Struktura hlubokomořských konkrecí zpracovaných aluminotermickou redukcí

J. Kopeček^1,*, F. Laufek², L. Šulcová³, Hong N. Vu³, P. Novák³

¹ Department of Materials Analysis, Institute of Physics of the CAS, Prague, Czech Republic.

² Czech Geological Survey, Prague, Czech Republic.

³ Department of Metals and Corrosion Engineering, University of Chemistry and Technology Prague, Prague, Czech Republic.

^*Corresponding author, kopecek@fzu.cz

Hlubokomořské konkrece se zdají bát zajímavým zdrojem barevných kovů, jejichž konvenční těžba je závadná nebo probíhá v nedostupných teritoriích. Novou myšlenkou je příprava přímo „přírodní slitiny“, nikoliv redukce konkrecí na čisté kovy. Konkrece ze zóny Clarion-Clipperton (Tichý oceán) byly aluminotermicky redukovány s 0, 10 a 20 % přebytku hliníku. Struktura takto získaných slitin byla následně studována kombinací XRD a SEM.

Struktura takto získaných slitin je složitá, pozorované fáze jsou nestechiometrické, případně jsou prvky ve strukturách substituovány. Slitina bez přebytku hliníku při aluminotermii obsahuje majoritní fázi b- Mn_0.66Ni_0.2Si_0.16 a tři minoritní fáze; slitina s 10 % přebytku obsahuje sedm fází, z nichž tři mají přes 10 hm. %; slitina s 10 % přebytku obsahuje 9 fází, z nichž pět je minoritních. Je zajímavé, že majoritní fáze ve všech vzorcích je odlišná. Odhad fázového složení byl proveden pomocí XRD a následně jsme se snažili fáze potvrdit pozorován Kikuchiho obrazců metodou EBSD a zjistit jejich prvkové složení. Separace krystalograficky podobných nebo shodných fází byla možná jen kombinovaným měřením EDS/EBSD. Zcela minoritní fáze, např. MnS, byly pozorovány pouze pomocí EBSD.

Obrázek 1 Práškový difraktogram slitiny bez přebytku hliníku.

a)	c)
	d)
b)	e)
	f)

Obrázek 2. Slitina bez přebytku hliníku mapovaná metodou EBSD, a) barevná orientační mapa (IPF) proložená černobílým signálem image quality (IQ); b) barevná fázová mapa proložená černobílým signálem confidence index (CI); barevná orientační škála pro jednotlivé fáze (IPF) je zobrazena v c) – e); f) barevné kódování fází a obsah.

Výzkum je podporován GA ČR z projektu 20-15217S.