Аморфные материалы (835546), страница 9

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 9)

Первый из них связан с развитием процессов кристаллизации ирасслоения, второй — с релаксацией атомной структуры аморфной фазы. Нега­тивное влияние временной нестабильности в первую очередь сказывается на та­ких служебных свойствах, как магнитные. При этом временная нестабильностьмагнитных свойств во многом является отражением развития в аморфной фазепроцессов композиционного направленного упорядочения, приводящих к стаби­лизации границ доменов. Повышение термической и временной стабильностисвойств технически важных аморфных сплавов — одна из важнейших задач, сто­ящих перед исследователями аморфных сплавов.В заключение еще раз отметим, что книга «Аморфные металлы» поможетуглубить понимание проблемы аморфных сплавов у специалистов разного про­филя: металлургов и материаловедов,металлофизиков и химиков, а также уразработчиков аппаратуры и систем, созданных иа основе аморфных сплавов.Кроме того, книга по ряду признаков может быть полезной для подготовки спе­циалистов по разработке и применению этих сплавов.Учитывая отмеченную особенность, можно с уверенностью сказать, что кни­га окажет также • влияние на стимулирование интереса к проблеме аморфныхсплавов у студентов соответствующих специальностей.И.

Б. Кекало.IПРЕДИСЛОВИЕВ 1973 г. в некоторых научных журналах появился ряд статей,предсказывавших большое будущееаморфным металлам. Этистатьи можно было бы объединить под таким общим заголовком:«Лабораторной любознательности уже достаточно!».

С тех порпрошло около десяти лет, а за это время (аморфные металлы ши­роко проникли во многие области науки и проявили себя как новыеперспективные материалы с самыми разнообразными возможностя­ми для практического использования. Столь быстрый прогресс —это и веление.’времени, и отражение тех надежд, которые всегдасвязаны с появлением новых материалов, обладающих, к тому же,уникальными свойствами. Д о недавних пор главный девиз науки ометаллах звучал как «Металлы — это кристаллы», т. е. вещества,имеющие закономерно упорядоченную структуру.

Поэтому не бу­дет преувеличением сказать, что появление аморфных металлов,где расположение атомов не упорядоченно, внесло большой вкладв систему знаний о металлах вообще, существенно изменив нашипредставления о них. Неудивительно, что металлы, обладающиекрайне беспорядочными атомными конфигурациями, разительноотличаются по своим свойствам от совершенных кристаллов, гдедействуют ограничения, вызванные существованием симметрии.Сам я начал заниматься аморфными металлами тринадцать летназад в лаборатории профессора Дювеза в Калифорнийском техно­логическом институте. Меня интересовала физическая природа яв­ления и в особенности вопрос, почему аморфные металлы имеютстоль высокую прочность? Нужно сказать, что в то время аморф­ные образцы для испытаний на прочность были очень маленькие снеопределенной, трудно предсказуемой формой. Тогда мы попыта­лись получить образцы регламентируемой формы.

Вскоре мне дей­ствительно удалось получить ленточные образцы и, испытывая их,я обнаружил, что эти ленты не разрушаются при изгибе и их мож­но свободно перегибать. Д о сих пор вспоминается охватившее настогда волнение. Сейчас это можно назвать действительно важнымоткрытием, повлиявшим на все дальнейшие технические разработ­ки, связанные с аморфными металлами.

С того момента я решилцеликом посвятить себя изучению этих необычных металлов и покане разочаровался в своем решении. В то время меня вдохновлялимои учителя и коллеги, завязались плодотворные творческие связи.Сегодня число ученых, занимающихся аморфными металлами всевозрастает, а круг решаемых ими проблем все расширяется.Около трех лет назад по предложению издательства «Омуся» яподготовил очерк, который назывался так: «Виден ли сегодня ко­нец научным изысканиям?». Этот очерк в какой-то мере предвосхи­тил выход этой книги, но сам я никогда бы не решился написатьтакую книгу, как по причине недостатка времени, так и потому,что детальной систематизации знаний по аморфным металлам ещенет и одному человеку ие под силу стравиться со столь бурным по­током информации.

Однако все настойчивее стали : раздаваться23просьбы написать книгу, где были бы изложены основные представ­ления об аморфных металлах, своего рода учебник. К счастью,долгие годы я имею удовольствие трудиться на научном поприщевместе с Кэндзи Судзуки, Хироясу Фудзимори и Кодзи Хасимото.Одним из результатов нашего сотрудничества и явилась эта книга.В последние годы и в нашей стране, и за рубежом вышло не­сколько отдельных книг и сборников, посвященных аморфным ме­таллам. Однако все они носят специальный характер. В этой жекниге мы попытались в несколько упрощенной форме изложитьто, что известно на сегодня, в частности, историю изучения аморф­ных металлов, методы их получения, свойства и возможности при­менения.

При этом мы ориентировались главным образом на спе­циалистов и студентов инженерно-технических факультетов. Я уже.,подчеркивал, что исследования аморфных металлов пока еще пре­бывают на своей начальной стадии и подробной системы знанийпока нет. Более того, некоторые вопросы вообще еще не ясны. Стильизложения отдельных глав книги отражает индивидуальность ав-‘торов в большей степени, чем хотелось бы. Я не совсем удовлет­ворен этой книгой как законченным трудом и, будучи редактором,недостатки книги целиком отношу на счет своего недостаточнополного знания.Мы охотно принимаем все критические замечания с Вашей сто­роны, уважаемые читатели. Мне будет очень приятно, если эта кни­га окажется полезной и для тех, кто занимается изучением и разра­боткой технологии аморфных металлов.Я хотел бы выразить свою особую признательность и глубокуюблагодарность издательству «Омуся», вдохновившему нас на напи­сание книги, проявлявшему постоянный интерес к ней на протяже­нии всей работы и осуществившему ее издание.Ноябрь, 1982 г.Цуёси МасумотоГлава 1ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯОБ АМОРФНЫХ МЕТАЛЛАХВ последнее время об аморфных металлах много говорят как о со­вершенно новых материалах, причем это касается не только их уни­кальных свойств, ио и возможностей для практического приложе­ния этих свойств.

Следует, однако, прежде всего подчеркнуть, чтоаморфные материалы вообще известны очень давно. С древнейшихвремен человечество использует силикатное стекло. Известны так­же многие органические аморфные соединения и полимеры. Изучение этих веществ в основном завершено. Почему же в последниегоды так резко возрос интерес к аморфным материалам? Это объ­ясняется главным образом появлением в 70-х годах нашего столе­тия двух новых классов материалов — аморфных полупроводникови аморфных металлов, вызванных к жизни самими потребностямисовременного технического прогресса.Исследования аморфных полупроводников начались в 1968 г.,когда Овшинский [1]: впервые получил подобное вещество. Оказа­лось, и это вызвало серьезный интерес, что аморфные полупровод­ники могут с успехом заменить и даж е превзойти обычный аморф­ный диоксид кремния в такихважных на сегодняшний деньконструкциях, как солнечные ба­тареи.

Изучение же аморфных Iметаллов интенсивно развиваетсяс 1970 г., когда масумото и Мад- 1дин [2] получили аморфную лентуиз палладиевого .сплава и обна­ружили, что эта лента имеет вы­сокие прочность и пластичность. »ч>Вскоре были обнаружены такиезамечательные свойства аморф­ных металлов, как высокая кор­ чрозионная стойкость, высокаямагнитная проницаемость и ряд ?!других. На рис.

1.1 приведенадиаграмма,иллюстрирующаярост числа научных публикаций,посвященных аморфным метал­ Рис. 1.1. Рост ежегодного числа на­учных публикаций,посвященныхлам.аморфным металлам:То, что металлы могут сущ е­1 — открытие сплавов золото — крем­ствовать в аморфном состоянии —ний; 2 — открытие высокой прочно­факт далеко не новый. Уже в 40-хсти и вязкости аморфных металлов;годах было известно, что полу­ 3 разработка технологии непрерыв­ченные при вакуумном низкотем­ ной закалки лент; 4 — открытие вы­сокой коррозионной стойкости и вы­пературном напылении пленки не сокой магнитнойпроницаемостиимеют кристаллического строеаморфных металлов25ния.

Здесь можно назвать полученные металлизацией пленки Ni—Р и висмутовые плевки, полученные вакуумным напылением. В1960 г. профессор Дювез с группой сотрудников Калифорнийскоготехнологического института наблюдали аморфное состояние в за­каленном из расплава эвтектическом сплаве Аи—Si, что положилоначало изучению аморфных металлов, получаемых по технологиизакалки из жидкого состояния. Однако, как видно из рис. 1.1, втечение десяти лет здесь практически не было никакого прогресса.Это время в шутку иногда называют инкубационным периодом висследовании аморфных металлов.

А примерно в 1970 г. началсябум: число научных публикаций по этому вопросу стало расти поэкспоненте. Косвенными причинами столь бурного развития иссле­дований, с одной стороны, явилась сама новизна проблемы, а сдругой— страстное стремление к получению новых материалов.Непосредственная же и основная причина состоит в разработкеметодов изготовления непрерывных тонких аморфных лент и ввозможности применения этих методов ко многим системам спла­вов, в частности, к уже реально используемым на практике спла­вам на основе железа, кобальта ,и никеля.Полученные в ходе многих успешных экспериментов характери­стики свойств аморфных металлов обусловили повышенный инте­рес к практическому применению этих материалов.

Это видно потабл. 1.1, где сделана попытка проследить историю развития ис­следований аморфных металлов. В 1970 г. появилась основная тех­нология получения непрерывных аморфных металлических лент:методы центробежной закалки [2, 4] и закалки в валках (прокат­ки расплава) [5]. До этого удавалось получать лишь небольшиеаморфные пластинки. Именно тогда, с появлением возможности из­готовления лент, было установлено, что сплавы, хрупкие в кристал­лическом состоянии, при аморфизации приобретают высокую пла­стичность и прочность [2, 6]. То, что до тех пор интересовало лишьэкспериментаторов-одиночек, вдруг оказалось в центре всеобщеговнимания.

Характеристики

Список файлов книги