Особливості орієнтування зародкових кристалів за плазмово-індукційного вирощування профільованих монокристалів молібдену

Випуски МФіНТ » Том 47, випуск 12

В. О. Шаповалов, В. В. Якуша, Ю. О. Никитенко, О. М. Гніздило, Є. В. Мірошниченко, Ю. А. Хохлова

Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України, вул. Казимира Малевича, 11, 03150 Київ, Україна

Отримано: 24.11.2025; остаточний варіант - 25.11.2025. Завантажити: PDF

У роботі представлено результати дослідження орієнтації зародкових монокристалів молібдену для подальшого використання них під час плазмово-індукційного вирощування профільованих монокристалічних зливків. Запропоновано методику визначення кристалографічної орієнтації зародкових кристалів на основі аналізи характеру тріщин, що формуються на їхній поверхні після електроерозійного різання, у поєднанні з даними ширококутньої рентґенівської дифракції. Показано, що характер утворених тріщин корелює з орієнтацією площин типу {100} в об'ємноцентрованій кубічній (ОЦК) ґратниці молібдену, що дає змогу ідентифікувати площини {111}, {112} й {110} без застосування методу Лауе. Встановлено, що вирощування монокристалічних пластин із зародкових кристалів, орієнтованих у площині {111}, забезпечує формування профільованих монокристалів із бічними гранями типу {110} і площиною нарощування {112}. Одержані результати підтверджено рентґеноструктурною аналізою, яка засвідчила високу точність орієнтації вирощених зразків. Практичне значення роботи полягає у спрощенні та підвищенні точности орієнтування зародкових монокристалів під час плазмово-індукційного вирощування профільованих монокристалів молібдену, що є важливим для створення елементів силової лазерної та діягностичної оптики.

Ключові слова: монокристал молібдену, плазмово-індукційне вирощування, орієнтування зародкового кристалу, електроерозійне різання, рентґенівська дифракція, кристалографічна орієнтація.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v47/i12/1269.html

PACS: 61.05.cp, 64.70.dg, 81.05.Bx, 81.10.Aj, 81.10.Fq, 81.30.Fb, 81.40.Ef

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА

R. Morales-Estrella, R. E. Aune, O. Grinder, and S. Seetharaman, JOM, 55, No. 10: 20 (2003).
M. Rieth, S. L. Dudarev, S. M. Gonzalez de Vicente, J. Aktaa, T. Ahlgren, S. Antusch, D. E. J. Armstrong, M. Balden, N. Baluc, M.-F. Barthe, W. W. Basuki, M. Battabyal, C. S. Becquart, D. Blagoeva, H. Boldyryeva, J. Brinkmann, M. Celino, L. Ciupinski, J. B. Correia, A. De Backer, C. Domain, E. Gaganidze, C. García-Rosales, J. Gibson, M. R. Gilbert, S. Giusepponi, B. Gludovatz, H. Greuner, K. Heinola, T. Höschen, A. Hoffmann, N. Holstein, F. Koch, W. Krauss, H. Li, S. Lindig, J. Linke, Ch. Linsmeier, P. López-Ruiz, H. Maier, J. Matejicek, T. P. Mishra, M. Muhammed, A. Muñoz, M. Muzyk, K. Nordlund, D. Nguyen-Manh, J. Opschoor, N. Ordás, T. Palacios, G. Pintsuk, R. Pippan, J. Reiser, J. Riesch, S. G. Roberts, L. Romaner, M. Rosiński, M. Sanchez, W. Schulmeyer, H. Traxler, A. Ureña, J. G. van der Laan, L. Veleva, S. Wahlberg, M. Walter, T. Weber, T. Weitkamp, S. Wurster, M. A. Yar, J. H. You, and A. Zivelonghi, J. Nuc. Mater., 432, Nos. 1–3: 482 (2013).
H. Xu, L. L. He, Y. F. Pei, C. Z. Jiang, W. Q. Li, and X. H. Xiao, Tungsten-Singapore, 3: 20 (2021).
L. B. Lundberg, JOM, 37, No. 4: 44 (1985).
V. V. Satya Prasad, R. G. Baligidad, and A. A. Gokhale, Niobium and Other High Temperature Refractory Metals for Aerospace Applications (Eds. N. Prasad and R. Wanhill) (Singapore: Springer Science + Business Media: 2017), ch. 12.
A. Litnovsky, V. Voitsenya, T. Sugie, G. De Temmerman, A. E. Costley, A. J. H. Donné, K. Yu. Vukolov, I. Orlovskiy, J. N. Brooks, J. P. Allain, V. Kotov, A. Semerok, P.-Y. Thro, T. Akiyama, N. Yoshida, T. Tokunaga, and K. Kawahata, Nucl. Fusion, 49, No. 7: 075014 (2003).
A. Litnovsky, Yu. Krasikov, M. Rasinski, A. Kreter, Ch. Linsmeier, Ph. Mertens, B. Unterberg, U. Breuer, and T. Wegener, Fusion Eng. Design, 123: 674 (2017).
C. V. Funch and G. Proust, Additive Manuf., 94, No. 4: 104464 (2024).
V. Shapovalov, V. Yakusha, Yu. Nikitenko, I. Protokovilov, J. Khokhlova, and O. Hnizdylo, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 46, No. 10: 953 (2024).
J. Q. Shi, S. Y. Yao, F. Wang, X. D. Yu, H. T. Huang, C. W. Tan, Z. H. Nie, H. L. Ma, and H. N. Cai, Mater. Charact., 134, No. 12: 1 (2017).
L. Dittrich, P. Petersson, H. Laabadi, E. Pitthan, M. Rubel, A. Widdowson, A. Krawczyńska, K. Szlązak, and Ł. Ciupiński, Nucl. Mater. Energy, 37, No. 4: 101548 (2023).
A. Litnovsky, G. De Temmerman, K. Vukolov, P. Wienhold, V. Philipps, O. Schmitz, U. Samm, G. Sergienko, P. Oelhafen, M. Büttner, I. Orlovskiy, A. Yastrebkov, U. Breuer, and A. Scholl, Fusion Eng. Design, 82, No. 2: 123 (2007).
V. Shapovalov, J. Khokhlova, V. Yakusha, Yu. Nikitenko, M. Khokhlov, and O. Berdnikova, Int. J. Refract. Hard Met., 123, No. 6: 1067883 (2024).
D. G. Karpachev, E. D. Doron'kin, S. A. Tsukerman, M. V. Taubkin, A. I. Knyazeva, and L. I. Klestova, Tugoplavkie i Redkie Metally i Splavy [Refractory and Rare Metals and Alloys] (Moskva: Metallurgiya: 1977) (in Russian).
D. N. Klauch, Z. M. Fetistova, V. V. Alfutov, and E. G. Kaprillyants, Monokristally Tugoplavkikh i Redkikh Metallov, Splavov i Soedineniy [Single Crystals of Refractory and Rare Metals, Alloys and Compounds] (Ed. I. V. Tanaev) (Moskva: Nauka: 1977), p. 189 (in Russian).