Дефекты дисклинационного типа электроосажденных ГЦК-металлов: механизмы образования и поведение в силовых полях

• Автор: Крылов, Алексей Юрьевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 135 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ДЕФЕКТЫ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ЭЛЕКТРООСАЖДЕННЫХ МЕТАЛЛОВ, ИХ ВИДЫ И МНОГОМАСШТАБНЫЙ ХАРАКТЕР
1.1. Деформация металлов как многостадийный процесс эволюции дислокационной структуры
1.2. Особенности структуры электроосажденных материалов, ее эволюция в процессе электрокристаллизации
1.3. Постановка задач исследования
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ЭЛЕКТРООСАЖДЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ
2.1. Современные методы исследования структуры и свойств металлов, их адаптация применительно к электроосажденным покрытиям, пленкам и фольгам
2.1.1. Просвечивающая и растровая электронная
микроскопия
2.1.2 Электронография и металлография
2.1.3. Измерение внутренних напряжений
2.1.4 Акустическая эмиссия как метод изучения динамики дефектов в твердых телах
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕФЕКТОВ ДИСКЛИНАЦИОННОГО
ТИПА В СТРУКТУРЕ ЭЛЕКТРООСАЖДЕННЫХ ГЦК-
МЕТАЛЛОВ
3.1. Экспериментальное исследование пентагональной симметрии в электроосажденных ГЦК-металлах материалов
3.2. Дисклинационная модель образования пентагональных кристаллов при электрокристаллизации
3.3. Дефекты дисклинационного типа, формирующиеся при электрокристаллизации
ГЛАВА 4. МЕХАНИЗМЫ ДЕФОРМАЦИИ ЭЛЕКТРООСАЖДЕННЫХ МАТЕРИЛОВ, СОДЕРЖАЩИХ ДЕФЕКТЫ ДИСКЛИНАЦИОННОГО ТИПА
4.1. Кривые деформационного упрочнения электроосажденных материалов с дефектами дисклинационного типа
4.2. Механизм деформации ГЦК-металлов, имеющих в исходной
структуре дефекты дисклинационного типа
4.3 Моделирование дислокационно-дисклинационных механизмов деформации электроосажденных металлов
4.3.1. Модель распада нестабильной субграницы
4.3.2. Модель эволюции дисклинационных диполей
4.3.3. Общая модель деформации э/о металлов, содержащих ДДТ в своей структуре
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ.
Актуальность темы. Создание новых, высокопрочных, надежных в эксплуатации и долговечных конструкционных материалов является важной составляющей научно-технического прогресса. Перспективным способом получения таких материалов является электрокристаллизация металлов. Задавая условия электролиза и состав электролита, можно создавать поликристаллические материалы, в виде пленок, фольг, покрытий и массивных материалов, в которых размер зерна меняется на четыре порядка, формировать субструктуру с определенным типом дефектов, например, двойниками или дислокационными границами.
Условия, в которых протекает процесс электроосаждения, сильно отличаются равновесных, поэтому при электрокристаллизации формируется неравновесная структура, содержащая практически все известные дефекты кристаллического строения в максимально возможных концентарциях: вакансии и их комплексы, дислокации и их различные конфигурации, дефекты упаковки и двойники. Значительное количество энергии, освобождаемое при кристаллизации, способствует образованию высокоэнергетичных дефектов в структуре материала, в частности, дефектов дисклинационного типа. В ряде случаев удается получить покрытия с необычными кристаллами, имеющими пентагональную симметрию.
Существование дефектов дисклинационного типа (ДДТ) в крупных кристаллах невозможно по энергетическим соображениям [Владимиров, Лихачев и др.], а кристаллы с пятерной симметрией запрещены законами кристаллографии, однако в электролитических покрытиях и пленках они встречаются. Законы эволюции таких сложных иерархических структур, содержащих дефекты разного масштаба и характерных для электроосажденных материалов, в условиях воздействия силовых полей пока не установлены, нет единой теории, мало экспериментов. Специфические свойства, которыми обладают кристаллы с пятерной симметрией из-за особенностей своего строения также не изучены, нет исследований по механизмам образования и роста таких кристаллов, не исследованы свойства и условия получения покрытий, состоящих из пентагональных кристаллов. Существующие модели и схемы образования кристаллов с пятерной симметрией (Пангаров, Фромент, Швобел) не
Таблица
Состав электролитов и условия получения электролитических металлов
и композитов на их основе
Матрица Состав электролита; компоненты, кг/м3 Условия электроосаждения І к, А/дм2 pH Т, °С
Медь Пирофосфатный (п/ф) СивСЦ -5Н20 35 14аР2 О7 10Н2О 140 Na2HP04 12Н20 95 ЮМаС^Ов -4Н20 25 0,8 8,0 45±
Медь Сульфатный (с/ф) Си804 -7Н20 250 Н2 804 50 2 0,6 22±
Никель Сернокислый (с/к) №804 -7Н20 300 №С1 -7Н20 45 Н3 В03 30 4 4,0 45+
Никель Сульфаминовокислый (с/ф/к) №(МН2803)2 450 Н3 В03 30 15 4,0 45+
Цинк Сернокислый (с/к) 2п804 -7Н20 310 Иа2804 ЮН20 75 А12(804)з-18Н20 30 4 4,0 22+
Серебро Азотнокислый (а/к) АеИОз 14 (МСОз 804 60 1МН4ОН 5-10 0,5 7,5 30+