Вплив ультразвукової обробки у кульовому млині високодисперсних порошкових сумішей міді з марганцем та алюмінієм на їх структуру та магнетні властивості
А. О. Перекос1, Б. М. Мордюк1, В. З. Войнаш1, В. В. Бондар1, М. О. Голяткіна2, В. М. Колесник1, Т. Г. Кабанцев1, Н. О. Піскун1
1Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
2Національний 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 Cu2MnAl 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⋅м2/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