Низкотемпературный массоперенос в ультрадисперсных средах Си, Ni, Ag, W и создание эффективных пористых материалов на их основе
Диссертация
Создан металлический фильтр сверхтонкой очитки жидкости и газа на основе УДП Сии N1. Испытания ультрадисперсных фильтров (УДФ) в Институте химической физики АН СССР показали, что они не уступают по своим характеристикам фильтрам фирмы «'ШШрог'е «(США) из органических полимерных материалов. УДФ обладают такими существенными преимуществами, как многократность действия, возможность быстрой отмывки… Читать ещё >
Содержание
- 1. ВВВДЕНИЕ
- 2. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
- 2. 1. Краткие сведения о структуре и свойствах ультрадисперсных сред (УДС)
- 2. 2. Спекание ультрадисперсных порошков (УДП)
- 2. 3. Диффузионная активность в гетерогенных ультрадисперсных средах
- 2. 4. Рекристаллизация ультрадисперсных порошков
- 2. 5. Постановка задачи
- 3. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРЕПАРИРОВАНИЯ ОБРАЗЦОВ
- 3. 1. Препарирование объектов исследования
- 3. 2. Методы анализа дефектности структуры ультрадисперсных сред
- 3. 3. Методы исследования процессов спекания и рекристаллизации в ультрадисперсных средах
- 3. 4. Методы исследования процессов взаимной диффузии и рекристаллизации в гетерогенных ультрадисперсных средах
- 3. 5. Выводы
- 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ СПЕКАНИЯ И РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИИ УДП Cu, Ni, Аз, W.,
- 4. 1. Спекание и рекристаллизация УДП Cu, Ni, А^, W в интервале температур 0,1−0,3 Т^
- 4. 2. Исследование процессов спекания в многослойных системах на основе УДП Сц и N
- 4. 3. Исследование процесса спекания УДП W с малыми добавками никеля (активированное спекание)
- 4. 4. Позитронно-аннигиляционные исследования рекристаллизации УДП Ni (~15 нм)
- 4. 5. Обсуждение механизмов спекания и роста частиц ультрадисперсных порошков цри низкотемпературном (0,1−0,3 Т^) отжиге
- 4. 6. Выводы
- 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ БИЗК0ТИШЕРАТУРН0Й ДИФФУЗИИ В УЛЬТРАДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМАХ СОСТАВА Cu-N
- 5. 1. Исследование низкотемпературной гомогенизации в смесях УДП Си и N
- 5. 2. Исследование низкотемпературной диффузии в глногослойных системах Cu-N
- 5. 3. Обсуждение механизма низкотемпературной гомогенизации. в УД средах
- 5. 4. Выводы.'
- 6. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИФФУЗИОННОЙ АКТИВНОСТИ В УЛЬТРАДИСПЕРСНЫХ ПОРОШКАХ CW И Hl ПРИ ПРЕССОВАНИИ
- 6. 1. Позитронно-аннигиляционный анализ дефектности УДП N при различных режимах прессования
- 6. 2. Исследование явлений динамического отдыха и роста монокристаллов в УДП CU и Mi при прессовании
- 6. 3. Обсуждение механизма диффузионной активности при прессовании УДП CU и H
- 6. 4. Выводы
- 7. ПРИМЕНЕНИЕ УЛЬТРАДИСПЕРСНЫХ ПОРОШКОВ CUHNl
- 7. 1. Получение и применение глногослойных тонких пористых лент с ультрадисперсными порошковыми покрытиями для целей низкотемпературной порошковой сварки
- 7. 1. 1. Особенности низкотемпературной порошковой сварки с использованием УДП
- 7. 1. 2. Основные технологические параметры получения многослойных пористых лент
- 7. 1. 3. Применение высокоактивных пористых сред на основе УДП Си и N1 для низкотемпературной порошковой сварки
- 7. 2. Создание фильтра тонкой очистки на основе ультрадисперсных порошков СЦ и Щ
- 7. 3. Выводы
- 7. 1. Получение и применение глногослойных тонких пористых лент с ультрадисперсными порошковыми покрытиями для целей низкотемпературной порошковой сварки
- 8. ОНЦИЕ
- ВЫВОДЫ
Список литературы
- Морохов И.Д., Трусов Л. И., Чижик С. П. Ультрадисперсные металлические среды. — М.: Атомиздат, 1977. — 265 е., с ил.
- Трусов Л.И., Холмянский В. А. Островновые металлические пленки. М.: Металлургия, 1973. — 273 с., с ил.
- Палатник Л. С., Фукс М. Я., Косе^вич В.М. Механизм образования и субструктура конденсированных пленок. М.: Наука, 1972. -320 е., с ил.
- Морохов И.Д., Петинов В. И., Трусов Л. И., Петрунин В. Ф. Структура и свойства малых металлических частиц. Успехи физических наук, 1981, т.133, в.4, с. 653−693.
- Комник Ю.Ф. Физика металлических пленок. Размерные и структурные эффекты. -М.: Атомиздат, 1979. 357 е., с ил.
- Шульга Ю.М., Троицкий В. Н., Айвазов М. И., Бородько Ю. Г. Рентгеновские фотоэлектронные спектры мононитридов скандия, титана, ванадия и хрома. Журн. неорг. химии, 1976, т.21, в.10, с.2621−2624.
- Пересада В.И., Сыркин Е. С. Новый метод нахождения локализованных у поверхности кристалла колебательных состояний. -Физ.низк.темп., 1977, т. З, № 2, с.229−236.
- Петров Ю.И., Котельников В. А. О факторе Дебая-Валлера и параметре решетки для малых частиц металлов. Физ.тверд.тела, 1971, т.13, с.313−315.
- Горбунов Б.З., Кокушкина’Н.А., Куценогий К. И., Мороз Э. М. Влияние размеров частиц иодистого серебра на их кристаллическую структуру. Кристаллография, 1979, т.24, в.2, с.334-- 337.
- Ген М.Я., Петров Ю. И. Дисперсные конденсаты металлического пара. Успехи химии, 1969, т.38, в.12, с.2249−2278.
- Высокотемпературный синтез и свойства тугоплавких соединений. Рига: Зинатне, 1979. — 241 е., с ил.
- Чопра K.JI. Электрические явления в тонких пленках. М.: Мир, 1972. — 435 е., с ил.
- Harris L., Jeffries., Siegel В.К. The thermal stabilization and. sintering of gold smoke deposits. J.Chem.Phys., 1950, v.18, Ho 3, p.261−265.
- Гегузин Я.Е. Физика спекания. M.: Наука, 1967. — 360 е., с ил.
- Кислый П.С., Кузенкова М. А. О роли поверхностной энергии в начальный период спекания. Порошковая мет., 1969, J!° II, с.21−25.
- Пшеничная О.В., Кузенкова М. А., Кислый П. С. Влияние дисперсности порошков на спекание нитрида циркония. Порошковая мет., 1979, JS 12, с.33−38.
- Ока А., Осима Н. фунтай оёби фуммацу якин, 1967, т.14, & 8, с 342−350.
- Kashu S., Kamijo Е. 4 th. Vacuum metallurgy conference, Columbusohio., 1975, p.269−275.
- Ямомото Т. Фунтай оёби фуммацу якин, 1971, т.17, $ 5, с.198−203.
- Масуда Ё., Ватанабэ Т. Сборник материалов осеннего семинара, организованного Японским обществом металлургов. 1971. -с • 292″
- Кислый П.С., Кузенкова М. А. Спекание тугоплавких соединений. Киев: Наукова думка, 1980. — 165 е., с ил.
- Anderson Н.Н.Initial sintering of rutile. J. American Ceram. Soc., 1967, v.50, No 5, p.235−2J8.
- Ashby M. E1., Ferral R.A. Diffusion-accomodated flow and super-plasticity.- Acta. Met., 1973, v.21, p.53−61.
- Гегузин Я.Е. Диффузионное деформирование пористых кристаллических структур. Физ.тверд. тела. 1975, т.17, в.7,с. 1950−1956.
- Скороход В.В., Паничкина В. В., Солонин Ю. М., Уварова И. В. Дисперсные порошки тугоплавких металлов. Киев: Наукова думка, 1979. — 276 е., с ил.
- Глейтер Г., Чалмерс Б. Болыпеутловые границы зерен. -М.: Мир, 1975. 374 е., с ил.
- Трусов Л.И., Кац Е.И., Новиков В. И., Кузенкова М. А. Коллективное поведение ультрадисперсных частиц на подложке.- Кристаллография, 1982, т.27, в.27, с.566−570.
- Sujaina Y., Kuto A. Sintering of fine Ti02 powders prepared
- Ъу vapor phase reaction.- J.Ceram.Soc. Japan, 1981, v. 89 Wo 1027, P.140−142.
- Jv/ana S., Sahashi T. Sintering of ultrafine metal powder.
- Coalescence growth stage of An and Ag.-Japan. J. Appl. Phys., 1980, v.19, p.1059-Ю44.
- Sinler Z. " Proc. int. symp. fact, dencif and sint. oxid. and non-oxid ceram. Nakon. Oct. 3−5,1978." — Tokyo, p.206−227.
- Гезингер Г. Х., Фишмейстер Х. Ф. Поведение никеля на поверхности вольфрама при высоких температурах. В кн.: Теория и технология спекания. Киев: Наукова думка, 1974, с.178−185.
- Агте К., Вацек И. Вольфрам и молебден. М., Энергия, 1964.426 е., с ил.
- Кравчик А.Е., Орданьян С. С., Нешпор B.C., Савельев Г. А. Влияние дефектной структуры порошков вольфрама на механизм активированного спекания. Порошковая мет., 1981, JS 6, с. 37−41.
- Паничкина В.В., Радченко П. Я., Скороход В. В. Изменение пористой структуры при активном и активированном спекании вольфрама. Порошковая мет., 1983, JS 6, с.24−28.
- Nyung L.D., Но А.С., Nickel activated model sintering of tungsten.- Sci. Sinter., 1979, V.11,Ho1, p, 43−54.
- Панин В.E., Кочепасов И. И., Кит"! Е.С., Заяц И. И. Дефектная структура порошков и механизм активированного спекания тугоплавких металлов У1 группы. Порошковая мет., 1978, № 10, с.32−37.
- FridcLman 3., Britt J. Diffusion of nickel in tungsten with impurities during recrystallization coused by nickel.
- Trans. Met. Soc. AJME., v.242, No 10, p. 2121−2127.
- Tu K.1T. Kinetics of thih-film reactions between Pb and Ag-Pb alloy. J. Appl. Phys., 1977, v. 48, p.3400−3404.
- Wagendristel A., Bangert H., Semerad В., SkalickyP. Electron microscope observations of interdiffusion and odering incopper-gold thin-film diffusion couples Thin Solid Films^ 1975, v. 28, p.337−344.
- Hillert ii., Purdy G.H. Chemically induced grain boundery migration.- Acta Metall., 1978, v.26 p.333−340.
- Cahn J.M., Fan J.D., Balluffi H.W. Diffussion induced grain boundery migration.- Scripta Metall., 1979, v.13 p.503−309.
- Shevraian P.G., Diffusion driven grain boundery migration.- Acta Metall., 1981, v.29, p.1567−1572.
- Balluffi H.W., Cahn J.W. Mechanism Por diffusion induced grain boundery migration.-Acta Metall., 1981, v.29, p.493−500.
- Pan J.D., Balluffi ±i.W. Diffusion induced grain «boundery migration in Au-Cu and Au-Ag thin films. Acta Metall, 1982, v.30, p.861−870.
- Tu K#1T., Berry B.S. Z— ray stady of intercLiffusion in bimetallic
- Cu-Au films. J. Appl. Phys., 1972, v.43, p.5283−3287.
- Волкова P.П., Палатник I.С., Пугачев А. Т., Исследование зер-нограничной диффузии в двухслойных пленках Ац-Ад методом электросопротивления In Situ ДАН СССР, 1981, т.2597 № 2, с.351−355.
- Гегузин Я.Е., Кагановский Ю. С., Парицкая Л. Н. „Холодная“ гомогенизация при взаимной диффузии в ультрадисперсных средах. Физ. мет. и металловед., 1982, т.54, в.1, с.137−141.
- Кончаковская Л.Д., Скороход В. В., Уварова И. В. Связь между кинетикой восстановления и образованием сплавов в сложных порошкообразных системах. Изв. АН СССР Металлы, 1975, J6 2, с.39−43.
- Скороход В.В., Паничкина В. В., Шнайдерман Л. И. Влияние палладия на усадку и диффузионное взаимодействие при спекании порошков вольфрама и рения. ДАН УССР, 1975, с ер. А, $ 5, с.469−472.
- Скороход В.В., Шнайдерман Л. И. Активное спекание прессовок из вольфрамо-рениевых порошков. Сб. докладов I Всесоюзн. сем. „Дисперсные кристаллические порошки в материаловедении“. Киев: ИПМ АН УССР, 1980, с.129−131.
- Горелик С.С. Рекристаллизация металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1978. — 486 е., с и,
- Жорин В.А., Макарова И. Ф., Ген М.Я., Ениколопян Н. С. Образование твердых растворов металлов при пластическом течении подвысоким давлением. ДАН СССР, 1981, т.261, й 2, с.405−408.
- Wiley. New York, 1958. — 361p.
- Кан P. Физическое металловедение.Т.3. -M.: Мир, 1968, -- 484 е., с ил.
- Гегузин Я.Е., Ларицкая I.H., Богданов В. В., Новиков В. И. Об особенностях рекристаллизации ультрадисперсных порошков при спекании. Физ. мет. и металловед., 1983, т.55, в.4, с.768−773.
- Возврат и рекристаллизация в металлах. М.: Металлургия, 1966, — 320 е., с ил.
- Gresskovich С., Lay &.W. Grains growth in very porous A120^compacts.- J. American. Ceram. Soc., 1972, v.3, No5, p.142−146.
- Штремель M.A. Прочность сплавов. 4.1. Дефекты решетки. М.: Металлургия, 1982. — 277 е., с ил.
- GKLeiter Н. Theory of grain boundary migration rate.- Acta Metall., 1969, v.17, p.855−862.
- Пинес Б.Я. Спекание, крип, отдых, рекристаллизация, обусловленные самодиффузией в кристаллических телах. Успехи физических наук. 1954, т.52, в.4, с.501−559.
- In. der Schmitten W. P., Haasen P., Haessner F. Untersuchunng der Korngrenzenwanderung in alimn nium-bikristalien. Zeitschr.f. Metallk., 1960, v.5/1, p.101−108.
- Bstrin Y., Lucke K. Grain Boundery motion-II .The effect of vacancy production on steady st&te ?-rain motion. Acta Metall., 1981, v.29, p.781−799.
- Balluffi H. W., Brokman A., King A.H. CSL/DSC Lattice model forgeneral crystal bounderies and their line defects.- Acta Metall. 1982, v. JO, p.1455−1470.
- Сыркин В.Г. Химия и технология карбонильных материалов. М.: Химия, 1972. — 240 е., с ил.
- Рабинович В.А., Хавин З. Я. Краткий химический справочник. -Ленинград: Химия,' 1978. 390 е.,
- Абрамов О.В. Кристаллизация металлов в ультразвуковом поле.- М.: Металлургия, 1972. 248 е., с ил.
- Русаков A.A. Рентгенография металлов. М.: Атомиздат, 1970.- 353 е., с ил.
- Глоэр О.М. Практические методы в электронной микроскопии. Ленинград: Машиностроение, 1980. — 375 е., с ил.
- Пилянкевич А.Н., Олейник Г. С., Смирнов В. П. Сравнительное исследование микроструктур хрупкого разрушения методами растровой и просвечивающей электронной микроскопии по репликам. -Порошковая мет., 1981, № 6, с.69−74.
- Салтыков С.А. Стереометрическая металлография М.: Металлургия, 1976. — 271 е., с ил.
- Чернявский К.С. Стереология в металловедении. М.: Металлургия. 1977. — 279 с., с шг.
- Paulin Е., fiipon Е., Brandt W. Diffusion constant and. surface states of positrons, in metall.- Appl. Pbys., 1974, v.4 p.342−547.
- Kirkegaard P., Eldrup M. Positronfiti aversatill program foranalising positron lifetime spectra. Comp. Phys. Communie., 1974, v.7, p.401−409.
- Гольданский B.H., Левин Б. М., Шантарович В. П. Влияние физико-химических свойств поверхности на механизмы взаимодействия и аннигиляции позитронов. Поверхность. Физ., хим., мех., 1982, гё 5, с.1−16.
- Capkova P., Sedivy J. Rentg? nograficke studium vnitrniho hnutiv praskovych. materialecii. -Hutn. Listy., 1979, v.34, ITo4 p. 277−281.
- Хейкер Д.М., Зевин Л. С. Рентгеновская дифрактометрия. М. :' Физматгиз, 1963. — 253 е., с ил.
- Гинье А. Рентгенография кристаллов. -М.: Физмат., 1961., -600 е., с ил.
- Горелик С.С., Расторгуев Л. Н., Скаков Ю. А. Рентгенографический и электронномикроскопическш! анализ. -М.: Гос.издат. физ-мат. литер., 1970. 353 е., с ил.
- Кан Р. Физическое металловедение 4.1. -М.: Мир, 1967. -322 с., с ил.
- Гегузин Я.Е. Диффузионная зона. М.: Наука, 1979. — 343 е., с ил.
- Бокштейн Б.С. Диффузия в металлах. М.: Металлургия, 1978. — 248 с., с ил.
- Дамаск A., Дине Дж. Точечные дефекты в металлах. М.: Мир, 1966. — 291 е., с ил.
- Скороход В.В. Реологические основы теории спекания. Киев:. Наукова думка, 1972. — 148 е., с ил.
- Grynszpan Н., МсКее В.Т.A., Stewart А.Т. fialation between voidsize and positron lifetime in a suface trapping model. Proc. 5th. int. conf. positron annihilation (Japan, 1979) Senda:1.ke XamanaKa „1979, p.717−720.
- Lynn K.G., Snead C#L#J Hurst Jr. Determination of the vacancyformation euthalpy for high purity Hi. Proc. 3th Int. conf. positron annihilation (Japan, 1979), Senda: Lake Xamanaka, 1979, p. 119 127.
- Иванов В.И., Осипов К. А. Возврат и рекристаллизация в металлах при быстром нагреве. М.: Наука, 1964, — 186 е., с ил.
- Бойко Ю.И., Лахтерман Р. Б. О напряжениях возникагацих при диффузионном спекании ансамблей реальных порошинок. Порошковая мет., 1976, JS 8, с.31−34.
- Кузенкова М.А., Курдюмов А. В., Макаренко Г. Н., Олейник Г. С., Роговая Н. Г. Структурные изменения при спекании ультрадисперсных порошков нитрида алкминия. Порошковая мет., 1981, № 10, с. 35−40.
- Грязнов В.Г., Трусов Л. И., Лаповок К. Н., Новиков В. И., Князев Е. В., Гелейшвили Т. П., Квериадзе М. В. Коллективные эффекты при диффузионном взаимодействии в ансамбле малых металлических частиц. Физ. тверд, тела, 1983, т.25, в.8, с.2018−2026.
- Pashley D.W., Stowell M.G., Jacobs M.H. The grovrbh and structure of gold and silver deposits formed Ъу evaporation inside an electron microscope. Philos. Mag. 1964, v. 10, p.127 — 134.
- Метыоз Дк.У. Монокристаллические пленки, полученные испарением в вакууме. В кн.: Физика тонких пленок т.4. ГЛ.: Мир, 1970, с. 167−227.101.* Трусов Л. И., Холмянский В. А. Островковые металлические пленки. М.: Металлургия, I97B. — 320 е., с ил.
- Пилянкевич А.Н., Мельникова В. А. Механизм коалесценции металлических частиц на подложке. Порошковая мет., 1982, № 9,с. 63−74.103. -Paulus М“ Les poudres ultrafines. Mater. Tech., 1975» v.63 p.166 — 181.
- Jonson K.L., Kendall K., Roberts A.D. Surffaae energy and thecontact of elastic solids. Proc. R. Soc. Lond., 1971, v. A, ?>24 p.301 — 310.
- Heekel E. W., Lanam E.D., Tanzilli Я.А. Technique for the stady of homogenisation in compacts of blended, powder. Perspectives in powder metallurgy, 1970, N05, p. 139 — 188,
- Dehez E., Mittemeijer E.J. X-ray diffraction line profile analysis of diffusional honogenization in powder blends.
- J. Mater. Sci., 1978, v.13, Ho 8, p.1671 -1679.
- Lahiri S.K. Intordiffusion in Fb-In thin film couples.-Thin Solid Films, 1975″ v. 28, No 2, p.279 -282.
- MSLruick A.D. Segregation in irradiated alloys: The inverse Kirkendgll effect and the effect of constitution on void swelling.- J• Phys. P.: Met. Phys., 1978, v. 8, No 9″ p.1849−1846.
- J09. Brandt W, Eadiation effects on solid surfaces. Washington, 1976. 219p.
- Schultz p.J., Lynn K, G., Mackenzie -j.K., Jean Y.C., Shead C.L. Temperature dependence of the positron annihilation characteristics in molihdenum containing voids.- Phys. Eev.Lett., 1980, v. 44, No 24, p.1629 -16J2.
- Лариков Л.Н. Динамический возврат и динамическая рекристаллизация. Изв. АН СССР, Металлы, 1982, № 2, с.69−75.
- Бекренев А.Н., Федоров Б. Н. О диффузии меди в никеле, деформированном взрывом. В кн.: Физика прочности и пластичности и электродинамические явления в веществе. Куйбышев: ШтИ, 1977, с.28−32.
- ИЗ. Косевич В. М., Иевлев В. М., Палатник Л. С., Федоренко А.И.
- Структура межкристаллитных и межфазных границ. М.: Металлургия. 1980. — 256 е., с ил.
- Ray H. Correlations between cavitation, creep and dilation for multiaxial loading. Acta Meiall., 19S3, v. 31, P* 29 -36.
- Рогалина H.A., Шалимова A.B. Экспериментальные методы исследования зернограничного проскальзывания. Поверхность. Физ., хим., мех., 1982, }& 5, с.17−29.
- Моррисон В.Б., Миллер Р. Л. Пластичность сплавов со сверхмелким зерном. В кн.: Сверхмелкое зерно в металлах. М.: Металлургия, 1973, с.181−205.
- Андриевский P.A. Пористые металлокерамические материалы. -M.s Металлургия, 1964. 187 е., с ил.
- Казаков Н.Ф., Герберг А. Н., Машкова H.A. Диффузионное соединение магнитных сплавов в вакууме. Электронная обработка материалов, 1965, № 4, с.41−45.
- Казаков Н.Ф. Диффузионная сварка в вакууме. М.: Машиностроение, 1968. — 331 е., с ил.
- Авт. свидетельство I734I7 (СССР) .Паста для соединения ме. талло-керамических изделий. И. М. Федорченко, В. С. Путин, П. А. Корниенко. Опублик. в Ей, 1965, В 15.
- Казаков Н.Ф. Диффузионная сварка материалов М.: Машиностроение, 1976. — 312 е., с ил.
- Морохов И.Д., Чижик С. П., Хоконов Х. Б. О снижении величинтермодинамических параметров, определяющих кинетику процессов в системе с участием высокодисперсных металлических фаз. -В сб.: Физика межфазных явлений. Нальчик: 1977, в.2, с.73−84.
- Авт.свидетельство 624 745 (СССР). Способ диффузионной сварки разнородных материалов через пористую прокладку. Г. Г. Федина, В. М. Шаров. Опубл. в Ш, 1978, te 35.'
- Дубяга В.П., Перепечкин Л. П., Каталевский Е. Е. Полимерные мембраны. М.: Химия, 1981, — 231 е., с ил.
- Федорченко И.М. Развитие работ в области высокопористых материалов из металлических порошков и волокон. Порошковая мет., 1979, № 9, с.25−34.
- Белов C.B. Пористые металлокерамические материалы. М.: Машиностроение, 1976. — 184 е., с ил.
- Солонин С.М., Слепцова И. П., Чернышев Л. И. Определение размеров пор фильтровых материалов из несферических порошков.- Порошковая мет., 1971, № 10, с.3644.