Формування аморфних та наноструктурних станів в сплавах на основі Fe і Al
Методи надшвидкого охолодження розплавів як один з провідних сучасних і найбільш перспективних способів отримання матеріалів з особливими властивостями. Фізичні закономірності та механізми формування стійких до зовнішніх впливів нанокристалічного стану.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 05.08.2014 |
| Размер файла | 180,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
При критичних температурах в склоутворюючих розплавах відбуваються структурні переходи; високотемпературний структурний стан успадковується при аморфізації і впливає на рівень властивостей аморфних сплавів.
Встановлено існування порогових доз електронного та -опромінення, нижче яких відбувається структурна релаксація із зменшенням вільного об'єму і, навпаки, розупорядкування аморфної структури при дозах, більших за порогові; для аморфно-кристалічних сплавів електронне та -опромінення стимулюють подальший перебіг кристалізаційних процесів.
Ключові слова: спінінгування розплаву, аморфні металеві сплави, термічна передісторія, вморожені центри, нанофазні композити, кінетика нанокристалізації, структурна релаксація, зародження і ріст кристалів, магнітні і механічні властивості.
Носенко В.К. Формирование аморфных и наноструктурных состояний в сплавах на основе Fe и Al. Рукопись.
Диссертация на соискание научной степени доктора физико-математических наук по специальности 01.04.13 - физика металлов. - Институт металлофизики им. Г.В.Курдюмова НАН Украины, Киев, 2005.
Основываясь на результатах экспериментальных исследований, в диссертационной работе установлена взаимосвязь между условиями получения, химическим составом, структурно-фазовым состоянием и физическими свойствами легированных быстрозакаленных сплавов базовых систем Fe-Si-B (Fe-Si-B-Cu-Nb) и Al-ПМ-РЗМ как в исходном аморфном состоянии, так и после термообработки с образованием нанофазных композитов.
Экспериментально установлены отличия в атомном строении одинаково “рентгеноаморфных” сплавов, которые определяются их термической предысторией (скоростью охлаждения расплава) и химическим составом и находят проявление в термической устойчивости АМС (вмороженные центры). Показано, что фактор конкуренции фаз способствует аморфизирующей способности Al-ПМ-РЗМ-сплавів, а характер сил межатомного взаимодействия в сложнолегированных аморфных сплавах этого типа определяет установленную пропорциональность между уровнем их микротвердости и термической устойчивости.
Рассмотрен процесс нанокристаллизации в АМС на основе Fe и Al и показан определяющий вклад в формирование наноструктурных состояний фактора роста нанокристаллов сравнительно с их образованием; предложена модель, которая учитывает начальный свободный рост нанокристаллов и столкновение диффузионных зон вокруг них на более поздней стадии превращения и адекватнее описывает кинетику перехода из аморфного в нанокристаллическое состояние по сравнению с классической моделью Колмогорова-Джонсона-Мела-Аврами. Контролируемая нанокристаллизация существенно повышает уровень магнитных (Fe-сплави) и механических (Al-сплави) свойств исходных аморфных сплавов.
Установлено, что при критических температурах в стеклообразующих расплавах при нагревании происходит переход от низко- к высокотемпературному состоянию, которое в результате больших (до часов) времен релаксации не возобновляется при обратном охлаждении; унаследование при закалке особенностей топологического и композиционного упорядочения в расплаве, которое определяются его предшествующей температурно-временной обработкой, является важным резервом повышения уровня свойств АМС.
Рассмотрены изменения атомного строения АМС под влиянием электронного и -облучения и впервые установлено существование пороговых доз, ниже которых под воздействием облучения происходит структурная релаксация с уменьшением свободного обЪема и, напротив, разупорядочение аморфной структуры при дозах, больше критической; показано, что для аморфно-кристаллических сплавов электронное и -облучение стимулируют дальнейшее развитие кристализационных процессов
Ключевые слова: спиннингование расплава, аморфные металлические сплавы, термическая предыстория, вмороженные центры, нанофазные композиты, кинетика нанокристаллизации, структурная релаксация, зарождение и рост кристаллов, магнитные и механические свойства
Nosenko V.K. Formation of amorphous and nanostructure states in Fe and Al based alloys. Manuscript.
The thesis for Doctor's degree on physical and mathematical sciences, speciality 01.04.13 - Physics of Metals. - G.V.Kurdyumov Institute for Metal Physics, National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2005.
The interrelation between obtaining conditions, chemical composition, structure-phase state and physical properties of the rapidly quenched doped alloys of the Fe-Si-B (Fe-Si-B-Cu-Nb) and Al-TM-REM base systems both in as-quenched amorphous state and after heat treatment with formation of nanophase composites was determined in the thesis. The differences in the atomic structure of amorphous alloys, which influence their heat stability, level and properties reproducibility, depend on their thermal prehistory. Phase competition factor promotes glass-forming ability of Al-TM-REM alloys, while the character of interatomic interaction forces in amorphous alloys of this type determines proportionality between the level of their microhardness and heat stability.
Kinetics of nanostructure state formation mainly depends on nanocrystal growth factor rather than crystal nucleation; the model was proposed that describes more adequately kinetics of the amorphous to nanocrystalline state transition compared to the classical Kolmogorov-Johnson-Mel-Avrami model.
The structure transitions occur in glass-forming melts at critical temperatures; the high-temperature structure state is inherited at glass forming and influences the properties level of amorphous alloys.
Existence of the threshold electron and -radiation doses was revealed below which the structure relaxation with free volume decrease occurs and, on the contrary, the amorphous structure disordering takes place at doses above the threshold ones; electron and -irradiation stimulate further development of crystallization processes in amorphous-crystalline alloys.
Keywords: melt spinning, amorphous metal alloys, thermal prehistory, quenched centers, nanophase composites, nanocrystallization kinetics, srtructure relaxation, crystal nucleation and growth, magnetic and mechanical properties
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Вивчення процесу утворення і структури аморфних металевих сплавів. Особливості протікання процесу аморфізації, механізмів кристалізації та методів отримання аморфних і наноструктурних матеріалів. Аморфні феромагнетики. Ноу-хау у галузі металевих стекол.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 09.05.2010- Поліпшення теплонапруженого стану головок циліндрів форсованих дизелів шляхом локального охолодження
Розрахунково-експериментальний аналіз шляхів покращення теплонапруженого та деформованого стану теплонапружених елементів головок циліндрів сучасних перспективних двигунів внутрішнього згоряння. Локальне повітряне охолодження зони вогневого днища головки.
автореферат [74,9 K], добавлен 09.04.2009 Характеристика методів отримання плівкових матеріалів, заснованих на фізичному випаровуванні: від історично перших методів термічного випаровування до сучасних іонно-плазмових, молекулярно-променевих та лазерних методів осадження. Рідкофазна епітаксія.
курсовая работа [865,1 K], добавлен 17.05.2012Зміни властивостей на передкристилізаційних етапах. Причини високої корозійної стійкості аморфних сплавів. Феромагнетизм і феримагнетизм аморфних металів. Деформація і руйнування при кімнатній температурі. Технологічні особливості опору аморфних сплавів.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 20.12.2013Вплив умов одержання, хімічного складу і зовнішніх чинників на формування мікроструктури, фазовий склад, фізико-хімічні параметри та електрофізичні властивості склокерамічних матеріалів на основі компонента з фазовим переходом метал-напівпровідник.
автореферат [108,5 K], добавлен 11.04.2009Дослідження явищ діамагнетизму, феромагнетизму та парамагнетизму. Розгляд кривої намагнічування та форми петлі гістерезису. Виокремлення груп матеріалів із особливими магнітними властивостями. Вимоги до складу і структури магнітно-твердих матеріалів.
дипломная работа [34,3 K], добавлен 29.03.2011Хімічний комплекс як один з провідних у структурі сучасної економіки. Знайомство з установками первинної переробки нафти. Розгляд способів охолодження нафтопродуктів та підвищення октанового числа моторного палива. Основні особливості трубчастої печі.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 08.03.2013Суть процесу формування верхнього шару металу в умовах пружної і пластичної деформації. Дослідження структурних змін і зарядового рельєфу поверхні при втомі металевих матеріалів. Закономірності формування енергетичного рельєфу металевої поверхні.
курсовая работа [61,1 K], добавлен 30.06.2010Метали – кристалічні тіла, які характеризуються певними комплексними властивостями. Дефекти в кристалах, класифікація. Коливання кристалічної решітки. Кристалізація — фазовий перехід речовини із стану переохолодженого середовища в кристалічне з'єднання.
курсовая работа [341,2 K], добавлен 12.03.2009Водень як один з найбільш поширених елементів на Землі. Поняття водневої технології. Методи отримання водневого палива. Різновиди водню та їх характеристика. Роль водню і водневої технології у кругообігу речовин у природі. Водневі двигуни та енергетика.
реферат [37,1 K], добавлен 25.09.2010Короткий історичний опис теорії теплопередачі. Закон охолодження Ньютона, закон Фур’є. Аналіз часу охолодження води в одній посудині, часу охолодження води в пластиковій склянці, що знаходиться в іншій пластиковій склянці. Порівняння часу охолодження.
контрольная работа [427,2 K], добавлен 20.04.2019Економічні аспекти розвитку магніто-резонансної томографії. Фізичні основи та функціонально-логічна схема МРТ. Інженерний аналіз технічного стану. Матриця станів. Розрахунок надійності МР-томографа та ремонтопридатності. Розподіл часу поточного ремонту.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 14.05.2014Кристалічна структура та фононний спектр шаруватих кристалів. Формування екситонних станів у кристалах. Безструмові збудження електронної системи. Екситони Френкеля та Ваньє-Мотта. Екситон - фононна взаємодія. Екситонний спектр в шаруватих кристалах.
курсовая работа [914,3 K], добавлен 15.05.2015Напівкласична теорія теплопровідності. Теоретичні аспекти ТЕ-наноматеріалів. Отримання зменшеної теплопровідності в сипких матеріалах. Квантово-розмірні ефекти: умови і прояви. Принципи впровадження наноструктур. Перспективи матеріалів на основі PbTe.
дипломная работа [3,2 M], добавлен 11.11.2014Розповсюдження молібдену в природі. Фізичні властивості, отримання та застосування. Структурні методи дослідження речовини. Особливості розсіювання рентгенівського випромінювання електронів і нейтронів. Монохроматизація рентгенівського випромінювання.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 24.01.2010Функціонал електронної густини Кона-Шема. Локальне та градієнтне наближення для обмінно-кореляційної взаємодії. Одержання та застосування квантово-розмірних структур. Модель квантової ями на основі GaAs/AlAs. Розрахунки енергетичних станів фулерену С60.
магистерская работа [4,6 M], добавлен 01.10.2011Розгляд поняття, способів вираження хімічної чистоти та розділення матеріалів. Характеристика сорбційних (абсорбція, адсорбція), кристалічних процесів, рідинної екстракції, перегонки через газову фазу (закони Коновалова) та хімічних транспортних реакцій.
курсовая работа [3,9 M], добавлен 05.04.2010Суть проблеми електромагнітної сумісності у лініях передачі. Джерела електромагнітних впливів. Основні положення теорії взаємних впливів. Взаємні впливи в симетричних та коаксіальних колах. Основні параметри взаємних впливів між колами ліній передачі.
реферат [348,1 K], добавлен 21.03.2011Поняття і класифікація діелектриків, оцінка впливу на них випромінювання високої енергії. Ознайомлення із властивостями діелектриків - вологопроникністю, крихкістю, механічною міцністю, в'язкістю, теплопровідністю, стійкістю до нагрівання та охолодження.
реферат [124,3 K], добавлен 23.11.2010Теплофізичні методи дослідження полімерів: калориметрія, дилатометрія. Методи дослідження теплопровідності й температуропровідності полімерів. Дослідження електричних властивостей полімерів: електретно-термічний аналіз, статичні та динамічні методи.
курсовая работа [91,3 K], добавлен 12.12.2010
