Аномалии фазовых переходов при термоциклировании нанокомпозита Co-C

Аннотация

Методом дифференциальной сканирующей калориметрии исследовано поведение при термоциклировании нанокомпозита Co-C, представляющего собой массив наночастиц кобальта размером 3–5 нм, инкапсулированных в графеновую оболочку с 3–5 слоями. Показано, что термодинамические характеристики фазового превращения α-Co → β-Co нанокомпозита отличаются существенно от аналогичных характеристик в образцах массивного кобальта. В последнем случае эффективная энергия активации фазового перехода в несколько раз выше по своим значениям, чем в нанокобальте, а тепловой эффект превращения на порядки ниже. Обнаружено изменение массы навески образцов вблизи температур реализации тепловых эффектов при переходе α-Co → β-Co. Данные эффекты наблюдается только при взаимодействии образца с воздухом в процессе его выдержки при комнатной температуре. При отсутствии контакта с воздухом термоциклирование нанокомпозита Co-C в атмосфере аргона не фиксирует изменения массы и тепловых эффектов превращения. При этом наночастицы Co сохраняют кристаллическую решетку β – фазы в исследованном интервале температур 20-700 °С. Отмеченные выше особенности поведения наночастиц Co следует считать неизвестной ранее спецификой поведения материала с полиморфизмом в наносостоянии.