Кинетика ползучести металлического стекла Pd40Cu30Ni10P20

• Автор: Ляхов, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 107 с. : ил.

Глава I Структура и структурная релаксация металлических стёкол. Пластическая деформация в условиях интенсивной структурной релаксации

(литературный обзор)

1.1. Структура аморфного состояния

1.2. Кинетика стеклования и структурная релаксация

1.3. Пластическое течение металлических стекол

1.3.1. Гетерогенная и гомогенная деформация

1.3.2. Вязкоупругость

1.4. Модельные представления структурной релаксации и гомогенного течения

1.4.1. Модели свободного объема

1.4.2. Модель спектра энергии активации

1.4.3. Модель направленной структурной релаксации

1.5. Ползучесть металлических стекол
1.6. Выводы из литературного обзора
Глава IIМетодика эксперимента
2.1. Приготовление образцов. Структурный анализ
2.2. Экспериментальная установка для исследования ползучести
2.3. Методика измерения ползучести. Расчет вязкости
2.4. Методика измерения плотности
Глава IIIПластическое течение металлического стекла Рс^оСизоМюРэо о массивном и ленточном состояниях в условиях линейного нагрева
3.1. Основные результаты эксперимента
3.2. Природа зависимости сдвиговой вязкости от скорости нагрева ниже температуры стеклования
3.3. Зависимость температуры стеклования МС РсЬоСизо^юРго от скорости нагрева
3.4. Зависимость сдвиговой вязкости от скорости нагрева вблизи температуры стеклования
3.5. Плотность массивного и ленточного Рй^СизоМюРэо
3.5. Удельный объем массивного и ленточного Рй^СизоМцоР:»
3.6. Роль избыточного свободного объема в формировании механизма гомогенного пластического течения МС
3.7. Выводы по главе III
Глава IV Восстановление вязкоупругости в металлическом стекле Р(1зоСиз(/М10Р2о
4.1. Введение
4.2, Результаты эксперимента и их обсуждение
4.3. Кинетика сдвиговой вязкости при изотермических измерениях ползучести и ее связь с
необратимой и обратимой структурной релаксацией
4.4. Выводы по главе IV
Общие выводы по работе
Список литературы

Актуальность темы. С момента первого упоминания в литературе о
металлических стеклах (МС) прошло почти пятьдесят лет. Однако, интерес
исследователей к этим материалам постоянно растет. Это связано с тем, что
металлические стекла обладают рядом уникальных свойств (высокой
прочностью и твердостью в сочетании с удовлетворительной пластичностью,
высокой твердостью и коррозионной стойкостью, способностью к
сверхпластическому формоизменению при высоких температурах, хорошими
магнитомягкими свойствами и др.), обусловленных спецификой их
некристаллической структуры. Стандартные МС обычно приготовляют
спиннингованием расплава в виде лент толщиной 20-40 мкм со скоростями
закалки порядка 10б К/с. Внимание к некристаллическим металлическим
материалам в последнее время значительно возросло в связи с относительно
недавним открытием нового класса МС - так называемых массивных (bulk)
МС, которые могут быть приготовлены при относительно низких скоростях 2
закалки - до 10-10 К/с и менее (в некоторых отдельных случаях). Соответственно, минимальный характерный размер приготовляемых образцов переместился в миллиметровую или даже сантиметровую область. Появление этих материалов значительно расширило потенциальные области применения МС и позволило использовать новые методы исследования, которые были практически нереализуемы в случае обычных ленточных стекол. Соответственно, вырос общий уровень понимания структурного состояния и различных физических процессов в МС.
Приготовление МС путем высокоскоростной закалки расплава определяет их значительную неравновесность, что, в свою очередь, определяет самопроизвольную эволюцию, приводящую структуру в более равновесное (но все еще некристаллическое) состояние. Эта эволюция реализуется путем совокупности локальных атомных перестроек, которую принято называть структурной релаксацией (СР). Структурная релаксация

300 350 400 450 500 550 600
Температура, К
Рис. 3.1. Температурные зависимости сдвиговой вязкости стекла Pd4oCu3oNi10P2o в массивном а) и ленточном б) состояниях для скоростей нагрева 0.33, 1, 5 и 20 К/мин, характеризующие основные закономерности проведенного эксперимента. Представлены также литературные данные по квазиравновесной вязкости (темные прямоугольники и треугольники) металлических стекол близкого состава [95,96].