Субструктурные изменения высокоглиноземистых керамических диэлектриков в результате нейтронного облучения

• Автор: Пивченко, Елена Борисовна
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Благовещенск
• Количество страниц: 127 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
ГЛАВА 1. Влияние нейтронного облучения на керамические диэлектрики
1.1. Состав и текстура керамических диэлектриков.
Структура корунда.
1.1.1 Состав и текстура керамических диэлектриков.
1.1.2 Структура оксида алюминия.
1.2 Радиационные эффекты в чистых окислах и в керамике.
1.2.1. Дефекты структуры в керамических диэлектриках и воздействие на них облучения быстрыми частицами.
1.2.2 Воздействие нейтронного облучения на чистые оксиды и кристаллофазы высокоглиноземистой керамики.
1.3. Исследование радиационных дефектов рентгеновским методом. Рентгенофазовый анализ высокоглиноземистой керамики.
1.3.1 Методы восстановления истинной формы рентгеновской линии и определения параметров субструктуры.
1.3.2. Возможности рентгеновского метода анализа диффузного рассеяния в сильноискаженных материалах.
1.3.3 Рентгенофазовый анализ высокоглиноземистой керамики и оксида алюминия до и после облучения быстрыми нейтронами.
1.4 Влияние дефектов субструкгуры на электрофизические и механические свойства корунда.
ГЛАВА [!. Методика исследования радиационных дефектов и определения параметров тонкой структуры рентгеновским методом.
2.1 Экспериментальная методика определения размеров блоков и микродеформаций облученной керамики.
2.1.1 Метод аппроксимации.
2.1.2. Гармонический анализ формы рентгеновской линии.
2.2 Микроскопический метод определения упругих характеристик твердых тел.
2.3 Анализ диффузного рассеяния рентгеновских лучей на радиационных повреждениях кристаллофаз керамики.
2.4 Влияние дефектов субструктуры на электрофизические и механические свойства корунда
ГЛАВА Ш. Исследование облученной высокоглиноземистой керамики рентгенометрическими методами.
3.1 Съемка образцов и определение параметров кристаллической решетки с учетом диффузного рассеяния.
3.1.1 Выбор режимов съемки и подготовка образцов. Восстановление истинной формы рентгеновского профиля линий облученной электрокерамики.
3.1.2 Определение параметров кристаллической решетки основных кристаллофаз облученной керамики с учетом диффузного рассеяния рентгеновских лучей.
3.2 Определение параметров и дефектов субструктуры основной кристаллофазы облученной злектрокерамики.
3.2.1 Выбор кристаллографических направлений с одинаковыми упругими свойствами.
3.2.2 Определение микронапряжений и размеров блоков.
3.3 Исследование диффузного рассеяния рентгеновских лучей на радиационных дефектах основных кристаллофах керамики.
3.4 Влияние дефектов субструктуры на электрофизические и механические свойства корунда.
3.5 а - у переход А1203 под действием облучения быстрыми нейтронами
Выводы
Литература
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Изучение субструктурных изменений керамических диэлектриков, вызванных действием быстрых нейтронов, имеет научное и практическое значение в связи с необходимостью сохранения физических свойств и прочностных характеристик керамических материалов в экстремальных условиях реакторного облучения. Физические свойства керамических диэлектриков существенно зависят от средних величин размера блоков, угла разориентировки между ними, радиационностимулиро-ванных микронапряжений. Дефекты субструктуры играют роль концентраторов напряжений, на которых из-за неравномерного распределения нагрузок на малых участках сосредотачиваются значительные напряжения. Поэтому актуальной задачей для прогнозирования радиационной стойкости керамических диэлектриков является исследование дефектов и параметров субструктуры, установление связи субструктурных характеристик со свойствами сложных многокомпонентных керамических систем.
Цель работы: исследование субструктуры основных кристаллофаз высокоглиноземистой керамики после облучения быстрыми нейтронами флюенсом 3.7* 1021 см'2 и выявление роли дефектности структуры в изменении электрических и механических свойств высокоглиноземистых диэлектриков после облучения.
В соответствии с поставленной целью решены следующие задачи:
• разработка методики тонкой расшифровки рентгенограмм керамики и выполнение съемки образцов в режимах, отвечающих выбранной методике;
• определение параметров субструктуры облученных керамических диэлектриков;
• уточнение параметров элементарной ячейки корунда с учетом влияния диффузного рассеяния рентгеновских лучей на несовершенствах кристаллов (ДРРЛ);
• определение качественных и количественных характеристик преобладающих типов

количества этих фаз, либо с уменьшением размера их зерен. Результаты рентгенофазового анализа [37 ] корунда в керамиках разных марок приведены в таблице 1.4. Расчет параметров проводился без учета диффузного рассеяния, влияние которого на положение максимума в сильно искаженных кристаллах может быть существенным. В работах не ставилась задача выяснения механизма радиационных повреждений и распухания кристаллофаз керамики а также фазового перехода в корунде микролита.
Решение таких задач возможно рентгеновскими методами и необходимо для изучения влияния дефектности структуры на свойства керамик.
1.4 Влияние дефектов субструктуры на электрофизические и механические свойства корунда.
Структура керамики ( при условии постоянного химического и фазового состава) оказывает влияние на ее прочность, которая может меняться под действием переменных нагрузок, температуры, облучения [17]. Прочностные свойства керамических материалов с повышением температуры снижаются, что обусловлено ослаблением структурных связей. Керамика мелкозернистого строения обладает большой прочностью, чем крупнозернистая. Прочностные свойства керамики во многом зависят от ее структуры: размера, формы, взаимного расположения и количественного соотношения складывающих ее элементов, имеющих определенные химический и фазовый составы [100].