Сучасна електрометалургія, 2023, №01



2023 №01 (01)

DOI of Article 10.37434/sem2023.01.02

2023 №01 (03)

---

Сучасна електрометалургія, 2023, #1, 9-16 pages

Особливості структури і фізико-хімічних властивостей міді, отриманої способом електронно-променевого випаровування-конденсації у вакуумі

В.Г. Гречанюк¹, М.І. Гречанюк², О.В. Хоменко², І.М. Гречанюк¹, В.І. Гоц¹

¹Київський національний університет будівництва і архітектури МОНУ. 03037, м. Київ, Повітрофлотський просп., 31. E-mail: eltechnіc777@ukr.net
²Інститут проблем матеріалознавства ім І.М. Францевича НАНУ. 03680, м. Київ, вул. Омеляна Пріцака, 3.

Реферат
Досліджено структуру і фізико-хімічні властивості міді, отриманої способом електронно-променевого випаровування-кондесації у вакуумі. Для осадження металу використовували підкладку із сталі марки Ст3 нагріту до 700 ± 15 °С. В експериментах використовували ванну-посередник із сплаву Cu–Zr–Y. Оцінка властивостей конденсованої міді у порівнянні з литою показала незначну різницю в значеннях питомого електроопору та деяке підвищення рівня механічних характеристик, що, ймовірно, пов’язано із відмінностями її внутрішньозеренної блочної структури. Виявлено збільшення у 1,5 рази твердості конденсату у разі використання ванни-посередника, що пов’язано із мікролегуванням Zr і Y. Гравіметричні дослідження корозії конденсованої міді у воді дозволили встановити суттєвий вплив на цей процес таких факторів, як наявність солей твердості у водопровідній воді та високий питомий електричний опір дистильованої води. Найбільші зміни маси зразків спостерігалися в перші 10 год корозійних випробувань, а далі відбувалася стабілізація процесу і монотонне зменшення маси зразків. У водопровідній воді мідь характеризується найвищою корозійною стійкістю, причому за динамічних умов випробувань втрати маси в два рази перевищують цей показник для статичних випробувань. У динамічних умовах рух середовища перешкоджає осадженню солей і зростання електричного опору уповільнюється. Аналіз корозійних поляризаційних діаграм підтвердив уповільнення перебігу корозійних процесів у водопровідній воді у порівнянні з дистильованою. Результати вимірювання поверхневого електричного опору зразків до і після випробувань показали, що початковий період корозії поряд з відносно швидкою зміною маси характеризується різким збільшенням електричного опору поверхні зразків, що вказує на переважне утворення оксиду міді (I); зменшення динаміки зміни електроопору в наступні часи випробувань обумовлено стабілізацією процесів росту плівки з утворенням оксиду міді (II). Бібліогр. 17, табл. 4, рис. 9.
Ключові слова:: електронно-променеве випаровування; вакуум; мідь; конденсати; механічні характеристики; корозійна стійкість

Received 21.12.2022

Список літератури

1. Pradyot, P. (2002) Inorganic compounds. Handbook of inorganic chemicals. https://fitk.iainambon.ac.id/tadrisipa/wp-content/uploads/sites/6/2020/10/handbook-of-inorganic-chmemical.pdf
2. Hsu, Y.T., O’Reilly, B. (1977) Impurity effects in high-conductivity copper. J. of Minerals. Metals and Materials, 29, 21–24.
3. Devis, J.R. (2001) Copper and copper alloys: ASM Specialty Handbook.
4. Chapman, D. (2011) High conductivity copper for electrical engineering. https://leonardo-energy.pl/wp-content/uploads/2019/03/mied%c5%b9-elektryka-raport.pdf
5. Movchan, B.A., Tikhonovsky, A.L., Kudinov, Yu.A. (1973) Electron beam melting and refining of metals and alloys. Kyiv, Naukova Dumka [in Russian].
6. Zolotoj, A.L. (1973) To problem of melting of copper and producing of ingots from it in electron beam furnace. Sb. Nauch. Trudov, 41, 45–53, Moscow, Giredmet [in Russian].
7. (2007) Electron beam melting in foundry. Ed. by S.V. Ladokhyn. Stal, Kyiv [in Russian].
8. Paton, B.E., Akhonin, S.V., Berezos, V.A. (2018) Development of technologies of electron beam melting of metals at the E.O. Paton Electric Welding Institute of the NAS of Ukraine. Suchasna Elektrometalurgiya, 4, 19–35. DOI: http://dx.doi.org/10.15407/sem2018.04.01
9. Grechanyuk, V.G., Grechanyuk, N.I., Chornovol, V.O. et al. (2022) Сopper and molybdenum-based nanocrystalline materials. Metallofizika i Noveishie Tekhnologii, 44(7), 927–942.
10. Bukhanovski, V.V., Minakova, R.V., Grechanyuk, I.N. et al. (2011) Effect of composition and heat treatment on the structure and properties of condensed composites of the Cu–W system. Metal Sci. and Heat Treatment, 53(1–2), 14–23.
11. Grechanyuk, N.I., Konoval, V.P., Grechanyuk, V.G. (2021) Properties of Cu–Mo materials produced by physical vapor deposition for electrical contacts. Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 60(3–4), 183–190.
12. Grechanyuk, N.I., Grechanyuk, V.G. (2018) Precipitation-strengthened and microlayered bulk copper- and molybdenum-based nanocrystalline materials produced by highspeed electron-beam evaporation-condensation in vacuum: Structure and phase composition. Ibid., 56(11–12), 633–646.
13. Grechanyuk, N.I., Kucherenko, P.P., Melnik, A.G. et al. (2016) New electron beam equipment and technologies for producing of advanced materials using vacuum melting and evaporation methods developed at SPE «Eltechmaсh». The Paton Welding J., 5–6, 48–55. DOI: http://dx.doi.org/10.15407/tpwj2016.06.08
14. Grechanyuk, N.I., Baglyuk, G.A., Kucherenko, P.P. et al. (2017) Laboratory electron-beam multipurpose installation L-2 for producing alloys, composites, coatings, and powders. Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 56(1), 113–121.
15. Maissel, L., Glang, R. (1977) Handbook of thin film technology. 2nd Ed., McGraw-Hill, New York, USA.
16. Zhou, P., Kevin, O. (2018) The corrosion of copper and copper alloys. Ed. by K. Wandelt. Encyclopedia of Interfacial Chemistry: Surface Sci. and Electrochemistry, 6, 478–489. DOI: http://10.1016/B978-0-12-409547-2.13429-8
17. Grechanyuk, V.G. (2006) Physical chemistry and chemistry of silicates. Kandor, Kyiv [in Ukrainian].

---

Реклама в цьому номері:

---