SYNTHESIS OF Nb2AlC MAX-PHASE IN KBr PROTECTIVE MELT

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The possibility of synthesis of Nb2AlC MAX-phase composition at varying temperature (900–1250℃) and molar ratio of initial reagents (powders of niobium, aluminum, carbon, as well as KBr salt, which performed a protective function in obtaining the target compound) was studied. By XRD it was found that at low synthesis temperatures (900–1100℃) only intermediate products are obtained, and at the synthesis temperature of 900℃ metallic niobium is also present. SEM and EDX-mapping data confirm the formation of MAX-phase at higher synthesis temperatures of 1200 and 1250℃. The effectiveness of decreasing the content of carbon in the initial mixture and increasing the aluminum content is shown. The thermal behavior in air current of the products obtained at temperatures of 900 and 1250℃ was studied.

About the authors

I. A Nagornov

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences

Email: il.nagornov.chem@gmail.com
Moscow, Russia

K. A Barsukovsky

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences; Mendeleev Russian University of Chemical Technology

Moscow, Russia

V. M Sapronova

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

Ph. Y Gorobtsov

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

A. S Mokrushin

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

N. P Simonenko

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

E. P Simonenko

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

N. T Kuznetsov

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

References

  1. Xue Y., Wang C., Zeng Q. et al. // Tribology International. 2023. V. 178. P. 108009. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2022.108009
  2. Magnus C. // Wear. 2023. V 516-517. P. 204588. https://doi.org/10.1016/j.wear.2022.204588
  3. Wang S., Ma J., Zhu S. et al. // Mater. Des. 2015. V. 67. P. 188. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2014.11.043
  4. Gupta S., Filimonov D., Palanisamy T. et al. // Wear. 2008. V. 265. № 3-4. P. 560. https://doi.org/10.1016/j.wear.2007.11.018
  5. Gupta S., Barsoum M.W. // Wear. 2011. V. 271. № 9-10. P. 1878. https://doi.org/10.1016/j.wear.2011.01.043
  6. Podhurska V.Y., Kuprin O.S., Chepil R.V. et al. // Mater. Sci. 2023. V. 59. № 1. P. 10. https://doi.org/10.1007/s11003-023-00737-8
  7. Simonenko E.P., Simonenko N.P., Nagornov I.A. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. №5. P. 705. https://doi.org/10.1134/S0036023622050187
  8. Hettinger J.D., Lofland S.E., Finkel P. et al. // Phys. Rev. B. 2005. V. 72. № 11. P. 115120. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.72.115120
  9. Lofland S.E., Hettinger J.D., Harrell K. et al. // Appl. Phys. Lett. 2004. V. 84. № 4. P. 508. https://doi.org/10.1063/1.1641177
  10. Salama I., El-Raghy T., Barsoum M. // J. Alloys Compd. 2002. V. 347. № 1-2. P. 271. https://doi.org/10.1016/S0925-8388(02)00756-9
  11. Zhang W., Travitzky N., Hu C. et al. // J. Am. Ceram. Soc. 2009. V. 92. № 10. P. 2396. https://doi.org/10.1111/j.1551-2916.2009.03187.x
  12. Yeh C.L., Kuo C.W. // J. Alloys Compd. 2010. V. 496. № 1-2. P. 566. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2010.02.113
  13. Bortolozo A.D., Sant’Anna O.H., da Luz M.S. et al. // Solid State Commun. 2006. V. 139. № 2. P. 57. https://doi.org/10.1016/j.ssc.2006.05.006
  14. Bortolozo A.D., Sant’Anna O.H., dos Santos C.A.M. et al. // Solid State Commun. 2007. V. 144. № 10-11. P. 419. https://doi.org/10.1016/j.ssc.2007.09.028
  15. Bortolozo A.D., Fisk Z., Sant’Anna O.H. et al. // Physica C: Superconductivity. 2009. V. 469. № 7-8. P. 256. https://doi.org/10.1016/j.physc.2009.02.005
  16. Medkour Y., Bouhemadou A., Roumili A. // Solid State Commun. 2008. V. 148. № 9-10. P. 459. https://doi.org/10.1016/j.ssc.2008.09.006
  17. Bouhemadou A., Khenata R. // J. Appl. Phys. 2007. V. 102. №4. https://doi.org/10.1063/1.2773634
  18. Chen J.X., Zhou Y.C. // Scripta Mater. 2004. V. 50. № 6. P. 897. https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2003.12.002
  19. Schuster J.C., Nowotny H. // Int. J. Mater. Res. 1980. V. 71. №6. P. 341. https://doi.org/10.1515/ijmr-1980-710601
  20. Miloserdov P.A., Gorshkov V.A., Kovalev I.D. et al. // Ceram. Int. 2019. V. 45. № 2. P. 2689. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.10.198
  21. Scabarozi T.H., Roche J., Rosenfeld A. et al. // Thin Solid Films. 2009. V. 517. № 9. P. 2920. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2008.12.047
  22. Shang L., to Baben M., Pradeep K.G. et al. // J. Eur. Ceram. Soc. 2017. V. 37. № 1. P. 35. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2016.08.005
  23. Li Y., Qian Y., Zhao G. et al. // Ceram. Int. 2017. V. 43. № 8. P. 6622. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2017.02.033
  24. Wilhelmsson O., Rasander M., Carlsson M. et al. // Adv. Funct. Mater. 2007. V. 17. № 10. P. 1611. https://doi.org/10.1002/adfm.200600724
  25. Eklund P., Beckers M., Jansson U. et al. // Thin Solid Films. 2010. V. 518. № 8. P. 1851. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2009.07.184
  26. Hopfeld M., Grieseler R., Vogel A. et al. // Surf. Coat. Technol. 2014. V. 257. P. 286. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2014.08.034
  27. Zhou W., Li K., Zhu J. et al. // J. Phys. Chem. Solids. 2018. V. 120. P. 218. https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2018.04.029
  28. Zhou W.B., Mei B.C., Zhu J.Q. // Mater. Lett. 2005. V. 59. № 12. P. 1547. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2005.01.019
  29. Zhou W., Mei B., Zhu J. // Ceram. Int. 2007. V. 33. № 7. P. 1399. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2006.04.018
  30. Hu C., Sakka Y., Tanaka H. et al. // J. Alloys Compd. 2009. V. 487. № 1-2. P. 675. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2009.08.036
  31. Shein I.R., Ivanovskii A.L. // Phys. B: Condens. Matter. 2013. V. 410. P. 42. https://doi.org/10.1016/j.physb.2012.10.036
  32. Tan L., Yang S. // JOM. 2013. V. 65. № 2. P. 326. https://doi.org/10.1007/s11837-012-0548-1
  33. Hu Y., Yang X., Li L. et al. // Optik. 2022. V. 256. P. 168743. https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2022.168743
  34. Hu Y., Yang W., Qi T. et al. // Optics Laser Technol. 2023. V. 161. P. 109116. https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2023.109116
  35. Stumpf M., Fey T., Kakimoto K. et al. // Ceram. Int. 2018. V. 44. № 16. P. 19352. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.07.164
  36. Boatemaa L., Bosch M., Farle A. et al. // J. Am. Ceram. Soc. 2018. V. 101. № 12. P. 5684. https://doi.org/10.1111/jace.15793
  37. Ma J., Li F., Cheng J. et al. // Tribology Lett. 2013. V. 50. № 3. P. 323. https://doi.org/10.1007/s11249-013-0126-x
  38. Shi X., Wang M., Xu Z. et al. // Mater. Des. 2013. V. 45. P. 365. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2012.08.069
  39. Stumpf M., Kollner D., Biggemann J. et al. // Adv. Eng. Mater. 2019. V. 21. № 6. https://doi.org/10.1002/adem.201900048
  40. Hadi M.A., Christopoulos S.-R.G., Chroneos A. et al. // Mater. Today Commun. 2020. V. 25. P. 101499. https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2020.101499
  41. Saad Essaoud S., Jbara A.S. // Indian J. Phys. 2023. V. 97. № 1. P. 105. https://doi.org/10.1007/s12648-022-02386-0
  42. Badie S., Dash A., Sohn Y.J. et al. // J. Am. Ceram. Soc. 2021. V. 104. № 4. P. 1669. https://doi.org/10.1111/jace.17582
  43. Zhang Z., Zhou Y., Wu S. et al. // Ceram. Int. 2023. V. 49. № 22. P. 36942. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2023.09.025
  44. Simonenko E.P., Mokrushin A.S., Nagornov I.A. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2024. https://doi.org/10.1134/S0036023624600850
  45. Zhang H., Hu T., Wang X. et al. // Scientific Rep. 2015. V. 5. № 1. P. 14192. https://doi.org/10.1038/srep14192
  46. Fujii R., Gotoh Y., Liao M.Y. et al. // Vacuum. 2006. V. 80. № 7. P. 832. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2005.11.030
  47. Mansfeldova V., Zlamalova M., Tarabkova H. et al. // J. Phys. Chem. C. 2021. V. 125. № 3. P. 1902. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.0c10519
  48. Tippey K.E., Afanador R., Doleans M. et al. // J. Phys.: Conference Series 2018. V. 1067. P. 082010. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1067/8/082010

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».