Войти  |  Регистрация
Авторизация

Модельный подход к описанию структуры аморфных металлических материалов



В последнее время в зарубежной и отечественной литературе появились книги и обзоры, в которых обсуждается структура аморфных металлических материалов. Однако главное внимание в них уделяется моделям, поэтому всестороннего рассмотрения экспериментальных данных достичь не удается. Обстоятельный обзор всей имеющейся литературы по структуре аморфных металлических материалов невозможен, но нам бы хотелось, учитывая большой опыт исследования металлических расплавов, обратить внимание на ряд вопросов и концепций, которые не нашли должного отражения, а тем более обобщения в указанной литературе. Так, практически не исследована связь между структурой аморфного и жидкого состояний, можно привести лишь единичные примеры экспериментального изучения сплавов одного и того же состава в обоих состояниях. Даже для этих случаев не всегда строятся корреляционные функции в прямом пространстве. Согласиться с мнением, что аморфные материалы и жидкости в структурном отношении полностью идентичны, без дополнительных исследований пока нет оснований. По-видимому, склонность к аморфизации, стабильность и однородность свойств аморфных материалов также должны быть связаны с условиями, в которых находится расплавленный металл перед резким охлаждением (закалкой).
Ближнее атомное упорядочение геометрически представляется с помощью различных моделей, которые достаточно подробно изложены в литературе. Критерием правильности той или иной модели служит совпадение экспериментальных и теоретических функций радиального распределения атомов (ФРРА). Ho это условие является необходимым, HO недостаточным для однозначности выводов об адекватности модели и истинной структуры. Поэтому существует довольно большое количество моделей структуры. В делается попытка выявить общие закономерности модельного описания пространственного ближнего порядка в аморфных материалах, для которого характерно существование осей пятого и седьмого порядков, применяя дисклинационные искажения кристаллических объектов. Получается, что правильными тетраэдрами и икосаэдрами можно полностью заполнить лишь неэвклидово пространство.
Аморфные материалы являются неоднокомпонентными системами, поэтому наибольший интерес вызывает ближнее атомное упорядочение разносортных атомов. В основу модельного описания сортового упорядочения атомов закладывается различный подход. Во многих зарубежных работах для сплавов в жидком и аморфном состояниях развиваются представления о равномерном (хаотическом) распределении разносортных атомов на основе наиболее распространенной модели Бернала — случайной плотной упаковки твердых сфер (СПУТС), в которой «структурные единицы» — канонические многогранники (тетраэдры, икосаэдры и др.), не обладающие «кристаллографическими элементами» симметрии, содержат атомы второго сорта. Ближний порядок представляется идентичным и универсальным независимо от структуры в кристаллическом состоянии. При этом принимается микрооднородность пространственного ближнего атомного упорядочения по всем элементам объема, и, следовательно, рассмотрение строится в рамках «одноструктурной» модели. Лишь в последнее время на основе обнаруженных дифракционных эффектов в виде дополнительных малоугловых максимумов и теоретического анализа характера взаимодействия атомов из первых принципов (метод псевдопотенциала) допускается существование химического ближнего порядка, т. е. упорядоченного распределения разносортных атомов. Несмотря на предположение о невозможности прямых контактов между атомами малого радиуса, модель остается одноструктурной в отношении распределения разносортных атомов.
Однако есть достаточно фактов, которые не укладываются в рамки представлений о хаотическом распределении отдельных атомов или более сложных локальных образований по типу СПУТС. Для их понимания необходим другой подход — существование неоднородного распределения разносортных атомов по микрообъемам, взаимосвязь с кристаллическим состоянием. Особенно это проявляется, когда анализируются температурные и концентрационные зависимости дифракционных данных для жидких и аморфных металлических материалов. Это, как правило, делается в отечественных работах по структуре аморфных и жидких металлических систем. При обсуждении экспериментальных данных должны учитываться также методические особенности того или иного эксперимента.
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent