固態(tài)反應(yīng)周期層片型結(jié)構(gòu)新體系探索.pdf

1、固態(tài)反應(yīng)周期層片型結(jié)構(gòu)是由 K.Osinski等人在1982年發(fā)現(xiàn)的。之后，人們陸續(xù)在多種擴散偶中發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象。對于周期層片型結(jié)構(gòu)的形成，學(xué)者們提出了多種不同的理論解釋。目前為止已經(jīng)有學(xué)術(shù)界普遍接受的理論。但是，已有的固態(tài)反應(yīng)周期層片型結(jié)構(gòu)都是在擴散試驗中偶然發(fā)現(xiàn)的，體系并不系統(tǒng)豐富。本論文將從已發(fā)現(xiàn)周期層片型結(jié)構(gòu)的體系入手，找出周期層片型結(jié)構(gòu)的形成及生長規(guī)律，驗證探索周期層片型結(jié)構(gòu)的形成機理。
　　本工作通過對已知的存在周期層

2、片型結(jié)構(gòu)的形成生長規(guī)律的分析，提出周期層片型結(jié)構(gòu)形成的熱力學(xué)條件，并對常見、常用元素進行排查，找出可能存在周期層片型結(jié)構(gòu)的擴散體系，并加以實驗驗證。利用掃描電鏡、能譜、X射線衍射等手段對擴散偶及反應(yīng)區(qū)形貌組分進行分析測試。在實驗基礎(chǔ)上驗證周期層片型結(jié)構(gòu)的形成理論。本論文開展了擴散偶實驗，在 Ni3Si/Zn、Co2Si/Zn固態(tài)擴散偶中觀察到周期層片型結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)。Ni3Si/Zn體系周期層片型結(jié)構(gòu)的形成與反應(yīng)時間關(guān)系密切。且 Zn的物質(zhì)

3、狀態(tài)并不影響周期層片型結(jié)構(gòu)的形成。
　　在上述實驗基礎(chǔ)上，總結(jié)可能存在周期層片型結(jié)構(gòu)的體系。驗證周期層片型結(jié)構(gòu)的形成機理。對Cu3Si/Zn、Cu38Si7/Zn擴散偶體系進行了初步探索。Cu38Si7/Zn擴散偶反應(yīng)擴散區(qū)出現(xiàn)了不同層次的結(jié)構(gòu)，值得進一步探索。
　　對Mg/SiO2的微觀結(jié)構(gòu)進行探索，支持了擴散應(yīng)力模型。擴散應(yīng)力模型能夠較好地解釋該層片結(jié)構(gòu)的形成機理。并以Mg/SiO2為例對周期層片型結(jié)構(gòu)進行計算機模擬，計