zldmЗаводская лаборатория. Диагностика материаловIndustrial laboratory. Diagnostics of materials1028-68612588-0187ООО «Издательство «ТЕСТ-ЗЛ»10.26896/1028-6861-2017-83-12-34-37zldm-599Research ArticleИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВSTRUCTURE AND PROPERTIES INVESTIGATIONПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА «ДВОЙНОГО ФОЙГТА» ПРИ РЕНТГЕНОДИФРАКЦИОННОМ ИССЛЕДОВАНИИ МИКРОСТРУКТУРЫ НАНОПОРОШКОВ КАРБИДА ТИТАНА, ПОЛУЧЕННЫХ ПЛАЗМОХИМИЧЕСКИМ СИНТЕЗОМUSE OF DOUBLE VOIGT METHOD IN X-RAY DIFFRACTION STUDY OF THE MICROSTRUCTURE OF THE TITANIUM CARBIDE NANOPOWDERS PRODUCED BY PLASMA-CHEMICAL SYNTHESISСиротинкинВ. П.SirotinkinV. P.sir@imet.ac.ruШамрайВ. Ф.ShamrayV. F.sir@imet.ac.ruСамохинА. В.SamokhinA. V.sir@imet.ac.ruСинайскийМ. А.SinaiskiyM. A.sir@imet.ac.ruИнститут металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН, МоскваРоссияA. A. Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science, Russian Academy of Sciendes, MoscowRussian Federation20170112201783123437Copyright © Сиротинкин В.П., Шамрай В.Ф., Самохин А.В., Синайский М.А., 20172017Сиротинкин В.П., Шамрай В.Ф., Самохин А.В., Синайский М.А.Sirotinkin V.P., Shamray V.F., Samokhin A.V., Sinaiskiy M.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.zldm.ru/jour/article/view/599

Для полученных плазмохимическим синтезом нанопорошков карбида титана по рентгенодифракционным данным (интегральной ширине восьми дифракционных пиков) методом «двойного Фойгта» определены размеры областей когерентного рассеяния и микродеформации. Результаты сопоставлены с аналогичными характеристиками, рассчитанными методом Вильямсона – Холла. Размеры областей когерентного рассеяния исследованных порошков находятся в пределах 12 – 180 нм и близки к размерам частиц, рассчитанным по методу Брунауэра – Эммета – Теллера (БЭТ). В случае метода «двойного Фойгта» отмечено лучшее совпадение для граничных (как со стороны малых, так и со стороны больших) значений размеров частиц карбида титана. Уширение рентгеновских дифракционных пиков обусловлено в основном малыми размерами областей когерентного рассеяния. Величины среднеквадратичных микродеформаций незначительны и составляют 0,0001 – 0,0004.

 

The size of the regions of coherent scattering and microstrain are determined using «double-Voigt» method and XRD data (integral breadth of 8 diffraction) for titanium carbide nanopowders obtained by plasmachemical synthesis. The results are compared with similar characteristics calculated by Williamson – Hall method. The coherently scattering domain size ranges within 12 – 180 nm. The size of coherent scattering domain determined by x-ray diffraction method for titanium carbide powder is close to the particle size calculated by the BET method. The Double Voigt method is advantageous for boundary (both for small and large) values of the size of titanium carbide particles. The broadening of x-ray diffraction peaks is attributed mainly to the small size of coherently scattering domains. The rms microstrain values are negligible (0.0001 – 0.0004).

 

метод «двойного Фойгта»рентгенодифракционное исследованиеинтегральная ширина дифракционного пикамикроструктуракарбид титанаDouble-Voigt methodXRD studymicrostructuretitanium carbideReferencesКипарисов С. С., Левинский Ю. В., Петров А. П. Карбид титана. Получение, свойства, применение. — М.: Металлургия, 1987. — 217 с.Kiparisov S. S., Levinskii Yu. V., Petrov A. P. The titanium carbide. Preparation, properties, application. — Moscow: Metallurgiya, 1987. — 217 p. [in Russian].Williamson G. K., Hall W. H. X-ray line broadening from filed aluminium and wolfram / Acta metallurgica. 1953. Vol. 1. N 1. P. 22 – 31.Williamson G. K., Hall W. H. X-ray line broadening from filed aluminium and wolfram / Acta metallurgica. 1953. Vol. 1. N 1. P. 22 – 31.Balzar D. X-ray diffraction line broadening: modeling and application to high-TC superconductors / Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology. 1993. Vol. 98. N 3. P. 321 – 353.Balzar D. X-ray diffraction line broadening: modeling and application to high-TC superconductors / Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology. 1993. Vol. 98. N 3. P. 321 – 353.Balzar D. Profile fitting of X-ray diffraction lines and Fourier analysis of broadening / J. Appl. Cryst. 1992. Vol. 25. P. 559 – 570.Balzar D. Profile fitting of X-ray diffraction lines and Fourier analysis of broadening / J. Appl. Cryst. 1992. Vol. 25. P. 559 – 570.Balzar D., Ledbetter H. Voigt-function modeling in Fourier analysis of size- and strain-broadened X-ray diffraction peaks / J. Appl. Cryst. 1993. Vol. 26. P. 97 – 103.Balzar D., Ledbetter H. Voigt-function modeling in Fourier analysis of size- and strain-broadened X-ray diffraction peaks / J. Appl. Cryst. 1993. Vol. 26. P. 97 – 103.Самохин А. В., Кирпичев Д. Е., Алексеев Н. В., Синайский М. А., Цветков Ю. В. Синтез нанопорошков нитрида, карбида и карбонитрида титана в плазменном реакторе с ограниченным струйным течением / Химия высоких энергий. 2016. Т. 50. № 6. С. 491 – 497.Samokhin A. V., Kirpichev D. E., Alekseev N. V., Sinaiskii M. A., Tsvetkov Yu. V. Synthesis of nano-powders of nitride, carbide and carbonitride of titanium in a plasma reactor with a restricted jet stream / Khimiya Vysok. Énerg. 2016. Vol. 50. N 6. P. 491 – 497 [in Russian].Keijser T. H., Langford J. I., Mittemeijer E. J., Vogels A. B. P. Use of the Voigt function in a single-line method for the analysis of X-ray diffraction line broadening / J. Appl. Cryst. 1982. Vol. 15. P. 308 – 314.Keijser T. H., Langford J. I., Mittemeijer E. J., Vogels A. B. P. Use of the Voigt function in a single-line method for the analysis of X-ray diffraction line broadening / J. Appl. Cryst. 1982. Vol. 15. P. 308 – 314.Сиротинкин В. П., Михайлова А. Б., Шамрай В. Ф., Самохин А. В., Тихомиров С. А., Тарасов О. Д. Анализ микроструктуры нанопорошков вольфрама методом Вильямсона – Холла на дифрактометре с высокоскоростным детектором / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2013. Т. 79. № 6. С. 25 – 28.Sirotinkin V. P., Mikhailova A. B., Shamrai V. F., Samokhin A. V., Tikhomirov S. A., Tarasov O. D. Analysis of the microstructure of tungsten nanopowders by Williamson — Hall method on a diffractometer with a high-speed detector / Zavod. Lab. Diagn. Mater. 2013. Vol. 79. N 6. P. 25 – 28 [in Russian].Сиротинкин В. П., Михайлова А. Б., Шамрай В. Ф., Самохин А. В., Тихомиров С. А., Тарасов О. Д. Определение структурных характеристик нанопорошков вольфрама по профилю одного рентгеновского дифракционного пика по программе WinFit / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2014. Т. 80. № 4. С. 33 – 37.Sirotinkin V. P., Mikhailova A. B., Shamrai V. F., Samokhin A. V., Tikhomirov S. A., Tarasov O. D. Determination of the structural characteristics of tungsten nanopowders by the profile of a single x-ray diffraction peak using WinFit software / Zavod. Lab. Diagn. Mater. 2014. Vol. 80. N 4. P. 33 – 37 [in Russian].Gusev A. I. Disorder and long-range order in non-stoichiometric interstitial compounds. Transition metal carbides, nitrides, and oxides / Physika Status Solidi (b). 1991. Vol. 163. P. 17 – 54.Gusev A. I. Disorder and long-range order in non-stoichiometric interstitial compounds. Transition metal carbides, nitrides, and oxides / Physika Status Solidi (b). 1991. Vol. 163. P. 17 – 54.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.