Details
| Title | Особенности структуры и многостадийности фазообразования в процессах СВ-синтеза алюминидов никеля и титана: молекулярно-динамическое моделирование и физический эксперимент = Features of the Structure and Multistage Phase Formation in the Processes of SH-Synthesis of Nickel and Titanium Aluminides: Molecular Dynamics Simulation and Physical Experiment // Инженерная физика. – 2025. – № 1. — С. 41-57 |
|---|---|
| Creators | Гуляев П. Ю. ; Иордан В. И. ; Милюкова И. В. ; Шмаков И. А. |
| Imprint | 2025 |
| Collection | Общая коллекция |
| Subjects | Физика ; Молекулярная физика в целом ; молекулярно-динамическое моделирование ; физические эксперименты ; алюминиды никеля ; алюминиды титана ; СВ-синтез ; многостадийность фазообразования ; структура алюминидов ; molecular dynamic modeling ; physical experiments ; nickel aluminides ; titanium aluminides ; CB synthesis ; multi-stage phase formation ; structure of aluminides |
| UDC | 539.19 |
| LBC | 22.36 |
| Document type | Article, report |
| Language | Russian |
| DOI | 10.25791/infizik.1.2025.1455 |
| Rights | Доступ по паролю из сети Интернет (чтение) |
| Record key | RU\SPSTU\edoc\77029 |
| Record create date | 10/8/2025 |
В работе обобщены результаты молекулярно-динамического исследования особенностей формирования структуры и фазовых превращений с учетом многостадийного характера самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВ-синтеза) алюминидов никеля и титана в нанокристаллических многослойных структурах (тонких пленках) и матричных (слоисто-блочных) композитных структурах, в т. ч. в структурах из композитных наночастиц "ядро-оболочка". В физическом эксперименте методами растровой электронной микроскопии, рентгенофазового анализа и энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (рентгеноспектрального микроанализа) исследована морфология, структура и фазовый состав микрочастиц типа "ядро-оболочка", полученных в "замороженном" фронте волны горения систем Ni-Al и Ti-Al. В работе проведено сопоставление результатов физического эксперимента и молекулярно-динамического моделирования структурно-фазовых превращений в волне горения СВ-синтеза алюминидов никеля и титана. Выявлено структурное подобие между оболочками интерметаллических прослоек вокруг твердофазных частиц Ni и Ti, образующихся в микро- и мезочастицах при экспериментальном наблюдении, и оболочками аналогичных интерметаллических прослоек, обнаруживаемых в наночастицах "ядро-оболочка" в результате проведения вычислительных экспериментов молекулярно-динамического моделирования. Выявленное структурное подобие при фазообразовании в системах с различными уровнями масштаба гетерогенности подтверждает корректность применения методов молекулярной динамики для определения структуры и состава синтезируемых интерметаллических фаз в микроструктурах частиц порошковых смесей.
The paper summarizes the results of a molecular dynamics study of the features of structure formation and phase transformations taking into account the multistage nature of self-propagating high-temperature synthesis (SH-synthesis) of nickel and titanium aluminides in nanocrystalline multilayer structures (thin films) and matrix (layered-block) composite structures, including in structures of core-shell composite nanoparticles. In a physical experiment, the morphology, structure and phase composition of core-shell microparticles obtained in the "frozen" combustion wave front of Ni-Al and Ti-Al systems were studied using scanning electron microscopy, X-ray phase analysis and energy-dispersive X-ray spectroscopy (X-ray spectral microanalysis). The paper compares the results of a physical experiment and molecular dynamics simulation of structural-phase transformations in the combustion wave of the SH-synthesis of nickel and titanium aluminides. A structural similarity was revealed between the shells of intermetallic layers around solid-phase Ni and Ti particles formed in micro- and mesoparticles during experimental observation and the shells of similar intermetallic layers found in core-shell nanoparticles as a result of computational experiments of molecular dynamics simulation. The revealed structural similarity during phase formation in systems with different levels of heterogeneity scale confirms the correctness of the application of molecular dynamics methods to determine the structure and composition of synthesized intermetallic phases in the microstructures of powder mixture particles.
Access count: 34
Last 30 days: 10
