بررسی رفتار و سینتیک بلوری شدن لایه نازک آلیاژ شیشه ای پایه تیتانیم

Abstract

لایه نازک با ترکیب شیمیایی Ti45Cu35Zr15Sn5 بوسیله روش کندوپاش مغناطیسی جریان مستقیم در اتمسفر آرگون و در دمای محیط تهیه گردید. بررسی ریزساختار توسط پراش اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی عبوری حاکی از وجود ساختار آمورف در لایه های نازک پس از کندوپاش می باشد. در این مقاله رفتار و سینتیک بلوری شدن لایه نازک شیشه ای با استفاده از آنالیز گرماسنجی روبشی تفاضلی بصورت همدما و غیرهمدما مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی آنالیر حرارتی غیرهمدما در سرعتهای گرمایش مختلف حاکی از بلوری شدن دومرحله ای لایه نازک است. با افزایش نرخ گرمایش دماهای بلوری شدن افزایش می یابد و منطقه فوق تبرید کاهش می یابد. محاسبه انرژی اکتیواسیون محلی نشان می دهد که کسرحجمی بلوری شده بر روی مقدار انرژی فعالسازی موثر می باشد. بیشترین مقدار انرژی فعالسازی مربوط به مرحله ابتدایی فرآیند است و با افزایش کسر بلوری شده کاهش می یابد و در مرحله پایانی انرژی فعالسازی ناگهان کاهش می یابد. همچنین منحنی های کسر بلوری شده بر حسب دما برای همه نرخهای گرمایش به صورت سیگمودال می باشد که نشان می دهد، بلوری شدن لایه نازک از طریق فرآیند جوانه زنی و رشد رخ می دهد و بررسی توان اورامی محلی در بلوری شدن همدما، بیانگر این است که مکانیزم بلوری شدن رشد نفوذی دو یا سه بعدی همراه با کاهش نرخ جوانه زنی می باشد.