Статья:

Аннотация

Исследованы микротвердость и микрохрупкость по методу Кнуппа и Виккерса монокристаллов La₃Ga₅SiO₁₄, La₃Ga_5.5Ta_0.5O₁₄, Ca₃TaGa₃Si₂O₁₄ семейства лантангаллиевого силиката тригонального класса симметрии 32 пространственной группы Р321. Обнаружена анизотропия микротвердости I рода (полярная зависимость микротвердости от положения индентора относительно кристаллографических направлений в плоскости измерения) на кристаллографических плоскостях (1120), (0110), (0001). По измерениям коэффициента интенсивности напряжений кристаллов выявлена анизотропия микрохрупкости, что позволило определить направления и плоскости трещинообразования в монокристаллах семейства лангасита.

Заключение

За длительное время использования методов индентирования были высказаны различные предположения о состоянии материала под индентором: от предположения об образовании огромной плотности дислокаций, формирующих неподвижную сетку, до полного их отсутствия и реализации фазофых превращений. Недостаточное понимание процессов, происходящих в сложной многокомпонентной структуре кристалла, происходящих в месте контакта индентора с образцом, не позволяет придать однозначный физический смысл понятию микротвердости. Необходимо исследование перестройки структуры кристалла под индентором, которая связана с процессами перемещения точечных дефектов и анизотропией движения межузельных атомов, осуществляющих пластическую деформацию. Обнаружена полярная анизотропия микротвердости I рода на базисной и призматических плоскостях монокристаллов ЛГТ и ЛГС, достигающая 10–20%, связанная с сопротивлением решетки внедрению индентора соответственно элементам симметрии решетки кристалла. Анизотропия микротвердости в хрупких кристаллах семейства лангасита определяется возможностью массопереноса под индентором путем перемещения межузельных атомов и вакансий кислорода и галлия. Кристаллы лангасита, характеризующиеся слоистой структурой, в направлении [0001] имеют большее значение микротведости, что связано с затруднением массопереноса через слои плотнейшей упаковки, по сравнению с массопереносом в направлениях [1120] и [1100]вплоскости слоя. Анизотропия микротвердости в монокристаллах КГТС не обнаружена. Кристаллы КТГС – новые кристаллы, наиболее стехиометричны по своему составу из рассмотренных кристаллов, имеют наименьшее количество дефектов.

Полный текст публикации находится здесь!

© 2014 г. О. М. Кугаенко1, Е. С. Торшина¹, О. А. Бузанов², С. А. Сахаров²

¹Национальный исследовательский технологический университет “МИСиС", ²ОАО «Фомос-Материалс»