КЭП с матрицей оксидов

Литой молибден электронно-лучевой или дуговой плавки, содержащий более 0,002 % кислорода, разрушается при деформации по границам зерен вследствие наличия межкристаллитных выделений, особенно оксидов, слабо связанных с матрицей. [c.125]

Наличие в вольфраме дуговой вакуумной плавки 0,005—0,010 % кислорода приводит к образованию межкристаллитных оксидов, слабосвязанных с матрицей (/х=400- -600°С), а наличие >0,005 % С — к образованию хрупких карбидов, также ослабляющих межкристаллитную прочность н приводящих к хрупкости при температуре ниже 300— 500 °С. [c.137]

На примере двух составов рассмотрено влияние химической природы и объемного соотношения наполнителя и связки-матрицы, а также условий синтеза на изменение структуры композиций. В качестве наполнителей взяты оксиды магния и цинка. С целью обеспечения высокой степени чистоты и дисперсности оксиды были получены путем термохимического разложения соответствующих солей квалификации о. с. ч. . Полнота процесса контролировалась методами химического и рентгенофазового анализа. Полученные порошки характеризовались высокой степенью чистоты и дисперсности. Размер частиц в основной массе 0.5—1 мкм. [c.99]

Титану и его сплавам свойственна высокая химическая активность. Поэтому на их поверхности при выдержке на воздухе или в любой другой среде, содержащей свободный кислород, очень быстро образуется тонкая бездефектная оксидная пленка, прочно связанная с основным металлом. Оксид, образующийся на ювенильной поверхности титана на воздухе или в коррозионной среде, был идентифицирован как тетрагональная модификация диоксида титана —рутил. Толщина пленки оксида образовавшегося при 20°С на воздухе или в среде, как правило, находится в пределах 0,40-0,60 нм. До тех пор, пока пленка имеет малую толщину, она прочно связана с матрицей и не имеет дефектов на границе оксид—металл, вследствие чего она сохраняет достаточно высокую пластичность и деформируется вместе с металлом. В местах сильной локализации пластической деформации, где происходит разрыв пленки, практически мгновенно образуется новая защитная пленка тоже без дефектов на границе оксид—металл. Это происходит при отсутствии тормозящих факторов. [c.59]

Кроме того, коррозионное поведение металла связано с образованием слоев из продуктов реакции, которые покрывают его и защищают от дальнейшего разъедания. Например, уже незначительное количество меди способствует повышению коррозионной стойкости стали, вследствие того, что оксид меди, соединяясь с окалиной, образует довольно плотный защитный слой. В железокремнистых сплавах под действием соляной или серной кислоты образуются защитные слои для их образования необходимо, чтобы металл содержал определенное количество кремния (выше 12—13%). Кристаллы матрицы высоколегированных сталей (например, зерна хромистого феррита и зерна аустенита), так же, как и зерна феррита в нелегированной углеродистой стали, могут выявляться как окрашиванием при погружении в травитель, так и оптически после обычного травления поверхности зерен. [c.109]

Отжиг при 723 К привел к некоторому возврату в структуре. При этом размер зерен стал равным 0,1 мкм, а их границы стали более выраженными. Микротвердость, соответствующая данному состоянию, слегка уменьшилась по сравнению с состоянием сразу после ИПД. При 823 К имела место рекристаллизация, приведшая к формированию хорошо различимых зерен диаметром 0,2 мкм и небольшого количества (0,5 %) мелких (менее 0,05 мкм) окисных частиц. Микротвердость уменьшилась более заметно. При 873 К наблюдали очень сильные изменения. Произошло формирование оксида FeO, объемная доля которого достигла 18% (рис. 3.136). Выделения появились главным образом на границах зерен матрицы. Одновременно параметр решетки уменьшился, а микротвердость увеличилась до значений выше, чем для материала сразу после ИПД. При более высоких температурах наблюдался рост зерен матрицы и частиц окислов вместе с возрастающим уменьшением микротвердости. [c.140]

В рабочей зоне образцов, испытанных термоциклическим нагружением, изучали структуру металла вокруг оксидных и сульфидных включений. Металл предварительно перешлифовали для снятия рельефа вакуумного травления и протравили 4%-ным спиртовым раствором азотной кислоты. Вокруг оксидных включений обнаружили более светлые участки микроструктуры (рис. 2, п). С уменьшением размеров оксидов ширина этих участков уменьшалась. Металл вокруг сульфидных включений по структуре не имел заметных отличий от основной матрицы (рис. 2, б). [c.140]

Наличие измельчения зерна у медных покрытий, связанного с внедрением частиц корунда, подтверждается рентгенографическими исследованиями. При этом отмечается, что структура покрытий не обязательно соответствует характеру поверхности сравнительно гладкие покрытия из чистого электролита могут быть более крупнокристаллическими, чем покрытия из суспензии. Однако чистота поверхности КЭП бывает достаточно высокой. Так, керметы на основе никеля, содержащие включения карбидов и оксидов с частицами размером I—4 мкм, имеют высокую чистоту поверхности (обычно около 0,3—1 мкм). При травлении поперечных шлифов таких КЭП не выявляется структура матрицы, в то время как у чистых никелевых осадков обнаруживается столбчатая структура. [c.106]

В качестве армирующих элементов слоистых и волокнистых композиционных материалов с металлической матрицей применяются волокна из углерода, бора, карбида кремния, оксида алюминия, высокопрочной стальной проволоки (сетки), бериллиевой, вольфрамовой и других проволок. Для обеспечения химической стойкости в расплаве матрицы и сцепления волокна с матрицей применяют защитные барьерные покрытия на волокнах из карбидов кремния, титана, циркония, гафния, бора, из нитридов и окислов этих и других элементов. При этом получается сложная многокомпонентная система матрица — переходный слой продуктов химического воздействия матрицы с барьерным покрытием — слой волокна. Механические свойства за счет армирования повышаются в 1,5—3 раза (удельные в 2—5 раз) в зависимости от объемной доли и способа введения армирующих волокон. [c.78]

К. м. различают по природе компонентов, обычно матрицы, по геометрии армирующих компонентов, по расположению компонентов (схеме армирования). По природе матричного компонента К. м. разделяют на металлические, полимерные и К. м. с матрицей из неорганич. элементов или соединений (углерод, оксиды, карбиды, бориды и т. п.). По геометрии армирующих компонентов К. м. делятся на порошковые. [c.429]

Рабочее тело этого лазера — синтетический рубин, являющийся кристаллическим оксидом алюминия АЬОз, в котором небольшой процент алюминия замещен хромом. Оптимальное содержание СггОз в матрице АЬОз составляет по массе 0,05%. Типичная концентрация активных ионов составляет 10 см"" Трехкратно иони- [c.173]

Метод упрочнения путем образования внутри металлической матрицы высокодисперсных частиц тугоплавкой фазы при внутреннем окислении включает окислительный отжиг порошка сплава, представляющего собой твердый раствор металла, образующего трудновосста-навливаемый тугоплавкий оксид, в металлической матрице, оксид которой должен легко восстанавливаться. Если металл матрицы не образует оксидов, то уже на этой стадии образуется его смесь с фазой-упрочнителем, которую прессуют, спекают и обрабатывают давлением. Если на поверхности матрицы образуется пленка оксида, препятствующая диффузии кислорода внутрь частицы, то после проведения окислительного отжига порошок нагревают в инертной среде и оксидная фаза-упрочнитель образуется за счет кислорода оксида матрицы для удаления не разложившихся оксидов матричного металла порошок можно дополнительно обработать в восстановительной среде. Скорость диффузии кислорода в матрице должна быть возможно большей по сравнению со скоростью диффузии атомов металла, образующего тугоплавкий оксид, а энергия образования тугоплавкого оксида по абсолютной величине должна быть значительно больше энергии образования оксида металла матрицы. Только при таких условиях достигаются высокая дисперсность частиц тугоплавкого оксида и равномерное его распределение в матричном металле. Полученную смесь порошков основного металла и оксидной фазы-упрочнителя прессуют и спекают, после чего заготовки обрабатывают давлением. [c.172]

В современной технологии композиционных материалов все большее место занимают волокнистые материалы, представляющие собой композицию из мягкой матрицы (оспоБы) и высокопрочных волокон, армирующих матрицу. Материалы, упрочиепиые волокнами, характеризуются высокой удельной прочностью, а также могут иметь малую теплопроводность, высокую химическую и термическую стойкость и т. п. Для получения композиционных материалов используют различные волокна проволоки из вольфрама, молибдена, волокна оксидов алюминия, бора, карбида кремния, графита и т. п. —в зависимости от требуемых свойств создаваемого материала. Вопросами исследования и создания волокнистых материалов занимается новая, быстроразвивающаяся отрасль поронжовой металлургии — металлургия волокна. [c.421]

Когда подобраны активный ион и матрица, следует рассмотреть диаграмму состояний, которая показывает, что получается в результате взаимодействия двух (и более) веществ. В твердотельной электронике в качестве активной среды применяют сложные оксиды (например, 5 А12О,, X 3 У,Оз — гранат), так как они обладают высокими прозрачностью в нужном диапазоне длин волн, теплопроводностью и температурой плавления, а также отсутствием взаимодействия с агрессивными средами. При выборе оптимального состава активной среды необходимо учитывать изоморфное замещение с минимальным искажением кристаллической решетки матрицы ее ионов ионами редкоземельного элемента и метод выращивания монокристаллов. [c.58]

Перовскиты. Монокристаллы с ромбической структурой типа перовскита образуются из бинарных смесей оксидов редкоземельных элементов и алюминия, взятых в соотношении 1 1 (см. рис. 39—41), и имеют общую формулу А +В +Оз, где А — иттрий или ионы редкоземельных элементов, а В — ионы А1, 5с, 1п, Сг или Ее. Несколько особую роль играет скандий, который может входить в матрицу как на места ионов А +, так и на места ионов В +. Ромбическая решетка перовскита характеризуется параметрами а, Ь и с, которые в монокристаллах А10з соответственно равны 0,5176, 0,5307 и 0,7355 нм. Близость значений параметров а и Ь элементарной ячейки способствует двойникованию и проявлению ферроэластичных свойсть монокристаллов, т. е. самопроизвольной или под действием нагрузки их переориентации. Чем ближе значения параметров о и Ь, тем сильнее проявляются эти свойства. В обычных условиях эти соединения являются парамагнетиками, однако при низких температурах (порядка 4 К) происходит их антиферромагнитное упорядочение. [c.77]

Для проведения сравнительного анализа происходящих при трении изменений предварительно изучали структуру образцов, не подвергавшихся трению. В исходной поверхности полимерная матрица имеет аморфно-кристаллическую структуру с преобладанием аморфной фазы (степень кристалличности 44,8%, параметр гексагональной ячейки а = = 0,566 нм). В исследуемом слое присутствуют медь (основной компонент на1юлнителя - бронзы), оксид меди и дисульфид молибдена. [c.98]

Гальваностатические кривые (рис. 1, а), снятые с компенса дней тока сопротивления по мостовой схеме, характеризующие процесс установления стационарного потенциала титанового электрода в расплаве бесщелочного алюмоборосиликатного матричного стекла при 900° С относительно стационарного Pt-элeк-трода, и убывающие абсолютные значения потенциала свидетельствуют о зависимости процесса от уменьшения окислительного характера атмосферы. Анодную зависимость /=/ (С/) титанового электрода в расплаве стекла-матрицы в атмосфере На (рис. 1, б) определяли в потенциостатическом режиме по методике [2, 3] величину омического падения напряжения измеряли после выключения установившегося тока и вычитали из потенциала электрода. Анодная зависимость указывает на доминирующее течение реакции окисления металла за счет паров воды и газов расплава по сравнению с термодинамически разрешенным [41 восстановлением кремнезема расплава и образованием оксида и силицида титана. Состав окклюдированных газов по результатам исследования газовыделения при 7 =500° С и го-5оо°с=0.26х X10 л -мм рт. ст/см - см) СОа — 20%, На — 30%, 00+ N3 —44%, НаО — 6%. Приводимые нами данные находятся в хорошем соответствии с результатами работы [5]. [c.227]

Состояние электронных оболочек кпелородных ионов зависит и от вхождения в состав анионной матрицы стекла других оксидов — стеклообразователей и модификаторов. По влиянию, которое оказывают эти оксиды на катионную подвижность, их можно разделить на три группы [c.15]

Представляет интерес сравнение влияния количества подвижных носителей и состава анионной матрицы на диффузионные характеристики. Например, в одинаковых температурных условиях переход от натриевобариевого силикатного стекла с 30 мол.% щелочного оксида к стеклообразному кремнезему снижает величину коэффициента диффузии ионов натрия всего на один порядок. Если же в этом стекле заменить N330 на ВаО, то скорость диффузии Ка уменьшится на 3—4 порядка [7, 9]. Таким образом, состояние анионной матрицы, если под этим понимать кислородное окружение диффундирующих катионов, является основным фактором, определяющим подвижность катионов повышается роль размера и заряда диффундирующего катиона. [c.16]

Приведенные ниже примеры свидетельствуют о том, что взаимодействие оксида лантана с фосфор- и кремнийсодержащими компонентами растворов 1-8, 1-8 при температурах 800, 1200 °С препятствует получению стеклофазы заданного состава и изменяет фазовый состав наполнителя. Например, в композиции Ьа. Оз—раствор 1-8 после обжига при 800 °С в течение 1.5 ч появляется значительное количество мета силиката лантана, о чем свидетельствуют линии /н=2.89, 2.80, 2.00, 1.90 А на рентгенограмме (рис. 1). Обжиг опека при температуре 1200 °С в течение 5 ч приводит к уменьшению интенсивности линий, свидетельствующем об уменьшении в опеке количества кристаллической фазы. Растровые снимки композиции в отраженных электронах (рис. 2, а) подтверждают гетерогенное строение опека в однородном поле матрицы расположены белые кристаллы размером 6x2 до 28x9 мкм, не соответствующие размеру частиц исходного оксида лантана — 0.1—0.13 мкм. На рис. 2, б—3 элементы стеклосвязки — кремний и алюминий — находятся [c.65]

В качестве силикатной связки был взят силикат калия состава 1x20-33102 (КЗ), способ получения которого описан ранее [1]. Исследования проводили с помощью метода электронной микроскопии. Электронно-микроскопические реплики получали с поверхности спеков, отличающихся содержанием связки (от 10 до 40 об.%) и температурой термообработки (от 100 до 700 °С). В композициях на основе оксида магния щелочносиликатная связка-матрица обладает хорошей смачивающей способностью по отношению к зернам наполнителя. [c.99]

На основании полученных данных мы считаем, что коэффициент А вполне может характеризовать термостойкость полимерной матрицы органосиликатных покрытий и органосиликатных покрытий в целом в случае их горячего отверждения (при термообработке при 270—300 °С в течение 3 ч). Коэффициенты В ш С могут служить характеристикой для оценки потери массы полимера при термоотверждении. Повысить термостабильность полимерной матрицы органосиликатных покрытий возможно за счет введения оксидов, для которых коэффициент А более 0.6, например оксидов АДОд, Т102, РЬО, РедОд. [c.224]

Усиление склонности к растрескиванию при повышении содержания алюминия в сплаве ранее объясняли возникновением в структуре металла концентрационных неоднородностей, имеющих иной, чем у матрицы, электрохимический потенциал. Однако имеется и другой аспект влияния алюминия, который более приемлем при горячесолевом растрескивании он связан с изменением структуры оксидных пленок, как известно, оксиды титана имеют существенно больший удельный объем и меньший коэффициент линейного расширения, чем титан. При наличии когерентной связи оксидов с титаном в пленке возникают напряжения сжатия, а в зоне перехода от оксидов к основному металлу — напряжения растяжения. Возникновение разрушений в пленке в этих условиях зависит [c.77]

Гурь1 композиций Ni — оксиды до 1400 "С оказывает корунд [131]. При электронно-микроскопическом изучении на просвет его тонких пленок, осажденных из электролита Уоттса, были показаны высокая плотность дислокаций и ограничение двойяикования и роста кристаллов частицами. Частицы АЬОз находятся как в зернах, так и а границах между ними. Оптимальная термическая стойкость могла быть достигнута, если частицы в матрице были бы дискретными. Однако столь диспергированные частицы подвергаются агломерации в суопеязни и в матрице, особенно при 1000—1400 °С. [c.117]

Образованию спеченных композиций с волокнами на основе усов из боридов, карбидов н оксидов мешает плохая смачиваемость последних многими металлами матрицы. Так, для создания композиции Ag—AI2O3 требовалось предварительно покрывать усы слоем никеля или платины толщиной 0,1 мкм. Иногда смачиваемость усов улучшалась при добавлении к матрице (никель) других металлов, а именно титана, циркония или хрома, понижающих поверхностное натяжение на границе волокно—жидкий металл. [c.228]

Рис. 43. Электронная микрофотография сплава МА 753 в светлопольном изображении. Видны дисперсоиды оксида иттрия (частицы с резким изображением) и "у -фа-за (частицы с деформационным контрастом). Область матрицы <П0>

В реальных условиях бериллий представляет собой достаточно прочный металл, который характеризуется модулем упругости Е 320 ГПа, модулем сдвига G 157 ГПа, коэффициентом Пуассона 0 = 0,07, теоретической прочностью ст = 45 ГПа. В матрице присутствуют частично растворенные интерметаллиды типа ГеВеп, РеА1Ве4, а также нерастворимые карбиды и оксиды, причем ВеО - доминирующая примесь. После закалки бериллия от (1100 -200) К практически все примеси (кроме оксидов и [c.273]

Композиционные материалы с неметаллической матрицей нашли широкое применение. В качестве неметаллических матриц используют полимерные, углеродные и керамические материалы. Из полимерных матриц наибольшее распространение получили эпоксидная, фенолоформальдегидная и полиимидная. Угольные матрицы коксованные или пироуглеродные получают из синтетических полимеров, подвергнутых пиролизу. Матрица связывает композицию, придавая ей форму. Упрочнителями служат волокна стеклянные, углеродные, борные, органические, на основе нитевидных кристаллов (оксидов, карбидов, боридов, нитридов и др.), а также металлические (проволоки), обладающие высокой прочностью и жесткостью. [c.475]

Керамика на основе А1зОз (корундовая) обладает высокой прочностью, которая сохраняется при высоких температурах, химически стойка, отличный диэлектрик. Термическая стойкость корунда невысокая. Изделия из него широко применяют во многих областях техники резцы, используемые при больших скоростях резания, калибры, фильеры для протяжки стальной проволоки, детали высокотемпературных печей, подшипники печных конвейеров, детали насосов, свечи зажигания в двигателях внутреннего сгорания. Керамику с плотной структурой используют в качестве вакуумной, пористую — как термоизоляционный материал. В корундовых тиглях проводят плавление различных металлов, оксидов, шлаков. Корундовый материал микролит (ЦМ-332) по свойствам превосходит другие инструментальные материалы, его плотность до 3960 кг/м , Осда до 5000 МПа, твердость 92—93 НКА и красностойкость до 1200 °С. Из микролита изготовляют резцовые пластинки, фильеры, насадки, сопла, матрицы и др. [c.515]

Широко применяют порошковые материалы типа СГдС + 10, 15 или 30% Ni ( соответственно ГК-10, ГК-15 и ГК-30). Исходные порошки карбида хрома и никеля в требуемом количестве смешивают в шаровой вращающейся мельнице в спирте (400 мл/кг смеси) в течение 50 ч. После размола смесь высушивают при 50 °С в течение 1 - 2 ч, просеивают через сетку № 01 и замешивают с 6 %-ным раствором каучука в бензине (500 мл раствора на 1 кг смеси). После подсушки вентилятором в вытяжном шкафу замешанную смесь протирают через сетку № 04, снова подсушивают в течение 0,5 ч и передают на мундштучное формование. Полученные стержни (например, продавленные в матрице диаметром 70 мм через очко диаметром 8 мм при усилии 300 кН) сушат в вентилируемом сушильном шкафу при 50 - 60 °С в течение 25 - 30 ч до полного исчезновения паров бензина, после чего их помещают в графитовый патрон с каналами, диаметр которых на 1 - 2 мм больше диаметра стержня (отверстия с двух сторон закрывают графитовыми пробками), или в графитовую лодочку в засыпку из прокаленного при 1000 °С оксида алюминия. Спекание проводят в печах (например, муфельных) в защитной атмосфере (водород, конвертированный природный газ, диссоциированный аммиак) при 1250-1350 °С и изотермической выдержке 1 ч. Спеченные стержни подвергают внешнему осмотру и контролю твердости, химического и структурного составов. Для качественной наплавки сплав должен иметь гетерогенную структуру (твердый и жесткий каркас из частиц карбида хрома и равномерно распределенную между зернами карбида и вокруг них пластичную никелевую связку), плотность не ниже 5,8 г/см и твер- [c.132]

Хром. Первые сообш,ения о дисперсноупрочненном хроме, содержащем б %МдО и 0,5 %Ti (материал Хром-30), появились в 1962 г. Из-за большого сродства хрома к кислороду выбор оксида-упрочнителя затруднен, хотя эффективность применения тугоплавких оксидов достаточно очевидна (растворимость кислорода в хроме всего 0,001 % при 1100 °С). В присутствии включений дисперсных частиц фазы-упрочнителя изменяется характер развития процесса скольжения (рис. 55) длина полос скольжения уменьшается и снижается концентрация напряжений на границах зерен матрицы, что понижает вероятность зарождения трещин и приводит к ювышению предела текучести, так как [c.177]

Последний из указанных способов широко применяют и в СССР в раствор нитрата никеля вводят расчетное количество азотнокислой соли металла-упрочнителя, а затем добавляют карбонат аммония образующийся осадок отфильтровывают, высушивают и прокаливают при 500-600 °С, получая порошок NiO, содержаш,ий включения оксидной фазы-упрочнителя. Оксид никеля восстанавливают водородом до металла при 600 - 800 °С, тогда как в этих условиях упрочняюш,ий оксид, обладаюш,ий высокой термодинамической прочностью, не восстанавливается. Метод химического соосаждения позволяет ввести в никелевую матрицу легируюш,ие добавки хрома, молибдена и вольфрама. Приготовленную порошковую шихту прессуют в пресс-формах при 400 - 600 МПа, формуют в гидро- и газостатах или подвергают прокатке. Спекание проводят при 1200- 1300 °С в водороде в течение [c.180]

Поскольку упрочнение в армированных волокнами системах зависит главным образом от свойств волокон (матрица действует только как среда для передачи напряжения), такие системы по своим высокотемпературным характеристикам должны превосходить системы, упрочненные дисперсными частицами. В качестве армируюш,их используют собственно волокна, усы или проволоку из железа, стали, вольфрама, никеля, молибдена, титана и других металлов, графита, оксидов алюминия, бериллия или кремния, карбидов, нитридов, боридов и других соединений тугоплавких металлов. [c.181]

Дисперсно-упрочненные композиционные материалы (ДКМ) представляют собой матриц из чистого металла или сплава, в котором равномерно распределены на заданном расстоянии одна от другой частицы упрочняющей фазы размером <0,1мкм. Объемная доля включений составляет 0,1 - 15%. В качестве упрочняющей фазы гфименяют дисперсные частицы оксидов, карбидов, нитридов, боридов, и других туто-плавких соединений. [c.105]

Керамическая матрица придает композит - высок то теплостойкость. Боросиликатное стекло, армированное волокнами из карбида кремния сохраняет прочность при 1000°С. Такие матрицы, как карбид кремния, нитрид кремния, оксид алюминия и, м ллит (сложное соединение алюминия, кремния и кислорода), обеспечивают композитам работоспособность при еще более высоки. температурах (1700°С). Межд> кристаллическими зернами, из которых в основном состоят керамические материалы, имеются стеклообразные области, которые при высоких температурах размягчаются и начинают действовать как элементы, останавливающие рост трещин. [c.157]

ККМ с углеродньши волокнами. Взаимодействие углерода с оксидами, карбидами и силицидами происходит при более высоких температурах, чем с металлами, поэтому использование керамики в качестве матриц высокотемпературных композитов с углеродными волокнами весьма перспективно. [c.159]

Дополнительно к сведениям, приведенным в гд. 3, отметим, что высокая селективность и активность наночастиц палладия в полимерных матрицах и на поверхности А12О3 были обнаружены в реакциях тонкого органического синтеза при получении витаминов А, С, Е, К, а также дущистых веществ оксиды меди и соединения металлов группы железа в цеолитовых матрицах оказались весьма эффективными при окислении монооксида углерода и метанола [6]. [c.157]

Материалы данного типа относятся к классу порошковых, в которых матрица из металла или сплава упрочняется искусствеитю введенными мелкодисперсными частицами размером менее 0,1 мкм в количестве 0,1—15 %, В качестве упрочняющей фазы используют дисперсные частицы оксидов, карбидов, нитридов, боридов и других тугоплавких соединений. [c.341]

Пример зависимости формирования DX-центров от некоторых из упомянутых условий — структуры кристалла, зарядового состояния примеси и внешнего гидростатического давления демонстрируют расчеты [63] примесей О, Si в вюртцитоподобной (в) и сфалеритоподобной (с) полиморфных модификациях A1N, GaN. Вычисления проведены в рамках теории функционала электронной плотности самосогласованным методом неэмпирического псевдопотенциала в моделях 32- и 72-атомных сверхячеек. На конфигурационной диаграмме (рис. 2.8) четко прослеживается образование глубокого DX-цент-ра при сдвиге атома кислорода в анионном состоянии (О ) вдоль направления [0001] в e-AlN. Корреляционная энергия DX-конфи-гураций, в соответствии с (2.1), рассчитывалась как U = Е + Е -- 2Е , где Е > — энергия образования дефекта в зарядовом состоянии q. Видно (см. табл. 2.4), что для О 1/ < 0 при значительном релаксационном смещении примеси, тогда как для нейтрального (и катионного) состояний дефектов дополнительные (метаста-бильные) минимумы Е > отсутствуют, и их наиболее устойчивой позицией является узел замещаемого элемента (азота). Любопытно, что для -A1N DX-состояний для примесного кислорода не возникает. Этот факт объясняют [63] различиями во взаимодействиях 0 с атомами матрицы, составляющими третью координационную сферу дефекта. В e-AlN третью сферу О" в направлении [0001] образуют атомы А1, рис. 2.9. Значительный релаксационный сдвиг 0 ( 0,9 А) уменьшает дистанцию О—А1 от 3,1 A (в нерелаксированной решетке) до -2,06 A, что лишь на -0,2 A больше равновесного состояния А1—О (1,89 А) в оксидах алюминия. Это указывает на причину формирования стабильного DX-центра в e-AlN как следствие образования сильной ковалентной связи А1—О. Наоборот, в -AlN ближайший атом А1 в [c.48]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...