|
Основні напрями наукових досліджень з використанням рентгенівських методів |
|
Нижче наведено перелік потрійних систем, ізотермічні перерізи яких (в повному концентраційному інтервалі або фрагментарно) досліджені на кафедрі фізики металів (зірочкою відмічено системи, досліджені В.Я.Марківим сумісно із співробітниками Львівського державного університету ім. Франка) |
|
Основними напрямками роботи в рамках бюджетних тем невеликого колективу співробітників (В.Я.Марків, Н.М.Білявина, І.П.Шевченко, М.В.Спека) починаючи з 1970 р. було дослідження рентгенівськими методами фазових рівноваг в системах двох перехідних металів (в тому числі РЗМ) з галієм, а також визначення кристалічної структури і частково властивостей нових, синтезованих вперше, сполук цих систем. До найбільш суттєвих результатів слід віднести вивчення характеру взаємодії компонентів та побудову діаграм стану (ізотермічних перерізів) більше ніж 130 нових потрійних систем і визначення кристалічної структури понад 500 інтерметалічних сполук, серед яких біля 60 сполук кристалізуються у нових (власних) структурних типах. Найбільш важливі результати цих досліджень включено до «Handbook of Ternary Alloy Phase Diagram», до «Pearson’s Handbook Crystallographic Data for Intermetallic Phases» //P Villars; L D Calvert; W B; Edition, PearsonMetals Park, Oh : American Society for Metals, 1985, до «The Powder Diffraction File and Related Products», до «ICSD-Inorganic Crystal Structure Database», до «Landolt-Bornstein DataBase» до баз даних центра «ASM Alloy Phase Diagram».
Останнім часом за участю М.П.Семенька, Н.М.Білявиної, О.І.Наконечної, А.М. Курилюк ведеться робота з синтезу нових нанопорошкових матеріалів методом механохімічного синтезу у високоенергетичному планетарному млині та їх всебічному рентгенівському дослідженню. До найбільш суттєвих результатів слід віднести успішний синтез відомих карбідів d-перехідних металів із сумішей, що містять порошки чистих металів та вуглецеві нанотрубки (ВНТ), синтез нового кубічного карбіду NiC та синтез серії багатокомпонентних високоентропійних сплавів ВЕСів. Результати даних досліджень узагальнені в двох монографіях (О.І. Наконечна, А.М. Курилюк, Н.М. Білявина “Особливості механохімічного синтезу карбідів d-металів” Вінниця, ФОП Корзун Д.Ю. -2021, -168 с. та Р.В.Остапенко, М.П.Семенько, Н.М. Білявина “Кореляція між структурою та властивостями у високоентропійних сплавах” Вінниця, Нілан-ЛТД. -2024. -96 с.), а також захищено двома Патентами України на корисну модель (№152114, чинний з 03.11.2022 р., Бюл. №44 та №152240, чинний з 12.01.2023 р., Бюл. №2 ).
З метою поліпшення якості та достовірності одержаних результатів, постійно ведеться робота з удосконалення рентгенівських методик дослідження полікристалічних матеріалів. Основою цієї роботи є розробка пакетів прикладних програм і інформаційних баз даних, які забезпечують вирішення рентгенівськими методами різноманітних задач фізичного матеріалознавства. Результати цієї роботи знайшли своє втілення у створенні в 1990 р. високоефективної Автоматизованої системи збору, обробки та інтерпретації рентгенівських дифракційних спектрів полікристалічних речовин, яка більш менш докладно описана в роботі M. Dashevskyi, О. Boshko, O. Nakonechna, N. Belyavina, Phase transformations at mechanical milling of the equiatomic Y-Cu powder mixture // Metallofiz. Noveishie Tekhnol. 2017, 39 N 4 p. 541-552. DOI: 10.15407/mfint.39.04.0541 та містить повний комплекс стандартних процедур Рітвельда .
Слід зазначити, що застосування повного комплексу описаних нижче методик (докладніше) дозволило ефективно досліджувати кінетику характеру взаємодії компонентів шихти при її механохімічній обробці в планетарному млині. При цьому, через певний час механохімічної обробки покроково (з кроком 30 хв., 1 год, т.і.) відбирають тестові проби та проводять зйомку їх дифрактограм, які обробляють з використанням усіх описаних методик, а саме, якісного та кількісного фазового аналізу; уточнення кристалічних структур фазових складових; розрахунок параметрів реальної структури (напружень першого та другого роду, визначення розміру кристалітів). В разі синтезу нової сполуки залучається автоматичний пошук структур-аналогів за наявними базами даних (докладніше). Принципово новим при цьому, на наш погляд, є саме структурні дослідження (уточнення вихідних кристалічних структур фазових складових та побудова в разі необхідності нових структурних моделей) оскільки саме ці результати дають достовірну інформацію про характер міграції атомів (утворення структурних вакансій, занурення атомів в міжвузля, тощо) в разі ударного навантаження в умовах механохімічного синтезу. Найбільш докладно результати дослідження характеру взаємодії при механохімічному синтезу сумішей вуглецю з порошками металів викладено в роботах: 1. Nakonechna, O., Ivanenko, K., Kuryliuk, A., & Belyavina, N. (2022). Comparative Study of Cubic NiCx (x≈ 0.33) Formation kinetics under mechanical alloying of Ni–CNT and Ni–graphite charge. Metallofiz Noveishie Tekhnol, 44, pp. 327-342. https://doi.org/10.15407/mfint.44.03.0327 2. Nakonechna, O. I., Dashevskyi, M. M., Boshko, О. І., Zavodyannyi, V. V., Belyavina, N. N. (2019). Effect of carbon nanotubes on mechanochemical synthesis of d-metal carbide nanopowders and nanocomposites. Progress in Physics of Metals. 20, No.1, pp. 5-51. https://doi.org/10.15407/ufm.20.01.005
А результати комплексного рентгенівського дослідження характеру взаємодії компонентів шихти при спіканні кубічного нітриду бору cBN зі зв'язками з карбідів (MeC) або нітридів (MeN) перехідних металів в умовах спікання при високому тиску та температурах (HP спікання) викладені в роботі: 3. Bilyavyna N., Turkevych V., Stratiichuk D., Kuryliuk A., Nakonechna O. (2024). On the formation of solid solutions at thermobaric sintering of PcBN composites of cBN–MeN–Al and cBN–MeC–Al systems. Progress in Physics of Metals. 25, No. 4, pp. 661–707. https://doi.org/10.15407/ufm.25.04.661
З основними публікаціями наукових праць, виконаних співробітниками кафедри фізики металів із широким застосуванням рентгенівських методів дослідження, можна ознайомитися за матеріалами науковометричних баз.
|
|
|