Введение к работе
Актуальность темы. При разработке новой техники и новых технологий необходимо использовать материалы с необычными физическими свойствами. К таким материалам, без сомнения, относятся металлические стёкла - аморфные сплавы, полученные путём закалки расплава. Они находят применение прежде всего как магштнсмяткие, конструкционные, ксррозионностойтее материалы, катализаторы, материалы для электронной техники. Методы быстрой закагски дают возможность получить широкий спектр неравновесных состояний в металлах, что открывает перспективы для создания новых классов и групп материалов.
Наиболее важными препятствиями к широкому практическому применению металлических стёкол являются низкая термическая устойчивость и связанные с высокой неравковесностью структуры существенные изменения их свойств в ходе етрунгурной релаксации, происходящие уже при климатических температурах. Ряд аэтороз считает, что нет, никакого смысла обсуждать свойства аморфных сплавов без учёта параметров релаксацій, так как измеряемые свойства могут оказаться существенно аависящ'/ми :;: степени структурной релаксации конкретного состояния.
Исследование термической стабильности включает в себя спредер;".> области существования металлического отекла при увеличении темг.ор/:^-ры и времени отжига, а также оценку релаксационных изменений сгойг/<~' в различных температурно-вреыенных режима?:. Единого подхода к огг.с- :--,-ъ релаксационных явлений в металлических стёклах нэ существует, кдг :> существует едига,іх представлений об их структуро. В связи с атм-; -jc; к-а значение приобретает разработка и проверка Феноменологических ww-t-', описывающих релаксационные явления в аморфных, металлических сплэе-т
Работа проводилась в соответствии с программой 'йундаментятьнкг '-следований отделения <$изикохимш и технологии неорганических матер-" -лов АН СССР по теме: "Изучение и моделирование на ЭВМ совместного v?\-~ текяния релаксационных к транспортных процессов в стёклах". Гос. реп. № 0186.О130973.
Цель работы. Экспериментально изучить изменения, свойств метал.іїь-ческих стёкол, ігооисходяпие пеледствиа структурной релаксации. Выятть основные закономерности этих измене .ий. Провести попытку пртееисдая
представлений о структурной релаксации, сложившихся в области неметаллических стёкол, для количественного описания релаксационных изменений свойств в новых материалах - металлических стёклах. Исследовать темпетарурно-времзнную область существования металлических стёкол.
Научная новизна работы.
Дан теоретический и экспериментальный анализ структурной релаксации в металлических стёклах, исследованной методом дифференциальной сканирующей калориметрии. Прозедено количественное описание релаксационных изменений теплоёмкости с помощья феноменологической модели Тула-Нарайанасвами, широко использующейся в области неметаллических стёкол. Показано, что вся совокупность экспериментальных данных монет быть описана с одним набором кинетических параметров модели, в том числе изменения теплоёмкости, вызываемые вторичной структурной релаксацией.
Разработана методика определения высокотемпературной ползучести металлических стёкол при испытаник ка растяжение. Показано, что дефор-уумация металлических' стёкол в исследованной области температур и напряжений может быть описана как деформация вязкоупругого тела. Количественное описание деформации проведено ка основе современных представлений о релаксационных явлениях в стёклах. Расчёт упругой, замедленно-упругой и вязкой составляющих деформации важен для понимания её природы Биметаллических стёклах.
В вязкоупругом приближении проведён расчёт внутренних напряжений е ленте металлического стекла, позволяющий проследить закономерности их возникновения в процессе закалки к релаксации при изменении температуры и времени отжига.
На основе экспериментов и расчётов релаксации теплоёмкости, деформации, вязкости, температуры Кюри в стёклах различных составов выявлены основные особенности и взаимосвязь релаксационных изменений различных свойств металлических стёкол.
Изучена склонность к амортизации и кинетика кристаллизации металлических стёкол системы никель-цирконий, полученных методом спиннин-гования расплава, при содержания циркония от 30 до 66.б av'.i.
__ Птзактическая ценность. Результаты работы могут быть использованы при выборе оптимальных режкмоз термической обработки металлических стёкол с целью получения заданного уровня свойств. Количественное опк-
cants релаксационных изменений различных свойсїт» позволяет рлс^бтя-гг путём прогиойирогать эти изменения при эксплуатации металлических стёкол в различных текпературно-времеїгоїх режимах в качестве элемек-тоэ приборов ш устройств, а также при различных режимах изменения ул-грузсх при использовании юс з качестве конструкционного материала.
На базе аморфного сплава №я гбч получен скелетный никелевый катализаторs каталитическая активность которого превышает активность катализаторов", производимых прощщяеннсстыо.
Апробация работы. Основные положения диссертации и отдельные её результаты доложены и обсу ;дены на Международном семинаре "Стеклообразное состояние: молекулярну-кинетический аспект", г. Владивосток, 1990 г, а на УП Всесопэной кокференции "Строение и свойства металлических я йяаковых расплавов", г. Челябинск, Г990 г.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 работ.
Обьём работы. Диссертаі:«і состоит из введения, пяти глав, выводов и списка литературы из ІЗЕ натренований. Содержание работы изложено па Ї6? стр., ъ<штеая 60 рис., 8 табл.
