Пруніца В. В. Нанокристалізація в аморфних сплавах на основі алюмінію та заліза.

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії

Державний реєстраційний номер

0824U003469

Здобувач

Спеціальність

  • 104 - Фізика та астрономія

11-12-2024

Спеціалізована вчена рада

PhD 7176

Львівський національний університет імені Івана Франка

Анотація

У дисертаційній роботі дослідження спрямоване на вивчення структури та фазових перетворень аморфних металевих сплавів на основі систем Al-Ni-Si, Fe-Si-B та Co-Ni-Fe-Si-B. Аморфні сплави вирізняються унікальними фізико-хімічними властивостями, такими як висока стійкість до корозії та радіації, покращені магнітні та механічні характеристики. Ці властивості забезпечують широке застосування аморфних матеріалів у різних галузях, зокрема в машинобудуванні, енергетиці, авіації та електроніці. Особливий інтерес представляє нанокристалізація, яка відбувається в аморфній матриці під впливом термічної обробки, завдяки чому вона дозволяє значно змінити структуру матеріалу та покращити його експлуатаційні характеристики. У процесі термічної обробки утворюються нанокристалічні фази, які мають стабільну структуру при певних термодинамічних умовах, що сприяє покращенню багатьох властивостей і перш за все магнітних та механічних. В даній роботі встановлено, що еволюція структури аморфних сплавів Al65Ni10Si25, Al70Ni10Si20 має тристадійний характер і показано що зміна концентрації хімічних елементів в цих сплавах призводить до зміни температури початку кристалізації. Досліджено стабільність гексагональної фази у збагачених алюмінієм аморфних сплавах системи Al-Ni-Si, що дозволило зробити припущення про розпад метастабільної Н-фази у сплавах на основі алюмінію який залежить від температури і не залежить від тривалості відпалу. Методом електроконтактного нагрівання досліджено модифікацію структури аморфного сплаву Fe73,5Nb3Cu1Si15,5B7. Показано, що внаслідок нагрівання виділеною теплотою Джоуля у процесі пропускання електричного струму, відбуваються структурні перетворення і кристалізація аморфної фази, які залежать від прикладеної напруги. Досліджено магнітні властивості, термодинамічну стабільність та механізм кристалізації аморфного сплаву Co57Ni10Fe5Si11B17. Встановлено, що цей сплав є стабільним за температур нижче 760 K, а при вищих температурах відбуваються структурні перетворення, що призводять до кристалізації сплаву. Також показано, що для сплаву Co57Ni10Fe5Si11B17 кристалізація має двохстадійний характер. У досліджуваних аморфних сплавах на основі алюмінію, заліза та кобальту не виявлено формування потрійних інтерметалідів, що узгоджується з рівноважними діаграмами стану.

Публікації

1. Prunitsa V., Nykyruy Y., Kulyk Y., Mudry, S., Borysiuk A. Structure and physical properties changes of Fe-based amorphous alloy induced by Joule-heating. Applied Nanoscience 24 May, (2023), 13, 7089–7100.

2. Prunitsa V.,Nykyruy Y., Kulyk Y., Mudry S., Borysiuk A. Magnetic properties and nanocrystallization behavior of Co-based amorphous alloy. Physics and Chemistry of Solid State, 12 Mar., (2023) 24(1), 106–113.

3. Prunitsa V., Nykyruy Y., Mudry S., Venhryn B. Structure Investigation of Rapidly Quenched Al65Si25Ni10 Amorphous Alloy After Izotermal Annealing. Proceedings - CSET-2020 IEEE 15th International Conference on Advanced Trends in Radioelectronics, Telecommunications and Computer Engineering. (2020), 993–996, 9088544.

4. Prunitsa V., Mudry S., Kulyk Y., Shtablavy I., Nykyruy Y. Nanocrystallization in rapidly-quenched Al70Si20Ni10 alloy. // XXII International Seminar on Physics and Chemistry of Solids, June 17-19, 2020 Lviv, Ukraine, 27.

5. Пруніца В., Мудрий С., Кулик Ю., Штаблавий І., Никируй Ю. Структурні зміни в аморфно-нанокристалічних сплавах Al-Si-Ni під час ізотермічних відпалів. Міжнародна конференція студентів і молодих науковців з теоретичної та експериментальної фізики “ЕВРИКА-2021” 18-20 травня 2021. Львів, Україна.

6. Prunitsa V., Nykyruy Y., Kulyk Y., Mudry, S. Nanocrystallization in amorphous metal alloys induced by Joule heating. // The 17 th Conference on Functional and Nanostructured Materials FNMA’21, 4-11 September 20121, Paralia Katerinis, Greece. Abstract book, P. 55.

7. Prunitsa V., Nykyruy Y., Kulyk Y., Mudry, S., Borysiuk A. Structure and physical properties changes of Fe-based amorphous alloy induced by Joule-heating // The NANO-2022 Conference is dedicated to the International Year of Basic Sciences for Sustainable Development 25-27 of August 2022 Lviv, UKRAINE,. Abstract book, P. 507.

8. Пруніца В., Мудрий С., Кулик Ю. Особливості формування нанокомозитної структури в аморфному сплаві Al87Ni8Gd5 під час нагрівання Міжнародна конференція студентів і молодих науковців з теоретичної та експериментальної фізики «Еврика-2024», 14-16 травня 2024 року Львів, Україна.

9. Prunitsa V., Kulyk Y., Mudry, S., Korolyshyn A. “Atomic structure and phase formation kinetics in Ni83.7Fe3Cr7Si4.5B2.8 amorphous metallic alloy at heating” The NANO-2024 12th International Conference "Nanotechnologies and Nanomaterials" of 21-24 August 2024, Uzhhorod (Uzhhorod National University), UKRAINE. Abstract book, P. 540.

Схожі дисертації