химический каталог




Аморфные металлы

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

первого пика структурного фактора -S(Q) и показали наличие сильной зависимости интенсивности рассеяния от направления (рис. 3.57). Они считают, что анизотропия интенсивности рассеяния в СПУ-модели свидетельствует о наличии в структуре периодически повторяющихся атомных слоев. Эти слои показаны штриховыми линиями в модели СПУ-структуры на рис. 3.58 [71].

Рис. 3.58. Атомные конфигурации с дальним порядком (атомные слои) в модели структуры СПУТС [71]

ГЛАВА 4. ТЕРМИЧЕСКАЯ СТАБИЛЬНОСТЬ

Структура аморфных сплавов вследствие принудительного «замораживания» жидкости является неравновесной, поэтому для того, чтобы использовать свойства этих металлов, необходимо знать, каким образом происходит процесс стабилизации аморфной структуры. Кроме того, надо достаточно хорошо понимать, как управлять этим процессом. Настоящая глава посвящена вопросам стабильности структуры аморфных фаз и стабильности свойств. Речь пойдет также о процессе кристаллизации.

4Л. ЯВЛЕНИЯ, ПРОИСХОДЯЩИЕ ПРИ НАГРЕВЕ АМОРФНЫХ МЕТАЛЛОВ

Выясним, используя в качестве иллюстрации рис. 4.1, какие явления происходят при нагреве аморфных фаз. Как уже говорилось в гл. 2 и 3, переохлажденная жидкость, получаемая в ходе закалки из жидкого состояния, может представлять собой аморфное вещество, т. е. стекло. Однако при комнатной температуре в зависимо107

сти от скорости охлаждения закаленные фазы находятся в различных структурных состояниях, т. е. имеют разную структуру. Из рис. 4.1 видно, что возникающие в ходе быстрого и замедленного охлаждения, соответственно аморфные фазы GF и Gs различаются по структуре. Первая имеет высокую температуру стеклования TgF и больший объем, а вторая — низкую температуру стеклования T~ и меньший объем. Полагают, что металлы и сплавы, которые в отличие от силикатных стекол типа Si02, аморфизуются

при скоростях охлаждения выше 102—103 К/с, после закалки находятся в состоянии Gp. При увеличении скорости охлаждения температура стеклования Ts повышается. Выше этой температуры вещество находится в жидком состоянии (переохлажденная жидкость). Таким образом Tg является температурой превращения стакло^жидкость.

При нагреве происходит изменение фазы Cip так, как показано на рис. 4.1, Вначале, при температуре Tr, структура из состояния GF переходит в стабильное состояние Gs. Это явление носит название структурной релаксации. Структурные изменения, происходящие в ходе этого процесса, подробно описаны выше (см. гл. 3). Говоря кратко, нестабильные атомные конфигурации, возникающие в момент аморфизации при закалке, переходят в стабильные конфигурации посредством небольших атомных смещений, в результате -чего уменьшается свободный объем, и, следовательно, также уменьшается и общий объем. Существенно то, что структурная релаксация необратима. Отметим также, что смещения атомов в процессе структурной релаксации меньше межатомных расстояний и происходят они в локальных областях.

1 Величина этого уменьшения обычно не превышает нескольких процентов. Прим. ред.

Кроме того, при достаточно высоком нагреве появляется возможность для перемещения атомов на большие расстояния (диффузия) и начинается процесс кристаллизации. На рис. 4.1 начало кристаллизации соответствует температуре Тх. Видно, что при этом объем резко уменьшается1. В большинстве аморфных сплавов кристаллизация начинается ниже Tg (линия На), но аморфное состояние еще стабильно, так как кристаллизация заканчивается выше температуры Tg (линия Нв). Например, на рис. 4.2 показана зависимость удельной теплоемкости аморфного сплава Pd,4sNi32P20 от температуры (скорость нагрева 20 К/с). При нагреве закаленного сплава и достижении температуры ~380 К происходит эндотермическая реакция, а выше 560 К идет экзотермическая реакция1. Первая температура является температурой стеклования, вторая — температурой кристаллизации.

Превращения, происходящие при нагреве аморфных сплавов, можно грубо разделить на два типа: структурную релаксацию и кристаллизацию. Однако в реальных сплавах структурные изменения при нагреве весьма разнообразны и их нельзя свести к этим двум типам превращений. Эгами [1], рассматривая структурную релаксацию, предложил учитывать следующие три типа структурных изменений в, аморфной фазе.

1. Значительное уменьшение свободных промежутков в структуре (свободного объема). . .

2. Геометрический (топологический) ближний порядок (ТБП).

3. Химический ближний порядок (ХБП).

Изменения, соответствующие типу 1, являются одним из процессов структурной релаксации. Полагают, что структурные изменения 2 и 3 предшествуют кристаллизации. Например, как показал Масумото [2], перед кристаллизацией возникают небольшие кристаллические кластеры2, соответствующие процессу типа 2, а фазовое расслоение, обнаруженное Ченом3 [3], как полагают, соответствует процессу типа 3.

Таким образом, поскольку, вероятно, процессы, происходящие при нагреве, сложным образом накладываются друг на друга, разделить их довольно трудно и в настоящее время еще нет ясного понимания всех явлений, с

страница 43
< 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
купить черные розы в корзине
Компания Ренессанс profi hobby лестницы официальный сайт - продажа, доставка, монтаж.
кресло ch 540
складовки в москве

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
(10.12.2016)