Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов
Основан в 2009 году


Исследования процессов образования прекурсоров для получения нанокерамик типа CuAl2O4 при воздействии сдвоенных лазерных импульсов на сплавы АД1 и М2 в атмосфере воздуха

М.Н. Коваленко1, Н.А. Алексеенко2, Л.В. Маркова2, Л.С. Рутковская1, А.П. Зажогин1, М.П. Патапович3

1 Белорусский государственный университет
2 ГНУ «Институт порошковой металлургии имени академика О.В. Романа»
3 УО «Белорусская государственная академия связи»

DOI: 10.26456/pcascnn/2021.13.209

Оригинальная статья

Аннотация: Проведено исследование процессов образования смешанных нанопорошков Al , оксидов меди и алюминия, прекурсоров для получения нанокерамик типа CuAlO2 и CuAl2O4 при воздействии сдвоенных лазерных импульсов энергией 53 мДж и между импульсным интервалом 10 мкс на мишень, состоящую из пластинок алюминия марки АД1 и меди марки М2, склеенных между собой и помещенную в закрытую стеклянную прямоугольную кювету. Установлено, что последовательное воздействие серий сдвоенных лазерных на мишень из алюминия, а затем на мишень из меди приводит к многократному увеличению выхода субоксидов AlO, ионов и атомов алюминия и меди в лазерном факеле, направляемом на подложку, при напылении пленок, по сравнению с воздействием одиночными лазерными импульсами. Изучены процессы, происходящие на поверхности подложки при напылении пленок. Показана возможность получения прекурсоров для получения нанокерамик типа CuAl2O4 и CuAlO2 .

Ключевые слова: оксидированные нанопорошки Al , Al2O3 , субоксиды AlO, оксиды меди, CuAl2O4 , CuAlO2 , импульсное лазерное распыление, лазерная плазма, лазерная искровая спектрометрия

  • Коваленко Максим Николаевич – заведующий научно-исследовательской лабораторией «Спектроскопические системы» физического факультета, Белорусский государственный университет
  • Алексеенко Наталья Анатольевна – аведующая научно-исследовательской лабораторией электронно- зондового анализа, ГНУ «Институт порошковой металлургии имени академика О.В. Романа»
  • Маркова Людмила Владимировна – заведующая отделением исследований и испытаний материалов, ГНУ «Институт порошковой металлургии имени академика О.В. Романа»
  • Рутковская Любовь Сергеевна – магистрант кафедры лазерной физики и спектроскопии, Белорусский государственный университет
  • Зажогин Анатолий Павлович – д.ф.-м.н., профессор кафедры лазерной физики и спектроскопии, физический факультет , Белорусский государственный университет
  • Патапович Мария Петровна – к.ф.-м.н., доцент кафедры математики и физики, УО «Белорусская государственная академия связи»

Ссылка на статью:

Коваленко, М.Н. Исследования процессов образования прекурсоров для получения нанокерамик типа CuAl2O4 при воздействии сдвоенных лазерных импульсов на сплавы АД1 и М2 в атмосфере воздуха / М.Н. Коваленко, Н.А. Алексеенко, Л.В. Маркова, Л.С. Рутковская, А.П. Зажогин, М.П. Патапович // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — Тверь: Твер. гос. ун-т, 2021. — Вып. 13. — С. 209-219. DOI: 10.26456/pcascnn/2021.13.209.

Полный текст: загрузить PDF файл

Библиографический список:

1. Khomskii, D.I. Orbitally induced Peierls state in spinels / D.I. Khomskii, T. Mizokawa // Physical Review Letters. – 2005. – V. 94. – I. 15. – P. 156402-1-156402-4. DOI: 10.1103/PhysRevLett.94.156402.
2. Tangcharoen, T. Optical properties and versatile photocatalytic degradation ability of 2 4 MAl O ( M=Ni, Cu, Zn, ) aluminate spinel nanoparticles / T. Tangcharoen, J. T-Thienprasert, C. Kongmark // Journal of Materials Science: Materials in Electronics. – 2018. – V. 29. – I. 11. – P. 8995-9006. DOI: 10.1007/s10854-018-8924-4.
3. Han, M. Physical properties of MgAl2O4, CoAl2O4, NiAl2O4, CuAl2O4 and 2 4 ZnAl2O4 spinels synthesized by asolution combustion method / M. Han, Z.S. Wang, Y. Xu et al. // Materials Chemistry and Physics. – 2018. –V. 215. – P. 251-258. DOI: 10.1016/j.matchemphys.2018.05.029.
4. Su, S.Y. Preparation of 2 4 CuAl O submicron tubes from electrospun Al2O3 fibers / S.Y. Su, S.S. Wang, S. Sakthinathan et al. // Ceramics International. – 2019. – V. 45. – I. 1. – P. 1439-1442. DOI: 10.1016/j.ceramint.2018.09.251.
5. Salavati-Niasari, M. Synthesis and characterization of spinel-type CuAl2O4 nanocrystalline by modified sol–gel method / M. Salavati-Niasari, F. Davar, M. Farhadi // Journal of Sol-Gel Science and Technology. – 2009. – V. 51. – I. 1. – P. 48-52: DOI: 10.1007/s10971-009-1940-3.
6. Bayal, N. Synthesis of metal aluminate nanoparticles by sol–gel method and studies on their reactivity / N. Bayal, P. Jeevanandam // Journal of Alloys and Compounds. – 2012. – V. 516. – P. 27-32. DOI: /10.1016/j.jallcom.2011.11.080.
7. Баззал, Х. Исследования процессов образования нитрида алюминия в плазме в зависимости от угла падения сдвоенных лазерных импульсов на мишень из алюминиевого сплава Д16Т в атмосфере воздуха / Х. Баззал, А.Р. Фадаиян, А.П. Зажогин // Журнал Белорусского государственного университета. Физика. – 2017. – № 1. – С. 34-42.
8. Sdobnyakov, N.Yu. On the mechanical stability conditions for nanoparticles in vacuum and under an external pressure / N.Yu. Sdobnyakov, V.M. Samsonov, A.N. Bazulev // Journal of Physics: Conference Series. ‒ 2019. ‒ V. 1352. ‒ № 1. ‒ Art. № 012045. ‒ 4 p. DOI: 10.1088/1742-6596/1352/1/012045.
9. Samsonov, V.M. A Thermodynamic approach to mechanical stability of nanosized particles / V.M. Samsonov, N.Yu. Sdobnyakov // Central European Journal of Physics. – 2003. – V. 1. – I. 2. – P. 344-354. DOI: 10.2478/BF02476301.
10. Samsonov, V.M. On thermodynamic stability conditions for nanosized particles / V.M. Samsonov, N.Yu. Sdobnyakov, A.N. Bazulev // Surface Science. – 2003. - V. 532-535. – P. 526-530. DOI: 10.1016/S0039-6028(03)00090-6.
11. Баззал, Х. Процессы образования нанопорошков 2 3 Al O и AlN при воздействии на алюминий сериями сдвоенных лазерных импульсов в атмосфере воздуха / Х. Баззал, Н.А. Алексеенко, Е.С. Воропай и др. // Журнал прикладной спектроскопии. – 2021. – Т.88. – № 2. – С. 205-214.
12. Ильин, А.П. Особенности физико-химических свойств нанопорошков и наноматериалов: учебное пособие / А.П. Ильин, А.В. Мостовщиков, А.В. Коршунов, Л.О. Роот. – 2-е изд., испр. и доп. – Томск: Изд-во ТПУ, 2017. – 212 с.
13. Михайлов, Е.Ф. Образование фрактальных структур в газовой фазе / Е.Ф. Михайлов, С.С. Власенко. // Успехи физических наук. – 1995. – Т 165. – Вып. 3. – С. 263-283. DOI: 10.3367/UFNr.0165.199503b.0263.

⇐ Предыдущая статья | Содержание | Следующая статья ⇒