Досліжено процеси структуроутворення в магнітожорстких сплавах системи Nd - Fe - C за умов рівноважного та нерівноважного затвердіння, а також у процесі ізотермічних відпалів в аспекті досягнення підвищеного рівня магнітних властивостей. Встановлено фізичні закономірності структуроутворення у магнітожорстких сплавах системи Nd - Fe - C залежно від швидкості охолодження, вмісту міді та режимів відпалу. Визначено режими термообробки, яка призводить до формування оптимального структурно-фазового стану, що забезпечує найкращі гістерезисні властивості.

  Скачати повний текст

Теоретично досліджено термодинаміку фазових перетворень першого роду в аморфних сплавах, дрібнодисперсних системах і бінарній парі у разі реакційної дифузії в полі градієнта концентрації. Описано процес колективного зародкоутворення та розпаду у сплаві з випаданням однієї фази з урахуванням збіднення середовища. Запропоновано кількісний опис процесу зародкоутворення одного зародка та розпаду в малій ізольованій частинці. Показано, що існують три можливості: розпад, повна заборона розпаду та метастабільний стан неповного розпаду. Вміщено діаграму стану малих частинок та висвітлено залежність температури розпаду від розміру частинки. Проведено аналіз конкурентного зародкоутворення двох проміжних фаз і розпаду в малій частинці. Розглянуто зародкоутворення нової фази у разі взаємодії дифузії у бінарній парі шляхом флуктуації, що враховує зміну концентраційного складу зародка у порівнянні зі складом материнської фази. Вдосконалено методи(поздовжній, поперечний, поліморфний) опису зародкоутворення нової фази в бінарній дифузійній парі. Отримано формули залежності зміни термодинамічного потенціалу Гіббса системи для всіх мод нуклеації у разі утворення зародку нової фази від його об'єму, форми, а також градієнтів концентрацій компонентів.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено процеси масопереносу та дифузії в системах Ta/Cu/Al, Fe/Pb/Fe, Pb/Fe у разі спільного осадження іонів та імплантації, а також впливу потужних іонних пучків. Структурно-фазові дослідження проведено з використанням просвічувальної електронної мікроскопії з дифракцією в системах Fe/Pb та Fe/Pb/Fe. Розглянуто процеси сегрегації іонів Al під час високоінтенсивної імплантації в alpha-Fe за допомогою мікропучка протонів. Виявлено, що результатом пружних взаємодій вакансій і вакансійних дефектів поблизу дислокацій є утворення гелікоїда з нерівномірним радіусом (внаслідок нерівномірного розподілу домішки за глибиною та на поверхні). Виявлено утворення алмазоподібного й аморфного вуглецю на поверхні монокристалів Fe-Cr-Ni-Mn (III) та (100) у процесі імплантації іонів W.

  Скачати повний текст

Вперше на основі аналізу форми концентраційних профілів, одержаних в результаті проникнення атомів радіоактивного покриття в об'єм матеріалу в процесі імпульсного навантаження, показано, що зниження температури, збільшення густини дислокацій у вихідному стані та збільшення інтенсивності механічної обробки призводять до підвищення ролі спрямованого переносу атомів у порівнянні з механізмом випадкових блукань. У результаті молекулярно-динамічного моделювання кристалів з ГЦК і ОЦК гратами встановлено, що наявність власного міжвузельного атома спричинює утворення області спотворення кристала - кластера, що містить до 18-ти атомів. Це призводить до зменшення енергії активації самодифузії та визначає низькі значення передекспоненційного множника. У зародженні центрів деформації нанокристалів металів за умов одновісного, всебічного стиску та розтягу істотну роль грають флуктуації напружень, у разі чого перевищення локального напруження над середнім може досягати 1,5 рази. Енергія імпульсного впливу, що вводиться в метал, розподіляється в кристалі нерівномірно, що сприяє утворенню міжвузельних атомів по недислокаційному механізму.

  Скачати повний текст

Проаналізовано розвиток теоретичних засад і принципів побудови реперних точок температури з використанням металевих стопів евтектичної концентрації як робочої речовини. Висвітлено причини нестабільності відтворення температури фазових переходів топлення - кристалізація. Встановлено, що базовими джерелами нестабільності відтворюваності температури та неєдиності металевих реперних точок МТШ - 90 є неоднозначність визначення концентрації та природи домішок, а також відсутність належних уніфікованих, індивідуальних для кожної робочої речовини, технологій реалізації фазових переходів кристалізації. Показано, що евтектичні ізотопи у певному температурному інтервалі після топлення зберігають мікронеоднорідну структуру. Доведено, що завдяки кластерній будові структура евтектичних розтопів особливо чутлива до накладення фізичних полів. Розроблено методологію оцінки значень енергетичного вливу на розтоп робочої речовини з метою формоутворення дрібнодисперсної, рівнозернистої енергонасиченої структури, яка забезпечує найбільш ізотермічне плато топлення. Контроль формування оптимального рівня однорідності та дисперсності кристалічної структури робочої речовини під час її кристалізації здійснюється з використанням адаптованого методу акустичної емісії (АЕ). У процесі топлення розроблений метод використовується для визначення початку та завершення фазового переходу. Наведено результати дослідження прецизійного складу евтектики системи In - Ga - Sn, необхідного рівня перегріву розплаву, параметрів його енергетичної обробки та умов кристалізації, оптимальних для одержання наступного максимально ізотермічного плато топлення, а також рівня його тривалої cтабільності з застосуванням рентгенографічного, віскозиметричного, калориметричного, металографічного, диференціального термічного та АЕ методів аналізу.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

На підставі результатів комплексного дослідження електрофізичних властивостей, фазових перетворень і дифузійних процесів встановлено кореляцію між електрофізичними властивостями і структурно-фазовим станом плівкових матеріалів. Вперше вивчено процеси фазоутворення в двошарових плівках Ni/V, Ni/Cr, Ni/Co та Co/Cr. Виявлено можливість формування заданого структурно-фазового стану плівкових матеріалів методом зміни товщини компонент двошарової структури та режимів термообробки. Встановлено імовірні типи багатоатомних кластерів, які утворюються у колоні мас-спектрометра під час взаємодії первинного пучка іонів аргону з двошаровими плівковими зразками. На підставі дослідження взаємної дифузії атомів показано, що наявність кластерів істотно не впливає на форму дифузійних профілів. Здійснено розрахунок коефіцієнтів взаємної дифузії атомів у процесі зерномежової конденсаційно-стимульованої дифузії та термодифузії. Встановлено, що у першому випадку величина коефіцієнта дифузії на порядок вища у порівнянні з термодифузією. Доведено вплив на температурні залежності опору та температурного коефіцієнта опору (ТКО) фазових перетворень і дифузійних процесів у двошарових плівкових системах Ni/V, Ni/Cr, Ni/Co та Co/Cr. Апробовано теоретичні моделі розмірного ефекту в ТКО двошарових плівок і плівкових сплавів. Показано існування чіткої кореляції між величиною ТКО та структурно-фазовим станом плівкових систем.

  Скачати повний текст