Условия образования аморфной структуры

МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ И УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ АМОРФНЫХ СТРУКТУР [c.29]

УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ АМОРФНОЙ СТРУКТУРЫ [c.45]

Получение аморфного состояния возможно, как видно из рис. 2.1, при переходе из трех исходных состояний газообразного, жидкого и кристаллического. Механизмы и условия аморфизации во всех этих случаях разные. К тому же имеется довольно сложная зависимость от способа получения аморфного состояния. Нужно сказать, что полного понимания механизмов и условий образования аморфных структур в настоящее время еще не достигнуто. Поэтому пока трудно надежно прогнозировать химические составы сплавов, поддающихся аморфизации. В настоящем разделе будут описаны некоторые условия аморфизации при различных методах закалки из жидкого состояния, более или менее надежно установленные к настоящему времени. [c.45]

Целостное представление складывается потому, что авторы сумели в сжатой форме изложить и обсудить все вопросы научного и практического характера, связанные с данной проблемой, а именно методы получения и условия образования аморфных сплавов атомную и электронную структуру процессы структурной релаксации и кристаллизации физические, механические и химические свойства аморфных сплавов и возможные области их применения. Таким образом, в книге отражены служебные свойства аморфных сплавов и технология их получения, а также обсуждается одна из фундаментальных и далеко не решенных до конца задач физики конденсированного состояния — проблема однозначного физического описания неупорядоченных металлических систем. [c.8]

При обсуждении условий, способствующих образованию аморфной структуры, рассматривается роль различных факторов — технологических, кинетических и термодинамических. В частности, подчеркивается значение вязкости расплава и ее температурного коэффициента, соотношения между температурой плавления и стеклования, скрытой теплоты плавления. Формулируется связь между различными параметрами и критической скоростью при закалке R . Интерес представляют данные о склонности сплавов к аморфизации по критической толщине аморфного сплава, которая пропорциональна Яс [c.12]

Поскольку скорость охлаждения к периферии расплава спадает, то период пространственной структуры растет к периферии расплава. Это видно также из пропорциональной связи А. и Ту, так как время оборота вихря задается временен наблюдения, определяемым скоростью, охлаждений Т ,вл - l/(dT/dt). К причинам, которые могут повлиять на указанную тенденцию роста периода могут относиться образование фазы (макроскопическое образование й образование зародыша), структурные состояния (и их изменения), связанные с закалкой из жидкого состояния в условиях высоких градиентов, температур, в том числе дефекты. Выявим влияние образования фазы на период пространственной структуры. Используя параметры фаза- образования без кристаллизации (обычно отождествляемого с образованием аморфного состояния) [2] и соотношение (1), получаем для периода [c.22]

Нерегулярность макромолекул или малая гибкость цепей, затрудняя кристаллизацию из-за стерических или кинетических ограничений, часто обусловливают сохранение в полимере в любы условиях только некристаллической (аморфной) структуры. Однако такую структуру не следует рассматривать как полностью неупорядоченную упаковку макромолекул [21, 28, 29]. Предполагается, что в аморфных полимерах могут существовать локальные образования с различной степенью упорядоченности. [c.16]

В большинстве случаев реальные полимеры содержат и аморфную, и кристаллическую фазы. Относительное содержание этих фаз зависит от формы цепи, величины межмолекулярных сил и внешних условий. Содержание в полимере (в процентах) веществ в кристаллическом состоянии называется степенью кристалличности. Образование кристаллитов приводит к потере полимером эластичности, увеличению его жесткости и уменьшению способности к деформации. Надмолекулярные структуры могут изменяться при внешнем воздействии. [c.60]

Разработка физико-химических основ получения аморфных металлических сплавов требует развития теории образования структур в сугубо неравновесных условиях, что должно способствовать решению проблемы повышения стабильности сплавов в аморфном состоянии и увеличения размеров полуфабрикатов из таких сплавов. Это позволит более широко использовать в технике аморфные сплавы, обладающие уникальным комплексом свойств. [c.272]

Физические свойства полиэтилена определяются его химической структурой. В обычных температурных условиях полиэтилен содержит кристаллические (около 75"/о) и аморфные образования (около 25 /о). Такая структура позволяет полиэтилену сохранять известную степень гибкости при весьма низких температурах — до —70° С с другой стороны, полиэтилен сохраняет достаточно высокие механические свойства при нагреве до - - 80° С. Температура плавления кристалла полиэтилена составляет около 110° С. [c.140]

Основой механосинтеза является механическая обработка твердых смесей, при которой происходят измельчение и пластическая деформация веществ, ускоряется массоперенос, а также осуществляется перемешивание компонентов смеси на атомарном уровне, активируется химическое взаимодействие твердых реагентов [103—105]. В результате механического воздействия в приконтактных областях твердого вещества создается поле напряжений. Релаксация его может происходить путем выделения тепла, образования новой поверхности, возникновения различных дефектов в кристаллах, возбуждения химических реакций в твердой фазе. Преимущественное направление релаксации зависит от свойств вещества, условий нагружения (мощности подведенной энергии, соотношения между давлением и сдвигом), размеров и формы частиц. По мере увеличения мощности механического импульса и времени воздействия происходит постепенный переход от релаксации путем выделения тепла к релаксации, связанной с разрушением, диспергированием и пластической деформацией материала и появлением аморфных структур различной природы. Наконец, каналом релаксации поля напряжений может быть химическая реакция, инициируемая разными механизмами, такими как прямое возбуждение и разрыв связи, которые могут реализоваться в вершине трещины, локальный тепловой разогрев, безызлучательный распад экситонов и др. [c.38]

Полиамиды по сравнению с металлами обладают высокой износостойкостью, что определяется соотношением в них кристаллической и аморфной структур. Это соотношение зависит от режима изготовления деталей (в первую очередь от скорости охлаждв" ния) и толщины стенок. При быстром охлаждении детали сохраняют аморфную структуру, что обусловливает их эластичность, гибкость, высокую ударную прочность. При медленном охлаждении создаются условия для образования кристаллической структуры, которая ведет к повышенной разрывной прочности, жесткости, твердости и износостойкости материала. Практически детали из полиамидов с нужной структурой получают путем быстрого охлаждения или нагревания литьевой формы. Для деталей, работающих на трение, форму надо подогревать до температуры 60—80° С. [c.14]

В обычных условиях полной криотвллизации не происходит. В связи с этим в реальных полимерах структура обычно двухфазная наряду с. кристаллической фазой имеется и аморфная. Кристалличность придает полимеру повышенную теплостойкость, болыцую жесткость и прочность. Степень кристалличности зависит от материала и метода обработки, причем увеличение скорости охлаждения обуславливает уменьшение вре мели на образование правильного кристаллического порядка. [c.22]

Свойства полимеров определяются не только строением и составом макромолекул, но их взаимным расположением в элементарном объеме. Установлено [Л. 22], что значительная асимметрия макромолекул способствует не только их гибкости, но и стремлению к образованию устойчивых надмолекулярных структур. Прямыми электронно-микроско-пическими исследованиями структур систем из растворов полимеров показано i[JI. 23], что аморфные полимеры с гибкими и жесткими цепями состоят из надмолекулярных структур типа пачек, глобул, фибрилл, лент и квазикристаллов. Еще более четкую форму приобретают надмолекулярные образования в кристаллических полимерах. Макромолекулы образуют параллельно расположенные пучки фибрилл, кристаллические лепестки, сферолиты, а иногда и отдельные монокристаллы. Характер образующихся надмолекулярных структур определяется гибкостью макромолекул и внешними условиями. Свойства полимеров, в том числе и теплофизические, в значительной степени зависят от того, какие структурные элементы (звенья или цепи) являются определяющими в процессе формирования упорядоченного состояния. [c.31]

Типы и концентрация устойчивых Р. д. определяются как условиями облучения, так и свойствами самих твёрдых тел. При этом для лёгких частиц и фотонов не слишком высоких анергий наиб, характерно образование устойчивых точечных дефектов (изолиров. вакансии или междоузельные атомы, дивакансии, комплексы компонентов пары Френкеля с примесными атомами и т. п.). При облучении нейтронами устойчивый кластер представляет собой дпваканспонное ядро, окружённое примесно-дефектными комплексами. При ионной бомбардировке плотность точечных дефектов в кластере больше, чем при нейтронной, и она тем выше, чем больше масса иона. При этом важную роль в формировании устойчивых кластеров играет процесс пространственного разделения вакансий п междоузельных атомов, предшествующий стадии квазихим. реакций. В силу этого устойчивые кластеры, возникающие при ионной бомбардировке, имеют более сложную структуру II состоят из вакансионных комплексов с разл. числом вакансий, примесно-дефектных комплексов, а также атомов внедрённой примеси. При облучении кристаллов тяжёлыми ионами устойчивые кластеры представляют собой локальные аморфные области. [c.204]

Изучение пассивационньа характеристик металлов и сплавов классическим методом потенциостатической потенциодинамической поляризации предусматривает проведение предварительной катодной обработки образцов с целью удаления поверхностных загрязнений я оксидных слоев. При этом считается, что состав и структура такой поверхности и объемных участков сплава идентичны, поэтому ее электрохимические характеристики определяют электрохимическое поведение системы в целом. Вместе с тем, результата рада работ показывают, что в аморфных сплавах (АС) имеют место значительные сегрегации легирующих элементов, в том числе и пассивирующих в поверхностных слоях глубиной до 20 нм. Очевидно, использование катодной обработки в условиях существования сегрегационных образований может исказить реальные электрохимические характеристики поверхности АС. [c.79]

В отличие от этого подхода, базирующегося на дислокационной теории пластической деформации, в работах [20, 21] и ряде других на основании большого количества экспериментальных данных по исследованию структуры материала, деформированного в условиях одновременного действия высокого давления и сдвиговой деформации, сделан вывод о неприменимости традиционных дислокационных представлений о механизме пластического течения в указанных условиях, так как исходя из них нельзя объяснить квазижидкое течение материала и образование в нем аморфных состояний. В работе [22] жидкоподобное течение материала внутренних границ раздела в условиях локализации деформации расс.матривается как течение материала, находящегося в высоковозбужденном структурно неустойчивом состоянии, характеризующемся аномально высокой интенсивностью перестроек атомной структуры. В настоящее время теория сильновозбужденных состояний в кристаллах начинает интенсивно развиваться [23]. Так, в работе [24] дана феноменологическая теория перестройки конденсированной среды под действием интенсивных возмущений. Доказано, что сильное внешнее возмущение должно приводить к коллективной перестройке конденсированного состояния атомов. Если общим свойством невозбужденных конденсированных систем является периодическое расположение атомов в узлах решетки, положения которых отвечают точкам минимумов потенц 1альн( го рельефа, и в уел виях слабого возбуждения, когда допустимо адиабатическое приближение, картина колебаний атомов определяется заданием потенциальной энергии атомов в зависимости от величины смещений, то с увеличением возбуждения возможна перестройка потенциального рельефа атомов, причем минимумы потенциала невозбужденной системы могут смещаться и даже исчезать. При этом могут возникать особенности пластического течения в условиях интенсивной пластической деформации, кото- [c.151]

Большинство твердых материалов способно выдерживать, не разрушаясь, очень высокое всестороннее давление, если только оно действует равномерно со всех сторон, как это, например, имеет место в твердом теле, окруженном жидкостью. Материалы с неплотной или пористой структурой, как, например, дерево, под действием высокого гидростатического давления подвергаются значительной остаточной деформации, и после снятия давления их объем остается уменьшенным. (Достаточно спрессованное таким образом дерево теряет свойство пловучести в воде.) С другой стороны, в кристаллических телах (металлах, твердых плотных горных породах) в тех же условиях наблюдается лишь упругая деформация весьма небольшой величины. В отношении сжимаемости плотные поликристаллические и аморфные тела ведут себя подобно жидкостям. Они упруго ся имаемы и способны противостоять высоким гидростатическим давлениям, достигающим почти любой технически возможной величины, не претерпевая остаточной деформации. Зато в твердых материалах меньшей плотности всестороннее давление вызывает явные признаки разрушения, как, например, в подвергнутых гидростатическому давлению цилиндрических образцах мрамора (Карман), а также в образцах дерева, которые при сжатии принимают неправильную форму вследствие своей клеточной анизотропной структуры (А. Фёппль). Если, подвергая такие материалы высоким всесторонним давлениям, не принять особых мер предосторожности, то передающая давление жидкость проникает в материал через его мельчайшие щели и трещинки. По наблюдениям Т. Паултера, стеклянные шары, подвергнутые в течение короткого периода времени очень высокому всестороннему давлению жидкости, разрушаются не прп максимальном давлении, а либо в течение периода уменьшения давления, либо же вскоре после быстрого снятия последнего. Ничтожные количества жидкости, способные проникнуть через невидимые мельчайшие поверхностные трещины в наружных слоях шаров, не успевают достаточно быстро вытечь из этих трещин при внезапном снижении давления. Поэтому при снятии внешнего давления в жидкости, попавшей в узкие трещины или каналы поверхностного слоя, возникает градиент давления, который и приводит к высокой местной концентрации растягивающих напряжений, создающих опасность разрыва стекла. В сравнительно более слабых материалах, как мрамор и песчаник, внешнее давление жидкости приводит к образованию трещин, в результате чего может произойти разрушение структуры этих пород. [c.199]

Уилсон показал [72], что условия существования р-УзОв, как и других структур, связанных с потерей закисью-окисью кислорода, чрезвычайно зависят от давления кислорода. Изучив влияние температуры и давления кислорода на стабильность а-УзОз, автор предложил диаграмму состояния, изображенную на рис. 1.8. Особенность этой диаграммы — присутствие в системе еще одной модификации закиси-окиси (у-УзОв), имеющей гексагональную рещетку. Образцы а-УзОв под давлением кислорода около 25 000 атм при комнатной температуре превращаются в смесь а- и р-модифика-ций, состояние которых близко к аморфному. Повыще-ние температуры до 300° С при этом давлении приводит к исчезновению р-УзОв и образованию хорошо кристаллизованной а-УзОа, присутствующей в образцах вместе с УзОв, состояние которой близко к аморфному. При 400° С и давлении не менее 16 ООО ат.и появляется у-УзОз. Если при этом давлении повышать температуру, то наблюдается такой же процесс, как если бы давление [c.30]

Остановимся на факторах, дающих возможность повышать плотность тока при электролизе и получать качественные осадки. Как известно, повышение плотности тока при неизменных условиях влечет за собой возрастание катодной поляризации и, следовательно, образование мелкокристаллических металлических осадков. Это особенно заметно в тех электролитах, у которых катодная поляризация значительно меняется с изменением плотности тока. Однако после повышения плотности тока сверх опредатенной величины структура электролитического осадка резко ухудшается, и при дальнейшем повышении плотности тока выделяется аморфный осадок в виде неплотно держащегося темного порошка. Получение рыхлого губчатого порошка связано главным образом [c.49]

Если скорость поступления атомов металла превышает скорость образования кристаллов, то в покрытии образуется глного мелких кристаллов покрытие будет иметь тонкую структуру. При определенных условиях структура покрытия может стать и аморфной. Если же скорость образования кристаллов превышает скорость поступления новых атомов, то покрытие будет иметь грубую крупнозернистую структуру. [c.9]

Исходными первичными образованиями, из которых строятся более сложные вторичные структуры согласно пачечной теории о структуре полимеров [38], являются глобулы и пачки. В зависимости от степени упорядочен-Бости расположения отдельных участков молекул полимер может находиться в аморфном или кристаллическом состоянии, причем в случае глобулярной агрегации макромолекул дальнейшее упорядочение происходит за счет образования макрокристаллов из отдельных глобул. В случае же пачечной агрегации макромолекул в силу термодинамических условий закристаллизовавшиеся пачки складываются в ленты, а затем в плоские образования, из которых могут образовываться кристаллы [39]. Однако кристаллические полимеры всегда имеют участки аморфной фазы. Отношение объема кристаллической фазы полимера к его объему называют степенью кристалличности полимера. [c.24]

Приведенная классификация характеристик состояния ПС базируется в основном на классических параметрах микрогеометрии, физики и химии металлов. Она не содержит или отражает в неявной форме ряд дефектов ПС, которые часто встречаются в производственных условиях и создают большие трудности при изготовлении деталей ответственного назначения. Так, в ряде случаев при полировании на поверхности образуется слой с аморфной стекловидной структурой (слой Бейльби). Толтцина его соизмерима с размерами зерен полирующего абразивного материала (обычно 1...15мкм). Причиной его образования могут служить мгновенные вспышки температур и временные термические напряжения, возникающие при периодическом контакте зерен абразива с обрабатываемой поверхностью. Металл ПС как бы расплавляется, а затем, не успев закристаллизоваться, быстро застывает в стекловидном состоянии. Слой Бейльби термодинамически неустойчив и кристаллизуется при подогреве до (0,4...0,6) Гпл (температуры плавления) [9]. [c.39]

Исходное неокисленное горючее представляет собой истинный раствор сернистых, кислородных, азотистые соединений и смолистых веществ в углеводородной среде. Первичные продукты окисления хорошо растворимы в горючем. Поэтому в процессе окисления гомогенность системы до определенного момента сохраняется. По мере развития процесса окисления, полимеризации и конденсации состав гфо-дуктов окисления усложняется. При известных условиях гомогенная система переходит в гетерогенную. Молекулы продуктов окисления нерастворимых в горючем, объединяются и образуют коллоидные частицы. После образования первых частиц небольших размеров начинается их коагуляция. Возникающие более крупные частицы выпадают в осадок. Осадки по своей структуре состоят из аморфных и кристаллических веществ. В присутствии металлов содержание осадков кристаллических веществ увеличивается. [c.79]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...