Нові карбіди Ti2CuCx та Ti3Cu2Cx, отримані спіканням продуктів механохімічного синтезу шихти Ti-Cu з добавками вуглецевих нанотрубок

S. L. Revo, O. I. Nakonechna, N. N. Belyavina, M. M. Dashevskyi, K. O. Ivanenko

Анотація


Механохімічною активацією у високоенергетичному планетарному кульовому млині з порошків титану та міді (розмір частинок ~90 µм, чистота не нижче 99.6 мас.%) синтезовано системи Ti:Cu із співвідношенням компонент 2:1 та 3:1. Результатом додавання до шихти 1 об. % багатошарових вуглецевих нанотрубок (БВНТ, середній діаметр 10-20 нм) є вперше синтезовані нанорозмірні карбіди Ti2CuCx та Ti3Cu2Cx (із вмістом 0,5 та 4,2 ат. % вуглецю та 30,8 та 37,5 ат. % міді, відповідно). Дослідження характеру взаємодії після обробки компонентів шихти в млині проведено з використанням комплексу рентгенівських методик, а саме, повнопрофільного аналізу первинної обробки дифрактограм, отриманих на апараті ДРОН-3М; якісного і кількісного фазового аналізів для визначення фазового складу продуктів синтезу; рентгеноструктурного аналізу для перевірки і уточнення структурних моделей; методики Вільямсона-Холла для визначення розмірів зерен синтезованих карбідів. Показано, що модель структури карбіду Ti3Cu2Cx можна розглядати як новий, описаний вперше структурний тип, вона є дефектною як по титану так і по міді, і містить певну кількість вуглецю (4,2 ат. %), який занурюється в тетраедричні пори металічної гратки. Визначено, що мікротвердість компактованих зразків із 20,1 та 27,3 ат.% Cu є неоднорідною за значеннями величини, які змінюються в основному в межах (6,9-7,1) ГПа, тобто, середня величина мікротвердості синтезованих матеріалів у 7 разів перевищує величину мікротвердості чистого титану.

 


Посилання


M. Takahashi, M. Kikuchi, Y. Takada, O. Okuno, Dental materials journal, 21(3), 270 (2002).

M. Kikuchi, Y. Takada, S. Kiyosue, M. Yoda, M. Woldu, Zh. Cai, O. Okuno, T. Okabe, Dental materials, 19(3), 174 (2003).

M. Kikuchi, M. Takahashi, O. Okuno, Dental Materials, 22(7), 641 (2006).

M. Kikuchi, M. Takahashi, T. Okabe, O. Okuno, Dental materials journal, 22(2), 191 (2003).

J. Liu, X. Zhang, H. Wang, F. Li, M. Li, K. Yang, E. Zhang, Biomedical Materials, 9(2), 025013 (2014).

C. Politis, W. L. Johnson, Journal of applied physics, 60(3), 1147 (1986).

C. Suryanarayana, Progress in Materials Science, 46, 1-184 (2001).

O. Boshko, O. Nakonechna, M. Dashevskyi, К. Ivanenko, N. Belyavina, S. Revo, Adv. Powder Technol., 27(4), 1101 (2016).

O. Boshko, O. Nakonechna, N. Belyavina, M. Dashevskyi, S. Revo, Adv. Powder Technol., 28(3), 964 (2017).

O. I. Boshko, M. M. Dashevskyi, K. O. Ivanenko, S. L. Revo, Metallofiz. Noveishie Tekhnol. 37(7), 921 (2015).

S. L. Revo, M. M. Melnichenko, M. M. Dashevskyi, N. N. Belyavina, O. I. Nakonechna, K. O. Ivanenko, O. I. Boshko, T. G. Avramenko, Springer Proceedings in Physics, 195, 799 (2017).

Yu. I. Sementsov, N. A. Gavrilyuk, G. P. Prikhodko, A. V. Melezhyk, M. L. Pyatkovsky, V. V. Yanchenko, S. L. Revo, E. A. Ivanenko, A. I. Senkevich, NATO Security through Science Series A: Chemistry and Biology, 757 (2007).

G. V. Samsonov, Handbook of the Physicochemical Properties of the Elements (Springer, Boston, MA. 1968).


Повний текст: PDF (English) PDF (Ukr.)
7 :: 19

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.