Структура, фазовые превращения и электрические свойства аморфных сплавов на основе рения и никеля

• Автор: Бабкина, Ирина Владиславовна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1997
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 149 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Обзор литературы
1.1. Экспериментальные результаты исследований структуры ближнего порядка аморфных сплавов
1.1.1. Сплавы типа металл-металлоид
1.1.2. Сплавы типа металл-металл
1.2. Моделирование структуры аморфных сплавов и
анализ експериментальних результатов
1.3. Структурные и фазовые превращения, изменение электрических свойств при нагреве аморфных сплавов
1.4. Метаотабильные фазовые диаграммы и процессы образования - распада аморфных фаз
1.5. Постановка задачи
ГЛАВА 2. Методика эксперимента
2.1. Получение аморфных сплавов методом трехэлектродного ионно-плазменного распыления
2.2. Измерение концентраций химических элементов, входящих в состав сплавов, методом электронно-зондо-
вого рентгеноспектрального микроанализа
2.3- Исследование структуры аморфных сплавов методом
рентгеновской дифрактометрии
2.4. Рентгенофазовый и влектронномикроскопический
анализ
2.5. Методика измерения электрических свойств аморфных сплавов
ГЛАВА 3. Структура и фазовые превращения неравновесных
сплавов системы Re-Si
3.1. Фазовый состав сплавов системы Re-Si в исходном
состоянии
3.2. Анализ структуры аморфных сплавов Re-Si
3.2.1. Зависимость структурных характеристик от состава сплавов и их изменение при структурной релаксации
3.2.2. Сравнение параметров ближнего порядка аморфных сплавов ReSi и соответствующих кристаллических соединений
3.3. Фазовые превращения при нагреве аморфных сплавов системы Re-Si
3.4. Неравновесная фазовая диаграмма системы Re-Si
ГЛАВА 4. Процессы кристаллизации и электрические свойства
аморфных сплавов в системах Re-Si, Re-Ta и Ni—ПМ—Si
4.1. Влияние процессов кристаллизации на изменение удельного электросопротивления аморфных сплавов
Re-Si при нагреве
4.2. Процессы кристаллизации и аномальный характер изменения электрических свойств аморфных сплавов системы Re-Ta при нагреве
4-3. Получение, термическая стабильность, фазовые
превращения при нагреве и электрические свойства аморфных сплавов Ni-nM-Si
4.3.1. Изменение стехиометрического состава многокомпонентного сплава на никелевой основе при напылении
4-3.2. Изменение электрических свойств и фазовые превращения при нагреве аморфных сплавов на основе Ni
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. В настоящее время исследования в области некристаллических (аморфных) металлических, сплавов во всем мире ведутся во все возрастающих масштабах. Приорететный характер этих исследований обусловлен, с одной стороны, уникальным комплексом физических свойств аморфных сплавов (АС), что способствует их широкому практическому применению. С другой стороны, проблема описания физических свойств АС, атомная структура которых характеризуется ближним порядком и отсутствием трансляционной симметрии,
является одной из интереснейших и до конца не решенных задач
физики твердого тела [1-21].
Известно, что сплавы с аморфной структурой являются неравновесными (метастабильными) и при нагреве выше некоторой температуры переходят в кристаллическое состояние. Вследствие втого вопросы стабильности, структурной релаксации и кристаллизации являются одними из основных в физике неупорядоченного конденсированного состояния [4-8]. Так как область применения АС ограничена значениями температуры Т , то повышение температуры кристаллизации также имеет и большое практическое значение.
Из анализа литературных данных следует, что для получения АС с высокой термической стабильностью необходимо выбирать системы на основе тугоплавких металлов. Однако, из всех известных АС переходных металлов (ПМ), сплавы на основе тугоплавких металлов наименее изучены в настоящее время, что связано со вполне понятными технологическими трудностями их получения. Например, мало исследованы структура и закономерности образования АС даже в двойных системах тугоплавких металлов.
Как известно, силициды тугоплавких металлов используются в микроэлектронике в качестве материалов для металлизации, диффузион-

ных для устойчивых равновесных состояний. Экстраполяция фазовых границ как функций: 1 - температуры, 2 - состава (включая концентрацию нового компонента) и 3 - давления в области метастабильности часто может быть произведена непосредственно на диаграмме равновесия [2, 112-114].
Для того, чтобы получить информацию о возможной области существования некоторой фазы как метастабильной, в первую очередь необходимы данные о метастабильной температуре плавления данной фазы. Зная вту температуру, можно оценить минимальную степень переохлаждения, необходимую для зарождения метастабильной фазы, а также выявить конкурирующие процессы затвердевания.
Методы графического определения линий ликвидуса и солидуса метастабильной фазы показаны на рис. 1.4 в случае (3-фазы, участвующей в перитектической реакции. Температура плавления (3~фазы компонента А определяется точкой пересечения экстраполированных линий ликвидуса и солидуса (3-фазы. Точки пересечения, показанные на рис. 1.4 а и б, отвечают наивыешим температурам, при которых могут существовать (3~фазы в отсутствие о-фазы [112].
Фазовая диаграмма системы Fe-Ni напоминает диаграмму рис.
1.4 а, на которой о-фазе отвечает структура ОЦК, а р-фазе - структура ГЦК. Было показано, что в сплавах с содержанием N1 вплоть до 32 вес.%, которые расположены вне области равновесия ОЦК-фазы, структура ОЦК все-таки зарождается в переохлажденных каплях жидкости в процессе скоростного затвердевания. Хотя этот результат кажется невозможным, если иметь в виду равновесную фазовую диаграмму, его интерпретация осуществима с помощью метастабильной диаграммы, коль скоро затвердевание переохлажденной жидкости может происходить внутри метастабильной двухфазной области Ь+й, образованной продолжением граничных линий ликвидуса и солидуса в область более высоких концентраций растворенного вещества [112]. Аналогия-