Библиотека диссертаций Украины Полная информационная поддержка
по диссертациям Украины
  Подробная информация Каталог диссертаций Авторам Отзывы
Служба поддержки




Я ищу:
Головна / Фізико-математичні науки / Фізика металів


Бударіна Наталія Миколаївна. Дослідження структури кристалів з великою густиною планарних дефектів методом повнопрофільного аналізу дифрактограм: дисертація канд. фіз.-мат. наук: 01.04.13 / НАН України; Інститут металофізики ім. Г.В.Курдюмова. - К., 2003. - Бібліогр.: с. 16-17.



Анотація до роботи:

Бударіна Н. М. Дослідження структури кристалів з великою густиною планарних дефектів методом повнопрофільного аналізу дифрактограм. Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.13 – фізика металів, Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України, Київ 2003 р. Захищаються 3 наукові роботи, які містять результати досліджень впливу планарних дефектів великої густини на дифракційну картину полікристалів з ГЦК-граткою. За допомогою моделювання порошкових дифрактограм встановлена кореляція між дифракційними ефектами та параметрами дефектної структури ГКЦ кристалів, а саме типом і густиною планарних дефектів. Доведено, що раніш розвинуті методи визначення кількісних характеристик ансамблю дефектів потребують суттєвого корегування. Розроблено метод повнопрофільного аналізу порошкових дифрактограм у випадку одномірного розвпорядкування ГЦК кристалів планарними дефектами. Визначені параметри мікроструктури (середній розмір кристалітів, густина двійникових границь, густина дислокацій) нанокристалічних порошків міді, одержаних механічним подрібненням у кульовому млині планетарного типу. Встановлена кореляція між параметрами мікроструктури і характеристиками механо-активаційного процесу.

  1. Показано, що при зміні густини ПД незалежно від їх типу профілі порошкових піків, за виключенням піків з індексами h00, змінюються немонотонно. У всьому інтервалі досліджених концентрацій ПД різних типів піки h00 суттєво розширюються, а їх профіль залишається симетричним.

  2. Встановлені дифракційні ознаки, обумовлені появою в ГЦК кристалі хаотично розташованих ПД різних типів. Утворення деформаційних ДП високої густини (більше 0,1 %) призводить до зміни форми порошкових піків (з’являється асиметрія і розширення), а положення максимумів інтенсивності практично не змінюється. Цей висновок не відноситься до піків з індексами h00. Відмінність дифракційних ефектів, обумовлених появою деформаційних і подвійних деформаційних ДП в ГЦК кристалі, полягає в тому, що асиметрія піків спостерігається з різних сторін по відношенню до пікової інтенсивності, а зміщення піків h00 відбувається в протилежні напрямки. Ознакою наявності ДГ в ГЦК кристалі є симетричне розширення усіх без винятку дифракційних піків при незмінному їх кутовому положенні.

  3. Показано, що вплив ПД різних типів на дифракційну картину має аддитивний характер, тобто при наявності в ГЦК кристалі ПД різних типів величини, що характеризують дифракційні ефекти (ширина піку, величина зміщення та ін.) такого кристалу, є аддитивною сумою величин, відповідних кристалам, в яких присутні ПД тільки одного типу з відповідними парціальними концентраціями.

  4. Показано, що при великих концентраціях ПД залежність між початковим нахилом кривої коефіцієнтів Фур’є-розкладу фізичного профілю піків при косинусах і густиною ПД є немонотонною, а при малих концентраціях ПД (менше 1 %) суттєво відрізняється від тої, що одержана Уореном і Авербахом у припущенні малих концентрацій ПД. Тобто, застосовування методу Уорена–Авербаха може призвести до помилки у визначенні значення концентрації ПД в ГЦК кристалі. Запропоновані зміни до співвідношень між похідною Фур’є-коефіцієнтів та концентрацією ПД, що дозволяють використовувати метод Уорена–Авербаха при будь-яких значеннях концентрації ПД за умови наявності фізичного профілю піків h00.

  5. Методом повнопрофільного аналізу дифрактограм доведено, що структура мідних порошків одномірно развпорядкована двійниковими границями. Показано, що при збільшенні потужності ударів, крім процесу диспергування, спостерігається збільшення густини ДГ і густини дислокацій. Встановлено, що відносні зміни густини ДГ корелюють зі змінами співвідношення нормальних і тангенціальних складових удару, а відносні зміни густини дислокацій корелюють з енергією механо-активаційного процесу.

Список використаної літератури

1. Paterson M. S. X-ray diffraction by faсe-centered crystals with deformation faults // J. Appl. Phys. – 1952. – Vol. 23. № 8. – P. 805 – 811.

2. Berliner R., Werner S. A. Effect of stacking faults on diffraction: The structure of lithium metal // Phys. Rev. B. – 1986. – Vol. 34. № 6. – P. 3586 – 3603.

3. Олиховская Л. А. Диффузное рассеяние ретгеновских лучей в 2Н- и 3С-кристаллах с упорядоченными дефектами упаковки: Дис…канд. физ.-мат. наук: 01.04.07. – К., 1990. – 147 с.

4. Nikolin B. I., Babkevich A. Yu. The Monte Carlo simulation of random stacking faults in close-packed structures // Acta Cryst. A – 1989. – Vol. 45. – P. 797 – 801.

5. Хирт Дж., Лоте И. Теория дислокаций: Пер. с англ. – М.: Атомиздат, 1972. – 599 с.

6. Уоррэн Б. И. Рентгенографическое изучение деформированных металлов // Успехи физики металлов. – М.: Металлургиздат. – 1968. – С. 172 – 273.

7. Вильсон А. Оптика рентгеновских лучей: Пер. с англ. – М.: ИЛ, 1951. – 142 с.

8. Гинье А. Рентгенография металлов: Пер. с франц. – М.: Гос. из-во физ.-мат. лит., 1961. – 604 с.

9. Warren B. E., Averbach B. L. The effect of cold-work distortion on X-ray patterns // J. Appl. Phys. – 1950. – Vol. 21. – P. 595 – 599.

10. Warren B. E., Averbach B. L. The separation of cold-work distortion and particle size broadening in X-ray Patterns // J. Appl. Phys. – 1952. – Vol. 23. № 4. – P. 497 – 497.

11. Вишняков Я. Д. Дефекты упаковки в кристаллической структуре. – М.: Металлургия, 1970. – 215 с.

12. Горелик С. С., Скаков Ю. А., Расторгуев Л. Н. Рентгенографический и электронно-оптический анализ. – М.: МИСИС, 1994 – 327 с.

13. Ungar T., Ott S., Sanders P. G., Borbely A., Weertman J. R. Dislocation, grain size and planar faults in nanostructured copper detemined by high resolution X-ray diffraction and a new procedure of peak profile analysis // Acta Mater. – 1998. – Vol. 46. № 10. – P. 3693 – 3699.

14. Ungar T., Borbely A. The effect of dislocation contrast on x-ray line broadening: A new approach to line profile analysis // J. Appl. Phys. Lett. – 1996. – Vol. 69. № 21. – P. 3173 – 3175.

15. Gaffet E., Abdellaoui M., Malhouroux-Gaffet N. Formation of Nanostructural Materials Induced by Mechanical Processings // Mater. Trans. JIM. – 1995. – Vol. 36. № 3 – Р. 198 – 209.

16. Abdellaoui M., Gaffet E. The physics of mechanical alloying in a planetary ball mill: matematical treatment // Acta Metall. – 1995. – Vol. 43. № 3 – Р. 1087 – 1098.

Публікації автора:

        1. Устинов А. И., Бударина Н.Н., Олиховская Л.А. Особенности порошковых дифрактограмм ГЦК-кристаллов с высокой плотностью деформационных дефектов упаковки // Металлофиз. новейшие технол. – 2000. – Т. 22. № 8. – С. 28 – 35.

        2. Bernard F., Gaffet E., Champion Y., Budarina N. and Ustinov A. Correlation between ball milling conditions and planar effects on Cu-nanostructured powders // J. Phys. IV France. – 2002. – Vol. 12. – P. 455 – 460.

        3. Ustinov A. I. And Budarina N. M. Influence of planar defects on powder diffractograms of fcc metals // Powder Diffr. – 2002. – Vol. 17. No. 4. – P. 1 – 8.

        4. Ustinov A. I., Storchak N. M., Olikhovska L. O. Peculiriaties of the x-ray powder diffraction patterns from fcc crystals containung a high concentration of the random deformation staching faults // Proceeding of the 7th European powder diffraction conference. – Barcelona (Spain). – 2000. – P. 34 – 34.

        5. Bernard F., Gaffet E., Champion Y., Ustinov A., Budarina N. X-ray diffraction study of defects structure for copper powder prepared by ball milling // Proceeding of the Size-Strain III Conference. – Trento (Italy). – 2001. – P. 74 – 75.

        6. Ustinov A. I., Budarina N. M. Influence of planar defects on powder diffractograms of FCC metals // Accuracy in Powder Diffraction III. – Gaithersburg (USA). – 2001. – P. 86 – 87.

        7. Ustinov A.I., Budarina N., Gaffet E., Champion Y., Bernard F. Defect sturcture of nanocopper prepared by ball milling // Mat. Eng. A. – in press.

        Ключові слова: планарні дефекти, дефекти пакування, двійникові границі, ГЦК-гратка, рентгенівська дифрактограма, порошок, повнопрофільний аналіз.