химический каталог




Нанокристаллические материалы: методы получения и свойства

Автор А.И.Гусев

имо мала. В [554] показано, что после отжига нанокрис-таллического Ni, содержащего примесь кислорода, его намагниченность увеличивается. Сопоставление результатов [544] с данными [556] о характере изменения % CMK-Ni после нескольких последовательных отжигов позволяет предположить, что наблюдавшиеся в [556] эффекты связаны с наличием в CMK-Ni примесного кислорода. Загрязнение никеля кислородом могло произойти во время пластической деформации, проводившейся на воздухе.

Изучение температурной зависимости коэрцитивной силы Н,. сплавов Ni—Си [557] показало, что интенсивная пластическая деформация не влияет на величину температуры Кюри Ni, тогда как коэрцитивная сила субмикрокристаллического сплава Ni-Cu и CMK-Ni в несколько раз больше, чем И,, исходного сплава и крупнозернистого никеля.

Исследования микроструктуры и магнитного гистерезиса субмикрокристаллических Ni и Со [187, 188] подтверждают, что коэрцитивная сила пластически деформированных ферромагнетиков в несколько раз выше, чем Нс исходных металлов. В [187] показано, что отжиг CMK-Ni при Т< 470 К приводит к уменьшению коэрцитивной силы при практически неизменном размере зерен. Отжиг при более высоких температурах сопровождается одновременным снижением Нг и увеличением размера зерен. Из этого следует, что повышенная коэрцитивная сила СМК металлов и сплавов в равной степени обусловлена напряженным неравновесным состоянием границ раздела, с одной стороны, и малым размером зерен, с другой. Релаксация границ раздела в результате отжига или рост зерен снижают величину И,.

В [558] для изучения структуры границ раздела в nc-Fe (d == = 10—15 нм) были использованы методы магнитного последействия (after-effect) и магнитного насыщения. Магнитное последействие представляет собой временную зависимость магнитной восприимчивости после размагничивания. Отжиг nc-Fe при Т -= 350—500 К приводил к необратимым изменениям спектра магнитного последействия; одновременно с этим наблюдалась вре162 менная зависимость магнитного последействия. Согласно [558], подобные изменения обусловлены переориентацией атомов, связанной с уменьшением свободных объемов в границах раздела. После отжига лс-Fe при 600 К магнитный момент, приходящийся на один атом железа при температуре 5 К, увеличился с 2,0цв до 2,2и.„, т. е. до величины, соответствующей обычному крупнозернистому a-Fe. Это означргт, что в nc-Fe локальное распределение атомов в границах раздела несколько отличается от такового в крупнозернистом железе.

В последнее десятилетие особый интерес вызывают ферромагнитные аморфные сплавы (металлические стекла) на основе Fe с добавками Nb, Си, Si, В, на основе Со ИЛИ Fe—Со с добавками Si и В, сплавы систем Fe—М—С, Со—М—С, Ni—М—С (М— Zr, Hf, Nb, Та). Путем кристаллизации таких аморфных материалов получают нанокристаллические сплавы с размером зерна 8—20 нм, обладающие уникальными магнитными свойствами. Изменения структуры и свойств этих и других металлических сплавов, связанные с переходом из аморфного в нанокристалли-ческое состояние, рассмотрены, в частности, в работе [559]. Кристаллизация аморфных сплавов осуществляется при малой подвижности атомов, что в большей степени благоприятствует образованию кристаллитов, чем их росту, т. е. способствует формированию нанокристаллической структуры.

Наиболее известны нанокристаллические сплавы FeCuNbSiB (Fe73 5CU|Nb3Si135B4), называемые «finemet». Эти сплавы являются мягкими магнитными материалами с очень низкой коэрцитивной силой, сравнимой с Н, аморфных сплавов на основе кобальта, и высоким магнитным насыщением, близким к таковому в аморфных сплавах на основе Fe [161, 560].

Развитие наноструктуры в аморфном сплаве предполагает сочетание высокой скорости образования центров кристаллизации и малой скорости их роста. В сплавах FeCuNbSiB наличие Си способствует увеличению числа центров кристаллизации и их равномерному распределению в объеме, Nb замедляет рост зерен, а Si содействует образованию ОЦК-фазы a-Fe(Si). Отжиг аморфного сплава при 740—820 К вызывает выделение кристаллитов упорядоченного твердого раствора a-Fe(Si) размером 10— 15 нм с содержанием Si до 13—19 ат. %; кристаллиты a-Fe(Si) разделены тонким слоем аморфной фазы (рис. 5.12) [560, 561]. Наличие меди снижает энергию активации кристаллизации и об163

У| легчает зарождение ОЦК-фазы a-Fe(Si) [562]. Кристаллизация при более высокой температуре отжига ведет к образованию бо-ридных фаз. Выделение тех или иных фаз зависит от соотношения между температурой и временем отжига: количество ОЦК-фазы растет, а аморфной — уменьшается при увеличении температуры и времени отжига. Наибольшими магнитной проницаемостью |i и магнитным насыщением обладают сплавы с высоким содержанием ОЦК-фазы, получаемые отжигом при 780— 820 К в течение 1 ч.

В обычных ферромагнитных сплавах рост зерен приводит к уменьшению коэрцитивной силы. Согласно [560], для нанокристаллических сплавов систем Fe—Си—М—Si—В (М—Nb, Та, W, Mo, Zr, V) коэрцитивная сила пропорциональна квадрату размера зерна, т. е. Нс ~ d2. Сплав Fe

страница 58
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74

Скачать книгу "Нанокристаллические материалы: методы получения и свойства" (1.38Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
информационные стенды из стекла
линзы нео космо блек серкал
курсы дизайна в москве для начинающих
мастер курс метро курская

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(05.12.2016)