химический каталог




Аморфные металлы

Автор К.Судзуки, X.Фудзимори, К.Хасимото

ожно теоретически предсказать, основываясь на общей теории образования и роста зародышей. При температуре Т имеется совершенно определенное количество кристаллов, для зарождения которых требуется некоторое время г. Процесс кристаллизации можно проследить при помощи так называемых ТТТ-диаграмм (temperature-time — transformation). Критическая скорость охлаждения Rc на ТТТ-диаграммах соответствует выступу на ТТТ-кривых, т. е. точке N(.fo, TN) (см. рис. 2.14).

Если принять, что частота появления критического зародыша равна ll°m, скорость его роста равна и, а по прошествии времени t объемная доля образовавшихся кристаллов составляет х, то, используя теорию Джонсона—Мэла—Аврами можно записать

х= (л/з) ;;»"•«?(', _ (З.ь)

где

/?0,п = РЛ/Ч)ехр(-ЛО*/«Г); . <3-7)

и = (5^)[1-ехр(-ДГ„Дй;,/.«Г)), (3.8)

1 Наряду с термином «стеклование» употребляется термин «аморфизация». Прим. ред.

59

где AG* —энергия активации образования критического зародыша; а0— средний атомный диаметр; JV„ —средняя атомная масса; Dn — коэффициент диффузии атомов через поверхность раздела зародыш—жидкость; Dg— коэффициент диффузии через границу кристалл — жидкость; f — вероятность присоединения атомов к внешней поверхности кристалла; AHf —скрытая теплота плавления; TT=TfTm, ATr=(Tm—T)/Tm.

В переохлажденном состоянии ДГ,=0,18, AG*//?Ta;60, ?>„ = =Dy = D. Учитывая, что D и ц связаны соотношением Эйнштейна— Стокса:

О = АГ/Зяо0Т|, (3.9)

после подстановки (3.7), (3.8) и (3.9) в (3.6) можно получить

3.5. Существует эмпирическое ^^Z^TZZ шорф-сидов и органических соединении Г«/Гт»2/3, а в случае ам°ра> ных металлических сплавов, для стеклования которых требуется сравнительно большая критическая скорость охлаждения, величина TglTm меньше 2/3.

ха\ ехр(1,07/Г;д Г;>

9,3 -л

кТ

11/4

(3.10)

lf*Nv (1-ехр(-ДЯ« ATr/RT)fj

Соотношением (3.10) выражается связь между параметрами ТТТ-диаграммы. На рис. 3.3 показаны расчетные ТТТ-диаграммы для сплавов Pd—16,5% (ат.) Si и Pd—6% (ат.) Си—16,5% (ат.) Si при Jt=10-6* [4].

Критическую скорость охлаждения можно оценить как

Rc~(Tn-TNytN. (З.Н)

Интересно, что значение tN для сплава Pd —6% (ат.) Си — 16,5% (ат.) Si оказалось приблизительно на два порядка больше,

чем для сплава Pd—16,5% (ат.) Si (рис. 3.3). Частичное замещение атомов Pd атомами Си в сплаве Pd—16,5% (ат.) Si привело к изменениям вязкости, температуры и скрытой теплоты плавления, и ТТТ-диаграммы на рис. 3.3 показывают, каковы эти изменения. Изменение вязкости т|, вызванное введением 6% (ат.) Си, наиболее явственно выражено в увеличении in на ТТТ-диаграмме. С помощью данных, приведенных на рис. 3.3 .и соотношения (3.11) рассчитана Rc для сплавов Pd—16,5% (ат.) Si и Pd—6% (ат.) Си—16,5% (ат.) Si, которая составила соответственно 2,5-102 и 5-104 К/с- Из рис. 3.4 видно, что рассчитанные значения близки к экспериментальным [4].

Дэвис показал f5], что при ускоренном охлаждении аморфизи-рующихся сплавов «классических» составов температуры плавления Тт, температура стеклования Tg, температура кристаллизации Тх, а также теоретически рассчитанная критическая скорость охлаждения некоторым образом взаимосвязаны, что видно из результатов, приведенных в табл. 3.1. При расчете /?с полагалось, что х=10-6, а вязкость изменяется с температурой по зависимости Фогеля — Фулчера. Для сплавов, приведенных в табл. 3.1, значения TglTm весьма близки, причем уменьшение Tg/Tm сопровождается довольно резким возрастанием Rc, что хорошо видно на рис.

1В 6

, F«S9BI1

ад

1щ Ис.Мс

!>\

Те» РеявпЛЯяВя

• PdT,i!CU(Si|S,5

Рис. 3.5. Соотношення (корреляция) между критической скоростью охлаждения й„ н отношением Те1Т„ [5]

3.1.3. Изменения структуры при превращении жидкости в аморфное твердое тело

Весьма интересным является вопрос о том, какие изменения атомных конфигураций происходит в процессе стеклования, т. е. при превращении жидкости в аморфное твердое тело. Однако в случае расплавов чистых металлов, для которых требуется высокая скорость охлаждения (<7«1012 К/с), явных доказательств аморфизации не получено, поскольку экспериментально процесс превращения жидкости в аморфное вещество проследить совершенно невозможно1.

закалки нз

61

60

В результате проведенного исследования [6] с помощью ЭВМ построено изменение парной функции распределения g(r) с температурой в процессе быстрого охлаждения жидкого аргона со скоростью 10IS—10" К/с (рис. 3.6). Физический смысл g(r) состоит в том, что она описывает вероятность, с какой соседний атом Аг может находиться на расстоянии г от центрального атома Аг.

Вблизи температуры плавления (Гт=83,75 К) функция g(r) аргона практически аналогична g(r), наблюдаемой для обычного жидкого металла. ? Характерно, что первый пик g(r) острый и довольно высокий (2,5—3), а второй пик имеет заметную ширину. С понижением температуры положение пиков практически не изменяется, однако первый пик функция g{r) все более заостряется, а второй начинает распадаться на два. При 7'<22,3 К разделение вто

страница 28
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129

Скачать книгу "Аморфные металлы" (4.28Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Продажа домов в элитных поселках в Истринском районе
аллегрова в олимпийском 2017
радиальный вентилятор дымоудаления врп-а-7,1 ду-4(400) цена
диагностика vrf cbcntv

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(22.02.2017)