![]() |
|
|
Аморфные металлыожно 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 |
< 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] |
|
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.
|
|