Труды КНЦ вып.5 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2015(31))

поверхности может значительно превышать 40 м2/г. Для удаления побочных продуктов восстановления реакционная масса обрабатывается кислотами, что вызывает растворение части металла и выделение водорода. Поскольку высокая площадь удельной поверхности полученных нанопорошков тантала обусловлена их пористой структурой, то выделенный водород может присутствовать в порах или внедрятся в металл, изменяя его структуру. Данная работа является одним из этапов определения месторасположения водорода в порошках. Было проведено рентгенографическое исследование танталовых порошков, полученных методом магниетермического восстановления танталата магния Mg4Ta2O 9 . Отмывку реакционной массы от оксида магния осуществляли 15%-м раствором HNO3. Порошки дополнительно термообрабатывали в вакууме при температуре 200оС в течение 0.5 ч, что позволило удалить сорбированный водород и не привело к удалению водорода, растворенного в металле. В табл.1 представлены обозначения образцов, используемых в данной работе, и удельная площадь поверхности. Таблица 1. Обозначение, условия получения и удельная площадь поверхности порошков Ta Порошок Условия получения S, м2/г 1 Исходный 96 2 Порошок 1 термообработанный 96 3 Порошок с удельной поверхностью 54 м2/г термообработанный 53 Для получения данных по рассеянию рентгеновских лучей образцами использовался метод рентгеновской порошковой дифрактометрии. Кривые рассеяния получали на рентгеновских дифрактометрах ДРОН-4 и ДРОН-3М с использованием медного (1=1.54178 А) и железного (1=1.93728 А) монохроматического излучения соответственно. Для монохроматизации использовался монокристалл пиролитического графита. Рентгенографирование для уточнения структурных характеристик порошков проводилось в интервале углов 2Ѳ от 5 до 140°. При этом в областях фона сканирование проводилось с шагом 0.1°, а в областях дифракционных максимумов - 0.02°. Время экспозиции в области пиков составляло не менее 15 с на точку. Для получения картин рассеяния под малыми углами использовалась рентгеновская малоугловая камера КРМ-1. Рентгенографирование осуществлялось в медном, фильтрованном никелем излучении. Коллимирующие щели имели ширину 50 мкм. В качестве детектора рассеянного излучения использовался сцинтилляционный счетчик, работающий с анализатором импульсов по энергиям. На рисунке 1 представлены рентгенограммы исследуемых образцов тантала 1, 2, 3, полученные с использованием СиКа-рентгеновского излучения. Характер распределения интенсивности рассеяния на рентгенограммах 3 образцов тантала позволяет утверждать, что они представляют собой аморфно­ кристаллические объекты. Аморфная составляющая проявляется в виде двух существенных по интенсивности диффузных максимумов в области углов рассеяния от 10 до 70°. Наиболее заметной диффузной составляющей рассеяния обладает образец 2. Анализ характера распределения интенсивности диффузного рассеяния в 3 исследуемых порошках позволил установить, что оно связано с присутствием в образцах аморфного оксида тантала Ta2O5. Известно, что он представляет собой поверхностную пленку толщиной в несколько нм. При большой удельной поверхности исследуемых порошков вклад в дифракционную картину рассеяния этой пленкой становится весьма существенным. Анализ кривой рассеяния для образца 3 позволяет предположить, что относительная доля аморфной фазы в нем меньше, чем в порошках 1 и 2, что, вероятно, связано с его значительно меньшей удельной поверхностью. 19 33 47 61 75 89 103 117 131 2Ѳ,град. Рис.1. Рентгенограммы порошков тантала 1, 2 и 3 Рис. 2. Рентгенограмма порошка 2, полученная на (излучение - CuK„) FeKa-излучении Дифракционные максимумы кристаллической фазы образцов 1, 2 и 3 приблизительно совпадают по положению и относительной интенсивности. Вместе с тем наблюдается значительное различие в форме рефлексов у порошков 1 и 2. Образец 1, не прошедший термообработку, характеризуется значительной асимметрией максимумов с пологим спадом слева от точки наибольшей интенсивности. Подобный эффект для порошков тантала, полученных натриетермическим восстановлением и отмытых от продуктов реакции различными кислотами, уже обсуждался ранее [2, 3]. Он интерпретировался как возникновение искажений кристаллической решетки тантала в виде равноосного растяжения его элементарной ячейки. Это связано 340