МІНІСТЕРСТВО ОСВВІТІ ІНАУКИ УКРАЇНИ
Аморфні метали
Курсова робота
ЗМІСТ
ВСТУП
I. АМОРФНІ Металеві сплави,ПРОЦЕС Утворення ТА СТРУКТУРА
1.1 Історія Відкриття металевихстекол
1.2 Структура аморфногостану
1.3 Утворення аморфних матеріалів
II. КРІСТАЛІЗАЦІЯ аморфних металевих СПЛАВІВ
2.1 Аморфні метали
2.2Протікання процесу аморфізації
2.3 Механізмі крісталізації аморфних сплавів
2.4 Методи Отримання аморфних инаноструктурних матеріалів
III. МетодиОдержания аморфних металів
3.1 Методирозпилювань
3.2 загартуванняна охолоджуючіх поверхнях
3.2.1 Діскретніметоди
3.2.2 Безперервніметоди
3.3 Іонно-плазмова розпілення
3.4 Аморфізація сплавів шляхом пластічної деформації
IV. АМОФНІФЕРОМАГНЕТІКІ Властивості І ЗАСТОСУВАННЯ
4.1 Аморфніферомагнетікі
4.2 Використання аморфних сплавів уЯКОСТІ діфузійного бар'єру та для виготовлення магнітніх голівок и сенсорів
4.3 Ноу-хау у Галузі металевихстекол. Гнучкий скло. REAL - скло
ВИСНОВКИ
Список використаної літератури
ВСТУП
Останнімірокамі значний роль в створенні нових матеріалів відіграють аморфні инаноструктурні стани. Аморфні и наноструктурні металеві сплави є об'єктами Якфундаментальних досліджень, так и прикладного розробок.
Врезультаті постійного зростання інтересу до таких матеріалів, систематичнопроводяться Міжнародні Конференції з різніх проблем їх Вивчення и практичногоВикористання. Особливо Висока актівність в даній області постерігається в США,Японії и нізці країн Європейського співтоваріства. Існують кож прогнозування прозростання числа областей и об'ємів застосування аморфних и наноструктурнихметалевих сплавів найближче годиною, Що пояснюється унікальнім комплексом їхвластівостей, поєднанням електромагнітніх, міцністніх, корозійніх и ін.спеціфічніх властівостей ціх матеріалів. Використання нових аморфних и наноструктурнихсплавів Як конструкційніх матеріалів перспективно для Створення пріладів, машини систем за допомог якіх можна вірішуваті Проблеми інформаційногозабезпечення, енергозбереження, екології, підвіщення ресурсу и безопасности сучасноїтехніки. [1].
Прінціповітруднощі Отримання аморфних металевих сплавів, Що отримуються в процесітвердіння розплавів в основному подолані. Проти для наноструктурних металевихматеріалів з характерним розміром порядку ~ 1-10Нм Такі труднощі галі зберегліся.Це відносіться и до процесів компактування нано-порошків, и до інших відоміхметодів Отримання масивною наноматеріалів. Новімі ефективного методамиОтримання масивною наноматеріалів стає термічна и Інші види ОБРОБКИ об'ємніхаморфних сплавів.
I.АМОРФНІ Металеві сплави, ПРОЦЕС УВОРЕННЯ ТА ЇХ СТРУКТУРА
1.1Історія Відкриття металевих стекол
Перші роботи проОтримання аморфних плівок при вікорістанні вакуумного напилення з'явилися в 50-ірокі. Пізніше аморфні сплави булі Отримані методом електроосадження сплавівсистеми NI-P. У 1959 р. БулаОТРИМАНО Дуже тонка фольга Першого металева скла сплаву Au +25 ат.% Si. Підкерівніцтвом Дювеза, при вікорістанні методу "пострілу", учені ОТРИМАНОневелика кількість Швидко загартованої фольги (Луске), структура якої, Якпоказавши рентгено-структурний аналіз, булав однофазні твердимо Розчини зграніцентрірованою крісталічною решіткою, утворення Якого неможливеврівноважніх умів. Проти повторіті експеримент Було Дуже доладно, оскількіустановка Була поспішно зібрана з Скляна трубок. А ОТРИМАНО аморфна фольгаБула Дуже нестабільною. [1]
У1960 р. Вчені Салі и Мірошніченко БУВ розроблення спосіб Отримання аморфнихсплавів шляхом двостороннього охолоджування розплавів. Швідкості охолоджуваннярозплаву, Що досягаються, складалі ~ 106К/с.
Коени Теренбелл показали, Що аморфний склад Au-Siблизькимдоскладу сплаву з Дуже низько евтектічною Крапка на рівноважній діаграмі.Встановлено проста Умова Формування аморфних металевих сплавів -глибокаевтектіка на рівноважніх діаграмах стану, Що у свою Черга полеглі поисксистем и складів, які можут аморфізуватіся при загартуванні з розплаву.
1.2Структура аморфного стану
Відразу ж після Отримання аморфних металевих сплавів (АМС)вініклі питання, пов'язані з їх атомної структури. Чізмінівся структурний хаос атомів, властівійрідкому стану, при Швидко охолодженні? ЯКЩО змінівся, то Яким ставши новий структурний безлад? Нажаль,відповіді на ці питання Непрості. Трудності посілюються тім, Що до теперішньогогодині Немає прямих експериментальних методів, якімогли б дати однозначно Відповідь про структуру аморфних сплавів. Протиза допомог рентгенівської, нейтронної, Електронної діфракції Було показано, Що в АМС є більш-Менш чітко обумовленихна відстані двох-трьох сусідніх атомів так звань бліжній порядок. Щоброзібратіся в суті цього Поняття, скорістуємося модельного уявленнямі, якіслужбовців для ілюстрації Просторово розташованихатомів в крісталічніх грата. У таких моделях атоми вважаються кульками.Структура кристалу утворюється в результаті багаторазове повторення в трьох навпростець одінічної елементарноїкоміркі. Елементарних комірка представляєсобою групу атомів, взаємне розташування якіх однозначно визначена. На рис. 1.1 а), б) подані Моделі структури кристалу,елементарної коміркою якої служити група з восьми атомів, розташованіх увершинах куба. Переміщуючі елементарних коміркувздовж трьох взаємно перпендикулярних напрямків, можна побудуваті весь об'ємнийкристал. Розміщення атомів у вігляді нескінченніх рядів, Що йдут Далі,назівають дальнім порядком. [2]
Повернемося до визначення ближнього порядку. Вважається, Що ваморфному металева сплаві елементарних комірка, характерна для крісталічногостану, кож зберігається. Однак при стікуванні елементарних комірок в просторіпорядок їх порушується, и стрункість лав атомів, характерна для далекогопорядком, відсутня. У цьому легко переконатіся, уважнийподивувавшись на модель, представлену на рис. 3, б. Цяструктура ОТРИМАНО за допомог комп'ютерного моделювання. Видноелементарні коміркі, Що складаються з восьми атомів, характерні для ближньогопорядком. При цьому дальній порядок, очевидно, відсутній.
близькимпорядок, Який лежить в Основі структура аморфного сплавів, є метастабільноюсистемою. При нагріванні до температури крісталізації Tx ВІН перебудовується вЗвичайний крісталічну структуру. У середней для більшості аморфних сплавів Txзнаходится в межах 650-1000 K. На щастя, при кімнатній температурі аморфнісплави можут зберігаті структуру и Властивості Протяг сотень РОКІВ.
Особливості структури АМС позначені и на багатьох фізічніхвластівостях. Так, незважаючі на ті Що щільністьаморфних сплавів на 1-2% ніжче щільності крісталічніх аналогів, міцність їхВище в 5-10 разів. Більш Висока міцність пов'язана з тім, Що в АМС відсутніТакі дефекти, Як діслокації и Межі зерен, властіві крісталічному стану. Навіть Вакансії (порожні Місця, Що утворюються привідаленні атомів з вузлів крісталічної решітки) в аморфних сплавах мают іншуформу и розмірі. Смороду Більше Схожі на порожнечі чечевіцеподібної формува. Їхназівають вакансіонноподобнімі дефектами. Ці порожнечі мают Вигляд вузькихщілін, и в них не Може розмістітіся атом. Наявність таких дефектів сильноускладнює діфузію (проникнення атомів) через аморфні металеві шари.
Рис.1.1. Комп'ютерні Моделі структуру подальшого ( а )и ближнього ( б ) порядком
Безлади розташування атомів у вігляді ближнього порядкувпліває на електропроводність металевих стекол. Їх Пітом електричних Опір у3-5 разів Вище, Ніж у крісталічніх аналогів. Це пов'язано з тім, Що при Русіелектронів через нерегулярну структуру АМС смор...
