Меерсон Г.А., Гагаринский Ю.В. (ред.). Металлургия циркония

Подождите немного. Документ загружается.

€$

_____-____,:

мвтА.'1луРгия

циР

кония

8ид

дефорлтации

материал

*олодная

прокат-

ка,-об)катие

50%

температура

рекристалл}вации1,

рекристалли3ация

начинаетс.я предп0чтительно

на

границах 3ерен

пересечсниях

двойник0в

чт0

рекристаллиз0ванных

0бластях происходит

значительный

р0ст

зерна

в то

время, пока еще

существует матрица

деф0рмир0ванног0

металла.

8ероятно, эти

наблюдения 0бъясняются тем'

что

х0л0дная

деф0рмация

бь|ла пр0изведена

с об}ка-

тием всего

лишь

на

30-50%.

Б табл.

приведе-

нь!

температурь1

начала и

к0нца

рекристалли-

зации.

[облт:ца 79

1емпература

начала

конца

рекрпеталли3ацпи

циркония'

прокатанного вхолодную

обжатием 30 и 50о/'

и отож)!(енного

течение

мппг.

плоск0сти.-

|!редложеннь!й

механи3м

сдвига

[ть',

казан

на

фиг.

183.

€огласно

этому механвм;

превращение пр0исх0дит

по плоск0стям

{1::!'з

||редск1зьлваемь|е

п0

механизму

Бургерс)

,,Ё

ск0сти

не

бьпли

проверень|

эксперилтен''',но

,1-]

тех п0р'

пока Баулз[113]

не

исслед0вал

о-р_;-

превращение

литу!я'

которое

кристаллог[афи_-1

чески

подобло превр?щению.

циркония.

Фн

найел.,;

пл0ск0сти

{\44)

кубической

ре!шетки'

совершен_1

н0

0тличнь|е

от

предл0>кенных-

Бургерс0м

{21

}

р.

Бан [иннекен

Бургерс

[114],

исх0'я

из

!езу1ь_

;

тат0в

Баулза,

определили

пл0скости

сдвига

цир-

к0ния

на

т0м

){(е

металле,

которьлй использовалёя

Бургерсом

исследовании

ориентировок.

Фни

;

на|шли'

чт0 плоскостями

сдвига

являются

{569} р ;

или

{\ц5)

р.

Ёеопределенность

возникае$

вслё{.'!

ствие с0мнительности

ориентировки

материала

образца,

установленной

по

его

вне!шней

симмет_

рии.

|{редполагают'

что

с0вокупность

плоскостей'!

6 9}'откл0няющихся

от

1-2}

приблиэитель..!

н0 на

6",

правильна.

[ругой

мех4низм '

/-с_превращения

был:

предло)кен

на

:основе

критерия Буркарта

Рида

15],

согласно

которому геометрия

кри-

]

сталла

п0сле

частичного

прёвращения.

такова,

чт0

энергия напряженного

состояния

ме)*(ду

,(в}м|т

;

фазами

минБаль||а"

11'

плоскостями

я|ляйтся

плоск0сти'

которш(

среднее

смещение

равно

;

нулю.

!|спользуя,

м.9'!$ф;

{|оАобный

применяемому.]{*

дця

превращения:кубйческой

ре[шетки

в тетра-]

гональную

[116]',

$урцаръ[117]

выиислил

пл0_:*

скости'

по

которь[ф{

пр9цсхрдит

сдвиг |[!и

п!е:;

вращеЁии

цбин*кой'объе1|тюцентрированной*

фазы

в гексагональную

1тлотноу'|акованную,

ис-

пользуя

лишь параметры'.ре$етки

обеих

фаз.:;

Бьгло

вь|числено'

нто

косинусш1тапраЁления

нор-

;

мали

пл0скостей

сдвига

равны {0,378

;

9,703;

0,603}

соответствуюЁ

йлоскост'яй,']о;Ёкл6нято.

щимся

приблизительно

на

от{569}

наблюдав-

шег0ся ван

|'иннекеном

и'Бу!:герсом'

!1л!4

при-

$'ертто

на

12"

от

{2\1}.

)/ильямс,

кан

п Барретт

[118]

оценивают

пог;;!ешность

определенр|я

пло-

скостей,

наблюдавшихся

ван [иннекеном

Бур-

герсом'

примерно

5'.

€ледует так)ке заметить'

что применение

этих вь[числений

для

спсте!у\ы

титан_марганец

дало

результаты'

лех(ащие

пре-

делах

2-3'

от

наблюдаемыхвеличи}{

и отличаю'

щиеся

примерно

на

10'

от

{211}

по механизму

Бургерса.

Форстер и [|_[ейл[119]

обнарух<ил'\

скачки

электросопротивления

образца

цирк0ния

во

время

бь:строго охлаждения'

происходившие

интервалы

времени примерно (1-8)

10_д

сек-

Аналогичньте

явлен\4я

наблюдались

в0 время

образования

мартенсита

в стали.

9днако

более

чистом

образце

циркония

скачки не

обнаружива_

лись.

Бьтстр0е 0хлаждение

цирк0ния

из

области

$-фазьт

прив0дит лишь

небольш":0му снижению

\1ачаль\1ая

конечная

*олодная

прокат-

ка,

обжатие 30о/'

7г

7т

|о/,3п

7г

3о/"$п

7г

5о/'3п

7г

\|63п

7г

_3о/'

3п

7г_59/,3п

@круглеввь:е

ц!.фрь!.

мРхцнизм пРв вРАщЁ11|1я

и-твРмооБРАБоткА

}1еханизм

превра[|!ения.

-}(ак

установлено

многими

исслед0вателями' превращение

с{азьл

чист0го

циркония

/-фазу

происходит

по

типу

мартенситного

процесса.

Ёайти точное

опреде-

ление

так0го

превращения

|1лу\ единый

экспери-

ментальный

критерий

пр0цесса

трудно.

€огласно

одн0му

из определений, превращение

происх0дит

планомернь1ми

сдвигами

атомных плоскостей

новь|е

поло)кения

с бьтстро

распространяющейся

через

кристалл

перегруппировкой

атомов.

Фтсюда

следует'

что эт0т

процесс

бездиффузионньтй

пр0тив0п0ло)кн0сть

диффузионному

пр0цессу'

!(0т0р0м

отдельнь|е

ат0мы'

пре}кде

чем

3акре-

питься

н0вь|х

п0ложениях

решетке:

А8и-

гаются

беспорядонно.

3кспериментал

ьнь1е

да

ннь1е'

п0ка3ь|вающие'

чт0

превращение

циркония

про-

|{сх0дит путем

сдвига'

д0в0льн0

неубедительньл.

8 первоначальной

работе

об

ориентационнь|х

с0от}!01шениях

ме}кду с_

$_фазой

Бургерс

[88]

показал'

что

перегруппир0вка

ат0мов пто}кет

бьлть

д0стигнута

путем сдвига вд0ль пл0ск0сти

{112}

д9-фазьл

параллельн0

}{аправлению

1}_этой

гл. 8. Физичвсков

мвтАлловвдвнив

циРкония

и Ёго

сплАвов

24з

температурь1

п]]ев])ащения.

дуве3

[23]

при ск0-

00сти

0хла)кдения 10

000 ?рао|сек

д(.)стиг

сни}ке-

ууя

л|име|н0

на

15",

а )(ейс

и }(ауфман

[22!

на

9б1:азце

загрязненн0го

металла при ск0рости

1000

ера0|сек

примерн0 на-

65".

Бостропп

[24]

|]ашел у

цирк0ния

вьлсокой'чист0ты,

очищенн0го

0т

в0д0рода'

пони}1(ение

температурь| превраще-

н!,1япри

0хлаждении со скоростью

10 000

ера0|сек

всег0

примерн0 на

10'.

Фн сообщает

далее'

что

температура

начала

превращения

п0вь|шается

увеличением

исх0дн0й температурьт

в области

р-фазьт;

п0вь}шение

температурь]

д0х0дит

до

50'

щя

3акалки

\25Ф".

!вление

обратимо,

так

как

вь|держка

при

более низкой

температуре

$-области

снимает

влияние предшествовавшей

вь:сокой

температурьп.

|1о-видимому,

это

ука3ы-

вает'

что

?езультать\

влиян\4я не

зависят от

по-

гл0щения

примесей

или

роста

зерна. Бьтло

так)ке

3амечен0'

чт0

для

достижения

температуры пре-

вр

ащения'

харакгерной

д.г:я

данной

температуры

закалки'

требуется

выдерх(ка

продошкитель-

н0стью

от

мин.

до

.даса.

||о_видимому,

необ_

ходимо

рас1т]ирение

этой,'работьт, 13ц

цдц.!три

эт0м

м0гут:бытБ полщейы.

сведения

фатоорах,

влияющих

'на

,обра3ование

зародь|шей

,!|0вФй

фазь:.

Ёайти

ддя

:,циркФйия

темпертцру'-,

|у|$

0казалось

невозмо)кно:,;хейс,

и.

(ауфман

наблю-

дали

скачок

электросопротивлен|4я

пр\4 превра.

щении

с больпшими

скор0.стями,

но

это обнару)ки_

л0сь

только

тогда'

когда содер)кание

кислород'

превь|шало

1 вес.

'/'.'.'|онно.так!)ке

игольчать[е

микрострукгурь1

(иногда

используемь|е

как

кри-

?0.'32'

[':т

7 7

е@

=5,то

ар-7г=

з,6т

г. 183.

йехани3м

сдвига при превращении

куби

ческого

объемноцентрированного

0-циркотаия

в плотно

упакованнь!й

гексагона!1ьный

с-цирконий, предлох<ен'

ный

Бургерсом

[88].

Ф и

г.

1&. 1{ирконий,

подвергнутълй химической п0ли-

ровке'

а затем }игретый

до

1275" в вакууме и закаленный

]

струе гелия.

1ш0.

€нилок сде.'|ан

в поляр''к}ованном свете.

т9р.рй

мартенсип{ого

пр евращен

ия) о бнару>кива_

лись

т0лько_.10|А?'

(0гда

содер)кание

кисл0рода

было вы!|]в этой

величины:

.',

14ногАа в

дока3ательство

того'

!по

превраще-

!{и9'

в:

цирконии.'пр0исходит

лшем сдвига'

ссь|ла-

ются-наобр9993-чле]т9Р9Р}ч9с:|9]9Р.ет}еф1цР3

3ака,ке'

как'9п}

г1бказ'ано

(ейн0м{120]

(фиг.

1м).

Фапоически в

цирконии

это явление

происх0дит

ли[шь

в неглубоком

пс)верх_ностн0м сл0е,

видимо

обо гащенном

!пштсл0родом

или

азотой.

озможно

дргое

:объяснение;],:9резвьшайно'

большие

ско-

р0сти

охла)кдения }й;поверхности'

во3можно'

[тт':1

2ау3=3,12

з,цо

15=0,22

0,22

[то7ц

[то|о]

А7г

ц7г

в,то1:

*з,твБ

з,цоА*з'эц1ц

а,теА*з/,ецА

{;т2о]

[тт2о]

244

мвтАллуРгия

циРкония

а{:

:_16

;ж

.,#

,,.]

комбинации

с термическими

напря}кениям!,['

при-

в0дят

иг]0п1у механи3му

превращения

п0верх-

н0стн0м

сл0е.

|1одь:тоживая

наблюдения,

|}10)х(но сказать,

что

цирконий,

загря3неннь|й кисл0род0м ил\4 азо-

том'

претерпевает

мартенситное

превращение,

но

ег0 не

удается

наблюдать

металла

наивьгсшей

Ф и г. 185.

Фбразец

циркон1|я

крупнь|м

/-зерном

после

циклов

термообработки

ме}кду

1050

и 750ъ

(с)

и исходный образец

(б,

|\2\1.

чистоть|. !-{ри вьлсокой температуре

превращения

цирк0ния

н0рмальнь|й процесс

роста

новой

фазьт

мо)кет бьтть нрезвш!айно быстрьлм,

а планомер-

ный сдвиг затрудняется благодаря

релаксации

напря)кений

на поверхности

сдвига. ||оэтому

сле-

дует

полагать'

что

факгинески

превращение

про-

исходит

по

обоим

процессам.

€

фазовьлм

переходом

связано

явление

роста'

происходящее при

циклической

термообработке

циркония

в интервале' охвать1вающем

темпера-

туру превращения.

Бостром

[121]

случае

чисто-

го

циркония

наблюдал

увеличение

длинь1'

колеб-

лющееся

от2до$,|5о|на

цикл.

Больгпая

часть

де-

формации

происходит при

0хлах(дении'

не при

нагревании.

Рост вь|ражен

тем менее'

чем мельче

зерн0

/-фазь:,

и' по-видимому'

не

3ависит

0т ск0-

р0сти

нагревания

охла}кдения (в

умереннь|х

пределах) или температур

вь|ше и ниже

т0чки

пРевращения. Рост сильн0

направлег1'

как

м0}кн0

видеть

из

фотографии

образца (фиг.

165) с

0чень

крупнь|!у1

зерн0м

/-фазьт,

пр0шед1шего

циклов

чере3 т0чку превращения.

Азгибьт на

образце

с00тветствуют

границам

зерен

исходног!

/_фазьт.

1ермообработка

цнркония.

1ак

кат<

цирконий

претерпевает

превращение'

к0торое

лто>кет бь:ть

подоб:ло

мартенсит}]0му'

^1г10гие

исслед0ватели

предполагают'

что следует р|скать

термообработ_

ку,

|(0торая

^10)кет

улучшить

ет'о

физииеские

свой-

ст|};!,

'(а'(

эт0

]1елается дл']

ст[|-;1!.1.

Р|аст<о;тьт<о рг3-

вестно

авт0рам'

п0ка

такая термообработка

чис-

т0го

цирк0ния

или

ег0 мал0легир0ваннь1х

спла_

в0в'

к0т0рая

сильно

изменяла бьт

их

физические

св0йства,

не найдена,

хотя

д0стат0чн0

шир0кие

исслед0вания не пр0в0дились.

Аллен

[122]

сооб_

щает,

чт0

иодидньтй

цирконий,

с0дер}!(ащий

0,02оА

углер0да'

0,039/о

кисл0р0да' 0,135о/'

алю_

миния

и.незначительнь|е следь|

А!!гих

примесей

(содержание

гафния

в0д0рода

не привоАится),

м0}кно существенн0

упр0чнить

закалкой

с 1000.,

повь|шая

предел текучести (при

о:0,1)

от

7,73

до

21,8

ке|млс2

и предел пр0чности

от 27,4

до

31,6

ке|мм2.

9тпуск

при 450"

после закалки

с 1000"

дает

д0п0лнительн0

небольгшое

увеличение

пр0ч_

ности.

1акая

же обработка

других

образцов

цир-

кония, с0держащих ббльшие

количества

углерода

кислор0да'

0казалась

менее

эффективной. |-[еле-

сообразно прод0лжать

изучение термообраб0тки

целью

повьтшения

пр0чн0сти

циркония.

диФФу3ия

8заимная

диффузия

металлов

циркония.

.{'ашлмен,

.('еннисон

Рейнольдс

[123]

выполнили

одно и3

первых

исследовайий

по

диффузии цир_

к0ния

в вольфрам. Был.и3мерен

коэффициент

диффузии

при

\72т",

равный

3,24

11_т

6дэ|сек

помощью

уравнения

.[ашмена_)1энгмюра

была вь|числена

энергия активации'

равная

78 ккал|моль.

}

[1|вопе и

.(жексон

[|24|'исследовали

диффу-

3ию

урана

0- и

/-цирконий.'й1спользовались

диффузионнь!е

парь[

типа слоисть:х

образцов'

с0-

стоящие

и3'чистого

циркония

и сплава

урана

5,85 атомн.

'/'

ширкония.'

(ривьте'

проникн0вения

бь:ли получень[

химическим

анали30м механи-

чески снять|х слоев. Результатьл

экспер||ментов

интервале температур

927-103в' м0гут

быть

вы-

ражень|

зависимостью

типа

уравнения

Арр.-

ниуса

:0,46

ехр

.(аг:нь:е

в о бласти

с-цирк0ния а[1а ли3ировалу|

исходя из

т0г0' ито

5,35

ат0мн.

о/'

урана

раств0-

римь!

о-цирк0нии.

Бьтло

определено' что

раств0-

рим0сть урана

@-цирконии

значительн0 меньше

5,85 атомн.

о/'.

Фднако

коэффициентьт

диффузии,

вер0ятг]0' имеют

прав!1льнь|й

порядок величинь|

(0,63

16_тт 6да|сек

при

593"

;

1,4

19_тт

см2|

сетс

при 760" и

4,5

19-тт

р11сэ|сек

при

в15).

[иффузия

в систе,]!1е

цирконий-0л0в0

иссле'

д0валась

Баллуффи

и Резником

[125].

|1ри,тте-

нялись

диффузгтоннь!е

парь1

типа сл0истьтх образ-

ц0в

из

!!ист0го

цйркония

и сплава

цирк0ния

3,89 атоптт:.

о/,

олова.

(ривь:е

пр0никн0вения

|10'

луча.'!1и

х!.1]!1|.(ческим

анализо[1 меха}{ическ|4

с\1я-

ть1.\ с'1()с!}.

г.ц.

[].

Физичвсков мвтАлловв.с1БЁ|141:.

ц}4Ркон|-]я

|! сго

сг1-|!А|]ов

24!;

Резул ьтать1

:\1Ф !-}1

бь:ть вь:ражень!

уравн

ени

ми

диффу3ии:

Р:6,9.

10-4

ехр

*Р

([_фаза)

чт0 ]4

д1|.{нимальная температура

превраще|!ия

с11стеме

цирко

ний

_тита}{.

самодифф}зия

цирк0ния,

а также

взаимг|ая'

.1иффрия

циркония

и титана

исслед0вались

}илером

[\27].

,(иффузия

с-0бласти

ка}кд0го

элемента

очень

мала' и'

хотя нек0торь|е

даннь|е

бьлли получен-ь|

при

температурах,

снижавшихся

до

315", значения

энергии

активации

коэффи.

1абл. 80,

которой

дань|

скорости

диффу-

3|1|1урана

олова в

/-цирконий

при 1000", пока-

зывает'

что

уран

диффундирует

чере3

цирконий

]

приблизительно

в 10

раз

быстрее, чем олово.

таким

образом, время' необходитп0е

д'|я

дости)ке-

3,0. 10-6

ди!шуцируоц{ий

и€талл

ехр

+у

(с-фаза).

9нерп;я. алсяава-

'у,1'

!сл],|поль

|ю.

ц)

;ч6

,'Ф

з.

в3

з1

$о

Р.

|"',

'-1

--"'"..-

Ё;.

€истешацирконий_тит:1нисс.,1щовалась

мар-

шем

и [1|вопе

[126].,.(ифрионные

пары

типа сло;,|_

9'спълх

обра3цов

состояли

циркония

и титана.

Ёа этих

диффу3ионных

парах

определялась 3а-

висимость

коффициентов

диффрии

от

концен-

трации

компонентов.

Ёа'.фиг. 186 показано

изме-

нение

коэффициента

диффрии

концентрацией

пРи

954'. !отя

цирконий

дифунд1рует

быстрее,

чем

титан'

дви)кение

поверхнос*л

раздела

во

время

диффрии

не

измерялось.

йтпересно

отме-

т|[гь,

что минимальная

скорость

лиффрии

со-

0тветствует

приблизительно

тому

)!(е

составу'

| !абл:ца

3начения

энерги|!

активации

}! предэкспо|!енциального

множито.ля

Аля

систем 7г--41

7г_7г

||27|

20 3{]

а{)

7о

в0

о0 ерхсанце гп

атпа

на,

аес.

1Ф'

Фиг.

186.

3ависимость

коэффициента

диффувии

от

содер)кания

т14та|1а

систел,1е

титан_цирконий при

954"'

циента

лиффри:а

брли

'вщведень[:

,и3

3кспе!и-

ментальных

данных'

полученных при

927' |]!

выше.

'(ля

измереция

диффрии

использ0вали

:тодидньтй

металл

радиоактйвным

7гэ5

(период

полураспада

65 суток),

у{

для

интерпретации

ре-

зультатов

применяли

метод йатано.

.(анньле

9илера

сведень|

в табл.

81.

!пфузия

ме)|цоу3лиях

циркония.

обычно

считается'

что

такие

газь|'

как водор0д

и аз0т'

образующие

переходнь|ми

металлами сплавь|

типа

раств0р0в

внедрения,

диффундируют

через

междоузлия.

йеханп.:зм

лиффрии

атомов,

!?ё130.

реннь[х

в твердых

растворах

внедрения'

разобран

д0вольно

подробно.

Растворенные

атомьт

диф-

фундируют

через

металл

скачками

из п0ло)кения

0дном ме)кдоу3лии

другое.

Атомь:

металла

не

смещаются

и3

своих положений

решетке'

чтобьт

пр0пустить

атомь|

лиффундирующего

газа.

|1о-

этому энергия, требуемая

ш|я

дви}кения

атом0в

га3а

из

одного положения

в ме}кдоу3лии в

дру-

гое, относительно

невелика.

.[ля

вьтнисления

коэффициентов

диффуз\4|4

сплавах типа

твердь[х

раств0р0в

внедрения

бьтлтц

использовань|

результать]

измерений внутреннего

трения

явление

релаксации.

?еоретинеский

к0эффициент

дифрии

атомов'

внедреннь|х в

кубииесцю

ре|петч'

мо}кет быть написан

[!28]

в виде

а]2у-.1

€истеиа

сплава

3нергия

активации

о,

кал|лоль

3,5

'19_о

3,76.'!0_:о

,!!1но>китель

о6' сл.|сек

| о'"'-""'"

концептра-

ций'

0,з0

0,15

о,30

0,15

7г_-\1

7г_||

2т_7г

7г_7г

24282

27ш

37 690

41 256

0,ш|71

0,шю6

0,104

о'476

ния

равновесия

при-

1Ф0'

в сплаве

цирконий_

Ё;

олово,

значительно

больше,

чем

в сплаве

цирко-

Р.,

ний-

уран.

7а6ллца 80

Р;

Апффузшя

урана

олова в

щ!ркони[

прп

1000'

акгиввости

активировацноа

чаетн

образца

принимается

за от-

но!дение-

-конц€нтрации.

.[,ля

полувения

вфичинь:

квффици-

9нта

дифФузии

|{з кривых

распределения

ат<тт:вности

приме-

н'|лся

петод

/|1атано.

9тот петюд

исполц!ова]тся

для

обра6отки

уя(дого

опыта прн отно[шениях

конце[{трацнй Ф,!5 и

0,30. 8се

пол)ченные

даннце

внрах{енн в таблице

верез

Р'.

0тт:о:цение

радиоактивности

в точке х к

246

метьллургия

циркония

-.--..-.-..-...-з

{

где

постоянная'

зависящая

от

стру[сгуры

ре-

нь!х

к0нцентраций

коэффициент0в

диффрии.

'н

шетки

растворителя;

параметр

ре[шетки;

если выбрано

подходящее

3начение

с.. 1аки6

среднее

время между

/румя

скачками вне-

кривь1е анал0гичнь| кривь!м и3менения тепд9-

дренного

атома.

||о

результатам

и3мерений

вну- пр0водн0сти в твердь1х

телах

[130].

треннего

трения

олределяют

значения

из

кот0-

1акой

спосф применял_с\

ця

изучения

диф-

;

рь!хзатеммо)кет

бытьвьлчислен

коффициентдиф-

фРии

а3ота

!-цирконий

[131]

интервале

тей-

фузии

Фднако

при температуре

существования

ператур

921-1640". Бьхло

найдено

[132],

чт0

объемноцентрированного кубинеского

циркония

коффициент

диффузии

равен

]

частота

колебаний'

пропускаемь!х

чере3 металл'

*:,ё:;.ж}":-.д#нЁ',.'#:,?'*,недости)кимо|:!,5.10_2ехр_|д]щ#:щ),см2|сек.

?ем не

менее' используя обь:чное

уравнение

4иффузуи,

мо)|(но

определить

коффишиенты

диф-

Аиффузию

чере3

цирконий

растворимь1х

в нем

фузии !эастворов

внедрения в

цирконии

при-по-

маленьких

атомов,

наЁример

Ёодорода,

}гле!0[а

м0щи простой

экспериментальной

техники.

(и_

(исло!9да1,

мохсно определить

анал0гичным

линдрическиеобразць:циркониянагреваютв.дособой.

данн0м

га3е при

ра3личнь1х

температурах

вы-

]

дер)кках'приэтомгазрастворяетсявцирконии.мАгнитнь[в,

3атемхимическиманализомнараствор-е":у1-:топтичвскиви.Брмоионнь|всвоиствА

определяют градиент его

концентрации.

!|редпо-

-_-__-_:'_

лагается'

нто

коффициент

диффрии

постоянен

йагнитная

воспрпимчивость.(куайр и

(ауф-'|

(т.

е.

не

является

функцией

концентрации) и

ито

ман.[59]

(лемм

[}34}

приводят

даннь|е

о маг_

концентрация

диффундирующего

вещества

с яв_

нитной восприимчивости

цирк0ния.

Фба исследо_

ляется

функцией

только

ра!!уса

образца и вре_

вания проведены на

иодидноу

'{ирк0нии,

полу-

-:,,

|''(р)

пс.рвая производная

от

|,(!);

р'

корни

уравнения

(Р)

:0.

Бь:ло

показано

[129],

что можно

пренебреиь

разнице'"{

ме}|{ду

средней

концёнтрацией

по

сл0ю'

п0лученной

экспериментальн0' и местной

к0нцентрацией

середине

слоя. ?огда

!,ля

на-

х0жде|{ия

коэффициента

диффузии

в03можно про-

стое

графинеское

реше}|ие.

Фткладь:вая с|со в

зависим0стул

от г|а

для

ра3личнь|х

значений |[| а2,

получают

се.\1е[,_1ств.0 !(р !!вь1х'

кот0рь|е

п10[}]6

|4€:

п0.,]ьзовать

;(;1'{

1}ь|чис-т1е|{ия теоретических мест-

1Фаст

[133]

показал'

что

цирконий

'мо)|(ет

погло-

]шать

до

40'атомн''/'

кис!орода

б}з

образов4ния

новой

фазы.

Фн

п0казал- также' что при

п0вы1шенных темпера'

турах

подви)кн0сть

кислор0да

д0вольно

велика.

кроме

того'

де

Бур и Фаст

[82]

нашли,

что под

действием

эле('

трического

поляи при подх0дя1ших

температурнь|х

усл^0;

виях

(около

1730') и перепаде

напря)кения

(около 1,1Р

в|см)

отришательно заряя<енвый

ион кислорода

двига'

ется через

ре1ш€тку

содер)кание

кислорода

на

аноАе

увеличивается'

на

катоде

уменьшается.

Более

тогФ'

при

перемене полярности

кислород мо)кет перемец1аться

иерез

образшы

проволоки

в обратном

направлении.

гл- 8. Физичвсков

мвтАлловвдвнив

циРкония

и вго

сплАвов

247

Фптические

и термоионньпе

свойства.

|-[вет

цир-

ко}!ия

серебристо-серый.

в литературе

нет

сообщений

о широких

исследованиях

0птических

''.^'р'""ь:х

сБойств

цирк0ния.

Фсновная

рабо-

та

бьула

проведена

|-[виккером

[135]'

ее

резуль_

{ать|,

как

сообщает

де

Бур

[52],

представлень|

{абл'.

32. !4меются

0сн0вания

полагать'

нто обра_

7облпцо

[{е

кото

рь:е

оптические

[{

эле

ктронные

свойетва

циркония

||о определению

!_[виккера

[138],

работа

вь1хо-

да

электр0на

равна

4,| в.

результате

фото-

электрических

измерений

[139]

получен0

з}{аче-

ние

3,7

в.

!емпера_

тура,

"}(

!ркостная

температура

(а

6520 А)

1423

1513

!602

1691

1779

общее

}влу-

чен\1е'

в?п|сл|

3лекгронная

эмиссия'

!фа!сл'

10.

11.

|ш0

1100

1ю0

1з00

1400

|,8

2,27

3,03

4,(ю

5,Ф

712

10,0

'3А

17,5

22,2

96з

1059

151

|ц2

1332

1866

1952

1980

,'|

4|х, 6|ю

в!ю 1ш

'аю

14ц'

1500

1600

17ш

!800

19Ф

2ш0

21Ф

2130

о,02

0,18

1'$

814

40,5

8'0

34,5

36,5

160

520

7ю

30[{л

исполь30ваннь|й

(виккером,

бь:л

сильно

0кислен,

так как

измерения

электр0с0противле-

ния

п0казали'

что

фазовое

превращение

пр0ис-

х0дит

в интервале

750-|250".

Фднако

даннь!е

рк0стной

тейпературе

могут

не содер}1(ать

боль-

шой ошибки'

так как

кубиччиотти

[7]

натшел,

нто

окисление

изменяет

и3лг!ательную

спос0бность

незначительно.

3начения

излучательной

спосо&

н0сти'

даннь|е

!{виккером'

колеблются

от

0,43

до

0,48 Ёри

6520

и от 0,46

до

0,50

при 5410

А.

(убиншиотти

на!шел'

что излучательная

способ_

ность (вьтнисленная

по

результатам

измерений

0тражательной

способности

при к0мнатной

тем-'

".!."/р.)

йолеблется

от 0,49

Ёо

0,51

|'ри

6500

А-

195]_г.

Бургесс

3альтенбург

[136]

с00бщили'

чт0

излучательная

способность

расплавленн0го

цирк0ни'{

равна

0'30.

Результатьт

измерений

яркостной

температурьт

и общей

излучательной

способности

дань|

такх(е

в гл. 5.

Фотоэлектрические

свойства

циркония

бь:л*т

'изу9ень1

Ренттшлером

и [енри

[!37]

на

0садках

распыленн0г0

цирк0ния.

Фо_тоэлектрический

по-

р0г

нах0дится ок0ло

3200 А

при

добавлении

кисл0р0да

увеличивается

приблизительн0

до

3400

А.

.4.

\2.

13.

литвРАтуРА

9ап

Аг[е!

А.

Ё.,

&е|пе

]!1еЁа|!е,

Бег|!п,

1939.

Аггпоцг

Ревеагс1:

Рошп0а11оп,'

Р[5ве 0|а9гагпз о{

2|гсоп|цгп-баве

А11оуз,

$шгппагу'

пер.'

соо-89,

1951-1952.

!е 8оег

.|.

н.,

Рав1

.|.

9., 7. апог9.

а!|уегп.

€!летп., 187'

193

(19ю).

ш.3.

Авс.

Ёеас{ог

Ё|ап6боо1<,

!о|. 3,

р.

464,

1955;

йатериалы кАв

сшА,

9Аерные

реакторы,

{[,

?ехника

ядерных

реакторов,

14здательство

инос-

транной литературы,

1957.

А <! е

п в 1е

(1'н.'к.;

[гапв. А3/у1,44'

949

(1952).

!( е е

.|.

Ё.,

&еЁ.

$8-2512,

Фс1обег

1953.

9ц

!с

|"о 111

р:,

Атп. €!тетп.

8ос.,

73, ю32

(

1951).

АЁгпоц?

&евеагс|

Рошп0а1!оп,

Р}таве

01а3гагпв

о{

71гсоп!цгп-баэе

Б!пагу

А1|оув,

Рер.

!$ {

!ццгп1гу

о{

1}е

2!гсоп!шгп

8}у3егт$ув1ей,

Рер.

соо-181'

.]\,1агс}:

31,

1953.

}1 с

Р 1тег3

п 9..|.,

Аггпоцг

&евеагс1т

Роцп6а[!оп

(настное

сообшение).

(]'0у

м.

с.,

Бош!3ег

Р.[.,

&ер.

3й1-[-49,

]т:1агс!:

20'

1951.

г е

ц, е

'!.,

|п

<?|е

€[егп1э1гу

ап0

!\:1е1а|!шг9у

-о!

]\{1все1|апеошз

.!\:1а1ег|а|з:

[!егйо0упагп|сзп,

р.

13,

ш.

/.,

1950.

5[|пйег

6. 8.,

Ё6цлаг6'з

.|.

[',

о[:п

з1оп

Ё.

г.,

.!.

Апь €7егп.

3ос.,73,

\-|4

\195{).-

ь огсйЁз: &.

!.,

&ер.

г.т&[-5&-132..[ш|у

10|

1952

гл.

8. Фи3ичвсков

йЁ-]':\.'1-г!ФББдвни}: 11иРкония

и вг() 0!1..}];\}}0|}

1 19.

120.

\21.

122.

123.

124.

125.

126.

127.

128.

129.

130.

1з1.

\з2.

133.

1и.

135.

136.

137.

138.

139.

140.

97.

Раррегрог1

в.,

п{1т

.}(е1а!|шг9!са| Рго]ес1

(настллое

сообщение).

9в.ш|!||агп$

о. ш.,

Ёрре|з}:е!:ттег

0.5.,

!х!а!с;ге, \70'

146

(1952).

99.

$/оооаг0

[.,

кац{!папп

А.

к.,

м1т}1е1а|_

|шг9|са|

Рго.!ес{,

Рер.

1095,

1\{ау

1952.

!00.

[

Р.

!\{., [ес[п.

Рго9г.

(ер.

.]ш|у-3ер1егпбег

1953,

Рер.

м|т-1114,

].,[оуегпбег

24,

|953;

[ес|п.

Рго3г.

Рер.

Фс{обег_0есе|пь€г

1949,

Рер.

!1[т-1040,

Ребгшагу 8, 195о.

!01.

5еупоцг

\[/.

8.,

8 цг|<е

.'.

в.,

|гапв.

А|м]у!Ё,

197,

1574

(1953).

102'

мссеагу

к.к.,

[цв1гпа

п 8.,[гапв. А[ммЁ

197, 284

(1953).

103.

оцп[ег|еу

Р..'.'

Р1е69ег Р., 0агп|апо

9., Р ш 11о п

.}.,

|гапв.

А!ммв,191' 1003

(1951).

104.

(

а }:

ш.,

-/.

|пв7. !т!е!а!в,76,

12!.

(1949_1950).

105.

Ра00еп т.

&.'

шАРР

(насп*ое

сообщение).

106.

се!э!ег

А.

Ё., |{ее|ег

.|.

Ё.,

Ё!ббаг0

ш.

&.,

!г.,

[гцпз.

А1м|у1п,,

197'

|574 (1953).

107.

8цг8ег$

ш. с.,

.|асобз

Р.

й., !у1е!а!!ш!г!-

вс!ао|!, 14, 285

(1935).

108.8цг8ег$

\у. с., Раз1

.|.

9.,

.|асоь$

г. м.,

2. Р1е!а||*цп6е, 29'

41011938).

109.

[-цз1гпап 8.

(настное

сообщение).

110.

йснаг91'е

€..|., А03|г

$. Ё.,

.}г.,

[!а|п[попс

.'.

Р.,' ?гапв.

А1!у1мР,,197'

1199

(1953).

!11.

м с6

еагу

к.

|(.,

Рер.

шАР}т_44, Аш9шз{ 1953.

|\2:Роз|

.Р.

!.,

Рег&|йз-Р.

€.,-&ер.

$вР_113,

.|шпе

1953;'::

'';']

'!!':]т'1:]::'

'-'

113.

о тпг1 е в

.|.

.$',

7гапв.'

А!ммЁ,

!91'

(1951).

114.

уап

0|ппе[еп.А.

.|. .!.;

8шг3егз. \[. 6.,

А4а €гус!.,5'

548

(1952).

115.

8цг|<аг1 А{.

\[.,

Реа(,1.

А:,

7гапв.

А|ммЁ,

197,

1516

(1953).'

116. шес[дв1ег !|{.

$., !|еьеггп1п !.

$.,

&еа0

|. А., |гап5.

А!ммЁ'

197' 1503

(1953).

117.

8цг[аг1

м.

\у., \уАРо

(настное

сообщевие).

118.ч/|!|!агп$

А.

--!.,

€а!п

к.

ш.'

Багге11

(,.3.'

А4а !т1е!ййгр!са,2,

\|7

(1954).

9_1э

{-е г Р.'

1т

1 Ё,.,' 7.

!!1е!а||*шп*е,

32,

165

(1940).

€

а | п Р.

й.,

_}г.,

|п к7|гсоп!ц:п

ап0 2!гсоп|цпт

А|!оузл,

р.

183,

А5й,

€|еуе|ап0, 1953.

о э 1

гп

ш.

А.,

шАРо

(настное

сообщение).

А 1 1

п [.,

'|\,1|?

йе1а||цг9|са|

Рго.|ес{,

&ер.

!040,

р.

74,

Ребгшагу

1949.

!цэ1:гпап

5.,

)епп!эоп

о.,

&еупо|0з

8., Р|ауо.

Рет.,29,903

(1929) (а0з1гас{).

5с1тшор

е А. }.,

ас|<зо п |-.к.,

пер.вм!-т-24,

-|шпе

1950.

8а||ц{1|

ш.,

кевп|с}к

&., &ер.

5вР_118,

Аш9шв1 11,

1953.

]!1агэп

|-.,

$с}птд:оре А.0.

(яастное

сооб-

шение).

!й/-}:

е!9

_Ё,

[.,

]г',

Рго3г.

&ер.

2Ф-\72,

]е!

Ргорш|э!оп

!абогаЁогу,

€а||[огп!а 1п{1!1цЁе

о!

[еб!-

по|о9у,

Арг!|

1952.

![ег1

|.,-7епег

€.,

Р!ауз.

Рет.,76'

1169 (1949).

а г_1

г-

й., 9!1{цв|оп

|п

ап6 11пгош3[

3о||06,

р.

32,

€апбг!69е

0п!тегз|1у Ргевз, 1941.

€агв|атц

Ё|.$.,.!ае9ег

-|.€.,

€оп6цс1|оп

о|

Ё!еа1

!п

$о||0в,

рр.

174_175, 8х{ог0, 1947.

]!1 а||е{{

м.

ш.,

вагоосу

в. м.,

].{е|зоп

.!'

8.'

Рарр

с.

^.,

Ё!е4госФгп.

$ос.,

100;

]ф

3, 103

(1953).

.]!1

а!|ец1

м.

Р'

8е||е

.|.

(неопубликованные

данные).,

з *'.'|. о.,

!у1е!о!!пл:]г!вс!аа|!,

17,641

(1938).

ау!\}^ч^т

.(.,

Ргос.'

Асаё.

$с!., Апв1ег4ап, 29',

792

(19и).

Бшг9евв-0.

(.,

\|а|{епбшг8

к.

с., ш. $.

!:[а{: 8цгеац

$1ап0.

8и|1.

,11,

р.

591,

1915.

&еп1зс1'|е{ н.с.,

непгу'}. в., |гоп*

-Р|ес!гос!аеп.

$ос.,

87' 239

(1945).

ъц | [ &

е г

€.,

Р!ауз[!с.

2.,

Ф,578

(1929).

8ес[ег

.|.

А.,

Реув.

Р1ф.

Р!тув.,7,95

(1935)-

$.,

€агпе9!е |пв111ш1е

о{_

?ес}:по1о3у

(настное

сообщение).

['лава

систвмь|

циРкониввь!х

сплАвов

[1о0

ре0акцией

8ейса

'н

[й

.я{

.з

вввдвнив

с-модификации

имеет

гексаг0нальную'

почти

]...{

пл0тноупак0ванную

решетку

с 0тн0шением

с/с

;{

€оставлениеобзорадиаграм{!!

состоянияспла-

-:^-1,539'.Рсли

принять'

что

диаметр

атома

при

в0в шиокония осло)кн яетсятеп1. что

;;;;;;;;;.

комнат::ой

температуре

равен

среднему меж'

;;#;Ё;;;;;";;;;;;;;;;;'";;;;"

;й;йй

1т9*н0му

расст0янию-межп!

ближайшими

сосед'

непрерь|вно появляютсян0вь|е.".д.",,""'';;;Ё;;;

х','}'

?''у'у:::'^'1:удет

рав€н

приблизительн0

п0чти

установленньтх

систем'* ,

,р'#й;;Ё

]:1Р

А'

'(иаметр

ат0ма

-кубинеёкой

объептно_

ннь|е и сообщения о

системах, ,.'"у[й;;;;;-

з'"]!'!-'^"-т:::''{у'уФикации

вблизи

темпера_

нее. Б

качестве

обзорньтх

статей.,''''.!Б1![Б-

1[.Р',

"в:"-|ч:."!\-992"

равен

приблизительно

мендуютсяработь:[|-13].н..'*".*"'':-#;;1..1_?{:!::'1:|'Р;оРм0}кнобь:лобь:пере0хла.

техническо й литературе за

1955 .. ,'*|*|* ъй.;

дить

до

комцатной

температуры,

то эффективный

.дан

ряд

публикаций по

этому

"',р'Ёу)*

"'^"'

Рз:*.р

ат0ма

0казался

бы еще.меньше.

Различие

'у'

увелизивается

'потому,

что

коэффициент

тепл0'

твоРвтичвский оБзоР

:н.#1Ёз#"с;ж.ч:ж}],1]"?"щ*;!'{Ё

{#;

€молуховский

о-цир.к0ния.ненормально

велик. 3то

подтвержда-

ется

дилатометр

ическ}{ми

исслед0ваниями'

п0ка_

Фбщей

те0рии' п0зв0ляющей

предвидеть

устой-

3ь|вающими'

что с-$-превращение

сопров0жда_

.''"ос"ь

6аз

}т"ой""'*

сплавах'

пока

еще

нет,

одна-

ется линейнь!м

сжатием

_прйблизительн0

на 0,2о/..

ко

част0

мо}кно

сделать некоторь|е

качественнь|е

Бсли >ке

считать'

что

ре!шетка

состоит

из

твердых

да}|(е

полук0личественнь|е

вь|воды' исх0дя

из

1ша.рик0в'

то при

превращении

пл0тноупак0ван-

различных

критериев

устойнивости'фаз,

среди

ной гексагояальной

решетки

объемноцентрир0_

!<оторых сушёствённь|ми

м0гут оказа!ься

лишь

ванную

кубииескую

линейные

ра3мер^ы

должны

немногие.

бднако

необходимо иметь в виду,

что

увелйниваться

приблизительно

на 3о/,-

9читы'

трудности встречаются

}]е только при

прёдска_

вая

фактинескую

величину

отно|шения

с/а

зании

неи3вестн0й

диагрампть|

состояния,

1+о так-

экспериментальн0е

значение изменения

линейньпх

же

при объясглении известнь|х

дйагра**.

разп1ер0в

при

превращении

(0,2.ь),

п0лучим'

чт0

Фсновная'причи}]а

этих трудностей с0стоит

Ё топт,

пр|{

температуре

превращения

диам.ещ

ат0ма

что х0тя 0тдельнь|е

6акфьл

могут

бь:ть

пот-лятьд ц]{рко||ия

в с_фазе

приблизительно

на

!,/.

больше

те0ретически'

!{х вза1{п103ависи}10сть част0 явля-

диа}1етра

ат0ма

в с0ст0янии

$-фазьт.

3то

превьг_

ется неясной.

последгтее

особен}!0

справедливо

шает

п()правку

|-!аулинга

т!а

изменение

к00рдина_

для

сплавов

переходнь]х

э_пе}1ентов, к

которь|м

ци0нн0г0

числа.

9резмерньтй.размер.

атома

гекса_

принадле)к"' :,

ц"рконий.

гогтальн0й

плотноупакованной

модификацииу\иР'

|1режле

|{ем

п0пь|таться п0.нять закономер-

к0!|['1'{'

вер0ятн0'

связан

с вь|ход0}1

поверхн0ст'1

}{ости

обр;:зоват-тття

сплавов

ц].|рког{ия'

;;;б-;;;-

Ферлти

вг:ттрь

следующей

зоньт аналогиино

[17]

мо

рассм0треть

те своЁ:ства

.тиётого

|1еталла' ко-

нен0гл4альт:о

большоппу

атому

алю'мин|1я,

где

п0_

торь|е'

как

полаг;|!от' }1грают существенг{ую

р0ль

добл:ьлй

-з(фект

с0ставляет

ок0ло 5о|..

Благоьартл

, обр!зова':рт:..:

двойггь|}:

сплав0в.

эт0}1у

эффективньлй

размер

атома с_фазьг

п!о}!(']0

},3]1

е} ! !1ть

ис0

единениеп1

или

отдачей

электг0

н0в

Размер атома. 9дг:гтпт

:.тз

гта:.:бо;:ее

0чев|1д1!ых

т1г]1 введе1!ии

легигующег0

эле}1е::та.

}(роме

того'

свойств'

!.х();1я1]11!м

[}

-;т;обьге

Рассуждени'1

как

бьт.по

пока3а1}!о

йля

/!1аг}{ия

его сплавов

[!3|'

сплавле1{}{!1.

'{!},.1'1ется

Р1|з}1е1);:тг-,]та.

[1ирко:тиг"т

|1з.\1с1|е|{||с

величинь|

перекрь|тия

301{

|'11{огда

из-

|'-г|. 9. сис'!-вмь|

циР}(0ниввь|х

сплАвов

'):.

^1е1!яе'|'

ст}|0ше1{ие

с/а. 3то

л1с}!(е']' т|()в.']}{я']'ь

не

т0льк0

}{а

раств0римость'

}]о

}|а

^1ехани3м

скольже}|ия.

€

большил,|

ра3^1ер0п1

атома

о-фазь:,

иес0мненно'

связа|{

большог1

козффицие,]т с}ки-

}.1аем0сти;

он так)|{е м0}|(ет

измениться вслед-

ствие

изменения эле|(тр0нн0й плотности при

введении

легирующих

добавок.

Ёеобходим0

п0дчеркнуть'

что температурнь:й

коэффициент

электр0с0пр0тивления

/-фазьл

[19]

значительно

меньше'

чем

с-фазьл. 3то

мо}кно

объясн

ить

более вьлсокой

дебаевской

температуро[т

!_фазы

с00тветствии с

мень1!1ими

ме)1{атомнь|ми

расст0яниями

ней.

||оэтому пересечение

кривь|х'

вь]ражающих

зависим0сть

свободной

энергии

обеих

фаз

циркония

от температугь|'

т. е. теп{пера-

тура

превращения' 0пределяется'

по-видил10му,

0сновн0м

}еплоемкостью

решетки.

€ушественн0е

значение

цирк0нии

имеет

электр0н|{ая тепл0ем-

к0сть

(см. ниже),

к0т0рая

в перех0днь|х

металлах

обычно

велика

и играет главную

роль

в п0веде-

нии

у-фазы

железа

и его сплавов

[20].

Фтносительный

разптер

иона.

,(ругой

характе_

ристик0й

атома'

иногда имеющей

важное значе

ние

при образовании

сплав0в,

является отн0ше-

ние межатомн0го

расст0яния

размеру

иона

замкнутой

оболонйой, т.

е.

размеру

и0на,.

остающег0ся

п0сле

отдачи валентнь|х

электро-

нов

[21].

?о

обстоятельство' чт0

цирк0ний

обь:чно

четь1рехвалентен'

0значает'

что

два

4- и

два

5 з-элегсрона

легко

удаляются

и существен_

нь|м

является

размер

и0на с

электр0нг!0й

обо_

лочкой

крипт0на. 9

циркония

это 0т1|0шение

(3,19:

1,74) меньше' чем

}

других

перех0днь|х

л1еталл0в

1у,

групп пери0дической

систе-

л1ы'

а также

алюминия

магния'

€

этой

т0чки

зрения

ат0м

цирк0]{ия

имеет

отг{0сительно

боль-

тшой:

ионнь:й остов.

€

лругой

стого1|ь},

в типичнь|х

переходнь1х

металлах

!||

9|!!

групп

часть

электрон0в незаполненной

/-оболочки

0стается

тесно

связаннор1

с ост0воп{

сзамкнутой

оболонкой,

п0эт0му

эффе(тивнь:й

диалтетр

их 0стова

особенно

велик.

|!о

сравнению

этип1и металлами

атом

цирк0ния

обладает п1аль|.]\1

0стовом.

1о

х<е

м0жно

сказать'

сравнивая

цирконий

с благороднь|п{и

ме_

таллами

и с0седними

с нип{и

двухвалентнь1ми

элеА{ентами.

Балентность

циркония.

|-1ирконий,

за

исклю-

чением

немногих

отн0сительно

т:еустойнивьлх

соединений

низшей

валентн0сти

[22],

ведет

себя

как

четь|рехвале1{тнь1й

элептент.

|4схоця из

,\1аль|х

изптенений

парамагнитной

в0сприимчив0сти

тел1пературой

[23],

м0жн0

заключить'

чт0

числ0

валентнь|х

электр0|{0в

и их ло||ви>ьнссть

0ст;

ются

дов0льно

п0ст0яннь|ми

или

незначительн0

увели-

чиваются

впл0ть

до

темпер;|тугь|

пгевращения.

.[т,1ох<но

полагать'

нто в

/-фазе,

о6ъем

атомов

кото-

1;ой

з::аните,'}ьно

ме1|ьшс'

ва.,]ент|.{ь|е

э.]]с|{т|)0|!ь|

связаг]ь[

0ст0в0м

еще слабее'

че.\1 в

с-фазе, :.:

цирконий

булет проявлять

еще большую

тег|ден-

цию

существ0ванию

в четь|рехвалентг{о,|\1

с0стоя-

нии

при

вь|соких

температурах'

чем при

|{изк}{х.

3оны

Бриллюэна.

Бо многих

случаях

на

рас-

тв0рим0сть

0бразование

соединений

большое

влиян14е

оказь1вает

форма

зон

Бриллюэна.

)(отя

нек0т0рь!е

особенности

30нн0го

стр0ения

цирко-

11ия

рассматривались

||фейлолт

[6],

его вь1водь|

являются в

лучшем

случае

качествен}{ьлми.

?рул-

ность

3аключается

в не3нании

действительной

формьт

п0в€рхности

Ферми

значений

энергии

разрь|ва.

Аля

с_фазьт

-важна

зона'

огран].{_

ченная пл0скостями

(10\2)

(\120).

3та

зотла

имеет

объем

ок0л0

5,2 электр0на

на

ат0м'

объем сферьл,

вписанной

эту з1ну,

около 3,6

электрон0в

на

ат0м. 1аким

образом,

вер0ятно'

при

эле|оронах

на

атом

в четырехвалентном

цирк0нии

имеется

перекрь|тие

со

следующей

зоной

по грани

(1012).

1ак

как отношейие

с|а

црц

повь1[1]ении

температурь1

увеличивается

[15]'

это перекрытие

так)ке

булет

возрастать

с температурой.

€ушествование

этого

пере_

щьттия

подтвер)!(дается

приведеннь|ми

выше

данными

об

атомном

объеме

и быстрьлм

}м€}{ь-

шением

температурного

коффициента

элек-

тр0сопротивления

при нагревании

приблизи_

тельно

от

400"

до

температуры

превраще-

ния

[24|.

?акое

умень[шение

часто

обйаружи_

вается в

переходнь|х

металлах'

когда

большая

часть

электросопр0тивления

в03никает

вслед_

ствие

рассеяния

электр0нов пр0в0димости

при

переходе

из

одной

з0нь[ в

незаполненнь|е

сост0я-

ния (большой

эффективной

массьт)

другой

з0ны.

3то

уме::ьшение

мо)кет

бь:ть связано

также

увеличснием

перекрь|тия'

т.

е. с

увеличением

числа подвил{нь!х

электронов.'(овольно

бьтстрое

и9ме}]ение магнитной

в0сприимчив0сти

в том

же

температурн0м

интервале

так)ке

м0)|{ет

быть

связано

эти]!1

перекрь|тием.

9то

же касается

раств0рим0сти

с-фазе,

то

следует

0жидать'

чт0

уменьшен\4е

или с0хранение

электрон}!0й

концентрации при

добавке

легиру-

ющег0

элемента булет

энеРгетически вь|г0дн0'

так

|(ак булет

вьтв0дить

у|з области с низ-

кой

пл0тн0стью

состояний.

}меньшение элек-

тронной

к0нцентрации

бутхет

увеличивать

плот-

н0сть

состояний

на

п0верхности Ферми

элек_

тр0нную теплоемк0сть'

чт0 в св0ю

очередь

уме!|ь-

шает

свободную

энергию

с-фазьл

делает

ее

более

устойиивой [25].

}величеъпие

элекгротлной

к0|{-

центрации

вь|зь|вает

тенденцию к быстрому

увели-

чен||ю

энергии Ферми

уменьшени:о

электрон:той

теплоемкост|1

и п0эт0му

будет

неблагоприятным.

(0ненно,

любое

уменьшение

электронной

кон-

центрации

огра|1ичен0

требованиепт, 9тобь:. число