Условия автоматической аморфизации сплава

Рассмотренные условия аморфизации сплава можно разбить на две группы: внешние (скорость охлаждения) и внутренние (температурная зависимость вязкости, величина и положение интервала кристаллизации, скорость образования центров кристаллизации в этом интервале). Несомненно, что внутренние факторы аморфизации определяются строением атомов и характером сил взаимодействия между ними. Поэтому, естественно, исследователи стремятся найти такую связь экспериментально.

Дополнительная информация: самыми известными и популярными из вендинговых машин считаются автоматы газированной воды. Еще в советские годы автоматы по продаже воды были весьма востребованы, в наши дни ситуация не изменилась, во всех торговых центрах и во многих офисных зданиях в обязательном порядке устанавливается подобное оборудования.

К сожалению, очень часто встречаются попытки связать процесс аморфизации с каким-то одним параметром. Это приводит к тому, что установленные закономерности применимы только к ограниченной, и зачастую очень небольшой, группе сплавов. Проиллюстрируем это на некоторых примерах.

1. Принято считать, что необходимым условием образования металлических стекол является наличие в рассматриваемой системе эвтектики с низкой температурой плавления, так называемой глубокой эвтектики. Последние, как правило, образуются в сплавах с отрицательной энергией смешения. Анализ экспериментальных данных показывает, что аморфные фазы действительно чаще всего образуются в области эвтектики. Однако имеется немало исключений (Co-Au, Zr-Co, Ti-Te, Al-Pb и др.). Более того, аморфное состояние может быть зафиксировано даже в сплавах, состав которых соответствует образованию интерметаллических соединений с большой отрицательной энтальпией смешения (Cu3Zr2, Mg3Sb2 и др.).

2. Различия в размерах атомов должны, по-видимому, способствовать переходу сплава в аморфное состояние. Об этом, в частности, свидетельствует расширение области аморфизации в некоторых сплавах на основе кальция с увеличением отношения радиусов атомов. На роль размерного фактора указывается и в ряде других работ, хотя встречаются аморфные сплавы и с очень близкими размерами атомов.

3. В работе установлено, что концентрация валентных электронов (КВЭ) 2 эл/атом благоприятствует аморфизации. Однако в сплавах Са—Сий Са—Аl аморфное состояние фиксируется также сравнительно легко.

4. Известно, что в сплавах переходный металл — металлоид стеклообразное состояние образуется при содержании металлоидных атомов 15-20% (ат.). Такое количество атомов малого размера, как предполагается, соответствует наиболее полному заполнению пор в плотной случайной упаковке жестких сфер. Однако эта модель не способна объяснить образование аморфных сплавов типа металл — металл.