Нейтронографическое исследование структуры и фазовых превращений нитритов переходных металлов V группы

• Автор: Молодовская, Эмма Константиновна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ташкент
• Количество страниц: 121 c. : ил

ГЛАВА I. СТРОЕНИЕ ФАЗ ВНЕДРЕНИЯ И УПОРЯДОЧЕНИЕ В НИХ

1.1. Теория упорядочения в твердых растворах и

фазах внедрения

1.2. Структурные исследования нитридов переходных металлов У группы

(У.МЬДа)

1.3. Особенности нитридных фаз переходных металлов У группы

Глава II. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

2.1. Экспериментальные установки

2.1.1. Улучшение характеристик нейтронного дифрактометра за счет увеличения угла монохроматора 0м и длины волны X

2.2. Приготовление образцов и их аттестация

Глава III. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ
В НИТРВДАХ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ У ГРУППЫ
3.1. Нитриды ванадия. Ступенчатое упорядочение в

3.2. Нитриды ниобия. Уточнение модели упорядочения ^“№/,N3
3.3. Нитриды тантала
3.3.1. Фазовый переход порядок-беспорядок в уЛаД VI
3.3.2. Уточнение структуры фазы 0~Т&И
3.3.3. Кристаллическая структура и область существования фазы £~ ТаИ
3.3.4. Особенности кристаллической структуры нитрида сверхстехиометрического состава ТаН А20

Глава IV. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Актуальность темы. Интерес к исследованию нитридов переходных металлов вызван прежде всего расширением областей применения нитридов в современной технике и в особенности перспективами их использования. Обусловлено это тем, что нитриды обладают такими свойствами как высокая температура плавления, износостойкость, стойкость к коррозии, уникальными сверхпроводящими свойствами.
Развитие традиционных методов, а также появление новых прецизионных методов исследования кристаллической структуры позволило в последние годы выявить тонкую структуру многих нитридных фаз. Выяснилось, что во многих из них атомы азота могут упорядоченно занимать междоузлия матрицы металла.
Известно, что характер распределения атомов внедрения существенно сказывается на физико-химических свойствах сплавов /2, 15 /. Поэтому успех целенаправленного поиска новых материалов на базе нитридов и, главное, прогнозирование их свойств во многом зависит от уровня наших знаний о тонкой структуре и структурных фазовых превращениях в нитридах.
Изучение явления упорядочения в сплавах внедрения актуально также и с научной точки зрения, поскольку в фазах внедрения упорядочение внедренных атомов происходит в фиксированной матрице металла и представляет собой почти идеальный случай фазового перехода в решетке Изинга.
- В то же время тонкая структура многих нитридных фаз систем
однако неясно следует ли рассматривать эти соединения как упорядочивающиеся фазы, образующиеся в результате фазового перехода
изучена недостаточно, а имеющиеся сведения часто противоречивы.
Так, во всех системах

Варьируя время изотермического отжига при 1400°С в интервале 3-5 часов и время последующей термообработки от 1400° до 500°С были получены образцы составов VIU,VNMJ.VN
о, so •
Содержание кислорода в этих образцах по данным нейтроноактивационного анализа составляло 0,4 вес.% и 0,7 вес.%, соответственно.
На нейтронограмме нитрида (рис.7) помимо дифракционных отражений, соответствующих структуре L 3 , присуству-ет ряд дополнительных отражений ( табл. 3), которые соответствуют модели упорядочения нитрида по Шуберту / 24 /. Согласно этой модели, элементарная ячейка описывается пространственной группой Р6522 со следующим расположением атомов.
б атомов ванадия в позициях б( CJ, ) с координатами: ХОО, 0X0 , XX о , xoi- ,0x1 ' XX i. (у =1/3 )
2 атома азота в позиции 2( С ) с координатами: 1/3 2/3 1/4 , 2/3 1/3 3/4
I атом азота статистически в позиции 2( $ ) с координатами: 0 0 1/4 , 0 0 3/4
Атомы металла в этой структуре образуют ГПУ решетку, а атомы азота занимают октаэдрические позиции внедрения, образующие простую гексагональную решетку.
На нейтронограммах нитридов VN0„ и VN 05 помимо дифракционных отражений, соответствующих модели нитрида по Шуберту (jb“ v2n ) присутствуют дополнительные отражения типа oof с 1=2П+{ , которые соответствуют упорядоченной структуре типа £- РврN ( табл.4).
Структура типа описывается пространственной группой РЛ ГП , в которой 6 атомов ванадия занимают позиции