Применение метода рентгеноэлектронной спектроскопии для температурных и временных исследований расплавов на основе никеля

• Автор: Пономарёв, Александр Геннадьевич
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 121 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Елава I. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ НА ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ
1.1. Особенности исследования поверхности расплавов
1.2. Анализ результатов исследований жидких поверхностей
1.3. Сравнительное исследование химического строения поверхностей систем на основе железа в аморфном, кристаллическом и жидком состояниях
1.4. Релаксационные процессы в металлических расплавах
1.5. Модели кластерного строения металлических расплавов
1.6. Заключение
Глава П. РАЗВИТИЕ МЕТОДА РЭС ДЛЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ И ВРЕМЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЛЕГКО АМОРФИЗИРУЕМЫХ РАСПЛАВОВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ
2.1. Основные принципы метода РЭС, его преимущества и недостатки
2.2. Конструкция рентгеноэлектронного магнитного спектрометра
для исследования расплавов
2.3. Методика получения и обработки спектров
2.4. Методика получения расплавов с атомарно-чистыми поверхностями
2.5. Процессы на поверхности расплавов при различных скоростях нагрева
2.6. Использование термодинамического моделирования для расчёта химического состава поверхностных слоев расплавов
2.7. Выводы

Глава III. ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ В РАСПЛАВАХ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ
3.1. Химическое строение поверхности сплава Ягбо№2оТ12о в аморфном, кристаллическом и жидком состояниях
3.2. Влияние концентрации легирующего элемента на структурные превращения в расплавах
3.3. Влияние типа легирующего элемента на структурные превращения
в расплавах М-Х-В (X = 7х, N6, Мо)
3.4. Температурное исследование химического строения поверхностных слоев расплава №8]Р]9
3.5. Исследование содержания структурных составляющих в поверхностных слоях расплава никель-бор в зависимости от температуры
3.6. Выводы
ГЛАВА IV. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЛАКСАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В РАСПЛАВАХ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ
4.1. Влияние легирования на релаксационные процессы в расплавах
систем №-Х-В (X = Мо, N6, 7.x)
4.2. Исследование релаксационных процессов в расплаве
№-Х (X = Р, В)
4.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ.
Актуальность. Для понимания природы жидкого состояния и свойств металлических расплавов требуются надёжные данные об электронной и атомной структурах, которые на сегодняшний день отсутствуют. В связи с этим, в физике жидкого состояния имеется много нерешённых и спорных вопросов, а именно: недостаточно высокая точность расчётов свойств расплавов, особенно на основе переходных металлов; возможность структурных превращений; механизм релаксационных процессов; противоречивые экспериментальные данные о строении и свойствах ряда систем.
Особый интерес представляют релаксационные процессы в расплавах. Известно, что в материалах, выведенных из равновесного состояния, процесс установления термодинамического равновесия может иметь немонотонный колебательный характер. Так, в жидкости сразу после плавления твердой фазы и последующего за ним нагрева до фиксированной температуры равновесие может устанавливаться в течение некоторого времени, которое может исчисляться минутами и даже часами. При этом наблюдается сложный колебательный процесс эволюции структурных параметров и структурночувствительных свойств.
Выявление закономерностей изменения свойств неравновесных расплавов имеет не только научное, но и прикладное значение. С одной стороны, подобные исследования дают новую информацию об устойчивости

Максимальные температуры изучаемых жидкостей ограничивались 500 °С. Но это ограничение не позволяет исследовать металлические расплавы переходных металлов.
Для изучения высокотемпературных расплавов в Физико-техническом институте УрО РАН был создан автоматизированный рентгеноэлектронный магнитный спектрометр для исследования расплавов с горизонтальной ориентацией оси фокусирующих катушек [60 - 63].
В основу конструкции указанного спектрометра положена модель 30-сантиметрового рентгеноэлектронного спектрометра с двойной фокусировкой поперечным неоднородным магнитным полем осевой симметрии [63]. У приборов такого типа имеется жесткая связь между ориентацией оси симметрии фокусирующего поля и поверхности образца. Главное отличие нового спектрометра состоит в том, что ось симметрии фокусирующего ПОЛЯ расположена в горизонтальной, а не в вертикальной плоскости, как в ранее существующих приборов. Такое расположение спектрометра позволило ориентировать исследуемую поверхность образца так же в горизонтальной плоскости, что, в свою очередь, позволило проводить изучение металлических образцов как в твердом, так и в жидком состоянии в течение длительного времени в рамках одного эксперимента.
На рис. 1 изображена схема спектрометра. В состав спектрометра входит эноргоанализатор, представляющий собой две коаксиальные фокусирующие катушки 1,2 между которыми расположена вакуумная камера 3, имеющая