Влияние частичной замены никеля кобальтом на термическую устойчивость аморфных и нанокомпозитных структур в сплавах Al86(Ni,Co)8Gd6

Abstract

Методами измерения электрического сопротивления и рентгенографии исследованы кинетика и механизмы первой стадии кристаллизации аморфных сплавов Al85Ni6Co1.9Gd5.4Si1.7 и Al85.5Ni1.8Co6Gd5.9Si0.8 и определены структурные параметры частично закристаллизованных образцов. Несмотря на то, что в обоих сплавах формируются нанокомпозитные структуры (нанокристаллы Al + остаточная аморфная матрица), частичная замена никеля кобальтом приводит к существенному повышению термической устойчивости (ТУ). Это обусловлено изменением механизма нанокристаллизации от контролируемого первичным ростом нанокристаллов Al к контролируемому нестационарным зарождением с возрастающей скоростью.

Методами вимірювання електричного опору і рентгенографії досліджено кінетику і механізми першої стадії кристалізації аморфних сплавів Al85Ni6Co1.9Gd5.4Si1.7 і Al85.5Ni1.8Co6Gd5.9Si0.8 і визначено структурні параметри частково закристалізованих зразків. Незважаючи на те, що в обох сплавах формуються нанокомпозитні структури (нанокристали Al + залишкова аморфна матриця), часткова заміна нікелю кобальтом призводить до суттєвого підвищення термічної стійкості (ТС). Це зумовлено зміною механізму нанокристалізації від контрольованого первинним зростанням нанокристалів Al до контрольованого нестаціонарним зародженням із зростаючою швидкістю.

Thermal stability, kinetics and mechanisms of the first crystallization stage of amorphous Al85Ni6Co1.9Gd5.4Si1.7 and Al85.5Ni1.8Co6Gd5.9Si0.8 alloys at a constant rate heating as well as under isothermal conditions have been studied by the electrical resistance measurements; the structural parameters of the partially crystallized samples have been determined by the X-ray diffraction method. Despite the nanocomposite structures (Alnanocrystals + residual amorphous matrix) formed in both alloys, the partial replacement of Ni with Co results in enhanced thermal stability caused by changing the nanocrystallization mechanism from the primary growth-controlled to the governed by the transient nucleation with increasing rate.