Huttunen-Saarivirta E.
Journal of Alloys and Compounds, 363(1-2), 154–178, 2004.
doi:10.1016/s0925-8388(03)00445-6

Квазикристаллические материалы составляют новую группу материалов с определенными кристаллическими структурными характеристиками, такими как образование пиков Брэгга в рентгеновских данных и точек на электронограмме , но трансляционная симметрия запрещена для кристаллических материалов. Таким образом, в структуре квазикристаллических материалов существует апериодичность. Помимо теоретического интереса из-за сложной атомной структуры , квазикристаллические материалы обладают уникальными свойствами — низкой электрической и теплопроводностью , необычными оптическими свойствами, низкой поверхностной энергией и коэффициентом трения, стойкостью к окислению , биосовместимостью.и высокая твердость, и это лишь некоторые из них, что также делает их интересными для многих практических целей. Квазикристаллические фазы сегодня встречаются более чем в 100 системах сплавов, большинство из которых основаны на алюминии. Некоторые из легирующих элементов, используемых для образования квазикристаллов на основе алюминия , разумны по цене, легко доступны и нетоксичны. Однако квазикристаллические тройные сплавы Al – Cu – Fe удовлетворяют всем этим критериям легирующих элементов. В этой статье микроструктура, изготовление и свойства квазикристаллических сплавов Al – Cu – Fe рассматриваются с точки зрения инженеров-материаловедов. В статье рассматриваются микроструктура и металлургия.квазикристаллических сплавов Al – Cu – Fe. Рассмотрены методы получения квазикристаллов в целом и их применение для изготовления квазикристаллических сплавов Al – Cu – Fe. В этой статье сравниваются характеристики различных методов производства, включая как традиционные методы получения стабильных фаз, так и более продвинутые методы, вводящие метастабильные фазы. Также рассматриваются свойства квазикристаллов Al – Cu – Fe с целью лучшего понимания основных различий между кристаллическими и квазикристаллическими материалами в отношении структуры и свойств. Наконец, обсуждаются текущие и возможные будущие применения квазикристаллов Al – Cu – Fe в свете их свойств.

Подробнее

Lee K., Chen Y., Dai W., Naugle D., Liang H.
Materials & Design, 193, 108735, 2020.
doi:10.1016/j.matdes.2020.108735

Квазикристаллы используются в различных приложениях для улучшения износостойкости, а также трения. Известно, что содержание и микроструктура квазикристаллов (i-фазы) в сплавах имеют решающее влияние на механические свойства и трибологические характеристики. Более высокое содержание i-фазы в квазикристаллическом сплаве показывает благоприятные трибологические свойства из-за микроструктуры и механических свойств преобладающей i-фазы.

Подробнее

Rabson D. A.
Progress in Surface Science, 87(9-12), 253–271, 2012.
doi:10.1016/j.progsurf.2012.10.001

Давно известно, что квазикристаллические поверхности демонстрируют низкое трение скольжения и адгезию, особенности, которые привели к практическому применению, особенно в кухонной посуде. Было предложено несколько механизмов того, как квазипериодичность может приводить к низкому трению и низкой адгезии. К ним относятся механические характеристики (жесткость и твердость), электронные свойства, распространение фононов, топография поверхности на атомных масштабах длины и относительно иррациональные расстояния между атомами двух поверхностей скольжения («сверхсмазка»). Недавняя работа Park et al. обнаружил восьмикратную анизотропию коэффициента трения скольжения между декагональной поверхностью квазикристалла и пассивированным зондом. Эта гигантская анизотропия олицетворяет в одном эксперименте разницу между периодичностью и апериодичностью, но теоретические объяснения эффекта остаются противоречивыми.

Подробнее

ООО «ЭнергоТехМаш».

Определения влияния квазикристаллического порошка системы Al-Cu-Fe производства ООО НАНОКОМ на рабочие характеристики оборудования ООО «ЭнергоТехМаш».

Подробнее

Интер РАО.

Решение рабочего совещания представителей БПД ПАО Интер РАО, ООО «ЦКТ «Энергия без границ» о необходимости подтверждения потенциального экономического эффекта для Группы Интер РАО от внедрения пластических присадок нового поколения к смазывающим материалам.

Подробнее

Bloom P. D., Baikerikar K. G., Anderegg J. W., Sheares V. V.
Materials Research Society Proceedings, 643, 2000.
doi:10.1557/proc-643-k16.3

Квазикристаллические порошки Al-Cu-Fe использовались в качестве нового наполнителя в поли (п-фениленсульфиде) (PPS). Эти полимерные / квазикристаллические композиты продемонстрировали полезные свойства, которые могут быть успешно использованы в таких приложениях, как сухие подшипники и композитные зубчатые передачи. Квазикристаллический наполнитель Al-Cu-Fe значительно улучшил износостойкость композитов на полимерной основе с потерей объема. Помимо улучшения износостойкости композита, наполнитель Al-Cu-Fe показал низкое истирание по отношению к контртелу из хромистой стали 52100. Кроме того, результаты механических испытаний показали двукратное увеличение модуля упругости армированных композитов по сравнению с образцами полимеров. Кроме того, наполнитель Al-Cu-Fe сравнивался с входящими в его состав металлами, оксидом алюминия и карбидом кремния в PPS. Химический анализ поверхности раздела износа с помощью рентгеновской спектроскопии показал образование третьего оксидного слоя тела во время износа. Описывается производство этих уникальных материалов, а также термические, механические и износостойкие свойства.

Подробнее

Bloom P. D., Baikerikar K.G., Otaigbe J. U.,  Sheares V. V.
Materials Science and Engineering: A, 294-296, 156–159, 2000.
doi:10.1016/s0921-5093(00)01230-2

Мы сообщаем о новом классе материалов, полимерных / квазикристаллических композитах с полезными свойствами для полезного использования в таких приложениях, как сухие подшипники и композитные зубчатые передачи. Наши предварительные результаты показывают, что наши новые композиты являются средством улучшения свойств определенных органических полимеров , обеспечивая при этом новые средства обработки квазикристаллов. Квазикристаллические материалы Al – Cu – Fe значительно улучшили износостойкость композитов на полимерной основе с потерей объема. Кроме того, результаты механических испытаний показали двукратное увеличение модуля упругости армированных композитов по сравнению с образцами полимеров. В дополнение к термическим, механическим и износостойким свойствам этих уникальных материалов будет описано изготовление.

Подробнее

Tsetlin M. B., Teplov A. A., Belousov S. I., Chvalun S. N., Golovkova E. A., Krasheninnikov S. V., Golubev E. K., Pichkur E. B., Dmitryakov P. V. , Buzin A. I.
Journal of Surface Investigation: X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques, 12(2), 277–285, 2018.
doi:10.1134/s1027451018020167

Образцы композитов с политетрафторэтиленом в качестве матрицы и порошком 0, 1, 2, 4, 8, 16, и получают 32 об.% квазикристалла Al–Cu–Fe в качестве наполнителя. Проводятся электронно-микроскопические исследования структуры образцов, исследуется влияние наполнителя на степень кристалличности и температуры плавления и разрушения образцов; проводятся испытания на механическое растяжение и трибологические испытания. Композитные образцы с содержанием наполнителя 4, 8, 16 и 32 об. % демонстрируют сверхнизкий износ с коэффициентом K < 5 × 10-7 мм3/Н м. Наибольшая износостойкость, превышающая износостойкость незаполненного политетрафторэтилена в 2200-3100 раз, зафиксирована в композитах с наполнителем 16 об.%. Повышение износостойкости связано с образованием на поверхности трения тонкой корочки, содержащей квазикристаллические частицы размером 0,2-0,3 мкм, выявленные методом сканирующей электронной микроскопии в сочетании с энергодисперсионным анализом.

Подробнее

Uflyand I. E., Drogan E. G., Burlakova V. E., Kydralieva K. A., Shershneva I. N., Dzhardimalieva G. I.
Polymer Testing, 2019.
doi:10.1016/j.polymertesting.2019.01.004

Металлополимерные нанокомпозитные материалы на основе линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE) и квазикристаллов Al₆₅Cu₂₂Fe₁₃ были впервые получены методом смешения в расплаве. Для анализа термической стабильности и физико-механических свойств полученных нанокомпозитных материалов использовались методы термического анализа и динамического механического анализа. Было обнаружено, что увеличение содержания нанонаполнителей приводит к увеличению модуля упругости, однако прочность при растяжении также увеличивается, особенно при низких концентрациях наполнителя. Трение и износ оценивались на тестере Пинон-Диск. Результаты показывают, что коэффициент трения образца с содержанием нанонаполнителя 1 мас. % ниже, чем у чистого LLDPE, а противоизносные свойства композитного материала увеличиваются на 57 % по сравнению с чистым LLDPE. Кроме того, при трении с нагрузкой до 147 Н на поверхности трения образуется защитная антифрикционная пленка из металлических наночастиц.

Подробнее

Lucas Ricardo Fernandes Figueiredoa, Tibério Andrade Passosa, Angelo Vieira Mendoncab, Lucineide Balbino Silva.
Materials Research, 2022.
doi:10.1590/1980-5373-MR-2021-0379

Механическое и тепловое поведение сверхвысокомолекулярных полиэтиленовых (UHMWPE )/металлических квазикристаллических порошковых (MQP) композитов оценивают при объемных долях наполнителя () 0,01, 0,02, 0,06 и 0,15. MQP основан на алюминиевом сплаве, синтезируется и характеризуется как наполнитель для UHMWPE. Приготовление композитов проводили прессованием.Морфологический анализ обнаруживает большие и меньшие MPQ-частицы, которые хорошо распределены и механически закреплены в матрице. Температуру плавления поддерживали после добавления наполнителя, в то время как значения кристалличности снижались. При добавлении MQP улучшение термостабильности наблюдается за счет повышения как начальной, так и максимальной температуры потери веса (Tmax). Однако, когда температура составляет около 700 ° С, все композиты имеют окисление из-за присутствия MQP. Модель Пуканского показывает, что композиты 0,06 MQP имеют лучшую межфазную адгезию. Это подтверждается уравнением Николе — Наркиса. Это способствует увеличению модуля упругости композита 0,06 MQP по отношению к другим. Удлинение при разрыве уменьшали для композита 0,15 MQP. Однако более высокая объемная доля MQP увеличивала жесткость УВМПЭ, отражая его потенциал для использования в качестве арматуры.

Подробнее

Ali F., Scudino S., Anwar M.S., Shahid R.N., Srivastava V.C., Uhlenwinkel V., M. Stoica, Vaughan G., Eckert J.
Journal of Alloys and Compounds, 607, 274–279, 2014.
doi:10.1016/j.jallcom.2014.04.086

Межфазная реакция между Al-матрицей и квазикристаллическими армирующими частицами Al_62,5Cu₂₅Fe_12,5 (QC) с образованием ω-фазы Al₇Cu₂Fe была использована для дальнейшего повышения прочности композитов Al / QC. Фазовое превращение QC в ω во время нагрева исследовали методом дифракции рентгеновских лучей in situ с использованием высокоэнергетического монохроматического синхротронного пучка, который позволяет проследить эволюцию структуры и сопоставить ее с механическими свойствами композитов. Механическое поведение этих усиленных трансформацией композитов заметно улучшается по мере прогрессирования фазового превращения QC в ω: предел текучести увеличивается с 195 МПа для исходного материала, армированного исключительно частицами QC, до 400  МПа для материала, в котором реакция QC-to-ω завершена. Уменьшение размера связки матрицы в результате увеличения объемной доли армирующей фазы во время превращения может объяснить большую часть наблюдаемого повышения прочности, в то время как дополнительное упрочнение можно приписать возможному присутствию наноразмерных частиц ω-фазы. что касается улучшенной межфазной связи между матрицей и частицами, вызванной сжимающими напряжениями, возникающими в матрице.

Подробнее

Mordyuk B. N., Iefimov M. O., Prokopenko G. I., Golub T. V., Danylenko M. I.
Surface and Coatings Technology, 204(9-10), 1590–1598, 2010.
doi:10.1016/j.surfcoat.2009.10.009

Ультразвуковое ударное упрочнение (UIP) используется для модификации приповерхностных слоев cp алюминия. Исследовано влияние тонкодисперсных порошков икосаэдрических квазикристаллических (QC) AlCuFe или ГПУ Ti, добавленных в зону интенсивной пластической деформации в процессе UIP, на микроструктуру, фазовый состав, микротвердость приповерхностных слоев и демпфирующие свойства алюминия. Результаты показывают, что образуются композитные слои, которые характеризуются относительно равномерным распределением армирующих частиц с аналогичной объемной долей около 0,17. В то время как полукогерентная граница раздела частицы / матрицы наблюдается для усилений QC, частицы Ti, по-видимому, сильно прилипают к алюминиевой матрице из-за образования Ti _3.Прослойка Al. В то время как структура с дислокационными ячейками формируется только после UIP,  в композитном слое, армированном AlCuFe, наблюдается сильно разориентированная мелкозернистая структура со средним размером зерна 0,1–0,5 мкм, а в слое, армированном Ti, средний размер зерна составляет 0,5 –2  мкм. Наблюдаемые микроструктурные особенности предопределяют значительное повышение микротвердости и демпфирующих свойств образцов из алюминия в исходном состоянии. Значительно более высокие значения микротвердости (около 1,3  ГПа) и логарифмического декремента (около 12  ×  10 ^—  4 ) наблюдаются в образцах из алюминия, покрытых композитным слоем, армированным QC, по сравнению с образцами, содержащими армированный слоем Ti (около 1  ГПа и 3,6 ГПа).  ×  10^—  4 ) и к образцу из алюминия после наплавки (0,58  ГПа и 1,4  ×  10 ^—  4 ). Это связано с (i) наименьшим размером зерна, (ii) полукогерентной границей раздела частиц / матрицы и (iii) высокой твердостью и удельной жесткостью фазы QC AlCuFe. Относительно высокий уровень микротвердости (около 1,1  ГПа и 0,8  ГПа) и логарифмический декремент (около 5  ×  10 ^—  4 и 2  ×  10 ^—  4 ) сохраняются для образцов из Al, покрытых композитными слоями, армированными QC и Ti, даже после нагрева до 623  К. .

Подробнее

Dubois J.-M.
Chemical Society Reviews, 41(20), 6760, 2012.
doi:10.1039/c2cs35110b

Потенциал применения квазикристаллов и связанных с ними соединений, так называемого семейства сложных металлических сплавов (CMAsz). Внимание сосредоточено на CMAS на основе алюминия, которые содержат большое количество кристаллических соединений и квазикристаллов, изготовленных из алюминия, легированного переходными металлами (такими как Fe или Cu) или обычными металлами, такими как Mg. В зависимости от состава структурная сложность варьируется от нескольких атомов на элементарную ячейку до тысяч атомов. Тогда квазикристаллы появляются как CMA предельной сложности и демонстрируют решетку, которая больше не показывает периодичности в обычном трехмерном пространстве. Свойства резко меняются со сложностью решетки и превращают поведение простых кристаллов на основе Al в металлическое поведение в гораздо более сложное, с отпечатками полупроводников, которые могут использоваться в различных приложениях, потенциальных или реализованных.

Подробнее

Witor Wolf, Claudemiro Bolfarini, Claudio S. Kiminami, Walter J. Botta.
Journal of Materials Research, 2020.
doi:10.1557/jmr.2020.292

Квазикристаллические сплавы и их композиты были тщательно изучены из-за их сложной атомной структуры, механических свойств, а также их уникальных трибологических и термических характеристик. Однако технологические применения этих материалов еще не достигли совершеннолетия и все еще требуют дополнительных разработок. В этом обзоре мы обсуждаем недавние успехи, достигнутые за последние годы в оптимизации процессов изготовления и свойств композитов с алюминиевой матрицей, армированных квазикристаллами. Мы подробно обсуждаем высокопрочные быстрозатвердевшие наноквазикристаллические композиты, проблемы, связанные с их производственными процессами, и их свойства. Мы также представляем последние результаты по изготовлению композитов с алюминиевой матрицей, армированных квазикристаллами, с помощью порошковой металлургии и традиционных металлургических процессов.

Подробнее

Joseph A., Gauthier-Brunet V., Joulain A., Bonneville J., Dubois S., Monchoux J.P.,  Pailloux F.
Materials Characterization, 2018.
doi:10.1016/j.matchar.2018.09.025

Композиты Al / 40 об.% Ω-Al-Cu-Fe были получены из порошка Al и квазикристаллических частиц i-Al-Cu-Fe с использованием технологии искрового плазменного спекания (SPS). В механических свойствах композита были оценены в интервале температур 293 К-823 К при выполнении испытаний на сжатие при постоянной скорости деформации. Температурная зависимость предела текучести σ 0,2% свидетельствует о двух температурных режимах с переходом в диапазоне 473 K – 523 K. Уменьшение σ 0,2% с повышением температуры, более выраженное в низкотемпературном режиме, указывает на то, что два температурных режима соответствуют двум различным термоактивированным механизмам деформации . На основе микроструктурных анализов матрицы Al, гдеимеет место пластическая деформация , обсуждаются различные факторы упрочнения и, наконец, сравниваются результаты с результатами, полученными для композитов, полученных горячим изостатическим прессованием (HIP), для которых температурная зависимостьσ0,2%аналогична. В низкотемпературном режиме напряжение σ 0,2% композитов SPS выше, чем композитов HIP. В этом температурном режиме разница напряжений в основном приписывается различным фазам армирования, присутствующим в матрице Al. В высокотемпературном режиме температурная зависимость σ0,2% сопоставима для двух композитов независимо от маршрута обработки: передача нагрузки, таким образом, является основным механизмом упрочнения, который аналогичен для двух композитов Al / ω-Al-Cu-Fe, причем температурная зависимость приписывается процессам поперечного скольжения и подъема.

Подробнее

Lityńska-Dobrzyńska L., Dutkiewicz J., Stan-Głowińska K., Wajda W., Dembinski L., Langlad, C., Coddet C.
Journal of Alloys and Compounds, 643, S114–S118, 2015.
doi:10.1016/j.jallcom.2014.11.125

Композиты с алюминиевой матрицей были объединены из порошка элементарного Al и распыленных частиц Al₆₅Cu₂₀Fe₁₅ методом горячего прессования в вакууме. Сферические частицы Al₆₅Cu₂₀Fe₁₅ состояли из икосаэдрических квазикристаллических дендритов или ячеек и кубической фазы τ-AlCu (Fe), расположенных в междендритных областях. Были приготовлены композиты с различным содержанием армирующих частиц (20, 40 и 60 мас.%). Все композиты показали плотность около 99% и хорошее сцепление между Al₆₅Cu₂₀Fe₁₅ частицы и матрица. Было показано, что фазовый состав распыленных частиц не изменился после консолидации для композита, содержащего 20% и 40% добавленных частиц, в то время как выделения Al₂Cu образовывались на границах раздела Al / Al₆₅Cu₂₀Fe₁₅ и внутри матрицы в композит с 60% частиц Al₆₅Cu₂₀Fe₁₅. С увеличением объемной доли арматуры в композите увеличивается твердость и прочность на сжатие, достигая значений 173 HV 0,5 и 370 МПа соответственно для 60% Al₆₅Cu₂₀Fe₁₅ частицы. Коэффициент трения незначительно варьировал в пределах 0,5–0,7 в зависимости от состава.

Подробнее

Meng Xiao, Zhaoguo Qiu, Yaosha Wu, Dechang Zeng.
Journal of Physics: Conference Series, 2021.
doi:10.1088/1742-6596/2044/1/012011

Изменение микроструктуры покрытия и доли квазикристаллической фазы для повышения износостойкости и трещиностойкости путем выбора соответствующих параметров термического напыления было исследовано. Для упрощения процесса оптимизации был введен ортогональный тест введен. Согласно статистическому анализу и проверочным экспериментам, порядок параметров напыления, влияющих на твердость и долю квазикристаллической фазы, были соответственно. Износостойкость и поведение при разрушении покрытия, напыленного с использованием оптимальных параметров обработки, были проанализированы с помощью тестов «pin-on-disk» и трехточечного изгиба (3PB) испытаниями. Полученные результаты показали, что покрытие, напыленное с оптимальными параметрами, демонстрирует лучшую износо- и трещиностойкость. Высокая доля квазикристаллической фазы и плотная микроструктура способствуют хорошей износостойкости, в то время как благоприятная вязкость разрушения вязкость разрушения объясняется наличием жесткой фазы в квазикристаллической матрице и мелколамеллярной микроструктура, которая облегчает снятие напряжения во время распространения трещины. Данное исследование дает представление о поведении распространения трещин в квазикристаллическом покрытии на основе Al от наномасштаба до микромасштаба и может послужить жизнеспособным руководством для улучшения износа и трещиностойкости при термическом напылении квазикристаллических композитных покрытий.

Подробнее

Silva Oliveira V., Camboim M. M., Protasio de Souza C., Silva Guedes de Lima B. A., Baiocchi O.,  Kim H.-S.
Micromachines, 12(4), 393, 2021.
doi:10.3390/mi12040393

Поскольку солнечное излучение является наиболее распространенным источником энергии на Земле, сбор термоэлектрической энергии становится интересным решением для Интернета вещей (IoT) в наружных применениях, особенно с использованием полупроводниковых термоэлектрических генераторов (TEG) для питания устройств IoT. Однако, когда ТЭГ находится под солнечным излучением, градиент температуры через ТЭГ незначителен, что означает, что ТЭГ бесполезен. Метод поддержания значительного температурного градиента на ТЭГ заключается в использовании поглотителя солнечной энергии с одной стороны для нагрева и радиатора с другой стороны. В этой статье представлен компактный накопитель энергии на основе ТЭГ, в котором используется поглотитель солнечной энергии на основе нового класса твердого вещества, так называемого квазикристалла (КК). Кроме того, предлагается также радиатор с водяным охлаждением для улучшения температурного градиента на ТЭГ. Комбайн подключен к цепи управления питанием, которая может обеспечивать выходное напряжение 3 В и хранить до 1,38 Дж в суперконденсаторе в день. Была проведена экспериментальная оценка для сравнения производительности предложенного комбайна на основе QC с другим подобным комбайном, но с поглотителем солнечного излучения на основе обычной черной краски. В результате харвестер на основе QC повысил эффективность выработки энергии на 28,6% и полностью зарядил суперконденсатор примерно двумя часами ранее. Наконец, представлено исследование того, сколько собранной энергии может обеспечить питание сенсорного узла для интеллектуального сельского хозяйства в течение дня с учетом компромисса между максимальным количеством измерений и максимальным количеством передач в день. 38 Дж в суперконденсаторе в сутки. Была проведена экспериментальная оценка для сравнения производительности предложенного комбайна на основе QC с другим подобным комбайном, но с поглотителем солнечного излучения на основе обычной черной краски.

Подробнее

Bauer C.,  Giessen H.
Optics Express, 21(S3), A363, 2013.
doi:10.1364/oe.21.00a363

Солнечные батареи играют важную роль в области возобновляемых источников энергии. Поскольку производство кремния солнечного качества обходится дорого [Electrochem. Soc. Interface 17, 30 (2008)], особенно интересны тонкопленочные солнечные элементы. Однако эффективность таких солнечных батарей низка. Поэтому важно повысить эффективность. Группа Полмана показала, что периодическое расположение металлических частиц способно усилить поглощение света [Nano Lett. 11, 1760 (2011)]. Однако ожидается, что квазикристаллическое расположение металлических частиц увеличит поглощение света независимо от полярного и азимутального углов падения благодаря более изотропной фотонной полосовой структуре. В данной работе мы сравниваем усиление поглощения квазипериодического фотонного кристалла с усилением поглощения периодического фотонного кристалла. Мы действительно обнаружили, что усиление поглощения для квазикристаллической структуры демонстрирует изотропное поведение. Это означает, что эффективность поглощения солнечного элемента относительно постоянна в течение дня и года. Это особенно важно с точки зрения распределения электроэнергии, требований к хранению энергии и стабильности электрической сети при массовом использовании возобновляемой энергии.

Подробнее

Cui D., Qiu Y., Li M., Ma L., Zhang S., Zeng D., Xiao R.
International Journal of Hydrogen Energy, 45(21), 11908–11915, 2020.
doi:10.1016/j.ijhydene.2020.02.145

Уровень восстановления для носителя из оксидов металлов определяет конечный выход водорода для процесса генерации водорода с химическим циклом. Тем не менее, когда содержание кислорода-носителя уменьшается до высокого уровня, спекание материалов будет ускоряться. В этой статье мы подготовим шпинельный материал Cu_0·2 Fe _0·8 (FeAl) O _x и исследуем его характеристики производства водорода. Результаты показывают, что он демонстрирует хорошую окислительно-восстановительную стабильность даже при уровне восстановления 0,75 в течение 20 циклов. Напротив, дезактивация переносчика кислорода Fe₂O₃ очевидно, может наблюдаться в первых нескольких циклах. Это позволяет материалу со стабильным образованием водорода с высоким выходом около 7 ммоль / г, что в 3,5 раза выше, чем у Fesub>2O₃. С помощью методов SEM и XRD мы обнаружили, что причина как хорошей стабильности, так и высокого выхода водорода заключается в способности шпинельного носителя ингибировать спекание активных композиций Cu и Fe.

Подробнее

Pandey S. K., Bhatnagar A., Mishra S. S., Yadav T. P., Shaz M. A., Srivastava O. N.
The Journal of Physical Chemistry C, 121(45), 24936–24944, 2017.
doi:10.1021/acs.jpcc.7b07336

В настоящем исследовании сообщается о странном каталитическом эффекте нового класса катализаторов; квазикристалл Al₆₅Cu₂₀Fe₁₅ о свойствах дегидратации/регидратации гидрида магния (MgH₂). Катализ с помощью этого катализатора начальная температура десорбции MgH₂ значительно снижается за счет ~345 °C (для MgH₂, измельченного в шаровой мельнице) до ~215 °C. более сильный эффект вышеупомянутого катализатора наблюдался во время регидратации. Здесь 6,00 мас.% емкости для хранения водорода наблюдается только в 30 Секунд при температуре 250С. Улучшенная кинетика регидратации была обнаружена даже при более низких поглощение температур 200 и 150°C ~5,50 и ~5,40 мас.% H₂ или в течение одной минуты и ~ 5,00 мас.% при 100°C в течение 30 минут. Это одна из самых низких температур десорбции и кинетики регидратации, полученных для MgH₂ любым другим известным катализатором. Емкость для хранения MgH₂, катализируемая выщелоченной версией Al₆₅Cu₂₀Fe₁₅ квазикристаллический сплав незначительно разлагается даже после 51 цикла дегидрирования. Причина каталитического эффекта была описана и обсуждена на основе структурных, микроструктурные, инфракрасные и рентгеновские фотоэлектронные спектроскопические исследования с преобразованием Фурье.

Подробнее

Jamshidi ALCL, Nascimento L, Rodbari RJ, Barbosa GF, Machado FLA, Pacheco JGA, Barbosa CMBM.
Jamshidi et al., J Chem Eng Process Technol, 2014
doi:10.4172/2157-7048.1000187

Это исследование показывает хорошие характеристики квазикристаллического Al_62,2Cu_25,3Fe_12,5 в качестве катализатора. Металлический катализатор без выщелачивания кислотой или основанием со стехиометрическим составом сухого Al_62,2Cu_25,3Fe_12,5 среди реакций , как было показано, произошло частичное окисление , образование продуктов которого было метанол, метаналь + метановая кислота, вода и диметиловый эфир. Для этого исследования использовались такие экспериментальные методы, как рентгеновская дифракция-XRD для отслеживания эволюции фазы сплава, Сканирующая электронная микроскопия-SEM, позволяющая изучать микроструктуру поверхности, и просвечивающая электронная микроскопия-TEM изучает морфологию внутренней фазы и дефекты квазикристаллических ядер; тесты на каталитическую конверсию метанола и селективность, а также продукты, образованные из этого материала, используемого в качестве катализатора. Активность и стабильность квазикристаллического катализатора для парового риформинга метанола показали достаточную производительность по сравнению с другими катализаторами. Частицы Fe и Cu, высокодисперсные в однородном слое квазикристаллического катализатора, повышают каталитическую активность и подавляют агрегацию частиц Cu. Мы предполагаем, что квазикристалл может быть хорошим катализатором для использования в каталитическом паровом риформинге, обладающим высокой каталитической активностью и превосходной термической стабильностью.

Подробнее

Mishra S. S., Yadav T. P., Singh S. P., Singh A. K., Shaz M. A., Mukhopadhyay N. K., Srivastava, O. N.
Journal of Alloys and Compounds, 155162, 2020.
doi:10.1016/j.jallcom.2020.155162

В настоящем исследовании было изучено селективное удаление Al из узлов квазикристаллической решетки на поверхности квазикристаллического сплава с целью получения наночастиц металла / оксидов металлов внутри микропористой сетки. Для характеристики образцов был проведен рентгеноструктурный анализ. Сканирующая электронная микроскопия, просвечивающая электронная микроскопия и энергодисперсионный рентгеновский анализ были проведены для исследования микроструктуры поверхности, внутренней морфологии и химического состава. Кроме того, каталитическая активность выщелоченных квазикристаллических материалов была оценена в отношении разложения небиоразлагаемого и опасного метиленового синего (органического красителя).

Подробнее

Tanabe T., Kameoka S.,  Tsai A. P.
Applied Catalysis A: General, 384(1-2), 241–251, 2010.
doi:10.1016/j.apcata.2010.06.045

Каталитические характеристики парового риформинга метанола (SRM), микроструктура поперечного сечения и процесс выщелачивания Al₆₃Cu₂₅Fe₁₂ квазикристаллический (QC) катализатор. Катализатор QC получали выщелачиванием NaOH. Выщелачивание сплава QC привело к образованию однородного выщелоченного слоя, состоящего из Cu, Fe, Al и их оксидов. Активность и стабильность катализатора QC для SRM была намного выше, чем у родственных катализаторов из кристаллических сплавов, поскольку высокодисперсные частицы Fe в гомогенном выщелоченном слое катализатора QC усиливают каталитическую активность и подавляют агрегацию частиц Cu. Квазипериодическая структура QC Al-Cu-Fe была устойчива к выщелачиванию и имела относительно низкую скорость растворения Al среди сплавов Al-Cu-Fe, что приводило к образованию гомогенного выщелоченного слоя, который отвечал за высокую активность и стабильность для SRM.

Подробнее

Phung Ngoca B., Geanteta C., Aouinea M., Bergereta G., Raffyb S., Marlinb S.
International Journal of Hydrogen Energy, 33(3), 1000–1007, 2008.
doi:10.1016/j.ijhydene.2007.11.019

Два сплава состава Al₅₉Cu_25,5Fe_12,4B₃ и Al₇₁Cu_9,7Fe_8,7Cr_10,6 были охарактеризованы методами дифракции рентгеновских лучей, просвечивающей электронной микроскопии и сканирующей электронной микроскопии. Последний образует смесь несовершенной икосаэдрической фазы и кубической фазы при быстром затвердевании из жидкого состояния. После термообработки этот сплав переходит в декагональную квазикристаллическую фазу. Оба сплава могут использоваться в качестве предшественников катализаторов и превращаться в активные металлические фазы после щелочного выщелачивания раствором NaOH. Эти катализаторы использовались для производства водорода путем парового риформинга метанола при температуре от 473 до 773  К. Каталитическая активность этих обработанных сплавов сравнивалась с каталитической активностью эталонных Cu/ZnO/Al₂О₃катализатор. Катализаторы на основе квазикристаллов показали высокую каталитическую активность в отношении получения водорода.

Подробнее

Kenzari S., Bonina D., Dubois J. M.,  Fournée V.
Materials and Design, 35, 691–695, 2012.
doi:10.1016/j.matdes.2011.10.032

Процесс селективного лазерного спекания (SLS) — это технология многослойного производства, используемая для создания функциональных деталей с помощью 3D-автоматизированного проектирования. Материалы, совместимые с SLS, обычно состоят из композитов на полимерной основе, армированных металлическими или керамическими частицами. Мы исследовали новый композитный порошок, совместимый с технологией SLS и содержащий квазикристаллические частицы наполнителя Alcufeb. Обработанные детали демонстрируют пониженное трение и повышенную износостойкость по сравнению с другими композитами, используемыми в технологии SLS. Кроме того, функциональные детали практически не содержат пористости и герметичны, что позволяет использовать их непосредственно во многих жидкостных приложениях.

Подробнее

Kenzari S., Bonina D., Degiovanni A., Dubois J. M., Fournée V.
Acta Physica Polonica A, 126(2), 449–452, 2014.
doi:10.12693/aphyspola.126.449

Применение квазикристаллических порошков в разработке полимерно-матричных композитов. Процесс основан на селективном лазерном спекании, который является одним из наиболее эффективных технологий аддитивного производства, используемых в машиностроении. Характеристики производимых материалов, такие как пористость, трение и износ по отношению к твердой стали, оцениваются и сравниваются с уровнем техники. Также дается представление о производстве металл-матричных композитов с использованием одного из вариантов технологии.

Подробнее

Abuzin Y.A., Tsetlin M.B., Mansurov I.R.
RU2590694C1, 2015.

Группа изобретений относится к биохимии. Предложен биоактиватор, способ повышения эффективности выращивания хлореллы и полотно биоактиватора для выращивания хлореллы. Биоактиватор представляет собой квазикристаллический материал системы Al-Cu-Fe. Способ включает размещение в среде инкубации хлореллы вышеуказанного биоактиватора в виде порошка размером 20-60 мкм в количестве 5-10% от объема биореактора или в виде тонкого слоя толщиной до 5 мкм на функциональных поверхностях биореактора. Полотно биоактиватора для выращивания хлореллы сформировано из отрезков нити, покрытого одним концом на подвеске, покрытым слоем биоактиватора толщиной до 5 мкм. Изобретения увеличение биологической массы штамма-продуцента. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Подробнее

Aqib Zahoor, Taha Aziz, Soumble Zulfqar, Aisha Sadiq, Rashid Ali, Rub Nawaz Shahid, Naeem ul Haq Tariq, Attaullah Shah, Khurram Shehzad, Fahad Ali, Hasan Bin Awais.
Applied Physics A, 126(6), 2020.
doi:10.1007/s00339-020-03611-5

В данной работе впервые были исследованы антимикробные свойства квазикристаллических порошков Al – Cu – Fe, Al – Cu – Fe – B и Al – Cu – Fe – Co в выщелоченном и невыщелоченном состоянии в отношении грамотрицательных ( E.aerogenes, K. pneumoniae) и грамположительных (B. cereus, K. rosea) бактериальной среды. Выщелачивание порошков в 10 М водном растворе NaOH привело к обогащению Cu и Fe на поверхности. Следовательно, активность бактерий вблизи выщелоченных квазикристаллических порошков ингибировалась, что указывает на хорошие антимикробные характеристики выщелоченных порошков. Все три образца выщелоченного порошка в разной степени проявляли антимикробную активность. По диаметру зоны ингибирования было сделано заключение, что E. aerogenes наиболее чувствительны к выщелачиваемым порошкам. Выщелоченные квазикристаллические порошки Al – Cu – Fe – B и Al – Cu – Fe – Co имели наноструктурированные особенности на внешней поверхности. При выщелачивании во всех образцах сохранялась икосаэдрическая структура.

Подробнее

Wang H., Lan X., Huang Y.,  Jiang X.
Chinese Physics Letters, 36(9), 098201, 2019.
doi:10.1088/0256-307x/36/9/098201

Квазикристаллы обладают дальним квазипериодическим трансляционным упорядочением и некристаллографической вращательной симметрией. Квазикристаллы Al – Cu – Fe имеют большой потенциал для хранения лития из-за высокого содержания Al и большого количества дефектов в структуре. В нашем исследовании (J. Alloys Compd. 805 (2019) 942) мы показали, что квазикристаллы Al – Cu – Fe обладают хорошей начальной емкостью.

Подробнее

Lan, X., Wang, H., Sun, Z., & Jiang, X.
Journal of Alloys and Compounds, 2019.
doi:10.1016/j.jallcom.2019.07.148

В данной работе квазикристаллический сплав Al – Cu – Fe использовался в качестве материала анода для литий-ионных аккумуляторов. Первая удельная разрядная емкость квазикристалла составила 204 мА ч / г. Циклическая вольтамперометрия показала, что пик окисления квазикристалла Al – Cu – Fe был около 1,4 В. Пик восстановления был при 0,3 В. Квазикристаллы Al – Cu – Fe имели более высокий диффузионный импеданс ионов лития и импеданс Варбурга в первом случае. цикл. Рентгеноструктурный анализ показал, что атомы Li входят в структуру квазикристалла и не могут полностью покинуть квазикристалл во время первого цикла заряда-разряда, что вызывает необратимую емкость.

Подробнее

Abuzin Y.A., Piskorskiy V.P., Valeev R.A., Tereshina I.S., Klevachev A.M., Shcheglova T.M.
Перспективные материалы, ISSN 1028-978X, 2008.

Показано, что добавка наноструктурированного порошка Al₇Cu₂Fe к базовому сплаву системы Nb-Fe-B может повышать величину H_CI металлокерамических магнитов на 32 % при незначительном понижении его остаточной индукции. Показано, что положительное влияние квазикристаллического порошка Al₇Cu₂Fe на свойства металлокерамических магнитов достаточно сильно зависит от температуры спекания, поскольку, в процессе спекания возможен распад соединения Al₇Cu₂Fe.

Подробнее

Piskorskiy V.P., Ivanov S.I., Valeev R.A., Shingarev E.N., Shcheglova T.M., Elebov A.V., Parfenov A.A.
Интеграл, ISSN 2074-0077, 2012.

В работе исследовано влияние квазикристаллического порошка Al₇Cu₂Fe на свойства спеченных магнитов Nd-Fe-B, Pr-Dy-Fe-Co-B. Порошок соединения Al ₇Cu ₂Fe добавляли в помол (до 2 мас.%) к порошкам базовых сплавов следующих составов: Nd _15,3(Fe _0,98Co _0,02)Ti _1,4Cu _0,6Al _0,2B _7,5 (Б2), (Pr _0,57Dy _0,43) _13,4(Fe _0,7 6Cо _0,24) _ост.Cu _0,06Al _0,1B _7,2 (Б). Зависимость H _CI магнитов на основе сплава Б2 от концентрации Al ₇Cu ₂Fe имеет максимум при содержании добавки 0,5 мас.%. Величина H_CI магнитов на основе сплава Б не зависит от концентрации добавки. Предполагается, что различный характер зависимости H_CI от количества добавки связан с разным составом жидкой фазы при спекании.

Подробнее