Структура и СВЧ-свойства сплавов Fe75Si25, полученных высокоэнергетическим механическим размолом в жидких органических средах

К. Язовских, С.Ф. Ломаева, А.А. Шаков, Г.Н. Коныгин, О.М. Немцова, А.О. Ширяев, Д.А. Петров, К.Н. Розанов показать трудоустройства и электронную почту
Получена: 31 июля 2018; Исправлена: 19 сентября 2018; Принята: 19 сентября 2018
Эта работа написана на английском языке
Цитирование: К. Язовских, С.Ф. Ломаева, А.А. Шаков, Г.Н. Коныгин, О.М. Немцова, А.О. Ширяев, Д.А. Петров, К.Н. Розанов. Структура и СВЧ-свойства сплавов Fe75Si25, полученных высокоэнергетическим механическим размолом в жидких органических средах. Письма о материалах. 2018. Т.8. №4. С.419-423
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2018-4-419-423

Аннотация

Частотные зависимости собственной магнитной проницаемости частиц Fe75Si25 сильно зависят от условий размолаИзвестно, что сплавы Fe-Si обладают хорошими магнитомягкими свойствами и широко используются в качестве наполнителей композитов для СВЧ-приложений. Изменение размера и морфологии частиц оказывает существенное влияние на высокочастотные свойства композитов, содержащих такие порошки. В данной работе порошки сплава Fe75Si25 были получены высокоэнергетическим размолом в жидких органических средах. В качестве сред измельчения использовали раствор стеариновой кислоты в петролейном эфире (раствор ПАВ) и ацетон. Методами электронной микроскопии, рентгеновского дифракционного анализа, мессбауэровской и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии исследовано влияние условий размола на морфологию и структуру порошков. Использование раствора ПАВ и ацетона в качестве сред измельчения способствует пластификации хрупкого сплава Fe75Si25 и образованию плоских частиц. Размол в ацетоне приводит к формированию частиц значительно большей толщины и меньшего размера по сравнению с частицами, полученными в растворе ПАВ. В обоих случаях после размола сплав в разупорядоченном состоянии, концентрация кремния в сплаве снижается за счет образования поверхностных оксидных слоев, обогащенных кремнием. Проведен анализ частотных зависимостей СВЧ диэлектрической и магнитной проницаемостей композитов на основе полученных порошков. Определены фактор размагничивания, порог протекания и собственная магнитная проницаемость частиц полученных порошков. Показано, что частотные зависимости собственной магнитной проницаемости частиц сильно зависят от условий размола. Изменение условий размола дает возможность получать порошки сплава Fe75Si25 с требуемыми СВЧ свойствами.

Ссылки (25)

1. J. Ding, Y. Li, L. F. Chen, C. R. Deng, Y. Shi, Y. S. Chow, T. B. Gang. J. Alloy Comp. 314, 262 (2001). Crossref
2. M. P. C. Kalita, A. Perumal, A. Srinivasan. J. Magn. Magn. Mater. 320, 2780 (2008). Crossref
3. P. C. Shyni, P. Alagarsamy. Physica B. 448, 60 (2014). Crossref
4. P. C. Shyni, A. Perumal. IEEE Trans. Magn. 50, 2101904 (2014). Crossref
5. C. D. Stanciu, T. F. Marinca, I. Chicinas, O. Isnard. J. Magn. Magn. Mater. 441, 455 (2017). Crossref
6. K. N. Rozanov, D. A. Petrov, E. P. Yelsukov, A. V. Protasov, A. S. Yurovskikh et al. Phys. Met. Metall. 117, 540 (2016). Crossref
7. Z. Zhang, J. Wei, W. Yang, L. Qiao, T. Wang, F. Li. Physica B: Condensed Matter. 406, 3896 (2011). Crossref
8. M. Han, D. Liang, K. N. Rozanov, L. Deng. IEEE Trans. Magn. 49, 982 (2013). Crossref
9. K. N. Rozanov, A. V. Osipov, D. A. Petrov, S. N. Starostenko, E. P. Yelsukov. J. Magn. Magn. Mater. 321, 738 (2009). Crossref
10. C. Zhang, J. Jiang, S. Bie, L. Zhang, L. Miao, X. Xu. J. Alloy Comp. 527, 71 (2012). Crossref
11. A. A. Shakov, D. A. Petrov, K. N. Rozanov, A. V. Syugaev, S. F. Lomaeva. Prot. Met. Phys. Chem. Surf. 53, 94 (2017). Crossref
12. L. Cao, J.-T. Jiang, Z.-Q. Wang, Y.-X. Gong, Ch. Liu, L. Zhen. J. Magn. Magn. Mater. 368, 295 (2014). Crossref
13. S. F. Lomayeva, A. V. Syugaev, A. N. Maratkanova, A. A. Shakov, K. N. Rozanov, D. A. Petrov, C. A. Stergiou. J. Alloys Comp. 721, 18 (2017). Crossref
14. Powder Diffraction File. Alphabetical Index. Inorganic Phases. International Center for Diffraction Data, Swarthmore, PA, USA (1985).
15. O. M. Nemtsova. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B. 244(2), 501 (2006). Crossref
16. A. M. Nicolson, G. F. Ross. IEEE Trans. Instrum. Meas. 19, 377 (1970). Crossref
17. E. P. Yelsukov, V. A. Barinov, G. N. Konygin. Phys. Met. Metall. 62, 85 (1986).
18. V. M. Fomin, E. V. Voronina, E. P. Yelsukov, A. N. Deev. Mater. Sci. Forum. 269 - 272, 437 (1998). Crossref
19. E. P. Elsukov, G. A. Dorofeev, A. I. Ul’yanov, A. V. Zagainov, A. N. Maratkanova. Phys. Met. Metall. 91, 258 (2001).
20. D. A. Petrov, K. N. Rozanov, M. Y. Koledintseva. Influence of Higher-order Modes in Coaxial Waveguide on Measurements of Material Parameters: Proc. 2018 Int. Symp. EMC+SIPI, Long Beach, CA, USA (2018).
21. S. N. Starostenko, K. N. Rozanov, A. O. Shiryaev, A. N. Shalygin, A. N. Lagarkov. J. Appl. Phys. 121, 245107 (2017). Crossref
22. K. Rozanov, M. Koledintseva. Analytical representation for frequency dependences of microwave permeability: IEEE Symp. Electromagn. Compat. Pittsburg, PA (2012).
23. O. Acher, A. L. Adenot. Phys. Rev. B. 62, 11324 (2000). Crossref
24. L. D. Landau, E. M. Lifshitz. Electrodynamics of Continuous Media, Course of Theoretical Physics. Pergamon Press Ltd. (1960).
25. T. Tsutaoka J. Appl. Phys. 93, 2789 (2003). Crossref