Speaker
Description
Высокоэнтропйные сплавы (ВЭС) обладают рядом замечтельных свойств, позволяющих считать их перспективными для создания функциональных материалов. Покрытия на основе ВЭС представляют собой особый интерес, поскольку ожидается, что они будут иметь стабильную структуру и высокие экспсплуатационные характеристики при повышенных температурах.
В данной работе методом ядерной гамма-резонансной спектроскопии в режиме обратного рассеяния по электронному каналу (КЭМС) проведено исследование покрытий из нитрида высокоэнтропийного сплава (AlTiZrYNb), полученных методом катодного вакуумно-дугового распыления в атмосфере азота.
Катоды ВЭС Al-Ti-Zr-Y-Nb, были изготовлены с помощью вакуумно-дуговой плавки в аргоне высокой чистоты. Толщина покрытия неравномерна и составляет от 8 до 10 мкм.
Поскольку для использования мессбауэровской спектроскопии нужны мессбауэровские изотопы железа-57 в составе исследуемых материалов, то образцы были имплантированы ионами Fe57 с энергией 200 кэВ до флюенса 5̍ × 1016 см-2 на ускорителе комплексном перезарядном УКП-2-1 (ИЯФ,Алматы). Пробег ионов железа -57 в покрытии (AlTiZrYNb) N составляет ~ 140 нм, следовательно, имплантации подверглась узкая приповерхностная область. Соответственно, КЭМС метод позволяет получить информацию о структуре покрытия с приповерхностного слоя такой толщины.
Проведенные мессбауэровские исследования показали, что после облучения ионами железа в спектре наблюдается появление уширенного одиночного парамагнитного пика от ядер железа-57, что указывает на на сильное искажение электронной структуры, а области ядра Fe57.
Далее были проведены последовательные двухчасовые вакуумные отжиги при температурах 870К, 1070К, 1170К и 1270К. После каждого из отжигов проводились исследования структуры КЭМС методом. Установлено, что отжиги приводят к монотонному уменьшению ширины пика. Это свидетельствует о перестройках имплантированного железа-57 в структуре ВЭС и трансформации структуры к более равновесному состоянию и уменьшению внутренней энергии.
Работа выполнена при финансовой поддержке программы фундаментальных исследований Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан №BR20280896
| Section | Energy and materials science (Section 2) |
|---|
