Новий підхід до одержання порошків твердих розчинів Mo₂(Fe_x, Ni_1–x)B₂

Анотація

Металокераміка на основі Mo₂FeB₂ є перспективним матеріалом для промислового виробництва завдяки своїм винятковим механічним властивостям, високій стійкості до окислення та термічній стабільності. У цьому дослідженні порошки твердого розчину потрійного бориду Mo₂(Fe_x, Ni_1–x)B₂ отримували за унікальною методикою з викорис­танням порошку B₄C як джерела бору, порошків Mo, Fe і Ni як джерел металів, а також порошку Ca для зневуглецювання. Досліджено вплив співвідношення Fe/Ni на фазовий склад, морфологію та середній розмір зерна порошків. Зсув дифракційного піка в результатах рентгеноструктурного аналізу, a також однорідний розподіл Mo, Fe, Ni й B на енергодисперсійному спектрі підтвердили успішний синтез порошків твердих розчинів трикомпонентних боридів Mo₂(Fe_x, Ni_1–x)B₂. Морфологія порошків зміню­валася залежно від співвідношення Fe/Ni.  Композиційні порошки із вмістом 10 Fe, 7 Fe + 3 Ni та 5 Fe + 5 Ni складалися з чітко виражених сферичних зерен, що мали середній розмір приблизно 3, 1 і 1 мкм відповідно. І навпаки, при вмісті 3 Fe + 7 Ni та 10 Ni порошки демонстрували змішану морфологію сферичних (з діаметром близько 1 мкм) і циліндричних (довжиною близько 8 мкм і діаметром близько 3 мкм) зерен, що відповідає тетрагональній і орторомбічній кристалічним структурам Mo₂NiB₂ відпо­від­но. Застосування ультрадисперсного порошку молібдену як сировини для прискорення кінетики реакції сприяло утворенню стабільної фази продукту у вигляді ортором­бічного Mo₂NiB₂. Проте при вмісті 3 Fe + 7 Ni порошок все ще складався з частинок орторомбічної та тетрагональної фаз Mo₂NiB₂.