Введение к работе
,т /
гц'^з J Актуальность теми. Тугоплавкие карбида пароходных металлов "*іятой группы обладают уникальными механическими и термическими свойствами, которыо определяют пх везпуп роль в современной технике, связанной с развитием атомной енергетики п созданием конструкционных материалов для ракетно-космической техника. Одной из характерных особенностей карбидов переходных металлов является отклонение состава от стехиометрии, т.е. постохпометрия. Налячио нестохиометрии создает предпосылки к перераспределению атомов углерода по узлам неметаллической ГЩ подрешетки и образовании различных упорядоченных структур. Однако, недостаточная изученность упорядочения з карбидах но позволяет применять ого при создании современных приборов и устройств.
К настоящему времени сравнительно неплохо изучены фазовтю переходы типа упорядочения в кестехисметрнчоекпх карбидах ванадия п ниобия. Среди карбидов переходных металлов v группы, наименее изученным с точки зрения упорядочения является карбид тантала ТаСу. По-видимому, это связано с больптмв трудностями оксперпнен-тальннх исследований сверхструктур в ТаСу.
Нестехиометрический карбид тантала в неупорядоченном состоянии обладает комплексом иптервенях физических свойстл таких как высокая твердость, износостойкость, самая високая ерзди всех веществ температура плавления, составлялся около 4300 К. Следует отметить, Что экстремумы концентрационных зависимостей МНОПГХ свойств карбида тантала TaCL приходятся на область возмогшего упорядочения атомов углерода п структурных вакансий. Поэтому ^кло би интересно исследовать фнзпко-хтагмеккэ своіістга карбида тантала не только в зависимости от содержания углерода, но и от сто-» пени дальнего порядка.
Цель рлб<Ш. Исследование структуры и свойств нестехнемзтрп-ческого карбида тантала, находящегося з состояниях с разной степенью порядка. Проведение теоретических расчетов термодянвмтес-кпх характеристик структурного фазового перехода боспорядок-поря-док, происходящего в ностохиомотричоском карбиде тантала.
Научная новизна. В результате проведенных исследований впервые установлены режими термической обработки для получения нэсте-хиометрического карбида тантала в состояниях с различной стсиеньа упорядочения.
Определена свзрхструктура, образующаяся в карбиде тантала в результате структурного фазового перехода типа упорядочения.
Впервые исследовано влияние упорядочения атомов внедрения на магнитную восприимчивость ТаС, и на параметры спектров угловой корреляции аннигиляционного излучения в этом соединения. Впервые в интервале температур 70-300 К изучено влияние нестехиометрии и упорядочения на теплоемкость карбида тантала.
Вперуые проведен анализ упорядоченных структур типа М^Сд, ilgCpj и MgCr,, в рамках которого определены каналы фазовых переходов порядок-беспорядок, записаны функции распределения атомов внедрения в данных сверхструктурах.
Рассчитаны термодинамические характеристики структурного фазового перехода беспорядок-порядок в нестехиометркческом карбиде тантала. Определены температуры фазового перехода ТаСу - Та6С5 для различных составов у карбида ТаСу. Показано, что единственной еозможной упорядоченной фазой карб'їда тантала является фаза типа TagCg, образующаяся по механизму фазового перехода первого рода.
Ртоктичепкая, цепгость работу. Полученные результаты по режимам термообработки карбида тантала могут быть использованы в качестве практических рекомендаций при получении ноотехиометрическо-го карбида тантала в том или ином структурном состоянии.
Установленные зависимости физических свойств карбида тантала не только от содержания углерода, но п степени порядка в распределении атомов внедрения и структурных вакансий дает возможность вести синтез материалов о заранее заданными свойствами.
Аггообштия работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены и обсувденн на 17 Всесоюзном совещании по химии твердого тела (Свердловск, IS85 г.), IX Всесоюзном совещании по кинетике и механизму химических реакций в твердом теле (Алма-Ата, I9S6 г.), У Всесоюзной научно-технической конференции по метрологическому обеспечению тешюфизичесншс измерений при низких температурах (Хабаровск, 1988 г.), XII Всесоюзной конференции по химической термодинамико и калориметрии (Горький, 1988 г.), II Региональной щколе .молодых ученых по химии твердого тела (Свердловск, 1989 г,), УІ Всесоюзной школе-семинаре по применению математических методов для описания и изучения физико-химических равновесий (Новосибирск, 1989 г.), У Всесоюзном совещании по диаграммам состояния металлических систем (Звенигород, 1989 г.), хп European cryatallograpnic meeting (Moscow, 1989).
По теме диссертации опубликовано 22 работы.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 171 стр. машинописного текста, включая 32 рисунка п 18 таблиц. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, заключения п списка ци-тироват,ной литературы, включающего 133 наименования.
