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(kuò)散偶中發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象。對(duì)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(kuò)散試驗(yàn)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(zhǎng)規(guī)律，驗(yàn)證探索周期層片型結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理。
　　本工作通過(guò)對(duì)已知的存在周期層

2、片型結(jié)構(gòu)的形成生長(zhǎng)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(duì)常見(jiàn)、常用元素進(jìn)行排查，找出可能存在周期層片型結(jié)構(gòu)的擴(kuò)散體系，并加以實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。利用掃描電鏡、能譜、X射線衍射等手段對(duì)擴(kuò)散偶及反應(yīng)區(qū)形貌組分進(jìn)行分析測(cè)試。在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上驗(yàn)證周期層片型結(jié)構(gòu)的形成理論。本論文開(kāi)展了擴(kuò)散偶實(shí)驗(yàn)，在 Ni3Si/Zn、Co2Si/Zn固態(tài)擴(kuò)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(shí)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(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，總結(jié)可能存在周期層片型結(jié)構(gòu)的體系。驗(yàn)證周期層片型結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理。對(duì)Cu3Si/Zn、Cu38Si7/Zn擴(kuò)散偶體系進(jìn)行了初步探索。Cu38Si7/Zn擴(kuò)散偶反應(yīng)擴(kuò)散區(qū)出現(xiàn)了不同層次的結(jié)構(gòu)，值得進(jìn)一步探索。
　　對(duì)Mg/SiO2的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行探索，支持了擴(kuò)散應(yīng)力模型。擴(kuò)散應(yīng)力模型能夠較好地解釋該層片結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理。并以Mg/SiO2為例對(duì)周期層片型結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，計(jì)