Структурні перетворення в швидкозагартованих бінарних та квазібінарних системах на основі Fe, Ti та W

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико- математичних наук за спеціальністю 01.04.07 – фізика твердого тіла. - Сумський державний університет, Суми, 2012. Проаналізовано кінетичні, термодинамічні та фізико-хімічні фактори, що визначають здатність бінарних та багатокомпонентних систем на основі перехідних металів до формування аморфних та нанокристалічних структур при швидкому гартуванні розплавів, газотермічному та іонно-плазмовому напиленні. Виявлено структурні особливості нанокристалічних металевих плівкових систем при зміні їх складу, методів та режимів отримання, термочасової обробки та дії зовнішніх чинників. Досліджено температурні та концентраційні залежності електричних, гальваномагнітних і магнітних властивостей та особливості формування локальних магнітних властивостей, проходження процесів перемагнічення у поверхневих шарах багатокомпонентних аморфних феромагнетиках на основі групи заліза. Розглянуто вплив теплового режиму осадження нанокристалічних іонно- плазмових конденсатів квазібінарних систем фаз упровадження W-Ti-C і W-Ti-B на їх фазово-структурний стан та встановлено закономірності проходження концентраційно-структурного упорядкування в нанокристалічних іонно-плазмових конденсатах (W,Ti)В2 твердого розчину залежно від температури і часу конденсації та відпалу під час використання магнетронної і тріодної схем іонного розпилювання. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/27207

Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико- математических наук по специальности 01.04.07 – физика твердого тела. - Сумский государственный университет, Сумы, 2012. В диссертационной работе проанализировано кинетические, термодинамические и физико-химические факторы, определяющие склонность бинарных и многокомпонентных систем на основе переходных металлов к формированию аморфных и нанокристаллических структур при быстрой закалке расплавов, газотермическом и ионно-плазменном напылении. Рассмотрены дефекты атомного и локального уровней строения аморфных материалов. Отмечено, что неоднородности атомного уровня – неотъемлемая часть аморфной структуры. Рассмотрены дефекты микроскопического и макроскопического уровня строения и неоднородности, вносимые технологией закалки. Установлена связь напряжений и структурных неоднородностей. Проведена оценка напряжений первого и второго рода и характера их влияния на физические свойства материалов при тепловом и механическом воздействиях. Определены закономерности изменения локальных магнитных параметров в зависимости от химического состава аморфных ферромагнетиков и при переходе их в кристаллическое состояние. Проанализированы причины существования корреляций обменного взаимодействия и неоднородностей намагниченности в нанокристаллических ферромагнетиках. Для ряда сплавов на основе металлов группы железа исследованы температурные зависимости коэффициента Холла, электросопротивления, намагниченности насыщения в аморфном и кристаллическом состояниях. В рамках теории Кондорского-Ведяева-Грановского установлена связь между аномальным коэффициентом Холла Rs, удельным электросопротивлением  и намагниченностью насыщения Js. Выявлены закономерности в изменении ряда физических параметров, как в процессе термообработки аморфных сплавов, так и при переходе в кристаллическое состояние. Рассмотрено влияние теплового режима осаждения нанокристаллических ионно-плазменных конденсатов квазибинарних систем фаз внедрения W-Ti-C и W-Ti-B на их фазово-структурное состояние и установлены закономерности протекания концентрационно-структурного упорядочения в нанокристаллических ионно-плазменных конденсатах (W,Ti)В2 твердого раствора в зависимости от температуры, времени конденсации и отжига при использовании магнетронной и триодной схем ионного распыления. Методом малоуглового рентгеновского рассеяния исследовано влияние режимов формирования и отжига на протекание в ионно-плазменных конденсатах системы W-Ti-В концентрационно-структурного упорядочения. Образуемая модулированная структура при относительно низкой (до 770 К) температуре конденсации твердого раствора имеет однородное объемное распределение структурных фрагментов. Выявлен постадийный механизм перехода от объемномодулированной структуры к одномерно модулированной при увеличении температуры формирования от 570 до 1170 К. Установлено уменьшение диффузионной подвижности при создании модулированной структуры на основе упорядочения металлических (W-Ti) атомов при увеличении времени отжига метастабильного постконденсационного состояния ионно-плазменного конденсата. При использовании трехэлектродной схемы ионного распыления действие радиационного фактора приводит к усилению эффекта концентрационного расслоения в конденсате, понижает температуру перехода и стимулирует увеличение длины волны od концентрационного упорядочения. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/27207

Thesis for a Doctor of Philosophy degree (Ph. D.) in physics and mathematics on specialty 01.04.07 – Solid-State Physics. – Sumy State University, Sumy, 2012. The kinetic, thermodynamic and physic-chemical factors which determine the propensity of binary and multicomponent systems based on transition metals in the formation of amorphous and nanocrystalline structures during rapid quenching of melts, thermal spray and ion-plasma spraying, were analyzed. The structural features of nanocrystalline metallic film systems were shown when their composition, methods and modes of production, thermal-time treatment are changing and the external factors are influencing. The temperature and concentration dependences of the electrical, galvanomagnetic and magnetic properties, peculiarities of the local magnetic properties formation, the processes of remagnetization in the surface layers of multicomponent amorphous ferromagnets based on the iron group were investigated. The influence of the thermal regime of deposition of nanocrystalline ionplasma condensates of quasibinary systems implementation phases of W-Ti-C and W-Ti-B on their phase-structural state was revealed. The regularities of the concentration and structural ordering in nanocrystalline ion-plasma condensates (W,Ti)B2 of solid solution, depending on temperature and time of condensation and annealing during the use of magnetron and triode sputtering schemes, were established. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/27207