УДК 541.67:546.171.8:537.226:537.634
ПЛАСТИЧНОСТЬ И РАЗЛОЖЕНИЕ НИТЕВИДНЫХ
КРИСТАЛЛОВ АЗИДА СЕРЕБРА
, .
ФГБОУ ВПО «Кемеровский государственный университет»
Кафедра химии твердого тела
*****@***ru
Настоящая работа является продолжением цикла работ по исследованию влияния дефектной структуры на стабильность и реакционную способность кристаллов азида серебра, целью, которой является изучение динамики системы краевая дислокация - примесь и ее роли в процессе медленного разложения кристаллов азида серебра.
В работе в качестве объектов исследования выбраны нитевидные кристаллы с известным содержанием точечных дефектов и контролируемой плотностью краевых дислокаций, в качестве системы дефектов выбраны «состаренные» дислокации со сформированной атмосферой примесных атомов.
Для изменения плотности дислокаций использовали методы: царапины, изгиба индентирования (индентор из вольфрама выставляли на образец в течение нескольких секунд под микроскопом с увеличением на 120). Для исследования дислокационной структуры применяли метод ямок травления. Измерение перемещений состаренных дислокаций проводилось с помощью оптического микроскопа с использованием метода повторного селективного травления образца по изменению положения ямок травления в результате их движения. Плотность дислокаций определяли как отношение количества ямок травления к площади поверхности кристалла.
Экспериментально показано, что при хранении образцов с предварительно введенными дислокациями происходит изменение формы ямок травления, и они остаются неподвижными в магнитном поле, в то время как свежевведенные дислокации смещаются в магнитном поле, вызывая тем самым пластификацию образца.
Предложен способ смещения состаренных дислокаций в кристаллах азида серебра, для этого использовали комбинированное воздействие магнитного поля (с напряженностью 3 кЭ) и механического нагружения. (вольфрамовый индентор в течение 1 сек).
Получены результаты по смещению состаренных дислокаций в зависимости от времени воздействия. Из экспериментов следует, что чем больше состарена дислокация, тем она менее подвижна. Средняя скорость смещения состаренных дислокаций почти на порядок отличается от скорости вновь введенных дислокаций. У состаренных дислокаций появляется дополнительный стопор в виде продуктов реакции (серебро и газ-азот), что визуально наблюдается в микроскоп с увеличением ´120, и в этом случае происходит смещение очага химической реакции, т. е. реакционных областей, в которой химическая реакция уже запущена. Средняя скорость (uср) вновь введенных дислокаций составляет 3×10-4см/с, после хранении образцов 100 часов - uср уменьшается в 3 раза, а после хранения 600 часов - uср уменьшается на порядок.
Для сравнения брали кристаллы, дополнительно допированные примесью кальция, свинца и железа. Результаты экспериментов показали, что примесь большей концентрации не оказывает влияния на подвижность дислокаций.
Возможно, концентрация и тип примеси будет оказывать влияние на открепление дислокаций, но это время составляет доли секунд и большого вклада не вносит в величину средней скорости смещения дислокаций.
В заключении следует отметить, что полученные экспериментальные результаты могут быть использованы в качестве научной основы к созданию способов управления пластичностью и стабильностью энергетических материалов.
Научный руководитель – д. ф.-м. н., доцент , ФГБОУ ВПО «Кемеровский государственный университет»
