Методом механохімічного легування сумішей порошків нікелю з багатошаровими вуглецевими нанотрубками
або нікелю з графітом у високоенергетичному кульовому планетарному млині синтезовано нанорозмірний
карбід NiCx (x ≤ 0,33) з дефектною кубічною структурою типу сфалериту (α = 0,3550 нм). У результаті
комплексного рентгенівського дослідження продуктів синтезу із застосуванням фазового аналізу, з уточненням кристалічної структури фаз, з визначенням мікродеформації кристалічної гратки та залишкової
напруги виявлено особливості формування цього карбіду. Показано, що атомам вуглецю з аморфізованих
ВНТ, вочевидь, притаманний дещо менший ефективний радіус, ніж атомам вуглецю з аморфізованого під час
механохімічної обробки графіту. Визначено мікротвердість за Вікерсом HP-HT компактованих зразків NiC₀,₃₃
(6,9—7,2 ГПа). Цей компактний матеріал апробований для нанесення з нього покриттів за електронно-променевою технологією. Отримані тонкі (до 150 нм) покриття мають високу адгезійну здатність до застосованих підкладок з кремнію та плавленого скла, високу стійкість до їх стирання, характеризуються
високою термічною стабільністю в інтервалі температур до 850 °C і можуть бути рекомендовані для використання як жароміцні захисні покриття.
Nanoscaled NiCx carbide (x ≤ 0.33) with a defective cubic structure of the sphalerite type (a = 0.3550) was
synthesized in a high-energy ball planetary mill by the mechanical alloying of two different charges: a nickel
powder and multiwalled carbon nanotubes (CNT) or a mixture of nickel and graphite powders. The features of
the formation of this carbide were revealed on the basis of a complex X-ray study of synthesis products with
the use of phase analysis, refinement of the crystalline structure of the phases, the determination of the micr-deformation
of the crystal lattice, and residual stresses. As a result, it has been shown that carbon atoms from amorphized
CNT, apparently, have a somewhat smaller effective radius than the carbon atoms from amorphous graphite.
The Vickers microhardness of HP-HT compacted NiC₀,₃₃ (6.9—7.2 GPa) samples was determined. This
compact material has been tested as a potential material used in the coating deposition by electron beam technology.
Thin films obtained (up to 150 nm) possess a high adhesion to silicon substrate, as well as to a substrate
made of fused glass, and high abrasion resistance. These coationgs are characterized by a high thermal stability
in the temperature range up to 850 °C and could be recommended for applications as heat resistant protective
coatings.
Методом механохимического легирования смесей порошков никеля с многослойными углеродными нанотрубками (УНТ) или никеля с графитом в высокоэнергетической планетарной шаровой мельнице синтезирован наноразмерный карбид NiCx (x ≤ 0,33) с дефектной кубической структурой типа сфалерита
(α = 0,3550 нм). В результате комплексного рентгеновского исследования продуктов синтеза с применением фазового анализа, с уточнением кристаллической структуры фаз, с определением микродеформации
кристаллической решетки и остаточного напряжения выявлены особенности формирования этого карбида. Показано, что атомам углерода с аморфизированных УНТ, очевидно, присущий меньший эффективный радиус, чем атомам углерода с аморфизированного при механохимической обработке графита. Определена микротвердость по Виккерсу HP-HT компактированных образцов NiC₀,₃₃ (6,9—7,2 ГПа). Этот
компактный материал апробирован для нанесения из него покрытий электронно-лучевой технологией.
Полученные тонкие покрытия (до 150 нм) имеют высокую адгезионную способность к примененным подложкам из кремния и плавленого стекла, высокую стойкость к их истиранию, характеризуются высокой термической стабильностью в интервале температур до 850 °С и могут быть рекомендованы для использования в качестве жаропрочных защитных покрытий.
