Влияние облучения мощным ионным пучком на атмосферное окисление поликристаллического магния

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведены исследования влияния воздействия мощного ионного пучка в течение нескольких десятков наносекунд на атмосферное окисление поликристаллического магния. Обнаружено уменьшение количества оксидной фазы магния при возрастании плотности тока пучка, что, вероятно, связано с усилением процессов газодинамического разлета поверхности. Последующая выдержка необлученных и облученных мощным ионным пучком образцов при температуре 240°С на воздухе привела к замедлению роста оксидной фазы в облученных образцах. Наибольший эффект наблюдали в образцах, облученных пучком с плотностью тока 150 А/см2. Обсуждена роль химических процессов, механических напряжений и структурных изменений, протекающих в модифицированной пучком зоне и влияющих на процесс окисления. Наблюдаемые немонотонные зависимости отношений концентраций кислорода и углерода к магнию от времени нагрева образцов объяснены образованием не только оксида, но и, вероятно, гидроксида и карбоната магния. Показано, что на эффект повышения сопротивления окислению магния, облученного мощным ионным пучком, может также оказывать влияние повышение концентрации углерода при его внедрении в поверхностный слой материала.

Об авторах

Т. В. Панова

Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского

Email: panovatv@omsu.ru
Омск, 644077

В. С. Ковивчак

Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского

Email: panovatv@omsu.ru
Омск, 644077

Список литературы

  1. Jayasathyakawin S., Ravichandran M., Baskar N., Chairman C.A., Balasundaram R. // Materials Today: Proc. 2020. V. 27. P. 909. https://www.doi.org/10.1016/j.matpr.2020.01.255
  2. Chen J., Tan L., Yu X., Etim I.P., Ibrahim M., Yang K. // J. Mech. Behavior Biomed. Mater. 2018. V. 87. P. 68. https://www.doi.org/10.1016/j.jmbbm.2018.07.022
  3. Chen J., Xu Y., Kolawole S.K., Wang J., Su X., Tan L., Yang K. // Materials. 2022. V. 15. P. 5031. https://www.doi.org/10.3390/ma15145031
  4. Wei L., Gao Z. // RSC Adv. 2023. V. 13. Р. 8427. https://www.doi.org/10.1039/D2RA07829E
  5. Atrens A., Chen X., Shi Z. // Corros. Mater. Degrad. 2022. V. 3. P. 566. https://www.doi.org/10.3390/cmd3040031
  6. Галкин Н.Г., Ваванова С.В., Галкин К.Н., Баталов Р.И., Баязитов Р.М., Нуждин В.И. // Журнал технической физики. 2013. Т. 83. Вып. 1. С. 99.
  7. Nene S.S., Kashyap B.P., Prabhu N., Estrin Y., Al-Samman T. // J. Mater. Sci. 2015. V. 50. P. 3041. https://www.doi.org/10.1007/s10853-015-8846-y
  8. Лебедев В.А., Седых В.И. Металлургия магния. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2010. 174 с.
  9. Bahmani A., Arthanari S., Shin K.S. // J. Magnesium Alloys. 2020. V. 8. P. 134. https://www.doi.org/10.1016/j.jma.2019.12.001
  10. Козлов И.А., Каримова С.А. // Авиационные материалы и технологии. 2014. No 2. С. 15. https://www.doi.org/10.18577/2071-9140-2014-0-2-15-20
  11. Yao W., Wu L., Huang G., Jiang B., Atrens A., Pan F. // J. Mater. Sci. Technol. 2020. V. 52. P. 100. https://www.doi.org/10.1016/j.jmst.2020.02.055
  12. Синявский В.С. // Технология легких сплавов. 2011. No 2. С. 77.
  13. Liu C., Liang J., Zhou J., Wang L., Li Q. // Appl. Surf. Sci. 2015. V. 343. P. 133. https://www.doi.org/10.1016/j.apsusc.2015.03.067
  14. Yu B., Dai J., Ruan Q., Liu Z., Chu P.K. // Coatings. 2020. V. 10. P. 734. https://www.doi.org/10.3390/coatings10080734
  15. Liu Y.R., Zhang K.M., Zou J.X., Liu D.K., Zhang T.C. // J. Alloy. Compd. 2018. V. 741. P. 65. https://www.doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.12.227
  16. Kovivchak V.S., Nesov S.N., Panova T.V, Korusenko P.M. // Appl. Surf. Sci. 2024. V. 654. P. 159491. https://www.doi.org/10.1016/j.apsusc.2024.159491
  17. Panova T.V., Kovivchak V.S. // J. Surf. Invest.: X-ray, Synchrotron Neutron Tech. 2022. V. 16. No 2. P. 347. https://www.doi.org/10.1134/S102745102202032X
  18. SRIM & TRIM (2013) http://www.srim.org/
  19. Романов В.В.Коррозия магния. М.: Изд-во Акад. наук СССР, 1961. 68 с.
  20. Модифицирование и легирование поверхности лазерными, ионными и электронными пучками. Пер. с англ. / Ред. Поут Дж.М., Фоти Г. и др. М.: Машиностроение, 1987. 423 с.
  21. Грибков В.А., Григорьев В.И., Калин Б.А., Якушин В.Л. Перспективные радиационно-пучковые технологии обработки материалов. М.: Круглый год, 2001. 528 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Институт физики твердого тела РАН, Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).