науч. сотрудник лаборатории структурного и фазового анализа (СиФА)
620990, г. Екатеринбург, ул. Первомайская, 91
Research scientist of the Laboratory of structural and phase analysis (SPA)
620990, Russia, Ekaterinburg, Pervomaiskaya str., 91
науч. сотрудник лаборатории СиФА
г. Екатеринбург
Research scientist of the Laboratory of SPA
Ekaterinburg
канд. хим. наук, ст. науч. сотрудник лаборатории СиФА
г. Екатеринбург
Cand. Sci. (Chem.), Senior research scientist of the Laboratory of SPA
Ekaterinburg
Приведены сведения о составе и структуре нанокристаллических частиц, сформированных в процессе плазмохимического синтеза механических смесей, содержащих в своем составе TiC, Мо и Co, по схеме плазменной переконденсации. В качестве плазмообразующего газа и газа-охладителя использовался азот. Основной целью работы являлось изучение структурных особенностей и локализаций в нанокристаллических структурах TiC–Mo и TiC–Mo–Co карбида Mo0,42C0,58. В результате исследований методами рентгенографии и просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения было установлено, что карбид молибдена Mo0,42C0,58 орторомбической модификации присутствует во всех фракциях переконденсированных механических смесей TiC–Mo и TiC–Mo–Co. С использованием электронной микроскопии на примере нанокристаллических фракций TiC–Mo и однократно переконденсированной смеси TiC–Mo–Co из тканевого фильтра рукавного типа проиллюстрировано наличие структур «ядро–оболочка», в которых тугоплавкие ядра представлены титан-молибденовыми карбидами Ti1–nMonCx, а в состав высококонтрастных металлических оболочек входят Mo, Mo0,42C0,58 и Co. Там же на электронно-микроскопических изображениях показана локализация орторомбического Mo0,42C0,58. Согласно полученным результатам можно заключить, что формирование структур «ядро–оболочка» происходит в процессе экстремального воздействия в виде плазмохимического синтеза механических смесей TiC–Mo и TiC–Mo–Co в низкотемпературной азотной плазме. При этом следует добавить, что кристаллизация нанокристаллических композиций со структурой «ядро–оболочка» осуществляется в тангенциальном потоке азота со скоростью охлаждения 105 °С/с с последующей сепарацией продуктов на ультра- и нанодисперсные фракции в циклоне вихревого типа и тканевом фильтре рукавного типа.
This paper provides the data on the composition and structure of nanocrystalline particles formed during the plasmachemical synthesis of mechanical mixtures containing TiC, Mo, and Co according to the plasma-induced Ostwald ripeningscheme. The paper was mainly intended to study the structural features and localizations of Mo0.42C0.58 carbide in TiC–Mo and TiC–Mo–Co nanocrystalline «core–shell» structures. As a result of X-ray diffraction and high resolution transmission electron microscopy (HRTEM) studies, it was found that the Mo0.42C0.58 carbide of orthorhombic modification is present in all fractions of TiC–Mo and TiC–Mo–Co mechanical mixtures after Ostwald ripening. Nanocrystalline TiC–Mo fractions and the TiC–Mo–Co mixture subjected to one-time Ostwald ripening from a baghouse filter were used in the electron microscopy study to illustrate the presence of «core–shell» structures where refractory cores are represented by Ti1–nMonCx titanium-molybdenum carbides, and high-contrast metal shells contain Mo, Mo0.42C0.58 and Co. Electron microscope images also showed the localization of orthorhombic Mo0.42C0.58. According to the results obtained, it can be concluded that «core–shell» structures are formed during the extreme exposure in the form of plasma-chemical synthesis of TiC–Mo and TiC–Mo–Co mechanical mixtures in a low-temperature nitrogen plasma. At the same time, it should be added that nanocrystalline compositions with the «core–shell» structure are crystallized in a tangential nitrogen flow at a cooling rate of 105 °C/s with the subsequent separation of products into ultra- and nanodispersed fractions in a vortex-type cyclone and a baghouse filter.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.