Реальная структура и физико-механические свойства карбида бора тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.07 ВАК РФ

РГО

од

АКШМИЯ НАУК ГРУЗИН

Ийстатп Физики

На арапах рукописи

Лежава Давид Такчэовяч

РЕАЛЬНАЯ СТРУКТУРА И ФИЗИКО-кВХАНИЧЕСШ СВОЙСТВА КАРБИДА БОРА

Специальность 01.02.07 - Уазика твердого тела а квантовых

жидкостей

А иторв(р0раг диссертация на соискание ученой степени кандидата Фйзнк1>-к,атематячос«ях наук

ТОадпсз - 1933

раОсг: гаагоянена в институте мэталлургы; кн. 4. И.Тавадэя Академик наук Грузни

Науышв руководитель: кандидат Физико-математических ааук, с.в.с. Г.Ш. Дарсавелидзе

Официанте опонвнтн-. доктор Физико-матен&тичоскиг наук Г. И. Нацвлапвилг каадядат фнзиго-матоматпч&скнх наук В. А.Ыеляк-иахназаров

Защита диссертации состоится г. в

часов на заседании специализированного совята РЬМ 01 ■ 02 О МЬ-З в институте Фг.шки Акадениу наук Грузик <330077. Т0илясй-77. | л.Танарашвьля N6)

С ДЕСсортагщвя нтпо ознакомиться в библиотеке института физики Акаяакгн наук ГрУзйй но адрессу: 380077, ТОилиси-77, ул.Тамарашвили Нб.

Автореферат разослан —1993 г.

Учении секретарь специализированного совета, доктор фгзико-математических наук ' Г.И.Сурамлииггали

ОСщая 14рактврнотика работы

Иатирос исследователей к кароаду борз внзкаи прежде всего наличием чрезвычайно широкого комплекса эго химических, физических а механических свойств, перспективами технического применения в атомной г>нергеткке, виожотемлерзтуг них термоэлектрических преобразователях энергии, химическом машиностроении и технологии создания износостойких погерхкостеп не. деталях металлург» ческого оборудовлчия.

В настоящее-время возможности, практического' использования карбида бора сильно ограничены трудностями получения объемных кристаллов о заданной чвстотоа и совершенства . кристаллической структур«. Поэтому изделия карбида бора обычно получают методами порошковой металлургии, в частности горячим прессованием или синтезом и иоследуюади ¡«»тактированном под высоким давлением. Указанные специфические технологические условия обусловливает г,рачительную зависимость структурно-чувствительных свойств от пористости, Формы- размера и . opaei тацик -iepep, вид*, концентрации а распределения примесей и характерных кристаллографических дефектов по объему образца.

Карбид бора является Фазой с переменным составом. Изменение состава клрбида бора преимущественно обусловливается замещением части атомов углерода атомами бора на тригональной оси. Оно прятодит к изменению параметров решотки и якергетк-чоских характеристик зарождения и миграции структурных дефектов в ромбоэдрическом карбиде бора.

D связи с этим яьляется актуальным комплексное ясследо-

вау^з етр>,<турного состояная, вида, распределения в параметр';© акти.;,а ции движения структурных дефектов, механизмов их влияния на фаекко-механнчэскне свойства образцов карбида бора. полученного и различных технологических условиях.

Работа выполнена во илану научно-исследовательских работ АН Ресыублйки Грузия по генам МЛ гос. регистр. 01860019017 <1887 _ 19Я2 ГГ).

Цель работ н венозные задачи. Целью работы являлось исследование влвяшю состава я технологии получения на структуру н Фкзико-мехагкческне свойства карбиде бора. Для этого изучались я сравнивались между со Зой результаты исследований образцов полученных высокотзмцоратурним конпактнрованиэм к плавлением, компактлровариеи под различным давлением. о различным содержанием бора б угле;ода. В работе использовались методы внутреннего трения, электронной дифракции к рентгеновского анализа.

Научная ¡¡опита. Моргав есслодованы особенности тенле-натурного спектра низкочастотного внутреннего трения в динамического модуля сдввга- б зашеямоотв от реальной структуры образцов карбида бора, определены активашгонные характеристики движения структурных дефектов, ответственных за релаксационное рассеяние энергии механически колеоанив;

Установлена закономерность изменения параметров активации двикения характерных структурных дефектов _ дислокация и деформационных двойников, взанмодеествуюзщх с разбавленной и наезденной примесными аткосфэралк;

На основании результатов эййктронно-иккроскопкческого

се чедоваиия лзоааикоЕюй структуры выасшз ьчрактор распреде-ДЙНЧЯ Ц0ЛЙСИНГеТИЧ9СКИХ ДВСЗЯЯКО». ОЦ9НОЯЫ ра'З.ЧОрЫ индивидуальной дюаниковоа прослойки, определены освоввне крясталло-графнческио элементы двойникотиия в хзр'яде Оора;

Предложен механизм релаксационного п гиотереэпсного внутреннего трения, обусловленного движением границ раздела двойников в оОратимсго процесса разруиеиш-вооставовления конфигураций примесных комплексов и икосаэдров в поло знакопеременного механического напряяонал.

Практическая ценность. Результаты изучения характера распределения деформационных двойкнкоп а дефектов упаковки п анализа особенностей строения раг-гпорядочевинх оОластоВ „мекду кристалличйскама частицами могут быть использованы при разработке технологии получения обгомаых кристаллов карбида бора с заданной степенью говераенстрл роальноа структуры.

Определенные основные кристаллографические элементы 5Боаннкоиааая к значения характеристик: /активации двизкшия структурных дефектов являются ваганымя физическими параметрам-1ри решения проблемы аовышеная пластичности о целю создания »аэлячных конструкт»* н г^делгг й* каронда оора с зада тан мн ^изико-механическимя и эксплуатационными свойствами.

На защит» »«носятся:

1, Результаты рентгеновского дифракционного н электрон-ю-микроскопкческого ксследсоания фазового состава, парамет-юв ромбоэдрической элементарной ячейка, кристаллографических еобенностей характерны* структурных дефектов в зависимости т условии получения образцов.

•1. I ••■ чьтаты всолодовавия трксвратур^ого савхгра внутреннего трет. I е дшижгчвского модуля сдвяга при сюочлпул -тухакдадх крут.-тлих колооашшх.

3. анализ зоко[1оис'рах;то£ езиоимшя актввацЕОЕЕых характеристик ралаксааионних мекмшумоа длслокацаоцного внугрзаяе-го трения.

4. ¿Ц1 лнз иаханнзиов ролакслцаоиного в гвстерозисиого рассеяния эвергии моханачэскцх коллапса, оОуслоглоаного двв-вением дпслокаща и границ раздела двовникоо, кшймодойству»-онх с атносфвракв точечных д&Ф&ктсв в кароадэ оора с чадишоа роалыюа структура.

Апробация р£бо?ы. Результат двогерташюнноа раОоти докладывались ка международном синпозиуме по Оору. отрядам в родственным со&двяеаиян (г.: АльОукерк. США, 1990г >.

Публикации. Основное содержанка диссертаций ояузликопано

*

в 9 работт.

Структура н оЗъэи д»ссе?га«ин. состоит и?

сводэнвя, вести глав'н цэхлкчеяея с выводами ООъвм длг/хл'та-шш составляет 117 страниц наиаяоц>:саого текста, включает 28 РЕсунхов. 5 таСляци. БиОшогряФая шдэгжит 137 наименований.

Содерялин» работы.

В кэдонки оОосноваиа актуальность проведенной раЮты Даны оОщая характеристика дидаэртациор^а рч'-оты и опновнын аоложевня.

О первой г л аса приводится критический анализ лит&ратури

и? второго влл.ни, что г.^рЗи« Оора хар5лтгрипуотся ромйоэлр?-оз структурой, В виримяах рокОоодр* иаюдптся В12 вкиса-5Дра, п па большом диагониле рааюлояанз трэхатомиая цепсчкя С-г-0 Для карбида сора характера а доьольно старокал область гомогенн^ти. В частности, изммегше содержания графита от 6 ДО ПРОЦЕНТОВ И» Мо.'.'ЯЯ РОМООЗДРНЧ'КЕОП структуры приюлнт лишь к гтимному чамещинно атомов бота я углерода р цепочке н в ккоегэлрзх. Такое чэменекмг меняет параметр ромСоэдра, а такя* оказыпяет влияние ка состояние дефектов в структур материала.

Оо второй гласа'охарактерпэоьапы методики последовая и я п исояйдувмио образцы » частности, ВГ,С, получонянп ^ высоко -температурным прессованием, Вуу>2- три оорязм П^С, полученные в различных условиях, я первпдарленЕЫЯ образец 3^0 Для исследований в осног.чом использовались методы рентгеновской дифракция, электронографии, электронпоп микроскопии а гнутрмтего трения.

Грэтья глава посвядона результатам, подученных аэ структурных иосл^дораяиа. Согласно рентгеновскому дифракционному

ЙОГ" "»/^ЬЧ ПИЮ КОНЦОМ Грауитч, «в ДЙСи&рСПС>СТЪ И

дв^ктнс-.тъ рачличиа как в раэлачньх оораэцаз. так и в разиях участках одного и того не оОраоц*. в образцах ' - ВдС н В^й, гр-.фкт не наГ^л к дается. В дифракционном спектре образца В^С. хомпактнроваиного под давлением ШПа выявляется неболыляэ сателлиты *ло соседству о основными пиками. Оно свидетельствует оо отклонении от с.ехнонвтрвческого состава в различных областях образца. В действительности, параметры рэиетки, вы-

чгхлт'нтлъ оггзошнм пикам, а также по сателлитам совпадают

I

о параметра«-:, характерным* для различных точек области гомогенности карбид-; «Гора. Расчетанние параметры решетки для всо1 образцов совпадает о соответствующими литературными данными.

На гжлектрокограмках состояние структуры часто отображается в виде дифракционных колоц Неравномэрпоо изменение толщины колец в периодическое изменена их интенсивности указывают на наличие нронмуцеотвенноа ориентации кристаллографически* дефектов в мэлкодюпорсяоа кристаллической структуре. Наряду с фазов В4С часто наОлюдаются фазь В^С и "-"тетрагональный" Сор, а' такие неизвестные фазы, шторма образуются оором в углеродом совместно о примесными чтомами.

В мектроянсм микроскопе изучены форма и размеры крао-.аллических частиц, характерные структурные дефекты. В зернах

наблюдаются скопления микродвойннков, которые в некоторых

»

случаях распространяются из одного зерна в другое. Двойники в основном расположены в Риде параллелных пакетов. Относительно толстые пакеты двойкяноп часто пмрес&каются двойикквкн срар-ннтельно малит размеров/ Минимальная толщина двойниковой що-слоаки составляет "30 - 100пэ. На з'лектронных микрофотографиях обнаруживается контраст, обусловленные наличием пор »; мелких примесных фаз в реаяьвой структуре комиактировашшх образцов карбида бора.

В элементарной ромбоэдрической ячейке плоскость симметрии (НО) ' перпендикулярна к плоскости дюяяикования <СЮ1), из требования однородности деформации при дюаникованиЕ плоскость (1Г0) должна совпадать с плоскостью сдаига. На переев-

о, пгн шютгост*й .i;«'»ht н^пряв те!!п9 í 110), -4íлтяг5лп132г'*!

о^'оя ггпразлеппе кркстащ'огра'йапоского огзугй зри двсЯнпко-заняв. Но сснов» этих крясталлограФвпсоУлг дантгит: н аваггзг млксмэльвого расо'«п^знйя иаторякского к двозиакового р?1яг?с-оо? па мол/мьно2 мзктгозограмкэ опрел«: t»za в&лячпяа ул много кргстеллоггэф!-"?«г^сго сдэяга. Опз близка к Q,0. Ркло уст?.-повлего, тто взлггпга ;*Д5лького крвсгаллогра^яческс^о сдвг.га ЗрЗ ЛМСЯ"Г"0Г2^Т!П Р ПЛОСКОСТЯХ <001 > ПСТКйЧКТвЛЬПО ЦРЛ*"?.

3 ü2bfc1í»0cts от р'?5льпого счр'/ггурлого оостояеел кос,"ол.уо:п'^

сбрззпсз карбида бора.

3 чягггргоЗ гяагз ■ npe^crawiesu результаты гселэдоъппгп ^азако-мегхгнячосхкх сотйств различных образцов каропла бора. Яоучздиэ элоктроФкзпчбскпх споиств показало, что исслвдуемпо образцу характеризуется дырочной электрическое прозодккоог.-п. Концентрация дыроу. при комчатной т&наературэ нвляотсп в пределах 101/ - ш'^си"3. Максимальная концентрация носителей том фиксируется в ооразпзх с относительно большим содеряаяп-ск сора а, в особенности, в образцах, прокэдпкх тормичооч'о обработку в потока водорода. Очевидно, водород рааруиает мв-rzc.7z2z"u£i:b цримесяне комплексу. В результате atoro оольаал часть атомов прм-юеэй переходят в твердый раствор в электри-чеенн активном состоянии я соответственно певыааэтея концэыт-Рчхдкя коезтолея тока. Последнее в состоянии окачивать влияние и характер заполнения дополнительных дислокационных уровнял з запрещмпоз зоне а тем самым изменять подвижность дислокаций. в ромбоэдрическое уешотке карбида бора.

В температурном спектре внутреннего трения образцов,.

котьхтаюсс пвых под давлением СИПа на частоте "¡Гц крутильни* колебанкг еыяьлеаь; релаксационные максимумы при 11.5, 145, 200, 235. 480 я ОЗОК. Релаксационные ироиехы характеризует«;* значениями энергии активации к частотного факторе, рльныки 0,10; 0,18; D,25; 0,40; 1,00 К 2.30эВ к 1 10&, 9 106. МО7, 11012 и 5J0uc_1 соответственно. В области гемиьра-тур 18& а 630Н обнаружены гкстореансйые мак<;Емум*< внутреннего трекия. Отжиг в юдороде при 950К в тачннле Зч анячит*.чьк<-уменьшает интенсивность гистер&зисных процессов. усилим от Релаксационные процыхы рассеяния колебатеил! ао« онаргик, ка 10 - 152 понижает величины яктив;шиойных характеристик. Последующий отжиг в кй-."«:ом вакууме =-10—1 По оказывает вли»щ.-ь на характеристики релаксацноаного максимума ирй 830К, пчрнм-* ет остальные релаксационные максимумы на 15 20К в сторону

высоких температур. Соответственно восстанавливаются исходные

»

значения активационных параметров. Интенсивность редаксацион аых и гистерезисяых максимумов увеличивается цропорцк^аалььо амплитуде крутильных ксиюбална.

Спектр внутреннего треагя образцов. кокаактнроЕаивых под давлением 35Ш1а характеризуйте: otbccetöj&bo низким фоном. Р0дьетмн величинами дефекта модуля сдвига а интенсивности релаксационного внутреннего трекия в окрестности 480Е. Ьиачо цая актквациоиных параметров рздаксацеоавы! «¿кскнуков елклкь к аналогичным характеристикам пг д^дудкх образцов.

Б образцах карэада сюра,, содержат IObsäC. рслаксацк оанне процесса выделяются отпоаггел^..- .-.аорками значгсгямк энергии активации, частотного фактора г температуры как:»:

Чб/М'.чГ1) liîîУTt-емtlel'fi Tpei/ИЯ. £) ЧАСТНОСТИ HHTeHCiîBJ'.'îO р:'УТ?9И-

чьи т\-зш> при 610К характеризуется эвергкеп активации . =4,230 1 частотным фактором, ученым 5 Заметно возрастает

гдтчнсирчость н^релчксацнонных пгоцр>сс-в в облает я 185 я Vk'K. В окр^-тчссти ЯХ)К нчблюдается допояз?твльняЯ максимум :-7ре"чи.)'-imhoi'O пг'Л^.-хоггдення.

В т«мяер«т/рном спектре внутреннего тр^кия образцов чяр-"зда бор«, отстав которых определяете? '{«рмулов отсут-

:т!'у*т гуттвр^нсныЯ максимум я об.тастр ittCK, релакезцяоняые '«кринумы ирч тамиер»тур-дх 110, 135 и 160К характеризуются !онкк«чннми До 0,10; 0,18 и О.ЭОяВ значениями энергии активации Crwrp внутреннего тронпя образцов с большим содержанием )сра (состав при низких температурах обнаруживает аиа-

югичныв особенности. При поваленных температурах ¡460, 81СЮ 'ыичлпяы два релаксационных максимум». характеризующими знаниями унеугки активации, равными 0,8 и 2,10эВ соотв-зтствен-ю В отличии от предыдущих образцов в температурном спектре -HjTP«HHero трения отсутствуют максимума гистерезисного пр -

Переплавленный карбид бора выделяется относительно просим опактром вчутр»ячего трепня, В нем в широком интервале ■императур уроч».,ць фона внутреннего трения практически не :.-м»няетея. При температурах 115, ЙОД, 480 и 8Э0К существуют •с лактационные максимумы, характеризуемые воличинами энери*ч р.тавации 0. Ю; 0.25; 0,85 и 3,15эВ и частотного фактора .МО5. 1.0-Ю7: 7,0' 10® в 5,S10lVl соответственно. При ритвческих температурах 185 и 620К максимумы внутреннего

- >'•■■• ^отер-з^сксе д»>-я:ехожд9вв&, Caa йэлвосты,- цэда-вхалп'С¡i о-гасл.. v золоролв apa SSOK e гачоыне грез «acó» Псзлв укааашкиъ стяига ваиболоо агтонсав:аш рслаксацкоаауС яиксямум пэромедав^'ся к т&млерагуре 460К. В этом состояний аазргаа актавацип релаксационного процесса «О.вэВ.

ИссЛедоианно загисямоста акгнюцгошшх параметров мс¡-.cí;-мгма. в области 460 -ЕЮл от частоты кодебшшй погмоало, что с уьолйчзнцеп частоты колэйшиа от 0.5 до 6Гц умояьаавтся ого ютолсаонссть и увлрйпае. В г-алдоа критическое точ&о оноргш! активации постоянно (=Ю,65эБ>. а чаегготаыв Фактор релаксашш г-змвняотся е пределлх 1010 - lO^c-1. На повшэиных частотах уменьшается коэффициент нормаль рого rayccossr.oro pao предел«-ния максимума релаксационного внутреннего трения.

В пятой глава осуждаются экспериментальные результат*. Было установлено, что две пары релаксационных максимумов при U5 я ZPOR, а таюнэ при 145 а 205К одняаклвим обрати ведут . сэ-Зя по отношению к термкч«<жоа обработке пли никлнчс'.коя колебательной деформация при раяних температурах. Наличие амплитудной зависимосга пягенеявнооти е угаврадия максимумов свидетельствует о О участии взаимодействующих между собой дислокация и точечных дефектов 1> релаксационном рассеянии энергии крутильных колебания в ромбоэдрическая реаетке карбида бора.

Установленные характеристик низкотемпературных максимумов близки • к характеристикам низкотемпературных максимумов Хасигутя. Характерцам для релаксации •"Т'ути яълавтея дня максимума с различающимися на два порядка частотными фактора-

t» W*? ЛРУР • ТЯОХ^аг» T* ;>Т*ОГТ? ЧКТ1?^ЦЯЯ.

в к.-)том» ant пегрогт я«р!г наггякумов пр? 115 s 200К

н«я "эт'г'тшх ijqktopo? píeho 100, р ^о.чпчпр энгфгиз

■*чт=Г" "2.5. Вторая пара кахсакумсв при líE a .Т35К харак-

у-г тсл отиояезнямп частотных факторов =езо. и энергии чстлплцяя

Отжнпипуо оооссппоств птатогинпературиих максимумов нутроиного трения я существование различии дислокация в кркотял2ч-->с:соа ргаетко дзот оснотанв» предложить в качестве юхадизма для nopDofl пари максимумов (115, 200К> кшшмоде&о-гпчо гочочянх дефектов с дислокациями с векторами Бпргсрса

Аналогично для второз пари максимумов (146, 235 й50К> предлагается взаимоловствм точечаых дофоктоз с дислокациями с векторами Бюргерса а^. Для указанных максимумов згяаость злем-ктарвого акта мохаиичэсяоя релаксация захявча-йтся в откреплении от точечного дефекта связанных ялн одиноч-пих перегибов на дислокациях с различными векторами Бюргэрса.

В лсодложееиоа модели максимум при 115К ооленяется от-".репленивя точечных дефектов от семейства геометрических пе-> игыып riß л»>7локяпия* а.-а*. Вследствие локального характзрз

А л

упругого поля точечного дефекта актяюцпонкая конфигурация Армируется одним или двумя перегибами э окрестности точечного дефект*. rom- остяльскх :tPper¡t<*0P заключается во нталкпва-н.чи Одядаяиего свободного перегиба з активвциопнуо зову. Тем ív.'-шм энергия активации процесса в системе перегибов оказывается независящим от их числа и меньшей чем для одиночного перегное, "аетотимй Фактор для ближ.чйиего перегиба с точкой

закреплении определяется частотой колебаний скоил-^ий перегибов.

Второй максимум при 200К обусловлен обрывом единичного геометрического перегиоа на дислокациях от точвм ого

дефекта праймуиестшано вакансионного типа. Это утвирж/,ъ№> основано на экспериментальном факте усиления релаксационное процесса после отжига в водороде. Водород при ьыгоких ть»< рнтурах вступи т ь химическое ьзаимод^йстьмв с примусами ъ результате которого уьадичиваотси концентрация ркянкслци<н;нм1 конфигураций за счет роста концентрации вакансий.

Далее предполагается, что релаксационный ирпцн-с при 145К обусловлен откреплением от точечного дефекта скоплений геометрических аерегиоов на дислонацинх а1# а ролнксчцконный процесс при 235 - Р.ЬОК вызван откреплением одиночного геометрического перегиба на дислокациях от точечного дефекта е поло внешнего механического напряжения.

ГвстерезисныИ максимум внутреннего тренвя при 18&К. объясняется следующим образок. В неравновесных условиях нормирования кристалле Ч(хжоа структуры в карбиде оора оораауются богатые Сором или углеродом сильноискаженные области, близкие к стеклообразному ооотоянаю. В таких областях при критической температуре 185К происходит лавинообразный отрыв дислокационных сегментов от центров закрепления и соответственно наблюдается гистврэзисноз внутреннее трение в поле напряжении.

Актива цвонные параметры релаксационного процосса в о о -ласти 450 - 510К в значительной степени зависит от структурного состояния а концентрации компонзатсв в карокде Оора.

'Лалнмалъиыу значения энергии ак'иьчции (*0,8'?В> и частотного

4 О «

Фактора <~5 10 "с~х> фиксируются в спектре рнугречнего трения обрмцо?. отожженных в водорода. В этом случае ксчозаэт амплитудная зависимость интчнсирности мчксимума внутреннего ТРе-

ЧИг!

Наличие аномально интенсивного иак имума, характеризуемого распределением активаци'.нтых параметров (временя рчлякснйи«, энергии активации, к'«<Мициента нормального рас-пр<=де пения). болыюя дефект модуля сдвига С0,25), амплитуд-ьи'.имый характер затухания колебания с учетом существования деформационных дв<>йннког< дапт основание предположить, что анализируемый релаксационная процесс обусловлен дни*<янием границ двойников п плоскостях <001). в направлении, перпендикулярном к поверхности раздела двойника с материнским • кристаллом. В качмтвз механизма элементарного акта механячаской релаксации в области 150 - 510К предлагается зарождение и расширение колец лсверхностных двойнячусЕИх дислокаций в при-гутстрнл 'Ц'ЯМ'Ч'чнх агнооf->p г. различно!? степенью насыщения ъбличя яд-»? дропликутих дислокация. ГГримеоя и их комилексы могут э широком диапазоне нарьиг-овать величину свободной нло-р.мди порйрхноствоа дисчоквции и таким образом

••Лу ¡РмоЛйЪНТЬ HaOSD/l'Jt-M!'«» рчОПреде.«'>№Э ЧКТНМЦИОННЫХ Х'ЗраК-Ti.'i-rfciiiK р-1ч'1К1,.".ци''-нн(:Го внутреннего тр^яня.

Как было покачан:; в литературном обзор» в карбиде Сера на граняаи раздала двойников структур.« переходной оОдчегг ояаоыва^тся в тркклиалоа оингониа. Различие параметров элементарных яч.юк обусловливает вознккновенна внутренних запря-

ЯСЭЕЕ2 te границах ргздык, 4-аз. Исходя кз этого предт.'П.я-ся. чю в облаете темзсратур его - 630К сод д:-2сте«йН . r-;íu.'~ ческой к иехйя2чес:-.02 внерпш еноэт к?;то релвхслдо! еда; ДЕ-е— есе всзадствга оорапшого езм&нонея p¡n?t;r^ трзклшшоВ fsy. На этот процесс накладывается перераспределено прни&сс;. п гомвл6кс02. 2те хсрактерво'»аг-;г являотся причввой rcncp* юф-еого рнутреннэго трс;;ия при 620 - S30K.

Образцы .'одсрпа-дкв фазу гра?зта херактьрвдатся сацЕОЕЕки виутроиим трением ролгаи 690К. Его появлеи:■» о': с-ловливамсп híhsecuhüm размеров включений графита 0.1 ч?-

временнын воздоВстбе&н мвхаЕйчесглЕ в термкческоз »зергнз.

РслаксащюнпыП максимум при температуре СЗОК 2ари:терЕ-оготоя отсутствие!« амплитудной раксимоств в отц-чззтмьео вусокен ззачышм частоткого Акторе. (5* , о-чдетизь-

ствувадм о бьоокоЗ отвивав ' '.сомлвзацне - ц&втров ps. ..«яацкс. Навбодее вероятным нехаиизнзк. редаксйщ.г,гаого прош-сга представляется миграция пявдревпьг атокоь в крссталлячоскоЗ р;~ вэтке карбида бор,!. При Еэменеаяк локальков кокФагпяшв с концентрата атомов ооре в углерода идентичные экешчлентк!:^ созвцны внэдрегшя становятся эниргетвч&ока соэхьшол юггими. Релаксационное внутренне» тренЕе Бозяккеет вследстваь раэркьа сил связи атома введрввня с локалышн oicpy^-sEutx и ro образования вдептвчнш во прароде сил клЕмод.$а:тьия а соседней. ОлклаЕсеП иозеоев вавдреагп.

выводы

1. Исследованы фазовый состав, параметры кристаллической рзя-гки и ?лектрс»|>изячоские характеристики образцов карбида

в зависимости от уолорий получения и конц»чтрация составляют НХ КОМПОН&ВТОВ.

Показало, что в исследуемых образцах в результате отжига еотоке водорода увеличивается концентрация носителей тока-№{<'К и уменьшается ромбоэдрические параметры кристаллической рмюгкя.

2. Электронно-микроскопическим исслвдозаннем установлено аэличие полисинтэтнчоских деойннков и дефектов упаковки в плоскости (001) в структуре образцов карбида öopa. подученных высокотемпературным синтезом под давлением 35МПа. На основании анализ« экспериментальных в теоретических . электрояограмн двсаникових структур, смоделированных на ЭШ, о учетом требований однородности деформация при двойниковалии а ромбоэдри-чгг.чой пространствэнког симметрии, сделано заключение, что 2 результате двойниковапяя в плоскости! (001> двойниковый сдвиг происходит вдоль плоскостей (lIO) по направлению вектора двойниковаиия НЮ! н удельные кристаллографический сдвиг составляет 0.8.

3. Постросян проекции атомов на плоскость сдвига (llO) и оценена минимальная толщина единичной двойниковой прослойки (*&nm). Внутри единичкой двовпиеовс* прослойки выявлены уровня плоскостей, характеризуемые минимальными расхождениями проекции атомов материнского и двсКяакового кристаллов, вдоль

которых мокот üpoiü'joarg даойынкоты'.' и с^разок-гиле f- и* тонких деформещк.ниых лвоВник,сб. Показано, что при Mrí i ч. • ь>-ком двййниковангй ь плоскостях иУ)П трехтомная цнкь на иг. третьего порядка совершает врацеаке как ",5разующко днух уоо-ченных в^имооОраценных ковуоо» с диаметрами, равнмми еч*«-метру элементарной ячейки и икосаэдрд кэ двенадцати атомов.

4.Илсл9Д^шна температурная зависимость внутреннего ИШ1 и дккамич^'кого модуля сдвяга -различных ^разцои кяртшя Сора. В температурном спектре внутреннего треком на часто-', крутильных колеоакиЗ "1Гц понаруюены релчк'--ацио«ные мгчсику-у* при температурах 11&. 146. 200 и 235К. Релаксациоав» з процессы характеризуется значениями энергии ектишаел 0,10, 0,18; 0,25 в 0. iteS н частого Фактора !.,2106. лО Ю*-, 1,010 и 1,9'10®с соответственно. Две пары мв» имумов, наолыд&омые при 115 и 200К, а яакжо при Н& и 2Г>ОК п<> нти«* изменяется в зависимости от термической oohiO-itkh шла циклической деформации В к'.л до В нвре отношение -значений »нергцс активации а частотныо Факторы различаться на два но ядка.

&. Особенности низкотемпературных релаксационных макси-куиов внутреннего в кароидо сора оосуадшы еы основ-.

моделей релаксации Хссигутв, основным механизмом даторыз являотся термомеханячтское открепление геометрически« перегиба от точечного дефекта. Предполагается, что: а> максимум при ЦБК обусловлен отрывом скопления гюметрк чееккх перегибов, а максимум при 200К _ отрывом вдавичнок геометрического перегиба вч дислокациях с векторами Бергере от точечного дефекта.

•> • ¡»"»кучи пг; г *Mt*r Чб я "БОК обусловлены соотт-

•тй-няо отги&чм г">м>..тр:-'ч<*;«*1 П9Игя(Зоч я едлняч-

['-,'V .М.-'.'рчч'-'ЧТО РЧ(*ГИ1'» Л.1 с эвкп:рям« Пкр-

'1, ОТ Tv4"4'H4I ,l«JV4T'jB

S. Б (,0л'к1 та темпе! лтуры tOOii огяаруяер гнстерезпсяыЯ г»к<;кмун кчутреянего тр«ния, сврзяивы* с разрушением мата-гч' нльных комплексов точечных дефектов я оОрызкоп дислокаций рччурирндг>ч«»ячнх (гч,;тях н» грчннцй! раздела кристялличес-

7 ¡1 тчмпьрятур 4ЭД . 5iOK оОнярукеп иятенспряый

«Ч'жгчци'-'нння мчю-нмум. ярлктйря^уемыП неличном распределена г.и»[-гия чктиздцяи, частотного фактор! и колЭДкцпепте ПОР-

сЗ

•нчьН'НХ г*< йят«.рмлчх О.в - 1.2^8, 1 ДО"

! ' -!

•Юс я 1.4 - 4.0 гсютрет'.'твопно. Сделано предположение, то- рчикочии.-чяыа nwi;"*-»" олуслорлни миграцией грепнц разде-u по.-шсхнтът:г1<* ких дрсЯямко? в п.л<.скостя1 > (001). Эдемеитер-ЫЙ чкт реЧЧЧ.СЧЦ»«И Ч1Ч_"1'ЧЧ>»т«-;н И ООр-.ЭОЬЧНКИ И миграции ПОр*-Н&Ф ЯЧ ЛО|»«»|.1Н«» ttiilx ДрОПНвНУГЧЦи ди<уюкяциях. окруяенннх

О Г '•01«'.-тя теуппатурк - КЭТК оОтеружеп перелакса-р.лшър и-vr^M/M 5чутр"Н»ог^ трения, олуслойленныЯ р'.ЛЗКОЧ-ч~>Х .нмар-чочия н гильн-;Д"!'"'рмй[ч)вчиноЯ триклкнно?, фазе. рэс--в р nei-iiofiHUX оОаастнх н>1 границах разделе двозян-jO. Прчдволтаогия. '¡то цоролэгссационноэ впутрениое трение :и 69GK. каолюдчемыа в ооразцах богатнх углеродом, связан с

*нинм разменов включении графита под сдновременпым воз-чЯстея^м тлаияч'юкоя а т»рническпя энзргни.

у. При температуре ШОК оонпрукои р«лаксзццот-< ¿g Ví-ü ¡. ■•: и -иум внутреннего трения характеризуемые эаоргиеа &sr)'¿-uff-.K 2,ЗзВ и'частотам фактором ПО^с-1. Сделано предположи ,(ч, что релансащшяын процесс оОусловлеа миграцией япедрспкух атомов бора или углерода в поло знакопоромениого механП'лс-кого напряжения.

10, Рекомендуется использовать результаты зкспорамац-тадьного измерения в анализа температурных спектров внутреннего трения в сОлдстн нпоких частот ~1Гц для получения осизр нов информации оо активации движения элументок харэктераих полных н двойнакукщах дислокаций. взаимодеаствумих о отмоо-Ферами точечных дефектов в образцах каровда оора с заданной реальвоа структурой.

Основное содерпанно диссертации излопено в оЛ'Дуюцнх работах:

1. Хачаиурид;»е II. А., Лежам Д. Т., Дарсавелидз« Г. щ. Температурная эавлскмость модуля упругое л и а внутреннего трения в карбиде Оора // Сообщения АН ГССР. _ 1990. _ J.3Z. N 2. V. С. 29QJ236.

2..Низкотемпературное внутреннее тронво в карбиде (opa / ,Лежава Д. Т., Цагареимвили 0. к.. Курашвиди Л Р,, Дароавелидзе Г. Ш. // Сообщения АН ГССР. „ L990. _ US. N 2. _ С. 293_29б.

3. Внутреннее трений в Ооре осажденном на уг лэродвой подложке / Дарсавелидзе Г. 01.. Лежава Д. Т., (Суращвили Л. Р., Никуредзе Дж. Г, // Сообщения ¿H ГССР. _ 1930. _ 132. Я i:

C.' /:5_8В.

4. Peculiarities of internal friction in boncn carHdo / M. Mitadze, G. Darsavelldze. K. Khachapurldze et all, // Borcli Rich Solids, 1990 : American Institute of Physics Conf, Pro;;.. Albuquerque, Hew Mexico. 1990. _ hi. _ Mew York : African Institute of Physics. 1931. _ P. 594.601.

5- "The real structure of crushing products. of crystalline <5-rhoitbohedral boron / 1). L. Cabunla, T. Sh. Eadjegua. M. K. Tsomaya et all. // Boron Rich Solids. 1990 : American Institute of Physics Conf. Proc.. Albuquerque. How Mexico. 1990. _ £2i.. _ Mow York : American Institute of Phy:;lcs, 1991. _ P. 538_541.

6- Peculiarities of Internal friction In the boron reclevod by pressing with explosion crystalline boron powders / M. K. TsoB-i/a, D. L. Gabunla. D. T. Lezhava et all. // Boron Rich Solids, 1990 : American Institute* of Physics Conf. Proc., Albuquerque. Now Mexico. 1990. _ S3JL. _ New York : Anerlcan Institute of Physics. 1991. _ P. S02_605.

?. TsiinspsTjrpsss гн/гроЕйоГО гконни Oopa,

осажденного на углеродной осаово '/ Д. Г. Нпкурадзе, Д. Т. ■Лежава, Л., Р. Кураивалн а др. // Труда. _ Тбилиси : Грузинский технический университет. 1991. _ 376, М 3. _ С. 25J27.

8. The real structure of dispersed ' crystalline A-rhofiifcohedral boron / Gabunla D. L., Badzagua T. Sh., Tsoraala M. K. et all. // Tenth International Syepcslm on Boron, Бог Ides and Related Coispoiiiids, Albuqmrqua. Marrlot

Hotel. 1990. . P. 101.

9. Pecularltles of Internal friction In boron carkw^ r 0. Sh.-Harsavmlldze. D. T. Lezhava. a. V. TsagarelshvllJ all. // Tenth International Symposium on Borcn, Derides -m! Related Compounds. Albuquerque. Marriot Hotel, 1990. _ P. 56