Структура локально деформированных областей ЩГК при микроиндентировании Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

во второй серии опытов при постоянной температуре 873 К показали, что в течете первых 10-15 минут величина тока плавно снижается и далее остается постоянной (-1 мкА) до окончания опыта в течение 3 часов. Для кристаллов с различным содержанием примесей отмечено отличие в величине «аккумуляторных» токов при повторном нагреве Величина тока тем выше, чем выше содержание примесей. Измерения «аккумуляторных» токов, проводимые при постоянной температуре (873 К) при повторном нагреве, показывают, что с течением времени величина «аккумуляторных» токов монотонно убывает со скоростью -2-3 мкА в час.

Существование «аккумуляторных» токов можно объяснить перераспределением заряда в объеме кристалла. У противоположных 1раней образца, контактирующих с электродами, при начальном нагреве и про-

пускании «прямого» тока возникает объемный заряд за счет миграции в направлении электрического поля, в основном, примесных атомов и матричных ионов в интервале собственной проводимости. Значительную роль в формировании объемного заряда играют примеси. Это подтверждается измерениями «аккумуляторных» токов в образцах с различным их содержанием Таким образом, в постоянном электрическом поле, при температурах выше 600 К в ионных кристаллах наблюдается явление аккумуляции объемного заряда у поверхностей, контактирующих с электродами. Данное явление связано с миграцией, в основном, примесей и ионов матрицы в направлении поля. Наличие тока во внешней цега1 при замыкании электродов на противоположных 1ранях обработанного кристалла объясняется обратным перераспределением заряда внутри кристалла.

СТРУКТУРА ЛОКАЛЬНО ДЕФОРМИРОВАННЫХ ОБЛАСТЕЙ ЩГК ПРИ МИКРОИНДЕНТИРОВАНИИ © Л.Г. Карыев, А.Н. Глушков, В.А. Федоров

Для понимания механизма деформирования кристаллов при вдавливании индентора необходимо изучить закономерности распределения дислокаций около отпечатка в объеме кристалла. В связи с этим были поставлены задачи: 1) разработать метод, позволяющий определять величину локализованных полос скольжения по {110} 45 под ошечатком для различных ЩГК; 2) сравнить ее с величиной локализошишых полос скольжения по {110}» в зависимости от: а) ориентации индентора относительно кристаллографических направлений образца; б) концентрации примесей в образце; в) предварительной термической обработки образцов (состаривание).

В опытах использовали монокристаллы 1лР (КГ3 вес. %, Са2*, и ЫаС'1 (10'5-10“2вес %, Ре2\ Ст2*). Размеры образцов 4x10x20 мм. Эксперименты проводили при температуре 293 К на микротвердомере ПМТ-3 со стандартным индентором Виккерса. Нагрузку на индентор изменяли в пределах 0,05 < Р й 0,6 N. Состаривание кристаллов проводилось при температуре 373 К в течение 100 ч. Во всех опытах использовали свежие поверхности скола. Эксперименты проводили по следующей методике. Действием лезвия ножа на торец кристалла вводили по (010) трещину. Вдоль линии русла трещины со стороны не разрушенной части кристалла индентором наносили отпечатки. Затем кри-

сталл раскалывали ударом ножа в устье введенной макротрещины. Дислокационную структуру, формирующуюся вокруг отпечатка, выявляли методом избирательного травления. Измеряли и сравнивали длины локализованных полос скольжения по плоскостям {110}90 и {110} 45 в деформированной области, прилегающей к отпечатку.

При ориентации <1 | | <100> (</ - диагональ отпечатка) длина локализованных полос скольжения по плоскостям {110}90 и {110}45 на ~ 15 % больше величины аналогичных полос скольжешм при ориентации с/ || <110>. Для монокристаллов ЫаС1 (10“5 вес. %) величина локализованных полос скольжения по плоскостям {1 Ю}45 и {110}90 оказалась больше, чем для ЫаС1 (Ю~2 вес. %), причем эта разница тем значительнее, чем больше на1рузка на индентор. Состаривание кристаллов ЫаС1 (10 вес. %) привело к незначительному увеличению (- на 3 + 6 %) длины полос скольжения по плоскостям {110}45 и {110}9о для данного интервала нагрузок. Экспериментально обнаружено, что для всех исследованных ЩГК длина полос скольжения по плоскостям {110}45 в -1,2 раза больше, чем по плоскостям {110} 90 независимо от ориентации индентора, концентрации примесей и предварительной термической обработки образцов.

ОЦЕНКА ВЕЛИЧИНЫ УПРУГОЙ ДЕФОРМАЦИИ ПОВЕРХНОСТИ ЩГК ПРИ МИКРОИНДЕНТИРОВАНИИ © Л.Г. Карыев, А.Н. Глушков, В.А. Федоров

Деформация материала под индентором включает в себя пластическую компоненту, обусловленную необратимым нормальным и тангенциальным перемещением материала, и упругую, под которой принято считать

упругое восстановление отпечатка. Последняя проявляется в отличии формы и размеров отпечатка под индентором и после его поднятия. Однако при анализе механизмов пластичности, меняющихся по мере вне-