Исследование деградации структурных характеристик и сверхпроводящих свойств иттериевой керамики тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ФИЗИЮ!

^ 1\ ДЕК Ш8 УДК 537.312.62

На правах рукописи

Г х| ^ I

ПЛЙЗУЛЛЛХЛНОВ

Мухаммадс-Султзнхан Саидявалнхаиович

ИССЛЕДОВАНИЕ ДВГРАДЛШШ СТРУКТУРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК И СВЕРХПРОВОДЯЩИХ СВОЙСТВ ИТТЕРИЕВОЙ КЕРАМИКИ

01.0-4.07 - физика твердого тела

АВТОРЕФЕРАТ

зкссртадш на соискание ученой степени кандидата фодко-матештических наук

Работа гыголкена в Институте Ядерной Сиаики АН РУз

аучики руководитель:

кандидат фкгико-математ'/.чес-ких наук, старзиЯ научный сотрудник ШАЙОБ Н.У.

Официальные оппоненты:

Бедуаая организация:

доктор физ, -мат. наук

профессор АЛИЕВ кЛ.

доктор физ.-мат.наук

профессор НУРЩИНСВ И,

Отдел Теплофизики АН ГУ

Зацита состоится "10" 1353 г. в 40 00 часов на

заседании специализированного совета Д015.15.01 по присуждению ученой степени доктора физшнкатеаатаческих наук в Институте ядерной физики АН РУз по адресу: 702132» г.Ташкент, поа.Улугбек, Ш АН РУз Тел.:(3712) 61-61-16; Факс:(3712) 44 26 03

С диссертацией козяо ознакомиться ъ библиотеке Института ядерной физика АН РУз.

Автореферат разослан

. 3 « ид.

-1 ао с, __> - I -

1'уекай секретарь специализированного совета, доктор -мат. наук

ХАКККОЗ 3.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы. Целенаправленный ггата; и синтез новых ВТСП керамических материалов на основе кунратоз с более знеокой температурой перехода а сверхпроводящей (СП) состояние (Тс) невозможен без всестороннего изучения структурных характеристик и сизико химических свойств уже известных сзархпрозодникоз класса купра-тое. В ы-см аспекте- привлекает особое внимание проблема структурной неустойчивости ВТСП материалов к связанная с ней проблема деградации их структуру СП свойств под влиянием внешних факторов. В связи с этим интенсивно изучаются процессы быстрого разрушения ВТСП материалов под действием радиационных и температурных полей, во влажной атмосфера и в зоде, Как показывает анализ литературы, к настоящему времени накопленные данные по этой проблеме недостаточны для создания физико-химических представлений о механизмах деградации на молекульярно-атомарном уровне. Прямой перенос уже известных механизмов деградации для простых оксидных систем на более сложные материалы, как оксидные сверхпроводники КС всегда является корректным. Для понимания физических процессов при деградации очень ва:-:но знание особенностей иерархии строения ВТСП материалов от кристаллической до гранулированной структуры и химической связи ионов в них. Также необходим» знания зависимости подвижности ионов, в такой сложной системе от каждого конкретного фактора воздействия. В перзу» очередь кислорода, поскольку он является самым неустойчивым элементом в структуре оксидных сверхпроводников. Кроме того, следует отметить, что деградация г.¿'СП материалов под действием внеииах факторов мезет сопровождаться спеии$и'-»еским фазовым переходом, происходящим по предположениям на границе раздела. По этому поводу к настоящему времени у исследователей также не сложилось единого мнения. Поэтому, знания особенностей, причины возникновения этих фазовых переходов я их влияния на электрофизические и особенно на СП свойства необходимы гак для теоретического резения вопроса стабильности БТСЯ материалов и может быть самой проблемы высокотемпературной сверхпроводимости, так и практического использования этих материалов. В последнее время предпринимайте* различные практические попытки поиска путей увеличения стабильности электрофизических параметров ЭТОЙ керамик. В этом отноаеним перспективным признан путь варьирования их микроструктуры, в частности, посредством тексту-

рироваиил.. Предполагают, что опти*чш>ааа микроструктура позволяет сохранять .СП свойства керамик в условиях длительного воздействия на них температура, -радиации, влажной атмосфера, воды и других фактороз. . Поэтому ; разработка методов получения, исследование строения; и СП свойств з-ексгуриррвэнвных ВТСП материалов, а также их стабильности при бнсейца воздействиях является одной из '.¿ахнейшкх -научно-технических: задач "в "области; ВТС2.

Ц^ль работа: Носледованке -стабильности структура и сверхпро-'. водящих свойств текстурировашюй иттриевой "керамики при воздействии температуры,радиации и воды, выяснения физических механизмов происходящих при этом физико-химических'процессов и.фазовых переходов, а такяе роли текстурирозанкости при деградации материала.

Для достижения ?той цели были сформулированы следующие задачи: -разработка воспроизводимого способа получения текс-турироваиных сверхпроводящих керамических образцов барий-иттриезого купрзта; -исследование корреляции «екду СП .свойствами и структурными параметрами мттркезэй керамики;

-установление пряной зависимости меяду формой дублетных сверхструктурных рефлексов и изменением содержания кислорода б мезгранульных средах керамики;

-исследование процессов -радиационной деградации сверхпроводящей иттриевой керамики при протонном (18НэВ) облучении; -изучение воздействия термической обработки на воздухе и в мягком вакуумеЦСГ^Па) на структуру и свойства образцов УВг2Си307_£; -исследование процессов взаимодействия керамических образцов '¿Ба^Си^^. с -водой.

Научная новизна.

-Установлено, что радиационная деградация УВа?С1150?^ сопро-вохдается структурным переходом орторомбической фазы в тетрагональную преимувестзенио в приповерхностном слое и б мехгранульноы пространстве на границах кристаллитов, блоков и двойников, т.е. в дефгктоспособннх областях (ДСО). Предложено качественное и количественное описание исследуемых процессов, основанных на явлении - «адиащЬннд-спмулированноЙ: десорбции кислорода.

-Показано, что терностимулировгкная деградация на .воздухе включает в- себя физические й кгазихимическпе процессы, ' соответствумцие десорбции кислорода с образованием тетрагональной фаза УВа^Си^О^ ч и диэлектрических примесных фаз" '¿¿ВаСиС^,

ВаСиОр, ЕаС03, СиО в ДСО. Дается описание процессор на. основе квазихимических реакций.

-Показано, что вахуумно-тзрмлческая обработка изотропной. и текстурмроваиной ВТСЯ керамики ^Ва2Си307_5 в интервала, хешераиг?.-373-673К приводит к деградации структуры и здеетро^изшеоких сзойстз,обусловленной,» отличие ,<зт термической обрабогк«- на воздухе, десорбцией кисхорода цз ЛСО о -ойразозанкам -юлло тетрагональной фазы» определены кодйчестаеннне- значения: оснршю кинетических параметров»

-Выявлено, что гидродеградгция кемиикй УВа2Сц30?_ч5 проявляется в ее квазихшическо» и химическом развогении, хорсио описываемом предложенными реакциями. Опщмле.чн значения коэффициента диффузии й энергия ажтивации. молекул, веда при гидродеградации нзотрорлой и текстурирозанной керамик.

. -Выявлено, что процессы раднэционно-» термически- и гидро-стимулировакной деградации обусловлены диффузией агента (меэдоузедаш атомов кислорода и гидроксиллной• группы) по образующимся вакансия» кислорода преимущественно к ДСО, и зависят от термодинамического состояния керамики. Предложена новая модель гранулированной структуры сверхпроводящей керамики, что лучше чем другие модели объясняет дегрздационные процесса'.

-Установлено, что текстурированиз укрепляет связь в ДСО мегду фрагментами структура и тем самым замедляет, процессы деградации керамики' в 3-5 раз. Гадросткмулировакяая деградация практически приостанавливается в текстурмровашшх образцах.

Практическая ценность работы. -Предложен новый- структурный метод исследования деградации бкеидних сверхпрозодников, основанная на изменении Форкы дублетных сверхструктурикх. акфракционких отрахений, я отличие от традиционных, основанных иа изменении относительной интенсизности основных дифракционных отразений данной фазы, йетод. позволяет. обнаружить эффект. практически на начальном этапе деградация» .

-Разработав, технологически простой н стабильно воспроизводимый способ изготовления текстурнровгкнего ВТСП материала на основе отлачакаегося болк§&3 ' устойчивость» • к внешним Факторам воздействия. Предложен метод определения стелек» текстурирозанкссти по аналоги:} определения степени дальнего порядка кристаллах. Яолу?енязя 2 работе оригинальная ияфоршция

Я-

с структурных характеристиках, физюккуиммескик "превращениях и СП свойствах Y2ap0iv>0-7_í.- моаат быгь использована как для -разработки теоретических щ&дсгздаеккй ВТЛй, га к и для создания новых радиационнс-, тепло- и влагостойких модификаций этого ссадикёняя.

-способ получения и аттестации текстурирозаьных образцов яг основе YBapCu^Oj.^;

-ыетсд исследования деградации структурных парамегроа оксидных сверхпроводников яо изменению формк дублеткал сверхэтруктурннх рефлексов;

-интерпретация эффектов деградации структуры и сесйств керамики . i'BaCuO при протонном облучении, термических обработках на воздухе к в закууме, гидрадаградации на основ® иеханизш стимулированной диффузии агента по вакансиям в анионной подрезатке в плоскости 0ui3ö преимущественно з ДСО, а гак&е 'фйзическое и квазихимическое описание етнх процессов.

Апробация ¿¡аботк. Основные резуль-гата по теме диссертации докладовались на совещании "Химия и Технология ВТСП" (Овсрдлоьск, 1990) ,-Ш-йекдународноЯ иколе-сИУпозНуйе "Физика й Химия Твердого Тела"(Б.пагозегенск,1951) -совещании 'Чизика Низких Температур" (Казань, 1252)»^конференции ^Радиационная Физика й Химия Неорганических 2а?ериалов*( Томск,ÍS93)> -созецании "Гекстурированкнс ВТС2 Материалы* (йосква»1983) ¿-IV- Кехдународкей йоле-си»позйуме "Физика .к лййкя Твердого Тела" {Благсяеаенск* I3&É) ^--^йадуяарЬднЫ? конференции ''Йо'зье Катерна.«* и Прибора"(Ташкентi 1994), -Мййдуна-родном еистозкуке 3PIE 1993 IntiSyap.oh Optical SciiTiRe Resolved Electron ar.á X-ray Diffraction 19S5,Sa2hirgto.>> USA-,гмездуна'рбдйых симпозиумах KR3 1995»Bcston,l996»Saa Ие§о>и5А»-11ойресгубликаИс-хоЯ кояференцИййСОБремонкае проблема ядерной физики",Самар.чанд-93, Су6дйкйЦйи, По основшй результатам .работа опубликовано 6 научккх статей fe зарубежных и республ'икааскйх периодических изданиях И 3 npefi|Hfita ЛЯ РУз» 12 работ в сборчиках. трудах конференций ГббЬеааний в вмдё тезисов докладог.

: ■О.бге.-г и структура работы. Дйссортацай состой* из введения; глав.ь ааадкчения и списка цитируемой литература .. Мбо1а язлонена яа 146 страницах ¿ имеет ¿«4 pv.uyáx&¡ 13 й список использованной литературы lia 2С4 наименований;

-

СОДЕГЗШШЕ- FAEOTÍ;

,.с Во;ьвёкеийк приводится общая характеристика работы,. -.¡зж-га-етсясущность"-резаешх-• npo&sea, -Гях актуальное'';., цел,, работе,, новизна, практическая 'цевкость и сскознка ' аагущаамиа пслсузяюя.

В iiapaoft глазе. nssssA&a mv:K'¡;vl гвдеуаг/раай обзор, поев най • физическим ссноиа« получения ¡^рхчкческих 'текс^щ^^ц«. ЗТСП .Материалов И ИЗУЧИВ» ■ ИХ -СУБУЖЙЯЯ1 и СБСЙСТВ.. 5Т5И~0ЛКТСГ:: / известные результаты '«сгадозгитля процессов деградации- о^угдда. : и .свойств ВГОН ъятериаяоз*' з 'оспфгпом. YCa^Cu¿0y_5inpq?-2K'ri:t:nx npr. различных, воздействияхj так:;:? как здагягая атмосфера,' года, 2юшь ' эйруйие = излучения. Проведено сспгягамевгго' эжектор дйтрадашп? на пленках, касстагикс' образцах и- кейокриотадгах Bípü

.'.'"■Vía анализа лптературнда: данных . ау-плакн ■ октузлы-пау проблема, с^ормударозанн.«ель а. задачи Дйссерт«ш:0в:?с8 работн.

' • • Вторая глава.диссертация 'яоевадепа списанию .методик зкоаа-ржента: ректга;зс?рук?уркий анализ. «змершк электрическ-ч:;-'параметров- (удельного оопротнзлеяия -и штиктовосприк^Чизос??! в интервале 80-30GK},технология получения тогсстуря ponanнет сфпкрп БТСП YBa^Cu-O^g, а тзкхе- условий облучения и тер;,сс0рабсао:;л

Для изготовления вгсП',Л"Ва»Си307-л ¡«сподъзоагаисъ погс:;.:тоб-разнке оксида ЗДз*' СиО-я карбойат бария BsCOg кввйфвсаунк е. содерзздие. пр;иесн(з иас'ЛК Ге Qs4-Ю"4, , са i,S'hT\ 2т <5*10~а. Til <5-10"4, Yb »О""1 карбоната б^р'я з стач, ~ с аптс-оч -г;!,:?«, опроса" 1 -* гэлмноЛ ■

ратур^ i'd yeraroaae С.ЫГ ч в постойнчсЛ с::оаос,7:-о : зге' - ■ дидаеь на Еопдухе.в диалазен? сопготивлелнл т:;аа ül.0.1 С °2/ ' TopCM.nostai'Vi'' 5 ±5°. Тслс-гатура а па <- • рюп^лс^и'.лэГ: ft. ^рс "X с, "О ciraeaa аапь;*гс--а : г,-. ^1 0,1 ||дг~гз?нзд и cra:u7a г - air.-; -а

то: у *; rso-arc ■ -•> , -б;?::1 cccva.^ca, C7K',;rvricá ;<, i „\гг'с' ""а с

mü.

ПГ7Г-Л,

- j d

i г

оаанам '3 ка- w&r-, о"J','-'," i1" • " 1 .

л • J-iPO-ti/i -1

"Г cVc.С лтз с'rvaan-

. --'атур \\-ii?:-!2?G'{ " ra>"

. ^t./.,f~.....-.>-*. .... ......р.. -

* ..

' racyoa, r-л с ючааг ' ■ ааоя icr с

...; а,. • . "u^v'KTvi""ас:

Зарьаруя скороеак прессаганна

па*:!.' скойс^ваай.

Д£> 3

cía.

Температура и сирина СП перехода (Тс и удельное

здектрсюопротивление нормального состояния р(при Т>Те), характер проводимости исследуемого образца определялись по температурной зависимости р(Т) в интервале 80-300К четырехкоята;; ..м ыетсдоа. Контакта из сплава 1п8п С1:1) наносились на поверхность -.исследуемых образцов. Для определения Тс и ДТ такае. использовался бесконтактный метод, основанный иа измерении температурной зависимости изменения резонансной частоты ЬО-контура, где исследуемый образец служил сердечником Ь-катувки, в интервале 80-300 К. Плотность .р обрззцов определялась гидростатическим взвеаизаниз».

Определены оптимальные параметр!; технологии синтеза -тексту -рировашшх образцов с высокими значениями плотности, Р^ и низкими ¿1, которые пркведени в таблице 1.

Для аттестации образцов -определения фазового состава, параметров элементарной ачейки.-паяного содержания кислорода в образце Р2, содержания кислорода в СиО$ плоскости Ра=а=ро(4)ч'1>0(5)' ромбического искахевиа (Ь-а)/&, степени 1-екстурированности Р1. использовались рентгенодифракцкоанне установки ДРОК-ЗМ и ДРОИ-УН с высокотемпературной приставкой У2Д-200С (СаК.а излучение).

Таблица 1

Оптимальные параметру технологии синтеза текетурировааных соразцов с высокими зкачаниями ?с, Р и низкими дт

1% и, т^! ЕЙ скорость нагрева с печью, град/мин V к V мин скорость охлазд. с печью град/мин 'V однофаз-НОСТЬ» л ПЛОТ. г/см3 тс> К. ¿т, к

900-0,5 200 1£55 20 Й00 •5Й-72 68,5 5.6й 63 2

Степень тексту,ри.ро»з¡шссти . шра^егшасл. по аналогии, со степень» дальнего порядка следующим образов: .

■ ?^-(Р-Р0)/(1-Р0), (1)

где Р и >- отноиение суммы интенсивном^ отражений (001) к сутю интеисивностей отраханай д»я

эталонного и ¿>»2Л(р01)/24(Ш) для текстурированногс образно?.. . 1егк; ■..'и!;.:тпть, что длк изотропного образца Р-?0 и .

/алое иссл-здсвалась корреляция между параметрам структуры <содерхмкб кислорода, параметр решетки с) и 0П свойствами ■ V -х Зстаноилз;;д ьазисиаость параметра решетки с

В -

от содержания .-кислороде в гиде полинома:

7--?í-.6.,566-2-,2'77{ С-i 1. G50)-ЗЭ.201 (с-i i ,650) (2)

При &уом 'годность определения содерганиа кислорода сводится к точности измерения .угловых положений .'дифракционных пиков {00Ь>.

Разнеачъ углов рефлексов -Д28--=2е, goc)-29!- 020) М0?Л1° ^пользовать в качестве метрологического инструмента при определении содержат?:! кислорода з ортсссмбической фазе. Такэя зависжгсоть описшшась зкпиряческкм выражением

7-<>6»SI?-i,06xÍ0~a(¿2G) -н 3,31х10"4(Л28)г. (3)

Достаточная «кгешшость никое позволяет- провести измерение ыеапикового расстояния с точность» до i угловой минуты при скорости дп;яекия счетчика 0,5 град/шн. Па основе этого разработан экспресс метод тестирования образцов ка наличие СП свойств.

Анализ показал, что содержание кислорода в мехграяульный грашще, приграничной области и поверхностном слог (?-£)„ всегда кеньге, чем концентрация кислорода в объеме гранулы (7-й), где вчеется бездефектная регулярная структура. .Конечная завкоикость содергания кислорода (7-$)г от отношения интенсизностей рефлексов (012) к (102) кчеет слздувэиЗ вид

i25,963*А + 227,053

(7-5),, -------------(4)

27/131 А + 27,333

где А-Щ012)/И 102)}1/2. При изменении содергания кислорода з ДС0 от ? (а^Ь=с/3) до б,5(а-Ъ--с/3) величина коэффициента Д меняется з интервале 0,5С74<А<1,0. Из выражения (4) следует, ч;о погрешность определения содержания кислорода е основном зависит от статистической ошибки в измерении интенсивксстей паков, которую моуио уменьзкть путем подбора экспозиции для снятия дпфрактограмм.

В исследованиях использовались изотропные и текстурирокак-ные образцы параметры которых приведены в таблице 2.

Плотность изотропных и текстурирсванных образцов составляла 4,9 и 5,2 г/сч3, соответственно. В качестве исходных выбирались однофазные (98,5%) образцы с 6=0,13. Образцы имели форму прямоугольного параллелепипеда 10x5x0,6 мм3 и диска с сЫ мм и п=1 ми.

Облучение протонами (Е=!ЗЯзБ) осуществлялось на ускорителе У-150. Образцы в алюминиевой фольге устанавливались вплотную к

оковку выхода протоков. Температура контролировалась термопарой и соответствовала '"300К. Доза облучения измерялась путем интг пиро-~ вания тока пучка кизкоомиым интегратором. Ток пучка составлял ~150нА при площади засветки 1см2; косность доза Ю^р/см'с; модность тепловыделения "бООмЗт, что при 300К вызывало разогрев образцов на 2-3°; диапазон флвеисов Ф-1013-101Ьр/см2.

Термическая обрабстка(ТО) образцов проводилась в печи типа СйСУД 044/12-82-У42, снабженной терморегулятором, позволяющим поддергивать температуру постоянной с точностью ±0,5° измеряемую термопарой Р1-Рг^РЛ> вблизи образца.Образцы помещались в химически очиденку» продуваемую кварцевую ампулу. Температурный интервал при ТО 373-373 К с шагом 100К; скорость нагревания 200°/мия; время отжига 30 минут; охлагденке закаливанием в хидкои азоте;

Вакуумно-тераическая обработка(ВТО) образцов проводилась в химически очищенных кварцевых ампулах в рехике постоянного стка-нивання. Давление при высоком вакууме контролировалось вакуумметром ВИТ-3 .4 составляло 10"Л,Л:.. Образцы нагревались со

Таблица 2*5

Структурные и электролитические параметры изотропных я текстурированных образцов в исходном состоянии.

Тип] ñ, b, с» üciO I(-112 Р., Ft.' AT, р>:10~

И к Ä a Г10 2 а. е. % К К Ом • си

i ¿ з ■ ..... ¿ " г ó ь ""гг ~ ' D Т Г

I 3,324 3,884 11,576 0,015ö 0,06 0,820 - 2,0 8Т,0 '.7

II 3,326 3,891 11,677 0,0170 0,65 6,820 52 2,0 87,5 ?

III 3,825 3,892 11,677 0.0162 0.65 6,820 - 2-.Í 67,0 2.3

»)Обозначения:(i)образцы I- изотропные; II- текстурирован-

ные и III- изотропные со влифованной поверхностью: в., Ь, с (2-1)-параметры элементарной ячейки; (Ь-а)/а {5)-ромбическое искажение; 10110? (&»-- гнование интенсивностей рефлексов (012) и (102); ?s(7)-ov'-r.>j содержание кислорода в ьдемеитаркой ячейке Ftí6) -стелен,', г-»кстурированности, üT(S)-сирина СП перехода, Tc(i0)-температура СП перехода, рх103(Ii)-удельное сопротивление при 300К. 0одер2ъь~\- кислорода в плоскости CuOf* Р 0-0,82.

- i О-

скорость» 200°/:.<!')!. Т№пературн>1й диапазон при ВТО составлял î -373-673К с шагом 50°. Продолжительность ВТО варьировалась в интервале 0,5-5 ч> Охлаждение образцов осуществлялось под откачкой произвольным образом.

Вндерука образцов в воде прозодмлась з стеклянных емкостях с различней длительность» (т). рН соды составлял 5,0. Температура водч(Тч ,-,) составляла 2SS, 323, 348 и 3Г'3 ($0,5°) К.

В.третьей глазе приведены основные экспериментальные результаты. Показано, '¡то эффекты протонного облучения s указанном интс; : •.:.•:• $л»енсо5 заключаются в основном 2 следующем: -постолнстзо фа^госго состава и параметров элементарной ячейки; -увеличение р с poc-rof.: г, списываемое зшир^чесюж нирагением

р=р0ехр(х- \0~ ' (5) .

где- р -удельное сопротивление до облучения, к- коэффициент пропорциональности! 0,4В для I- :«. 0,25 для П-типл образиоз); -уЕирэппе AT с ч:стou ф, эмпирически опысивамсе

где â?0 - пчркна Cil перехода в исходном состоянии, к- ког-^ициент прспорц;'он?.льности(0,-а2 для I-, 0,18 см" для 11-типа образцов): -немонотонное уменьшение с ростом

-изменение характера проводе/ости после облучения флкенсо» 8-10' р/с;/ от ¡металлического к полупроводниковому; --увеличение относительной интенсивности дублетного. рефлекса VIчистительной к изменению содержания. кнелорг.да з

V ! i. i '

припозерхносшп и кеггргкапнме зонах объема сбизца.

После зли^оь.чи поверхностного слоя толщкюЯ =20 «км на прстонно сбдучетевх образцах значение отношения 7(012)/1(102) восстанавливалось до -0,7, т.е. несколько не доводил до исходного стно^еввя - 0,66. Отсюда следует, что наиболее чувствительной к обдученкв являются ДС0. Именно эти области служат источниками зарождения изоструктуркоР. тетрагональной фаза, обусловливающей появление полупроводниковой проводимости материала s нормальном состоянии, ущренкэ L1 и падение Тс.

Из зависимости изменения содергаиия кислорода » меггракульнои пространстве от зрении облучения t, описываемой как

S=$0ext?(4Dt/L2), (7)

где б и б - дефицит кислорода в меггранулыг: средах до и после

- И~

ойлучеиая, ® -коэффициент радиационно- стимулированной диффузии (РОД) кислорода, I -характерный размер ыеигракулькой границы(5-10 еа), -шралел&ц коэффициент РОД кислорода Вг(2-6)к10"1ос^с"'5, При флэенсе протокой 101зр/се,;2 вабдздадгась 100-кратвое увеличение р, падение Тс нкхе 77К, ущреаие ¿Т до 6К,

Термическая деградация в отличие от радиационной включает г себя физические и кзазихаиические процессы. Протяженность первого процесса в заакскыостй от типа образцов составляет до ¿73К' для изотропных и до 673К длл текстурирогакныхСХ-тежературнь'й интервал). ПоанЕзаке Тв в 1-интерБале вследствие те^остшул^фошиой диффузии приводит к удаленна кокоз кислорода из ДОО керамики, что вкзкьает изменение соотношения интеисшшостей дублгг-ов (012; и (102) без еукесгвенных избиений других структурных параметров. Последний свидетельствует об образован«;: тетра фазы в доо(та6я.4> Следовательно в ¿-интервале термодеградация керамик» обусловлена у-саько фсзозш переходов орто-тетра. По кере дальнейшего роста т от 473 (от о73£ для гекстурированиах образцов) до-у73Х (П-темпс-ратурнии кнтергал) наблюдается интенсивное удаленна кислорода не только ка Д!30, по и из более глубоких слоев керамики, происходит разложение походкой 123-фазы к ускоренное образование основной яршёсной БаСЮ3 в ДСО. Ери Т =-973К система пслностьп пере-

ходит б тетра Фазу, т.е. а=Ь и 6=0,45, Другие продукты разложения с5с-.г - -в гораздо кеаьсем количестве.Изк&нение структурных тар— л _ . ЗП свойств хорозо согласуется ^еаду собой.

По аш'сжортк содержания решеточного кислорода в объеме граиу*а(7-С/ и в ^еыранульннх сргдах<7-б) от времени зкдэргкиЧ Б'Д) бпго получено, что (7-6)(г) оставалось постоянна!,! во реем интервале X, а {'¡-&)Т(Х) скачала линейно уыеньз&аась до 6,61 а.е. с посяедущш.? .выходом на плато(рисЛ).

Зависхмоетъ дефицита иеггранульного кислорода от температуры ВТО оПйОНЕагась уракепием

еэш(-Б/кТ), ' (3)

где I - _ активации процесса удаления кеггракульксго кислор^.. -чем показали, что Е=0,0? зБ, что сравнима с-энергией ' _ »»сяорода на позиции 05 в плоскости

, С.ру с _е ч электрофизические параметры образцов до и коале г,^ - приведена в таблице 5. Б гидраткрованных образцах пг« - г5разова»ие прюгесной Фазы ВаС03, являющейся

Таблица 3.

Структурные и электрофизические параметру изотропных я текстурированных образцов УВа^Си507_5 до я после р-облучения

¡лаенс I I

9, л а, А VA с, А (Ь-?.) 012 /УГ, т(.,

р/сн'" а . J102 а.е. ¡sio* К • Í.' А» Омхсм

О 3,824 3,684 11,676 0.0158 0,66 6,320 0 2,3 87,0 3 1014 3,824 3,885 11,676 0,0157 0,68 6,819 0 2,9 87,0 6 2x10'4 3,825 3,835 11,676 0,0155 0,71 6,819 0 3,5 85,4 11 4х10"4 3,825 3,885 1<5677 0.0154 0,76 6,313 0 4,0 85,3 24 6х1014 3,826 3,885 11,677 0.0156 0,93 5,Ё20 0 '5,5 82,1 57 8хЮ14 3,826 3,835 11,578 0.0155 1,19 6,315 0 - <77 114 О 3,826 3,391 11,677 0.0170 0,75 6,820 62 2,7 87,5' 2 1014 3,826 3,891 11,677 0,0170 0,67 6,820 62 2,8 87,3 2 2.ч1014 3,826 3,551 11,677 0,0170 0,68 6,820 62 3,0 87,2 3 4х1014 3,827 3,891 11,677 0.0169 0,80 6,820 62 3,3 86,8 5,5 6х1С14 3,827 3,892 11,677 0.0169 0,87 е,821 62 3,6 85,6 12 8х1014 3.827 3.899 11,677 0.0159 0.96 6.820 62 - <77 37

продуктом разложения 1-2-3 фазы, наблюдается незначительнее уменьшение ?с, увеличение AT я 0, в то время как структурные параметры а, Ь, с, (Ъ-а)/а не меняются. Уанрекие AT связано с тем, что в результате взаимодействия YBa^Cu307^' с водой образуются не только продукты деградации, но и продукты восстановления, т.е. другие СП фазы с более низкой Тс.

Зависимость р/р0(т> для всех типов образцов суть зкепонента р-р0ехр(к-т), где к -коэффициент пропорциональности, (0,36 -для I-, 0,57 - для II- и 0,12 íí/час)- для III- типа образцов.

Сиш:ое влияние на скорость гидродеградации оказывает температура воды. В кипящей воде, СП свойства таблеткл полностью теряется за несколько минут. Коэффициенты диффузии молекул воды в УБаС'Ю вычислены по формуле Х=(2Ст)1/2. где Х-глубика проникновения определена методом послойной . влифовки, что составили для изотропных 0И-3,5-10~3 и для текстурировачкых DT=1,3-10~S с'.г/сех. Из наклона зависимости in(D5=ln(DG)+E/KT определена энергия активаций диффузии колекул воды для изотропной керамики Еч=0,033 эВ. Энергия активации в текстурированной керамике

- /з -

Табода 4.

Структяншэ и сверхпроводящие параметры образцов УВа^и^^* обработанных щи различных тегш&раа'урах Т8.

ИЗОТРОПНЫЕ ОБРАЗЦЫ

ТЕКСТУРИГОВАННЫЕ ОБРАЗЦЫ

V : ■в фазоный *012 ■в. ТС ДХ, Т фазовый! т- 012 е» •тс, |ЛТ.

К состав 1102 а.е. К К V состав Мог а. е. К I к • !

300 123 0,64 0,0о 87 1.6 300 123 0,62 0,05 87,1 '!,

373 123 0,70 0,07 85 3,2 373 123 0,63 0,06 87,5 2,

473 123 0,72 0,09 84 5,7 473 123 0,65 0,07 85,1 3,

573 123 0,Т8 0,11 82 8,1 573 123 С,70 0,08 84,5 5.

У^ВаСиО^ ' СиО*

673

773

123

ВсЯ03

/С о

ЕаС1з02 сш" 123

ВйОО0

0,67 0,16 СО 10 673

123 Вао'С),

0,76 050Э 81,5 6

С,94 0„22 ТЕ

773

0,82 0,15 73,5 -

'^ВйС.иО.

ЕгОиО, '

Ш

973

СиО* 123 ВаООд ■

ЕаСиО| 'СиО..

123 •

БаОО*

123

У^ВаСиО! СиО*

0,32 <77 - 873 123 0,96 0,26 <7' ВаСОъ

1,56 0,46 <77

У^ВаСи05 СиО* ВаСиО|

973 123 1,33 0,44 <77

БаСС\ У^ЕаСиО* СиО" ЕаСиОс

• называет ка незначительное содереание таких фаз,

■Что ощеда^&гось по их "следам* на рентгенограмме.

1, пас

Рис.1. Зависимости содержания кислорода в меггранульякх средах(1-4) и в объеме гранул (5) при вакуумко-термическо*« отзиге при различных температурах Т8У(К): 1, 5 - 375, 2-423, 3 - 473, 4 - 523.

-

Структуршв и электрофизические параметра

Таблица 5. исходных и

\ *,ч! тип * (образцов 1 „'■ —1 отн.доля ВаС0д*,% — — а, 8 Ь, Я' с, % <п V "С* р-103, Ом*, см

I <1,5 3,824 3,336 11,676 83,С 1,1 2,2

0 II <1,5 3,823 3,864 11,678 86,2 1,1 2,2

III <1,5 3,325 3,835 11,679 88,3 1,0 2,1

I 7*3 3,824 3,386 11,676 87,8 1,5 6,8

о II 12,2 3,823 3,884 11,678 87,7 1,5 10,4

III <3 3,825 3,885 11,679 88,3 1.0 2,3

I 16,4 3,824 3,886 11,677 87,5 2,1 13,8

4 II 20 3,823 3,684 11,678 87,4 2,6 66

III 3,4 3,825 3,885 11,679 88,3 1,1 3,4

I 24 3,824 3,886 11,676 87,2 2,8 22,2

6 II 35 3,823 3,885 11,678 87,1 3,6 110

. III ' 4,2 3,825 3,834 11,679 88,3 1,1 4,4

I 32 3,824 3,886 11,675 87,1 3,2 66

8 П . 43 3,823 3,834 11,679 87,0 4,3 220

ш . 5,4 3,825 3,835 11,679 88,3 1,2 6,1

I 33 3,824 3,834 11,678 87,0 4.5 110

10 XI 52 3,823 3,885 11,678 87,0 5,6 1200

III 6,2 3,825 3,885 11,579 88.3 1,2 7,4

^Ч-язотропнае образцы с исходной поверхности?, II-изотропные образцы со авизованной поверхность» и Ш-текстурированные образцы YBa-DUjO^g.

**} БаС03 наблюдается только в гидратироэанннх образцах.с

спредехчласъ по формуле Б^+Шя^)^.) и составляла 0,115 эВ, т.е. в 4 раза большую величину, чем для иэотрспясГз керамики.

£ четвертой главе приводятся обсуждение получеьиих результатов »'есш&йае выводи.

last issecTHO, температура сверхпроводящего перехода в ВТСП весьма ^«вигельЕа к дефекта« различного вида, ююсшам в

решетку, и зависит от их концентрация и распределения з объеме образца. В результате протонного облучения генерируются дефекта структуры - вакансии кислорода VQ преимущественно в ДСО, так как именно там иояи кислорода находятся з слзСесвязакном состоянии, чем в регулярной части структуры материала.йегдоузельиый кислород (I ) диффундирует по границам гранул и десорбирует из объема образца, что приводит к образован',© фазу YBapCtjgOy^^). При определенном значении <е+Д) в области ДСО происходит переход систему из оргоромбической фазы в тетрагональную:

Р

УБа?Си307_~----->{1-0«/(-(5+Д)) )YBa2Cu307_5i-.

(9)

rs,e д- доля тетрагональной $азы, 0<Д<1. Объемная доля ее достигает -4% в техстурированных и 7:? з изотропных образцах.

В случае ТО на воздухе при TS<673K деградация является следствием физической десорбции кислорода из ДСО с образованием вокруг гранул оболочек из YSa^CUgO^^j. Такой процесс описывается уравнением (9). При 6730.' <973К, наряду с десорбцией кислорода, протешет квазихимическое разлогение обрззовавкейся в ДСО фазы по ?eaKi~4V!

673*?ё- С973К-

УЗа^Си-С^-------------> (1-бД/(7-(г?+Д))) i'EapCUgOy^ +

f(1-5ö/(7-(ö+Ä)))YBapj307_(e+A) -f (10)

+53/(7-(C-vü))1fi+0Ba2_eCu3_20O7.(c+Ä+9) i 6ВгС03 + 200u0 + А/20.,,

где 6-пзракетр квазихимическсй реакции, О<0<1. При этом в объеме СП гранул текстурировзшюй керамики сЗДее содержание кислорода сохраняется. Зависимость р(Т ) достигает насыщения при температуре образования прочного диэлектрического слоя примесных фаз вокруг СП гранул.

Эти результаты свидетельствует о том,что процессы десорбции кислорода в случаях BIO и протонного облучения обусловлены одним механизмом, а именно дейектсобразсзаниеы в ДСО на CuOg плоскости: V и кеадоузелышх атомов кислорода

Процесс гидродеградаций ВТСП УЗа2Си307_3 моге? протекать по

схеме \M-HvO---> Оо+2Н+---->(ОН)" + В+ на поверхности образцов.

Гидроксильная группа (ОН)" как продукт диссоциации, легко проникая в ДСО, образует гидрооксид Ва(ОН)-, а затем е процессе реакции с 00^ -карбонат бария ВаСО^. Образующийся дизлектркческий слой из Ва003 разрывает электрическую связь между гранулами и увеличивает р в ДСО. Процесс гидродеградации протекает по квазихийической реакцией:

+б«/[7-( бтО) +5е/( 3-2-3) СиО +д/202------>

{1 -6*/С?-(С-И)) ПШгСи307_д+6Ш7-16+Ь) ЗУ1+1)Ва2_вСиз_^07_,> г

+ 5&/(3-2<?)СиО + 3&/(2-3)ВаС03 + 3/20,, (11)

где 0<£<1. Увеличение х и Тд 0 приводит к что соответствует

полному раз-зозения 123-фазы, особенно в изотропных образцах.

Упорядоченность ориентации гранул в текстурированных керамиках укрепляет связь мевду ними в направлении СООЬЗ и приводит к уплотнена ыеггранульных областей, снижая в них концентрацию Ус, Это затрудняет проникновение агентов (ОН)" и I в обьэм, обусзгелаьаг больау» стабильность текстурированных образцов.

На основе вышеизложенных результатов предлогена кодзль гранулированной структуры БТСП материалов, отличаадаяся от извегслых моделей наличием ДСО не только на поверхности образца, но такге и в иеггранульных средах.

ССЙОБШ ВЫВОДЫ

1. Усовераенстзовак серийныЯ рентгеновский дифрактонегр • позьэлявдкй надежно регистрировать сверхструктурнке ре£я:ксу сложной природы ВТСП материалов со слабой интенсивностью на '¡¡злу:-: углах рассеяния. Оптимизация коллимации первичного и дифрагированного пучков о помоаьэ дополнительных коллимационных скстс-п сувестзгнной потери интенсивности (Ш) позволила улучг.$?ь огаойал..й зф^ак-/фон до 2,5 раза ъ угловом интервале 8<2©<40°.

£ ^зработава оптимальная технология синтеза текстурнровап-ноЗ к-г-'-ч^вой керамики, позволяющей получить образцы в Форме даска. с различной степенью текстурироваяности(0,25<ГХ <0,06).

что высокая степень текстурированиости не гарантирует г»: «учение образца с выоной температурой сверхпроводящего

-Ц-

перехода, поскольку высекая текстурпрозанкосп-. существенно замедляет насыщение кислородом. Определен оптимальный интервал степени текстури.ровакности(0,5<Р^-:0,65), что обеспечизает получение образцов с ?ысокой температурой сверхпроводящего перехода.

3.Предложен«: новый способ определения степени текстуриро-ванности ВТСП материалов по аналогии со степенью дальнего порядка (1), которая физически более 'информативен, чем построение полюсных фигур; эмпирическая формула (2) для определения полного содержания химически связанного кислорода в УВа^СизО^ по параметру реаетки с, результаты которой согласуются с данными химического анализа лучше,чем по известным из литератур; экспресс способ определения полного содержания кислорода в сверхпроводящей иттриевей керамике с точностью =0,03 а.е. основанный на измерение углового расстояния ыеяду рефлексами (002) и (020); метод определения содержания слабосвязанного кислорода в приповерхностных и ме«гранульных средах*в дефектоспособных областях -.200) оксидных сверхпроводников основанный на измерений соотношения интенсивнос-тей сверхструктурных рефлексов дублетной природы, что в отличие от других структурных методик позволяет обваруаить деградации УЕЗоСио07_й на начальном этапе.

4. Показано, что радиационная деградация УЕа;,Сич07_л начинается в ЛСО и сопровождается структурным фазовым переходом ертс-рсмбическоИ фазы в тетрагональную в результате рздиаииокно-стиму-лироганной десорбции кислорода из ЛСО керамики. С ростом лозы облучения происходит образование оболочки из диэлектрической -ет~ рагоналвной фазы вокруг гранулы. Как выявлено, она не влияет на структурные и электрофизические параметры сверхпроводящей фазы в объеме гранул, но является фактром, определяющим ее токонесущей способность.Определен коэффициет РОД кислорода В«(2-8)х10~ ,0с«а2/с.

5. Установлено,что термическая деградация иттриевой керамики вклкчает физические и квазихимические процессы, заключающиеся в теркостимулированной десорбции кислорода из керамики, в начальном этапе и в последу»аем образовании примесных фаз преимукественко ВаСОо и частично СиО, У,ВаСи05 а ЛСО. Определены стартовые температуры квазихимического разложения для изотропной и текстурированиой керамик.

С. Показано, что гидродеградация иттриевой керамики сопро-

- -¡о -

воздается крсщассакж "»естатйзг© жэестгновлгния « зсмюшпм исходной струкгда ¡с -огашовакием в ДСО диэлектрических тгриагснкх . фаз состояцей в основном из БаС03. Определена ко&$кщ:зя?в диффузии «одекул -води з изотропной (D(i) и текстурированной (DT) хераниках DH=3,5xlO"s смг/с Гу-1,3х10~9 с:Гг/о и энергии гкчизации гидродеградации Еи-0,03 Ет-0,М5аБ, соответственно, йехакическое повреждение поверхности таблеток стимулирует увеличение скорости гидродеградации.

Проанализированы радиацконко-, терто- и гидродеградации структурных .характеристик и сверхпроводящих свойств YBa^CibO^ керамики и определены механизмы деградации в каждом из них. Предложен способ замедления (пассивирования), деградации в различной среде ятздиевой керамика путем ее текстурироваяйя. Показано, что- текстуркрование таблеток исходной керамик;; замедляет рйдяацкошо- я тер.модеградащ;» в 3-4, а в случае гидродеградации ■более "чем s 10 раз.

В. Зфздаозекы квазихинические описания процессов деградации и jases аздзжь трацузнрованвой структуры оксидных сверхпроводник, учзгезагкжая «алячке дефектоспособных областей в составе позволяющее о&ьаснкть результата ке только данной ГЕЙОТЦ, ' т:о к -других гналогичг:2Х экспериментальных работ по ъысокоа^лшсдатурной ©веркщтсдаости.

t-rdоъяыз результата диссертации опубликованы в работах:

• 1. ilsSsyajiaxaflOB- Е.С.» Кадаиоа tu У., Жарямог if, и др.. Блиянке протояяого облучашю на структурнвв и электрофизические свойс-. . тез керамики Ш^Си^^// ОФХТ. 1992.Î.5. Й11. С. 2548-2555 . 2. Кааааоа С.У., Яайэуллахаков М.С., Расулов Р.Б. Блияксе иикро-структур'сг а состояния поверхности на процессы взаимодействия YBaDuO кераяеси с -водой/'/Ееорганяческие материна. 199?. Т.33, S 5, с. 527-633. .

3. li.U.Kalanov, K.O.Paizullakhanov. Energy gap

rectàctîrr. by Quasiparticale injection in break functions// îr.J. о., Рйув 20(1996}, 1-10.

Казаков ¡¿.У,» Пайзуллахаков К.С., Руетамова З.К., Налшов Р., * Абдурах^аога C.B.» Ахмедов И. И. Исследование влияния активного

кислорода на сверхпрсзодяэде свойства кттриезой керамика дифргкциоипим методом/УПис-ша s £10,1997. вкп.1 ,т.23.-с.13-18.

5. Пайзуллаханов Н>0.> Каланов И.У., Рустамова В.;1. Особенности термической деградации сверхпроводящей текстурярозаяноП керамики Jr'Sc2<?u307_g//niscbm в ЙГФ 1S95, т. 21, вып.5» .с.38-43.

6. Каланов.2.У.., Каря«оз S., Памлуллахавоз ¿1.0. и да. Деградация текст'урировашюй ïBaCuO керамики .типа ¡23 s поде. Узбекский физический куриал, 1S93, .'32,'с.56-51.

Kalanov .'I.i!., Paisullaîcljanov M.S. et al. Effects induced by proton and X-ray irradiation in superconductive YBa2C4s07_^// SPIS'S 40th Annuel Heating.1995, 2521-31, SanDieso, USA?

3. Kalanov M.U., Paisullahhanov Й.О., Rustansova V. Degradation of the different sicrostruciure Y8a_Cu,Q,» . ceramics vn.Jer

2 J ¡-i.

proton and X-ray irradiation.// Bulleticn "R3. Pall Keetina 1995« F5.8. Boston, Hassacteetty USA.

9. Каланов M. У., Пайзуллаханов Й.С., Руетакоза B.?L Структура a сзойства сверхпроводящей керамики YBajCu:,07_.5 сблучои.чоЛ протонами. Ма'гериадн. Конференции "Радиационная Оизшса и 1\',?.:мп Неорганических ¡•'атериалсз": Томск 1933 г. 0,73.

10. Калацоз а.У., Зайзуллахаков Н.С., Каримов Н. Влияние претоз-аого облучения из структуру и c:o"c?aî кег*"гл iBa^'ivO^, Тез.докл.cosehu "-¿кзикэ Зкзккх "с к<.: ji/i G. 2"

И. Каланов M.У., Пайзулллхакоз Л.<\. Г' ст*"С' - .Mi. Г'лсг — -влияния протонного и реитгепозс* ого cJ*.y.„ , а лтгу..- ;»/ и свойства скснда ïBâ.-.C'j")b -_3//i!OB!."> , ; . . ' - !

докладе» Ьйехпународяой кзучкс 1 г " ' - .-.и.

12. а.У.Каланов, Я.С.Пайзуллаханоз, X.Pw '.лр^стр, - л неустойчивость з ïB^^-js- ХУ-'-^ДУиародаая сксш-симпозиу» "ФИЗИКА И ХИМИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛЛ" Благоволение, 1Г04, о. 33.

13. а. О.ПаЙзулдахакоз, ЗЛ.Рустоза; У.ХаЯдарэа' Особенности термодеградации. • тексг/рировапкой • сверхпроводящей керамика. YEa2Ûu207_l?. 1У~">лдународная якола-жгяозиум №£ИЕССА И ХИНИН ТВЕРДОГО ШД" Благовещенск, ISM, с.30,

14. Каланов И,У., ПаПзуллахакоз И.О., Рустакова В. П., Намккоз Р. Роль текстурм б радиационной. деградации .'сверхпроводящей керамики YBa^C^O^. К-Мездуклродкаа кюда-скмпозиум "ФИЗИКА И ХШ1НЯ ТВЕРДОГО ХЕ'А4 Благогегенск,!^!, с.34.

15. : Пайзуллаханов . 1LC..,..'Рустакова В. , !й!«'Яоз Термическая

■ деградация-.:- 'л-екстурировааного'сверхпроводядегс оксида УВз^^з^-С? //Возке приборк и материалу. -.- -'Тезис ; докладов ЬКеадународаой научной кокОеренциа. Таш$ен?-19Э4, с. 20

16. 'Еэйзуглйхаасв' Й.О.,- Каланов Î.L-У., Расулои Р.Б.и др. Влияние. ïcvjïcpaTypu синтеза на сверхпроводящие ■ своЗотза . керамики YBa¿,Ca507_0> Препринт ИЯФ АН 1'Уз Р 5-5S0. .'Ганкент 1УЭЛ, И с. .

17,Каланов --S.Jf., Расулоз Р.Б., РустакояаВ.М. и . др. Высокотемпературное фазово-структурное исследование Y-Ba-Cu-O системы. Препринт' И® ЛЯ ífecaf P-S-4Í1.-. • TaiaiSrtT • i9S9 г. 14 с.' .■

18,Каланов Ы.У., Пайзуллаханоз К.С., Рустамова S.ä. Деградация структуры к свойств ' сверхпроводящей керамики УВ^Си^О^прн 'рэнтгеас-гскса облучении; Материалы Конференции "Радиационная Физика и Химия Неорганических Материалов: Томск 1933 г. С.56.,',

19.?асулов Р.Б., Каланов В.У.,- Зайзуллаханов -И. С. 'в др. Еысоко-те.«яаратурное рентгенодкфракцибнкоо исследование 123 фазы

. «яприавоа керамики.''Препринт ИЯ& ДН.РУз ?-Ö-50i,19S0

20.Каланов К.У.,'' Пайзуллаханов К.С., Расулов P.S. и др. О кубической фазе "иттриезой керамп;-.п леровокитового типа.. Материалы-П!-1:екду;;яродной школы- ейкпэзиуиа "Фийика- к. Химия Твердого Î2sa:t„ Елагоге^екск. 1S31.C.112-Ü4.

21,П..йзуллахако5 К.-О., Каланов , Расулоэ Р..Б.., Лерсвсг.итовая структура а системе У-Ба-Си-О. В сборнике "Получение своЕс.теа m B'ÍÓÍI материалов и изделий"..Екатрикбург ,.1.991* c.SïhS?*

THE DEGRADATION INVESTIGATION OP BTK/CïO'EAL CH/\a.AGTERlSTïCS AND SUPERCCSBHCïïSG paôPERïïES CF ÏÏÏRJU/Î CERAMICS .

'Abstract

The dégradation process 'ai the structural parameters and 3tv-perccnduc tingCSC) properties of yttrium ceramics ïBaoi!u307^ both the isotropic and the textured modification were investigated by the improved X-ray diffraction tecnnique, specific resistivity an'j siia^etic susceptibility method at proton irradiation, tewpe-raturé Vréatnrent in thé â&r 'dtiû .vacàiâ^ hydratation. Ths preparation and àVtéstàtion toniques of the textured yttriure ceramics and «e texture degree determination aëthod Vrère' suggèstletf.

Thé observed degradation process vas explained by the phase transition from the SO orthoresnbic to the semiconducting tetragonal notification within the 'underswfac'e layer and iniergranular region owing to thé radiation and temperature stimulated desorb-t-ich of the weak linked oxygen iron the ahove œenticnad region. The desorbtion activation energy 3 and radiation stimulated diffusion. .coefficient D «ere determined to be &=0,07 eV, D=8v10~1oCB2/S.

In the case of the temperature treatment in air the degradation attributed to chemical decomposition of the tetragonal phase at the intergràhular region tSat leads to formation of inpurity phases: BaC03, CuO, Y23aCu0«. In the case of the hydratation the degradation is due to chemical decomposition of the 123 phase ii'th thé formation of the BaC03, CuO, Y„BaCu05 phases at the in-tèrgrânular region o%ihè to diffusion process of H+, (0H)~ ions along the intèrgranular .boundary. ïhe activation energy E^ ^ and thé coefficient of the diffusion of H£0 molecules D^ t sere determined to bè »¿»à;5«10"8,St=i.3^10"9c«2/s,. £¿-0.03, 'e^O.IISsV.

The 'nodel of the granular structîire of the high temperature SC' ceramics Ms suggested, which accosting for the open construction of the ceraâic systea relatively to the environiBenl.. It àlîoèa to explain ôf the dégradation effects by the systea- of the qvtàsichëÉical reactions and the dependency of the degradation dëgrëe on the texture degree of the samples. The texture is the factor suppressing of the degradation sore than 3 tines as compared .«its the iàcitropic sàapler

- 7 ^ -« j

иттрий. «гасйДАГи кшйш: :тушиавий. ! ¿АттадишАРи ва ж '

ШАЗУБЧАЕЛЙК ХООСАЛАРИ БУЗИЛИЙИНа УШШ

.... Кискача маз^уни Токстуравий ва изотроп модификациям иттрийли ¡окори харсрат-ли ута утказувчак 5Г£а2(?н307_е керамика протон билан нурлзнтирш, хавода ва вакуумда термин ивлозлар хаэда сувда уишя (гидротация) натихасйда тиэиа ва хобсадарянииг бузилиш тараетру. такомиллаи-ткрилгак рентген нурлгри дифракцияси, солиитирма электр караилиги ва ыагкит ккритувчанлмгя усуллари бюая урганмлди. Текс-туравий кттрийдк ута утказувчак камунадаряи. ояка ва аттестация кядаа усуллар.ч хамда текстур даразасини аниклаи усули таклиф килинди..

Кузатилгая бузикив хараенлари н&муналариинг яэаг» якия 'катгаалари, гранудалар оряскдаги чегаравий -сохзларидз кучею бог-лзягзн ккслородмиаг радиацией ва термин стимуллаяган десорбциям; ту файл и юз берувчи фааавий узгариклар яъни ута утказузчая орто-'роыбик холатдан ярии утказувчак тетрагокал холатга утмзлар оркалн • 'тувуитйридк. Кучсиз богяангак кислород десорбаиясн аарашгаг активланив энергияси Е ва кислородиинг радиациов сташдоагга» дй&Фуеияси коэффициента В аяжлакдй: Е^С07 зВ, 2>=8«1С"10см2/с.

Хозсда юкори хароратда териик иаловлар таъевдда бузилпш жараеии граиулар ораездагя чегараларда хосил булган: тетрагонал Фгзанйнг хшшвий парчалакиб ВаС03» СаО, У2ВаСи05 каби кушимча Фгзалар хосил .булиаи билан. боглакади. Гидратация тасирзда тш! ей хоесалар бузшжа гараеак сув молекугаларининг дисеоцияциясй г/файлк хоскл булган. £0Ю~ на й+ вгшараянг диффузияси натикасада 1гЗ;фаэаикйг хийиявий парчаланиб ВаСОэ» СиО,- У2ва0и03 -кабя куикм-.ча-фаэалар хосия буливи биа&к тушуктирилди.. йзотрол 'ва текстурал» .иамуаазарда. с/в. колекулазарм дифффузияе« коэффициента. Вт ва -дктиоЛзкйв энергияек Ец, аюиманди: СияЗ,,5>10"8» й^.З^КГ* :;смг/е.» Ед«0,05, ^¿0,115'»В.- .

Шорй. х&рорагаи: керамика учун гранулоланган тузилии модели таклкф гашидаь. -Ву .иодеадй. грзнулалар орасидаг» чегара тажи му-хитга нвебатаи очик ва бундай чегарялзр мамуна юзаск биааа узкий ' ■ бжааврд» Сдеб. «аралзди.' Наяуиалар хоосалар'к аз гкаишашг .буза-лка« ^зраейи аундай «одел асосида ва ;с2б.з.ч:«мияв>:й реакциялар. ':щттл2 гщнщищ/и Текстура мавхудлиги керамика туэйвиавий '"ха^^рйстикалари'^^ра ута утказувчаклик хоссаларкаинг буз^заш» 3 ' знед марта какгЕйтиоу-вчй иуда смил экааяигй кз^ре&кшя»-