Атомный механизм аморфизации металлических сплавов : Метод молекулярной динамики

• Автор: Нургаянов, Рафаэль Раифович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 168 с. : ил.

Содержание:
Введение

Глава 1. Модели аморфных сплавов

1.1. Общая характеристика, склонность к формированию

аморфного состояния, основные способы получения и методы исследования структуры аморфных металлических сплавов

1.1.1. Общая характеристика

1.1.2. Склонность к формированию аморфного состояния

1.1.3. Основные методы исследования структуры

аморфных металлических сплавов

1.2. Модельный подход к описанию структуры аморфных

сплавов
1.2.1. Модели случайной плотной упаковки жестких сфер
1.2.2. Микрогетерогенные модели
1.2.3. Дефектные модели
1.3. Атомная структура сплавов металл-металлоид в
аморфном состоянии
1.4. Атомная структура сплавов металл-металл в
аморфном состоянии
1.5. Выводы к главе
Г лава 2. Исследование структурных и динамических характеристик аморфных сплавов методом молекулярной динамики
2.1. Метод молекулярной динамики. Исследование ближнего порядка, атомной структуры и динамики аморфных сплавов
2.2. Моделирование аморфных металлических
сплавов с помощью ЭВМ
2.3. Потенциалы межатомного взаимодействия
2.3.1. Потенциалы парного взаимодействия
2.3.2. Модель металла в методе псевдопотенциала
2.3.3. Метод псевдопотенциала
2.4. Выводы к главе
Глава 3. Влияние характера сил межатомного взаимодействия
на склонность сплавов к аморфизации
3.1. Характерные особенности потенциалов парного взаимодействия аморфных сплавов
3.2. Обсуждение ППВ
3.3. Выводы к главе
Г лава 4. Ближний порядок, структурные и динамические
характеристики аморфных металлических сплавов
4.1. Модельный кристаллит
4.2. Сплав М8оВго
4.3. Сплав М?о2г2о
4.4. СплавХгвоВего
4.5., Сплав Ре9іСг
4.6. Выводы к главе
Заключение
Список литературы

Введение
Актуальность темы.
Интерес к проблеме стекла и стеклообразного состояния вещества существует на протяжении многих лет. ’’Что такое стекло?..” Именно так ставился вопрос на I Совещании по стеклообразному состоянию, проходившему в 1939 году при участии ученых, в настоящее время ставшими классиками науки, И.В. Гребенщикова, A.A. Лебедева, В.И. Данилова, Я.И. Френкеля. За прошедшее время было создано множество теорий, предлагались различные модели, проводились многочисленные эксперименты, но до сих пор природа стеклообразного состояния до конца не понята. И открывая в 1995 году очередное IX Совещание Е.А. Порай -Кошиц снова задал вопрос: ’’Что такое стекло? Неужели мы до сих пор не знаем, чем занимаемся со времени первого совещания?” Ответ на этот вопрос, прежде всего, иллюстрирует бесконечность этапов познания истины.
Интерес к аморфным металлическим сплавам (АМС) остается стабильным на протяжении нескольких десятков лет. Этот факт объясняется тем, что аморфное состояние характеризуется специфическими физи-

ческими, механическими, химическими и другими свойствами, существенно отличающимися от свойств тех же сплавов в кристаллическом состоянии. Так, например, при достаточно хорошей пластичности АМС обладают высокой прочностью и износостойкостью, в ряде случаев имеют близкий к нулю коэффициент теплового расширения, стойкость против коррозии и радиационного разрушения, высокие магнитную проницаемость, удельное электросопротивление, сверхпроводимость и поверхностную активность, низкую коэрцитивную силу. Материалы с ука-

металлических систем происходит благодаря увеличению относительного объема до критического значения, когда кристаллическая система становится неустойчивой. Исследования, проведенные для проверки теории Борна, убедительно показывают справедливость гипотезы Френкеля и Борна. Процесс плавления (аморфизация) действительно наступает в тот момент, когда объем материала достигает некоторого критического значения.
Известны следующие экспериментальные доказательства существования свободного объема в аморфных сплавах, полученных закалкой из расплава:
1). Известно [52], что плотность аморфных сплавов на несколько процентов ниже плотности кристаллических материалов того же химического состава.
2). Исследования методом малоуглового рассеяния, например [53], показали, что в аморфных сплавах, полученных закалкой из жидкого состояния, имеются слегка эллипсообразные субмикронесплошности с размерами 20-100 нм, неоднородно распределенные по сечению ленточных образцов. Оценка величины их объемной доли дает величины порядка одного процента [53].
3). Исследования, выполненные методами сканирующей электронной микроскопии и автоионной микроскопии, выявляют поры и субмикропо-ры, относящиеся к определенной фракции областей свободного объема [54].
4). Эксперименты по двухпараметрической позитронной аннигиляции в целом ряде аморфных сплавов свидетельствуют о локализации позитронов в структурных дырках или в неоднородностях. При сравнении