ВЗАЄМНА ДИФУЗІЯ І СТРУКТУРНІ ЗМІНИ В ДИФУЗІЙНІЙ ПАРІ Cr₂O₂–Al₂O₃(ZrO₂)В УМОВАХ НАДВИСОКОЧАСТОТНОГО НАГРІВУ

Анотація

Досліджено взаємну дифузію й еволюцію мікроструктури дифузійних зон в дифузійній парі оксидів Cr₂O₂–Al₂O₃ (5% (об.) ZrO₂) в умовах надвисокочастотного (24 ГГц) нагрівання при 1600–1800 ºС. Результати зіставлено з даними, отриманими за тих самих режимів в умовах традиційного нагрівання. Використано метод мікрорентгеноспектрального аналізу складу дифузійних зон і метод мікроскопічного аналізу для вивчення мікроструктури. Виявлено різний характер концентраційного розподілу хрому в Al₂O₃ для умов традиційного і надвисокочастотного нагрівів, що пов’язано із збільшенням вкладу дифузії уздовж границь зерен при формуванні дифузійних зон в умовах надвисокочастотного нагріву. Розраховано коефіцієнти об’ємної дифузії та середні значення дифузійної проникності границь зерен різних орієнтацій. Встановлено, що розміри зерен у дифузійній зоні на боці Al₂O₃ після надвисокочастотного нагрівання менші, ніж після традиційного. Показано, що при традиційному нагріванні ріст зерен відбувається шляхом рекристалізації, а при надвисокочастотному на рекристалізаційне зростання зерен накладається процес полігонізації. Полігонізація зумовлена генеруванням дислокацій під дією термічних напружень, які виникають внаслідок неоднорідного розподілу температури в зоні зі змінною концентрацією компонентів. Отримані коефіцієнти об’ємної та граничної дифузії хрому будуть використані для прогнозування кінетики різних процесів за участю дифузійного перенесення маси в оксидах Al₂O₃, Zr₂O₃ та їх сумішах.