Вплив ультразвукової обробки у кульовому млині високодисперсних порошкових сумішей міді з марганцем та алюмінієм на їх структуру та магнетні властивості
А. О. Перекос$^{1}$, Б. М. Мордюк$^{1}$, В. З. Войнаш$^{1}$, В. В. Бондар$^{1}$, М. О. Голяткіна$^{2}$, В. М. Колесник$^{1}$, Т. Г. Кабанцев$^{1}$, Н. О. Піскун$^{1}$
$^{1}$Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
$^{2}$Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», просп. Перемоги, 37, 03056 Київ, Україна
Отримано: 22.10.2020. Завантажити: PDF
Методами рентґеноструктурного аналізу та магнетометрії досліджено вплив ультразвукової обробки (УЗО) у кульовому млині на фазово-структурні характеристики та магнетні властивості високодисперсних порошкових сумішей (ВДПС) міді з алюмінієм та марганцем. Показано, що ультразвукова обробка ВДПС (Cu + Al, Mn) не призводить до суттєвих змін їхньої структури та фазового складу, але значно підвищує дисперсність фазових складових. Концентрація алюмінію, марганцю і міді у ВДПС майже не змінюються в процесі УЗО порівняно із вихідними значеннями (за винятком ВДПС Cu + Mn), що свідчить про достатньо високу термічну стійкість ВДПС, оброблених в ультразвуковому млині. На нашу думку, це може бути обумовлено наявністю на поверхні частинок оксидних оболонок, які можуть суттєво гальмувати дифузійні процеси. Рівноважні феромагнетні фази Cu$_2$MnAl та MnAl відсутні у ВДПС Cu + Mn + Al та Mn + Al, що може бути пов’язано з наявністю в порошкових сумішах оксидів металів та впливом розмірного фактора, що може призводити до значних зсувів ліній фазових рівноваг на діаграмах стану вказаних систем. Показано також, що як у вихідному стані, так і після УЗО ВДПС виявляють феромагнетні властивості — їх питома намагнеченість насичення знаходиться в інтервалі від 0,3 до 4,0 А$\cdot$м$^2$/кг. Ця величина значно перевищує той вклад, який могли б забезпечити домішки феромагнетних металів чи феромагнетизм оксидів міді та марганцю. Висловлено гіпотезу, що феромагнетні властивості ВДПС (Cu + Al, Mn) обумовлені високою дефектністю структури ВДПС та дією розмірного фактора.
Ключові слова: високодисперсні порошкові суміші, ультразвукове розмелювання, рентґеноструктурний аналіз, магнетометрія, магнетні властивості.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/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