Исследование движения зернограничных тройных стыков в алюминии

• Автор: Протасова, Светлана Георгиевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 169 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Основные представления о миграции границ зерен, тройных

стыков и росте зерен в поликристаллах

1.1. Движение одиночных границ зерен

1.1.1. Современная геометрическая теория

структуры внутренних границ раздела

1.1.2. Метод исследования миграции одиночных границ

зерен
1.1.3. Влияние ориентации зерен на движение межзеренных границ. Компенсационный эффект при движении границ зерен
1.1.4. Примесное торможение границ зерен
1.1.5. Влияние давления на миграцию границ зерен
1.2. Движение одиночных тройных стыков
1.2.1. Теоретические представления о структуре и свойствах тройных стыков
а) Структурные особенности тройных стыков
б) Кинетика и термодинамика тройных стыков
1.2.2. Экспериментальные исследования строения и свойств тройных стыков и результаты
компьютерного моделирования
1.3. Рост зерен в двумерных системах
1.3.1. Уравнение движения в модели одинаковых границ
1.3.2. Соотношение фон Нойманна - Маллинза
1.3.3. Нормальный рост зерен
1.3.4. Учет тормозящего влияния тройных стыков в уравнении фон Нойманна - Маллинза
1.4. Постановка задачи
Глава 2. Методика и проведение экспериментов
2.1. Введение
2.2. Приготовление образцов
2.2.1. Получение трикристаллов с тройным стыком
а) Получение монокристаллических затравок и выращивание плоских монокристаллов
б) Получение бикристаллических затравок и выращивание плоских бикристаллов с границей наклона,
идущей вдоль направления роста
в) Приготовление затравок и выращивание плоских трикристаллов. Получение тройных стыков
г) Определение ориентации и разориентации кристаллов
2.2.2. Приготовление образцов с бамбуковой структурой
2.2.3. Получение образцов с паркетной структурой

а) Получение 2-0 алюминиевых фольг
б) Получение 2-0 алюминиевых пластин
2.3. Изучение влияние температуры на движение индивидуальных тройных стыков и рост зерен в поликристаллах
2.3.1. Изучение движения индивидуальных тройных стыков
а) Метод последовательных измерений скорости без визуального слежения за смещением тройного стыка
б) Непрерывный метод слежения за движением тройного стыка
в) Фиксация формы тройного стыка и определение величины а3/ст
2.3.2. Влияние температуры на рост зерен в поликристаллах
2.4. Изучение влияние давления
2.4.1. Тройной стык
2.4.2. Фольги
2.5. Погрешности измерений
2.5.1. Чувствительность и точность метода непрерывного наблюдения за смещением тройного стыка
2.5.2. Измерение температуры
Глава 3. Исследование движения индивидуальных тройных
стыков в алюминии
3.1. Влияние температуры на подвижность индивидуальных тройных стыков в алюминии
а) Исследование температурных зависимостей подвижности тройных стыков < 111 >
б) Исследование температурных зависимостей подвижности тройных стыков < 100>
в) Исследование температурных зависимостей подвижности тройных стыков <110>
г) Компенсационный эффект
д) Анализ полученных результатов с точки зрения механизма движения тройных стыков
3.2. Влияние давления на подвижность индивидуальных тройных стыков в алюминии
а) Экспериментальные результаты исследования температурных и барических зависимостей миграции одиночного тройного
стыка <100> в алюминии
Глава 4. Влияние температуры и давления на рост зерен в поликристаллах
алюминия
4.1. Влияние температуры на рост зерен в поликристаллах
алюминия
а) Рост зерен в одномерных и двумерных поликристаллах алюминии
б) Влияние начальной кристаллографической структуры

образца на рост зерен в двумерных поликристаллах
в) Влияние размерного эффекта на рост зерен в
поликристаллах
4.2. Влияние высокого гидростатического давления на рост зерен в поликристаллах алюминия
а) Влияние давления на рост зерен в двумерных алюминиевых фольгах
б) Влияние давления на долю малоугловых границ при росте зерен в двумерных алюминиевых фольгах
Выводы
Литература

[55] показало, что нескомпенсированные напряжения имеются на дисклинационных линиях ({/-линиях). Клэрбрух и Форвуд [66] экспериментально (с помощью просвечивающей электронной микроскопии - ПЭМ) определили баланс внутренних дислокаций границ зерен в тройном стыке I-типа 23 - 29 - 227Ь в Си - 3%Si. В исследовании [55] были разрешимы вторичные зернограничные дислокации, возникающие из-за релаксаций.
П. Фортье, В. Миллер, К. Ост [67] с помощью дифракции рассеянных электронов получили ориентации границ зерен и тройных стыков в высокочистых меди и алюминии, и в сплавах медь-висмут. Эти данные были описаны с точки зрения геометрических моделей РСУ, CAD и I-линий. Было также проведено компьютерное моделирование, и его результаты сравнивались с экспериментом. Характер распределения тройных стыков сильно зависел от характера распределения границ зерен и от присутствия специальных границ, таких как малоугловые и двойниковые. Увеличение числа специальных тройных стыков (которые состоят из 3 или 3 специальных границ, или описываются моделями CAD или /-линий) наблюдалось с увеличением числа и CAD-границ зерен, что подтверждается экспериментальными результатами и компьютерным моделированием. Также наблюдалось увеличение плотности тройных стыков с /-линиями с ростом числа малоугловых (21) границ в алюминии и двойниковых (23) границ в меди. Существование специальных тройных стыков тесно связано с присутствием смежных специальных границ. С увеличением доли РСУ границ тройные стыки имеют большую вероятность образовывать структуры по моделям CAD и /-линий.
Структурными особенностями и несбалансированностью решеточных дислокаций объясняются возникновения полей внутренних напряжений в области тройных стыков [68]. Эти напряжения могут привести к расщеплению границ вблизи тройных стыков на поздних