Влияние ультразвуковой обработки в шаровой мельнице высокодисперсных порошковых смесей меди с марганцем и алюминием на их структуру и магнитные свойства
А. Е. Перекос1, Б. Н. Мордюк1, В. З. Войнаш1, В. В. Бондар1, М. А. Голяткина2, В. М. Колесник1, Т. Г. Кабанцев1, Н. А. Пискун1
1Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина
2Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского», просп. Победы, 37, 03056 Киев, Украина
Получена: 22.10.2020. Скачать: PDF
Методами рентгеноструктурного анализа и магнитометрии исследовано влияние ультразвуковой обработки (УЗО) в шаровой мельнице на фазово-структурные характеристики и магнитные свойства высокодисперсных порошковых смесей (ВДПС) меди с алюминием и марганцем. Показано, что ультразвуковая обработка ВДПС (Cu + Al, Mn) не приводит к существенным изменениям их структуры и фазового состояния, однако значительно повышает дисперсность фазовых составляющих. Концентрация алюминия, марганца и меди в ВДПС почти не изменяется в процессе УЗО по сравнению c исходными значениями (за исключением ВДПС Cu + Mn), что свидетельствует о достаточно высокой термической стабильности ВДПС, обработанных в ультразвуковой мельнице. По нашему мнению, это может быть обусловлено наличием на поверхности частиц оксидных оболочек, которые могут существенно тормозить диффузионные процессы. Равновесные ферромагнитные фазы Cu2MnAl и MnAl отсутствуют в ВДПС Cu + M + Al и Mn + Al, что может быть связано с наличием в порошковых смесях оксидов металлов и влиянием размерного фактора, что может приводить к существенным сдвигам линий фазовых равновесий на диаграммах состояния указанных систем. Показано также, что как в исходном состоянии, так и после УЗО ВДПС обнаруживают ферромагнитные свойства — их удельная намагниченность насыщения находится в интервале от 0,3 до 4,0 А⋅м2/кг. Эта величина значительно превышает тот вклад, который могли бы обеспечить примеси ферромагнитных металлов или ферромагнетизм оксидов меди и марганца. Высказана гипотеза, что ферромагнитные свойства ВДПС (Cu + Al, Mn) обусловлены высокой дефектностью структуры ВДПС и действием размерного фактора.
Ключевые слова: высокодисперсные порошковые смеси, ультразвуковой размол, рентгеноструктурный анализ, магнитометрия, магнитные свойства.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v43/i04/0489.html
PACS: 61.05.cp, 61.43.Gt, 61.46.Hk, 61.72.-y, 75.50.Cc, 75.60.Ej, 81.20.Wk