WWW.KONF.X-PDF.RU
БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Авторефераты, диссертации, конференции
 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |

«СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫЕ СОСТОЯНИЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ ПУТЕМ ИМПУЛЬСНОГО ЭЛЕКТРОННО-ПУЧКОВОГО ЛЕГИРОВАНИЯ ТАНТАЛОМ ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ НИКЕЛИДА ТИТАНА, И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЛОЕВЫХ КОМПОЗИТ ...»

-- [ Страница 1 ] --

Федеральное государственное бюджетное учреждение наук

и

Институт физики прочности и материаловедения

Сибирского отделения Российской академии наук

На правах рукописи

ГУДИМОВА Екатерина Юрьевна

СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫЕ СОСТОЯНИЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ ПУТЕМ

ИМПУЛЬСНОГО ЭЛЕКТРОННО-ПУЧКОВОГО ЛЕГИРОВАНИЯ

ТАНТАЛОМ ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ НИКЕЛИДА ТИТАНА,



И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

СЛОЕВЫХ КОМПОЗИТОВ (TiNi-Ta)/TiNi 01.04.07 Физика конденсированного состояния Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Научный руководитель:

доктор физико-математических наук, профессор Мейснер Людмила Леонидовна Томск 2015 Содержание Введение 1 Принципы легирования и методы формирования многокомпонентных сплавов на основе никелида титана

1.1 Диаграммы состояний двух- и трехкомпонентных систем на основе титана, никеля и тантала 1.1.1 Диаграмма состояния системы Ti-Ni 1.1.2 Диаграмма состояния системы Ti-Ta 17 1.1.3 Диаграмма состояния системы Ni-Ta 23 1.1.4 Диаграмма состояния системы Ti-Ni-Ta 23

1.2 Элементы кристаллохимического анализа термодинамических условий существования фаз 1.2.1 Размерный фактор Юм-Розери 28 1.2.2 Объемный эффект (правило Вегарда-Зена) 30 1.2.3 Электронная концентрация 31

1.3 Создание слоевых композиционных систем Та-TiNi с использованием ионно-плазменных методов 33

1.4. Модификация поверхностных слоев металлов и сплавов с использованием импульсных электронных пучков низких энергий 38 Постановка задач исследований 2 Материалы и методика эксперимента

2.1 Составы сплавов, приготовление и обработка поверхности образцов перед облучением. Режимы электронно-ионно-плазменных модификации поверхностных слоев никелида титана 44

2.2. Рентгенодифракционные методы исследования материалов с градиентными структурами в поверхностных слоях 47 2.2.1 Использование различных геометрических схем отражения рентгеновских лучей для исследования структуры поверхностных слоев 2.2.2 Оценка толщины анализируемого слоя 48 2.2.3 Качественный фазовый анализ 2.2.4 Прецизионное определение параметров кристаллических решеток исследуемых фаз 52

–  –  –

3 Структура и свойства покрытий из тантала и, примыкающих к ним поверхностных слоев никелида титана

3.1 Кристаллохимический прогноз растворимости и стабильности фазы В2 в трехкомпонентных сплавах на основе никелида титана, легированных танталом

3.2 Элементный состав в приповерхностных слоях никелида титана с покрытиями из тантала и его изменение после электронно-пучковых воздействий

3.3 Структурно-фазовые состояния и их изменение по глубине от поверхности в образцах Ta/TiNi

–  –  –

Выводы Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Современный научно-технический уровень развития общества выдвигает новые требования к свойствам используемых кристаллических материалов.

Эффективным способом улучшения и создания новых свойств используемых материалов является синтез покрытий на поверхности или модификация их поверхностных слоев путем высокоэнергетических воздействий с использованием различных (электронно-, ионно-пучковых и плазменных) источников энергии [1-10]. Перспективная область применения отмеченных методов – медицина с задачей повышения биосовместимости металлических материалов, используемых, в первую очередь, в кардио- и сосудистой хирургии.

Результатом перечисленных обработок является формирование приповерхностных композиционных слоев, которые характеризуются сильнонеравновесными структурно-фазовыми состояниями с градиентами химического состава, структуры и полей упругих напряжений [1, 11-16].

Исследования структуры в приповерхностной области модифицированных материалов являются актуальными, поскольку их структурно-фазовые состояния определяют свойства не только поверхностных слоев, но и модифицированных материалов в целом.

Использование сплавов на основе никелида титана в медицине обусловлено их механическими свойствами – способностью обратимо накапливать и возвращать значительную деформацию в условиях циклических изменений температуры или механических нагрузок [17-22]. Благодаря этому, как научный, так и практический интерес к данным сплавам связан с использованием миниатюрных имплантатов из никелида титана в эндоваскулярной медицине при лечении сердечно-сосудистых заболеваний и созданием на их поверхности тонких микро-, субмикро- наноразмерных слоев, наделенных новыми свойствами.





Наиболее важной, требующей решения в данном контексте, называют проблему биохимической совместимости используемых материалов. Решение этой проблемы может быть достигнуто путем создания барьерных слоев, предотвращающих выход никеля (токсичный элемент) в биоткани и кровь. Однако, не менее важными являются проблемы повышения усталостных свойств, биомеханической совместимости этих сплавов (их биомеханической интеграции с гладко-мышечными биологическими тканями), а также повышения рентгеноконтрастности материала имплантата при эндохирургических операциях. Покрытие из тантала или присутствие этого элемента в поверхностном слое должно решить проблему рентгеноконтрастности изделий из никелида титана, которая особенно остро проявляется при операциях на сосудах малого диаметра.

Учитывая, что сплавы системы Ti-Ta-Ni относятся к высокотемпературным сплавам с памятью формы с температурными интервалами формовосстановления и/или сверхэластичности, расположенными на 70100 градусов выше температуры человеческого тела (Тчт) [23-26], можно рассчитывать, что при более низких температурах (TТчт) поверхностные слои никелида титана, легированные танталом, будут характеризоваться свойствами мартенситной фазы, более пластичной, обладающей ресурсом недислокационных (мартенситнодвойниковых) каналов деформации. В конечном итоге, это должно способствовать повышению комплекса физико-механических свойств модифицированного сплава на основе никелида титана в целом.

Из анализа литературы [2, 10, 12, 89, 92] следует, что при воздействии высокоинтенсивными пучками плазмы и/или электронов на поверхности TiNi на глубину 10 мкм и более формируется сложная градиентная структура, происходят изменения фазового состава сплава с образованием неравновесных твердых растворов и дополнительных фаз на основе Ni, Ti и легирующих элементов, а также аморфных и аморфно-кристаллических состояний. Однако до конца не ясными остаются причины и природа процессов, происходящих в структуре поверхностных слоев при таких воздействиях. Во многом это связано с недостатком надежных экспериментальных данных о реализуемых в процессе применяемых обработок изменениях структуры и фазового состояния на микрои наноуровнях как в поверхностных слоях материала, так и на глубине, значительно превышающей глубину проникновения первичного потока частиц.

Основной трудностью является многофакторность и взаимосвязь процессов, одновременно происходящих в материале во время воздействия пучком и после его окончания.

На сегодняшний день опубликовано небольшое число работ, посвященных изучению структуры и свойств сплавов на основе никелида титана, легированных танталом. В работах [23-26] исследовано влияние объемного легирования танталом на структуру и температуры мартенситного превращения трехкомпонентных сплавов систем (Ni51Ti49)1xTax и Ni50Ti50yTay.

Исследования результатов ионно-плазменного легирования танталом поверхностных слоев сплавов на основе никелида титана описаны в [75-78].

Однако, данные исследования касаются только свойств биосовместимости и коррозионной стойкости и не дают полного представления о том, что из себя представляет поверхностный модифицированный слой и каково его влияние на исследуемые свойства.

Таким образом, – исследовать закономерности цель работы формирования структурно-фазовых состояний в поверхностных слоях никелида титана после импульсного электронно-пучкового плавления или легирования танталом и их влияние на физико-механические свойства получаемых композитов.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1. Исследовать влияние температурного фактора на структурнофазовые состояния внутри покрытий и переходных слоев с материаломосновой при ионно-плазменном синтезе субмикронных однокомпонентных покрытий из тантала на поверхность сплава TiNi.

2. Установить зависимости адгезионной прочности к подложке из TiNi и морфологии поверхности покрытий из тантала от их внутреннего строения, фазовых и структурных состояний, полученных в различных температурных условиях ионно-плазменного осаждения тантала.

3. Исследовать структурно-фазовые состояния, характер распределения и уровень остаточных упругих напряжений в приповерхностных слоях сплава TiNi без покрытий при импульсных воздействиях на него низкоэнергетическим сильноточным пучком.

4. Исследовать закономерности формирования с использованием низкоэнергетических электронных пучков поверхностных трехкомпонентных сплавов на основе никелида титана и тантала, в том числе, закономерности изменения по глубине от обрабатываемой поверхности фазового состава и структурных состояний основных фаз.

Научная новизна. В работе впервые:

1. Экспериментально доказано, что температурный фактор оказывает определяющее влияние на строение (одно- или многослойность, градиетность внутренней структуры) и структурно-фазовые состояния в ионно-плазменных покрытиях на основе тантала и переходных, примыкающих к подложке из никелида титана, слоях.

2. Показано влияние многослойной градиентной структуры на адгезионную прочность ионно-плазменных покрытий из тантала на поверхности никелида титана, и определены способы повышения адгезионных свойств исследованных покрытий, основанные на изменении структуры покрытий и переходных слоев.

3. Детально исследованы градиентные структурно-фазовые состояния, сформировавшиеся в поверхностных слоях никелида титана в результате импульсного электронно-пучкового воздействия с различной плотностью энергии в пучке, и их роль в формировании и характере распределения в приповерхностных объемах остаточных упругих напряжений.

4. Экспериментально описана эволюция структуры и структурнофазовых состояний слоевых композитов (TiNi-Ta)/TiNi, сформированных с использованием ионно-плазменного и электронно-пучкового методов поверхностной обработки.

Продемонстрирована Теоретическая значимость работы.

эффективность анализа изменения кристаллохимических параметров – фактора Юм-Розери, электронной концентрации, атомного объема (проверка выполнения правила Вегарда–Зена) – в зависимости от концентрации добавляемого (легирующего) элемента для прогноза возможности формирования ограниченного твердого раствора замещения на основе выбранной трехкомпонентной системы Ti–Ni–Ta, в том числе:

прогнозировать возможность растворения определенного химического элемента (в данном исследовании – тантал) в матрице определенной фазы (В2/В19 никелида титана), оценить пределы растворимости добавляемого (легирующего) элемента для сохранения квазибинарной композиции Ti(Ni,Та) или (Ti,Та)Ni и выбрать механизм и принцип растворения – замещение атомами легирующего элемента (тантал) атомов основных компонентов сплава (титана или никеля).

определяется получением Практическая значимость работы систематизированных и разносторонних экспериментальных данных о структуре, фазовом составе и свойствах поверхностных слоев никелида титана, сформированных в результате импульсного электронно-пучкового плавления или легирования танталом, которые в последующем могут быть использованы в качестве рекомендаций для создания функциональных модифицированных слоев для улучшения комплекса свойств сплавов на основе никелида титана медицинского назначения.

Методология и методы исследования. Для изучения особенности структуры и свойств поверхностных слоев исследуемых материалов после электронно-ионно-плазменных обработок в диссертационной работе был применен комплекс методов исследований, включающий в себя рентгеновскую дифрактометрию с изменением геометрии съемок, растровую и просвечивающую электронную микроскопию, оптическую металлографию, Оже-электронную спектроскопию, исследования морфологии и физикомеханических свойств поверхности (лазерная профилометрия, склерометрия), механические испытания на растяжение.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Экспериментальные доказательства определяющей роли температурного фактора в формировании многослойного строения, градиентной внутренней структуры, аморфно–нанокристаллических структурных и фазовых состояний, влияющих на адгезионную прочность ионно-плазменных покрытий из тантала на поверхности никелида титана.

2. Влияние неравновесных градиентных структурно-фазовых состояний, формирующихся в поверхностном слое никелида титана при импульсном электронно-пучковом воздействии, на образование остаточных упругих напряжений, их локализацию вблизи поверхности и мартенситный механизм релаксации этих напряжений.

3. Кристаллохимическое обоснование и экспериментальные доказательства возможности формирования трехкомпонентной фазы В2 на основе никелида титана, легированного танталом ( 4 ат.%), в поверхностном слое толщиной 10 мкм путем импульсного плавления электронным пучком с перемешиванием пленки субмикронной толщины из тантала с подложкой из никелида титана.

обеспечивается комплексным Достоверность результатов использованием методов исследований на современном сертифицированном оборудовании и согласованием экспериментальных результатов с данными, приведенными в литературе.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: 50-ой международной научной студенческой конференции «Студент и научнотехнический прогресс» (Россия, Новосибирск, 2012), Российской научной студенческой конференции «Физика твердого тела» (Россия, Томск, 2012, 2014), 3rd International Congress on Radiation Physics and Chemistry of Condensed Matter, High Current Electronics and Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows (Russia, Tomsk, 2012), V Всероссийской конференции молодых ученых «Материаловедение, технологии и экология в 3-м тысячелетии» (Россия, Томск, 2012), XIX Международной научнопрактической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» (Россия, Томск, 2013), Международной конференции «Иерархически организованные системы живой и неживой природы» (Томск, Россия, 2013), V Всероссийской конференции по наноматериалам «НАНО-2013» (Россия, Звенигород, 2013), Всероссийской научной конференции молодых ученых с международным участием «Перспективные материалы в технике и строительстве» (Россия, Томск, 2013), Международной конференции «Сплавы с эффектом памяти формы: свойства, технологии, перспективы» (Беларусь, Витебск, 2014), XI Международной конференции студентов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук» (Россия, Томск, 2014), Международной конференции «Физическая мезомеханика многоуровневых систем-2014. Моделирование, эксперимент, приложения» (Россия, Томск, 2014), International Conference on Martensitic Transformations (Spain, Bilbao, 2014), International Congress on Energy Fluxes and Radiation Effects (EFRE-2014) (Tomsk, Russia, 2014).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 40 работ, из них 5 статей в научных журналах, входящих в перечень рецензируемых научных журналов и изданий, 3 статьи в журналах, включенных в библиографическую базу данных цитирования Web of Science, 32 доклада и тезисов в материалах научных конференций различного уровня.

Личный вклад соискателя состоит в подготовке образцов для структурных исследований и механических испытаний, проведении экспериментов, обработке полученных результатов и сопоставлении их с литературными данными, в совместном с научным руководителем Мейснер Л.Л. обсуждении и формулировке задач диссертационной работы, обсуждении и формулировке основных научных положений и выводов, написании статей по теме диссертации.

Соответствие диссертации паспорту специальности.

Диссертационная работа по своим целям, задачам, содержанию, методам исследования и научной новизне соответствует пункту 4 «Теоретическое и экспериментальное исследование воздействия различных видов излучений, высокотемпературной плазмы на природу изменений физических свойств конденсированных веществ» паспорта специальности 01.04.07 Физика конденсированного состояния (физико-математические науки).

Работа выполнена в рамках госбюджетных проектов СО РАН № III.20.2.1. (2010-2012), № III.23.2.2. (2013-2020); государственных контрактов № 16.740.11.0140 (2010-2012) и № 16.522.12.2019 (2012-2013); проекта РФФИ мол_а № 14-08-31602 (2014-2015); гранта Российского научного фонда проект №15-13-00023 (2015-2017).

Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, выводов и списка литературы, который включает 175 наименований. Всего 225 страниц, в том числе 88 рисунков и 25 таблиц.

Во введении обоснована актуальность темы исследований, степень её разработанности, сформулированы цели и задачи диссертационной работы, представлены научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы, методология и методы исследования, положения, выносимые на защиту, достоверность результатов, апробация работы, публикации и личный вклад соискателя, соответствие диссертации паспорту специальности, описаны структура и объём диссертации.

В первом разделе диссертации представлен литературный обзор, посвященный принципам легирования и методам формирования многокомпонентных сплавов на основе никелида титана. Описаны диаграммы состояний двух- и трехкомпонентных систем на основе титана, никеля и тантала, а также даны определения и приведены формулы расчета основных кристаллохимических параметров, которые позволяют спрогнозировать концентрационные области существования фаз на основе выбранных элементов. Рассмотрены методы модификации поверхности никелида титана с использованием потоков заряженных частиц.

Второй раздел включает в себя описание исходных материалов, режимов и условий магнетронного осаждения покрытий из тантала и модификации поверхности исследуемых образцов импульсными низкоэнергетическими сильноточными электронными пучками, а также методов исследования.

В третьем разделе представлены результаты кристаллохимического анализа пределов растворимости легирующего элемента (Та) в никелиде титана, при котором сохраняется квазибинарная композиция Ti(Ni,Та) или (Ti,Та)Ni. Описано изменение элементного состава поверхностной области образцов TiNi до и после электронно-ионно-плазменных методов воздействия. Проведены исследования структурно-фазовых состояний и механических свойств поверхностных слоев образцов TiNi до и после осаждение покрытий из тантала.

Четвёртый раздел посвящен изучению влияния импульсной электроннопучковой модификации образцов TiNi до и после осаждения покрытий из тантала на структурно-фазовые состояния поверхностных слоев. Представлен подход, демонстрирующий возможности эффективного использования рентгеновских методов для количественной оценки величины остаточных напряжений в материалах с градиентным изменением структуры и физических свойств, в том числе, модуля упругости. Описаны изменения физикомеханических свойств модифицированных поверхностных слоев и композиционных сплавов после импульсной электронно-пучковой обработки образцов TiNi с покрытиями из тантала. Проведены исследования топографии поверхности исследуемых образцов до и после проведения поверхностных ионно-плазменных и электронно-пучковых обработок.

В выводах приведены основные результаты, полученные в ходе проведенных исследований.

1 Принципы легирования и методы формирования многокомпонентных сплавов на основе никелида титана

Загрузка...

1.1 Диаграммы состояний двух- и трехкомпонентных систем на основе титана, никеля и тантала Свойства многокомпонентных сплавов на основе никелида титана зависят от состава. Поэтому для получения материала с оптимальными функциональными свойствами необходимо знать области существования твердых растворов на основе никелида титана со структурой В2 и условия образования вторых фаз. В рамках поставленных задач, необходимо провести анализ фазовых диаграмм двух- и трехкомпонентных систем на основе титана, никеля и тантала.

1.1.1 Диаграмма состояний системы Ti-Ni В системе Ti-Ni существует три устойчивых соединения:Ti2Ni, TiNi, TiNi3, а также ограниченные твердые растворы на основе -, -титана и никеля (Рисунок 1.1) [17, 19-20, 27-29]. Как видно из диаграммы состояний, при температуре T=1380°С в сплаве формируется обогащённая по никелю фаза TiNi3 с гексагональной структурой (P6/mmc, а=5.093, с=8.267 ).

Вблизи эквиатомного состава за счет кристаллизации из расплава при температуре Т=1310°С формируется фаза TiNi с ОЦК структурой (упорядоченной по типу CsCl), называемая в литературе фаза В2 (Pm3m, Область гомогенности В2 структуры максимальна при а=3.02 ).

температуре Т=1090°С (концентрация никеля изменяется от 49 ат.% до 57 ат.%) и сужается с понижением температуры. Соединение Ti2Ni, имеющее ГЦК структуру (Fd3m, а=11.3279 ), образуется по перитектической реакции при температуре T=1000°С. Данные о кристаллической структуре, параметрах решеток и температуре образования основных фаз системы Ti-Ni приведены в таблице 1.1.

Интерес к сплавам на основе никелида титана возник после обнаружения в нем эффектов памяти формы вблизи эквиатомного состава.

Рисунок 1.1 – Диаграмма состояний системы Ti-Ni [19]

–  –  –

Рисунок 1.2 – Элементарная ячейка фазы В2 (a); орторомбической структуры В19 (б); В19’ мартенсита (в); R-фазы (г) Известно [17, 19, 20, 22], что в никелиде титана могут реализоваться мартенситные превращения (МП) типа: В2В19, В2В19', В2R, В2RВ19' и др.

Фаза В19 имеет орторомбическую структуру (Pmсm, a=2.881, b=4.279 ; c=4.514 ) [17]. Структура фазы В19 отличается от В19 однородной деформацией, снижающей симметрию до моноклинной (P21/m, а=2.889, b=4.126, с=4.622 и =96.8) [20]. Температурный интервал существования R-фазы (ромбоэдрическая структура, аН=9.05, Н=89.7°) в TiNi примерно от Т=210 К до Т=280 К [21]. Элементарные ячейки фаз В2, В19, В19' и R изображены на рисунке 1.2.

В работе [30] были исследованы закаленные при температуре Тзак=1073 К сплавы TiNi с различной концентрацией никеля (49, 49.5, 50, 50.5, 50.75, 51, 51.25, 51.5, 52, 53 ат.% Ni). На рисунке 1.3 представлена концентрационная зависимость параметра решетки В2 фазы от содержания никеля. Уменьшение количества никеля приводит к увеличению параметра решетки фазы В2 от 3.009 до 3.023. Коме того, в работе была получена зависимость состава сплава на температуры мартенситного превращения.

Как видно из рисунка 1.4, увеличение концентрации никеля в сплаве (более50 ат.% Ni) приводит к резкому понижению температур прямого (Мн, Мк) и обратного (Ак, Ан) мартенситного превращения В2В19'.

–  –  –

Рисунок 1.4 – Концентрационная зависимость температур мартенситных превращений Мн, Мк (а) и Ак, Ан (б) в закаленных сплавах TiNi [30] Рисунок 1.

5 - Диаграмма состояний системы Ti-Ta [31] Таблица 1.2 - Фазовый состав закаленных сплавов Ti-Ta в зависимости от концентрации тантала [36]

–  –  –

Рисунок 1.6 - Концентрационная зависимость параметра решетки -фазы (а) [33], '- и ''-фаз (б) [36] температуры приводит к появлению низкотемпературной -фазы (Ta, Ti) с пределом растворимости титана в тантале, который составляет около 10 ат.

% Ti.

В работах [35-38] были проведены исследования сплавов системы Ti-Ta с различным содержанием тантала (1, 10, 15, 20, 25, 30, 35 и 40 ат.

% Ta) закаленные при температуре Тзак=1000°С. Авторами было обнаружено, что в исследуемых сплавах формируются не только - (обозначенная в работе как ') и -фазы, а также орторомбическая ''-фаза. В таблице 1.2 приведен фазовый состав закаленных сплавов Ti-Ta в зависимости от концентрации тантала в них. Как видно, при содержании в сплаве тантала менее 10 ат.% наблюдается наличие только '-фазы. Дальнейшее увеличение легирующего элемента приводит к формированию ''-фазы. Сплавы с содержанием Та более 30 ат.% содержат в себе исключительно метастабильную -фазу.

Помимо определения концентрационных границ образования фаз, в работах было проведено исследование зависимости параметров решеток '- и ''- фаз от концентрации тантала в сплаве (Рисунок 1.6). Параметр решетки -фазы, как можно видеть из рисунка 1.5 а, уменьшается при увеличении концентрации титана в сплаве вплоть до значения а=3.2855 при 65 ат.%Ti.

Дальнейшее увеличение содержания титана приводит к увеличению параметра решетки.

Важно отметить, что некоторые -Ti сплавы обладают эффектами памяти формы и сверхэластичности за счет обратимого мартенситного превращения ''. Согласно [37, 38] в сплавах Ta-Ti эффект памяти формы проявляется при концентрации тантала от 25 до 40 ат.%, причем увеличение содержания тантала в сплаве на 1 ат.% приводит к понижению температуры начала мартенситных превращений Мн на 30 К. Так в сплаве с 32 ат.% тантала Мн=440 К, а при 35 ат.% тантала уже Мн=373 К.

В работе[38] был определен предел прочности сплавов Ti-Ta, который составил 550 МПа, при этом модуль Юнга колеблется от 66 ГПа до 75 ГПа.

Также авторами было получено, что максимальная величина неупругой деформация наблюдается в образцах Ti-Ta с содержанием 25 ат.% тантала и составляет 3.32%.

1.1.3 Диаграмма состояний система Ni-Ta Система Ni-Ta в настоящий момент хорошо изучена [27-29, 39-40]. На диаграмме состояний системы Ni-Ta присутствуют пять фаз: Ni3Ta, Ni2Ta, NiTa, NiTa2 и Ni8Ta (Рисунок 1.7). В Таблице 1.3 представлены температуры фазовых переходов, тип и параметры решеток. Необходимо отметить, что в системе Ni-Ta нет областей гомогенности фаз. Максимальная растворимость Ni в Ta наблюдается при температуре 1788°С и составляет 20 ат.%, а растворимость Ta в Ni 14 ат.% при 1360°С.

1.1.4 Система Ti-Ni-Ta В работе [41] описана диаграмма состояний трехкомпонентной системы Ti-Ni-Ta, полученная при температуре Т=927°С (Рисунок 1.8). Как видно, диаграмма включает в себя как минимум 9 устойчивых фаз: Ti2Ni, TiNi3, TiNi, TaNi6, TaNi3, TaNi2, TaNi, Ta2Ni, (Ta,Ti). Кроме того, авторами было обнаружено 7 трехфазных равновесий. Однако, особое внимание привлекает область гомогенности тройного соединения (10 ат. %Ta), в котором сохраняется структура В2 фазы.

Авторами работ [23-25] были исследованы сплавы составов Ni50Ti45Ta5 и Ni50Ti47Ta3. Было обнаружено наличие частиц типа (Ti,Ta)2Ni размера менее 1 мкм, сегрегированных по границам зерен. При этом в сплавах также наблюдается еще одна фаза, обогащённая танталом, обозначенная авторами как -Та. Увеличение концентрации тантала в сплаве не приводит к его значительному увеличению в матричной фазе, что подтверждает ограниченную растворимость тантала в никелиде титана. Помимо вторых фаз в трехкомпонентных сплавах присутствует В2 фаза и мартенситная фаза В19'. Параметры решеток основных фаз представлены в таблице 1.4.

Рисунок 1.7 - Диаграмма состояний системы Ni-Ta [27-28, 37-38] Таблица 1.

3 – Кристаллическая структура, параметры решеток и температуры образования основных фаз системы Ni-Ta [39]

–  –  –

В работах [23, 40, 41] было показано, что в сплавах Ni-Ti-Ta наблюдается одностадийное мартенситное превращение В2В19'. Согласно [26], температуры мартенситного превращения зависят как от концентрации атомов тантала в сплаве, так и от того, какой элемент они замещают. В сплавах (Ni51Ti49)1-xTax температуры Mн, Мк, Ан и Ак в диапазоне концентраций тантала 04 ат.% увеличиваются, при дальнейшем увеличении содержания тантала до 35 ат.% остаются постоянными (Рисунок 1.9). В образцах Ni50Ti50-yTay наблюдается качественно иная картина: с увеличением концентрации тантала от 2 до 15 ат.% температуры мартенситного превращения уменьшаются. Предполагается, что изменение температур МП непосредственно связано с концентрацией титана в сплаве. Как было показано в п.1.1.1, понижение температур мартенситных превращений в двойных сплавах TiNi обусловлено уменьшением содержания титана, что согласуется с данными работы [26].

Испытания на термоциклирование, проведенные в работе [23], выявили более быстрое понижение температур мартенситных превращений в сплавах Ni-Ti-Ta при том же количестве циклов, по сравнению со сплавом TiNi.

Авторы данной работы связывают этот эффект со стабилизацией мартенситной фазы за счет больших полей упругих напряжений, возникших в результате наличия частиц вторых фаз типа (Ti+Ta)2Ni и обогащённых танталом. Также было отмечено, что в сравнении со сплавами TiNi в сплавах Ni-Ti-Ta наблюдается более широкая петля термического гистерезиса.

Таким образом, из анализа диаграмм состояний систем, Ti-Ta, Ni-Ta и Ti-Ni-Ta следует, что в результате легирования фазы TiNi танталом возможно образование следующих фаз: Ti2Ni, TiNi3, TiNi, TaNi6, TaNi3, TaNi2, TaNi, Ta2Ni, (Ta,Ti). Особый интерес представляет область гомогенности тройного соединения Ti-Ni-Ta (10 ат. %Ta), в котором сохраняется структура В2.

–  –  –

Рисунок 1.9 - Зависимость температур начала прямого мартенситного перехода Mн (), конца прямого мартенситного перехода Мк (), начала обратного мартенситного перехода Ан () и конца мартенситного перехода Ак () в зависимости от концентрации тантала в сплавах (Ni51Ti49)1-xTax (а) и Ni50Ti50-yTay (б) [26] 28

1.2 Элементы кристаллохимического анализа термодинамических условий существования фаз Получение диаграмм состояний на основе многофазных систем является трудоемкой задачей. В связи с этим в литературных источниках существуют ограниченные сведения о таких системах. В работах [42-46] было показано, что эффективным способом предсказания областей наличия и протяжённости фаз на основе выбранных элементов является анализ кристаллохимических параметров, таких как размерный фактор (правило Юм-Розери), атомный объем (объемный эффект или закон Вегарда-Зена) и электронная концентрация. Анализ изменения этих параметров в зависимости от концентрации элементов, температуры позволяет обосновать термодинамические и физические причины образования той или иной фазы.

В работе [46] предложен подход, позволяющий распространить принципы кристаллохимического анализа и прогноза на случай трехкомпонентной системы на основе Ti-Ni-Me с учетом правила замещения основного компонента рассматриваемой структуры (Ti/Ni) легирующим элементом (Me). Этот подход был использован в данной работе и будет описан в оригинальной части диссертации (п.3.1).

Ниже приведены основные определения кристаллохимических параметров, использованных в данной работе.

1.2.1 Размерный фактор Юм-Розери Физическую природу равновесия фаз нередко объясняют в рамках формализма Юм-Розери [42-46]. Зная размеры основных компонентов сплава можно провести оценку пределов растворимости легирующего элемента, а также спрогнозировать на какую из подрешеток будут садиться атомы этого элемента. Расчет размерного фактора Юм-Розери для бинарной системы проводился по формуле [44]:

RA 1 (1.1), RB где RA - атомный радиус растворяемого элемента, RB- атомный радиус элемента растворителя.

В данной работе рассматривается трехкомпонентная система, сформированная в результате легирования сплава TiNi атомами тантала. В этом случае возможна реализация только четырех вариантов растворения [46]:

1) атомы тантала замещают только атомы титана и «эффективный»

атом (Ti,Та) с радиусом:

–  –  –

Ti Ti где сTi, cTa - концентрации атомов Ti или Та на подрешетке Ti, которые растворяются в кристаллической матрице на основе никеля. Размерный фактора имеет следующий вид:

–  –  –

Ni Ni где с Ni, cTa - концентрации атомов Ni или Та на подрешетке Ni, которые растворяются в кристаллической матрице на основе титана.

Соответствующее выражение для размерного фактора приобретает вид:

–  –  –

3) Легирующим элементом является титан, который растворяется в кристаллической решетке, составленной из «средневзвешенных» атомов (Ni,Та) с радиусом, рассчитанным по формуле (1.4). В этом случае выражение для размерного фактора имеет вид:

–  –  –

4) Легирующим элементом является никель, который растворяется в кристаллической решетке, составленной из «средневзвешенных» атомов (Ti,Та) с радиусом, рассчитанным по формуле (1.2). Размерный фактор в этом случае имеет вид:

–  –  –

Как известно [44, 45], величина размерного фактора связана со стабильностью той или иной фазы. Так, например, для формирования низкосимметричной фазы В19' требуется, чтобы кристаллохимические параметры компонентов этой фазы обеспечивали значения 0.15. Фаза со структурой В2 может образоваться в том случае, когда размерный фактор

0.15. При 0.25 данная фаза характеризуется термодинамической стабильностью, что означает её устойчивость по отношению к структурнофазовым превращениям.

–  –  –

где Сi – концентрация i-ого элемента в фазе, i –объем приходящийся на Vi один атом в ячейке чистого компонента либо фазы: i. В случае ni трехкомпонентного сплава Ti-Ni-Ta формулу (1.2) можно переписать в виде:

CTiTi CNiNi CTaTa (1.9).

Для расчета атомных объемов системы Ti-Ni-Ta использовались данные [47, 48], представленные в таблице 1.6.

Необходимо отметить, что правило Вегарда-Зена справедливо в модели жестких шаров. Данный анализ не учитывает эффект сверхструктурного сжатия, который связан с изменением размеров атомов в результате образования сверхструктуры. Величина сверхструктурного сжатия определяется как разность между теоретически рассчитанным и экспериментально определенным атомными объемами и приводит к отклонению от правила Вегарда-Зена в отрицательную сторону.

1.2.3 Электронная концентрация В исследованиях Юм-Розери было показано, что устойчивость соединений зависит не только от размерного фактора, но и от химического сродства сплавообразующих компонентов [43, 44]. В связи с этим ЮмРозери было сформулировано правило: чем более электроотрицателен один компонент и электроположителен другой, тем больше вероятность образования стабильной структуры. Данный эффект известен как эффект электроотрицательной валентности [44].

Другим важным кристаллохимическим параметром, влияющим на стабильность фазы, является концентрация валентных электронов е/а, которая определяется количеством электронов на внешней не заполненной оболочке приходящихся на один атом [43, 46]. Формула расчета электронной концентрации имеет вид:

e / a CAZA CBZB (1.10), Таблица 1.6 – Химические и геометрические параметры основных элементов Ti, Ni и Ta [47, 48]

–  –  –

1.3 Создание слоевых композиционных систем Та-TiNi с использованием ионно-плазменных методов В настоящее время в физике конденсированного состояния активно развивается отдельное научное направление, связанное с изучением свойств поверхностей и поверхностных слоев твердого тела, способов и результатов их модификации, механизмов управления этими свойствами. Современные технические достижения в области использования радиационных технологий для модификации поверхности металлических материалов привели к интенсивному накоплению экспериментальных, научных и практических, результатов исследования синтезированных поверхностных слоев и покрытий. Это, в свою очередь, привело к пониманию важности роли поверхностных слоев и покрытий для металлических материалов, их влияния на объемные физические, механические и химические свойства материалов.

Рассмотрим более подробно два ионно-плазменных метода создания композиционных систем Та-TiNi: магнетронное осаждение покрытий и ионную имплантацию.

Как известно [49], тантал является тугоплавким элементом с низким коэффициентом диффузии и характеризуется низкой растворимостью в титане и его сплавах. Тантал инертен по отношению к биосредам (жидкостями и тканями) и обладает высокой гистосовместимость, что позволяет рекомендовать данный металл для использования в медицине [50Как видно из рисунка 1.10, тантала по сравнению с TiNi более рентгеноконтасностен, поэтому наличие покрытий из Та или присутствие этого элемента в поверхностной области должно решить проблему Рисунок 1.10 – Снимок проволоки из тантала и сплава на основе никелида титана, полученный под слабым рентгеновским излучением [54] визуализации имплантатов из сплава на основе TiNi при эндохирургических операциях [54]. Из литературных источников известно два структурных состояния тантала: высокотемпературная фаза -Та с ОЦК структурой (Im3m, a=3.3030 ) и низкотемпературная фаза -Та с тетрагональной структурой (Р42/mnm, a=b=10.194, c=5.313 ) [55]. Впервые фаза -Та была обнаружена Альтманом в 1965 году [56]. На основании сопоставления теоретических и экспериментальных данных [57] было доказано, что наиболее вероятной конфигурацией фазы -Та является элементарная ячейка состоящая из 30 атомов и сходная по структуре с -U. Данная фаза является твердой, хрупкой и термически неустойчивой. При температуре ТС метастабильная фаза -Та переходит в стабильную фазу -Ta.

По сравнению с -Та фаза -Та является пластичной и обладает более высокими показателями коррозийной стойкости. Помимо различий в физикомеханических свойствах и структуре (Таблица 1.7), данные фазы отличаются и по морфологическому признаку. Как было показано в работах [58-60], -Ta формируется в виде частиц игольчатой формы, в то время как -Ta в виде частиц сферической формы.

Магнетронное осаждение покрытий из тантала Магнетронное осаждение является универсальным методом получения покрытий из металлов, сплавов, полупроводников и диэлектриков.

Полученные с помощью данного метода покрытия обладают высокой чистотой, однородностью, адгезионной прочностью сцепления с подложкой и низкой пористостью [61-62].

В результате магнетронного осаждения тантала свойства и кристаллическая структура покрытий зависят от условий и режима осаждения [63-]. Так, формирование фазы -Та, наблюдается при осаждении покрытий на нагретую подложку [64, 65], при наличии напряжений смещения [59, 66, 67], увеличении энергии [59, 67], а также при осаждении на такие материалы как алюминий ниобий или титан [65]. Однако, зачастую, покрытия включают в себя как фазу -Та, так и фазу -Та [68-70].

–  –  –

Авторами работ [54, 71-72] было проведено осаждение покрытий на поверхности образцов из сплавов на основе TiNi, в режиме: напряжение смещения U=300 В, ток дуги I=75 А, давление в камере Р=1.5-2.0 Па, время осаждения t=20 мин (состав танталовой мишени - 99.99%). В работе [54, 71] установлено, что сформированное покрытие имеет структуру фазы -Та. В результате отжига данных образцов при температуре 700°С в течении 1 часа в покрытиях формируются субмикро- и наноразмерные кристаллиты, соответствующие фазе -Та. Увеличение температуры до 900°С приводит к образованию преимущественно зерен, размеры которых составляют более 150 нм. Согласно [71-72], на поверхности исследуемых образцов и в зоне контакта «покрытие/подложка» образуются тонкие оксидные слои Та2О5.

Известно, что наличие переходного слоя между покрытием и подложкой может оказать негативное влияние на адгезионную прочность, однако, авторы работы данных исследований не проводили.

Наличие покрытий из тантала, как и ожидалось, привело к подавлению выхода никеля с поверхности материала и повышению коррозионной стойкости [54, 70, 72]. В работе [54], было получено, что после отжига образцы с покрытиями демонстрируют более высокую коррозионную стойкость по сравнению с неотожжеными.

Ионная имплантация Метод ионной имплантации заключается в легировании тонких поверхностных слоев (от 0.01 мкм до 1 мкм) за счет облучения металлических материалов пучком ионов. Основным преимуществом ионной имплантации является возможность легировать металлы практически любым элементом [73-74].

В работах [75-78] исследовалось влияние ионно-пучковых воздействий (легирование танталом) на морфологию, химический и фазовый состав поверхностной области сплавов Ti49.4Ni50.6. Было показано [75], что модификация поверхности с дозой облучения D=1.5*1017 ион/см2 приводит к повышению коррозионной стойкости за счет формирования относительно гладкой поверхности (средняя шероховатость поверхности составляет Ra~8.45 нм). В результате воздействий потоками ионов при дозах облучения D=0.5*1017 ион/см2 D=2.5*1017 ион/см2 и морфология поверхности характеризуется более «острым» рельефом, что может привести к появлению питтинговой коррозии. На основании этого, дальнейшие исследования [76проводились только на образцах, облученные при D=1.5*1017 ион/см2.

Было обнаружено, что в результате ионно-пучковой модификации на поверхности образцов формируется композит TiO2/Ta2O5, находящийся в состоянии компактных агрегатов нанозерен, размер которых не превышал ~10 нм. Данный композит более стабильный в агрессивных средах, чем чистый слой TiO2 в образцах TiNi. Анализ элементного состава исследуемых образцов, проведенный в работе, выявил уменьшение концентрации атомов Ni в поверхностной области от 54% до 40%, что потенциально снижает риск выхода никеля и является важным результатом с точки зрения практического применения. Исследования, проведенные в работах [76], показывают, что благодаря ионно-пучковой модификации поверхности сплавов TiNi, с использованием ионов тантала, уменьшается цитотоксичность и увеличивается пролиферация клеток.

1.4 Модификация поверхностных слоев металлов и сплавов с использованием импульсных электронных пучков низких энергий Наряду с развитием методов ионно-плазменной обработки материалов, также активно разрабатываются электронно-пучковые методы модификации поверхности. Использование данной технологии позволяет формировать в сильно неравновесных условиях высоких температур, давлений и сверхвысоких скоростей нагрева и охлаждения неравновесные нано- и субмикросостония, которые обеспечивают появление принципиально новых физических, химических и механических свойств в поверхностных слоях материала [1-15, 77-78].

На сегодняшний день, одним из перспективных методов модификации поверхности материалов является воздействие импульсными низкоэнергетическими (до десятков кэВ) сильноточными электронными пучками (НСЭП) [1-4, 7, 79]. Особенность данного метода заключается в высокой плотности энергии импульсного пучка приходящегося на единицу площади обрабатываемой поверхности [80-81]. Это приводит к появлению динамически изменяющихся температурных полей в поверхностных слоях материала. Кроме того, в области переплава, формируются поля динамических упругих напряжений, которые могут вызвать интенсивную деформацию в областях, лежащих ниже зоны переплава [82, 83]. В связи с этим, формирование неравновесных структурно-фазовых состояний возможно не только в области прямого воздействия электронным пучком, но и в нижележащих слоях модифицированного материала [80-81].

В первых работах [1, 84] НСЭП использовались для отжига дефектов в имплантированных слоях полупроводников. Изначально эти пучки не нашли широкого применения из-за неоднородностей плотности плазмы, получаемой с помощью взрывоэмиссионных катодов, а также вследствие появления значительных термонапряжений в поверхностных слоях, создающих микрои макротрещины.

Последующие работы по применению НСЭП были посвящены модификации поверхности металлических материалов. На основании многочисленных экспериментальных данных было обнаружено, что в результате облучения поверхности электронным пучком в режиме плавления происходит её очитка от таких элементов как кислород и углерод [5, 10, 14, 85-87], растворение частиц вторых фаз (карбидов, сульфидов и др.) [80-81, 88-89], наблюдается измельчение кристаллической структуры до нано- и субмикронных размеров [1, 13-14, 89-94], сглаживание микрорельефа [5, 86], увеличение твердости [1, 10-11, 13, 94-98], биосовместимости [99] и коррозионной стойкости [99-101]. Так, например, в работе [13] было показано, что в результате воздействия НСЭП в поверхностном слое формируется нанокристаллическая структура, что приводит к значительному увеличению твердости.

Рассмотрим более подробно влияние электронно-пучковой обработки на структуру и свойства поверхностных слоев сплавов на основе никелида титана. В работах [2, 10, 12, 89, 92] было показано, что в результате электронно-пучковой обработки приповерхностную область материала можно разбить на внешний переплавленный слой, промежуточный градиентно-напряженный слой и слой материала с исходной структурой.

Согласно [10], во внешнем поверхностном слое в результате сверхбыстрой кристаллизации формируется нанокристаллическая структура с размерами областей когерентного рассеяния 15-20 нм. Обнаружено, что в зоне термического влияния, расположенной под перекристаллизованным слоем образуется мартенситная фаза [89]. Предполагается, что это связано с изменением химического состава за счет растворение частиц фазы Ti2Ni в поверхностной области и наличием полей упругих напряжений. Отсутствие мартенситной фазы в переплавленном слое авторы объясняют измельчением зерна аустенитной фазы В2, что затрудняет фазовое превращение типа В2В19'. Необходимо отметить, что толщина слоев зависит от режимов облучения, а именно от плотности энергии, длительности и количестве импульсов в пучке.

В работах [2, 10] было установлено, что при изменении содержания примесей углерода и кислорода в остаточной атмосфере камеры при облучении низкоэнергетическим сильноточным электронным пучком возможно регулировать содержание никеля в поверхностных слоях сплавов TiNi. Как было показано, в условиях низкого вакуума средние содержание никеля в поверхностной области (на глубину до ~ 40 нм)составляет менее 20 ат.%. Более того, было показано [2], что облученные в таких условиях образцы TiNi отличаются пониженным содержанием никеля и в более глубоких слоях вплоть до 400 нм.

В работах [10, 12] было обнаружено, что влияние электронной обработки на сплав TiNi характеризуется протяженной площадью мартенситной текучести на диаграммах нагружения/разгрузки, сохраняющейся даже при температуре выше температуры конца обратного мартенситного превращения. Накопление деформации с помощью мартенситных механизмов в образцах, облученных электронным пучком, начинается при напряжениях больших, чем не в модифицированном образце [12]. Авторы данной работы связывают это с изменением физикомеханических свойств в модифицированной приповерхностной области материала, а не с упругими напряжениями, возникшими под модифицированными слоями. Также было установлено, что мартенситная пластичность образцов TiNi после модификации электронным пучком понижается. Модификация поверхности электронным пучком приводит к увеличению параметров прочности в десятки раз. Высокие значения твердости наблюдаются в слоях толщиной до 400 нм [12, 98].

Наряду с исследованиями физико-химических и структурных свойств образцов TiNi после электронно-пучковой обработки, в работах проводились исследования на биосовместимость [15, 98-99,102-103]. Было обнаружено [99], что на модифицированной поверхности образуется однородная пленка, которая выполняет роль промежуточного слоя между биосредой и металлическим материалом, предотвращая выход никеля с поверхности имплантата [102-103]. Кроме того, электронно-пучковая обработка приводит к повышению коррозионной стойкости сплавов TiNi [99, 101].

Таким образом, на основании проведенного обзора литературных данных можно сформулировать основные направления по применению электронно-пучковой обработки: улучшение прочностных и коррозионных свойств, биосовместимости, а также синтез новых композиционных материалов. Однако, эволюция структурных состояний, формирующихся в поверхностном слое обрабатываемого сплава, их изменение в зависимости от параметров обработки импульсными электронными мало изучено и поэтому не представляются достаточно ясными [80-81].

Постановка задач исследований Продвижение сплавов на основе никелида титана как функциональных материалов для медицины обусловлено их механическими свойствами – способностью обратимо накапливать и возвращать значительную деформацию в условиях циклических изменений температуры или механических нагрузок. Перспективной областью применения данных материалов является кардио- и сосудистая хирургия. Учитывая миниатюрность изделий и специфику проведения эндохирургических операций, необходимо повышение биохимической и биомеханической совместимости этих сплавов, усталостных свойств, а также рентгеноконтрастности материала имплантата.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
 
Похожие работы:

«Минаков Дмитрий Вячеславович РАСЧЕТ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПЛОТНОЙ ПЛАЗМЫ МЕТАЛЛОВ МЕТОДОМ ФУНКЦИОНАЛА ПЛОТНОСТИ И КВАНТОВОЙ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКИ 01.04.08 – физика плазмы ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель к. ф.-м. н. Левашов Павел Ремирович Москва – 2015 Содержание Введение......................»

«Янкин Сергей Сергеевич ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН С НЕОДНОРОДНОСТЯМИ, СРАВНИМЫМИ С ДЛИНОЙ ВОЛНЫ Специальность 01.04.03 — «радиофизика» Диссертация на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель: с.н.с., д.ф.-м.н. С.Г. Сучков Саратов – 2015 ОГЛАВЛЕНИЕ...»

«Панфилов Виктор Игоревич СТРОЕНИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АБЛИРОВАННЫХ НАНОЧАСТИЦ ДИОКСИДА ГАФНИЯ 01.04.07 – физика конденсированного состояния ДИССЕРТАЦИЯ на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель: кандидат...»

«ЧИЯНОВА АНАСТАСИЯ ИВАНОВНА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ ЦИНКОВЫХ ЭЛЕКТРОДОВ Специальность 02.00.04 – Физическая химия (технические науки) Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент Бачаев Александр Андреевич Нижний Новгород – 2015 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 8 1.1 Катодные...»

«Мастюгин Михаил Сергеевич КОГЕРЕНТНАЯ ДИНАМИКА И ПЕРЕПУТЫВАНИЕ ДВУХ КУБИТОВ, ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИХ С КВАНТОВАННЫМИ ПОЛЯМИ В РЕЗОНАТОРЕ 01.04.21 лазерная физика Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель: Башкиров Евгений Константинович доктор физико-математических наук, профессор....»

«Габсатаров Юрий Владимирович КИНЕМАТИКА МИКРОПЛИТ В СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ АЗИИ Специальность 25.00.10 Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель: д.ф.-м.н. Стеблов Г.М. Москва – 2015 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ Актуальность темы Цель и основные задачи...»

«ГРИГОРЬЕВ НИКИТА ИГОРЕВИЧ ГАЗОДИНАМИКА И ТЕПЛООБМЕН В ВЫПУСКНОМ ТРУБОПРОВОДЕ ПОРШНЕВОГО ДВС Специальности: 01.04.14 – Теплофизика и теоретическая теплотехника; 05.04.02 – Тепловые двигатели ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: доктор...»

«Абрамова Полина Владимировна ВЛИЯНИЕ ОБЪЕМНОЙ СТРУКТУРЫ И СОСТОЯНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ ТИТАНА, НИКЕЛЯ И НИКЕЛИДА ТИТАНА НА ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОТЕКАНИЯ ПРОЦЕССОВ ИХ ОКИСЛЕНИЯ Специальность 02.00.04 – физическая химия...»

«ДЕТУШЕВ ИВАН ВАСИЛЬЕВИЧ ФУНДАМЕНТАЛИЗАЦИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ СТУДЕНТОВ ЭКОНОМИЧЕСКИХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ ВУЗОВ НА ОСНОВЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ ОБУЧЕНИЯ 13.00.02 – теория и методика обучения и воспитания (математика) Диссертация на соискание ученой степени кандидата педагогических наук Научный руководитель: доктор...»

«Альсурайхи Абдулазиз Салех Али Поверхностные свойства легкоплавких сплавов бинарных и тонкопленочных систем с участием щелочных металлов 01.04.07 – физика конденсированного состояния ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук...»

«Нажмудинов Рамазан Магомедшапиевич ОРИЕНТАЦИОННЫЕ ЭФФЕКТЫ В ПОЛЯРИЗАЦИОННОМ ТОРМОЗНОМ ИЗЛУЧЕНИИ РЕЛЯТИВИСТСКИХ ЭЛЕКТРОНОВ В ЧАСТИЧНО УПОРЯДОЧЕННЫХ СРЕДАХ Специальность 01.04.07 — Физика конденсированного состояния ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата физико-математических...»

«ИЛЮХИН Дмитрий Александрович ПРОГНОЗ РАЗВИТИЯ ЗОНЫ ВОДОПРОВОДЯЩИХ ТРЕЩИН ПРИ РАЗРАБОТКЕ ЯКОВЛЕВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ БОГАТЫХ ЖЕЛЕЗНЫХ РУД Специальность 25.00.16 – Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр...»

«Семиков Сергей Александрович Методы экспериментальной проверки баллистической теории света 01.04.03 – Радиофизика ДИССЕРТАЦИЯ на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель д. ф.-м. н., проф. Бакунов Михаил Иванович Нижний Новгород – 2015 Содержание ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1....»

«Черемхина Анастасия Петровна ОЦЕНКА ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ИЗМЕНЕНИЯ ИНЖЕНЕРНОГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ УСТОЙЧИВОСТИ ГИДРООТВАЛОВ ВСКРЫШНЫХ ПОРОД В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЭТАПА ЭКСПЛУАТАЦИИ Специальность 25.00.16 Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика,...»

«ЕМЕЛЬЯНОВ НИКИТА АЛЕКСАНДРОВИЧ Структура и диэлектрические свойства наночастиц BaTiO3 c модифицированной поверхностью и композитного материала на их основе Специальность 01.04.07 – физика конденсированного состояния ДИССЕРТАЦИЯ на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель: доктор технических наук, профессор, Заслуженный деятель науки РФ Сизов А.С. Курск – 2015...»

«КУДАШОВ Егор Сергеевич ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ НАМЫВНЫХ ГИПСОНАКОПИТЕЛЕЙ Специальность 25.00.16 – Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр Диссертация на соискание ученой степени...»

«Ерохин Павел Сергеевич АТОМНО-СИЛОВАЯ МИКРОСКОПИЯ КАК ИНСТРУМЕНТ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ БАКТЕРИЙ К ФАКТОРАМ БИОТИЧЕСКОЙ И АБИОТИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ 03.01.02 – биофизика ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель: Профессор, Тучин доктор физико-математических наук Валерий...»

«Куликов Виктор Александрович Электроразведочные технологии на этапах поиска и оценки рудных месторождений 25.00.10 – Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых Диссертация на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук Москва – 2015 Оглавление ОГЛАВЛЕНИЕ СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В РАБОТЕ...»

«Никонов Антон Юрьевич Эволюция кристаллической решётки вблизи внутренних и внешних границ раздела в условиях сдвигового динамического нагружения Специальность: 01.04.07 Физика...»

«Бобров Александр Игоревич Исследование полей упругих деформаций и напряжений в массивах вертикально упорядоченных Ge(Si)-наноостровков. Специальность 01.04.07 – физика конденсированного состояния Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель д.ф.-м.н., проф. Д.А. Павлов...»









 
2016 www.konf.x-pdf.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, диссертации, конференции»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.