Формування аморфних та аморфно-кристалічних структур у сплавах ПМ–(B, Si, Nd) з оптимальними магнітними властивостями - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук Науковий керівник:доктор фізико-математичних наук, професор, лауреат Державної премії України, БРЕХАРЯ Григорій Павлович, перший проректор Запорізького державного університету. Офіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук, професор, лауреат Державної премії України, МАСЛОВ Валерій Вікторович, завідувач відділу кристалізації Інституту металофізики імені Г.В. кандидат фізико-математичних наук, доцент ЛИСЕНКО Олександр Борисович, доцент кафедри фізики твердого тіла Дніпродзержинського державного технічного університету. Захист дисертації відбудеться “31” жовтня 2003 р. о 1415 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.051.02 при Дніпропетровському національному університеті (49050, м.Завдяки особливостям процесів прискореної кристалізації і наступних перетворень у твердому стані такі матеріали мають унікальний набір фізичних властивостей (механічних, електричних, магнітних) і широко використовуються, наприклад, як магнітно-мякі матеріали, поєднуючи у собі оптимальні магнітні властивості, аномально високу корозійну стійкість та широкі діапазони питомого електроопору. Одним з перспективних способів формування аморфного стану у сплавах є метод витягування литого мікродроту (МД) з розплаву за методом Улітовського-Тейлора, який за однакових із традиційними методами прискореної кристалізації (splat-охолодження) швидкостях охолодження часто дозволяє досягати формування більш метастабільної структури . Тому вивчення закономірностей формування метастабільних структур у матеріалах у вигляді МД, а також порівняльний аналіз особливостей утворення нерівноважних структур у сплавах, що отримані різними методами, буде сприяти більш глибокому розумінню механізмів наднерівноважної кристалізації. Одним з таких методів є метод вакуумного іонно-плазмового напилення, яким отримують потрібні плівки й покриття товщиною від декількох нм до 1...5 мкм. Дослідження виконувались на кафедрі металофізики Дніпропетровського національного університету відповідно до бюджетних наукових тем “Дослідження структури та властивостей й розробка технології виготовлення високоадгезійних, провідникових, прецизійних, резистивних, магнітних, емісійних, напилених, осаджених, загартованих плівок на базі взаємнонерозчинених в умовах рівноваги компонентів та систем метал-металоїд (№0195U014526, 1994-1996рр); “Фізичні основи формування та фазові перетворення у швидкозагартованих плівкових та мікродротових перспективних матеріалах” (№0100U005254, 2000-2002 рр).У вступі обговорюється актуальність і практичне значення роботи, сформульовані мета і завдання дослідження, приводяться положення, що виносяться на захист.Зразки були отримані наступними методами: 1) splat-охолодженням на масивних теплопровідних підкладках; 2) методом лиття мікродроту у скляній ізоляції (метод Улітовського-Тейлора); 3) метод триелектродного іонно-плазмового розпилу набірних мішеней, які становлять собою комірки розміром 20x20x5 мм чистих компонентів, або сплавів системи Fe-Nd-B, отриманих спіканням газорозпилених порошків (ГРР). Фазові перетворення, які відбуваються в зразках при нагріванні, вивчались методом побудови політерм електроопору чотирьохзондовим потенціометричним методом на постійному струмі при неперервному нагріванні у вакуумі, а також методом диференційної скануючої калориметрії DSC7 - Perkin-Elmer (ДСК). У третьому розділі представлено результати досліджень структуроутворення та магнітних властивостей сплавів системи Co-Fe-Si-B, отриманих методами splat-охолодження та лиття мікродроту, а також кінетики фазових перетворень, які відбуваються у зразках при нагріванні. Встановлено, що у плівках складу Co57Fe6.1Ni10Si11B15.9, отриманих методом splat-охолодження, із збільшенням швидкості охолодження від ~105 К/с до ~107 К/с (величина якої була оцінена за товщиною плівки) відбувається перехід від кристалічної структури суміші фаз: ?-Со (а=0.35330 нм) та (Co,Si)3B (структурний тип Fe3C) до рентгеноаморфної. Визначено, що для МД складів (1) и (2), як і для плівок складу (2), отриманих методом splat-охолодження, при нагріванні характерним є утворення первинних кристалів ?-Со в аморфній матриці, хоча при затвердінні із збільшенням величини переохолодження фіксується або ?-Со в аморфній матриці, або рентгеноаморфний стан.Порівнювальний аналіз рентгенофазових досліджень сплавів системи Co-Fe-Si-B, отриманих методами splat-охолодження і лиття мікродроту (метод Улітовського-Тейлора), показав, що використання методу Улітовського-Тейлора внаслідок нерівноважної кристалізації на нейтральній підкладці і дезактивації домішок дозволяє досягти аморфного стану при менших швидкостях охолодження. При наступному нагріванні кінетика фазових перетворень у сплавах, отриманих за різними методами, залишається однаковою.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ