Состояние монокристаллическое

Физическое состояние сплавов. В некоторых экспериментах желательно использование монокристаллических образцов. В настоящее время хорошо известны следующие методы выращивания монокристаллов [c.185]

Очень важными требованиями к оболочке твэла ядерных энергетических установок являются его коррозионная стойкость, совместимость с топливом, химическая устойчивость к парам щелочных металлов и продуктам деления, устойчивость к структурным изменениям, высокая электропроводность в сочетании с хорошей теплопроводностью, малое сечение захвата тепловых нейтронов и др. Всем этим требованиям в той или иной степени удовлетворяет молибден в поликристаллическом и особенно в монокристаллическом состоянии. [c.16]

Диаграмма состояния Ge-Yb построена в работе [1] методами дифференциального термического, микроскопического, химического и рентгеновского анализов (рис. 441). В качестве исходных материалов использовали монокристаллический Ge и Yb чистотой 99,8 % (по массе). [c.822]

В работе [4] сплавы приготовляли расплавлением Th в тигле из монокристаллического Re в вакууме, Th нагревали до заданной температуры, пока жидкий Th не становился пересыщенным Re. После охлаждения закристаллизовавшийся Th извлекали из тигля путем растворения его в НС1 (Re не растворяется в НС1). Растворимость Re в Th при температуре ликвидуса определяли гравиметрическим методом. Диаграмма состояния Re-Th представлена на рис. 510 по данным работы [c.134]

В 1960-х и 70-х гг. появились первые работы [1, 2], показавшие, что можно свести к минимуму напряжения, действующие на слабые границы зерен при повышенных температурах, если выстроить эти границы параллельно оси главного действующего напряжения тем самым можно затормозить зарождение разрушения и увеличить долговечность сплавов в условиях ползучести. Обычно процесс направленной кристаллизации используют для того, чтобы сориентировать границы зерен параллельно направлению кристаллизации. В результате формируется микроструктура, состоящая из столбчатых зерен, и все они параллельны направлению кристаллизации (как в стойке для тростей). У каждого из этих зерен низкомодульное направление <001> ориентировано параллельно оси зерна, но в пределах зоны <001> кристаллографические направления могут меняться как угодно. Путем небольшого изменения процесс направленной кристаллизации приспособлен для получения монокристаллических изделий, вообще не содержащих границы зерен [3—5]. При таком состоянии суперсплавов их низкомодульная кристаллографическая ориентировка <001> также параллельна направлению кристаллизации, а вторичная ориентация в плоскости, перпендикулярной направлению кристаллизации, носит случайный характер. Если пользоваться затравками, возможны другие главные и вторичные ориентировки. Три вида кристаллизации — при обычном литье, при получении структуры столбчатых зерен и выращивании монокристалла — представлены на рис. 7.1 тремя турбинными лопатками, которые были подвергнуты макротравлению. [c.240]

На рис. 10.11 сопоставлены данные по сопротивлению термической усталости у нескольких суперсплавов, в том числе после обычного литья, после направленной кристаллизации и с применением некоторых покрытий [44]. Все термоциклы выполнены погружением в кипящие слои при 316 и 1088 °С с выдержкой по 3 мин в каждом слое. На рисунке отсутствуют сведения о новейших сплавах, применяемых в монокристаллическом состоянии. Тем не менее можно ви- [c.359]

Эффективной мерой борьбы с термомеханической усталостью является изготовление рабочих лопаток турбин авиадвигателей методом направленной кристаллизации и в монокристаллическом состоянии. [c.578]

Морфологические изменения кристаллов золота наступают при одинаковой длительности отжига в азоте при 0,4 Гпл (°К), а в кислороде при 0,3 Тпл- В озоне перестройка кристаллов золота при достаточно длительных выдержках происходит уже при комнатной температуре. На рис. 14.21 показана тонкая монокристаллическая пленка золота в неотожженном состоянии и после отжига в атмосфере водорода. [c.379]

Второй отличительной чертой современных полупроводниковых материалов является применение их в. монокристаллическом состоянии. На границах между зернами поликристаллического слитка пространственная решетка кристалла нарушена, и незавершенные межатомные связи этих участков захватывают или тормозят носители тока, что вызывает неконтролируемые изменения электрических характеристик изготовленного из полупроводника прибора. Такие явления не наблюдаются в монокристаллических слитках, которые обычно выращивают из расплава, строго соблюдая условия роста, предупреждающие образование различных внутренних пороков. [c.485]

Для специальных целей изготовляют соединения урана и керамические материалы в монокристаллическом состоянии. [c.526]

В таблицах при отсутствии дополнительных обозначений приведены данные для твердого иоликристалличе-ского состояния. В других случаях приняты сокращения (м/к) — монокристаллическое состояние (в случае, когда для вещества приведены данные для монокристалли-ческого и поликристаллического состояний, во избежание ошибок специально выделено значение поликристаллического состояния — (п/к) )с ц и Х1 —восприимчивости, измеренные вдоль и перпендикулярно оси наиболее высокой симметрии x > X . Хс — восприимчивости вдоль направлений векторов трансляций элементарной ячейки данной кристаллической решетки (г) — газообразное, (ж) — жидкое, (ТВ) — твердое состояние (р) — раствор р — концентрация дырок в полупроводнике п— концентрация электронов в полупроводнике Тал — температура плавления Твсп — температура испарения АГ — интервал температур, в котором температурная зависимость х следует закону Кюри — Вейсса, прочерк в таблицах означает, что значение температуры измерения в оригинальной работе не приведено. [c.594]

Во всех случаях слой образуется в два этапа зарождение и рост зародышей. Из N случайных частиц Na остаются закрепленными на подложке, адгезия остальных частиц не происходит. Коэффициент сцепления оценивается величиной а . Можно оценить критическую температуру, при которой происходит сцепление (Тс). Если Т > Т , то я=г 0. Чем типы кристаллических решеток пленки и подложки ближе, тем больше величина Т . Необходимо создавать такие условия нанесения пленок (путем подбора температуры процесса для заданного типа частиц и материала подложки, давления), чтобы образующийся тонкий монокристаллический эпитаксиальный слой являлся продолжением кристаллической решетки подложки (изоэпитаксия) В том случае, если кристаллические решетки слоя и подложки различны, возникает гетероэпитаксия. С увеличением температуры подложки переход атомов в состояние хемосорбции облегчается, отчего происходит большее сцепление слоя с подложкой. [c.287]

Тцл (в абсолютной шкале), начинает интенсивно развиваться другой процесс — процесс рекристаллизации, также приводящий к разупрочнению наклепанного кристалла. В отличие от отдыха при рекристаллизации возникают и растут новые кристаллы, свободные от внутренних напряжений. Центры этих кристаллов зарождаются в первую очередь в наиболее искаженных областях решетки, богатых избыточной свободной энергией. Происходит, таким образом, полное изменение микроструктуры образца и переход его в общем случае от монокристаллического к поликристаллическо-му состоянию. Скрытая энергия, которая была накоплена в деформированном кристалле, выделяется при рекристаллизации в форме тепла. [c.40]

Широкое применение получили монокристаллические пленки, выращенные на кристаллических подложках и имеющие решетку, определенным образом ориентированную относительно решетки подложки. Такой ориентированный рост пленок называют эпитаксией, а сами пленки — эпитаксиальньши. Выращивание пленок из того же вещества, из которого состоит кристалл подложки, называют автоэпитаксией, выращивание из другого вещества — гетероэпитаксией. Для того чтобы был возможен эпитаксиальный рост пленки, необходима определенная степень соответствия кристаллической структуры материалов пленки и подложки. Иными словами, равновесные расстояния между атомами и их взаимное расположение в кристаллах пленки и подложки должны быть близкими. Кроме того, чтобы атомы в зародышах могли выстроиться в правильную структуру, они должны обладать достаточно высокой поверхностной подвижностью, что может быть обеспечено при высокой температуре подложки. Структурному совершенству зародышей способствует также низкая скорость их роста, которая достигается при малой степени пересыщения пара осаждаемого материала или его раствора (при эпитаксии из жидкой фазы). Особое значение для ориентированного роста имеют одноатомные ступеньки на подложке, заменяющие зародыши, так как на них адсорбированные атомы попадают в устойчивое состояние с высокой энергией связи. Эпитаксиальная пленка растет в первую очередь путем распространения ступенек на всю площадь подложки. Большую роль при этом играют винтовые дислокации (рис. 2.8). В простейшем случае онн представляют собой одноатомную, ступеньку, начинающуюся у оси [c.70]

Be и Re, также считавшиеся хрупкими. Все эти металлы при высокой степени чистоты, достигаемой особой технологией, а именно зонной плавкой с электронно-лучевым или индукционным нагревом, обладают очень большой пластичностью при комнатной температуре образца в частности, образец можно медленно загнуть на 180°. Одновременно с устранением примесей стремятся создать условия для сравнительно легкого выращивания монокристаллов большого размера. В монокристалле металл обладает еще большей пластичностью. Для того чтобы знать, какую долю увеличения пластичности можно отнести за счет химической чистоты, а какую за счет монокристалличности, производили опыт с образцами из металла высокой чистоты, один из них был монокристаллическим, а другой путем механического воздействия был переведен из моно-кристаллического состояния в поликристаллическое. При этом пластичность второго образца, оставаясь все еще высокой, оказалась все же ниже, чем у первого. [c.298]

Нннсе приводится информация о механических свойствах тугоплавких металлов в монокристаллическом и -для сравнения в поликристаллическом состояниях. [c.332]

В аппарате за счет кислорода и хлоридов примесных элементов, образующихся в процессе хлорирования исходного вольфрама. Желаемая текстурированность поликристаллических осадков вольфрама с кристаллографическим направлением <110>, а также получение монокристаллических покрытий обеспечиваются только в условиях постоянной очистки газовой фазы от этих примесей и при поддержании давления в аппарате на определенном постоянном уровне. Значение оптимального парциального давления в аппарате рассчитывается теоретически с учетом совокупности возможных реакций диссоциации и характеристики диаграммы состояния системы W—С1 [63, 42в]. Из рис. 5.11, а, в следует, что перенос вольфрама при температуре выше 1300° С осуществляется посредством ди- и тетрахлорида вольфрама. Температура начала диссоциации ди- и тетрахлорида с ростом общего давления возрастает, причем в интервале 300— 1000° С основным компонентом в газовой фазе будет тетра- [c.125]

Металлу (за немногими исключениями —стали) всегда присуща кристаллическая структура, и в аморфном состоянии он почти не бывает. Этим уже предопределяется его анизотропность, свойственная и монокристаллическому телу, а тем более телу, состоящему из большого числа кристаллов или их групп (кристаллитов) ввиду их известной ориентировки. Такое тело не может обладать сдинаковыми свойствами во всех направлениях. Особенно сильное влияние в этом отношении оказывают процессы, происходящие в металле при застывании. [c.48]

Следует также отметить, что на основе формул (5-33) и (5-40) М0Ш10 сделать заключение о различии теплопроводности диэлектриков и полупроводников в аморфном, поликристаллическом и монокристаллическом состоянии. Для этого выражение (5-33) представим в более общем виде [c.185]

В зависимости от соотношения параметров решетки кристаллов паяемого металла и кристаллов, образующихся из расплава, ориентированная кристаллизация может протекать по-разному. Выделяющаяся из расплава новая фаза отличается от паяемого металла видом атомов, типом и параметрами решетки. Образующиеся из нее кристаллы сопрягаются с подложкой такой гранью, в которой расположение атомов наиболее соответствует расположению аналогичных атомов в грани кристалла паяемого металла. Вероятность такой кристаллизации будет тем больше, чем меньше различия межатомных расстояний в плоскостях сопрягающихся фаз. Так, при осаждении алюминия на монокристаллические пластинки платины, при ориентированной кристаллизации меди на никель силы притяжения атомов паяемого металла вынуждают атомы осаждающегося металла занимать узлы не своей решетки, а решетки подложки. Следовательно, кристаллы паяемого металла навязывают образующемуся из расплава кристаллу свой собственный период решетки. Деформация постепенно, с увеличением толщины слоя растущего кристалла снижается. При определенной толщине слоя, кс.нтакти-рующего с подложкой, кристалл приобретает обычный для него период решетки. Это обстоятельство свидетельствует о том, что при пайке в зоне контакта паяемый металл — расплав припоя при наличии ориентированной кристаллизации и различии. между кристаллами подложки и кр сталлами, образующимися из расплава, существует промежуточный слой, в котором решетки как образовавшегося кристалла, так и кристалла подложки находятся в напряженном состоянии. [c.29]

При осуществлении зонной очистки пруток крепится по концам в горизонтально или вертикально расположенной кварцевой трубке, заполненной инертным газом, и нагревается в одном месте. Расплавленный металл сохраняет форму прутка за счет поверхностного натяжения и эффекта удержания его в подвешенном состоянии, создаваемого электромагнитным полем. Этот метод имеет прикладное значение как одна из стадий промышленного производства кремния и Германия очень высокой степени чистоты для полупроводниковой техники. Монокристаллы этих металлов в виде прутков могут быгь получены путем внесения монокристаллической затравки в первую порцию расплавленной зоны с последующим медленным перемещением этой зоны вдоль осн прутка, обычно снизу вверх. На рис. 7 показан монокристалл германия. [c.25]

Если охладить монокристаллические образць , находящиеся в состоянии исходной фазы, ниже М , то, как уже описано, образуются кристаллы мартенсита разных вариантов, имеющие 24 кристаллографически эквивалентные плоскости габитуса. Эти варианты называют кристаллографическими разновидностями с характеристической плоскостью габитуса. [c.33]

На рис. 1.33 показана кривая напряжение — деформация, получанная при растяжении монокристаллического образца сплава (% по массе) Си — 13,8А1 —4,0N вблизи М , а на рис. 1.34 представлены микрофотографии, полученные с помощью светового микроскопа и иллюстрирующие структуру поверхности образца, соответствующую отдельным точкам кривой, приведенной на рис. 1.33 [17]. На рис. 1.34,а показано начальное состояние образца, состоящего из монодомена с характеристической плоскостью габитуса -у, -мартенсита. Если к этому образцу приложить напряжения, то, как показано на рис. 1.34,5, постепенно исчезают двойниковые дефекты внутри -у ]-мартенсита и возникает монодомен -у ]-мартенсита. Если еще больше увеличить напряжение, то на кривой напряжение — деформация появляется начальная стадия. Она обусловлена превращением у —0 1. Плоскость габитуса /-мартенсита — (1, о, 13) 7 1, в этом мартенсите существуют двойниковые дефакты (10 0,10) ]. В конце рассматриваемой стадии двойниковые дефекты также исчезают, образец становится монокристаллом -мартен- [c.53]

И ориентировки деформировать при 100 то при одинаковых напряжениях образцы находятся в упругом состоянии и мартенсит под действием напряжений не образуется. При этом образцы не разрушаются [591, даже если осуществить 4600 циклов деформации. Исходя из этих результатов можно считать, что причиной усталостного разрушения монокристаллических образцов является образование и движение поверхности раздела исходной и мартенситной фаз. Как показывает кривая напряжение — деформация на этом рисунке, наблюдается полный кажущийся возврат деформации. Даже если прямое и обратное превращение полностью обратимы, в микромасштабе существуют необратимые процессы, в результате накопления которых происходит усталостное разрушение. На рис. 2.63 приведены [63] данные, характеризующие усталостную прочность монокристаллических образцов из сплава Си — А1 — Ni, полученные Брауном /) и Самаматой (2). В общем, нельзя утверждать, что усталостная долговечность монокристаллических образцов значительно выше усталостной долговечности поликристаллических образцов. [c.118]

При температурах релаксации выше 450 °С релаксационная стойкость пружинных сталей становится недостаточной В этом случае можно применять сплавы (например, Х25Н25Т) в монокристаллическом состоянии Монокристал-лические пружинные материалы используют в литом и деформированном состояниях Уровень прочностных свой ств и релаксационная стойкость деформированного моно-кристаллического сплава зависит от кристаллографической ориентировки монокристалла и текстуры деформации На [c.217]

Керамическая технология позволяет довольно просто получить обширный класс сложных соединений и выявить среди них вещества с интересными физическими свойствами. Однако для более полного, детального исследования необходимы вещества в монокристаллическом состоянии. Исследование кристалла позволяет определить физические константы по различным кристаллографическим направлениям, что и определяет перспективность их практического применения. На примерах BaTiOj, LiNbO , К(КЬТа)Оз и других веществ видно, как значительно расширился круг исследований и практических применений монокристаллов этих соединений по сравнению с поликристаллами. Если учесть, что из всего множества сложных перовскитов монокристаллы были получены лишь в единичных случаях, и уже у части их были обнаружены уникальные свойства [11, 12], то становится очевидной важность и необходимость получения сложных перовскитов в виде монокристаллов. [c.11]

В начале 60-х годов Г. А. Смоленский с сотрудниками [1—4] открыли семейство сегнетоэлектриков сложного состава со структурой перовскита. Позднее некоторые из них были получены в монокристаллическом состоянии, что позволило подробно изучить диэлектрические, оптические и электрооптические свойства этих соединений. Оказалось, что сегнетоэлектрические кристаллы PbsZnNbaOg и PbjMgNbaOg обладают значительным квадратичным электрооптическим эффектом. Отличительной особенностью этих соединений является размытый фазовый переход, который определяет релаксационный характер диэлектрической проницаемости и электрооптического эффекта. Кристалл PbaZnNbaOg и его магниевый аналог могут быть получены достаточно крупных размеров и хорошего оптического качества, что выгодно отличает их от кристаллов КТН. Последнее обстоятельство обусловливает их практическое применение в электрооптических модуляторах и дефлекторах света. [c.66]

В настЬящей главе продолжается рассмотрение щелочных и щелочноземельных ниобатов и танталатов, имеющих структуру вольфрамовых бронз. Так же как и в предыдущих главах, в определенной последовательности приводятся их диэлектрические, оптические, нелинейнооптические, физико-химические свойства, а также фазовые диаграммы и методы получения монокристаллов. Рассмотрение отдельных соединений следует друг за другом по мере заполнения пентагональных, тетрагональных и тригональных пустот в их кристаллических решетках щелочными и щелочноземельными ионами. Общая тенденция такова, что по мере усложнения химического состава соединения возникают дополнительные фазовые переходы, а состав кристалла сильнее отличается от сте-хиометрического состава расплава. Эти особенности значительно усложняют технологию получения этих соединений в монокристаллическом состоянии. [c.231]

Роль пространственного согласования при росте покрытий была исследована в [12, 86]. Покрытия из вольфрама наносились разложением гексахлорида вольфрама в тлеющем разряде на монокристаллические молибденовые подложки, поверхность которых была параллельна граням 111 , 110 , 100 и 112 . Условия нанесения соответствовали собственным текстурам [110] и [1П ] Совершенство преимущественных ориентировок определялось рентгенографическим методом с последующим построением обратных полюсных фигур [91]. Покрытия наносились на все подложки одновременно, что позволяло проводить сравнительные оценки структу зного состояния покрытий на подложках [c.56]

Здесь мартенситное превращение рассматривается как фазовый переход первого рода [172], в результате которого образуется макроскопи- чески однородная, монокристаллическая, однодоменная и неискаженная фаза. При этом состояние системы характеризуется удельным термодинамическим потенциалом <Ра = <р (Т,Р ), являющимся функцией температуры Т, давления Р (в общем случае вместо Р следует использовать тензор напряжений и внутреннего параметра — собственной деформации мартенситного превращения е [172], Если величины Т,Р представляют независимые параметры состояния, то равновесное значение Со = о( параметра мартенситного превращения фиксируется условием равновесия д<р /д р = О, причем для его устойчивости требуется д щ/де ,р > О [17]. Данный подход позволяет представить характерную черту мартенситного превращения — сосуществование фаз. В этом случае неоднородность системы, характеризуемая координатной зависимостью определяется средним по объему кристалла е(,(г)р, которое, очевидно, сводится к объемной доле мартенситной фазы р. В макроскопическом приближении средний термодинамический потенциал неоднородной системы = <Ра(Т, Р, (,(г)) имеет вид [c.182]

Невидимому, а-частицы должны приводить к эффекту Вигнера на конце своих траекторий, однако относительная доля упругих столкновений в потере их энергии будет много меньшей, чем для нейтронов. Андраде [15] обнаружил, что скорость крипа монокристаллической кадмиевой проволоки, находящейся в напряженном состоянии, сильно возрастает при бомбардировке поверхности проволоки а-частицами. Выбивание атома с поверхности, повидимому, вызывает скольжение вдоль одной из плоскостей кристалла. Линд [3] наблюдал, как под действием облучения алмаза я-лучами в нем образуются черные пятнышки углерода, расположенные на глубине, большей чем пробег а-частицы. Армистед предположил, что атомы углерода, выбитые быстрыми с-частицами из решетки алмаза, мигрируют внз трь кристалла, образуя, в конце концов, пятно . Несомненно, что дальнейшие исследования эффекта Вигнера обнаружат много новых и необычных явлений. [c.245]

Кремний. Несмотря на исключительное расдространение на земле, в свободном состоянии не встречается. Выделение его в чистом виде представляет сложную техническую задачу. Чистый Кремний — крупнокристаллический порошок серого металлического цвета, хрупкий, твердый. Сверхчистый кремний (монокристаллический) является полупроводниковым материалом. Основное назначение кремния в машиностроении — является легирование стали и сплавов цветных металлов. Для этой цели применяется кремний кристаллический ГОСТ 2169-43, получаемый путем восстановительной плавки кварца или кварцита (табл. 37). Кремний кристаллический марки Кр-0 предназначается для изготовления высококачественных специальных сплавов марки Кр-1 — силуминов и других сплавов марки Кр-2 — для подшихтовки при выплавке алюминиевых и других сплавов, не требующих особой чистоты кремния марки Кр-3 — для химикотермических процессов восстановления, для получения водорода, для пиротехнических и других целей. В кремнии, предназначенном для алюминиевокремниевых сплавов, допускается повышенное содержание алюминия против приведенных форм. Кремний поставляется в кусках разнообразной формы размером не менее 20 мм. Содержание мелочи не должно пре-вшпать 10% партии по весу. [c.143]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...