Влияние механических колебаний на формирование микроструктуры монокристаллов и керамических композитов при выращивании с расплава

Досліджено вплив механічних коливань частотою 50 Гц на процес формування мікроструктури та хімічного складу монокристалів із гексабориду лантану й армованих керамічних композитів системи LaB₆—ZrB₂ під час кристалізації із розплаву та подальшої термообробки. Встановлено, що механічні коливання впливають на процес кристалізації і призводять до вирівнювання концентраційного профілю розподілу атомів перед фронтом росту кристала, змінюють форму та розміри зони розплаву, а також підсилюють структурну неоднорідність. Методами оптичної мікроскопії, рентгенівської текстурдифрактометрії, мікрорентгеноспектральним і рентгенофазовим аналізами показано, що внаслідок дії механічних коливань змінюється кількість, розмір і форма волокон дибориду перехідного металу в процесі спрямованої кристалізації евтектичного сплаву LaB₆—ZrB₂. З’являється розорієнтація матричної і армуючої фаз відносно кристалографічного напрямку росту, що задається кристалом-затравкою, яка призводить до погіршення монокристалічності зразка. Підвищується дефектність структури, що своєю призводить до зменшення періоду ґратки і густини гексабориду лантану та керамічного композиту системи LaB₆—ZrB₂.The effect of mechanical vibration with 50 Hz frequency on the formation of microstructure and chemical composition of single crystals of lanthanum hexaboride and reinforced ceramic composites of LaB₆—ZrB₂ during crystallization from the melt and subsequent heat treatment was investigated. It was found that the mechanical vibrations affect the crystallization and lead to the equalization of the concentration profile of the distribution of atoms in front of the crystal growth, alter the shape and size of the melt zone and increase structural heterogeneity. Methods of optical microscopy, X-ray texture diffractometry, microanalysis and X-ray analysis show that as a result of mechanical vibrations changing the number, size and shape of the transition metal diboride fibers during directional solidification of eutectic alloy LaB₆—ZrB₂ occurs. Disorientation matrix and reinforcing phases relative to crystallographic growth direction, given by the seed crystal, which leads to poor monocrystallinity sample, appear. Increasing of the defect structure reduces the lattice period and density of lanthanum hexaboride and ceramic composite system LaB₆—ZrB₂.Исследовано влияние механических колебаний частотой 50 Гц на процесс формирования микроструктуры и химического состава монокристаллов с гексаборида лантана и армированных керамических композитов системы LaB₆—ZrB₂ при кристаллизации из расплава и последующей термообработке. Установлено, что механические колебания влияют на процесс кристаллизации и приводят к выравниванию концентрационного профиля распределения атомов перед фронтом роста кристалла, изменяют форму и размеры зоны расплава, а также усиливают структурную неоднородность. Методами оптической микроскопии, рентгеновской текстурдифрактометрии, микрорентгеноспектральным и рентгенофазовым анализами показано, что в результате действия механических колебаний изменяются количество, размер и форма волокон диборида переходного металла в процессе направленной кристаллизации эвтектического сплава LaB₆—ZrB₂. Появляется разориентация матричной и армирующей фаз относительно кристаллографического направления роста, задающегося кристаллом-затравкой, которая приводит к ухудшению монокристалличности образца. Повышается дефектность структуры, что в свою очередь приводит к уменьшению периода решетки, а также плотности гексаборида лантана и керамического композита системы LaB₆—ZrB₂