Вплив вуглецевих нанотрубок на окиснення продуктів механохімічного синтезу порошків Y–Cu

О. Наконечна, M. Дашевський, A. Курилюк, Н. Білявина, В. Макара

Київський національний університет імені Тараса Шевченка, вул. Володимирська, 60, 01033 Київ, Україна

Отримано: 18.11.2019; остаточний варіант - 21.04.2020. Завантажити: PDF

У високоенергетичному планетарному млині на повітрі проведено механічне легування двох еквіатомних сумішей порошків міді та ітрію, одна з яких додатково містила 1% об. багатошарових вуглецевих нанотрубок (ВНТ). Продукти синтезу Y–Cu і Y–Cu–ВНТ сумішей, відібрані через кожні 10 хв витримки, було досліджено сукупністю методів рентґенівської дифракції (якісний і кількісний фазовий аналіз, уточнення кристалічної структури окремих фаз). На підставі отриманих даних проаналізовано вплив Кисню повітря і Вуглецю (ВНТ) шихти на фазовий склад продуктів розмелювання та кристалічну структуру оксидів. Показано, що в процесі механічного леґування окиснення продуктів синтезу супроводжується утворенням сумішей кисневмісних фаз, а саме, Y$_2$O$_3$/Y$_{1–x}$Cu$_{x}$O для шихти Y–Cu і Y$_2$O$_3$/Y$_{1–x}$Cu$_{x}$O$_{0,5}$C$_{0,5}$ для шихти Y–Cu–ВНТ. Більше того, встановлено, що оксид Y$_{1–x}$Cu$_{x}$O і карбооксид Y$_{1–x}$Cu$_{x}$O$_{0,5}$C$_{0,5}$ (обидва кристалізуються в структурі типу NaCl) є твердими розчинами заміщення, вміст Міді в яких зі збільшенням часу розмелювання збільшується до $\cong$25 ат.%. Показано, що фазові перетворення при обробці шихти YCu відбуваються на 10 хв раніше, ніж аналогічні їм перетворення при обробці шихти Y–Cu–ВНТ, а відтак, добавка вуглецю у вигляді ВНТ може бути інгібітором окиснення продуктів механохімічного синтезу.

Ключові слова: композиційний матеріал, вуглецеві нанотрубки, нанокристалічний матеріал, порошкова металургія, кристалічна структура, рентґенівська дифракція.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v42/i05/0695.html

PACS: 61.05.cp, 61.46.Df, 61.72.U-, 64.75.Lm, 64.75.Nx, 81.07.Bc, 81.20.Ev


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. M. Dashevskyi, O. Boshko, O. Nakonechna, and N. Belyavina, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 39, No. 4: 541 (2017). Crossref
  2. M. Dashevskyi, N. Belyavina, O. Boshko, L. Kapitanchuk, O. Nakonechna, and S. Revo, Adv. Powder Technol., 29, No. 5: 1106 (2018). Crossref
  3. M. Dashevskyi, N. Belyavina O. Nakonechna, M. Melnichenko and S. Revo, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 40, No. 10: 1375 (2018). Crossref
  4. G. H. Cao, A. M. Russel, and K. A. Gschneidner, Jr., Scr. Mater., 64, No. 9: 821 (2011). Crossref
  5. A. Melezhyk, V. Yanchenko, and Y. I. Sementsov, Nanocarbon Materials, NATO Security through Science Series A: Chemistry and Biology (Eds. T. N. Veziroglu et al.) (Springer: Dordrecht: 2007), p. 529. Crossref
  6. H. Klein, V. O. Garlea, C. Darie, and P. Bordet, Acta Crystallogr. Section B: Structural Science, Crystal Engineering and Materials, 75, No. 1: 107 (2019). Crossref
  7. F. H. Spedding, K. Gschneidner Jr., and A. H. Daane, J. Am. Chem. Soc., 80, No. 17: 4499 (1958). Crossref
  8. C. E. Holcombe and D. A. Carpenter, J. Am. Chem. Soc., 64, No. 5: C-82 (1981). Crossref
  9. O. I. Nakonechna, M. M. Dashevskyi, O. І. Boshko, V. V. Zavodyanny, and N. N. Belyavina, Prog. Phys. Metals, 20, No. 1: 1 (2019). Crossref
  10. K. J. Qiu, W. J. Lin, F. Y. Zhou, H. Q. Nan, B. L. Wang, L. Li, and Y. H. Liu, Mater. Sci. Eng.: C, 34: 474 (2014). Crossref
  11. N. Belyavina, V. Markiv, and O. Nakonechna, J. Alloys Compd., 541: 288 (2012). Crossref