Реферат
Введение 4
1 Обзор литературы по проблеме 5
1.1 Сведения о карбидах алюминия 5
1.2 Получение карбида алюминия 5
1.3 Первые попытки получения карбида алюминия 10
1.4 Особенности карбидов алюминия 11
1.5 Быстрый и энергоэффективный синтез слоистого карбида АЦСз 13
1.6 Ферромагнетизм в наночастицах А12Оз 27
2 Образцы и методы их исследования 30
2.1 Метод растровой электронной микроскопии 30
2.2 Рентгеновские исследования 32
2.3 Метод магнитных крутящих моментов 36
2.4 Метод спекания порошков 38
3 Исследовательская часть 41
3.1 Эксперимент по импульсному току и созданию давления 41
3.2 Эксперимент сканирования электронным пучком 42
3.3 Опыт рентген-фотоэлектронного спектра 42
3.4 Опыт рентген-фотоэлектронного спектра после травления 44
3.5 Теплота образования и теплоемкость AI4C3 51
4 Электронная структура различных кластеров и намагниченность 55
4.1 Методы расчетов электронной структуры 55
4.2 Структурная модель карбида алюминия для AI4C3, АССб 57
4.3 Электронные спектры и их обсуждение 59
4.4 Эксперименты намагниченности 60
4.5 Выводы 61
Заключение 62
Список использованных источников 63
Карбидные соединения алюминия широко используется в автомобильной и авиационной промышленности, в пиротехнике ддя достижения эффекта искр. Можно использовать в качестве абразива в режущих инструментах. Карбид алюминия приблизительно такую же твердость как топаз. Используется в качестве химического реагента для определения содержания трития в воде.
Карбидные соединения алюминия образуются при взаимодействии углерода и углеродсодержащих соединений с алюмооксидными фазами. Они входят в состав многочисленных керамических, огнеупорных, абразивных материалов в качестве как полезных, так и вредных структурообразующих фаз. Эти обстоятельства в равной мере стимулируют выявление закономерностей фазообразо- вания, формирования и стабилизации межфазных границ в оксидно- углеродных, оксидно-карбидных системах с целью создания высоких функциональных свойств в алюмооксидных и оксикарбидных материалах.
В настоящее время проблема, связанная с возникновением карбидов в алюминиевых сплавах, ведет не только к потерям алюминия, но и вызывает появление на поверхности подины тонкого карбидного слоя с большим сопротивлением току, что связано с дополнительным падением напряжения. Присутствие А14-С3 на поверхности угла улучшает также смачиваемость последнего расплавленным алюминием, чем способствует проникновению металла в поры и трещины катодных блоков, разрушая их.
Можно задать вопрос: «Откуда же все-таки берется магнетизм в карбидных соединениях алюминия?», на что можно получить следующий ответ: структура определяет свойства вещества, а электронные состояния, определяют структуру. Электронные состояния в атомах могут быть равновесными или возбужденными в зависимости от внешних и внутренних параметров. Данная работа посвящена исследованию электронной структуры и свойств карбидных соединений алюминия.
Исследована структура, полученная при спекании методом SPS смеси порошков оксидов магния и алюминия, помещенных между углеродными пуансонами.
Установлена связь между структурой и свойствами полученных образцов методами рентгеноструктурного анализа, магнитометрическими методами, а также расчетом плотности электронных состояний методом рассеянных волн.
Впервые установлено, что фаза A14C3 обладает магнитными свойствами.
Предложена структурная 3д модель A14C3 фазы и ее срастания со структурой шпинели MgCO3H CaCO3.
