ВИВЧЕННЯ ПОВЕДІНКИ GaN У КОНТАКТІ З Fe, Fe2-4N і Co/Cr ПРИ ВИСОКИХ ТИСКАХ і ТЕМПЕРАТУРАХ

  • І. A. Петруша Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України
  • Б. C. Садовий Інститут фізики високих тисків ПАН
  • П. C. Садовий Інститут фізики високих тисків ПАН
  • О. C. Осіпов Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України
  • Ю. Ю. Румянцева Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України
  • П. A. Балабанов ТОВ ЕкоДаймонд
  • П. Клімчик Інститут передових технологій обробки
  • Ю. I. Садова Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України
  • О. B. Савицький Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України
  • С. O. Гордєєв Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України
  • Т. O. Сакал Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України
Ключові слова: нітрид галію, високий тиск і висока температура, контактне плавлення, розчинення в розплавах, залізо, нітрид заліза, сплав Co/Cr

Анотація

В роботі описані особливості поведінки нітриду галію (GaN), що знаходиться у контакті з Fe, Fe2-4N і (Co/Cr)евт в умовах високих тисків (p @ 6–8 ГПа) і температур до 2000 °С. Детально висвітлені підготовчі етапи експериментального дослідження, що включають термобаричне градуювання апарату високого тиску тороїдального типу за допомогою термопари з урахуванням результатів з плавлення ряду металів, сплавів та їх сполук, таких як Pt, (Mo-C)евт, Fe, Fe2-4N, (Co/Cr)вт, Cu, і Pr. Встановлено, що GaN розчиняється розплавах Fe, Fe2-4N і (Co/Cr)евт, при цьому спостерігається закономірне збільшення маси зразків. Як правило, зміна маси фіксується при температурах нижче температури плавлення чистого матеріалу (зразка), що вказує на винекнення процесів міжфазного контактного плавлення на границі поділу GaN-зразок. При фіксованому тиску і ізохронних умов експерименту ступінь розчинення GaN сильно залежить від температури для всіх розглянутих систем. В області температур 1800–2000 °С зміна маси другого компонента в контактних парах GaN-Fe, GaN-Fe2-4N і GaN-(Co/Cr)евт в наслідок розчинення GaN досягає 20–30 мас. %. На прикладі сплаву (Co/Cr)евт демонструється тенденція до зменшення розчинності GaN з пониженням тиску. Висновки щодо досягнення рівноважних концентрацій Ga і N в розплавах Fe, нітриду Fe2-4N і сплаву (Co/Cr)евт будуть отримані після досліджень загартованих зразків із застосуванням методів EDX, XRD, спектроскопії комбінаційного розсіювання та ін.

Опубліковано
2022-02-11
Розділ
Інструментальні, конструкційні та функціональні матеріали на основі алмазу і куб