Випуски МФіНТ »  Том 46, випуск 10

Кореляція між періодом модуляції та формуванням фаз у багатошарових евтектичних фоліях Al/Cu

С. Поліщук$^{1}$, А. Устинов$^{2}$, Я. Матвієнко$^{1}$, С. Демченков$^{2}$, М. Скорик$^{1}$, І. Загорулько$^{1}$, О. Молебний$^{1}$, А. Котко$^{3}$

$^{1}$Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
$^{2}$Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України, вул. Казимира Малевича, 11, 03150 Київ, Україна
$^{3}$Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України, вул. Омеляна Пріцака, 3, 03142 Київ, Україна

Отримано: 06.08.2024; остаточний варіант - 01.09.2024. Завантажити: PDF

Багатошарові Al/C-фолії є перспективними для використання як присадкові матеріяли для дифузійного зварювання або зварювання тертям матеріялів, що важко зварюються. У цій роботі досліджено багатошарові фолії з періодами модуляції (сумарна товщина одного шару Al і одного шару Cu) у 50 нм і 1000 нм, одержані методою електронно-променевого осадження. Загальний склад для обох фолій становив приблизно Al–30 мас.% Cu, а загальна товщина — 20–30 мкм. Фазоутворення у фоліях під час нагрівання до 500°C досліджено методами рентґенівської дифрактометрії, сканувальної та трансмісійної електронних мікроскопій, диференційної сканувальної калориметрії та шляхом міряння електричного опору. Досліджено кореляцію між періодом модуляції й утворенням фаз Al2Cu, AlCu3 й Al4Cu9. Встановлено, що послідовність, температури та кінетика фазових перетворень, а також тепловий ефект реакцій істотно корелюють із періодом модуляції. Розглянуто можливі механізми фазоутворення у фоліях та їхні механічні властивості.

Ключові слова: багатошарові Al/Cu-фолії, інтерметаліди, текстура, калориметрія, твердість.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v46/i10/1007.html

PACS: 61.50.Ks, 61.72.Ff, 68.55.jm, 68.60.Bs, 68.65.Ac, 81.15.Jj, 81.70.Pg

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. B. E. Paton, A. Ya. Ishchenko, and A.I. Ustinov, The Paton Welding Journal, No. 12: 2 (2008).
  2. A. Ustinov, L. Olikhovska, T. Melnichenko, and A. Shyshkin, Surf. Coat. Techn., 202: 3832 (2008).
  3. A. I. Ustinov, Ya. I. Matvienko, S. S. Polishchuk, and A. E. Shishkin, The Paton Welding Journal, No. 10 (678): 29 (2009).
  4. D. Turnbull, Metal. Trans., A12: 695 (1981).
  5. U. Gosele and K. N. Tu, J. Appl. Phys., 53: 3252 (1982).
  6. A. E. Gershinskii, B. I. Fomin, E. I. Cherepov, and F. L. Edelman, Thin Solid Films, 42: 269 (1977).
  7. S. U. Campisano, E. Cosranzo, F. Scaccianoce, and R. Cristofolini, Thin Solid Films, 52: 97 (1978).
  8. H. G. Jiang, J. Y. Dai, H. Y. Tong, B. Z. Ding, Q. H. Song, and Z. Q. Hu, J. Appl. Phys., 74: 6165 (1993).
  9. F. Haidara, M.-C. Record, B. Duployer, and D. Mangelinck, Surface & Coatings Technology, 206: 3851 (2012).
  10. H. T. G. Hentzell, R. D. Thompson, and K. N. Tu, J. Appl.Phys., 54: 6923 (1983).
  11. H. T. G. Hentzell and K. N. Tu, J. Appl. Phys., 54: 6929 (1983).
  12. J. M. Vanderberg and R. A. Hamm, Thin Solid Films, 97: 313 (1982).
  13. R. A. Hamm and J. M. Vandenberg, J. Appl.Phys., 56: 293 (1984).
  14. J. Jellison and E. P. Klier, Trans. AIME, 233: 1694 (1965).
  15. T. Duguet, S. Kenzari, V. Demange, T. Belmonte, J. M. Dubois, and V. Fournee, J. Mater. Res., 25: 764 (2010).
  16. C. Dong, A. Perrot, J.-M. Dubois, and E. Belin, Mater. Sci. Forum, 150–151: 403 (1994).
  17. C. Dong, L. M. Zhang, Q.-G. Zhou, H.-C. Zhang, J.-M. Dubois, Q.-H. Zhang, Y.-C. Fu, F.-Z. He, and F. Ge, Bull. Mater. Sci., 22: 465 (1999).
  18. R. Besson, M. Avettand-Fenoel, L. Thuinet, J. Kwon, A. Addad, P. Roussel, and A. Lergis, Acta Mater., 87: 216 (2015).
  19. R. Hielscher and H. Schaeben, J. Appl. Cryst., 41: 1024 (2008).
  20. S. R. Ignatovich, I. M. Zakiev, D. I. Borisov, Strength Mater., 38: 428 (2006).
  21. M. H. Ata, Journal of Engineering Sciences Assut University Faculty of Engineering, 45: 45 (2017).
  22. N. Ponweiser, C. L. Lengauer, and K. W. Richter, Intermetallics, 19, Iss. 11: 1737 (2011).
  23. M. Draissia and M.-Y. Debili, Central European Journal of Physics, 3, No. 3: 395 (2005).
  24. J. M. Zhang, and K. W. Xu, Chinese Physics, 13, No. 7: 1082 (2004).
  25. K.-K. Wang, Thin Solid Films, 717: 138436 (2021).
  26. T. Duguet, E. Gaudry, T. Deniozou, J. Ledieu, M. C. de Weerd, T. Belmonte, J. M. Dubois, and V. Fournee, Phys. Rev. B, 80: 205412 (2009).
  27. G. Liu, M. Gong, D. Xie, and J. Wang, Journal of the Minerals, Metals & Materials Society, 71: 1200 (2019).
  28. E. A. Lord and S. Ranganathan, J. Non-Cryst. Sol., 334–335: 121 (2004).
  29. M. Şaşmaz, A. Bayri, and Y. Aydoğdu, J. Supercond. Nov. Magn., 24: 757 (2011).
  30. G. Nolze, Zeitschrift für Metallkunde, 95: 744 (2004).
  31. Ya. I. Matvienko, S. S. Polishchuk, A. D. Rud, T. M. Mika, A. I. Ustinov, and S. A. Demchenkov, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 42, No. 2: 143 (2020).
  32. R. Besson, J. Kwon, L. Thuinet, M.-N. Avettand-Fenoel, and A. Legris, Phys. Rev. B, 90: 214104 (2014).
  33. V. S. Mikhalenkov, E. A. Tsapko, S. S. Polishchuk, and A. I. Ustinov, Journal of Alloys and Compounds, 386, Iss. 1–2: 192 (2005).
  34. L. A. Clevenger, C. V. Thompson, and R. C. Cammarata, Appl. Phys. Let., 52: 795 (1988).
  35. H. E. Kissinger, Analytical Chemistry, 29, Iss. 11: 1702 (1957).
  36. S. Vyazovkin, Phys. Chem. Chem. Phys., 28: 18643 (2016).
  37. X. Z. Wei, Q. Zhou, K. W. Xu, P. Huang, F. Wang, and T. J. Lu, Mater. Sci. Eng. A, 726: 274 (2018).
  38. M. Braunovic, L. Rodrigue, and D. Gagnon, Proc. of the 54th IEEE Holm Conference on Electrical Contacts (2008), p. 270.

Ліцензія Creative Commons
Цю статтю ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна
© 2000–2024 «Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України»