Виникнення сферолітів і пентагональних квазікристалів в електроосаджуваних металах

Автор(и)

  • Олег Борисович Гирин Український державний хіміко-технологічний університет пр. Гагаріна, 8, Дніпропетровськ, Україна 49005, Україна https://orcid.org/0000-0001-7712-2290
  • Владимир Иванович Овчаренко Український державний хіміко-технологічний університет пр. Гагаріна, 8, Дніпропетровськ, Україна 49005, Україна https://orcid.org/0000-0002-9170-0146

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.21860

Ключові слова:

сфероліт, пентагональний квазікристал, рідкий стан, електроосаджений метал, переохолодження, надшвидке твердіння

Анотація

Виявлено утворення сферолітів та пентагональних квазікристалів у шарах електроосаджуваних металів, прилеглих до катоду. Зроблено висновок, що наявність сферолітів та пентагональних квазікристалів в електроосаджених металах є наслідком надшвидкого твердіння переохолодженої рідкої металевої фази, яка утворюється при електрохімічному осадженні металів. Одержаний результат доводить достовірність явища фазоутворення електроосаджуваних металів через стадію рідкого стану.

Біографії авторів

Олег Борисович Гирин, Український державний хіміко-технологічний університет пр. Гагаріна, 8, Дніпропетровськ, Україна 49005

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра матеріалознавства

Владимир Иванович Овчаренко, Український державний хіміко-технологічний університет пр. Гагаріна, 8, Дніпропетровськ, Україна 49005

Кандидат технічних наук, доцент, доцент кафедри

Кафедра матеріалознавства

Посилання

  1. Гирин, О. Б. Изменение дифракции рентгеновских лучей, рассеянных металлами в процессе их электролитического осаждения [Текст] / О. Б. Гирин, Г. М. Воробьев // Журнал физической химии. – 1988. – Т. 62, № 5. – С. 1347–1349.
  2. Girin, O. B. Substructure Formation and Texture in Electrodeposits [Text] / O. B. Girin // Journal of Electronic Materials. – 1995. – Vol. 24, № 8. – P. 947-953.
  3. Girin, O. B. Phenomenon of Precipitation of Metal Being Electrodeposited, Occurring via Formation of an Undercooled Liquid Metal Phase and its Subsequent Solidification. Part 1. Experimental Detection and Theoretical Grounding [Text] / O. B. Girin // Materials Development and Processing. – Weinheim : WILEY-VCH, 2000. – V. 8. – P. 183-188.
  4. Girin, O. B. Phenomenon of Precipitation of Metal Being Electrodeposited, Occurring via Formation of an Undercooled Liquid Metal Phase and its Subsequent Solidification. Part 2. Experimental Verification [Text] / O. B. Girin // Materials Development and Processing. – Weinheim : WILEY-VCH, 2000. – V. 8. – P. 189-194.
  5. Girin, O. B. Phenomenon of Structure Formation of Metals being Electrodeposited via a Super-Cooled Metal Liquid, and its Use for the Development of Advanced Technologies of Depositing New Types of Protective Composite Coats on Canned Food Steel Sheet [Text] / O. B. Girin // Proc. of the 5th Int. Sci. Forum AFES. – Paris: Int. Acad. of Engn, 2004. – P. 142–147.
  6. Girin, O. B. Phase Transformations in the Metallic Materials being Electrodeposited and Their Application for the Development of Advanced Technologies for Anticorrosive Protection of Canned-Food Steel Sheet [Text] / O. B. Girin // Materials Science Forum. – 2007. – V. 561-565. – P. 2369-2372.
  7. Girin, O. B. Phase and Structure Formation of Metallic Materials Electrodeposited via a Liquid State Stage: New Experimental Proof [Text] / O. B. Girin // Defect and Diffusion Forum. – 2010. – V. 303-304. – P. 99-105.
  8. Girin, O. B. Phase Formation through a Stage of Liquid State in Metallic Materials being Electrodeposited: Recent Experimental Proofs [Text] / O. B. Girin // International Journal of Material Science. – 2012. – Vol. 2. – №4. – P. 108-118.
  9. Мирошниченко, И. С. Закалка из жидкого состояния [Текст] : монография / И. С. Мирошниченко. – М. : Металлургия, 1982. – 168 с.
  10. Glezer, A. M. Melt-Quenched Nanocrystals [Text] / A. M. Glezer, I. E. Permyakova. – Boca Raton : CRC Press, 2013. – 369 p.
  11. Powel, G. L. F. The Undercooling of Copper and Copper-Oxygen Alloys [Text] / G. L. F. Powel, L. M. Hogan // Transactions of the Metallurgical Society of AIME. – 1968. – Vol. 242. – № 10. – P. 2133-2138.
  12. Caesar, C. Undercooling and Crystal Growth Velocity During Rapid Solidification [Text] / C. Caesar // Advanced Engineering Materials. – 1999. – V. 1. – № 1. – P. 75-79.
  13. Есин, В. О. Сферолитные формы кристаллизации в металлах [Текст] / В. О. Есин, В. А. Сазонова, И. А. Заблоцкая // Известия АН СССР. Металлы. – 1989. – № 2. – С. 73-77.
  14. Granasy, L. Growth and Form of Spherulites [Text] / L. Granasy, T. Pusztai, G. Tegze, J. A. Warren, J. F. Douglas // Physical Review E. – 2005. – Vol. 72. – № 1. – 011605.
  15. Andreassen, J.-P. Investigations of Spherulitic Growth in Industrial Crystallization [Text] / J.-P. Andreassen, E. M. Flaten, R. Beck, A. E. Lewis // Chemical Engineering Research and Design. – 2010. – Vol. 88. – P. 1163-1168.
  16. Shechtman, D. Metallic Phase with Long-Range Orientational Order and No Translational Symmetry [Text] / D. Shechtman, I. Blech, D. Gratias, J. W. Cahn // Physical Review Letters. – 1984. – Vol. 53. – № 20. – P. 1951-1954.
  17. Tsai, A. P. Icosahedral Clusters, Icosaheral Order and Stability of Quasicrystals – a View of Metallurgy [Text] / A. P. Tsai // Science and Technology of Advanced Materials. – 2008. – Vol. 9. – P. 1-20.
  18. Vekilov, Yu. Kh. Quasicrystals [Text] / Yu. Kh. Vekilov, M. A. Chernikov // Physics-Uspekhi. – 2010. – Vol. 53. – № 6. – P. 537-560.
  19. Мамонтов, Е. А. Формирование сферолитов при электрокристаллизации меди на индифферентных подложках [Текст] / Е. А. Мамонтов, Л. А. Курбатова, А. П. Воленко // Электрохимия. – 1983. – Т. 19. – № 11. – С. 1546-1549.
  20. Мамонтов, Е. А. Сферолиты как форма роста электролитических осадков [Текст] / Е. А. Мамонтов, Л. А. Курбатова, А. П. Воленко // Электрохимия. – 1985. – Т. 21. – № 9. – С. 1211-1214.
  21. Мамонтов, Е. А. Образование пентагональных кристаллов в электролитических осадках меди и дисклинации [Текст] / Е. А. Мамонтов, Л. А. Курбатова // Электрохимия. – 1992. – Т. 28. – № 5. – С. 746-753.
  22. Викарчук, А. А. Классификация структур, формирующихся при электрокристаллизации металлов с гранецентрированной кубической решеткой [Текст] / А. А. Викарчук // Электрохимия. – 1992. – Т. 28. – № 7. – С. 974-982.
  23. Vikarchuk, A. A. Pentagonal Copper Crystals: Various Growth Shapes and Specific Features of their Internal Structure [Text] / A. A. Vikarchuk, A. P. Volenko // Physics of the Solid State. – 2005. – Vol. 47. – № 2. – P. 352-356.
  24. Мамонтов, Е. А. О возможностях дисклинационного анализа структуры электроосажденных металлов [Текст] / Е. А. Мамонтов // Электрохимия. – 1994. – Т. 30. – № 2. – С. 170-173.
  25. Викарчук, А. А. Модель начального этапа электрокристаллизации меди на индифферентных подложках [Текст] / А. А. Викарчук, А. П. Воленко, В. И. Скиданенко // Известия РАН. Серия физическая. – 2004. – Т. 68, №10. – С. 1384-1390.
  26. Vikarchuk, A. A. Specific Features of Mass and Heat Transfer in Microparticles and Nanoparticles Formed upon Electrocrystallization of Copper [Text] / A. A. Vikarchuk, I. S. Yasnikov // Physics of the Solid State. – 2006. – Vol. 48. – № 3. – P. 577-580.
  27. Vikarchuk, A. A. Phase Transitions in Small Particles Formed at the Initial Stages of Electrocrystallization of Metals [Text] / A. A. Vikarchuk, I. S. Yasnikov // Physics of the Solid State. – 2007. – Vol. 49. – № 1. – P. 1-5.
  28. Vikarchuk, A. A. Temperature Evolution for Small Particles Formed During Electrocrystallization [Text] / A. A. Vikarchuk, Yu. D. Gamburg, I. S. Yasnikov // Russian Journal of Electrochemistry. – 2008. – Vol. 44. – № 7. – P. 857-860.
  29. Vikarchuk, A. A. Initial Stage in Three-Dimensional Nucleation of Pentagonal Crystals [Text] / A. A. Vikarchuk, A. P. Volenko, Yu. D. Gamburg, V. I. Skidanenko // Russian Journal of Electrochemistry. – 2005. – Vol. 41. – № 9. – P. 996-1000.
  30. Girin, O. B., Vorob’ev, G. M. (1988). Change of Diffraction of X-Rays Dissipated by Metals During their Electrolytic Deposition. Zhurnal Fizicheskoi Khimii, 62 (5), 1347–1349.
  31. Girin, O. B. (1995). Substructure Formation and Texture in Electrodeposits. Journal of Electronic Materials, 24 (8), 947-953.
  32. Girin, O. B. (2000). Phenomenon of Precipitation of Metal Being Electrodeposited, Occurring via Formation of an Undercooled Liquid Metal Phase and its Subsequent Solidification. Part 1. Experimental Detection and Theoretical Grounding. Materials Development and Processing. Weinheim, Germany : WILEY-VCH, 8, 183-188.
  33. Girin, O. B. (2000). Phenomenon of Precipitation of Metal Being Electrodeposited, Occurring via Formation of an Undercooled Liquid Metal Phase and its Subsequent Solidification. Part 2. Experimental Verification. Materials Development and Processing. Weinheim, Germany : WILEY-VCH, 8, 189-194.
  34. Girin, O. B. (2004). Phenomenon of Structure Formation of Metals being Electrodeposited via a Super-Cooled Metal Liquid, and its Use for the Development of Advanced Technologies of Depositing New Types of Protective Composite Coats on Canned Food Steel Sheet. Proc. of the 5th Int. Sci. Forum AFES. Paris, France: Int. Acad. of Engn, 142–147.
  35. Girin, O. B. (2007). Phase Transformations in the Metallic Materials being Electrodeposited and Their Application for the Development of Advanced Technologies for Anticorrosive Protection of Canned-Food Steel Sheet. Materials Science Forum, 561-565, 2369-2372.
  36. Girin, O. B. (2010). Phase and Structure Formation of Metallic Materials Electrodeposited via a Liquid State Stage: New Experimental Proof. Defect and Diffusion Forum, 303-304, 99-105.
  37. Girin, O. B. (2012). Phase Formation through a Stage of Liquid State in Metallic Materials being Electrodeposited: Recent Experimental Proofs. International Journal of Material Science, 2 (4), 108-118.
  38. Miroshnichenko, I. S. (1982). Quenching from Liquid State. Moscow, USSR: Metallurgy, 168.
  39. Glezer, A. M., Permyakova, I. E. (2013). Melt-Quenched Nanocrystals. Boca Raton, USA: CRC Press, 369.
  40. Powel, G. L. F., Hogan, L. M. (1968). The Undercooling of Copper and Copper-Oxygen Alloys. Transactions of the Metallurgical Society of AIME, 242 (10), 2133-2138.
  41. Caesar, C. (1999). Undercooling and Crystal Growth Velocity During Rapid Solidification. Advanced Engineering Materials, 1 (1), 75-79.
  42. Yesin, V. O., Sazonova, V. A., Zablotskaia, I. A. (1989). Spherulite Form of Crystallization in Metals. Izvestiia Akademii nauk SSSR. Metally, 2, 73-77.
  43. Granasy, L., Pusztai, T., Tegze, G., Warren, J. A., Douglas, J. F. (2005). Growth and Form of Spherulites. Physical Review E, 72 (1), 011605.
  44. Andreassen, J.-P., Flaten, E. M., Beck, R., Lewis, A. E. (2010). Investigations of Spherulitic Growth in Industrial Crystallization. Chemical Engineering Research and Design, 88, 1163-1168.
  45. Shechtman, D., Blech, I., Gratias, D., Cahn, J. W. (1984). Metallic Phase with Long-Range Orientational Order and No Translational Symmetry. Physical Review Letters, 53 (20), 1951-1954.
  46. Tsai, A. P. (2008). Icosahedral Clusters, Icosaheral Order and Stability of Quasicrystals – a View of Metallurgy. Science and Technology of Advanced Materials, 9, 1-20.
  47. Vekilov, Yu. Kh., Chernikov, M. A. (2010). Quasicrystals. Physics-Uspekhi, 53 (6), 537-560.
  48. Mamontov, Ye. A., Kurbatova, L. A., Volenko, A. P. (1983). Formation of Spherulites During Electrocrystallization of Copper on Indifferent Substrates. Electrokhimiia, 19 (11), 1546-1549.
  49. Mamontov, Ye. A., Kurbatova, L. A., Volenko, A. P. (1985). Spherulites as Form of Growth of Electrolytic Deposits. Electrokhimiia, 21 (9), 1211-1214.
  50. Mamontov, Ye. A., Kurbatova, L. A. (1992). Formation of Pentagonal Crystals in Electrolytic Deposits of Copper and Disclinations. Electrokhimiia, 28 (5), 746-753.
  51. Vikarchuk, A. A. (1992). Classification of Structures being Formed During Electrocrystallization of Metals with Face-Centered Cubic Lattice. Electrokhimiia, 28 (7), 974-982.
  52. Vikarchuk, A. A., Volenko, A. P. (2005). Pentagonal Copper Crystals: Various Growth Shapes and Specific Features of their Internal Structure. Physics of the Solid State, 47 (2), 352-356.
  53. Mamontov, Ye. A. (1994). About the Possibilities of Disclination Analysis of Structure of Electrodeposited Metals. Electrokhimiia, 30 (2), 170-173.
  54. Vikarchuk, A. A., Volenko, A. P., Skidanenko, V. I. (2004). Model of the Initial Stage of Electrocrystallization of Copper on Indifferent Substrates. Izvestiia Rossiiskoi Akademii nauk. Seriia fizicheskaia, 68 (10), 1384-1390.
  55. Vikarchuk, A. A., Yasnikov, I. S. (2006). Specific Features of Mass and Heat Transfer in Microparticles and Nanoparticles Formed upon Electrocrystallization of Copper. Physics of the Solid State, 48 (3), 577-580.
  56. Vikarchuk, A. A., Yasnikov, I. S. (2007). Phase Transitions in Small Particles Formed at the Initial Stages of Electrocrystallization of Metals. Physics of the Solid State, 49 (1), 1-5.
  57. Vikarchuk, A. A., Gamburg, Yu. D., Yasnikov, I. S. (2008). Temperature Evolution for Small Particles Formed During Electrocrystallization. Russian Journal of Electrochemistry, 44 (7), 857-860.
  58. Vikarchuk, A. A., Volenko, A. P., Gamburg, Yu. D., Skidanenko, V. I. (2005). Initial Stage in Three-Dimensional Nucleation of Pentagonal Crystals. Russian Journal of Electrochemistry, 41 (9), 996-1000.

##submission.downloads##

Опубліковано

2014-04-15

Як цитувати

Гирин, О. Б., & Овчаренко, В. И. (2014). Виникнення сферолітів і пентагональних квазікристалів в електроосаджуваних металах. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(11(68), 30–34. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.21860

Номер

Том 2 № 11(68) (2014): Матеріалознавство

Розділ

Матеріалознавство

Ліцензія

Авторське право (c) 2014 Олег Борисович Гирин, Владимир Иванович Овчаренко

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.