Структура и магнитные свойства нанопорошков Cu–Co и Cu–Fe, полученных в ультразвуковой мельнице

В. М. Надутов, А. Е. Перекос, Б. Н. Мордюк, В. З. Войнаш, В. П. Залуцкий, Н. А. Пискун, Т. Г. Кабанцев

Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03680, ГСП, Киев-142, Украина

Получена: 29.12.2016. Скачать: PDF

Методами рентгеноструктурного анализа, электронной микроскопии, мёссбауэровской спектроскопии и магнитометрии исследованы структура, фазовый состав, дисперсность и магнитные свойства нанопорошков меди с железом и кобальтом, полученных методом механоактивационной обработки (МАО) в шаровой ультразвуковой мельнице с наложением магнитного поля. Показано, что в процессе МАО в порошковой смеси (ПС) Cu + Co формируется одна кристаллическая ГЦК-фаза — пересыщенный твёрдый раствор медь–кобальт, а в ПС Cu + Fe — две кристаллические фазы: ГЦК-пересыщенный твёрдый раствор железа в меди и ОЦК-пересыщенный твёрдый раствор меди в железе. МАО в ультразвуковой мельнице приводит к значительному измельчению структуры до нанометрового размера (до 40 нм) и повышению плотности дислокаций до уровня 10$^{12}$–10$^{13}$ см$^{-2}$. Увеличение длительности обработки свыше 20 часов приводит к насыщению нанопорошков кислородом и образованию значительного количества оксидов, что способствует измельчению структуры, однако снижает в три раза намагниченность насыщения нанопорошка системы Cu–Fe, хотя практически не влияет на намагниченность нанопорошка Cu–Co.

Ключевые слова: ультразвуковое размалывание, нанодисперсные порошки Cu–Co и Cu–Fe, оксиды металлов, структура, намагниченность, мёссбауэровская спектроскопия.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v39/i04/0525.html

PACS: 43.35.+d, 61.43.Gt, 68.55.Nq, 75.50.Tt, 81.07.Wx, 81.20.Ev, 81.40.Rs


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. K. Uenishi, K. F. Kabayashi, S. Nasu, H. Hatano, K. N. Ishihara, and P. H. Shingu, Z. Metallkd., 83, 2: 132 (1992).
  2. A. R. Yavari, P. J. Desre, and T. Benameur, Phys. Rev. Lett., 68, No. 14: 2235 (1992). Crossref
  3. Е. Г. Чернышев, В. П. Пилюгин, А. М. Пацелов, В. В. Сериков, Н. М. Клейнерман, ФММ, 92, № 2: 80 (2001).
  4. В. В. Чердынцев, С. Д. Калошкин, В.Н. Сердюков, И. А. Томилин, Е. В. Шелехов, Ю. В. Балдохин, ФММ, 95, № 4: 33 (2003).
  5. Р. С. Исхаков, Л. А. Кузовникова, С. В. Комогорцев, Е. А. Денисова, А. Д. Балаев, В. К. Мальцев, Г. Н. Бондаренко, Письма в ЖТФ, 30, № 2: 43 (2004).
  6. Р. С. Исхаков, Л. А. Кузовникова, С. В. Комогорцев, Е. А. Денисова, В. К. Мальцев, Г. Н. Бондаренко, Химия в интересах устойчивого развития, 13: 209 (2005).
  7. С. Д. Калошкин, И. А. Томилин, Е. В. Шелехов, В. В. Чердынцев, Г. А. Андрианов, Ю. В. Балдохин, ФММ, 84, № 3: 68 (1997).
  8. Р. С. Исхаков, Л. А. Кузовникова, Е. А. Денисова, С. В. Комогорцев, А. Д. Балаев, ФММ, 107, № 5: 513 (2009).
  9. О. М. Барабаш, Ю. Н. Коваль, Кристаллическая структура металлов и сплавов (Киев: Наукова думка: 1986).
  10. Г. И. Прокопенко, А. Е. Перекос, Б. Н. Мордюк, Т. В. Ружицкая, Т. В. Ефимова, Н. А. Пискун, Т. Л. Сизова, Металлофиз. новейшие технол., 28, № 10: 1359 (2006).
  11. Г. И. Прокопенко, К. В. Чуистов, А. В. Козлов, А. Е. Перекос, Б. Н. Мордюк, Т. В. Ефимова, В. П. Залуцкий, Н. А. Пискун, Т. В. Ружицкая, Металлофиз. новейшие технол., 25, № 2: 171 (2003).
  12. А. Е. Перекос, Б. Н. Мордюк, Г. И. Прокопенко, Т. В. Ружицкая, Т. В. Ефимова, В. П. Залуцкий, Я. Д. Король, Металлофиз. новейшие технол., 30, № 10: 1413 (2008).
  13. А. Е. Перекос, Б. Н. Мордюк, Г. И. Прокопенко, Т. В. Ружицкая, Т. В. Ефимова, В. П. Залуцкий, Н. Д. Рудь, Металлофиз. новейшие технол., 30, № 12: 1619 (2008).
  14. V. M. Nadutov, B. N. Mordyuk, G. I. Prokopenko, and I. S. Gavrilenko, Ultrasonics, 42: 47 (2004). Crossref
  15. В. И. Иверонова, Г. П. Ревкевич, Теория рассеяния рентгеновских лучей (Москва: Изд-во МГУ: 1972).
  16. F. Delogu, M. Pintoref, S. Enzott, F. Cardellini, V. Contini, A. Montone, and V. Rosato, Philos. Mag. B, 76, No. 4: 651 (1997). Crossref
  17. I. W. Modder, E. Schoonderwaldt, G. F. Zhou, and H. Bakker, Physica B, 245: 363 (1998). Crossref
  18. M. Azabou, L. Escoda, J. J. Sunol, and M. Khitouni, EPJ Web of Conferences, 29: 00048 (2012).
  19. J. Eckert, J. C. Holzer, C. E. Krill III, and W. L. Johnson, J. Appl. Phys., 73 (6): 2794 (1993). Crossref
  20. E. Ma, H. W. Sheng, J. H. He, and P. H. Schilling, Mater. Sci. Eng. A, 286: 48 (2000). Crossref
  21. M. K. Roy and H. C. Verma, J. Magn. Magn. Mater., 270: 186 (2004). Crossref
  22. A. Krause, J. Koza, A. Ispas, M. Uhlemann, A. Gebert, and A. Bund, Electrochim. Acta, 52: 6338 (2007). Crossref
  23. F. W. Gayle and F. S. Biancaniello, Nanostruct. Mater., 6: 429 (1995). Crossref