АКУСТИЧНІ ТА СТРУКТУРНІ ВЛАСТИВОСТІ НАНОКРІСТАЛІЧНОГО Тi

В ІНТЕРВАЛІ ТЕМПЕРАТУР 5¸325К

 

Ю.О. Семеренко, В.А. Москаленко, О.Р. Смірнов

ФТІНТ НАН України ім. Б.І. Веркіна, Харків, Україна

 

В інтервалі температур 5¸325К методом механічної резонансної спектроскопії вивчено температурні залежності декременту d(T) нанокристалічного Ti технічної чистоти ВТ1-0. На частотах 1.4¸3.2кГц вивчено зразки, отримані кріодеформацією до »200% при 90К. Електронномікроскопічні дослідження показали, що в субструктурі кріодеформованого матеріалу переважають області когерентного розсіювання (ОКР) розміром 30¸50 нм. При кріодеформаціях до 120% ОКР спостерігаються переважно у вигляді кластерів, при більших кріодеформаціях кластери розпадаються, а ОКР розподіляються однорідно. Генезис ОКР обумовлений процесами багаторазового передвійникування титану в умовах низькотемпературної деформації [1]. Деформація призводить к появі при температурі »230К пика Р1 на залежностях d(T). Відпали при 525, 720 та 940К послідовно знижують (аж до зникнення) висоту піка та температуру локалізації. Оцінки активаційних параметрів Р1: енергія активації U»0.38eV та період спроб t0»2·10-13s погоджуються з [2]. Можна стверджувати, що Р1 має деформаційну природу та високу структурну чутливість. Відсутність суттєвої залежності Р1 від температури деформування, та значні відмінності в параметрах мікроструктури кріодеформованого та деформованого при звичайних умовах матеріалу, вказують на відсутність зв’язку цього релаксаційного резонансу з внутрішньозеренною мікроструктурою. Особливістю кріодеформованих зразків є наявність в області 43¸78К пика поглинання Р2. Відпал при 525К знижує висоту і температуру локалізації пика Р2. Після відпалу при 720 К Р2 не спостерігається. Оцінки активаційних параметрів піка Р2 U»0.03eV та t0»2·10-7s. Збільшення ступеня кріодеформації призводить до зниження температури локалізації Р2. Зниження температури локалізації Р2 з ростом ступеня деформації корелює з даними електронномікроскопічних досліджень відносно збільшення однорідності мікроструктури зразків та дозволяє пов’язати Р2 з процесом формування та гомогенізації внутрішньозеренної субнаноструктури.

 

1. Moskalenko V.A., Startsev V.I., Kovaleva V.N., Cryogenics, 20, 507 (1980).

2. Golovin I.S., Pavlova T.S., Golovina S.B., Sinning H.-R., Golovin S.A., Mater.Sci.&Eng. A442, 165 (2006).