Advanced engineering materials 2004

Yuqori entropiyali qotishmalarni ishlab chiqarish. Ushbu tadqiqotda bir nechta asosiy element joqarı entropiya qotishmalari sovuq mis o'choqda 500 A tok kuchida tarkibiy elementlarni yoy bilan eritish orqali tayyorlangan. Qattiqlashtirilgan quymalar diametri taxminan 50 mm va qalinligi 20 mm edi. Eritish va quyish argon bilan uch marta tozalashdan keyin 0,01 atm bosim ostida amalga oshirildi. Qotishmaning kimyoviy bir xilligini (ekvimolyarlıq) yaxshilash uchun kamida besh tsikl davomida takroriy eritish amalga oshirildi. HE qotishma quymalaridan olingan namunalar (2,5 g) qayta eritildi va 10³-10⁴ K/s sovutish tezligida eritish kamerasi ichiga o'rnatilgan grafit bolg'a bilan 200 um qalinlikdagi yumaloq plyonkalarni hosil qildi. Quyma HE qotishma quymalari, shuningdek, 5 mm qalinlikda ishlov berilgan va purkash maqsadlari sifatida ishlatilgan. Keyin qotishmalarning yupqa plyonkalari 5 mTorr bosimda 20 daqiqa davomida 80 Vt quvvatda RF purkashi orqali kremniy substratlarga yotqizildi.

Mikrostruktura xarakteristikasi. Quymalar optik mikroskop va JEOOLJSM-5410 SEM ostida kuzatish uchun kesilgan, sayqallangan va akva regia (xlor kislotasi (HCl) hám nitrid kislotası (HNO₃) aralaspası) bilan ishlangan. Yupqa folga namunalari mexanik yupqalashdan so'ng ion frezalash (forma beriw) orqali tayyorlangan va keyinchalik JEOL JEM-2010 TEM ostida kuzatilgan. Kristalli strukturani aniqlash uchun Rigaku ME510-FM2 rentgen difraktometri ishlatilgan. Odatda radiatsiya holati 30 kV, 20 mA, Cu (mis) nishoni, 2 skanerlash 20 dan 100 ° gacha bo'lgan va 1 ° / min tezlikda bajarilgan.

Mexanik xususiyatini baholash. Qotishmalarning qattiqligini o'lchash Vickers qattiqlik o'lchagichi (Matsuzawa Seiki MV-1) yordamida 49 N yukda va 20 s yuklash vaqti uchun 70 mkm/ s tezlikda o'tkazildi. Etti marta bajarildi va har bir namuna uchun beshta o'rta ma'lumot o'rtacha hisoblandi. Xatoliklari 3% ichida edi. Yuqori haroratli mexanik xususiyat sinovlari uchun quyma qotishma namunalari vakuumli induksion eritish yo'li bilan tayyorlangan, suv pichog'i (juda yuqori bosimli suv oqimi yoki suv va abraziv moddalar aralashmasi yordamida turli xil materiallarni kesishga qodir bo’lgan sanoat vositasi) yo'nalishi bo'yicha qalinligi bo'ylab kesilgan va keyin 10 mm diametrli va 15 mm balandlikdagi silindrlarni olish uchun parlatilgan. Bu sinovlar uchun siqish rejimi ostida Gleeble 2000 sinov mashinasi ishlatilgan, ular xona haroratidan 1200⁰ C gacha 10^-3 /s deformatsiya tezligida o'tkazilgan.

[1] J.R. Davis (Ed.), Metals Handbook, 10th edn., Vol. 1, ASM International, Metals Park, OH, 1990.

[2] J. R. Davis (Ed.), Metals Handbook, 10th edn., Vol. 2, ASM International, Metals Park, OH, 1990.

[3] D. J. Lloyd, Ch. 13 in Composites Engineering Handbook (Ed: P. K. Mallick), Marcel Dekker, Inc., NY 1997.

[4] J. H. Westbrook, in Intermetallic Compounds: Principles and Practice (Eds: J. H. Westbrook, R. L.Fleischer), Wiley, NY 1995.

[5]. R. Davis (Ed.), Metals Handbook, 10th edn., Vol. 7, ASM International, Metals Park, OH, 1990.

[6] G. He, J. Eckert, W. G. Löser, L. Schultz, Nature 2003, 2, 33

[7] A. Takeuchi, A. Inoue, Mater. Trans.: JIM 2000, 41, 1372.

[8] A. Inoue, in Bulk Amorphous Alloys Preparation and Fundamental Characteristics, Materials Science Foundations, Vol. 4, Trans. Tech. Publications, Netherlands 1998.

[9] H. W. Kui, A. L. Greer, D. Turnbull, Appl. Phys. Lett. 1984, 45, 615.

[10] A. Inoue, K. Ohtera, K. Kita, T. Masumoto, Jpn. J. Appl. Phys. 1988, 27, L2248.

[11] A. Inoue, T. Zhang, T. Masumoto, Mater. Trans.: JIM 1989, 30, 965.

[12] A. Inoue, T. Zhang, T. Masumoto, Mater. Trans.: JIM 1990, 31, 177.

[13] A. Peker, W. L. Johnson, Appl. Phys. Lett. 1993, 63, 2342.

[14] R. Akatsuka, T. Zhang, M. Koshiba, A. Inoue, Mater. Trans.: IM 1999, 40, 258.

[15] A. Lindsay Greer, Natiure 1993, 366, 303.

[16] R. A. Swalin, in Thermodynamics of Solids, 2nd edn. (Eds: E. Burke, B. Chalmers, J. A. Krumhansl), Wiley, NY 1991, p. 21.

[17] F. R. de Boer, R. Boom, W. C. M. Mattens, A. R. Miedema, A. K. Niessen, Ch. 1 and Ch. 2 in Cohesion in Metals: Transition Metal Alloys (Eds: F. R. de Boer, D. G. Pettifor), Elsevier, NY 1988.

[18] P. K. Huang, J. W. Yeh, T. T. Shun, S. K. Chen, Adv. Eng. Mater. 2004, 6, 74.

[19] C. Y. Hsu, J. W. Yeh, S. K. Chen, T. T. Shun, Metall. Mater. Trans. A 2004, 4, in press.

[20] H. Baker (Ed.), Metals Handbook, 10th edn., Vol. 3, ASM International, Metals Park, OH, 1992.

[21] T. Zhang, A. Inoue, Mater. Trans.: JIM 1998, 39, 857.

[22] C. Fan, A. Takeuchi, A. Inoue, Mater. Trans.: IM 1999, 40, 42.

[23] A. Inoue, Acta. Mater. 2000, 48, 279.

[24] H. Bakker, in Enthalpies in Alloys, Materials Science Foundations, Vol. 1, Trans. Tech. Publications, Netherlands 1998.

Basqa

Tenglama dastlab Lyudvig Boltsmann tomonidan 1872-1875 yillarda tuzilgan, ammo keyinchalik Maks Plank tomonidan taxminan 1900-yilda hozirgi shakliga kiritilgan.[2][3] Plankning so'zlaridan iqtibos keltirish uchun, "entropiya va ehtimollik o'rtasidagi logarifmik bog'lanishni birinchi marta L. Boltsmann o'zining gazlarning kinetik nazariyasida ta'kidlagan". Berilgan makroholatga taalluqli ko'p lahzali mikroholatlar mavjud. Boltsmann bunday mikroholatlar to'plamini ko'rib chiqdi. Muayyan makrostate uchun u ma'lum turdagi barcha mumkin bo'lgan lahzali mikroholatlar to'plamini hozirgi kunda Gibbsning ansambli atamasi ishlatilayotgan namemonod bilan atagan. Bitta zarracha lahzali mikroholatlar uchun Boltsmann to'plamni ergode deb atadi. Keyinchalik, Gibbs uni mikrokanonik ansambl deb atadi va bu nom bugungi kunda keng qo'llaniladi, ehtimol qisman Bor Boltsmandan ko'ra Gibbsning yozuvlariga ko'proq qiziqqanligi sababli.[4]

Boltsman entropiyasi atamasi ba'zan umumiy ehtimollikni har bir zarracha uchun bir xil alohida atamaga kiritish mumkin degan taxminga asoslanib hisoblangan entropiyalarni ko'rsatish uchun ham qo'llaniladi, ya'ni har bir zarracha bir xil mustaqil ehtimollik taqsimotiga ega deb faraz qilsak va zarralar orasidagi o'zaro ta'sir va korrelyatsiyalarni e'tiborsiz qoldirgan holda. zarralar. Bu bir lahzali to'qnashuvlardan mustaqil ravishda harakatlanadigan bir xil zarrachalardan iborat ideal gaz uchun aniq va boshqa tizimlar uchun taxminiy, ehtimol yomon.[7] Agar termodinamik tizimning barcha tarkibiy zarralarini statistik jihatdan mustaqil deb hisoblash mumkin bo'lsa, Boltsman entropiyasi olinadi. Soʻngra butun tizimning ehtimollik taqsimoti har bir zarracha uchun bittadan atama boʻlgan N ta alohida bir xil atama hosilasiga koʻpaytiriladi; va yig'indisi bitta zarrachaning 6 o'lchovli fazali fazodagi har bir mumkin bo'lgan holat bo'yicha olinganda (butun tizimning 6N o'lchovli fazali fazosi o'rniga), Gibbs entropiyasi Boltsman entropiyasiga soddalashadi.

Bu 1872 yilda Lyudvig Boltsman tomonidan kiritilgan asl statistik entropiya funktsiyasini aks ettiradi. Ideal gazning alohida holati uchun u to'g'ri termodinamik entropiyaga to'liq mos keladi.

Haqiqiy gazlarning eng suyultirilganidan boshqa har qanday narsa, turli molekulalar orasidagi o'zaro ta'sir va korrelyatsiyalarni e'tiborsiz qoldirib, entropiyalar va jismoniy xatti-harakatlarning tobora noto'g'ri bashorat qilinishiga olib keladi. Buning o'rniga, bitta zarracha holatlari emas, balki Boltsman aholode deb nomlangan butun tizim holatlari ansamblini ko'rib chiqish kerak. Bu erda kanonikalon tegishli.[7]

2-model

Panjara parametrlari, ikkilik atomlararo oraliq, elastik konstantalar va o'rtacha dislokatsiya chizig'ining kuchlanishi matritsa.

Erigan moddalar bir-biri bilan o'zaro ta'sir qilmaydi yoki ularning o'zaro ta'siri ahamiyatsiz.

Erigan moddalar i va j orasidagi umumiy atomlararo oraliq Xi va Xj kontsentratsiyasiga, i va j atrofidagi atomlarga bog'liq emas.

Ikkilik qotishmadagi hujayra parametrlarining o'zgarishini taxminiy aniqlash uchun Vegard qonuni qo'llaniladi.

Suyultirilgan chegara labusch tipidagi tahlilni qabul qiling.

Elastik moslashuvning mustahkamlanishiga hissa qo'shadi.

Mavjud ma'lumotlarni moslashtirish uchun umumiy o'lcham va modul mos kelmaydigan parametrlardan foydalaning.

Kelishuv o'rganilgan cheklangan qotishmalar uchun yaxshi, kuzatilishi mumkin bo'lgan og'ish elastik noto'g'ri moslashuvning aniqligi va stacking xatolari, valentlik, qisqa masofali tartib va uzoq masofali tartib kabi boshqa o'zaro ta'sirlar bilan bog'liq.

HEA ning birlik hujayra parametrlarini hisoblash BCC HEAd uchun ortiqcha bahoni va FCC HEAd uchun kam baholanganligini ko'rsatadi va shuning uchun hisob-kitoblarda tuzatish koeffitsienti ishtirok etadi.