10 / 150
Actual Problems in Machine Building. Vol. 4. N 2. 2017
Innovative Technologies
in Mechanical Engineering
____________________________________________________________________
10
могут быть использованы для получения наноразмерных частиц монокарбида вольфрама,
имеющих стехиометрический состав.
Экспериментальная часть
Для проведения исследований использовались порошки карбида вольфрама разной
зернистости и наноразмерные частицы меди. Частицы карбида вольфрама производства
Кировоградского завода твердых сплавов имели размер от 8,5 до 13 мкм. Порошки меди
размером от 50 до 90 нм получены методом электрического взрыва медного проводника в
Национальном исследовательском Томском политехническом университете.
Приготовление порошковых смесей осуществлялось с использованием планетарной
мельницы Fritsch pulverisette 6. Содержание меди варьировалось от 5 до 50 % от массы
порошковой смеси. Режимы перемешивания оптимизировали по равномерности
распределения наночастиц меди в объеме порошковой смеси.
Микроструктуру исходных порошковых смесей и синтезированных наноразмерных
волокон оксида вольфрама изучали на растровом электронном микроскопе Carl Zeiss EVO 50
XVP. Тонкую структуру наноразмерных волокон оксида вольфрама изучали на
просвечивающем электронном микроскопе Tecnai G2.
Фазовый состав исходных порошковых смесей исследовали с использованием
рентгеновского дифрактометра ARL-X’TRA. Дифракционные картины записывались при
фокусировке лучей по схеме Брегга-Брентано в интервале углов 2Θ = 20−90° с шагом ∆2Θ =
0,05°. Съемку дифракционных картин выполняли в вакуумной камере Anton Paar HTK 2000N
с рабочим давлением 133,32×10
-4
Па при фиксированных значениях температуры: 400, 600,
800, 900, 1000 и 1100 °C. Скорость нагрева порошковых смесей составляла 10 °C/мин.
Результаты и их обсуждение
Основным преимуществом волокон оксида вольфрама, синтезированных посредством
эпитаксиального роста в присутствии пассивированных наноразмерных частиц меди,
является малое количество дефектов кристаллической структуры. Заключение о малой
степени дефектности наноразмерных волокон оксида вольфрама сделано по результатам
просвечивающей электронной микроскопии. На рис. 1 представлен снимок наноразмерного
волокна оксида вольфрама, полученный в просвечивающем электронном микроскопе Tecnai
G2. Дифрактограммы, снятые с порошковой смеси при различных температурах и
дифференциальная сканирующая калориметрия позволили определить температурную
область формирования наноразмерных трубок и стержней оксида вольфрама [4 – 6].
Рис. 1.
Структура волокна оксида вольфрама