Получение и свойства одномерных наноаморфных композитов на основе ферромагнитных сплавов

• Автор: Умнов, Павел Павлович
• Шифр специальности: 05.16.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 131 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Глава 1. Литературный обзор

Методы получения, структура и свойства одномерных наноаморфных композитов

1.1. Существующие методы получения композита первого

типа аморфного микропровода в стеклянной оболочке

1.1.1 .Микропровод в стеклянной оболочке

1.1.2.Аморфный микропровод в стеклянной оболочке

1.2. Существующие методы получения композита второго типа кристаллический проводоснова покрытый аморфным нанокристаллическим металлическим слоем

1.2.1. Методы быстрой закалки провода

1.3. Структура и свойства одномерных наноаморфных

композитов
1.3.1. Основные факторы, влияющие на структуру и свойства одномерного наиоаморфного композита
1.3.2. Уровень и распределение внутренних напряжений
в композите первого типа
1.3.3.Магнитные свойства
1.3.4.Электрические свойства
1.3.5.Механические свойства
1.4. Постановка задачи исследования
Глава 2. Методы получения и исследования
2.1.Общие принципы получения одномерных наноаморфных
композитов
2.2. Разработка лабораторных макетов установок для
получения одномерного наиоаморфного композита
2.2.1 .Разработка лабораторного макета установки для получения одномерного наноаморфного композита первого типа
2.2.2. Разработка лабораторного макета установки для
получения одномерного наноаморфного композита второго типа
2.3. Выбор составов сплавов
2.4. Методы получения образцов
2.4.1. Методика получения прекурсора
2.4.2. Получение быстрозакаленных образцовэталонов
2.4.2.1. Методика получения быстрозакаленных лент ii
2.4.2.2. Методика получения быстрозакаленного провода I
2.5. Методы исследования образцов
2.5.1. Метод термического анализа
2.5.2. Метод рентгеноструктурного анализа
2.5.3. Метод растровой электронной микроскопии
2.5.4. Метод оптической микроскопии
2.5.5. Определение механических свойств
2.5.6. Определение магнитных свойств
2.5.7. Определение удельного электросопротивления
Глава 3. Получение одномерных ианоаморфных композитов
3.1. Получение одномерного наноаморфного композита первого типа
3.2. Получение одномерного наноаморфного композита второго типа
Выводы
Глава 4. Исследование структуры и свойств наноаморфного композита
первого типа
4.1. Структура и свойства тонкого микропровода
4.1.1. Влияние напряжений на термическую стабильность аморфной структуры микропровода сплава Соб9ре.Сг2В п
4.1.2. Особенности процесса расстекловывания аморфного микропровода
4.1.3. Механизм кристаллизации из аморфного состояния
4.1.4. Микротвердость
4.1.5. Удельное электросопротивление
4.1.6. Магнитные свойства
4.1.7. Особенности процесса плавления и кристаллизации металлической жилы микропровода по действием напряжений стеклянной оболочки
4.1.8. Метод оценки внутренних напряжений в микропроводе на основе эффекта переохлаждения
Выводы
4.2. Структура и свойства толстого микропровода
4.3. Структура и свойства тонкого микропровода
полученного без закалки
Выводы
Глава 5. Основные дефекты одномерных ианоаморфных композитов
5.1. Дефекты одномерного наноаморфного композита первого типа и их влияние на физико химические свойства
5.1.1. Геометрические дефекты
5.1.2. Структурные дефекты
5.1.3. Влияние дефектов на физикомеханические
свойства микропровода
Выводы
5.2. Дефекты одномерного композита второго типа
5.2.1. Дефекты поверхности аморфного провода
эталона из сплава Соб9ре4Сг2В
5.2.2. Дефекты поверхности кристаллического провода основы из стали типа КН9М
5.2.3. Дефекты поверхности одномерного наноаморфного композита проводоснова КН9М, покрытый аморфным слоем сплава СОб9р4Сг2Вл
5.2.4. Особенности деформации аморфного слоя композита второго типа
Выводы
Глава 6. Перспективные области применения одномерных
наноаморфных композитов
Общие выводы
Литература


В соответствии с рекомендованной международной классификацией термин металлическое стекло указывает на то, что аморфное состояние получено из расплава, а не путем перекристаллизации. Рис. Поперечное сечение магнитомягкого аморфного провода, показывающее вид доменной структуры, сформированной под действием внешних напряжений. Создание одномерных композитов может позволить, на наш взгляд, реализовать сверхвысокие резонансные свойства аморфных проводов, такие как гигантский магнитный импеданс, электромагнитные, акустомагнитные, резистивные и другие. Новые магнитные свойства могут быть получены как за счет создания определенного типа оболочки вокруг микропровода, так и за счет создания биметаллических проводов, моделирующих доменную структуру аморфного магнитомягкого провода. Имеются работы, например ,, в которых возможность дальнейшего повышения резонансных свойств связывают с созданием одномерных композитов, моделирующих магнитную структуру микропровода, рис. Предполагается, что такой композит должен состоять из немагнитного проводаосновы с высокой проводимостью, покрытого слоем магнитомягкого сплава с нулевой магиитострикцией. Нанесение тонкого 0,5 мкм покрытия оказывает существенное влияние на физикомеханические свойства металлического материала в целом. В ряде случаев удается одновременно повысить показатели прочности и пластичности . Использование этого эффекта является основой для создания принципиально нового типа композиционных материалов конструкционного и функционального назначения, состоящих из высокопрочной подложки и аморфного поверхностного слоя . Первая группа задач связана с разработкой и совершенствованием новых методов получения, обеспечивающих получение одномерного композита с аморфной структурой и стабильными геометрическими параметрами. Вторая группа задач связана с выявлением особенностей формирования различных типов быстрозакаленных структур и влияния их на свойства композитов. Третья группа задач связана с определением характерных типов дефектов, их влияния на свойства композитов и выборе путей, способствующих их снижению. Четвертая группа задач вытекает из первых грех и связана с определением перспективных областей использования. На решение указанных задач направлена диссертационная работа. Работа состоит из введения, шести глав, общих выводов и списка литературы. В первой главе дан обзор отечественной и зарубежной литературы, посвященный описанию известных методов получения, анализу основных факторов, влияющих на структуру и свойства одномерных наноаморфных композитов. Показано, что существующие варианты конструкций установок нуждаются в доработке для получения наноаморфных композитов с высоким уровнем свойств. Отмечено, что основным фактором, влияющим на структуру и свойства наноаморфных композитов первого типа микропровода в стеклянной оболочке является наличие значительных внутренних напряжений в аморфной жиле. Эти напряжения определяют уровень магнитных, физических свойств композита. Систематических исследований влияния литого аморфного покрытия па свойства одномерного композита второго типа пока не проводилось. Наличие металлического покрытия с аморфной структурой позволяет создать особую доменную структуру композита, использовать такие материалы в качестве высокопрочных. На основании обзора литературных данных сформулированы цели настоящего исследования. Во второй главе сформулирован общий принцип получения одномерных наноаморфных композитов. Дано обоснование выбора материалов и описаны методы экспериментальных исследований. В третьей главе описаны результаты анализа одномерных композитов, полученных на новых лабораторных установках. На установке для получения одномерного композита первого типа получен аморфный микропровод в стеклянной оболочке сплава СобсЛСгВп диапазоном диаметров жилы от 0,6 до 0 мкм. Показано, что закалка в воде необходима для получения 0 аморфной структуры в мпкропроводах с диаметром жилы мкм. Микропровод с диаметром 0, мкм может быть получен в аморфном состоянии без закалки водой. В интервале 5 мкм фиксируется аморфнокристаллическое состояние с различным соотношением аморфной и кристаллической фаз.