Диффузия в нанокристаллическом никеле тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

Брезе, Герман Давыдович АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Москва МЕСТО ЗАЩИТЫ
1994 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.07 КОД ВАК РФ
Автореферат по физике на тему «Диффузия в нанокристаллическом никеле»
 
Автореферат диссертации на тему "Диффузия в нанокристаллическом никеле"

РГЗ од

ГОСУДДРСТЕЕШЫЯ КОгШЕТ РО ПО ВЫСПЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ'

юсковсш институт стали и ошзоз

на правах рукописи УДК 539.219.3 '

Брезе Герман Давидович

ДЙХФУЗИЯ В НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОМ НИКЕЛЕ.

Специальность 01.04.0? - "Физика твердого тела"

АвтореЯ«рат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва 1994

• Работа выполнена на кафедре физхческсЯ химии Московского института стали и сплавов и в научно-производственном объединении Всероссийский институт авиационных материалов.

Научный руководитель - доктор физико-математических наук,

профессор Б.С.Бокштейн.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Л.С.Швиндлерман,

кандидат физико-математических наук А.Л.Петелин.

Ведуцая организация - Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии.

Защита диссертации состоится 17 февраля 1993 г. в_чг _ов

на заседании специализированного совета К 053.08.06 при Московском институте стали и сплавов. Адрес института: 117936, Москва, ГСП-1, Ленинский проспект 4,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского института стали и'сплавов.

Справки по телефону 236-96-67.

Ученый секретарь специализированного совета .

кандидат физико-математических наук,

ведущий научный сотрудник Я.М.Чуковский.

ОЩЛЯ ХАРАШР'АСША РАБОТА.

Актуальность темы. Нанокристаллические (НК) материалы - это новый тип поликристаллов, состоящих из кристаллитов размером обычно менее 50 нанометров. Характерной особенностью этих материалов является больоая (до30%) доля, атомов, локализовании/, на ннутренних поверхностях раздела таких как границы зерен и ¿аз, Еаканснокные кластеры. Этим определяются аношлъные свойства НК, в первую очередь связанные с массспереносом, например, существенно повышается скорость спекания, роста зерен, ползучести. В • этой связи диффузионные исследования НК представляют больной интерес. В качестве материала для исследования был выбран НК ни-, келя, для которого имеется большое количество диффузионных данных для обычных поликристаллов и отсутствуй? данные по диффузии в нанокристаллическом состоянии.

Цель работы: а)разработать методику определения диффузионных параметров в нанокристаллическом № (й-^. );■ б) определить их и • попытаться выяснить, при каких температурах необходимо' учитывать движение границ при расчете дийМузионных параметров; в) разобраться, являются ли границы нанокристаллических зерен и их объёмы отличными от границ зерен (ГЗ) и объемов обычных поликристаллов по диффузионным свойствам.

Основные положения, выносимые на защиту: а) значенил параметров самоду.гЬфузии и диМузии в ь-№ ;.б) модель диффузии, учитывающая наличке межкристаллитных грант: двух типов.

Научная новизна: Получены параметры спходкф$3'з:ш в п-МI при температурах 293, 373, 423 и-473К, а также гетеродиффузии Аи а

при'температуре 448К. Получены данные, подтверждающие, что зерна в объединены в кластери на границах которых сосредо-

точен избыточный объём.

Практическая значимость: Разработан метод впитывающего анодного vaстзоренил, как нозкй зариант метода снятия слоев для определения параметров к-.ежкристя^литной ди(Музии. Наличие дгух типов межкристаллитных границ необходимо учнтызать при использовании нанокрнсталлог, например, s кидких средах.

Апробация работы. Основные результаты работы были доложены на международной конференции по ди^уаии а материалах DIMETA- 92 (сентябрь 1992, Киото, Япония), научной семинаре "Микроматериалоае-дениа" (декабрь 1932, Москва), на семинаре в Cenii-t d'SiuJes de Chimie Mtïa^urpijue (декабрь 1993, Париж, Франция) и опубликованы г двух статьях s .-журнале Известия ВУЗоз. Черная ыатал-лургил,

Структура и объём работы:. Диссертация состоит из введения, 3 глаз, зкводоз, списка литературы иг 83 названий. Работа изложена на 80 страницах, содержит 50 страниц текста, 12 таблиц и 25 рисунков.•

РСН03ЮЕ СОдарШИЕ ДйССЕРТАЦЖ.

Во сведении обоскозана актуальность проблемы, сформулированы цель и задачи исследования, перечислены результаты, составляющие научную новизну и изложены основные положения, выносимые на защиту.

Б первой главе описаны основные закономерности диффузии; мс— . тоды получения, структура и сзойстза НК; литературные данные по диффузии s KiC. 'Показано, кто до настоящего времени нет четкого представления о ток, отличаются ли гранили нанокристалли-ческих зерен и их объёма от границ зерен и объёмо! обкчичх поликристаллов. '

Во второй главе описан разработанный в работе метод гл'/.тнза-кцего анодного растворения как новый вариант метода снятия слое» для определения параметров д/.З^узии; приготогление образно а и проведение диффузионных измерений на образцах n-Ni методом впитывавшего анодного растворения (самодиффузия) и методом резер-фордоаского обратного рассеяния (PGP) - гетеродиЛфузня.Аи з »-Ni.

Экспериментально этот метод реализуется следукхцим образом: Поверхность образна механически шлифуется и полируется. Затем электрополировкой снимается наклёпанный слоя (~ЗСмкм), электро-, лптически наносится тонкий слой радиоактивного изотопа и обра-зет: подвергается диффузионному'отжигу. Для снятия слое» собирается электролитическая ячейка (р;:с.1).

1 - образен (анод);

2 - фильтровальная бумага,

ка которую переносятся отпечаток; -

| 3 - прокладка из фильтро-• Ца)-1.ТТ. . . , , . I вальной бумаги; .

Л - стальной электрод (катод).

■ Рис.1. Схема электролитической ячейки.

Прокладка :из фильтровальной бумаги (3) нукна для обеспечения более плотного контакта образна с первым листом фильтровальной бумаги (2),н'а которую переходит отпечаток, если кривизна поаерхно-сти алий« неточно совпадает с кривизной поверхности стального электрода.' Чаце всего это происходит из-зя более быстрого рас-" творения краев мифа при электрсполироаке. Вся используемая фильтровальная бумага пропитывается электролитом и зажимается между.

образном - зк?дсн.1 к стальным электродом. АЬгяо попробовать ис-•полъгогать гот же ■электролит, что и при обычной элек?ропол':роз-ке данного материала, однако, нужно зщг.'чтоби фкльтровальн-я бушге ке растгор..лась г используемых кислотах слишком быстро, ■ г протканом случае придется годомрать другой электролит или другой :.:ат'р::ал з^зсто фильтровальной бумаги.

•'-стс:.! ч--рьз ячейку пропускается имлульс тс:-:а и некоторый слой с поверхности алифа переходит - ау.де отпечатка ка фильтроЕальную <5ума1/, которая после этого 'высушивается. Дашая операция повторяется ¡дагократко, а зависимости-от того, сколько слсеа ну.ж о снять, кг-кдый раз с погой фил строгальной бумагой. После каждого ' сня-гия слоя образен тщательно проьыэается, высушивается и вззе- . 'кигэется ча аналитических.весах длг определения толщины снятого слоя.

я того чтобы сЕязать уменьюние толщины образна ( Ь ) с убы-.лыо массы (Ат) нухис параллельно с измерением веса образца измерять его толцкггу .микрометром и находить к - коэффициент пропорциональности между Ь и ¿т . Хотя к^С/^)'. однако к^соь**, прзтс:.г/ толцину отдельного снятого слоя иошо рассчитать по формуле Ь = к ш.

Величина снимаемого слоя практически регулируется временем прохождения тока, хитя зависит также и от его плотности. Длот-' кость тока' поддерживается постоянной к выбирается таким образом, чтооы происходило полирование, а не растравливгчие поверхности, как и в случае обамной эле..трс::олировки. Плотность тока в общем случае зависит от кайря?.знкк на концах ячейки, а также от удельного. сопротивления и. толщины стопки фильтрезальной бумаги, пропитанной элехтролигоу. .Два последки« фактора почти не изменяются з процессе снятия слоев. Так»«' образом, плотность тока практически регулируется напряжением.

После того как фильтры с отпечатками зыссхну?,. "смеряется их ■ радиоактивность (I'z)"/, которая относится затем к единштз кассы снятого с поя. Зелячиаа I (2)/д fn пропорциональна средней к'гннен-- тщании (С) ли'ФФузант« на данной глубине

Поскольку при расчете коэффициента диффузии ср^-зк'лваьтся величины I {Z)/Atn для рэзннх глубин, отпадаем необходимость.з определении коэфф ¡IIK .нта пропорциональности м-зхсду активность» и . концентрацией.

В случае, когда толщина снишемых слоев сравнима с ошибкой . её изу.е; эния," существенно возрастает ошибка б определении отношения I (2)/дй1 . 3 этом случае \;огно использовать второй вариант метода, то есть измерять остаточную активность образца, а не "отпечатков", используя >"5тод остаточной активности Грузина. Это позволяет уйти от деления йа ¿m, а з..ачи., и от оиибки, связанной с его определением.

■ Метод был проверен на образцах чистого (°9,98 иес.%) поликрйт сталлического никеля при температурах диффузионных отяи-.гов 1023, 1073, 1173 и I223K. Полученные при атом параметры зерногрзничной самодиффузии согласуются с литературными данными, полу^знныйи другими методами. Так. отличие*энергии активации зерногрзничксй самодиффузии в-никеле, полученное в данной работе от энергии активации, полученной П.Нойхаузом и С 1Се-цигсм составляет €% (.76,4 и 187,3 КЛя/моль соответственно).

Образцы для проведения измерений по самодиффузии в n-Wí были скомпактированы методом горячего гидростатического прессования из'ультрадисперсного порошка никеля. Уяьтрадиспсрсчый порояок никеля- был получен методом испарения-кондечсании в атмосфере аргсьа. . Сначала он был спрессован в- металлической прессформе при давлении 200 Ша до плотности 55-60$ от теооетической.' Затем полученные ■

таблетки заворачивались в металлическую фольгу и допрессовыва-'."'/cï до плотности 92-93/' методом горячего гидростатического прессования в камере- высокого давления типа "торс-ид" при давлении 4,4 ГПа. Для сохранения к а н с :< р и с та л л и ч е с к о Г: струхтуры материала ка-• грса прессовки проводился только поело приложения давления. Нагрев при 773Х проводился в течении 3 минут, а давление снималось только после охла.^ения прессовки до комнатйой температуры. Полученные образцы имели форму цилиндров диаметром 4-6 мм и толщиной 1,5-2 мм. Размеры нанокристзллических зерен составляли 70 км. , •

Ториы образцов подвергались механическому ¡uníosaHzn и полировке алмазной пастой, затем обезжиривались порошком UgO и покрывались электролитически -слоем радиоактивного изотопа 43 Ni. . Толцина нанесенного слоя составляла 0,1-0,9 мкм.

Образны отжигались при температурах 293, 373, 423 и 473?; з течение 3260, 16, 10, и б .часов соответственно. Первый из них (образец fil) выдерживался на воздухе при комнатной температуре. Образец !?2 (373К) отжигался на воздухе в водяной бане. Образцы №3

K.S4 (423 и ,73л) отжигались в трубчатой вакуумной печи при дав-•з

лении 10 Па.

Дг.я определения параметров самодиффузии с полученных образцов снимались слои методом впитывающего анодного растворения, списанным вьео, в хлорно-уксусном электролите (10% НС£0<, и 90%-СКдССОН). Напряжение на концах электролитической ячейки было 50В, а скорость растворения составляла около С ,1 мкм/с.

После каждд'го снятого слоя образен промывался в воде и ацетоне-и высуживался, после чего измерялась радиоактивность его по. ыерхностн счетчиком Гейгера, то есть для определения кс ффициен-тов диффузии использовался метод остаточной активности Грузина.

-9В данном случае ото приводит к меньзей осибке, чем измерение активности снятых слоев, поскольку толщина их очень мала (— 0,1мкм).

Образен h-Ni для изучения гетеродиффузии Аи в n-Ni. методом РСР был приготовлен также, как и для самодиффузии , и Имел форму цилиндра высотой 3 мм и диаметром 4 мм. Ториезая поверхность обраЗпа ¿линовалась и полировалась алмазной пастой, после чего на не'^ наносилась с помощью термического испарения а Еакууме (5* 10* Па) пленка Аи толщиной 50-70 нм. Далее образен отжигался в стеклянной ампуле при давлении—! Па при температуре 446Н, 43 часов.

Спектры POP ионов Hj (Ee=I,5 ;<Ь5) от поверхнэсти образна снимались до и после отжига. Параметры съёмки составляли: угол рас- . сеяния 160°, энергитическое разрешение 20 КэЗ, сечение ионного , пучка—3 мм ,

3 третьей главе приведены результаты диффузионных экспериментов по самодиффузии в п-Hi и гетеродиффузии Аи в п-НL .

Профили концентрации, полученные для самодиффузии в л-Hi при температурах 293 , 373 и 423К, спрямляются в координатах ¿пС против г^Содин из них приведен на рис. 2.). 3 данном случае это 'соответствует кинетике зернограничной диффузии з режиме "С" по Хар-рисону, то есть диффузия идет только по границам зерен, и отводом ди^фузанта а объ^м зерна можно пренебречь. При этом изменение концентрации'WNt (С) с глубиной проникновения (Z) описывается решением для диффузии из исчерпываемого источника в полубеско-нечккй образен:

: Ctz.D = ~r==== ехр(-т£-г) •

№ r 4Dbh t

где M - мощность источника; { - время отжига.

КоэФФиттиенты зернограничной диффузии можно определить по наклону прямой, если концентрационный профиль представить в координатах: &С -22: '

Полученные таким образом значения Оьл для отжигов при температурах 293, 373 и -423Х приведены в табл.1.

Предположение, что для четвертого образна, отожженного при температуре 473К профиль концентрации также спрямляется в' координатах £лС - 7? не подходит по двум причинам: I) если провести такую прямую, то коэффициент корреляции составит при этом: г=0,835, что значительно меньше значений , полученных в остальных случаях (0,979-0,997); .2) 0ы> . определенный таким способом, составляет 3,4*10 "'см/'с, что меньше Оьп для образцов №2 и »3, отожженныл при более низких температурах.

Значительно лучие концентрационный профиль образца №4 спрямляется в координатах ЕпС -У?*, что соответствует кинетике ч режиме "В". При. этом, используя решение Судзуоки для исчерпываемого источника, по наклону концентрационного профиля в координатах ВпС - г'^можно определить произведение сирины границы (/) на коэффициент зернограничной самодиффузии ( В^):

¿Ьи- 1.084«(-У1Ш О)

Коэффициент объемной диффузии ( Цу,,) в таких случаях обычно определяют по наклону прямого участка концентрационного профиля у поверхности образна, построенного в координатах £п С - н2 . В данном случае'пршому •участку соответствуют только три точки.

Рис.2. Профиль средней концентрации радиоактивного N1 (самодиффузия в п-М при температуре 423К).

Ю

СЗК|.

Рис.3. Профиль средней концентрации радиоактивного Гп (самоди^фузия в л-№ при температуре 473К).

Сиотема Т.к Оьг),см{/с Буп ,см2/с Л)ь,см3/с • литературные ОУ.см^с данное

293 (1,1410,26)«1016 -29 1,4*10 3,4*1 О*50

Ы; / 373 (1,05±0,21>»1б1А • . 3,3'1бг5 1,2*Ю"39

423 (4,010,7)*10М 2,7'10'" 4 ,3*Ю"35

473 (1,62±1,46)*1бВ а,4хю"гг I,4*10 31

Аи/ 448 = (3,3±0,4)х10г3 (4,3±0,4)*Ю"19 Ь¿J)b^Ь,GxI6г'1 З,1х10"3'

Таблица I. Параметры зерногрзничной и объёмной самодиф^узии в л - № и гетеродиффузии Аи вп-Нь а также экстраполированные с высоких^температур значения этих параметров для обычньгх поли- и монокристаллов N1, взятые в .-.итературе.

По ним и был оиенен коэффициент объемной диффузии.

Полученные значения 1)ы> г. занесены в табл.1. Для сравнения в таблице приведены значения параметров зернограничной и объёмной самодиффузии для обычных поликристаллов никеля, экстраполированные с высоких температур.

Как видно из таблицы, значения коэффициентов зернограничной самоди$фузии в ( Р^) на 2-6 порядков превосходят экстрапо-

лированные значения 1)(, для обычных поликристаллов. Аналогичные результаты были получены при исследования д:"*<фузии в других на-номатериалах, например, самодиффузии вп-См, гетеродиффузии Ау и А и. в н-Си и т.д.

Коэффициент объемной самодиффузии (1)«,). полученный для образна отожженного при температуре 473К, оказался на 16 порядков выше экстраполированного значения 0У для монокристалла №..

Температурная зависимость коэффициентов зернограничной самодиффузии в п — N5. представлена не рис.4. Полученное л? наклону этой прямой значение энергии активации зернограничной самодиффузии (0Ь„) в составляет: Оь» =(46,0±2,9) ВДк/моль а пред-экспоненциальный множитель: ЙЬп, =2,2^з»10"8 см*/с, то есть:

2.2-10* вхрС-^} - (4)

К I

Это значение энергии активации приведено в табд.2 вместе с другими литературными данными. Из этой таблицы видно, что, как и для Си, энергия активации самодиффузии в значительно меньше, чем в обычном поликристалле № и сравнила с энергие" активации поверхностной самодиффузйи в N1.

Счень важным представляется вывод о том, что коэффициент объемной са* ->диф»1уэии () в л-№ при температуре 4/ЗК на 16

^Т.'/К

Рис.4. Температурная зависимость коэффициентов эерногра-ничной самоди^фузии в

Ю с

Рис.5. Профили средней концентрации Аи (гетеродиффузия Аи вп-Ш до (I) и после отжига (2) при 448К).

порядков выае экстраполированного с высоких температур значения коэффициента объёмной дигГузии (Д,) в монокристалле N1. Хотя к аналогичному выводу приходили при исследовании диффузии в других КК, а также в тонких металлических пленках, этот вывод требует подтверждения, поскольку в даннел работе значение О^оп-ределено всего лишь по трем -очкам, при снятии очень тонких слоев, а значит не может считаться вполне надежным.

С этой целью был проведен дополнительный эксперимент по опре?- :• делению параметров гетеродиффузии Аи в мэтодом РОР. Температура диффузионного отжига (443К), чтобы уменьшить влияние возможного движения границ зерен, но больше 423К, чтобы вклад объёмной диффузии был достаточно заметен.

Полученные при этом профили концентрации Аи в до и посл^ отжига при 448К, 48 часов приведены на рис.5. Коэффициент объ-

_ у ■ 1

ёмной диффузии А и в м-№ был определен методом "срединной производной" по участкам профилей, примыкающим к интерфейсу:

о,»-<»

то же, что и Б, но до отжига; £ - средняя концентрация Аи в ; С,- исходная концентрация; i - время отжига.

В результате было получено значение йт = (4,3т0,4)*10 ,ЭЬмг/с. Таким образом коэффициент объёмной диффузии Аи а п-№ также оказался намного (12 порядков) больше, чем экстраполированное значение объёмного коэ^ициента диффузии Аи в мрнокристалле никеля: 4,3»10"см2/с л З,1»10*3'см4/с соответственно

Коэффиииент зернограничной диффузии ( был определен по линейиоцу участку профиля концентрации Ац в (рис.5), с помощью решения Уиппло:

М0ь„ = 1,322 /Вр (6)

где Ь - коэффициент сегрегации Аи в п-№;

6 - ширина границы в Полученное значение тройного произведения: (3,3-0,4)«

«10"асмл/с.

Как по причине более низкой температуры, так и сильной сегрегации Аи на ГЗ б и-Н* движение границ в данном случае не оказывает существенного влияния на определение параметров гетеро-диффуэии Аи в «-N1,

Коэффициент сегрегации (Ь) можно оценить в соответствии с эмпирическим правилом Хондроса и Сиха:

= 4,3*2,5 Хс '

где Хс - растворимость примеси при этой температуре. Растворимость Ац. в № при температуре 448К, определенная по диаграмме состояния, составляет 1%, следовательно Ь=430.

Как же объяснить столь высокие значения объёмных коэффициентов само- и гетеродиффузии? Обычно его связывают с наличием в объёме зерен при очень малом их размере высокой концентрации дефектов разного типа.

Ниже обсуждается простая модель, не требующая таких предположений. Она основана на одном.экспериментальном наблюдении. При исследовании охрупчивания П-(й в присутствии жидкой ртути (Игомев,

ь

Трусоз) было показано, что возникающая структура напоминает "каменное ложе" реки, т.е. г № как бы состоит из кластеров-конгломератов нанозерен. Размер этих кластеров порядка 10 мкм, и вся пористость, весь избыточный объём сосредоточены на их границах, а внутри кластера плотность вещества близка к значе- . нию для монокристалла. Разумеется, эта модель нуждается в прямом электронно-микроскопическом подтверждении.

3 "-амках этой модели »-N1 имеет два типа границ: границы меж-' ду кластерами и границы нанокристаллических зерен внутри кластеров (рис.6).

Поскольку жидкометаллическое охрупчивание ртуть» идет по границам кластеров можно предположить, что их энергия и диффузионная проницаемость вьпие, а энергия акт.шапии диффузии ниже, чем у границ нанокристаллических зерен внутри кластера. Естественно далее предположить, что значения коэффициентов зернограничной диффузии ( О^) и энергия актива-ии (0^) зернограничной самодиффузии в полученные в данной работе, соответствуют именно границам кластеров. В таком случае коэффициент объёмной диффузии, полученный в эксперименте ( Оуп) , является мерой интенсивности оттока вещества внутрь кластера с его границ. Этот'поток вещества состоит из двух частей: по границам нанокристаллических зерен и по их объёмам.

В приближении Харта можно записать:

=«% * (!-«)&, Г7)

где а - доля границ нанозерен на единицу площади сечения; коэффициент диффузии по границам нанозерен;

1)^- коэффициент объёмной диффузии в нанозернах.

Система Нанокристалл [)ыьКД*/ыоль Поликристалл Оь ,КД»Умоль Монокристалл С^У.ЗД^/мОЛЬ Поверхность Рв.КПд/ыоль

% 61,7 102,2 191,0 66,5

Ус> 37,6-60,8 72,3. 170,7 28,9

46,0 115 275 58-75

Таблица 2. Энергии активации саио- и гетеродиффузии в кано-, поли-« »■тенокристаллах и поверхностной диффузии в Си и № .

/ ' •

Рис. 6. Кластерная модель.

Долю границ, нанозерен на единицу площади можно найти, используя геометрическое соотношение для плоскости шлифа поликристалла:

JL.*iL ' (8)

s ze . i

где S - площадь шлифа;

i - суммарная длина гранил, пересекаптгася е плоскостью шлифа площадь» S; . .:

С - длина некоторой линии в плоскости шлифа; N - число пересечения этой линии с ГЗ. В этих обозначениях:

Поскольку средний размер зерен:

(Ю)

N

то из (9) и (10) следует, что:

(И)

2d

Подставляя ill) в (7) получим:

D»n = fj Db+<I""2T)Dv (I2>

Дяя <f=1 ни и с! «ТС им:

Dvn = 0,022 Db + 0,973 D*

(13)

Допустим, что граниты нанозерен и их объёмы внутри кластера такие же, как ГЗ и их объёмы в обычных поликристаллах никеля. Тогда можно вое 'ользоваться экстраполированными с высоких температур значениями йь и 0У (табл.1). Поскольку вклад второго члена (13), связанного с объёмной диффузией, пренебрежимо мал, то (13) упрощается:

0™= 0,022 0Ь . (14)

Это означает, что отток вещества с границ кластеров идет по границам зерен. Теперь, подставив вместо экстраполированные с высоких температур литературные значения,получим для гетеродиффуэик ли в п~

а для самодиффузии б п-№: Дг)1=1,9"10~иеа2/с.

Таким образом, рассчитанные в.рамка-' модели кластеров значения 0УП удовлетворительно согласуются с экспериментальными значениями 0,п, мерой диффузии по границам, а не по объёму.

Это означает, по видимому, что экспериментальные данные, полученные в данной работе, по крайней мере не противоречат кластерной модели. При этом нет необходимости считать, что границы нанокристаллических зерен и их объёмы в и- N1 обладают особыми диффузионными свойствами по сравнению с границами и объёмами зерен в обычных поликристаллах никеля. По иному ведут себя только границы кластеров. Энергия активации дий^-йузии по этим границам (46,0 КД»/моль) значительно ниже энергии активации зернограничной диффузии обычных поликристаллов.

ВЫЕОДИ.

1. Разработан метод впитызавщаго анодного растворения, :<о-■торы.'! можно использовать в качестве варианта метода сшг.'ия слоев в диффузионных экспер-гшентах, и определены паранзтри объёмной и зернограничной самодкффузии л гатеродиффузии Лив п-1к.

2. Показано, что при диффузионных исследованиях з наиокристаллическом никеле при температурах <0,3 Тпл движение границ-не сказывает заметного алшшил на параглетры диффузии, •

3. Предложена кластерная модель диффузии в монокристаллах. В рамках этой модели ыокио объяснить экспериментальна дагшиэ, не делая предположения, что границы наиокрнсталличесних зорен и их объё?.м. внутри кластеров обладают отличной от обычкнх поликристаллов диффузионной проницаемостью, отличается только границы кластеров.

' 1

По те:.;е диссертации опубликованы следующие работы:

1. Е.С.Еокштейн, Г.Д.Ерезе, Новый .метод измерения коэффициентов зериограничной диффузии.-"Извести^ ВУЗов. Черная. мата лдург уя ", 1993, 11.

2. Е.С.Еокштейн, Г.Д.Ерезе, П.В. .урхии, Л.И.Трусов. Диффузия в нанокристаллическом никеле.-"Известил ВУЗоз. Черкая металлургия." ,1994

Сбъ°>( I п.л. Тиран 10.0 экз.

Типография 303 ЖСиС, ул. Срдженикидзе, 8/9