Структурные и фазовые превращения при механическом синтезе Fe-H, Fe-Ti, Fe-TiH2 тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Агладзе, Ольга Валерьевна

• Агладзе, Ольга Валерьевна
• кандидат физико-математических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Агладзе, Ольга Валерьевна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

§1. Размерные структурные и магнитные эффекты, наблюдаемые в полученных

•

нанокристаллических материалах

§2. Структура граничной области в нанокристаллических материалах

§3. Основные факторы, создающие возможность механического размола

вещества

ЗЛ. Физико-химические явления, локализующиеся на контакте трущихся частиц и приводящие к изменениям структуры исходного материала

3.2. Структурные превращения, происходящие в процессе механического размола двух- и трехкомпонентных смесей

3.3. Исследования структуры продуктов механосинтеза в системе Ре-Т1

ГЛАВА II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

§1. Приготовление образцов

§2. Применение комплексной методики исследований

§3. Мессбауэровская спектроскопия

§4. Рентгеновский дифракционный анализ

§5. Исследование термостабильности продуктов механосинтеза

§6. Электронная сканирующая микроскопия

§7. Магнитные измерения

ГЛАВА III. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ И ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ, ПРОИСХОДЯЩИХ ПРИ РАЗМОЛЕ ЧИСТЫХ

ЭЛЕМЕНТОВ Ке и П

§1. Магнитные характеристики ( намагниченность насыщения и коэрцитивная сила) нанокристаллического железа, полученного в атмосфере

водорода

§2. Структурные превращения, происходящие в процессе механического размола

аБе в атмосфере водорода

§3. Структурные превращения, происходящие в процессе механического размола ос'П

ГЛАВА IV. МЕХАНОСИНТЕЗ В СИСТЕМАХ Fe-Ti И Fe-Ti-H

§1. Процесс механического сплавления эквиатомной смеси [aFe+aTi]

§2. Механический синтез в процессе размола смеси [aFe + TiH2]

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 134 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 137 ДАННЫЕ ASTM

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структурные и фазовые превращения при механическом синтезе Fe-H, Fe-Ti, Fe-TiH2»

ВВЕДЕНИЕ.

В настоящее время одной из актуальных проблем физики твердого тела является исследование нанокристаллического состояния вещества [1], которое значительно отличается от поликристаллов и стекол своим атомным упорядочением и в котором проявляются необычные физико-химические свойства, не характерные для массивного материала. Среди обнаруженных аномальных явлений в нанокристаллических металлах можно отметить такие, например, как аномальный рост электросопротивления в Си, N1 и Ре [2], изменение электронной структуры и хода температурной зависимости магнитной восприимчивости в Рс1 [3], уменьшение намагниченности насыщения в № при высоких температурах [4], рост коэрцитивной силы в полученных методом пластической деформации нанокристаллах № и Со [5], уменьшение магнитного момента в нанокристаллическом Бе [6-7].

Эти необычные свойства обусловлены как малыми размерами кристаллитов - 100-10 нм, так и тем, что при таких малых размерах частиц поверхность (межзеренная граница) содержит от 10 до 50 % атомов. А в зависимости от метода получения нанокристаллического материала структура, а иногда и химический состав граничной области могут сильно различаться. Поэтому одной из основных задач при исследовании нанокристаллического состояния является разделение вкладов в физические эффекты от атомов, принадлежащих зерну, и от атомов, находящихся в области поверхности раздела. Как показали последние эксперименты [7], очень перспективным при решении этой задачи является совмещение в исследованиях структурно-чувствительных магнитных измерений и Мессбауэровской спектроскопии, позволяющей получать из сверхтонкой структуры спектров магнитные характеристики (эффективные магнитные поля) для групп атомов, имеющих разное локальное окружение, т.е. расположенных в областях зерен и в областях межзеренных границ [8-11]. Не случайно, что именно этот метод был применен в самых первых структурных исследованиях нанокристаллических материалов [12]. На наш взгляд, принципиальная возможность разделения поверхностных и

объемных вкладов в размерные эффекты создается при проведении комплексных структурных, магнитных и мессбауэровских исследований нанокристаллических материалов, обладающих одним и тем же химическим составом и средним размером зерна, но - разной структурой граничной области, обусловленной различными способами их получения. Поэтому в нашей работе проводится исследование ферромагнитных нанокристаллических образцов железа, полученных механическим размолом в атмосфере водорода, а также химическим методом восстановления из гидроокиси железа в токе горячего водорода.

Механический размол, являющийся одной из наиболее эффективных технологий получения нанокристаллического состояния вещества, позволяет получать нанокристаллы с размерами зерна меньше 100 нм и граничной областью с качественно иной по сравнению с зерном структурой. Среди необычных свойств нанокристаллических материалов, полученных этим методом, возросшая в сотни раз каталитическая способность является наиболее легко наблюдаемой в процессе механосинтеза: механического сплавления при совместном размоле нескольких элементов, происходящего при низких температурах (300 - 500°С). Ее резкое увеличение обусловлено как тем, что с уменьшением размера зерна увеличивается доля химически активной поверхности, так и тем, что в процессе размола в структуре граничной области накапливаются множественные дефекты, также являющиеся потенциальными центрами формирования новых фаз. Исследования структурных и фазовых превращений, происходящих в процессе механосинтеза, являются очень важной задачей, как с точки зрения исследований фундаментальных физико-химических процессов, так и с точки зрения получения новых материалов с заданными физическими свойствами.

Очень перспективным и интересным по своим водородопоглощающим характеристикам соединением, но обладающим низкой износоустойчивостью при термоциклировании, является интерметаллид БеТь Возможность поглощения большого количества водорода (почти 2 атома на атом металла) сочетается у кристаллического РеТ1 с повышенной хрупкостью, что приводит к

его разрушению после нескольких абсорбционных термоциклов, необходимых для внедрения водорода. И напротив, в аморфном состоянии Ре'П обладает необходимой прочностью, но количество поглощенного водорода резко снижается. Поэтому было сделано предположение, что в нанокристаллическом состоянии Ре'П по своим водородопоглощающим характеристикам может сочетать характеристики как кристаллического, так и аморфного аналогов. С этой точки зрения очень интересным является изучение возможности получения нанокристаллического Ре'П в процессе совместного механического размола эквиатомной смеси Ре+Т% так как этот метод является в настоящее время одной из наиболее эффективных и дешевых технологий для получения нанокристаллических материалов в промышленных целях.

Исследование влияния реагентноспособной газовой среды размола на фазовые превращения, протекающие в процессе механосинтеза, является очень важной и перспективной с точки зрения получения новых материалов задачей. Таких работ в настоящее время проводится очень мало, а исследование процесса механического размола трехкомпонентной системы, содержащей водород, было проведено лишь для системы Си+ТЛ12, в котором было показано, что водород существенно изменяет процесс фазообразования. В нашем случае (размол Ре+Т)') среди продуктов размола присутствуют соединения, способные поглощать водород, а сама методика размола создает для этогодополнительные благоприятные возможности (путем увеличения площади активной поверхности и повышения в ней содержания дефектов). Поэтому одной из наших задач было изучение процесса механосинтеза системы Ре+ТМг и выявление роли водорода в изменении кинетики сплавления и механизма структурных превращений по сравнению с системой Ре+'П. Цель работы:

1. Выявление структурных факторов (размер зерна, структурное и фазовое состояние межзеренных границ), влияющих на магнитные свойства нанокристаллического Ре.

2. Установление механизма, развивающегося во времени фазообразования при механическом размоле эквиатомной смеси Ре и Тг

3. Установление влияния водорода на процесс механосинтеза в системе

Ре-Тг

При этом решены были следующие задачи:

■ методом РДА определен средний размер зерна, а методом Мессбауэровской спектроскопии - доля граничной области и ее химический состав в образцах нанокристаллического аРе, полученных разными способами (механический размол и восстановление из гидроокиси);

■ сопоставлены магнитные характеристики образцов нанокристаллического Ре с одним и тем же средним размером зерна, но с разной микроструктурой;

■ на разных временных этапах механического размола смесей Ре с И и Ре с Т1Н2 методами РДА и Мессбауэровской спектроскопии при Т=80 К проведен качественный и количественный фазовый анализ образующихся в смеси интерметаллидов и твердых растворов, что позволило установить механизм процесса фазообразования и его кинетику.

Научная новизна: впервые проведено сравнительное исследование влияния разной структуры границы при одном и том же размере зерна в нанокристаллическом Ре на его магнитные свойства. Также в диссертационной работе впервые проведено сравнительное исследование структурных и фазовых превращений в процессе механосинтеза в системах Ре-'П и Ре-ТП12 и выявлено влияние водорода на ход процесса.

Научная и практическая ценность: проведено комплексное изучение влияния объемных (зерно) и поверхностных (межзеренная граница) характеристик на магнитные свойства нанокристаллического Ре, которое в дальнейшем может быть использовано для выявления природы размерных эффектов в нанокристаллических ферромагнетиках.

Из проведенного исследования механосинтеза в смеси Ре и 7\ можно сделать рекомендации для условий промышленного получения

водородонакапливающего интерметаллида FeTi в нанокристаллическом состоянии.

Основные положения, вынесенные на защиту:

1. Влияние микроструктуры нанокристаллического Fe на коэрцитивную силу и намагниченность насыщения.

2. Изменение водородопоглощающих характеристик железа при высокоэнергетичном размоле.

3. Структурные и фазовые превращения в системах Fe-Ti и Fe-TiH2 при механическом размоле. Влияние водорода на ход процесса механосинтеза. Апробация работы:

Результаты работы доложены на международных и российских конференциях ЛОМОНОСОВ-96 (24-28 мая 1996 г., Москва, Россия), INCOME-97 (август

1997 г., Новосибирск, Россия), NATO ASI (14-28 августа 1997 г., Санкт-Петербург, Россия), ISMANAM-97 (16-21 августа 1997 г., Барселона, Испания), ICAME-97 (август 1997 г., Рио-де-Жанейро, Бразилия), NANÓ-98 (14-19 июня

1998 г., Стокгольм, Швеция). Новые магнитные материалы-XVI, (23-27 июня 1998 г., Москва, Россия), Физикохимия ультрадисперсных систем (29 июня-3 июля 1998 г., Обнинск, Россия), Advanced Nanomaterials from Vapours (ANFV-98), 22 июня 1998 г., Уппсала, Швеция. Основные результаты работы опубликованы в 12 печатных работах: 3 статьи и 9 тезисов докладов на международных и всероссийских конференциях.

Публикации: основные результаты работы опубликованы в 12 печатных работах: 3 статьи и 9 тезисов докладов на международных и всероссийских конференциях.

Структура и объем работы: диссертационная работа изложена на 140 страницах машинописного текста, включая 62 рисунка и 22 таблицы, и состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы из 106 наименований и таблицы с данными ASTM.

Работа выполнена на кафедре физики твердого тела физического факультета МГУ им М.В. Ломоносова.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Агладзе, Ольга Валерьевна

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

В настоящей работе методами РДА, РЭМ и Мессбауэровской спектроскопии выполнено комплексное исследование структурных изменений в процессе механического размола чистых элементов - аБе, аТ1, и эквиатомной смеси Ре+Т1 и смеси Ре+Т1Н2 в зависимости от времени обработки. Метод РЭМ позволил проследить формирование при размоле в чистых элементах конгломератов частиц с различной морфологией, определяемой их механическими свойствами. Структурные характеристики, полученные из РДА, показали, что с ростом времени размола происходит формирование нанокристаллического состояния с уменьшающимся средним размером зерна вплоть до -13 нм. Как показали Мессбауэровские исследования, доля межзеренных границ увеличивается (например, в чистом железе она составляет при размере зерна 13 нм - 16% общего объема материала). Сама межзеренная граница представляет собой разупорядоченное, с большой степенью дефектов состояние железа.

Для нанокристаллических (н.к.) образцов железа, полученных механическим размолом, с ростом времени размола наблюдались изменения в ходе зависимостей намагниченности насыщения от приложенного внешнего поля, а также рост коэрцитивной силы. Значение намагниченности нанокристаллического железа, полученного восстановлением в горячем токе водорода, уменьшилось. С целью анализа вкладов наноразмерного зерна и межзеренной поверхности в изменение магнитных характеристик н.к. железа по сравнению с поликристаллическим железом было проведено сравнительное исследование двух н.к. порошков железа одного и того же среднего размера зерна (13 нм), но полученных разными способами: методом механического размола в атмосфере водорода и химическим методом восстановления из гидроокиси железа в токе горячего водорода. Так как в обоих случаях образцы н.к. железа были получены в атмосфере водорода, было проведено и сравнительное исследование возможности взаимодействия водорода с н.к. железом.

При размоле смесей элементов помимо измельчения происходит взаимное перемешивание элементов и образование слоистых частиц. Появляется огромная контактная область, в которой под действием локальных разогревов и давлений идет процесс механического сплавления.

Выход водорода в результате механического воздействия из гидрида титана, так же, как и активное взаимодействие водорода с продуктами механосинтеза, образующимися в контактном слое на поверхности частиц, существенно изменяет кинетику и ход процесса механосинтеза в смеси Ре+ТШ2 по сравнению с таковыми в смеси Ре+Тг

По результатам проведенных экспериментальных исследований можно сформулировать следующие выводы:

1. Структура поверхностных областей нанокрнсталлнческого железа, полученного различными способами в атмосфере водорода, разная:

• В случае размола в плоских слоистых частицах аРе образуются разупорядоченные, с большой концентрацией дефектов межзеренные границы.

• В случае химически приготовленных нанокристаллов аРе поверхность коагулированных частичек аРе является очень тонким (менее 5 нм) слоем ультрадисперсного окисла трехвалентного железа.

2. В процессе размола водород взаимодействует с аРе, внедряясь в межзеренные границы с высоким содержанием дефектов.

3. Наблюдаемые изменения магнитных характеристик нанокристаллического железа вызваны существованием магнитной текстуры и разницей в структуре межзеренных границ:

• В мессбауэровских спектрах размолотого аРе существует магнитная анизотропия, которая приводит к увеличению коэрцитивной силы и изменению хода полевой зависимости намагниченности.

• Уменьшение намагниченности насыщения в химически приготовленном аРе объясняется изменением обменных взаимодействий между ферромагнитным зерном и антиферромагнитной границей.

4. В процессе механического сплавления Ре и Т1 образуется многофазная неравновесная система, содержащая интерметаллиды Ре'П и Ре2Т1 и непрерывный ряд метастабильных твердых растворов с оцк-решеткой от аРе(Т1) до рТ^е).

5. В результате процесса механосинтеза смеси Ре с Т1Н2 образуется квазиаморфная смесь фаз состава РеТШ, РеТЩ2 и растворов Ре(Т1,Н) и Т1(Ре,Н) с различной концентрацией водорода и примеси замещения. Фаза Ре2Т! не образуется.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Агладзе, Ольга Валерьевна, 1998 год

Литература.

1. H.Gleiter, «Nanocrystalline materials»//Progress in Material Science, 3, pp.223-315, 1989

2. Pekala K., Pekala M. //Nanostruct. Mater. 1995 V. 6, № 5-8. P. 819.

3. Rempel A.A., Gusev A.I. //Phys. Stat. Sol. B. 1996. V. 196, № 1. P. 251.

4. Schaefer H.-E., Kisker H., Kronmuller H., Wurschum R. // Nanostruct. Mater. 1992 V. 1, № 6. P. 523.

5. Mulyukov Kh. Ya., Korznikova G. F., Abdulov R. Z., Valiev R. Z. «Magnetic hysteresis properties of submicron grained nickel and their variations upon annealing»//! Magn. and Magn. Mater. 1990. V. 89, № 1. P. 207.

6. Hirscher M., Reisser R., Wurschum R. et al. «Magnetic after-effect and approach to ferromagnetic saturation in nanocrystalline iron»//J. Magn. and Magn. Mater. 1995. V. 146, №1. P. 117.

7. Del Bianco L., Hernando A. et al. «Grain-boundary structure and magnetic behavior in nanocrystalline ball-milled iron»//Phys. Rev. B. 1997. V. 56, № 14. P. 56.

8. В.И.Гольданский «Химические применения мессбауэровской спектроскопии»//М., 1970

9. У.Гонзер «Мессбауэровская спектроскопия. Необычные применения метода»//М.,1983.

Ю.Г.Вертхейм «Эффект Мессбауэра. Принципы и применения»//М., Наука, 1969

11 .В.С.Шпинель «Резонанс у-лучей в. кристаллах»//М.,Наука, 1969

12.U. Herr, J. Jing, R. Birringer, U. Gonser, H. Gleiter «Investigation of nanocrystalline iron materials by Mossbauer spectroscopy»//Applied Physica Letters, 50(8), 1987

13. A.M. Гусев «Нанокристаллические материалы: методы получения и свойства»//Екатеринбург, НИСО УрО РАН, 1998, 199 с.

14.С.В. Вонсовский, «Магнетизм», М., Наука, 1971

15.Е.И. Кондорский «Магнетизм ультрамалых частиц»//Изв. АН СССР, Сер. физ., 1978, т.42, N8, с. 1638

16.А.Е. Петров, А.Н. Костыгов, В.И. Петинов «Магнитные свойства малых сферических частиц железа в области 4.2-300 К»//ФТТ, 1973, т. 15, N10, с. 2927

17.J.Loffler, Н. Van Swygenhoven, W. Wagner, J. Meier, B. Doudin, J.-Ph. Ansermet, «Influence of grain size and oxidation on the magnetic properties of nanostructured Fe and Ni»//Nanostructured Materials, 9, pp.523-526, 1997

18.H.T. Гладких, B.H. Ходкевич «Определение поверхностной энергии твердых тел по температуре плавления дисперсных частиц»//УФЖ, 1971, т. 16, N9, с. 1429

19.A.Hori//Chem. and Eng. Rev., 1975, v.7, N6, p.28

20.S. Fujime «Electron diffraction at low temperature IV. Amorphous films of iron and chromium prepared bu low temperature condensation»//Japan. J. Appl. Phys., 1966, v.5, N11, p. 1029

21 .H.J. Wasserman, J.S. Vermaak «On the determination of a lattice contraction in very small silver particles»//Surface Science, 1970, v.22, N1, p.164

22.Novakova A.A., Sidorova G.V., «Structural segregation in amorphous Fe40Ni40Pi4B6 under heat treatment and natural ageing»//Hyperfme Interactions, 1990, v.55, p.1051-1054

23.Novakova A.A., Kiseleva T.Yu. «An «in situ» Mossbauer study of the crystalline phase emerging during amorphous alloy crystallisation»//Mater Sci. Forum 1997, v.235-238, p.619.

24.Новакова A.A., Киселева Т.Ю., Александрова И.А. «Изменение магнитных свойств аморфного сплава Fe84Bi6 в процессе кристаллизации»//ВМУ, Сер.З. Физика. Астрономия. 1994, т.35, №1, с. 102.

25.D.L.Williamson, S.Bukshpan, R.Ingals «Search for magnetic ordering in hep iron»//Phys.Rev., B6, 4194 (1972)

26.F. Fultz, H. Kuwano, H. Ouyang, «Average widths of grain boundaries in nanophase alloys synthesized by mechanical attrition»//Journal of Applied Physics, 77(7), 1995, pp. 3458-3466.

27.P.3. Валиев, A.B. Корзников, P.P. Мулюков//ФММ, 1992, т.73, N4, с. 70

28.R.Z. Valiev, A.V. Korznikov, R.R. Mulyukov//Material Science and Engineering, 1993, v. A168, p.14

29.R.Wurschum, W.Greiner, H.-E.Schaefer//Nanostructured Materials, 1993, v.29, N1, p.91

30.Н.-E.Schaefer, «Mechanical properties and Deformation behavior of Materials having Ultrafine Microstructure», ed. M.A.Nastasi, Netherlands, Dordrecht, 1993, p.81

31.Y.Ishida, H. Ichinose, T.Kuzika, K.Suenaga//NANOstructured Materials, 1995, 6, N1-4, p. 115

32.Z.Siegel, «Nanostructured materials: structures and properties»//NATO ASI, «Nanostructured materials: science and technology», Aug. 10-20, 1997, St.-Peterburg, LI 1-01.

33.M.L.Trudeau, «Nanostructured materials using high-energy mechanical milling and electrodeposition»//NATO ASI, «Nanostructured materials: science and technology», Aug. 10-20, 1997, St.-Peterburg, L12-06.

34.A. Streletskii//Proc. Secjnd International Conference on the Structural Applications of Mechanical Alloying, eds. J.J. Barbadillo, F.H. Fores, R.Schwarz, p.51, ASM, Materials Park, Ohio

35.А.Г.Аввакумов, «Механические методы активации химических процессов»//1986, Новосибирск, Наука.

36.A.Campbell and W.A. Kaczmarek, «Mossbauer Spectroscopy Applied to Materials and Magnetism»//eds. G.J. Long and F.Grandjean, Plenum Press, New York, 1996, 2, ch.l 1, pp.273-330

37.И.В. Тананаев, В.Б.Федоров, И.Д. Морохов и др., «Основы физико-химии вещества в метастабильном ультрадисперсном состоянии и перспектива их использования»//Изв. АН СССР, Неорганические материалы, 1984, т.20, N6, с. 1026-1033

38.Э.С. Каракозов, «Соединение металлов в твердой фазе»//М., Металлургия, 1976,262 с

39.F.P. Bowden, Р.А. Persson, «Deformation melting and heating of solids in highspeed friction»//Proc. Roy. Soc., 1961, V.A260, p.433-451

40.Г.Т. Афанасьев, В.К. Боболев, «Инициирование твердых взрывчатых тел ударом»//Москва, Наука, 1968 г., 172 с.

41.В. Дубнов, В.А. Сухих, И И. Томашевич «К вопросу о природе локальных микроочагов разложения в конденсированных взрывчатых веществах при механических воздействиях»//Физика горения и взрыва, 1972, т.7, N1, с. 147149

42.J. Clark, R.J. Rowan, «Studies of lead oxides. Polymorphyc transformations by grinding, distortion and catalytic activity in PbO»//Journal Amer. Chem. Soc., 1941, v.63, p.1302-1305.

43.F. Dachille, R. Roy «High-pressure phase transformations in laboratory mechanical mixers and mortars»//Nature, 1960, v. 186, p.39, 71.

44.П.Ю. Бутягин, «Химическая физика твердого состояния вещества. Диффузия и реакционная способность»//М., 1991, ч.1, издательство МФТИ.

45.M.J. Barro, E.Navarro, P.Agudo, A. Hernando, P.Crespo, A. Garsia Escorial, «Structural evolution during milling of diluted solid solutions of Fe-Cu»//Materials Science Forum, v. 235-238, 1997, pp. 467-472,

46.K. Tokumitsu «Phase stabilities and magnetic properties of Fe-Cu solid solution prepared by mechanical alloying»//Materials Science Forum, v. 269-272, 1998, pp. 467-472

47.S. Enzo, G.Mulas, R.Frattini, R.J. Cooper, N. Cowlam, G. Principi, «А study of phase separation in metastable Cu50Fe50 alloys by neutron diffraction and neutron small angle scattering»//in press

48.S.D.Kaloshkin, T.A.Tomilin, G.A.Andrianov, U.V.Baldokhin, E.V.Shelekov, «Phase transformations and hyperfine interactions in mechanically alloyed Fe-Cu solid solutions»//Materials Science Forum, v. 235-238, 1997, p. 565-570

49.П.Ю. Бутягин, «Разупорядочение структуры и механохимические реакции в твердых телах»//Успехи химии, LIII, вып.11, 1984, сс. 1769-1789.

50.В.В. Болдырев, «Экспериментальные методы в механохимии твердых неорганических веществ»//1983, Новосибирск, Наука.

51.В.В.Болдырев, Е.Г. Аввакумов, «Механохимия твердых неорганических

веществ»//Успехи химии, 1971, 40, вып. 10, сс. 1835-1856.

th

52.Р.Н. Shingu, K.N. Ishihara, J. Kuyama//Proc. of the 34 Jap. Congress on Mater. Research, The Society of Mater. Sci., Kyoto, 1991, p. 19

53.P.H. Shingu/ZMater. Trans., JIM, т. 36, 1995, с. 36

54.P.H. Shingu//Materials Science Forum, v. 179-181,1995, c.l

55.A.R. Javari//Mater. Trans., JIM, т. 36, 1995, с. 228.

56.A.E. Ермаков, В.Баринов, Е. Юрчиков «Магнитные свойства аморфных порошков сплавов системы У-Со, полученных механическим воздействием»//ФММ, 52, 1981, с. 1184

57.С.С. Koch, О.В. Cavin, C.G. McKamey, J.O.Scarbrough «Preparation of «amorphous» Ni6oNb4o by mechanical alloying»//Applied Physics Letters, 43, 1983, p. 1017

58.E.Hellstern, L.Schultz, «Progress of the amorphization reaction during mechanical alloying in Fe-Zr»//J. Appl. Phys, 63(5), 1988, p. 1408

59.R.S. Schwarz, R.R. Petrich, C.K. Saw, «The synthesis of amorphous Ni-Ti alloy powders by mechanical alloying»//Journal of Non-Crystalline Solids, 76, 1985, c.281-302

60.К. Yeh, К. Samwer, W.L. Jonshon, «Formation of an amorphous metallic hydride by reaction of hydrogen with crystalline intermetallic compounds - A new method of synthesizing metallic glasses»//Applied Physics Letters, 42 (3), 1983, c. 242-244.

61.D.Finkler, H.-G.Wagner, S.J.Campbell, N.Blaes, U.Gonser, «Mossbauer study of Hydrogen absorption in TiFe and its Oxygen Stabilized Phase Ti4Fe20»//Zeitschrift fur Physikalische Chemie Neue Folge, Bd. 145, S. 147-153 (1985)

62.L.Chu, S.M. Lee, T.P.Perug, «Preparation and hydrogen absorbtion property of amorphous Ti5oFe5o»//Int. Journal Hydrogen Energy, 16, p.413, 1991

63.L.Zaluski, P. Tessier, D.H. Ryan, C.B. Doner, A.Zaluska, J.O. Strom-Olsen, M.L.Trudeau, R.Schulz, «Amorphous and nanocrystalline Fe-Ti prepared by ball milling»//Journal of Materials Research, 1993, 8, N12, pp.3059-3068

64.И.И. Корнилов, Н.Г. Борискина//Доклады АН СССР, 1956, 108, с. 1083

65.W.E.Wallace «Mossbauer Eifect Measurements of Hyperfine Interacyions in Laves Phases Containing Fe combined with Ti, Zr, Y and the Lanthanide metals»//The Journal of Chemical Physics, 1964 г., v.41, N12, p.3857.

66.C.L. Chien, S.H. Liou, «Crystalline and amorphous FeTi and Fe2Ti», //Phys.Rew. B, 31, 1985, N12, p.8238-8240

67.D.Khatamian, F. Manchester, «Mossbauer spectroscopy of activated FeTi»//Surface Science, 1985, 159, c. 381-382 '

68.S.Brown, J. Deportes, B. Ouladdiaf, «Magnetic structure of the Laves phase compount Fe2Ti»//Journal of Physics: Condensed Matter, 4, 1992, pp. 10015-10024

69.В.С.Литвинов, С.Д.Каракишев, В.В.Овчинников, «Ядерная гамма-резонансная спектроскопия сплавов»//М., Металлургия, 1982, с. 19

70.А.Е.Вол, «Строение и свойства двойных металлических систем», т.2// М., Государственное издательство физико-математической литературы, 1962, с.891

71.M.Burzynska-Szyszko, V.I. Fadeeva, Н. Matyja, «Formation of ternary intermetallic phase by mechanical alloying of Al-Fe-Cr»//Materials Science Forum, v.235-238 (1997), p.97-102

72.V.K.Portnov, A.V.Leonov, V.I.Fadeeva, H.Matyja, «The formation of B2 structure by mechanical alloying of Al5oFe5o-xNix powder mixture», //Materials Science Forum, v.269-272 (1998), p.69-74

73.L.Battezzati, M.Baricco, G. Riontino, I.Soletta//J. De Phys., C4-51, 1990, p.79

74.M.BariCco, L. Battezzati, I. Soletta, L. Schiffini, N. Cowlam, «Thermal behavior of Cu-Ti and Cu-Ti-H amorphous powders prepared by ball milling»//Materials Science and Engineering, A134, 1991, pp. 1398-1401

75.M.Baricco, L. Battezzati, G. Cocco, I. Soletta, S. Enzo, «Structural and thermodynamic aspects of glass formation in Cu-Ti-H: role of hydrogen in mechanical alloying»//Journal of Non-Crystalline Solids 156-158, 1993, p.527-531

76.V.E.Antonov, I.T.Belash, V.F.Degtyareva, E.G.Ponyatovskii, V.I.Shiryaev «Synthesis of iron hydride at high hydrogen pressure»//Dokl.Akad.Nauk SSSR 252, 1980, 6, c. 1384-1387

77.V.E.Antonov, I.T.Belash, E.G.Ponyatovsky, «Т-Р phase diagram of the Fe-H system at temperatures to 450 С and pressures to 6.7 Gpa»//Scripta Metal. 1982, 16(2), c.203-208

78.R.Wordel, F.E.Wagner, V.E.Antonov, E.G.Ponyatovskii, A.Permogorov, A.Plaehidna, E.F. Makarov, «Mossbauer study of iron hydride produced under high pressure»//Hyperfine Interactions, 28, 1986, p. 1005-1008

79.V.E.Antonov, I.T.Belash, V.F.Degtyareva, D.N.Mogilyansky, B.K.Ponomarev, V.Sh.Shekhtman, «Crystal structure and magnetic properties of high-pressure phases in the Fe-H and Fe-Cr-H systems»//Int.J.Hydrogen Energy 1989, 14(6), c.371-377

80.G.Schneider, M.Baier, R.Wordel, F.E.Wagner, V.E.Antonov, E.G.Ponyatovsky, Yu.Kopilovskii, E.Makarov, «Mossbauer study of hydrides and deuterides of iron and cobalt»//!Less-Common Metals 172-174, 1991, c. 333-342

81. V.E.Antonov, K.Cornell, V.K.Fedotov, A.I.Kolesnikov, E.G.Ponyatovsky, V.I.Shiryaev, H.Wipf «Neutron diffraction investigation of the d.h.c.p and h.c.p. iron hydrides and deuterides»//! Alloys and Compounds 264(1-2), 1998, c.214-222

82.L.S. Darken, R.P. Smith//Corrosion, 5, 1949, p.l

83.D.M. Allen-Booth, J. Newitt//Acta Metallurgies 22, 1974, p. 171

84.M.L. Hill, E.W. Johnson//Trans. AIME, 215, 1959, p.717

85.R.A. Oriani//Acta Metallurgica, 18, 1970, p. 147

86.M.A. Whiteman, A.R. Triano//Phys. State Solids, 7, 1964, p. K109

87.J.F. Newman, L.L. Shreir//! Iron Steel Inst., 207, 1969, p. 1369

88.W.Y.Choo, Jai Young Lee, C.G. Cho, S.H. Hwang «Hydrogen solubility in pure iron and effects of alloying elements on the solubility in the temperature range 20 to 500°C»//Journal of Material Science, 16, 1981, p. 1285-1292

89.Г.П.Ревкевич, М.К.Миткова, А.А.Кацнельсон, В. Христов, Г.П. Жмурко, И.Н.Авдеева «Индуцированные наводораживанием и пластической деформацией микронапряжения в палладии и его сплавах с медью, платиной, гафнием и самарием»//ВМУ, 3, 1993, 34, N 6, сс. 70-78

90. В.М.Авдюхина, А.А.Кацнельсон, Н.А. Прокофьев, Г.П.Ревкевич, «Особенности релаксации микронапряжений в деформированном сплаве Pd-Ег после электролитического насыщения водородом», //ВМУ, 3, 1998, 39, N 2, 70-72

91. М.А.Кривоглаз «Эффект Мессбауэра и его применение в физике твердого тела. Физика твердого тела»//М., Итоги науки, ВИНИТИ, 1965.

92. Р.У.Кан, П.Хаазен «Физическое металловедение» т.2: «Фазовые превращения в металлах и сплавах и сплавы с особыми свойствами»//

93.Новакова А.А., Агладзе О.В., Гвоздовер Р.С., Тарасов Б.П., Бернст С.В. «Структурные изменения, происходящие в железе при механическом размоле в атмосфере водорода»//Материалы IY Всероссийской конференции «Физикохимия ультрадисперсных систем» 29 июня-3 июля 1998 г., Россия, Обнинск, с 159.

94.Агладзе О.В., Киселева Т.Ю., Коломийская С.Ю. «Магнитные и структурные свойства ультрадисперсных частиц железа, насыщенных водородом»//Тезисы докладов 16 Международной школы-семинара «Новые магнитные материалы микроэлектроники» 24-26 июня 1998, физический факультет, МГУ, Москва, ВС-10, с.439.

95.Ю.Ф.Крупянский, И.П.Суздалев «Магнитные свойства ультрамалых частиц окиси железа»//ЖЭТФ, 1973, т.65, вып.4(10), с. 1715-1725

96.И.П.Суздалев «Динамические эффекты в у-резонансной спектроскопии»//М.,Атомиздат, 1979

97.А.А.Новакова, С.В.Свешников, С.А.Паргамотникас «Исследование структурных изменений состаренной в результате эксплуаации конструккционной стали»//Физика и химия обработки материалов, 1996, N 2, с. 139-143

98.А.В.Синицин, М.Н.Успенский, «Исследование напряжений методом ЯГР»//препринт N032-86, М., МИФИ, 1986

99.ASTM '

ЮО.А.А.Новакова, О.В.Агладзе, Б.П.Тарасов, С.В.Свешников, Е.В.Лихушина, «Образование пересыщенных твердых растворов и метастабильных фаз в системе Fe-Ti на разных стадиях механического сплавления»//Вестник МГУ, Физическая серия, N 1, 1998 г.

101.A.A.Novakova, O.V.Agladze, S.V.Sveshnikov, B.P.Tarasov «Supersaturated solid solutions and metastable phases formation through different stages of Ti-Fe mechanical alloying»//NANOstructured Materials, 1998, N3, p.365-374

102. А.П.Бабичев, Н.А.Бабушкина, А.М.Братковский и др. «Физические величины»//М., Энергоатомиздат, 1991

103.D.Finkler, H.-G.Wagner, S.J.Campbell, N.Blaes, U.Gonser, «Mossbauer study of Hydrogen absorption in TiFe and its Oxygen Stabilized Phase Ti4Fe20»//Zeitschrift fur Physikalische Chemie Neue Folge, Bd. 145, S.147-153 ,1985

104.М.М.Карнаухов, А.Н.Морозов «Растворение водорода в жидком железе и его сплавах с титаном, ниобием и танталом»//Изв. АН СССР, ОТН, 1948, N12, с.1845-1855.

105.T.Schober «The iron-titanium-hydrogen system: a transmission electron microscope (ТЕМ) study»//Scripta Metallurgica, v. 13, p. 107-112, 1979

106.A.A.Novakova, O.V.Agladze, B.P.Tarasov, G.V.Sidorova, R.A.Andrievsky, «The crystalline-to-amorphous transformations in the Ti-Fe and Ti(H2)+Fe systems during ball milling»//Materials Science Forum, ISMANAM-97, v.269-272, 1998, p. 127

Параметры структуры для модификаций железа и титана, _и их соединений по данным А8ТМ.

Фаза Решетка Параметры решетки а, с,... [нм] 29 П, Ре-Ка й [нм] 1Я100 % (Ш)

а Ре О ЦК а=0.286 57.40 2.85 100 (110)

аТ1 гпу, Н1 а=0.2959 с=0.4689. 44.50 2.56 40 (010)

48.98 2.34 40 (002)

51.30 2.24 100 (011)

68.70 1.72 40 (012)

¡т оцк а=0.331 49.20 2.33 40 (110)

72.00 1.65 40 (200)

7Ш2 оцг а=0.312 с=0.418 45.59 2.5 50 (Ю1)

52.24 2.2 100 (110)

54.94 2.1 10? (002)

77.35 1.55 30 (200)

92.04 1.342 25 (311)

97.84 1.285 8 (222)

ТШ(1 924) гцк, существует при Т>28°С, переходит в оцт при Т<20 °С а=0.4448 44.30 2.569 100 (100)

51.64 2.224 25 (200)

76.02 1.573 35 (220)

ТхН( 1.924) оцт, существует при Т<14°С переходит в гцк при Т>20 °С а=0.4468 44.34 2.567 100 (111)

51.39 2.234 20 (200)

52.24 2.200 10 (002)

75.45 1.583 10 (220)

76.25 1.569 20 (202)

РеТ1 оцк, СзС1 а=0.2975 55.01 2.097 100 (110)

81.40 1.485 40 (200)

Ре2Т1 гпу, Н14 фаза Лавеса С44 (Мё7п2) а=0.478 с=0.7806 30.78 3.65 10 (101)

47.86 2.39 30 (110)

52.27 2.20 100 (103)

55.86 2.07 10 (200)

56.75 2.04 100 (112)

57.99 2.00 100 (201)

59.67 1.95 30 (004)

63.99 1.83 30 (202)

66.78 1.77 10 (104)

73.44 1.62 10 (203)

РеТ1Н(1+Х) 0<х<0.6 Тетрагональная а=0.318 с=0.873 51.02 2.249 40 (110)

52.68 2.183 20 (004)

53.69 2.145 100 (103)

58.09 1.995 10 (112)

76.36 1.567 50 (201)

Ре'1'1Н(2-х) 0<х<0.6 Кубическая а=0.661 49.36 2.320 80 (220)

52.40 2.194 100 (300,211)

55.19 2.091 10 (311)

58.13 1.994 10 (311)

67.00 1.755 15 (321)

76.65 1.562 10 (411,330)

Я благодарю Аллу Андреевну Новакову за интересную тему для работы и хорошую школу физики, пройденную мной в ходе работы над диссертацией под ее руководством, и Альберта Анатольевича Кацнельсона за постоянный интерес к работе и полезное обсуждение результатов. Я также благодарю Бориса Петровича Тарасова за любезное согласие провести синтез необходимых образцов, сотрудников проблемной лаборатории атомно-кристаллической структуры веществ с особыми физическими свойствами кафедры физики твердого тела Ефима Ильича Хаита, Наилю Хасьяновну Волкову и Александра Ивановича Володина за помощь в проведении мессбауэровского эксперимента, а также Сергея Вячеславовича Свешникова, Розу Самсоновну Гвоздовер и Николая Сергеевича Перова за предоставленную возможность провести необходимые измерения на оборудовании лабораторий кафедры физики твердого тела, кафедры магнетизма и кафедры физической электроники.