Структура та фазовий склад плівок Fe–Si–B-Cu–Nb та Fe–Si–B-Ni–Mo
Ключові слова:
іонно-плазмове розпилення, високоентропійний сплав, термічна стабільність, електричний опірАнотація
Вплив модернізованого триелектродного іонно-плазмового розпилення складної мішені на основі системи Fe-Si-B з добавками Cu, Nb або Ni, Mo на структуру та властивості розпилених плівок було досліджено. Виявлено утворення аморфних та нанокристалічних фаз у плівках. Розмір області когерентного розсіювання у плівці 73 ат.% Fe, 15.8 ат.% Si, 7.2 ат.% B, 4 ат.% Cu, 4 ат.% Nb (Fe75SiBCuNb) становив 1.6 нм. У плівці 78.5 ат.% Fe, 6 ат.% Si, 14 ат.% B, 1.5 ат.% Ni, 1.5 ат.% Mo (Fe78.5SiBNiMo) розмір області когерентного розсіювання становив 12 нм. Досліджено термічну стабільність отриманих метастабільних станів плівок. Температури початку та кінця розпаду метастабільних станів було оцінено за точками на температурній залежності, де починається незворотне зниження електричного опору. Структура плівок Fe75SiBCuNb демонструє стабільність до температури 773 K. Для цих плівок температурний коефіцієнт опору становить (-0.00021)·1/K. Плівки Fe78.5SiBNiMo стабільні до 703 K і мають температурний коефіцієнт опору (-0.000009)·1/K. При 773 K для складу Fe75SiBCuNb і 703 K для складу Fe78.5SiBNiMo спостерігається початок розпаду метастабільних структур з утворенням пересиченого твердого розчину α-Fe. Температурна залежність досягнення максимальної величини відносної зміни електричного опору ((R/R0) використовувалась для оцінки енергії активації процесів розпаду початкових метастабільних структур. Значення енергії активації, отримані методом Кіссінгера, становлять 10400 ± 1200 K. Це значення в чотири рази нижче, ніж значення енергії активації (43000 K) у сплаві Fe40Ni40P14B6, загартованому з рідкого стану. Це можна пояснити геометричними факторами та практично двовимірністю плівок у порівнянні із загартованими фольгами. У роботі визначено умови отримання плівок з низькими значеннями температурного коефіцієнта електричного опору (-0.000009)·1/K та коерцитивної сили (HC ~ 11 A/m).
Завантажити
Посилання
Yan, L., Yan, B., & Jian, Y. (2022). Fabrication of Fe-Si-B based amorphous powder cores by spark plasma sintered and their magnetic properties, Materials, 15(4), 1603, https://doi.org/10.3390/ma15041603
Girzhon, V.V., Yemelianchenko, V.V., Smolyakov, O.V., Raz-zokov, A.S., (2022). Analysis of structure formation processes fea-tures in high-entropy alloys of Al-Co-Cr-Fe-Ni system during laser alloying, Results Materials. (15), 100311-5. https://doi.org/10.1016/j.rinma.2022.100311
Han, Y., Kong, F.L., Han, F.F., Inoue, A., Zhu, S.L., Shalaan, E., Al-Marzouki, F. (2016). New Fe-based soft magnetic amorphous alloys with high saturation magnetization and good corrosion re-sistance for dust core application Intermetallics. 76, 18-25 https://doi.org/10.1016/j.intermet.2016.05.011
Bashev, V., Kushnerov, O., Kutseva, N., Popov, S., Potapovich, Yu. & Ryabtsev S. (2021). Films of immiscible systems obtained by three-electrode ion-plasma sputtering Molecular Crystals and Liquid Crystals 721(1) 30–37. https://doi.org/10.1080/15421406.2021.1905274
Bashev, V.F, Beletskaya, O. E., Balyuk, Z. V., Ryabtsev, S.I. (2003). Effect of nonequilibrium vapor deposition on phase compo-sition and properties of Fe-Mg films Phys. Met. Metallogr 96(1), 72–74
Dotsenko, F.F. Bashev, V.F. (2001). Fizychni peredumovy for-muvannya nadnerivnovazhnykh staniv ta otsinka skladu napylenykh splaviv. Visnyk Dnipropetrovskoho Universytetu. Fizyka. Radioel-ektronika. Dnipropetrovsk. DDU. 7, 8–17.
Cantor, B. Editor. (1983) Fast-Quenched Metals. Metallurgy, 472
Ungára, T., Tichy, G., Gubicza, J., Hellmig, R. J. (2005). Cor-relation between subgrains and coherently scattering do-mains Powder Diffraction. 20(4), 366-375 https://doi.org/https://doi.org/
Vasiliev, S.V., Parfenii, V.I., Aronin, A.S., Pershina, E.A., Tkatch, V.I. (2021). The effect of transient nucleation behavior on thermal stability of Fe48Co32P14B6 metallic glass. Journal of Alloys and Compounds, 869, 159285 https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.159285
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Сергій Рябцев, Олександр Кушнерьов, Валерій Башев (Автор)
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Всі статті, опубліковані в журналі Challenges and Issues of Modern Science, ліцензовані за ліцензією Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY). Це означає, що ви можете:
- Поширювати, копіювати та передавати статтю
- Адаптувати, реміксувати та створювати похідні роботи на основі статті
за умови, що ви надаєте належне посилання на оригінальну роботу, вказуєте ім'я авторів, назву статті, журнал та наявність ліцензії CC BY. Будь-яке використання матеріалів не повинно припускати схвалення авторами або журналом використаного матеріалу.
