Synthèse, caractérisation structurale des nanomatériaux FeNi obtenu par broyage mécanique à haute énergie

Abstract

Ce travail présente l’élaboration des alliages FeNi par broyage à haute énergie en fonction de la teneur de nickel (30, 40, 50%). Nous avons utilisé un broyeur planétaire P7 Premiumline, et les poudres ont été manipulées sous atmosphère d’argon. Le broyage haut énergie a permis d’élaborer, de poudre de fer et nickel, des mélanges homogènes et nanostructurés. Les conditions de broyage utilisées, conduisent à la formation de deux phases FeNi et Fe0.7Ni0.3 après 6h de broyage et cela dans la composition du mélange initial Fe60Ni40 et Fe70Ni30. La caractérisation des poudres a été réalisée par la microscopie électronique à balayage (MEB) et la diffraction des rayons X (DRX)., nous a permis de donner une première description des propriétés structurales et micro structurales des poudres FeNi nanostructurées. L’étude par diffraction de rayons X met en évidence un paramètre de maille de α-Fe qui augmente au fur et à mesure que la teneur en fer augmente. Cette augmentation est probablement liée à la diffusion des atomes de fer dans le réseau du nickel. L’étude des profils des raies de diffraction des rayons X a permit de suivre le développement des poudres FeNi broyés à différents teneur de nickel. La taille de grain moyenne, estimée par programme Maud base sur la méthode de Rietveld.

This work presents the development of FeNi alloy by high energy depending on the content of nickel (30, 40, 50%). We used a P7 planetary mill and the powders were handled under argon. The high energy milling has developed, from pure metals, mixtures and homogeneous nanostructured. The grinding conditions used, lead to the formation of a Fe60Ni40 and Fe70Ni30 phase after 6 hours of grinding and that whatever the composition of the initial mixture. The analysis by X-ray diffraction, depending on milling time, allowed us to provide a preliminary description of the structural and microstructural properties of nanostructured FeNi powders. The study by X-ray diffraction reveals a lattice parameter of α Fe which increases gradually as the iron content increases. This increase is probably related to the diffusion of iron atoms in the network of nickel. The study of line profiles of X-ray diffraction was used to follow the development of FeNi powders milled at different nickel content. The average grain size estimated by the Rietveld method

يقدم هذا العمل تطوير سبيكة FeNi بواسطة الطاقة العالية اعتمادًا على محتوى النيكل (30٪، 40٪، 50٪). استخدمنا مطحنة كوكبية من نوع P7 وتم التعامل مع المساحيق تحت غاز الأرجون. ساهم الطحن عالي الطاقة، بدءًا من المعادن النقية، في تكوين خلطات وهياكل نانوية متجانسة. أدت ظروف الطحن المستخدمة إلى تكوين طور Fe60Ni40 وFe70Ni30 بعد 6 ساعات من الطحن بغض النظر عن تركيبة الخليط الأولية. سمح لنا التحليل بواسطة حيود الأشعة السينية، اعتمادًا على وقت الطحن، بتقديم وصف أولي للخصائص التركيبية والدقيقة لمساحيق FeNi النانوية. تكشف الدراسة باستخدام حيود الأشعة السينية عن معلمة الشبكة لـ α-الحديد والتي تزداد تدريجياً مع زيادة محتوى الحديد. يُعتقد أن هذه الزيادة مرتبطة بانتشار ذرات الحديد في شبكة النيكل. تم استخدام دراسة خطوط حيود الأشعة السينية لمتابعة تطور مساحيق FeNi المطحنة عند محتوى نيكل مختلف. وقد تم تقدير متوسط حجم الحبوب باستخدام طريقة ريتفيلد.