1 / 34

Elektrok émiai úton előállított új amorf Sn-Fe és Sn-Co-Fe ötvözetek

Elektrok émiai úton előállított új amorf Sn-Fe és Sn-Co-Fe ötvözetek. Kuzmann Ernő * , Stichleutner Sándor*, Sólymos Kamilla, Homonnay Zoltán*, Vértes Attila* O. Doyle**, M. El-Sharif ** , C. U. Chisholm **.

doria
Download Presentation

Elektrok émiai úton előállított új amorf Sn-Fe és Sn-Co-Fe ötvözetek

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Elektrokémiai úton előállított új amorf Sn-Fe és Sn-Co-Fe ötvözetek Kuzmann Ernő*, Stichleutner Sándor*, Sólymos Kamilla, Homonnay Zoltán*, VértesAttila* O. Doyle**, M. El-Sharif**, C. U. Chisholm** * ELTE Magkémiai Tanszék, MTA-ELTE Nukleáris Szerkezetvizsgáló Kutató Csoport,Budapest **Glasgow Caledonian University, Glasgow, U.K. Kuzmann és mtsai. ÖRN 04 Oktober 13, 2004.

  2. BEVEZETÉS Az összetételben modulált anyagok elektrokémiai leválasztásánakalkalmazása jelenleg nagy érdeklődést vált ki. Az összes rendelkezésre álló technika közül az elektrolitikus leválasztás a legegyszerübb és legolcsóbb technika. Az elektrolitikus leválasztásnál kell a legkevesebb technológiai akadályt leküzdeni, amikor azt a laboratóriumi gyakorlatban akarják alkalmazni. A nonokristályos összetételben modulált bevonatok fontos jellemzője az, hogy a felhasználás szempontjából számos előnyös tulajdonsággal rendelkeznek. A Mössbauer-spektroszkópia előnyösen alkalmazható elektrokémiai úton előállított ötvözetek fázisösszetételének, mágneses, rövid távú kémiai rendezettségének, anizotrópiájának és metastabilis fázisok fellépésének vizsgálatára. Kuzmann és mtsai. ÖRN 04 Oktober 13, 2004.

  3. Korábbi közleményeink [1] Kuzmann, E., Vértes, A., Czakó-Nagy, I., Chisholm, C.U.,Watson, A., Kerti, J., El-Sharif, M.R.:Hyp. Int. 45 (1989) 397 [2] Watson, A., Kuzmann, E., El-Sharif, M.R., Vértes, A., Chisholm, C.U., Czakó-Nagy, I.: Trans. IMF, 66 (1988) 84. [3] Kuzmann, E., , Chisholm, C.U., El-Sharif, M.R.Vértes, A.: J. Radional. Nucl. Chem. Art. 190(1995) 327 [4] Kuzmann, E., Nomura, K., El-Sharif, M., Chisholm, C.U., Principi, G., Tosello, C., Gupta, R., Havancsák, K., Vértes, A., Hyp. Int. 112 (1997) 175-178. [5] Kuzmann, E., El-Sharif, M., Chisholm, C.U., Principi, G., Tosello, C., Havancsák, K., Vértes, A., Nomura, K., Garg, V.K., Takács, L., Electrodeposited, ion beam mixed and ball milled FeNiCr alloys Mössbauer Spectroscopy in Materials Science( Eds. M. Miglierini and D. Petridis), Kluwer, 1999, 203. [6] Kuzmann, E., El-Sharif, M.R., Chisholm, C.U., Principi, G., Tosello, C., Gupta, A., Havancsák, K., Takács, L., Vértes, A., Hyp. Int.139-140, 193 (2002). [7] Kuzmann, E., Stichleutner, S., El-Sharif, M., Chisholm, C.U., Sziráki, L., Vértes. A., Hyp. Int.141, 425-433, (2002). Kuzmann és mtsai. ÖRN 04 Oktober 13, 2004.

  4. Célkitűzés Fe, Sn, Co fémeket és Fe-Co, Sn-Fe, Sn-Co and Sn-Co-Fe ötvözeteket elektrokémiai úton előállítaniés 57Fe és 119Sn CEMS és TMS, XRD és elektron mikropróba analízis segítségéveltanulmányozni ezek fázisösszetételét, kristályszerkezetét, mágneses anizotropiáját,metastabilis fázisok képződését és előfordulását az előállítási paraméterek függvényében. Kuzmann és mtsai. ÖRN 04 Oktober 13, 2004.

  5. TARTALOM 1. Elektrokémiai úton előállított Fe, Co, Sn és Fe-Co ötvözetek jellemzése 1.1. Szerkezet és fázisösszetétel 1.1.1. XRD és MS mérések eredményei 1.2. Az előállítási paraméterek hatása a mágneses anizotropiára 2. Elektrokémiai úton előállított Sn-Co ötvözetek jellemzése 2.1. Szerkezet és fázisösszetétel 2.1.1. XRD és MS mérések eredményei 3. Elektrokémiai úton előállított Sn-Fe ötvözetek jellemzése 3.1. Szerkezet és fázisösszetétel 3.1.1. XRD és MS mérések eredményei 3.2. Az előállítási paraméterek hatása a rövidtávú kémiai rendre 4. Elektrokémiai úton előállított Sn-Co-Fe ötvözetek jellemzése 4.1. Szerkezet és fázisösszetétel 4.1.1. XRD és MS mérések eredményei 4.2. Az előállítási paraméterek hatása a rövidtávú kémiai rendre Kuzmann és mtsai. ÖRN 04 Oktober 13, 2004.

  6. Elektrokémiai előállítás A bevonatok folyamatos elektrolit áramlásos cellában készültek Az elektrolízis 60 oC -on pH=7.0 történt Az elektrolit: SnSO4 0.05 M, CoSO4 0.075M, FeSO4 0.075M, Na-glukonát 120g/l, pepton 0.1 g/l, Sn-Co-Feötvözetekre SnSO4 0.05 M, CoSO4 0.15M, Na-gluconát 120g/l, pepton 0.1 g/l, Sn-Co -ra SnSO4 0.05 M, FeSO4 0.15M, Na-gluconát 120g/l, pepton 0.1 g/l, Sn-Fe -ra Kuzmann és mtsai. ÖRN 04 Oktober 13, 2004.

  7. Előállítási paraméterek Kuzmann és mtsai. ÖRN 04 Oktober 13, 2004.

  8. Fe bevonatok Kuzmann és mtsai. ÖRN 04 Oktober 13, 2004.

  9. Fe bevonatok röntgendiffraktomjai A diffraktogramban lévő csúcsok -Fe -hoz és a Cuszubsztráthoz tartoznak Kuzmann és mtsai. ÖRN 04 Oktober 13, 2004.

  10. Fe bevonatok 57Fe CEM spektrumai A második és ötödik vonal relatív területe monoton nő az áramsűrűség növekedésével Kuzmann és mtsai. ÖRN 04 Oktober 13, 2004.

  11. Fe-Co bevonatok Kuzmann és mtsai. ÖRN 04 Oktober 13, 2004.

  12. Co-Fe bevonatok 57Fe CEM spektrumai A második és ötödik vonal relatív területe monoton nő az áramsűrűség növekedésével Kuzmann és mtsai. ÖRN 04 Oktober 13, 2004.

  13. Fe-Co bevonatok mikroszkópi eredménye ELEMENT WEIGHT % +/- 2 SIGMA ATOM% Fe 40,06 0,79 42,71 Co 15,40 0,43 15,56 Cu 44,54 1,12 41,73 TOTAL 100,00 1,44 Kuzmann és mtsai. ÖRN 04 Oktober 13, 2004.

  14. Sn-Co bevonatok Kuzmann és mtsai. ÖRN 04 Oktober 13, 2004.

  15. Sn-Co bevonatok röntgendiffraktogramjai Ortorombos Co3Sn2 fázis (ASTM card No 26-0490) a=8.1980 A, b=7.2037 A és c=5.2210 A rácsparaméterekkel. Kuzmann és mtsai. ÖRN 04 Oktober 13, 2004.

  16. Sn-Co bevonatok 119Sn TM és CEM spektrumai Kuzmann és mtsai. ÖRN 04 Oktober 13, 2004.

  17. Sn-Co bevonatok 119Sn TM spektrumaiAz áramsűrűség és a leválasztási idő hatása Nincs az áramsűrűségnek és a leválasztási időnek számottevő hatása kivéve a bevonatok vastagságának növekedését a leválasztási idővel. Kuzmann és mtsai. ÖRN 04 Oktober 13, 2004.

  18. Sn-Fe bevonatok Kuzmann és mtsai. ÖRN 04 Oktober 13, 2004.

  19. Az Sn-Fe bevonatok röntgendiffraktogramja Tetragonális FeSn2 fő fázis, rácsparaméterek: a=6.5407 A és c=5.3259 A (ASTM cards No 73-2030 és 25-0415). Kuzmann és mtsai. ÖRN 04 Oktober 13, 2004.

  20. Az Sn-Fe bevonatok röntgendiffraktogramja A fő csúcsok, a Cu szubsztráthoz tartozók kivételével, nagyon szélesek és amorf vagy mikrokrostályos fő fázist tükröznek. Sn-Fe elektrodepozit döntően amorf (vagy mikrokristályos). Kuzmann és mtsai. ÖRN 04 Oktober 13, 2004.

  21. Az Sn-Fe bevonatok 57Fe CEM spektrumai Kuzmann és mtsai. ÖRN 04 Oktober 13, 2004.

  22. Az Sn-Fe bevonatok 119Sn CEM spektrumai Kuzmann és mtsai. ÖRN 04 Oktober 13, 2004.

  23. Az Sn-Fe bevonatok SEM mikroszkópi eredményei ELEMENT ATOM% Fe 67,31 Sn 27,99 Cu 4,69 Kuzmann és mtsai. ÖRN 04 Oktober 13, 2004.

  24. Az Sn-Fe bevonatok SEM mikroszkópi eredményei ELEMENT WEIGHT % ATOM% Fe 18,23 31,11 Sn 77,10 61,90 Cu 4,66 6,99 Kuzmann és mtsai. ÖRN 04 Oktober 13, 2004.

  25. Az áramsűrűség és a leválasztási idő hatása Az Sn-Fe bevonatok fázis összetételére 57Fe CEMS XRD A legkisebb áramsűrűséggel előállított bevonatokban csak FeSn2 fáyis tükröződik a 57Fe spektrumban. Nagyobb áramsűrűségnél a Mössbauer spektrumok és a diffraktogramok azt mutatják, hogy a bevonat fő fázisa Fe-Sn amorf ötvözet. 57Fe Mössbauer spektrumok jelzik, hogy az FeSn2 a fő fázis azokban a mintákban, amelynél a leválasztási idő meghaladja az 5 percet. Kuzmann és mtsai. ÖRN 04 Oktober 13, 2004.

  26. Az Sn-Fe bevonatok főbb eredményei 1. Egy új metastabilis ferromágneses amorf(vagy mikrokristalyos) Sn-Fe ötvözet fázis létezését mutattuk ki. Ez az első eset amikor amorf Sn-Fe fázist mutattak ki. 2. FeSn2 és/vagy amorf Sn-Fe összetételű bevonatok (egy kevés -Sn mellett ) hozhatók létre különféle leválasztási feltételek mellett. Amorf Sn-Fe ötvözet készíthető elektrokémiai úton nagy áramsűrűségnél glukonátot tartalmazó elelektrolitban. Kuzmann és mtsai. ÖRN 04 Oktober 13, 2004.

  27. Sn-Co-Fe bevonatok Kuzmann és mtsai. ÖRN 04 Oktober 13, 2004.

  28. Sn-Co-Febevonatok diffraktogramja A fő csúcsok, a Cu szubsztráthoz tartozók kivételével, nagyon szélesek és amorf vagy mikrokrostályos fő fázist tükröznek. A diffraktogram egy új metastabilis amorf vagy mikrokristályos ötvözet fázist mutat minden esetben. Kuzmann és mtsai. ÖRN 04 Oktober 13, 2004.

  29. Sn-Co-Fe bevonatok 57Fe CEM spektrumai Kuzmann és mtsai. ÖRN 04 Oktober 13, 2004.

  30. Sn-Co-Fe bevonatok 119Sn CEM spektrumai Valamennyi 119Sn spektrum széles vonalakkal bíró mágneses felhasadást mutat a mágneses szomszédatomoktól származó transzferált hiperfinom tér következtében. Ez megfelel egy amorf Sn-Co-Fe fázis létének. Kuzmann és mtsai. ÖRN 04 Oktober 13, 2004.

  31. Sn-Co-Fe bevonatok mikroszkópi eredményei ELEMENT WEIGHT % ATOM% Fe 28,24 39,68 Co 16,66 22,18 Sn 52,07 34,42 Cu 3,02 3,73 Kuzmann és mtsai. ÖRN 04 Oktober 13, 2004.

  32. Sn-Co-Fe bevonatok fő eredményei 1. Új metastabilis ferromágneses Sn-Co-Fe amorf ötvözet fázist mutattunk ki Sn-Co-Fe elektrokémiai bevonatokban. 2. Ez az amorf fázis valamennyi vizsgálatainkban szereplő Sn-Co-Fe elektrokémiai bevonat fő fázisa. 3. A glukonátot tartalmazó elektrolitból történő leválasztás alkalmas módszer új Sn-Co-Fe ötvözet előállítására. Kuzmann és mtsai. ÖRN 04 Oktober 13, 2004.

  33. ÖSSZEFOGLALÁS 1 Nagymértékben rendezetlen amorf(vagy mikrokristályos) ferromágneses fázisok alkotó fázisként való létezését mutattuk ki.mind Sn-Fe mind Sn-Co-Fe speciális körülmények mellett elektrokémialag előállított ötvözetekben 2.Az elektrokémiai leválasztás kiváló módszer nem-egyensúlyi Sn-Fe és Sn-Co-Fe ötvözetek előállítására. 3.Valamennyi vastartalmú bevonatban a mágneses anizotrópiának az áramsűrűséggel való folyamatos változását figyeltük meg. 4.Mössbauer spektroszkópia egy érzékeny analitikai módszer metastabilis és stabilis fázisok vizsgálatára elektrokémiai úton előállított Sn-Fe, Sn-Co, Fe-Co ésSn-Co-Fe ötvözetekben. Készült (OTKA T043687, T034839 and T 043565) és (AKP 2000-143 2,4). támogatással Kuzmann és mtsai. ÖRN 04 Oktober 13, 2004.

  34. Sok örömet, boldogságot, jó egészséget és hosszú életet kívánokVértes Attilánaka 70. születésnapja alkalmából

More Related