Page 42 - Дисертація_Борух

42

1.3. Феномен ГДДР

Нагрівання фази Nd 2Fe 14B, розміри зерна якої є близько 50 мікрометрів,

у водні до температури близько 650С спричинює її розпад на гідрид

неодиму, залізо та борид заліза [115-119]. Було запропоновано спосіб

одержання високо-дисперсної мікроструктури шляхом рекомбінування

диспропорціонованої суміші у вакуумі за високої температури [120]. Ця

реакція є по суті реакцією, яка відбувається в твердому стані і спричиняє

утворення початкової інтерметалічної сполуки Nd 2Fe 14B.

Процес ГДДР складається з чотирьох етапів:

1. Гідрування – поглинання водню Nd-збагаченою фазою (межі зерен

феромагнітної фази Nd 2Fe 14B), потім – феромагнітною фазою Nd 2Fe 14B .

2. Диспропорціонування – розпад, внаслідок взаємодії з воднем, фази

Nd 2Fe 14B на гідрид NdH 2, борид заліза Fe 2B та Fe.

3. Десорбування – розпад гідриду NdH 2 на Nd та H 2 і видалення водню зі

сплаву.

4. Рекомбінування – відновлення феромагнітної фази Nd 2Fe 14B, внаслідок

взаємодії між Nd, боридом заліза Fe 2B та Fe.

На першій стадії ГДДР водень поглинається Nd-збагаченою фазою на

межах зерен феромагнітної фази Nd 2Fe 14B, утворюючи NdH 2, потім –

матричною фазою Nd 2Fe 14B, утворюючи гідрид Nd 2Fe 14BН х. Результатом

поглинання водню є окрихчення матеріалу − матричної фази Nd 2Fe 14B, як

прямий наслідок великої різниці в об’ємах фаз, вихідних та гідридів: 16,4%

для NdH 2 та 4,8% для Nd 2Fe 14B. Тобто стала ґратки Nd 2Fe 14BH х є набагато
більша за сталу ґратки фази Nd 2Fe 14B, що і призводить до окрихчення

матеріалу Nd 2Fe 14B. З підвищенням температури водень безперервно

виділяється з матеріалу вище 650 С. Показано, що в сплаві Nd 2Fe 14B,

близькому до стехіометричного складу, з початковим тиском водню 0,1 МПа,

весь водень виділений з матриці фази Nd 2Fe 14B перед початком другого етапу

ГДДР − реакцією диспропорціонування (Рис. 1.11)[121]. Передбачаючи, що