Зміни 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.
Останніми роками значну роль в створенні нових матеріалів відіграють аморфні і наноструктурні стани. В результаті постійного зростання інтересу до таких матеріалів, систематично проводяться міжнародні конференції з різних проблем їх вивчення і практичного використання.При цьому найбільше змінюються магнітні і механічні властивості, зокрема, положення точки Кюрі і пластичність. При нагріванні феромагнітних аморфних сплавів до температур нижче температури кристалізації спостерігається підвищення точки Кюрі(Рис. Зміна температури Кюрі аморфного сплаву Fe27Ni53P14Be6 залежно від температури Та При звичайних методах спостереження структурні передкристилізаційні зміни виявити досить тяжко, але про них можна судити по змінах властивостей. При цьому найбільш значно змінюються магнітні і механічні властивості, зокрема, положення точки Кюрі і пластичність. Егамі висунув припущення про таке: оскільки температура Кюрі сплаву істотно залежить від його хімічного складу, то її зміни є скоріше наслідком змін в хімічному ближньому порядку (ХБП), ніж в топологічному ближньому порядку (ТБП), і вони відображають процеси впорядкування атомів у межах локальних областей.Так як всі перераховані речовини є кристалічними, можна було б припустити, що для паралельного упорядкування магнітних моментів необхідна наявність рівномірного розташування атомів. При цьому завдяки особливостям обмінної взаємодії між магнітними моментами можуть проявлятися і взаємодії інших типів, відмінні від феромагнітного. На (Рис.2) показаний найбільш простий випадок феромагнітного стану: магнітні атоми хаотично розташовані в просторі, але всі магнітні моменти шикуються взаємно паралельно. Припускають, що подібний магнітний стан виникає, коли в ряді з відносно слабкою обмінною взаємодією існує локальна магнітна анізотропія, внаслідок якої виникає невпорядковане розташування магнітних моментів у атомах. Якщо аморфний сплав містить два сорти магнітних атомів: А і В (взаємодії АА - ВВ позитивні, а взаємодії А-В негативні), то виникає стан, в якому магнітні моменти А і магнітні моменти B протилежні один одному (Рис.4).Магнітомякі аморфні сплави являють собою сплави заліза, кобальту або нікелю в поєднанні з іншими металами або металоїдами. Вимірюючи намагніченість вздовж осі та в напрямку довжини аморфної стрічки (надалі для стислості будемо говорити просто «вісь стрічки»), можна спостерігати явище магнітного насичення і петлю гістерезису, точно такі ж, як і в звичайних кристалічних феромагнетиках. На початку процесу намагнічування величина намагніченості зростає пропорційно напруженості зовнішнього магнітного поля, однак зі збільшенням поля намагніченість асимптотично прямує до деякого граничного значення, так що і для аморфний феромагнетиків виконується асимптотичний закон наближення до насичення.Опір аморфних сплавів, які мають неупорядковані атомні конфігурації, помітно відрізняються від сили електричного опору кристалічних речовин. Як видно з цього малюнку, опір аморфних сплавів набагато вищий (зазвичай р = 1004 300 МКОМ•см), ніж кристалічних, ще й зміна опору при переході від рідкого до аморфному станоу відбувається безперервно. Крім того, опір аморфних сплавів, на відміну від кристалічних, дуже мало змінюється з температурою - температурний коефіцієнт електричного опору (ТКО) (1/?) (d?/DT)=10-4?10-5К-1.Належать до цієї групи також сплави Сі-Sn, одержувані швидким загартуванням з рідкого стану і низькотемпературним напиленням з газової фази. Сюди ж можна віднести і сплави Ag-Cu-Ge: аморфізуючі при загартуванні з рідкого стану в широкому діапазоні складів і є цікаві як потенційно можливі аморфні сплави типу Юм-Розена. Сплави цієї групи характерні тим, що питомий опір <100 МКОМ•см, тобто мало в порівнянні зі сплавами інших груп. Температурний коефіцієнт опору у сплавів цієї групи може бути як позитивним (опір зростає з температурою), так і негативним. Така ж тенденція спостерігається і в рідких сплавах Cu-Sn: при вмісті олова в сплаві ~ 20% (ат.) ТКО стає негативним.При цьому наявність негативного ТКО при настільки високому опорі ні в якому разі не є особливістю саме аморфних сплавів, оскільки ця закономірність часто спостерігається в кристалічних сплавах і тонких плівках. Між залишковим опором і ТКО багатьох аморфних і кристалічних сплавів існує взаємозвязок (кореляція Муіджі). Опір аморфних сплавів, які належать до третьої групи, визначається в першу чергу кореляцією Муіджі. Зміни опору вищезазначених аморфних сплавів можуть бути розділені на чотири температурні області: T Tsat кристалізація не відбувається.Добре відомо, що критична температура Тс кристалічних сплавів перехідних металів має максимум, коли середнє число електронів на один атом становить 4,5 і 6,5. Коллвер і Хеммонд методом кріозакалки отримали аморфні плівки різних 4d-і 5d-перехідних металів і досліджували їх надпровідність. Вони встановили, що у випадку аморфних металів і сплавів залишається лише один широкий максимум Тс в околі е/а=6,5 (Рис.9). Дослідження надпровідності аморфних сплаві
План
Зміст
Вступ
1. Зміни властивостей на передкристилізаційних етапах
