Эффекты мощного ультразвукового воздействия на структуру и свойства наноматериалов. Хасанов О.Л - 61 стр.

UptoLike

Сегрегация примесного углерода (входящего в состав исходного по-
рошка) в приповерхностном слое, вызванная механохимической акти-
вацией при ультразвуковом прессовании, в свою очередь, может вы-
звать изменения в фазовом составе приповерхностного слоя (в частно-
сти, образование карбида циркония, наблюдаемое методами РФЭС в ке-
рамике, скомпактированной при 3 кВт, 200 МПа). На изображении
атомно-силовой микроскопии (АСМ) в режиме фазового контраста на-
блюдается появление интерфейсных областей шириной 4–6 нм с отлич-
ными от матрицы упругими свойствами (более высокой твердостью) в
образцах, скомпактированных при 2 кВт – 150 МПа, 3 кВт – 100 и
200 МПа. Однако количество карбида циркония невелико (менее 5%),
поскольку не идентифицируется методом рентгеновской дифракции.
В таблице 2.10, на рис. 2.16 представлены результаты электронно-
зондового элементного микроанализа поверхности исследуемых образ-
цов циркониевой керамики спеченной в вакууме после статического и
УЗ-компактирования прессовок, проведенного на установке ЕРМА-1400
(Shimadzu Inc.).
Анализ этих результатов показывает, что элементный состав припо-
верхностных слоев керамических образцов имеет определенную зави-
симость от условий компактирования прессовок. Так, заметно изменя-
ется концентрация углерода: она наибольшая в образцах «U
УЗВ
=25B» и
наименьшая в «U
УЗВ
=50B». Концентрация кислорода в образцах
«U
УЗВ
=25B», напротив, наименьшая, что позволяет утверждать, что уг-
лерод входит в состав органических углеводородных примесей образ-
цов, а не в сорбированные молекулы СО
2
. В приповерхностных слоях
УЗ-керамики уменьшается концентрация железа и возрастает содержа-
ние иттрия по отношению к О-керамике.
Объяснить результаты указанных наблюдений возможно исходя из
предположения, что определенные режимы УЗ-воздействия при ком-
пактировании прессовок влияют на коэффициенты миграции примес-
ных элементов (активируют или пассивируют эти примеси), либо пере-
распределяют концентрации элементов в объеме прессовок [95].
61