Влияние механических напряжений на структуру, фазовые превращения и свойства аморфных сплавов

• Автор: Орлова, Надежда Николаевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 133 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Получение литого аморфного микроггровода в стеклянной

изоляции

1.2. Ферромагнетизм аморфных сплавов

1.2.1. Магнитная анизотропия

1.2.2. Доменная структура аморфных ферромагнетиков

1.2.3. Температура Кюри аморфных ферромагнетиков

1.3. Свойства ферромагнитных аморфных микропроводов в стеклянной

изоляции
1.4. Термообработка аморфных сплавов и процессы, происходящие в
процессе термообработки
1.5. Напряжения в аморфном микропроводе
1.6. Магнитная структура ферромагнитного микропровода
1.7. Постановка задачи исследования
Глава 2. Материалы, методы их обработки и исследования
2.1. Метод магнитооптических индикаторных пленок
2.2. Метод вибрационной магнитометрии
2.3. Метод магнитно-силовой сканирующей микроскопии
2.4. Рентгеноструктурный анализ
2.5. Электронная микроскопия
2.5.1. Просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ)
2.5.2. Приготовление образцов для ПЭМ
2.5.3. Сканирующая электронная микроскопия
Глава 3. Эволюция структуры аморфных микропроводов в стеклянной изоляции на основе Ре, Со и № при нагреве
3.1. Особенности структурных исследований микропроводов
3.2. Определение доли кристаллической фазы в аморфнокристаллических сплавах

3.2.1. Проблема определения интенсивности
3.2.2. Проблема фона в случае рентгенограмм от образцов с аморфно-кристаллической структурой
3.3. Кристаллизация микропровода на основе Бе
3.4. Кристаллизация микропровода на основе Со
3.5. Кристаллизация микропровода на основе №
3.6. Сравнение полученных результатов исследования структуры,
фазового состава и характерных температур микропроводов с
аморфными лентами идентичного состава
3.7. Выводы по главе
Глава 4. Влияние напряжений на эволюцию структуры и фазовые превращения в аморфных микропроводах
4.1. Исследование влияние напряжений на фазовые превращения при отжиге
4.2. Исследование влияния напряжений на морфологию структуры микропроводов при отжиге
4.3. Выводы по главе
Глава 5. Роль напряжений в формировании магнитной структуры микропровода и их влияние на магнитные свойства
5.1. Магнитная структура микропровода с положительной магнито стрикцией
5.2. Исследование магнитных свойств и магнитной (доменной) структуры микропровода с положительной магнитострикцией при изменении уровня напряжений
5.3. Влияние низкотемпературного отжига на магнитные свойства и структуру микропровода с положительной
магнитострикцией
5.4. Выводы то главе
Заключение
Список литературы
Введение

Аморфные и нанокристаллические сплавы являются относительно новым классом материалов, демонстрирующим высокий комплекс физических свойств. Важной задачей по совершенствованию существующих и созданию новых материалов является определение физических закономерностей получения новых материалов и определение корреляции структуры со свойствами. Структура аморфных сплавов, полученных методом быстрой закалки из жидкого состояния, является неравновесной. При получении в них возникают области, имеющие различные типы ближнего порядка, и механические напряжения. Такие особенности структуры оказывают значительное влияние на их свойства. Так, внутренние напряжения в аморфных ферромагнетиках приводят к образованию локальной магнитной анизотропии и служат стопорами движению границ доменов. Из-за магнитострикции неоднородное распределение внутренних напряжений может приводить к формированию сложной магнитной (доменной) структуры.
Особый интерес для исследования представляют аморфные сплавы, изготовленные в виде микропровода в стеклянной изоляции. Особенностью этих материалов является наличие сравнительно большого неоднородного поля остаточных напряжений внутри металлической сердцевины, возникающего в процессе их получения. Такие композиционные материалы получают методом Улитовского-Тейлора. Суть метода состоит в непрерывном заполнении жидким металлом стеклянного капилляра, который вытягивается из вертикально расположенной стеклянной трубки вместе с заполняющим ее расплавом, а затем быстро охлаждается (закаляется) и сматывается на бобину. В процессе такого изготовления высокий уровень механических напряжений внутри металлической сердцевины микропровода возникает за счет трех основных источников - это закалка, вытягивание и смотка, а также при охлаждении за счет разницы коэффициентов

Глава 2 Материалы, методы их обработки и исследования
В качестве объектов исследования выбраны аморфные микропровода в стеклянной изоляции трех составов Fe73.9Bn.2Si10.9C2, СотэлВи^^зСг, Ni73.1BnsSin.4C2 диаметром 25 мкм. Основные характеристики данных образцов микропроводов приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 Основные характеристики исследуемых образцов микроп роводов
Состав металлической сердцевины микронровода, ат.% Общий диаметр провода, мкм Диаметр металлической сердцевины, мкм Магнитострикции, Л,
25 19 2-2,5х
Со7з 6В1 25 22 -1 х кг
Ni73.1B13.5Si11.4C2 25 23 ~
Выбранные составы металлической жилы отличаются значениями константы магнитострикции. Для аморфных микропроводов на основе Бе константа магнитострикции положительная, для микропроводов на основе Со - небольшая отрицательная, для микропроводов с металлической сердцевиной из сплавов на основе № - близка к 0.
Исследование атомной структуры и фазового состава проводились методами просвечивающей электронной микроскопии, рентгеноструктурного анализа и сканирующей электронной микроскопии. Магнитные свойства и структура исследованы с помощью вибрационного магнитометра, метода магнитооптических индикаторных пленок и магнито-силовой сканирующей микроскопии. Для данных методов были разработаны методики приготовления образцов.
2.1. Метод магнитооптических индикаторных пленок
Метод магнитооптических индикаторных пленок основан на магнитооптическом эффекте Фарадея [63]. Визуализация магнитной