ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
43
обратимы в структурном отношении. Если высокотемпературную
форму охладить до температуры Т
1
, при которой низко-и
высокотемпературная формы имеют одинаковую энергию Гиббса, то
превращения не произойдет. Вещество необходимо охладить до
температуры начала мартенситного превращения (Т
М
), прежде чем
появится низкотемпературная форма. Если по достижении (Т
М
)
охлаждение прекратить, то дальнейшее превращение не
происходит.
При последующем понижении температуры образуется все
образуется все большее количество низкотемпературной
модификации. Наконец, достигается температура Т
2
, при которой
превращение завершается полностью. При нагревании
низкотемпературная форма может совершить обратный переход, но,
как правило, со значительным температурным гистерезисом.
Образование мартенситной структуры происходит в
разупорядоченной структуре, которая при высоких температурах
стабилизируется энтропией, а при снижении температуры не
возникает упорядочения, что приводит к механической
неустойчивости. Так как в этом случае энергия взаимодействия
между атомами может быть сильно понижена вследствие небольших
смещений атомов в структуре, то в результате образуется структура с
более
низкой энергией.
Бездиффузионные мартенситные превращения заключаются в
возникновении сдвиговых деформаций структуры и незначительных
кристаллографических искажениях ее и, как правило, происходят
вследствие механической неустойчивости кристаллической
структуры, которая вызывается наличием каких-либо внутренних
напряжений или ее "электронной неустойчивостью", например,
связанной с возможностью перехода в искаженную структуру с более
низкой свободной энергией.
44
1. При высоких температурах магнитные атомы могут давать
устойчивую структуру типа Cu (гранецентрированная кубическая
структура - ГЦК) вследствие сравнительно большой величины
энтропийного вклада, обусловленного разупорядоченным
расположением спинов. При некоторой более низкой температуре,
когда этот энтропийный член уменьшится, обменные силы приведут
к упорядочению магнитных спинов. Наблюдается переход к
структуре с более низкой симметрией.
2. Возможно
упорядочение другого рода, когда во всех атомах
одного слоя, скажем в плоскости (001), спины параллельны
(ферромагнитный порядок), а в соседних выше- и нижележащих
слоях - антипараллельны относительно этого слоя, что дает в целом
антиферромагнитный порядок. В результате симметрия магнитной
элементарной ячейки оказывается пониженной, но индуцированное
этим упорядочением одноосное напряжение вызывает также
превращение
не только геометрической, но и "химической" ячейки из
кубической в тетрагональную, и, если температура достаточно низка,
такие превращения происходят как мартенситные, т. е.
бездиффузионным путем. Например, в AuMn (СТ CsCl) магнитные
слои ниже температуры Нееля параллельны плоскостям (010) или
(001) в зависимости от состава, и магнитное упорядочение
сопровождается мартенситным превращением в тетрагональную
искаженную
структуру с отношением осей c/a соответственно
больше или меньше единицы.
3. Мартенситные превращение (при очень низких температурах)
имеют место также в интерметаллической фазе V
3
Si со структурой
типа
β-W, которая характеризуется наличием атомов V одного сорта,
проходящих через всю структуру в трех взаимно перпендикулярных
направлениях. Свободная энергия этой фазы может понижаться в
результате тетрагонального искажения ее структуры. При некоторой
43 44 обратимы в структурном отношении. Если высокотемпературную 1. При высоких температурах магнитные атомы могут давать форму охладить до температуры Т1, при которой низко-и устойчивую структуру типа Cu (гранецентрированная кубическая высокотемпературная формы имеют одинаковую энергию Гиббса, то структура - ГЦК) вследствие сравнительно большой величины превращения не произойдет. Вещество необходимо охладить до энтропийного вклада, обусловленного разупорядоченным температуры начала мартенситного превращения (ТМ), прежде чем расположением спинов. При некоторой более низкой температуре, появится низкотемпературная форма. Если по достижении (ТМ) когда этот энтропийный член уменьшится, обменные силы приведут охлаждение прекратить, то дальнейшее превращение не происходит. к упорядочению магнитных спинов. Наблюдается переход к При последующем понижении температуры образуется все структуре с более низкой симметрией. образуется все большее количество низкотемпературной 2. Возможно упорядочение другого рода, когда во всех атомах модификации. Наконец, достигается температура Т2, при которой одного слоя, скажем в плоскости (001), спины параллельны превращение завершается полностью. При нагревании (ферромагнитный порядок), а в соседних выше- и нижележащих низкотемпературная форма может совершить обратный переход, но, слоях - антипараллельны относительно этого слоя, что дает в целом как правило, со значительным температурным гистерезисом. антиферромагнитный порядок. В результате симметрия магнитной Образование мартенситной структуры происходит в элементарной ячейки оказывается пониженной, но индуцированное разупорядоченной структуре, которая при высоких температурах этим упорядочением одноосное напряжение вызывает также стабилизируется энтропией, а при снижении температуры не превращение не только геометрической, но и "химической" ячейки из возникает упорядочения, что приводит к механической кубической в тетрагональную, и, если температура достаточно низка, неустойчивости. Так как в этом случае энергия взаимодействия такие превращения происходят как мартенситные, т. е. между атомами может быть сильно понижена вследствие небольших бездиффузионным путем. Например, в AuMn (СТ CsCl) магнитные смещений атомов в структуре, то в результате образуется структура с слои ниже температуры Нееля параллельны плоскостям (010) или более низкой энергией. (001) в зависимости от состава, и магнитное упорядочение Бездиффузионные мартенситные превращения заключаются в сопровождается мартенситным превращением в тетрагональную возникновении сдвиговых деформаций структуры и незначительных искаженную структуру с отношением осей c/a соответственно кристаллографических искажениях ее и, как правило, происходят больше или меньше единицы. вследствие механической неустойчивости кристаллической 3. Мартенситные превращение (при очень низких температурах) структуры, которая вызывается наличием каких-либо внутренних имеют место также в интерметаллической фазе V3Si со структурой напряжений или ее "электронной неустойчивостью", например, типа β-W, которая характеризуется наличием атомов V одного сорта, связанной с возможностью перехода в искаженную структуру с более проходящих через всю структуру в трех взаимно перпендикулярных низкой свободной энергией. направлениях. Свободная энергия этой фазы может понижаться в результате тетрагонального искажения ее структуры. При некоторой
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- …
- следующая ›
- последняя »