием основной фазы 91- данными для крупнозернистых порошков 98%. Исследование стойкости нанопорошков показывает, что скорость растворения нанопорошков тугоплавких боридов и карбидов проводились в в 3-5 раз выше.

стандартных электролитах никелирования: (1) Таким образом, коррозионная стойкость NiSO4·7H2O – 245 кг/м3, H3BO3 – 30 кг/м3, NaCl – 20 боридов и карбидов циркония, титана, ванадия, кг/м3, NaF – 6 кг/м3, рН 4,0-5,5;

и (2) NiSO4·7H2O – хрома, молибдена и вольфрама в растворах 300 кг/м3, H3BO3 – 30 кг/м3, NiCl2·6H2O – 60 кг/м3, рН электролитов в пределах каждой группы соединений 2,0-4,0. Коррозионную стойкость нанопорошков близка и определяется главным образом оценивали в зависимости от кислотности кислотностью среды, причем скорость растворения электролита, температуры и длительности нанопорошков значительно превышает таковую для взаимодействия. Степень растворения рассчитывали грубозернистых материалов, что может по величине нерастворимого остатка и рассматриваться как одно из проявлений размерного концентрации ионов карбидо(боридо)образующего эффекта. В меньшей степени последний проявляется элемента в электролите, которую определяли при растворении нанопорошка карбида кремния, магнитометрическим методом. устойчивого практически во всем исследуемом Отмечено, что коррозионная стойкость интервале рН. Следовательно, нанопорошки исследованых материалов сопоставима и боридов и металлоподобных карбидов могут быть обусловлена в первую очередь кислотностью использованы в технологических процессах электролита. В кислых электролитах (рН = 2,03,0) композиционного упрочнения со слабокислыми или нанопорошки быстро растворяются. Так, через 3ч щелочными электролитами, а карбида кремния – в при Т = 323 К степень растворения боридов процессах с электролитами любой кислотности.

составила 15,6-9,5%, через 24 ч – 38,2-31,0%, а через Эта работа выполнена при поддержке Государственного агентства по вопросам науки, инноваций и 240 ч – 89,9-75,1%. Нанопорошки металлоподобных информатизации Украины в рамках совместного карбидов отличаются более высокой коррозионной Словенско-Украинского научно-исследовательского устойчивостью: аналогичные боридам степени проекта № М/182-2012.

растворения достигаются соответственно за 24, 120 и 360 ч. Для всех материалов наблюдались понижение СЕКЦИЯ 1. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ О ПОРОШКАХ.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЕ ТАНТАЛОВЫХ ПОРОШКОВ ИЗ ФТОРИДНЫХ РАСПЛАВОВ Малышев В.В., Шахнин Д.Б., Габ А.И., Науэр Г.(1) Институт общей и неорганической химии им. В.И. Вернадского НАН Украины пр. Акад. Палладина, 32/34, Киев 03142, Украина, victor_malyshev@mail.ru (1) Центр исследований в области прикладной электрохимии ECHEM ул. Виктор-Каплан 2, А-2700 Винер-Нойштадт, Австрия, gerhard.nauer@cest.at Современная техника испытывает острую повышение катодной плотности 2.

потребность в материалах, применяемых в тока снижает выход по току усиления конструкциях, работающих при высоких дендритообразования;

температурах. Поэтому, к конструкционным оптимальная температура для 3.

материалам предъявляют повышенные работы в чисто фторидном расплаве 800 0С, в требования, важнейшими из которых являются хлоридно-фторидном – 7500С.

термо- и жаростойкость, коррозионная стойкость в Температура оказывает наибольшее агрессивных водных и расплавленных средах. влияние на характер электрокристаллизации Перечисленным требованиям удовлетворяют металла. При относительно низкой температуре танталовые порошки. (7000C) образуются плохо сцепленные с основой В литературе имеются работы по чешуйчатые и губчатые наросты из очень мелких электролитическому получению тантала и кристаллов. Такие осадки, как правило, содержат осаждению танталовых порошков из хлоридных и повышенное количество солей электролита и хлоридно-фторидных расплавах, содержащих потому требуют более тщательной хлориды тантала или фтортанталат калия (натрия). гидрометаллургической обработки. Повышение Хлоридно-фторидные реактивы более температуры выше 7500С ведет к росту и удобны в работе, так они негигроскопичны, дальнейшему развитию форм и граней кристаллов, нелетучи и устойчивы к диспропорционированию. способствует укрупнению структуры и усилению Расплавы на основе двойных или тройных дендритообразования. Дальнейшее повышение эвтектик хлоридов и фторидов щелочных температуры до 8000С приводит к чисто металлов используют для получения танталовых столбчатой структуре. При 850 0С зерно сильно порошков. укрупняется, а поверхность осадка становится Свойства и структура танталовых очень шероховатой из-за образования пирамид, порошков определяются, главным образом, вершинки которых постепенно перерастают в условиями электроосаждения: природой и дендриты. Поскольку в столбчатых осадках составом электролита, наличием в нем сечение кристаллов увеличивается по мере пассивирующих веществ, режимом электролиза удаления от основы, соответственно с ним растет (плотностью тока, температурой и др.) и и шероховатость покрытия.

конструктивными особенностями исполнения Катодная плотность тока существенно электролизера. влияет на качественные, количественные и Для осаждения танталовых порошков внешние характеристики танталового осадка. Со применяли солевые расплавы эвтектического снижением катодной плотности тока повышается состава, % (масс.): 49 NaF + 51 LiF (Тпл =6520C) и выход по току.

27,5 NaF + 72,5 NaCl (6400C) с добавками 7.0;

10.0;

Микротвердость покрытий, осажденных 18.0 и 30% (мас.) K2TaF7. Электролиз вели при из чисто фторидных электролитов, составляет катодных плотностях тока (jk) = 10,0;

12,5;

15,0;

1,20-1,35 ГПа;

из хлоридно-фторидных – 1,35-1, 20,0 А/дм и температурах 700, 750, 800 и 850 0С. ГПа и практически не зависит от режима Из зависимости выхода порошков по току осаждения.

видно, что: Эта работа выполнена при поддержке увеличение концентрации тантала Государственного агентства по вопросам науки, 1.

в электролите позволяет вести процессы при более инноваций и информатизации Украины в рамках высокой плотности тока;

совместного Австрийско-Украинского научно исследовательского проекта № М/238-2012.

СЕКЦИЯ 1. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ О ПОРОШКАХ.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЙ МЕТОД ПОЛУЧЕНИЯ МЕДНЫХ НАНОПОРОШКОВ В НЕВОДНЫХ СРЕДАХ Брускова Д.-М.Я., Гладкая Т.Н., Малышев В.В., Шахнин Д.Б., Габ А.И.

Открытый международный университет развития человека «Украина»

ул. Хорива 1г, Киев 04071, Украина, victor_malyshev@mail.ru Предложен способ получения Для уточнения среднего размера частиц был микродисперсных частиц меди восстановлением проведен гранулометрический анализ с помощью ее амидосодержащих комплексов органическими сходящегося лазерного луча на дифракционном восстановителями. Проведение процесса в микроанализаторе фирмы «Analizette-22»

безводных средах позволяет отнести такой метод к «Fritsch». Результаты представлены в табл. 1. Для сольвометаллургическим. сравнения приведены размеры выпускаемых промышленных порошков марок ПМС-1У и Влияние концентрации соли меди и соот ПМС-2У.

ношения амид: кислота на выход, структуру и состав осадка. На данной стадии работы Влияние состава органической фазы на использовали следующие реактивы: пятиводный возможность образования осадка. Для изучения сульфат меди, диметилформамид и муравьиную влияния состава органической фазы на кислоту в мольных соотношениях (0,001 0,004) : образование осадка навеску пятиводного сульфата, содержащую 0,128 г меди, растворяли в 0,1 : (0,1 0,3).

Диметилформамид – широко применяемый смеси различных амидов и органических кислот.

растворитель, способный вступать в реакции Результаты экспериментов приведены в табл. 2.

комплексообразования с ионами тяжелых Возможность использования различных металлов;

муравьиная кислота была использована солей меди. В заключительной серии опытов была в ряде работ в качестве восстановителя, а исследована возможность образования пятиводный сульфат меди является весовой медеподобного осадка при использовании формой. Из результатов экспериментов видно, что различных солей меди. В навеску каждой соли, увеличение концентрации диметилформамида в содержащую 0,128 г меди, добавляли смесь смеси с муравьиной кислотой ведет к повышению диметилформамида и муравьиной кислоты в выхода металлической меди. По результатам мольном соотношении 1:1.

рентгенодифрактометрического анализа осадков Результаты проведенных исследований можно сделать вывод, что они представляют собой показали, что число исходных соединений меди, металлическую медь. амидов и органических кислот может быть Определение размеров частиц осадка было существенно расширено по сравнению с уже проведено методом электронной микроскопии нашедшими применение в процессе получения полученных образцов. Средний размер частиц тонкодисперсных порошков меди.

составляет 30-40 мкм.

Таблица 1. Распределение частиц (%) образовавшегося осадка по размерам Медный Размер частиц, мм, не более порошок 0.45 0.224 0.18 0.14 0.10 0.071 0.063 0. ПМС-1У 0-0.5 999.5 990 65- ПМС-2У 0-0.5 999.5 85- Образец 1 6.0 3.5 3.5 887 886 Образец 2 1100 Таблица 2. Состав органической фазы и соотношение амид: органическая кислота (в граммах) Амид Кислота Муравьиная Щавелевая Лимонная Аскорбиновая Формамид 6.5: 3.5 6.5 : 3.5 9: 1 9: Диметилформамид 6.5: 3.5 6.5: 3.5 9: 1 9: Мочевина 6.5: 3.5 6.5: 3. Ацетамид 6.5: 3.5 6.5: 3.5 9: Тиоацетамид 6.5: 3. Хлорацетамид 6.5: 3.5* 6.5: 3.5* СЕКЦИЯ 1. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ О ПОРОШКАХ.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ МНОГОКАНАЛЬНЫМ УГЛОВЫМ ВЫДАВЛИВАНИЕМ Рябичева Л.А., Усатюк Д.А., Белошицкий Н.В.

Восточноукраинский национальный университет им. В. Даля, кв. Молодежный, 20-a, Луганск, 91034, Украина, ryabic@gmail.com Создание новых технологий производства шагом 0,25, и величину противодавления от 100 до изделий из порошковых материалов с заданными 200 МПа с шагом 10 МПа. Для оценки свойствами и равномерным распределением распределения плотности в объеме заготовки, а плотности по объему является одной из актуальных также выбора оптимальных размеров исходной проблем порошковой металлургии. Перспективным заготовки и каналов матрицы, дополнительно способом получения заготовок сложной формы из введена функция равноплотности.

порошковых материалов является многоканальное По результатам моделирования угловое выдавливание, при котором материал многоканального углового выдавливания заготовки цилиндрической формы заполняет за один определено напряженно-деформированное проход два и более каналов заданной формы, состояние, распределение плотности и сила пересекающихся под определенными углами. деформирования. Установлено, что повышение Целью работы является исследование гидростатического давления в очаге деформации, многоканального углового выдавливания пористых рост интенсивности напряжений по мере увеличения заготовок из порошковых материалов для выбора накопленной деформации твердой фазы и технологических параметров, обеспечивающих неравномерности напряженно-деформированного получение высокоплотных изделий с высокими состояния ведут к значительному уменьшению механическими свойствами. критической доли пор, соответствующей началу Математическая модель, использованная при разрыхления и расслоения материала заготовки.

моделировании свойств порошковых материалов Рекомендованы аналитические зависимости для методом конечных элементов, основана на новых определения величины противодавления.

положениях теории пластичности пористых тел и Определены технологические параметры, представляет собой систему определяющих позволяющие получать высокоплотные изделия из уравнений, которые характеризуют физико- порошковых материалов конструкционного механические свойства компонентов, с учетом их назначения с равномерным распределением взаимодействия. Для всех компонентов применялась плотности по объему и заданными свойствами.

упруго-пластическая модель материала, в которой Экспериментальное исследование углового наличие внутренних моментов, приводящих к выдавливания выполнили для заготовки вращательному движению совокупностей частиц, цилиндрической формы диаметром 16 мм, длиной находящихся в очаге деформации, учитывали 50 мм, исходной пористостью 15% из медного введением тензора моментных напряжений. При порошкового материала, легированного 2% титана, анализе макроскопических параметров пластической смазка дисульфидом молибдена, температура деформации, которые ведут к началу разрушения, деформации 20°С. Давление прессования составляло использовали зависимую модель повреждаемости на 520 МПа, противодавление – 160 МПа.

основе континуальной теории вязкого разрушения Разработаны технологические процессы пористых тел Гэрсона. изготовления деталей типа «крестовина» из Моделирование методом конечных элементов порошкового материала, которые включают выполняли на примере углового выдавливания прессование заготовки из порошковой шихты, цилиндрической заготовки из медного порошкового спекание, многоканальное угловое выдавливание и материала, легированного 2% титана, в матрице с механическую обработку. Полученный материал входным каналом цилиндрической формы и характеризуется ультрамелкозернистой структурой четырьмя пересекающимися под углом 90° (средний размер зерна меди 246 нм) и следующими выходными каналами призматической, свойствами: предел прочности 468 МПа, условный цилиндрической и шестигранной формы, предел текучести 263 МПа, относительное коэффициент трения В процессе удлинение 12%, относительное сужение 37%, 0,05.

моделирования варьировали отношение высоты к плотность материала 8,87 г/см3.

ширине призматических каналов h/b от 0,25 до 4,0 с СЕКЦИЯ 1. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ О ПОРОШКАХ.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА УСАДКИ ПРИ СПЕКАНИИ СИСТЕМЫ [Fe-Co-Cu-Sn] – МУНТ Сидоренко Д.А., Шуменко В.Н., Зайцев А.А., Левашов Е.А., Курбаткина В.В., Рупасов С.И.

Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», 119049, Россия, Москва, Ленинский проспект, 4, dsidorenko@inbox.ru Алмазная резка – современный метод материалов была использована форма уравнения обработки камня и железобетона, отличающийся вида от альтернативных способов высокой y=ax2+bx+c, (1) производительностью, относительно низким где y – плотность материала;

уровнем шума и вибрации. Наиболее x – температура спекания распространенным является инструмент с, г/см металлической связкой, алмазоносные сегменты для которого производят методом горячего прессования. При разработке связок для алмазного инструмента основное внимание уделяется таким свойствам, как прочность при изгибе, ударная вязкость, твердость, уровень адгезии связки к T сп, С алмазу. Высоким уровнем перечисленных свойств 780 800 820 840 860 880 900 920 940 обладает связка DiabaseV21 (74%Fe – 15%Co – 9% V21 V21 "0" V21-0,01 % Cnt V21-0,1 % Cnt V21 - 0,5 % Cnt Cu – 1% Sn – 1%P) производства Dr. Fritsch Рисунок 1 – Плотность прессовок с Однако появление новых (Германия). различным содержанием МУНТ как высокопрочных марок синтетических алмазных функция температуры, время спекания порошков ставит первоочередной задачей минут для всех образцов.

разработку новых связок, позволяющих наиболее В таблице 1 представлены коэффициенты полно использовать потенциал алмазных зерен. уравнения регрессии, полученные методом Эффективным методом повышения исключения переменных, для расчета плотности физико-механических свойств связки является образцов в зависимости от температуры спекания.

дисперсное упрочнение базовых сплавов, в том Полученные уравнения позволят спрогнозировать числе, многослойными углеродными плотность и выбрать оптимальную температуру нанотрубками (МУНТ). При введении в спекания для разрабатываемых связок без металлическую связку МУНТ возможно проведения длительных экспериментов.

изменение уровня пористости связки, которая, в Таблица 1 – Коэффициенты свою очередь, коррелирует с механическими регрессионного уравнения для расчета свойствами материала. Изменение пористости плотности образцов в зависимости от обусловлено наклепом частиц порошка в ПЦМ во температуры спекания время смешения (время, необходимое для Состав Коэффициенты регрессионного равномерного перемешивания составляет 30 мин) связки уравнения и наличием тугоплавких недеформируемых a b c нанотрубок в местах контакта металлических V21 исх -16,251 4,31137 -0, частиц, затрудняющих процесс спекания. На рисунке 1 представлены зависимости плотности V21 «0» -87,6937 20,8732 -1, образцов от температуры спекания. Образец V21 V21- -88,9559 21,2682 -1, «0» представляет собой исходную связку, шихта 0,01%Снт для которой обрабатывалась в планетарной V21- -97,7314 23,1239 -1, мельнице в течение 30 минут. 0,1 %Снт Регрессионные уравнения часто V21- -59,8414 14,3519 -0, используют для описания физических величин: 0,5%Снт теплопроводности, энтальпии, и т.д. Поэтому для прогнозирования значений плотности полученных СЕКЦИЯ 1. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ О ПОРОШКАХ.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ВЛИЯНИЕ ДИСПЕРСНОСТИ ПОРОШКОВ НА ПРОЦЕСС СВС Тавадзе Г.Ф., Хантадзе Д.В.

Институт металлургии и материаловедения им. Ф.Н. Тавадзе, пр.Ал. Казбеги, 15, Тбилиси, 0160, Грузия, tavadzeg@gmail.com Исходным шихтовым материалом для вычисляется соотношением [1]:

осуществления многих технологических про = N (1 N )[ (1 N ) + N ], P1 2 цесссов прессование, (2) (спекание, ZN 0 самораспространяющийся D высокотемпературный синтез – СВС и др.) = 1 +, = 1 + d.

являются порошки металлов и неметаллов, d D производимые многообразными методами При значительном гранулометрическом порошковой металлургии. Гранулометрический различии смешиваемых порошков (Dd), состав реальных порошков, как правило, коэффициент становится пренебрежимо меняется в широких пределах, к тому же они малым и число разноименных контактов характеризуются большим морфологическим возрастает пропорционально (1+D/d)2.

разнообразием. В результате их свойства Результаты модельных экспериментов (размер и форма частиц, удельная поверхность, со стальными шариками могут быть текучесть, насыпная плотность, пресссуемость использованы в качестве нулевого и т.д.) определяются в каждом конкретном приближения, например для анализа процесса случае и трудно поддаются обобщению.

СВС. В частности, число гетерогенных Наиболее простую структурную модель контактов, возникающих в смеси между сыпучей среды можно построить в частицами металла и неметалла, определяет приближении, что ее составляющие частицы успешное начало процесса синтеза – чем имеют сферическую форму. Если частицы больше число разноименных контактов, по порошков металла и неметалла по размерам видимому, тем эффективнее должна протекать равны, тогда при их смешении образуется реакция. Число разноименных контактов и монофракционная двухкомпонентная теплота реакции возрастают пропорционально статистическая смесь. В такой смеси можно (1+D/d)2, но одновременно по кубической наблюдать контакты трех видов: частицы зависимости (D/d)3 увеличивается, объем контактируют с себе подобными частицами, металлической частицы и, следовательно, образуя связи, 1-1 и 2-2, а также образуют теплота, требуемая для его расплавления.

разноименные (гетерогенные) контакты 1-2.

Таким образом, соотношение величин – Вероятность возникновения одноименных теплоты реакции и теплоты для расплавления контактов пропорциональна численной доле металла, зависящие от числа разноименных компонента а концентрационная (Ni), контактов, определяет ход дальнейших зависимость числа разноименных контактов событий в процессе синтеза. В [2] приведены ( P1 2 ) описывается симметричной параболой примеры, доказывающие этот тезис.

P1 = N1 N 2, (1) Литература ZN Тавадзе Г.Ф., Хантадзе Д.В.

1.

где N0 – суммарное число частиц в системе, а Z Термохимическое обоснование влияния – координационное число частицы, которое в дисперсности компонентов шихты на просесс силу монофракционности системы постоянная СВС. Georgin Enginering News. #3, 2010, 86-89.

величина во всем концентрационном 2. Тавадзе Г.Ф., Штейнберг А.С. Получение интервале. Однако при смешении специиальных материалов методами неравновеликих частиц эти закономерности не самораспространяющегося высокотемператур выполняются. Различие в размерах ного синтеза. Тбилиси, «Меридиани», 2011, смешиваемых пар приводит к увеличению с.

плотности упаковки, меняет внутреннюю структуру смеси, вызывает увеличение числа разноименных связей по сравнению (1) и СЕКЦИЯ 1. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ О ПОРОШКАХ.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ СМАЧИВАЕМОСТЬ ОКСИДОВ TIO2, ZRO2, HFO2 РАСПЛАВАМИ СИСТЕМЫ СЕРЕБРО-МЕДЬ-КИСЛОРОД Дуров А.В., Сидоренко Т.В., Найдич Ю.В.

Институт проблем материаловедения им. И.Н. Францевича НАН Украины, ул. Кржижановского, 3, Киев, Украина, avdu@ukr.net Изучено смачивание системах специально изготовлены композитные образцы оксидных материалов (TiO2, ZrO2, HfO2, а — спеченные на воздухе смеси порошков также Al2O3 и BaTiO3) расплавами Ag-Cu-O исследованных оксидных материалов, меди и (сплавы медь-серебро на воздухе) и контактное серебра, которые изучали методом взаимодействие в этих системах. Обнаружены рентгеноструктурного анализа. Полученные существенные отличия в смачивании разных данные позволяют предложить объяснения материалов: краевой угол уменьшается в ряду обнаруженным эффектам: смачивание и Al2O3—BaTiO3—ZrO2—HfO2—TiO2. Для TiO2 адгезия обеспечиваются адсорбцией оксида наблюдалось формирование второй жидкой меди на межфазную поверхность, фазы (шлака). Экспериментальные образцы существенное влияние может оказывать исследованы методами оптической и взаимодействие между CuO и веществом электронной микроскопии, кроме того были подложки.

СЕКЦИЯ 1. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ О ПОРОШКАХ.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ МИКРОСТРУКТУРА И ПРОЧНОСТЬ ПМ СТАЛИ НА ОСНОВЕ ASTALOYCRL ЛЕГИРОВАННЫХ НИКЕЛЕМ Димитров Д.М., Дикова Ц.Д., Ставрев Д.С.

Технический Университет–Варна, Болгария, 9010 Варна, ул. „Студентска“ 1, E-mail: dimitrov.diyan@gmail.com, d_stavrev@abv.bg 1.Введение. Порошок АstaloyCrL (Fe - 1.5%Cr - Где Pf-вероятность разрушения;

0-масштабный 0.2%Mo) хорошо спекается при температуре 1120С, фактор;

m-модуль Вейбулла;

u-напряжение, при но для формирования мартенситной структуры при котором Рf=0. Коэффициенты распределения 0,8%С необходимы скорости охлаждения выше определяются построением логарифмической 60С/min, которые трудно достичь в печи для графики (рис.2) [6]. Результаты надежности двух спекания [1]. Добавление никеля увеличивает материалов приведены в таблице 1.

закаляемость, но время спекания является недостаточным для его гомогенизации. В структуре формируются области низкой микротвердости, обогащенные никелем [2,3]. Авторы [4] предлагают добавление предварительно азотированного порошка в качестве активатора спекания.

Целью данной работы является определение влияния добавки на формирование структуры и прочности ПМ сталей на основе AstaloyCrL легированных Ni. Образцы для исследования Рис.2 Определение параметров распределения прессованы и спеканы в промышленых условиях из Вейбулла.

следующих порошковых смесях:

Табл.1 Надежность (1-Рf).100% исследованных „а“- (AstaloyCrL)+0,6%Ni+0,6%C;

материалов при нагрузкой изгиба „b“ - (AstaloyCrL+ 10%Asc(N))+0,6%Ni+0,6%C Mat “a” Mat “b” В качестве активатора использовали порошок железа (1-Pf).100% u=0МРа u=785MPa ASC, предварительно азотированый (1%N), фракция 99 300 53µm. 90 670 2.Результаты и анализ. После спекания оба 75 950 материала имеют аналогичние плотность (6.85-7.05 Добавление азотированного 3.Заключение.

g/cm3) и твердость (260±22 HV10). Микро-структура порошка повышает твердость Ni-обогащенных зон.

на рис. 1 состоит из перлита/бейнита (285-314 Материал „b” выдерживает более высоких HV0.05), квази-перлита (210-214 HV0.05) и светлых напряжениях при уровне надежности более 90%.

зон, обогащенных никелем. Эти зоны для материала Полученное значение u=785MPa является характеризируются более высокой „b“ напрежение, при котором надежность 100% и может микротвердостью (281HV0.05). быть использовано для расчетов на прочность.

Финансирование доклада Благодарность.

осуществлено при поддержке гранта ДМУ03/98.

Литература [1] Hoganas Iron and Steel Powders for Sintered Components, [2] Salak A., Ferrous Powder Metallurgy, Cambridge International Science Publishing (1 Jan 1997). p. [3] S. Sainz, W. Garca, A. Karuppannagounder, F. Castro, “Microstructural development during sintering of PM steels with Рис.1 Микроструктура спеченных образцов admixed Nickel”, PM Progress, Vol.7 (2007), No 3, pp121- „а“- лево;

“b”- право. [4] Dimitrov, D.M., P.N. Zlateva, S.D. Harizanova, S. Gyurov.

“Structure Forming and Chemical iteractions during Sintering of Прочность образцов, измеренная испытанием на Low Alloyed Chromium PM steels with Addition of Nitrided изгибе, варьирует в широком диапазоне, поэтому Powders”. Proceedings of Material Science and New Materials, 04 05.12.2008, Sofia, BAS, 2008,pp.128- проанализирована вероятность разрушения (1) [5] Weibull W., A Statistical Distribution function of Wide распределением Вейбулла [5]. Applicability, ASME Journal of Applied Mechanic, September 1951, pp293-297.

m u (1) P = 1 exp i [6] Wronski A.S., Cias A., The Determination Of Fracture Strength fi From Ultimate Tensile And Transverse Rupture Stresses, Powder Metallurgy Progress, Vol.3 2003,No3, pp119-127.

СЕКЦИЯ 1. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ О ПОРОШКАХ.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ ЛИКВИДУСА ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ Al2O3HfO2Er2O Тищенко Я.С., Лакиза С.Н., Лопато Л.М Институт проблем материаловедения им. И. Н. Францевича НАН Украины ул. Кржижановского, 3, Киев, 06142, Украина, е-mail: tyshjana@ipms.kiev.ua Построение диаграммы состояния системы Максимальная температура в изученной является продолжением системе составляет 2820 °С и соответствует точке Al2O3–HfO2–Er2O систематических исследований диаграмм плавления соединения HfO2.

состояния тройных систем с участием оксидов алюминия, гафния и лантаноидов. Оксид эрбия, как и все оксиды лантаноидов, является эффективным стабилизатором HfO2. Система Al2O3–HfO2–Er2O3 интересна с точки зрения получения в ней конструкционных и функциональных высокотемпературных оксидных материалов.

Цель работы – изучить фазовые равновесия при кристаллизации сплавов в системе Al2O3– HfO2–Er2O3 и на основе полученных результатов построить проекцию поверхности ликвидуса на плоскость концентрационного треугольника.

Образцы для исследований готовили керамическим методом из оксидов. Рис. 1. Проекция поверхности ликвидуса На рис. 1 по результатам исследований диаграммы состояния системы Al2O3–HfO2–Er2O приведена проекция поверхности ликвидуса на плоскость концентрацион-ного треугольника:

диаграммы состояния системы Al2O3–HfO2–Er2O3 – состав изученных сплавов на плоскость концентрационного треугольника.

Из рис. 1 видно, что тройные соединения в системе Al2O3–HfO2–Er2O3 не образуются.

Поверхность ликвидуса диаграммы состояния образована восемью полями первичной кристаллизации фаз на основе флюоритоподобной (F) и тетрагональной (Т) кристаллических модификаций HfO2, Н- и C-кристаллических модификаций Er2O3 (Н – гексагональная высокотемпературная, С кубическая – Рис. 2. Микроструктура тройной евтектики низкотемпературная структуры оксидов РЗМ) и AL+F+Er3A5: темная матрица – фаза AL, серые соединений Al2O3 (AL), Er3Al5O12 (Er3A5), ErAlO призмы – фаза Er3A5, светлые нановолокна – фаза (ErA) и Er4Al2O9 (Er2A). Наибольшую часть F поверхности ликвидуса занимают поля первичной Минимальная температура в системе составляет кристаллизации фаз F и Т на основе соединения 1745 °С и соответствует трехфазной эвтектике как наиболее тугоплавкой и HfO2 AL+F+Er3A5 (Е4). Новых фаз, а также заметных термодинамически стабильной в системе. областей твердых растворов в системе Al2O3-HfO2 Анализ микроструктуры тройной эвтектики Er2O3 не обнаружено. Поскольку кристаллизация в AL+F+Er3A5 (рис. 2) демонстрирует способность системе завершается эвтектическими реакциями, эвтектики к сопряженному росту фаз открывает это позволяет реализовать в материалах тройной перспективу получения композиционных системы уникальные свойства Т- и F-твердых эвтектических материалов методом направленной растворов на основе HfO2 в сочетании со кристаллизации. свойствами других ее фаз в виде композиционных материалов.

СЕКЦИЯ 1. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ О ПОРОШКАХ.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ СТРУКТУРА И СТАБИЛЬНОСТЬ УЛЬТРАДИСПЕРСНЫХ АЛМАЗОВ Овсянникова Л.И., Картузов В.В.

Институт проблем материаловедения им. И.Н. Францевича НАН Украины, ул. Кржыжановского, 3, Киев, 03142, Украина, avilon@ipms.kiev.ua;

avilon57@mail.ru Достижения последних лет показали, что функционала электронной плотности B3LYP с для создания нанокомпозиционных материалов и набором валентно-расщепленных базисных покрытий широко применяются наноалмазы. функций 6–31G(d). Показано, что при размере Получение композиционных покрытий основано частицы ~ 1,2 нм более стабильной является на способности наноалмазов размерами 4–6 нм луковичная форма углерода по сравнению с соосаждаться с металлами и образовывать частицей алмазоподобной структуры. Пассивация двухфазный композиционный материал, водородом частицы с алмазоподобной структурой состоящий из металлической матрицы и приводит к стабилизации частицы и уменьшению внедренных в нее дисперсных частиц отклонения длины связи С-С и валентных углов от наноалмазов. В промышленности применяются классических алмазных.

наноалмазы детонационного синтеза – углеродные частицы сферической или ограненной формы с алмазоподобной структурой и характерными размерами 4–5 нм, ряд принципиальных вопросов механизма образования которых, их физических и физико-химических свойств остается неясным. В том числе: стабильность, структурные фазовые переходы наноалмаз луковичная форма углерода нанографит.

Анализ оптимизированных геометрий "голой" поверхности наноалмаза показал, что Рис. 1. Приближенная фазовая диаграмма для стабильность разновидностей наноуглерода углеродных кластеров размером 1000 атомов.

довольно сложна. Ab initio модели демон Затененный участок соответствует оценке в стрируют, что в пределах размеров 1-3 нм для расположении линии равновесия, сферических кластеров, кристаллическая установленной из доступных морфология играет очень важную роль в экспериментальных данных [1].

кластерной стабильности. В нанодиапазоне, фазовая диаграмма углерода имеет в добавление к давлению и температуре третий параметр:

кластерный размер [1]. Оценки смещения линий фазового равновесия для маленьких углеродных частиц, содержащих от нескольких сотен до десятков тысяч атомов, предстивлены на рис. 1.

Для определения размерной зависимости стабильности наноалмазных частиц в нормальном состоянии нами предложена модель алмазоподобной частицы кубической симметрии Рис. 2. Оптимизированная геометрия размером 1,2 нм (рис. 2) [2]. Модель построена на наночастиц C120 и C120H72.

основе ядра из полого фуллерено-подобного кластера С24 симметрии Th. Ядро декорировано углеродными тетраэдрами таким образом, что к 1. Viecelli. J. A. and Rce. F.H., / Appl. Phys. 88. 683 каждому атому ядра добавлен атом углерода, 690. 2000.

2. Овсянникова Л.И. Матем. модели и вычисл.

который является местом роста следующего эксперимент в материаловедении. – К.: Труды алмазоподобного слоя. В полученной частице с ИПМ НАНУ, 2012.

двухслойной упаковкой С120, соотношение числа атомов с sp3/sp2 – связями составляет 48/72.

Расчеты выполнялись в рамках метода гибридного СЕКЦИЯ 1. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ О ПОРОШКАХ.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ИССЛЕДОВАНИЕ ФАЗОВЫХ РАВНОВЕСИЙ В СИСТЕМЕ Al–Cr–Pt (ОБЛАСТЬ СОСТАВОВ 50–100% (АТ.) Pt) КАК ОСНОВЫ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ КОРРОЗИОННО-ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ Корниенко К.Е., Хоружая В.Г., Мелешевич К.А., Верещака В.М., Самелюк А.В.

Институт проблем материаловедения им. И.Н. Францевича НАН Украины, ул. Кржижановского, 3, Киев, 03142, Украина;

e-mail: korniy@ipms.kiev.ua Сплавы на основе платины с алюминием и (РФА) и локального рентгеноспектрального хромом благодаря присущим им когерентным /’ (ЛРСА) анализов.

На основе полученных данных впервые микроструктурам, подобным структурам построена проекция поверхности солидуса на жаропрочных малохрупких суперсплавов на концентрационный треугольник, уточнено основе никеля, но с более высокой температурой строение изотермического разреза при 1350 °С, плавления, представляют боль-шой интерес для построена проекция поверхности ликвидуса и разработки перспективных технологических изучен характер процессов при кристаллизации материалов. Хотя возможно-сти применения сплавов в области составов 50-100% (ат.) Pt сплавов на основе платины в качестве замены для тройной системы Al-Cr-Pt. Это позволило также суперсплавов на основе никеля ограничены по впервые построить диаграмму плавкости системы причине высокой стоимости и большой в данной области.

плотности, тем не менее достаточно Составляющими поверхности солидуса перспективным является их применение в являются 6 однофазных поверхностей, отвеча качестве коррозионно-защитных покрытий.

ющих тройной 1-фазе, твердым растворам на Литературные данные о фазовых равновесиях в данной системе к началу нашего исследования основе платины и четырех бинарных фаз системы были ограничены сведениями о строении литых линейчатых поверхностей, Al-Pt;

сплавов и проекции поверхности ликвидуса на ограничивающих двухфазные объемы;

концентрационный треугольник, а также о изотермических плоскостей, являющихся фазовых соотношениях в платиновом углу при составляющими нонвариантных четырехфаз-ных температуре 1350 °С [1, 2]. Целью проведенного равновесий с участием жидкой фазы. С нами исследования было определение характера понижением температуры от субсолидусных до фазовых равновесий в области составов 50–100% 1350 °С заметно повышается устойчивость (ат.) платины в интервале плавления-кристаллиза- стабилизированной хромом фазы на основе ции и уточнение его при температуре 1350 °С. низкотемпературной модификации соединения Исходными материалами для приготов- AlPt2.

ления сплавов служили алюминий чистотой Составляющими поверхности ликвидуса 99,995% (масс.), хром металлический рафини- являются поверхностей первичной рованный переплавленный (99,93% (масс.)) и кристаллизации платинового твердого раствора и платина в виде полосы (99,93% (масс.)). Выплавку соответствующих фаз на основе двойных и сплавов 27 составов проводили в электродуговой тройного соединений. В системе имеют место печи с нерасходуемым вольф-рамовым нонвариантных четырехфазных равновесия с электродом в среде геттерированного титаном участием жидкости (два эвтектического типа и два аргона. На литых образцах предварительно были – переходного) и 3 нонвариантных трехфазных определены температуры начала плавления равновесия эвтектического типа.

методом дифференциального термического анализа а далее проведены Литература (ДТА), гомогенизирующие отжиги сплавов при субсолидусных температурах (на 20–40 °С ниже 1. Hill P. J., Cornish L. A., Ellis P., Witcomb M.

температур солидуса) и отжиг при1350 °С в J. – J. Alloys and Compounds, 322, 166–175 (2001).

течение 130 ч. В литом и отожженном состояниях 2.Suess R., Cornish L. A., Witcomb M.J., J.

сплавы исследованы методами Alloys and Compounds, 490, 124–144 (2010).

микроструктурного (МСА), рентгенофазового СЕКЦИЯ 1. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ О ПОРОШКАХ.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ КОМПЬТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПЛОСКИХ ДЕФЕКТОВ НА ЭФФЕКТИВНЫЕ УПРУГИЕ СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ ПОРОШКОВОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ Кузьмов А. В., Киркова Е.Г., Налесная А.В., Вдовиченко О.В.

Институт проблем материаловедения им. Францевича НАН Украины, ул. Кржижановского, 3, Киев, 03142, Украина, е-mail: kavipms@bigmir.net Многие из материалов, получаемых – пористости и концентрации дефектов, а также методами порошковой металлургии, содержат в будут при ненулевой концентрации дефектов себе такие разрывы сплошности материала, где характеризоваться разными модулями Юнга при материал касается друг друга с обеих сторон одноосном растяжении и сжатии. Поскольку поверхности, но не имеет между собой химической структура такого гетерогенного материала связи или такая связь очень слабая. Такие характеризуется сложной геометрией несовершенства или дефекты материала часто распределения твердой фазы и пустоты, мы сочли называют плоскостной пористостью. Наличие целесообразным использовать прямое развитой плоскостной пористости в материале компьютерное моделирование на представительной может практически не отражаться на средней ячейке. Существует ряд работ [1, 2] в которых плотности материала. Между тем, наличие аналитическими методами определяются развитой плоскостной пористости существенно эффективные упругие свойства пористых влияет на прочностные и другие эксплуатационные композитов с равномерно распределенными характеристики материала. дефектами в твердой фазе. Но результаты этих Одним из путей определения наличия работ справедливы только в области малых плоских пор в пресовке является метод концентраций пор и трещин. Также, поскольку эти акустической дефектоскопии, который базируется работы не направлены конкретно на описание на рассмотрении сырой пресовки как некоторой материалов спрессованных с порошков, в них сплошной среды, по разному сопротивляющейся считается, что дефекты равномерно распределены в растяжению и сжатию. Эта разносопротивляемость объёме твердой фазы, а не сконцентрированы в растяжению-сжатию вызвана наличием некоторых межчастичных контактах. Метод прямого плоских дефектов в межчастичных контактах и компьютерного моделирования, который мы ярче проявляется в местах пресовки с большей используем, свободен от описанных выше концентрацией дефектов. Посредством недостатков и дает возможность более адекватно эксперимента по измерению характера построить зависимость между дефектностью распространения акустических колебаний в объёме межчастичных контактов и образца можно напрямую исследовать именно разносопротивляемостью растяжению-сжатию в величину разносопротивляемости растяжению- сырой пресовке. В результате решения методом сжатию и на основе этой информации судить о конечных элементов серии краевых задач на наличии и местах локализации дефектов. Поэтому представительной ячейке соответствующей для того, чтобы более точно оценивать различным значениям плоскостной и обычной концентрацию дефектов в пресовке, нужно четко пористости, нами были построены зависимости сформулировать, что имеется в виду под эффективного модуля Юнга и коэффициента концентрацией дефектов и величиной Пуассона от пористости и содержания плоских разносопротивляемости растяжению-сжатию, и дефектов. Диапазон величин модуля Юнга отыскать зависимость между величиной измеренный с помощью резонансной акустической разносопротивляемости растяжению-сжатию и спектроскопии неплохо корелирует с результами содержанием дефектов. наших расчетов.

Эту задачу мы попытались исследовать Kachanov М., Tsukrov I., Shafiro B.. Effective moduli 1.

путем определения эффективных механических of solids with cavities of various shapes // Appl. Mech.

определяющих соотношений для пористого Rev. – 1994. - vol 47, no 1, Part 2. – P. 151-174.

2. Kachanov М., Sevostianov I., Shafiro B. Explicit cross микронеоднородного материала, содержащего property correlation for porous materials with трещины в межчастичных контактах. Эффективные anisotropic microstructures // Journal of the Mechanics механические свойства таких материалов будут and Physics of Solids. – 2001. - vol 49. – P. 1-25.

зависеть от двух внутренних параметров состояния СЕКЦИЯ 1. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ О ПОРОШКАХ.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РАСПЛАВОВ ТРОЙНОЙ СИСТЕМЫ Al–Ni–Y Судавцова В.С., Романова Л.А., Кудин В.Г.(1), Кобылинская Н.Г.(1), Суботенко П.Н.(1) Институт проблем материаловедения им. И.Н.Францевича НАН Украины ул. Кржижановского, 3, Киев, 03142, Украина, dir@ipms.kiev.ua (1) Киевский национальный университет им. Тараса Шевченко, ул. Владимирская, 64, Киев, 01033, Украина Изучение физико-химических характеристик Максимальное взаимодействие между расплавов, которые принимают участие в разных компонентами в этих тройных расплавах технологических процессах, является научной наблюдается вдоль сечения AlNi–AlY, о чем основой создания новых материалов с заданными свидетельствуют крупные по абсолютной свойствами, в том числе аморфных, величине экзотермические энтальпии смешения квазикристаллических. Нами методом (от -40 до –60 кДж / моль).

высокотемпературной изопериболической Так как исследования физико-химических калориметрии изучены энтальпии смешения свойств расплавов тройных систем являются расплавов тройной системы Al–Ni–Y вдоль пяти сложным экспериментальным заданием, сейчас лучевых сечений при 1770 К. разработан ряд методов, которые позволяют Экспериментально полученные парциальные оценить термодинамические свойства расплавов энтальпии смешения элементов расплавов тройных систем из аналогичных данных для системы описаны полиномами. Из этих данных двойных. Используя наиболее достоверные рассчитаны интегральные энтальпии, используя литературные данные для граничных двойных которые построена поверхность энтальпий систем, с помощью методов Бонье-Кабо, Тупа, смешения расплавов системы Al–Ni–Y (рис. 1). Колера, Редлиха-Кистера были рассчитаны энтальпии смешения расплавов тройной системы Al–Ni–Y (рис. 2).

б а в г Рис. 1. Изоэнтальпии смешения расплавов тройной системы Al–Ni–Y Видно, что интегральные энтальпии смешения Рис. 2. Изоэнтальпии смешения (кДж/моль) монотонно уменьшаются по абсолютной величине расплавов системы Al–Ni–Y, рассчитанные по в направлении перехода от предельной двойной моделям Бонье-Кабо (а), Тупа (б), Колера (в), системы Al-Ni до системы Ni-Y. Изолинии четко Редлиха-Кистера (г) сориентированы на двойную систему Al-Ni, которая характеризуется наибольшей энтальпией Ясно, что между рассчитанными и смешения из всех трех граничных, экспериментальными энтальпиями смешения ограничивающих указанную тройную систему, и расплавов системы имеется Al–Ni–Y выходят на систему Al–Y, сплавы которого также качественное согласие.

образуются с большими экзотермическими эффектами.

СЕКЦИЯ 1. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ О ПОРОШКАХ.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ СТРУКТУРА И СВОЙСТВА СПЛАВОВ СИСТЕМЫ Mo–Ni–B, СОДЕРЖАЩИХ 40 at. % B Кублий В.З., Уткин С.В., Слепцов С.В., Бондар А.А., Великанова Т.Я.

Институт проблем материаловедения им. И.Н. Францевича НАН Украины ул. Кржижановского, 3, Киев, 03142, Украина;

kublii@ipms.kiev.ua Систему Mo–Ni–B (область равновесий и Ni3B4. В сплаве № 4 в литом и отожженном Mo2NiB2 + (Ni)) рассматривают как базовую для состояниях, кроме фаз Ni2B и Ni3B4, методами разработки твердых безвольфрамовых сплавов [1, РФА и ЛРСА зафиксировали тройное соединение 2]. Однако фазовые равновесия при температуре Mo3Ni10B11 (ромбическая структура, a = 620, b = кристаллизации богатых бором сплавов не 1072, c = 302 пм), ранее найденое в [3] с изучены. В этой области авторы [3] обнаружили периодами a= 619,7, b = 1073,7, c = 302,1 пм.

пять тройных соединений, из которых другими Фазовый состав образцов при субсолидусных подтверждено существование только Mo2NiB2 и температурах (за исключением сплава № 3) соответствует приведенному в Mo3NiB3. [3] изотермическому сечению при 950 °С.

Мы исследовали литые и отожженные при субсолидусных температурах сплавы, лежащие на Таким образом, в результате проведенного изоконцентрате 40 ат. % бора: 1 – Mo52Ni8B40, 2 – исследования подтверждено существование в Mo40Ni20B40, 3 – Mo28Ni32B40 и 4 – Mo6Ni54B40 (рис. системе тройного соединения Mo–Ni–B 1). Использованы рентгено-фазовый анализ Mo3Ni10B11, измерены температуры начала (РФА), пирометрия по Пирани-Альтертуму и плавления сплавов: 1952 ± 7 (№ 1), 1790 ± 10 (№ растровая электронная микроскопия (ЛРСА). 2), 1740 ± 10 (№ 3) и 1148 ± 12 °С (№ 4).

Исходными материалами служили переплавленные молибден (стержни 99,97% Mo) и Литература никель (пластины Н-1), а также очищенный 1. Кублій В.З., Бондар А.А., Уткін С.В. та ін. // отжигом в вакууме порошок бора (содержание С Порошковая металлургия. – 2008. – №. – С. 69– 0,02%). Сплавы плавили в дуговой печи из 83.

лигатур, содержащих до 0,07% O;

0,03% С и 10–3 2. Yamasaki Y., Nishia M., Takagi K. // J. Solid % (мас.) Ti и отжигали при субсолидусных State Chem. – 2004. – 177, Nо. 2. – P. 551–555.

температурах (на 30–50 °С ниже измеренной нами 3. Omori S., Koyama K., Hashimoto Ya., температуры начала плавления). Yamashita M. // J. Japan Inst. Metals. – 1984. – 48, В литых и отожженных образцах найдены No. 7. – P. 682–687.

фазы Mo2B, -MoB, Mo2NiB2 (тип W2CoB2, пр. гр.

Immm), Mo3NiB3 (тип W3CoB3, пр. гр. Cmcm), Ni2B Рис. 1. Фрагмент изотермического сечения системы при 950 С [3] и состав исследованных нами плавов.

СЕКЦИЯ 1. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ О ПОРОШКАХ.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ В СИСТЕМЕ Hf–Ru–Rh В ОБЛАСТИ СОСТАВОВ 0–50% (АТ.) Hf ПРИ СУБСОЛИДУСНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ Крикля Л.С., Корниенко К.Е., Хоружая В.Г.

Институт проблем материаловедения им. И.Н. Францевича НАН Украины, ул. Кржижановского, 3, Киев, 03142, Украина;

e-mail: korniy@ipms.kiev.ua Возможности применения сплавов на основе Показано, что тройные соединения при гафния, легированных платиновым металлом субсолидусных температурах не образуются. В (рутением, родием) для создания материалов в равновесиях участвуют твердые растворы на полупроводниковой технике, катодов при основе рутения и родия, фазы на основе сое динений HfRh3 (структура типа AuCu3, -фаза), производстве водорода электролизом [1, 2], а также обнаруженная у соединения Hf2Rh сверх- Hf3Rh5 (Ge3Rh5-тип), а также непрерывный ряд проводимость вызвали определенный интерес и твердых растворов между изоструктурными (типа побудили приступить к изучению влияния CsCl) соединением HfRu и высоко-температурной третьего компонента (родия или рутения соот- модификацией соединения HfRh (-фаза).

ветственно) на свойства этих сплавов. Следует Согласно данным ЛРСА, нижняя граница области отметить, что к началу наших исследований гомогенности -фазы по гафнию составляет около данных о характере фазовых равновесий в системе 38% (ат.) его.

HfRuRh в литературе не было. Установлено, что растворимость рутения в Ранее нами было изучено строение литых фазе превышает 40% (ат.). Растворимость гафния в сплавов HfRuRh и впервые построена проекция твердых растворах на основе рутения и родия поверхности ликвидуса на концентрационный практически не отличается от растворимости в треугольник [3, 4]. Поскольку изоструктурные ограничивающих бинарных системах HfRu и (структура типа CsCl) соединения HfRu и HfRh HfRh. Растворимость рутения в фазе на основе образуют при высоких температурах образуют соединения Hf3Rh5 составляет менее 20% (ат.).

непрерывный ряд твердых растворов, система Установлено, что в частичной системе HfRuRh была триангулирована на две при субсолидусных RuHfRuHfRhRh частичные. температурах существуют три трехфазных В настоящей работе представлены результаты области Ru + +, Ru + Rh +, Hf3Rh5 + исследования фазовых равновесий в области +, а также семь соответствую-щих им составов 0—50% (ат.) Нf при субсолидусных двухфазных.

температурах (на 20—30 оС ниже температур солидуса). Литература Образцы сплавов 10 составов выплавляли из 1. Beloshevich-Chavor J., Cekich B., Koteski V., компонентов в электродуговой печи с Umicevich A. – Materials Science and нерасходуемым вольфрамовым электродом в Engineering, A462, 294–296 (2007).

среде геттерированного титаном аргона. На литых 2. Alshareef H.N., Wen H.C., Luan H.F., a. o. – образцах предварительно были определены Thin Solid Films, 515, 1294–1298 (2006).

3. Корниенко К. Е., Крикля Л. С., Хоружая В.

температуры начала плавления методом Г. – III-я Международная Самсоновская дифференциального термического анализа (ДТА), конференция «Материаловедение туго а далее проведены отжиги при субсолидусных плавких соединений». Труды конференции.

температурах. В отожженном состоянии сплавы 23-25 мая 2012 г., Киев, Украина. – С. 45.

исследованы методами микроструктурного 4. Корниенко К. Е., Крикля Л. С., Хоружая В.

(МСА), рентгенофазового (РФА) и локального Г. – Седьмая Международная конференция рентгеноспектрального (ЛРСА) анализов. “Материалы и покрытия в экстремальных В результате проведенного исследования в условиях…». 24-28 сентября 2012 г., пгт системе HfRuRh в области составов 0—50% Кацивели, АР Крым, Украина.

(ат.) Нf (частичная система RuHfRuHfRh Rh) впервые установлен характер фазовых равновесий при субсолидусных температурах.

СЕКЦИЯ 1. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ О ПОРОШКАХ.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТРОЙНЫХ РАСПЛАВОВ Al–Si–Y Кудин В.Г., Шевченко М.А., Матейко И.В., Кудин Г.И., Судавцова В.С.

Институт проблем материаловедения им. И.Н. Францевича НАН Украины, ул. Кржижановского, 3, Киев, 03142, Украина;

sud@ipms.kiev.ua Сплавы алюминия с кремнием, содержащие нами установлено, эта модель хорошо различные активные металлы в качестве добавок, описывает всю совокупность являются весьма интересными объектами для термодинамических свойств жидких и современного материаловедения. Это обусловлено твёрдых сплавов в широком температурном сочетанием в них лёгкости, химической стойкости, интервале в случае систем с сильным прочности благодаря наличию мелкозернистой межкомпонентным взаимодействием.

структуры, а также склонности к аморфизации при Таковыми и являются сплавы Al(Si)-Y.

закаливании. Однако если физико-химические Сплавы Al–Si характеризуются слабым свойства сплавов алюминия с большинством взаимодействием и могут быть описаны металлов изучены достаточно хорошо, то для моделью регулярного раствора.

систем наблюдается существенный Для оценки термодинамических Si–Me недостаток и плохое согласование литературных свойств тройных систем широко данных. Попытки различных авторов провести используются «геометрические» (Бонье-Кабо, оценки термодинамических свойств этих сплавов Тупа, Колера, Колинэ) и аналитические тоже не всегда достоверны. Это, конечно, в ещё модели. В частности, модель Редлиха большей степени относится к многокомпонентным Кистера предполагает представление расплавам, обладающим повышенной химической энтальпий и избыточных энтропий смешения агрессивностью при высоких температурах. расплавов двойных подсистем в виде В данной работе мы предприняли попытку полиномов:

оценить термодинамические свойства расплавов H AB = x A x B ( a 0 + a1 ( x A x B ) + a 2 ( x A x B )2...).

тройной системы в полном Al–Si–Y Тогда для тройной системы концентрационном интервале, используя данные H ABC = H AB + H AC + H BC + x A x B xC ( L0 + L1 x A...), для двойных граничных подсистем, подвергнутые причём членом, содержащим Li, можно нами критическому анализу. Каждая из этих двойных систем изучалась нами ранее воспользоваться для более точного описания экспериментально методом изопериболической свойств тройной системы в случае наличия калориметрии. достоверных экспериментальных данных;

в Для получения самосогласованной противном случае им можно пренебречь.

термодинамической модели для сплавов Al(Si)–Y Рассчитанные изолинии энтальпий и мы использовали специально созданный пакет избыточных энергий Гиббса смешения расчётных программ, основанных на модели расплавов Al–Si–Y приведены на рисунке.

идеальных ассоциированных растворов (ИАР). Как Энтальпии (а) и избыточные энергии Гиббса (б) смешения расплавов Al–Si–Y при 1800 K, кДж/моль a) H б) G ex СЕКЦИЯ 1. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ О ПОРОШКАХ.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ В СПЛАВАХ ДВОЙНОЙ СИСТЕМЫ Au–Eu Шевченко М.А., Березуцкий В.В., Иванов М.И., Судавцова В.С.

Институт проблем материаловедения им. И.Н. Францевича НАН Украины, ул. Кржижановского, 3, Киев, 03142, Украина;

sud@ipms.kiev.ua Проведённые различными авторами H Au =-135,1;

H min =-47,2 при 172,4;

исследования указывают на склонность xEu=0,43 – свидетельствуют об очень лантаноидов к сильному взаимодействию с d сильном межкомпонентном взаимодействии металлами, имеющими большие значения и необходимости учёта образования электроотрицательности, особенно с золотом.

большого количества ассоциатов в расплаве.

Интересным является изучение сплавов системы Их равновесные концентрации, а также Au-Eu, поскольку европий проявляет нетипичные активности чистых компонентов расплавов для большинства редкоземельных металлов при 1480 K, рассчитанные в рамках модели значения валентности, атомного радиуса.

ИАР, приведены на рисунке. Обращает на Термодинамические свойства жидких или твёрдых себя внимание преимущественное сплавов системы Au-Eu экспериментально не образование ассоциатов AuEu и Au2Eu, исследовались. Поэтому мы на основании соответствующих на диаграмме состояния полученных нами методом изопериболической двум самым тугоплавким соединениям.

калориметрии парциальных и интегральных Рассчитанные минимумы избыточных энтальпий смешения расплавов Au-Eu при 1480 K, энергий Гиббса и избыточных энтропий а также взятой из литературы диаграммы смешения при этой же температуре состояния этой системы, построили термодинамическую модель, описывающую эти ex Gmin =-18, составляют: кДж/моль сплавы в широком концентрационно ex S min =-19, температурном интервале. Для этого была Дж/моль/K (xEu=0,38);

использована модель идеальных ассоциированных (xEu=0,46).

растворов (ИАР), заложенная в комплекс Для проверки полученной созданных нами расчётных программ. термодинамической модели мы провели Полученные нами ранее значения обратный расчёт линии ликвидус диаграммы состояния, который показал достаточно термохимических свойств (кДж/моль): H Eu = точное совпадение с исходными данными.

Рисунок. Активности чистых компонентов и 0, ассоциатов в расплавах системы при Au–Eu 0, 1480 K, согласно модели ИАР.

0, 0, Au 0, Eu 0, Au5Eu Au5Eu 0, Au3Eu Au3Eu 0, Au2Eu Au2Eu 0, AuEu AuEu AuEu Au Eu 0 0,2 0,4 0,6 0,8 СЕКЦИЯ 1. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ О ПОРОШКАХ.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СПЛАВОВ ДВОЙНОЙ СИСТЕМЫ Mn–Sb Березуцкий В.В., Иванов М.И., Судавцова В.С., Шевченко М.А.

Институт проблем материаловедения им. И.Н. Францевича НАН Украины, ул. Кржижановского, 3, Киев, 03142, Украина;

sud@ipms.kiev.ua Сурьма имеет как металлические, так и интервале. Они приведены на рисунке внизу.

неметаллические свойства, в результате чего её Видно, что межкомпонентное взаимодействие взаимодействие с другими элементами, в является не очень сильным, при этом H Sb = частности переходными металлами, довольно интересным для изучения и 37,4;

H Mn =-34,3;

H min =-12,1 кДж/моль при сложнопредсказуемым. Сплавы сурьмы со xSb=0,48.

многими 3d-металлами имеют перспективу В литературе имеется также информация об использования в качестве современных энтальпиях и энтропиях образования твёрдых термоэлектрических материалов. Их соединений (MnSb and Mn2Sb), и диаграмма использование, конечно же, требует знания состояния этой системы. Эти данные позволили диаграмм состояния и термодинамических нам сделать оценку термодинамических свойств свойств. Однако эта информация до сих пор сплавов Mn-Sb, используя разработанный нами является в основном недоступной для пакет программ, основанных на модели идеальных большинства систем 3dMe-Sb. Очевидно, что ассоциированных растворов (ИАР). Нами физико-химические свойства изменяются рассматривалась возможность существования в закономерно в ряду 3d-металлов, и информация об расплавах двух ассоциатов, аналогичных по одних системах является полезной для прогноза составу соединениям в твёрдом состоянии.

аналогичных свойств для других. Система Mn-Sb Значения энтальпий и избыточных является одной из систем этого ряда, которые энтропий смешения расплавов Mn-Sb при 1600 K, удалось успешно изучить методом оптимизированные по модели ИАР, могут быть изопериболической калориметрии. Для многих выражены полиномами:

других систем 3dMe-Sb это являлось бы сложной 2 H = x Mn x Sb ( 35.81 59.41x Sb + 82.17 x Sb 20.09 x Sb ), задачей из-за сильной летучести сурьмы при температуре плавления 3d-металла, а для марганца кДж/моль;

эта проблема менее существенна. S ex = x Mn x Sb ( 6.59 24.85x Sb + 31.41x Sb 6.74 x Sb ), 2 Парциальные и интегральные энтальпии Дж/моль/K.

смешения расплавов системы Mn-Sb изучены нами при 1600 K в широком концентрационном 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 Sb Mn - - - - - - - - H, kJ/mole, 1600 K - кДж/моль, 1600 K Рисунок. Парциальные и интегральные энтальпии смешения расплавов системы Mn–Sb при 1600 K (экспериментальные точки и аппроксимирующие кривые по модели ИАР) СЕКЦИЯ 1. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ О ПОРОШКАХ.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СПЛАВОВ СИСТЕМЫ Sb-Ti Иванов М.И., Березуцкий В.В., Шевченко М.А., Кудин В.Г., Судавцова В.С.

Институт проблем материаловедения им. И.Н.Францевича, ул. Кржижановского, 3, Киев, 03142, Украина;

E-mail: sud@ipms.kiev.ua Сплавы сурьмы с переходными металлами идеальных ассоциированных растворов являются перспективными для современного (ИАР), параметры которой, найденные в материаловедения, в частности при создании результате оптимизации с использованием новых термоэлектрических материалов. Известно, разработанных нами программ, приведены что при взаимодействии со многими d-металлами ниже:

сурьма образует очень устойчивые и тугоплавкие Соеди- fHliq, fSliq, fHsol, fSsol, соединения, тогда как для других металлов это нение кДж/ Дж/ кДж/ Дж/ нехарактерно. Выяснение данного вопроса требует моль моль/K моль моль/K знания термодинамических свойств жидких и Sb2Ti -44,8 -27,3 -51,1 -22, твёрдых сплавов систем Sb-d-Me, которые SbTi -48,1 -23,6 -46,8 -17, исследованы на данный момент очень слабо, SbTi3 -26,7 -13,3 -29,8 -8, вследствие летучести сурьмы при температурах При этом были также использованы плавления d-металлов, создающей значительные данные по диаграмме состояния этой экспериментальные затруднения. системы, которая пока является Термохимические свойства расплавов Sb-Ti, недостаточно точной, и полученная нами изученные нами методом изопериболической информация о термодинамических калориметрии при 1600 K в концентрационном свойствах сплавов Sb-Ti позволяет её интервале 0xTi0,7, приведены на рисунке. Так скорректировать. Кроме того, рассчитаны как очевидна довольно сильная склонность активности чистых компонентов и компонентов к взаимодействию между собой, при ассоциатов в расплавах, а также их энергии наибольшей выгодности эквиатомного Гиббса и энтропии смешения (Gexmin=-7, соотношения, уместной для оценки кДж/моль, Sexmin=-13 Дж/моль/K).

термодинамических свойств оказалась модель 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 Ti Sb - - - - - - - - - H, кДж/моль, 1600 K - Рисунок. Парциальные энтальпии смешения титана и интегральные энтальпии смешения расплавов системы Sb–Ti при 1600 K СЕКЦИЯ 1. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ О ПОРОШКАХ.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ В СПЛАВАХ ТРОЙНОЙ СИСТЕМЫ Mo-B-Ni Кудин В.Г., Макара В.А., Шевченко М.А.(1) Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, ул. Владимирская, 64, Киев, 01033, Украина;

kudin@univ.kiev.ua (1) Институт проблем материаловедения им. И.Н. Францевича НАН Украины, ул. Кржижановского, 3, Киев, 03142, Украина В последнее время значительное подсистем с содержанием компонентов, внимание уделяется выяснению возможностей соответствующим проведению некоторых расчёта термодинамических свойств тройных линий на концентрационном треугольнике систем на основе данных о двойных граничных (которые, обычно, параллельны его сторонам подсистемах. Это связано с тем, что или проходят через вершину).

экспериментальное исследование В связи с тем, что сплавы никеля с бором термодинамических свойств жидких тройных и другими тугоплавкими элементами металлических сплавов всегда требует интересны в качестве припоев для значительных затрат труда и времени, а жаропрочных сплавов, было целесообразно количество возможных многокомпонентных оценить термодинамические свойства сплавов систем на порядки больше количества двойных, тройной системы Mo–B–Ni. Для расчёта мы которые на настоящее время практически все использовали данные, полученные нами исследованы, по крайней мере частично. Кроме экспериментально (B-Ni: 0xB0,55;

Mo-Ni:

того, не для всех тройных систем можно Для системы 0xMo0,2). B-Mo подобрать достаточно надёжный метод термохимические свойства расплавов оценены исследования, особенно в широких интервалах из энтальпий образования твёрдых соединений.

концентраций и в случае металлов со Среди методов для расчёта нами была выбрана значительной разницей температур плавления. модель Тупа, поскольку взаимодействие в Поэтому значительный практический расплавах Mo-Ni значительно слабее, чем в интерес представляет возможность оценки двух других подсистемах. Результаты термодинамических свойств тройной системы приведены на рисунке. Анализ литературы на основе данных о граничных двойных показал, что наши результаты подсистемах. На сегодня разработан ряд неудовлетворительно согласуются с данными методов, которые позволяют в некоторой [1]. Очевидно, это связано с тем, что авторы [1] степени решать это задание. при моделировании не использовали «Геометрические» модели позволяют калориметрических данных, а стремились в рассчитать определённое избыточное основном к описанию диаграмм состояния.

термодинамическое свойство тройного расплава (энтальпию, энтропию, энергию 1. Morishita M., Koyama K. et al. // J.

Гиббса смешения) как комбинацию Alloys Comp. 314 (2001) 212–218.

аналогичных свойств двойных граничных Изоэнтальпии Рисунок.

смешения расплавов тройной системы Mo-B-Ni, рассчитанные из данных для двойных граничных подсистем по модели Тупа.

СЕКЦИЯ 1. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ О ПОРОШКАХ.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ОБ ИНИЦИИРОВАНИИ СВС ПРОЦЕССА РЕАКЦИЕЙ РАЗЛОЖЕНИЯ ГИДРИДА ТИТАНА Солнцев В.П., Скороход В.В., Рагуля А.В., Солнцева Т.А., Морозов И.А.



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 10 |
 



 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.