Научная статья на тему 'Fe92Si6C2 və Fe93Si6C1 TƏRKİBLİ AMORF LENT NÜMUNƏLƏRİNİN ALINMASI PROSESİNİN OPTİMALLAŞDIRMASI'

Fe92Si6C2 və Fe93Si6C1 TƏRKİBLİ AMORF LENT NÜMUNƏLƏRİNİN ALINMASI PROSESİNİN OPTİMALLAŞDIRMASI Текст научной статьи по специальности «Физика»

CC BY
0
0
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Endless light in science
Область наук
Ключевые слова
amorf materiallar / amorf lentlət / Fe-Si-C amorf lent / yeni nəsil maqnit materialları / elektrik mühəndisliyi materialları / maqnityumşaq material / maye haldan sürətlə soyutma metodu

Аннотация научной статьи по физике, автор научной работы — Abdullayev Adi̇L Polad, Məmmədov Fərhad Şollan, Əhmədov Vali̇K İBrahi̇M, Rəfi̇Yev Nurlan Mərhəmət, İSayeva Ai̇Da Əjdər

Bu məqalədə Fe-Si-C tərkibli amorf lent materialları ilə bağlı mövcud tədqiqatların, nəşrlərin hərtərəfli və sistemli araşdırılması aparılmışdır. Məqsədimiz Fe92Si6C2 və Fe93Si6C1 tərkibli amorf lent mümunələri haqqında mövcud bilikləri toplamaq, təhlil etmək, boşluqları müəyyən etmək, istehsal və tətbiqləri üçün zəmin yaratmaqdır. Tədqiqat Fe92Si6C2 və Fe93Si6C1 tərkibli amorf lentlərin sintez üsullarını, material xüsusiyyətlərini, həmçinin Fe92Si6C2 və Fe93Si6C1 tərkibli amorf lentlərin ənənəvi kristallik Fe-Si materiallarını əvəz etmə imkanlarının araşdırılmasını əhatə edir. Amorf Fe92Si6C2 və Fe93Si6C1 tərkibli lentlərin sintez prosesini təkmilləşdirmək və optimallaşdırmaq əsas məqsədlərdən biridir. Eyni qalınlığa və əlverişli xüsusiyyətlərə malik yüksək keyfiyyətli Fe92Si6C2 və Fe93Si6C1 tərkibli amorf lentlər istehsal etmək üçün texniki parametrlərini optimallaşdırmağa cəhdlər edilmişdir.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Fe92Si6C2 və Fe93Si6C1 TƏRKİBLİ AMORF LENT NÜMUNƏLƏRİNİN ALINMASI PROSESİNİN OPTİMALLAŞDIRMASI»

UOT 539.2

Fe92Si6C2 va Fe93Si6Ci T9RKÍBLÍ AMORF LENT NÜMUN9L9RÍNÍN ALINMASI

PROSESÍNÍN OPTÍMALLA§DIRMASI

ABDULLAYEV ADÍL POLAD

AzMIU-nun Fizika va Kimya kafedrasinin müdiri, professor, Baki, Azarbaycan

M3MM3DOV F9RHAD §OLLAN

AzMIU-nun Fizika va Kimya kafedrasinin dosenti, Baki, Azarbaycan

9HM9DOV VALÍK ÍBRAHÍM

AzMIU-nun Fizika va Kimya kafedrasinin dosenti, Baki, Azarbaycan

R9FÍYEV NURLAN M9RH9M9T

AzMIU-nun Metal va arintilar fizikasi ETL-nin elmi i§^isi, Baki, Azarbaycan

ÍSAYEVA AÍDA 9JD9R

AzMIU-nun Fizika va Kimya kafedrasinin ba§ müallimi, Baki, Azarbaycan

Xülas3. Bu maqalada Fe-Si-C tdrkibli amorf lent materiallari ila bagli movcud tadqiqatlarin, na§rlarin hartarafli va sistemli ara§dirilmasi aparilmi§dir. Maqsadimiz Fe92Si6C2 va Fe93Si6C1 tarkibli amorf lent mümunalari haqqinda movcud biliklari toplamaq, tahlil etmak, bo§luqlari müayyan etmak, istehsal va tatbiqlari ügün zamin yaratmaqdir. Tadqiqat Fe92Si6C2 va Fe93Si6C1 tarkibli amorf lentlarin sintez üsullarini, material xüsusiyyatlarini, hamginin Fe92Si6C2 va Fe93Si6C1 tarkibli amorf lentlarin ananavi kristallik Fe-Si materiallarini avaz etma imkanlarinin ara§dirilmasini ahata edir. Amorf Fe92Si6C2 va Fe93Si6C1 tarkibli lentlarin sintez prosesini tahmilla^dirmak va optimalla§dirmaq asas maqsadlardan biridir. Eyni qalinliga va alveri§li xüsusiyyatlara malik yüksak keyfiyyatli Fe92Si6C2 va Fe93Si6C1 tarkibli amorf lentlar istehsal etmak ügün texnikiparametrlarini optimalla§dirmaga cahdlar edilmi§dir.

Agar sozlzr: amorf materiallar, amorf lentlat, Fe-Si-C amorf lent, yeni nasil maqnit materiallari, elektrik mühandisliyi materiallari, maqnityum§aq material, maye haldan süratla soyutma metodu

Giri§. Fe-Si-C amorf materiallari ki9ik koersitiv qüvva, yüksak maqnit nüfuzlugu va burulganli carayanlara qar§i minimal itkilar sababindan diqqat calb edirlar. Bu atributlar onlari transformatorlarda, induktorlarda va digar maqnit qurgularinda tatbiqlar ü9ün perspektivli hala gatirir. 3nanavi kristallik Fe-Si materiallarindan amorf Fe-Si-C lentlarina ke9id müxtalif elektrik va elektron tatbiqlarda istismar xüsusiyyatlarini va samaraliliyi artirmaq imkani verir. Fe-Si-C amorf materiallar kristal analoqlari ila müqayisada üstün maqnit xassalari nümayi§ etdirirlar. Amorf qurulu§da dana sarhadlarinin va kristal qüsurlarinin olmamasi ki9ik koersitiv qüvvaya va yüksak maqnit nüfuzlugunun olmasina komak edir. Tadqiqatlar gostardi ki, Fe-Si-C lentlari burulganli carayanlara qar§i daha az itkiya malikdir ki, bu da onlari yüksak tezlikli tatbiqlar ü9ün samarali edir [1-5]. Fe-Si-C amorf lentlar a§agi itkilari va yüksak effektivliya gora elektrik transformatorlarinin nüvalarinda getdikca daha 9ox istifada olunur. 9nanavi kristal Fe-Si nüvalarindan amorf nüvalara ke9id ahamiyyatli enerji qanaati va transformatorlarda istilik ayrilmasinin azalmasi ila naticalanir.

Fe-Si-C amorf materiallarin yüksak maqnit ke9iriciliyi onlari induktorlarda istifada ü9ün ideal edir. Bu komponentlar a§agi histerezis itkilari va yüksak tezlikli tatbiqlarda takmilla§dirilmi§ xarakteristikalardan faydalanmaga imkan verir.

Maqnit sensorlarin hassasligi va stabilliyi Fe-Si-C amorf materiallardan istifada etmakla artirila bilar. Onlarin üstün maqnit xassalari zaif maqnit sahalarini a§kar etmaya imkan verir, onlari tahlükasizlik sistemlarinda, tibbi cihazlarda va sanaye avtomatla§dirmasinda tatbiqlar ü9ün uygun edir [5-10].

Termik stabillik amorf materiallarin praktik tatbiqi ü9ün kritik amildir. Fe-Si-C amorf lentlar 400°C-a yaxin temperaturlara qadar ala istilik dayaniqliligi nümayi§ etdirmi§dir ki, bu da aksar sanaye tatbiqlari ü9ün kifayatdir [17-18].

Fe-Si-C amorf lentlarin mexaniki xassalari, o cümladan sartlik va dartilma gücü sintez prosesi zamani soyutma daracalarindan va arinti tarkibindan asilidir. Amorf lentlar ümumiyyatla kristallik Fe-Si materiallari ila müqayisada daha yüksak sartlik, lakin daha az elastiklik nümayi§ etdirir. Mexanik xassalarin yax§ila§masi sintez parametrlarinin optimalla§dirilmasi yolu ila alda edila bilir.

Fe-Si-C amorf lentlarin istehsalinda, tatbiqlarinda ^atinliklar va mahdudiyyatlar

Perspektivli xassalarina baxmayaraq Fe-Si-C amorf lentlarin istehsali va tatbiqi bir sira 9atinliklar va mahdudiyyatlarla qar§ila§ir. Yüksak keyfiyyatli Fe-Si-C amorf lentlarin istehsali yüksak tamizliya malik xammal talab edir. Birklar amorf qurulu§da qeyri-homogenliya sabab olub, lentlarin maqnit xüsusiyyatlarina va ümumi i§ina manfi tasir göstara bilir [19-20]. örintinin tarkibini daqiq saxlamaq vacibdir. Fe-Si-C-nun konsentrasiyasindaki ki9ik kanara9ixmalar materialin xüsusiyyatlarinda ahamiyyatli dayi§ikliklara sabab ola bilar. istehsal prosesinda bu daqiqliya nail olmaq va bu daqiqliyi saxlamaq 9ox 9atindir [21].

Amorf lentlarin istehsali qeyri-kristal qurulu§a nail olmaq ü9ün aridilmi§ arintinin süratla soyudulmasini nazarda tutur. Bu proses, adatan 105-106 K/san olan soyutma süratlarini tamin etmak ü9ün, yüksak keyfiyyatli avadanliq talab edir. Bu cür yüksak soyutma daracalarina nail olmaq va ardicil olaraq saxlamaq texniki cahatdan ciddi talabdir [21-22].

Lentlarin sabit qalinliga malik olmasi onlarin müxtalif tatbiqlarda i§lamasi ü9ün 9ox vacibdir. Buna baxmayaraq, qalinliga nazarat etmak, lentin uzunlugu va eni boyunca sabitliyi tamin etmak xüsusila, yüksak süratli istehsal proseslari zamani olduqca 9atindir [23].

Amorf lentlar yüksak temperaturlu emal proseslarindan sonra kövrak olur, i§ va istismar zamani asanliqla qirila bilir. Bu kövraklik kasma, sarima va son mahsula yigilma kimi istehsal proseslarini 9atinla§dirir [27-30].

Fe-Si-C amorf lentlar ki9ik koersitiv qüvva va yüksak maqnit nüfuzlugu kimi ala maqnityum§aq xüsusiyyatlari nümayi§ etdirsalar da, bu xüsusiyyatlar tazyiq va mexaniki zadalara qar§i hassas ola bilir. Lentlarin istismar §araitinda maqnit xassalarini saxlamasi mühüm problemlardan biridir. Yüksak temperaturlara maruz qalma onlarin maqnit xüsusiyyatlarini pisla§diran kristalla§maya sabab ola bilar. Bu, onlarin dayi§an va ya yüksak temperaturlu mühitlarda tatbiqini mahdudla§dirir [23].

Hal-hazirda Fe-Si-C amorf lentlarin istehsali ananavi kristallik Fe-Si materiallari ila müqayisada daha bahalidir. Kütlavi istehsal prosesinin olmamasi, xammalin, xüsusi avadanliqlarin va daqiq nazarat proseslarinin yüksak qiymati ümumi xarclari artirir va bazi tatbiqlar ü9ün onlari iqtisadi cahatdan daha az sarfali edir. Lakin, galacakda Fe-Si-C amorf lentlarin istehsalinin daha ucuz ba§a galmasi ü9ün perspektivlar mövcuddur [24].

Keyfiyyat va ardicilligi qoruyarkan Fe-Si-C amorf lentlarin istehsalini sanaye saviyyalarina 9atdirmaq da mühüm problemdir. Bu materiallarin mövcud sanaye proseslarina va tatbiqlarina inteqrasiyasi resurs talab edan dayi§ikliklar va optimalla§dirmalar talab edir.

Güc elektronikasinda induktorlar va transformatorlar ü9ün Fe-Si-C amorf lentlar istifada olunur. Bununla bela, onlarin kövrakliyi va mexaniki tazyiqa qar§i hassasligi tez-tez i§lama va ya mexaniki zarbalara maruz qalma talab edan tatbiqlarda onlarin i§ini mahdudla§dira bilar.

Fe-Si-C amorf lentlar yüksak tezlikli tatbiqlar ü9ün alveri§li maqnit xassalarina malik olsalar da, onlarin i§ina burulganli carayan itkilari mane ola bilar. Bu itkilarin azaldilmasi qalinligin va elektrik müqavimatinin optimalla§dirilmasini talab edir ki, bu da materialin dizayni va istehsalinin mürakkabliyini artirir.

Transformator nüvalarinda kristallik Fe-Si materiallari ila müqayisada Fe-Si-C amorf lentlarinin daha a§agi doyma maqnitlanmasi yüksak güc talab edan tatbiqlarda onlarin effektivliyini

ОФ "Международный научно-исследовательский центр "Endless Light in Science"

mahdudla§dirir. í§ prosesinda yaranan istiliyi idara etmak ü9ün soyutma masalalarinin hallina olan ehtiyac mürakkabliyi va dayari artirir [25-26].

Bu 9atinliklari va mahdudiyyatlari hall etmak ü9ün davamli tadqiqat va inki§af saylari a§agidakilara yonaldilmalidir:

- Kovrakliyi azaltmaqla yana§i, istilik stabilliyini va maqnit xüsusiyyatlarini yax§ila§diran, yeni arinti kompozisiyalarinin hazirlanmasi;

- Qabaqcil istehsal texnikalarindan istifada etmakla qalinliga va ya ol9ü sabitliyina nazaratin takmilla§dirilmasi va istehsal xarclarinin azaldilmasi;

- Mexanik tazyiqin tasirlarini yum§altmaq va amorf lentlarin davamliligini artirmaq ü9ün metodlarin i§lanib hazirlanmasi;

- Yüksak temperaturda tatbiqlar ü9ün Fe-Si-C amorf lentlarin istilik dayaniqligini yax§ila§diran ortüklarin va emal üsullarinin ara§dirilmasi;

- istehsal xarclarini azaltmaq va daha geni§ sanaye tatbiqi ü9ün bu materiallarin iqtisadi samaraliliyini artirmaq yollarinin ara§dirilmasi.

Bu problemlarin halli material§ünasliqda, istehsal mühandisliyinda va tatbiq zamani xüsusi tadqiqatlari ahata edan multidissiplinar yana§ma talab edir. Bu sahalardaki davamli iralilayi§lar ananavi kristallik Fe-Si materiallarini avaz etmakda Fe-Si-C amorf lentlarin daha geni§ sahada qabulu va uguru ü9ün vacib olacaqdir.

Kristallik Fe-Si materiallari ila müqayisali tadqiqatlar

Müqayisali tadqiqatlar ardicil olaraq gostarmi§dir ki, Fe-Si-C amorf lentlari maqnit xüsusiyyatlarina gora kristallik Fe-Si materiallarindan üstündür. Burulganli carayana qar§i itkilarinin azalmasi va amorf materiallarda alveri§li maqnit ke9iriciliyinin formala§dirilmasi maqnit tatbiqlarinda daha yüksak samaralilik va i§9i xarakteristikalarla naticalanir [27].

Amorf lentlarin istehsalinin ilkin dayari kristallik Fe-Si materiallarindan yüksak ola bilsa da, enerjiya qanaat va azaldilmi§ texniki xidmat xarclari daxil olmaqla, uzunmüddatli faydalari investisiyani asaslandirir. Amorf materiallarin istehsali atraf mühitin saglamla§dirilmasina tohfa veran daha az istixana qazi emissiyalari ila alaqalandirila bilar [27-28].

Fe-Si-C amorf lentlarin istehsalinin geni§landirilmasini mahdudla§diran texniki va iqtisadi problemlar movcuddur. Geni§miqyasli istehsal ardicil keyfiyyat va sabitliyin tamin edilmasi, sintez parametrlarina va qabaqcil istehsal texnikalarina daqiq nazarat talab edir [29-33]. Fe-Si-C amorf lentlarin elastikliyini va mohkamliyini artirmaq ü9ün olan saylar davam edan tadqiqat istiqamatidir.

Amorf Fe92Si6C2 va Fe93Si6C1 tarkibli lent nümunalarin hazirlanma texnologiyasi

9n perspektivli sintez üsullarini müayyan etmak ü9ün bu i§da aparilmi§ geni§ adabiyyat icmali, yüksak keyfiyyatli amorf materiallari istehsal etmak qabiliyyatina gora maye haldan kaskin soyutma üsulu se9ilmi§dir. Amorf lenti almaq ü9ün istilikotürma amsali daha boyük olan materiallar lazim galir. Bunun ü9ün alveri§li material kimi misdan istifada olunur [34-35]. Amorf lenti almaq ü9ün i§lanacak texnologiyada ilk onca barabanin hazirlanmasi asas yer tutur. Bu i§da induksiya aritma sobasi, tigellar va mis disk da daxil olmaqla, maye haldan kaskin soyutma ü9ün eksperimental aparat qurulmu§dur. Bunun ü9ün, diamertri 250 mm, divarinin qalinliqi 6 mm olan mis boru gótürülmü§dür. Daxilindan soyumani tamin etmak ü9ün i9arisi yariya qadar de§ik olan 60 mm diametrinda val daxil edilmi§dir (§akil 1).

Mis borunun divarinin qalin olmasi sonraki emal prosesinda barabanin simmetrikliyini tamin etmak ü9ün imkanlari artirir. Barabana daxil edilmi§ valin i9arisi barabanin eninin 1/3 hissasi qadar de§ik olur [21,22]. Barabanin maye metal tokülan istiqamatinda valdan barabanin daxili sathina qadar dord adad bir-birina 900 bucaq altinda, diametri 7 mm olan borular birla§dirilmi§dir. Bu borular proses zamani kritik soyuma süratini tamin etmak ü9ün su ila soyumani tamin edir. Birla§dirilmi§ borulardan valin üzarinda a9ilmi§ 8 adad dalik vastasi ila daxil olan su sonradan xaric ola bilir. Bundan sonra barabanin kanarlari qapanir va tokar dazgahinda qeyri-simmetriklik aradan qaldirilir. Bu yonulma naticasinda barabanin qalinligi bir qadar azalir. Barabanin sathi boyunca mümkün qadar boyük olan daliklar a9ilir. Bu proses barabanin daxili sathinin su ila tamasda olmasini tamin edir. Mis soyuducunun sathi bir ne9a proses ke9makla cilalanir va pardaxlanir. Naticada 9ox hamar baraban

ОФ "Международный научно-исследовательский центр "Endless Light in Science"

üzarina tókülan maye metal barkidikdan sonra asan qopa bilir. Baraban qayi§ ótürmasi ila elektrik müharrikina birla§dirilir. Müharrikin süratini dayi§makla barabana müxtalif firlanma süratlari vermak mümkümdür. Amorf lent alinan zaman daha yüksak süratla soyuma amorf lentlarda elastiki garilmalar yaradir. Bu amorf maqnityum§aq materiallarin xassalarindaki maqnitoelastiki anizotropiyanin yaranmasinda ortaya 9ixir [21,22, 34-35].

Soyuma sürati bu ifada ila tayin edilmi§dir [24-35]:

CpPh

Burda x -istilikke9irma amsali, Ti - maye metalin, To-soyuducunun temperaturu, Cp - maye arintinin xüsusi istilik tutumu, p - mayenin sixliqi, h - lentin qalinligidir. 0rinti tarkibi sabit olduqda Ti va To sabitdir. Soyuma sürati, istilikke9irma amsali ila düz mütanasib olub, alinan lentin qalinligi ila tars mütanasibdir. Ucluqdan vahid zamanda 9ixan mayenin hacmi a§agidaki ifada ila tayin edilmi§dir:

Q — na2d

burada a - maye §irnaginin radiusudur, $-maye §irnaginin axin süratidir. Belalaikla, istilikke9irma va barkima cabhasinin yaranmasi proseslari bir-biri ila alaqadardir. Bu halda a§agidaki iki münasibat odana bilar:

1. Ístilike9irma prosesi üstünlüya malikdir. istiliyin ayrilma prosesi arintinin axma süratindan daha süratla gedir. Natica olaraq barkimi§ formada lent alinir va lent dartilmi§ olur. Barkiyan hissa soyuducu baraban üzarinda alinan arintinin üst hissasinda mü§ahida olunur [34-35];

2. ikinci halda maye arintinin harakat sürati istiliyin otürülmasi prosesindan tez ba§ verir, barkima cabhasi isa soyuducudan kanarda yerla§ir [34-35].

Amorf arintilarin hazirlanmasi zamani hansi prosesin üstünlük ta§kil etdiyini aydinla§diraq. 9gar arintinin temperaturu Ti va soyuducunun yerdayi§ma sürati sabitdirsa, Prandtl kriteriyasina asasan [24]:

_cPn

rr —

Z

Burada / - istilikke9irma, n - ozülülük amsalidir. Prandtl qanununa asasan birinci prosesda alinan arintinin qalinligini It, ikinci prosesda isa Ím qabul etsak:

<ИГ

It

kimi tayin edilir. Amorf maqnetiklarda — nisbatinin qiymati taxmini olaraq 3 va ya 4 oldugu güman

'm

edilir [24]. Buradan istilik ótürma prosesinin daha üstün oldugu qanaatina galmak olar. Radiusu a olan dairavi de§ikdan eni d va qalinligi l olan maye axinin dartilmasi prosesinda istilik ótürmanin

birinci prosesi reallaçarsa açagidaki münasibati ödanilir:

Q = Idd

Bu i§da tasvir edilan üsulla alinan Fe92Si6C2 tarkibli amorf lentlarin eni ~1 mm ila 10 mm arasinda, qalinligi 10 p,m ila 50 p,m arasinda va müxtalif uzunluqlarda olmuçdur. Oksidlanmanin qar§isini almaq ^ün aridilma tasirsiz qaz atmosferinda aparilmi§dir [34-36].

Tadqiqatin materiallari va metodikasi ölda edilmiç Fe92Si6C2 va Fe93Si6C1 lentlarinin amorf va nazarda tutulan tarkiba uygun oldugunu tasdiqlamak ^ün açagidaki qurgu va üsullardan istifada edilmi§dir:

- X-ray difraksiyasi (XRD) üsulundan istifada edarak sintez edilmi§ materialin amorf quruluçu yoxlanilmi§dir;

- Sath strukturunu vizuallaçdirmaq, har hansi qüsurlari va ya sapmalari a§kar etmak üçün Skanedici Elektron Mikroskopiya (SEM)-dan istifada edilmi§, sathin morfologiyasi va bütövlüyü yoxlanilmi§dir;

- Diferensial Skanlama Kalorimetriyasi (DSC) ila materialin termal stabilliyi va §ü§a keçid temperaturu qiymatlandirilmi§dir.

- Lentin termal deqradasiya davraniçini tayin etmak ü§ün Termoqravimetrik Analiz (TGA) üsulundan istifada edilmi§dir.

Fe92Si6C2 va Fe93Si6C1) tarkibli amorf lentlarin sintezi prosesinin takmilla^dirilmasi

Amorf Fe92Si6C2 va Fe93Si6C1 tarkibli lentlarin sintez prosesini inkiçaf etdirmak va optimallaçdirmaq asas maqsadlardan biridir. l§çi temperatur, soyutma sürati va tarkib kimi sintez parametrlari optimalla§dirilmi§dir. ínjeksion tazyiqin va disk süratinin lentlarin amorf tabiatina va fiziki xassalarina tasirlarina baxilmi§dir.

Fe-Si-C amorf lentlarin sintezi ^ün talab olunan yüksak tamizlikli xammalin tahlükasizliyi tamin edilmi§dir. Yüksak tamizlikli Fe (damir 99,99%), Si (silisium 99,99%) va C (karbon, 99,99%) manbalari müayyan edilmiç va nüfuzlu tachizatçilardan (Sigma Aldrich, ínterlab, Alfa Aesar va s.) satin alinmiçdir.

Fe-Si-C arintisinin tarkibi amorf lentlarin maqnit va mexaniki xassalarini artirmaq ^ün daqiqliya diqqat edilmiçdir. Fe-Si-C nisbatlarinin: 92:6:2 va 93:6:1 atrafinda olmasinin an optimal oldugu tasbit edilmiçdir.

Optimal arinti qariçigini müayyan etmak ^ün müxtalif Fe-Si-C kompozisiyalari ila bir neça ilkin sinaqlar keçirilmiçdir. ílkin sinaqlar maqnit xassalari yüksak Fe ila amorfizasiya üçün Si/C tarkibi arasinda tarazligin alda edilmasina yönalmi§dir.

Temperaturun optimallaçdirilmasi üçün arintinin tam arimasini va mis diskla tamasda süratla barkimasini tamin etmak ^ün optimal arima va diskdan atilma temperaturlari ara§dirilmi§dir. Diskin sürati seçilmiç lent qalinligina va bütövlüyüna nail olmaq üçün tanzimlanmiçdir. Эп yaxçi naticalari barabanin xatti süratinin saniyada 20-50 metr arasinda olan süratlar tamin edir.

Prosesin takrarlanmasini va ardicilligini yoxlamaq üçün optimalla§dirilmi§ parametrlarla çoxsayli sintez içlari aparilmiçdir. Naticalar alinmiç lentlarda yüksak daracada bircinsliliyi göstardi. Geniçmiqyasli istehsalin mümkünlüyünü tamin etmak üçün sintez prosesini daha da takmillaçdirmak va xarakteristikalarin ahata dairasini geniçlandirmak tadqiqat içinin dayarini daha da artirir.

Sintez edilmi$ materialin xarakteristikalari

Sintez edilmiç Fe92Si6C2 va Fe93Si6C1 tarkibli amorf lenti xarakteriza etmak, onun müxtalif tatbiqlar ^ün uygunluguna birbaça tasir edan fiziki xüsusiyyatlarini anlamaq çox vacibdir. Rrentgen §üalarinin difraksiyasi (XRD) analizinin ilkin naticalari bazi nümunalarin qisman kristallik quruluç nümayi§ etdirmasina baxmayaraq, ugurlu amorflaçmani göstarmi§, kristallik maksimumlar açkar edilmamiçdir (§akil 2). Bu nümunalarin amorf quruluçda olmasini tasdiq edir. Kaskin zirvalarin olmamasi amorf materiallara xas olan uzaga nizamliligin olmamasini tasdiqlayir.

Sakil 2. ílkin alinma orosesinctan sonra nümunalarin XRD analiz

Skanedici Elektron Mikroskopiya (SEM) ila lentin sathinin morfologiyasi va bütovlüyü yoxlanilmi§dir. SEM analizi 30 kV, x200 va x350 dafa müxtalif boyütmalarda aparilmi§dir (§akil 3). SEM tasvirlarinda gorünan kristal danalari olmayan hamar va homojen bir sath mü§ahida edildi. Lent tez barkima prosesina aid edilan bazi kiçik sath qüsurlari ila yana§i barabar qalinliq nümayi§ etdirir.

Lentin termik stabilliyini va §ü§a keçid temperaturunu (Tg) qiymatlandirmak ûçûn Diferensial Skanlama Kalorimetriyasi (DSC) üsulundan istifada edilmiçdir. DSC analizi otaq temperaturundan 600°C-ya qadar azot atmosferi altinda 10°C/daq qizdirma süratinda aparilmiçdir. DSC ayrisi taxminan 480 K-da §ü§a keçid temperaturuna (Tg) uygun olan endotermik pik nümayi§ etdirir. 490500 K qadar kristallaçmanin gostaricisi olan heç bir ekzotermik zirva mü§ahida edilmamiçdir ki, bu da yaxçi istilik stabilliyini gostarir (§akil 4).

Lentin termal deqradasiya davrani§im tayin etmak ü§ün Termoqravimetrik Analiz (TGA) üsulundan istifada edilmiçdir. TGA otaq temperaturundan 1000 °C-a qadar hava atmosferinda 100C/daq süratinda aparilmiçdir. TGA ayrisi 400 0C-dan açagida olan minimum çaki itkisini gostarib, lentin istilik stabilliyini tasdiqlayir. 9hamiyyatli çaki itkisi 600 0C-dan yuxarida ba§ verir, bu da termal deqradasiyanin baçlangicini gostarir.

§akil 3. Fe92SÍ6C2 amorf lent nümunasinin a- 200 va b- 350 dafa boyüdülmü§

SEM tasviri

9sas naticalar

1. Maye haldan kaskin soyutma usulu texnologiyasi ila Fe-Si-C arintisindan amorf tarkibli lentlarin alinmasi u9un an optimal nisbatlarin 92:6:2 (Fe92Si6C2) va 93:6:1 (Fe93Si6C1) atrafinda olmasi a§kar edilmi§dir.

2. Rentgen §ualarinin difraksiyasi (XRD), Skanedici Elektron Mikroskopiya (SEM) va Diferensial Skanlama Kalorimetriyasi (DSC) analizlari ila Fe92Si6C2 va Fe93Si6C1 tarkibli lentlarin amorf materiallar olmasi muayyan edilmi§dir.

9D9BiYYAT

1. Aksenov, O.I. Stress state effect on the magnetic properties of amorphous microwires / O.I.Aksenov, N. Orlova, M.N. Churyukanova and [et al.] // Journal of Magnetism and Magnetic Materials, - 2020. v.495, - p. 165878

2. Abdullayev, A. P., Ahmadov, V. I. and Isayeva, A. A. Magnetic penetration investigation on the bands made of amorphous magnetically soft (CoFe)75Si10B15 alloys under the thermal processing // International Journal of Modern Physics B -Sinqapur: - 2021. v.35, № 3.

3. Ashby, M.F. Metallic glasses as structural materials / M.F. Ashby, A.L. Greer // Scr. Mater. -2006. - Vol. 54 - P. 321 - 326.

4. Botta, W.J. Corrosion resistance of Fe-based amorphous alloys / W.J. Botta, J.E. Berger, C.S. Kiminami, V. Roche, R.P. Nogueira, C. Bolfarini // J. Alloys Compd. - 2014. - V. 586. - P. 105110

5. Bhadeshia H. K. D. Bainite in Steels. Transformations, Microstructure, and Properties (Inst. Mater., London, 1992).

6. Hasegawa, R. Advance in amorph and nanocrystalline magnet materials // Journal of Magnetism and Magnetic materials, - 2006. v. 304, №. 2, - p. 187-191.

7. Herzer, G. Nanocrystalline soft magnetic alloys // Edited by K.H.J. Buschow. Handbook of Magnetic Materials, Elsevier Science B.V., 1997, Vol. 10, pp. 415-463

8. Herzer, G Modern soft magnets: Amorphous and nanocrystalline materials/ /Acta Materialia -2013. V.61, - p.718-734.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

9. Hin, S., Bernard, C., Doquet, V., Yokoyama, Y., Magueresse, A. et al. Bulk metallic glass. Materials Science & Engineering A, - 2019. 740, 137-147. DOI 10.1016/j.msea.2018.10.061.

10. Isayeva, A.9. Magneto-Optical Features of Amorphous Ribbon (CoFe)75Si10B15 // international Journal of Science and Research (IJSR), - India: vol. 5. № 8, - August 2016. - p. 716-719.

11. Inoue, A. Bulk amorphous alloys with soft and hard magnetic properties // Material science and engineering, -1997. v.226-228,-p. 357-363.

12. Inoue, A. Takeuchi A. Recent development and application products of bulk glassy alloys // Acta Materialia, -2011. v. 59, -p.2243-2267

13. Inoue, A., Makino, A. Mazushima ferromagnet bulc glassy alloy // J.Magnetism Magnetic Materials - 2000. v.215, №216, - p. 245-252

14. Knobel M., Vázquez, M., Kraus, L. Handbook of Magnetic Materials, Vol. 15 (2003) pp. 497563.

15. Kornienkov, B.A., Artamonov, E.V., Improving the magnetic properties of 2NSR amorphous alloy, // Steel Transl., - 2009, v. 39, no. 6, - p. 518-520.

16. Kornienkov, B.A., Molotilov, B.V., Magnetoelastic effects in amorphous alloys, // Steel Transl., - 2013, v. 43, no. 3, - p. 157-160.

17. Koshiba, H., Inoue, A., Makino, A. Fe -based soft magnetic amorphous alloys with wide supercooled liquid region // J.Appl.Phys. - 1999. v.85, - p.5136-5138.

18. Kodama R.H. Magnetic nanoparticles // J. Magn. Magn. Mat. v. 200, 1999, pp. 359-372.

19. Luborsky, F.E. Amorphous Metallic Alloys, Butterworths, London, 1983

20. Larsson, O. Fe-based Amorphous Powder for Soft-Magnetic Composites / Master's thesis / -Stockholm: - 2013. - 66 p.

21. Louvier, R., Lopez, R. A., Fernandez, F. T., Urban, P., Cuevas, F. G. et al. Structure and size distribution of powders produced from melt-spun Fe-Si-B ribbons. Key Engineering Materials, -2021, v. 876, p.25-30. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.876.

22. Liang Y.F., Wang S., Li H., Jiang Y.M., Ye F., Lin J.P., Fabrication of Fe-6.5wt%Si Ribbons by Melt Spinning Method on Large Scale. Adv. Mater. Sci. Eng., ID 296197, 5 pages (2015).DOI: 10.1155/2015/296197

23. Meydan, T. Application of amorphous materials to sensors // Journal of magnetism and magnetic materials. - 1995. No 133, -p. 525-532

24. Ma Tian, Wang Shouhong Geometric Theory of Incompressible Flows with Applications to Fluid Dynamics //American Mathematical Soc.- 2005 -p.234 Mathematical surveys and monographs (Выпуск 119), ISSN 0885-4653

25. McHenry, M.E. Willard, M.A., Laughlin, D.E. Amorphous and nanocrystalline materials for applications as soft magnets, Prog Mater Sci, 44 (1999) 291- 433.

26. Panahov, Т.М, Rafiev N.M., Isaeva A.9. , Huseynov A.H. Magnetic Thermocouples Made of CoFe and FeNi Permalloys /Technical physics -2019. v. 89, №.7. - p. 987-990

27. Rafiyev N.M, Ahmadov V.I, Isaeva A.9. Prospects to use amorphous Fe-Ni-Si-B ribbons in contactor cores // Ukrainian Journal of Physics-2023, T.68, №3

28. Sandvik, B. P. J. "The Bainite Reaction in Fe-Si-C Alloys: The Primary Stage," Metall. Trans. A 13, 777-787 (1982). 4. B. M. Mogutnov, I. A. Tomilin, and L. A. Shvartsman, Thermodynamics of Iron Alloys (Metallurgiya, Moscow, 1984) [in Russian].

29. Skulkina N. A., Gorlanova M. A., Ivanov, O. A. and Kataev, V. A. "Anomalous magnitic losses in the amorphous Fe-B-Si-C alloy," Fiz. Met. Metalloved., No. 8, 132-139 (1991)

30. Skulkina, N. A., Ivanov, O. A. and Pavlova, I. O. "Interaction of the surface of ribbons of amorphous soft magnetic iron-based alloys with water and their magnetic properties," Phys. Met. Metallogr. 112, 457-485 (2011).

31. Sun, H., Zheng, H., Yang, X. Efficient degradation of orange II dye using Fe-based metallic glass powders prepared by commercial raw materials. Intermetallics - (2021)., v.129, 107030. DOI 10.1016/j. intermet. 2020.107030.

32. Skulkina, N. A., Ivanov, O. A., Pavlova, I. O. and Minina, O. A. "Interaction of surface of ribbons of amorphous soft magnetic iron-based alloys with vapor," Phys. Met. Metallogr. 115, 529-537 (2014)

33. Глезер, А.М. Аморфные и нанокристаллические структуры: сходства, различия, взаимные переходы // Российский химический журнал. Журнал Российского химического общества им. Д.И. Менделеева, 2002, Т. XLVI, № 5, с. 57-63.

34. Стародубцев, Ю.Н., Белозеров, В.Я. Магнитные свойства аморфных и нанокристаллических сплавов // Екатеринбург: Издательство Уральского университета, 2002, 384 с.

35. Судзуки, К., Худзимори, Х., Хасимото, К. Аморфное металлы // М. Металлургия, -1987, -с. 304-305

36. Хандрик, К., Кобе С. Аморфные магнетики // УФН,-1981.т.143.№2, -с.305-331.

Bu i§ Azarbaycan Elm Fondunun maliyya dastayi ila yerina yetirilmi§dir.

Qrant № AEF-MQM-QA-2-2023 -3(45)-05/01/1 -M-01

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.