Материаловедение
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 41 42 43 44 45 46 47... 382 383 384
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
44 Закономерности формирования структуры
материалов |
|
|
|
|
|
ния. Затем тигель с расплавленным
металлом 2 медленно удаляется из
печи. Охлаждение наступает в первую очередь в вершине конуса, где и
появляются первые центры кристаллизации. Монокристалл 4 вырастает из того зародыша, у которого
направление преимущественного роста совпадает с направлением
перемещения тигля. При этом рост других зародышей подавляется. Для
непрерывного роста монокристалла необходимо выдвигать тигель из
печи со скоростью, не превышающей скорость кристаллизации данного
металла.
Метод Чохральского (рис. 2.8,6)
состоит в вытягивании монокристалла из расплава. Для этого используется
готовая затравка 2-небольшой образец, вырезанный из монокристалла по
возможности без структурных дефектов. Затравка вводится в
поверхностный слой жидкого металла 4,
имеющего температуру чуть выше температуры плавления.
Плоскость затравки, соприкасающаяся с поверхностью расплава, должна иметь
кристаллографическую ориентацию, которую желательно получить в
растущем монокристалле 3 для
обеспечения наибольших значений тех или иных свойств. Затравку
выдерживают в жидком металле для оплавления и установления равновесия
в системе жидкость кристалл. Затем затравку медленно, со скоростью,
не превышающей скорости кристаллизации ( ~ 1-2 мм/мин), удаляют из
расплава. Тянущийся за затравкой жидкий металл в области более низких
температур над поверхностью ванны кристаллизуется, наследуя структуру
затравки. Для получения симметричной формы растущего монокристалла и
равномерного распределения примесей в нем ванна 5 с расплавом
вращается со скоростью до 100 об/мин, а навстречу ей с меньшей скоростью
вращается монокристалл.
Диаметр растущего монокристалла
зависит от скорости выращивания и температуры расплава.
Увеличение скорости выращивания ведет к выделению большей
теплоты кристаллизации, перегреву расплава и уменьшению диаметра
монокристалла, и, наоборот, уменьшение скорости выращивания приводит
к уменьшению количества теплоты кристаллизации, понижению
температуры расплава и увеличению диаметра
монокристалла.
Очень перспективно выращивание
монокристаллов в космосе, где удачно сочетаются глубокий вакуум и
невесомость. Космиче- |
ский вакуум до 10~13
Па, практически недостижимый в земных условиях, способствует
значительной очистке от примесей. Вследствие того, что в
невесомости силы гравитации ничтожно малы, в расплавах
практически не возникает конвекции, которая в земных условиях вызывает
нестабильность параметров роста кристаллов. Нестабильность
роста, в свою очередь, служит причиной появления несовершенств
кристаллического строения, неоднородности химического состава и
свойств кристаллов. Отсутствие конвекции не исключает образования
микронеоднородностей, вызванных другими причинами. Однако монокристаллы,
выра-шенные в космосе, совершеннее по структуре, распределению
легирующих добавок (примесей) и лучше по свойствам, значительно
больше по размерам.
2.5. Аморфное состояние металлов
При сверхвысоких скоростях
охлаждения из жидкого состояния (> 106 °С/с)
диффузионные процессы настолько замедляются, что подавляется
образование зародышей и рост кристаллов. В этом случае при
затвердевании образуется аморфная структура. Материалы с такой
структурой получили название аморфные сплавы или металлические
стекла.
Аморфное состояние обеспечивает
металлическим материалам свойства, значительно отличающиеся от
свойств соответствующих материалов с кристаллической структурой.
Так, аморфные магнитомягкие материалы характеризуются прямоугольной
петлей гистерезиса, высокой магнитной проницаемостью и очень
малой коэрцитивной силой. При этом магнитные свойства материала
малочувствительны к механическим воздействиям на него. Получены
аморфные материалы и с высокой магнитной энергией. Удельное
электрическое сопротивление аморфных металлических материалов в
2—3 раза выше, чем у аналогичных сплавов с кристаллической
структурой. Аморфные металлические материалы удачно сочетают
высокие прочность, твердость и износостойкость с хорошей
пластичностью |
|
|
|
|
|
|
|
|
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 41 42 43 44 45 46 47... 382 383 384
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
