АНИЗОТРОПИЯ МИКРОТВЕРДОСТИ КРИСТАЛЛОВ СЕМЕЙСТВА ЛАНГАСИТА
Аннотация
Исследована микротвердость по методу Кнуппа монокристаллов La3Ga5SiO14 (ЛГС), La3Ta0,5Ga5,5O14 (ЛГТ), Ca3TaGa3Si2O14 (КТГС) семейства лантан−галлиевого силиката тригонального класса симметрии 32 пространственной группы Р321. Анизотропия микротвердости обусловлена возможностью выноса материала под индентором, что и определяет значение микротвердости на разных плоскостях и в разных кристаллографических направлениях на плоскости. Разработана методика измерения микротвердости по методу Кнуппа на полуавтоматическом микротвердомере Tukon 2100B для монокристаллов семейства лангасита. Обнаружена анизотропия микротвердости I рода (полярная зависимость микротвердости от положения индентора относительно кристаллографических направлений в плоскости измерения) на кристаллографических плоскостях (112−0), (011−0), (0001). Анизотропия микротвердости в хрупких кристаллах семейства лангасита определяется возможностью массопереноса под индентором за счет перемещения межузельных атомов и вакансий кислорода и галлия. Показано, что микротвердость на всех исследованных плоскостях монокристаллов КТГС (как на базисных, так и на призматических) ниже, чем на соответствующих плоскостях монокристаллов ЛГС и ЛГТ. При этом в монокристаллах КТГС отсутствует анизотропия микротвердости как I, так и II рода. Полярную зависимость механических свойств монокристаллов лангасита и лангатата необходимо учитывать в технологии обработки поверхности и в технологии изготовления пьезо− и акустоэлементов.
Об авторах
О. М. Кугаенко
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Ленинский просп., д. 4, Москва, 119049, Россия
Россия
Россия
кандидат физ.−мат. наук, старший научный сотрудник
Е. С. Торшина
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Ленинский просп., д. 4, Москва, 119049, Россия
Россия
Россия
студент магистратуры
В. С. Петраков
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Ленинский просп., д. 4, Москва, 119049, Россия
Россия
Россия
кандидат техн. наук, доцент
О. А. Бузанов
ОАО «Фомос−Материалс», ул. Буженинова, д. 16, Москва, 105023, Россия
Россия
Россия
кандидат техн. наук, главный технолог
С. А. Сахаров
ОАО «Фомос−Материалс», ул. Буженинова, д. 16, Москва, 105023, Россия
Россия
Россия
заместитель директора
Список литературы
1. Андреев, И. А. Монокристаллы семейства лангасита — необычное сочетание свойств для применений в акустоэлектронике / И. А. Андреев // Журн. техн. физики. − 2006. − Т. 76, No 6. − С. 80—86.
2. Гринев, Б. В. Оптические монокристаллы сложных оксидных соединений / Б. В. Гринев, М. Ф. Дубовик, А. В. Толмачев. − Харьков: Институт монокристаллов, 2002. − С. 251.
3. Fachberger,R.Materialentwicklungvonlangasit−einkristallen als substrat für oberflächenwellenbauelemente: Dissertation / R. Fachberger. − Wien, 2003. − P. 12.
4. Mill, B. V. Langasite−type materials: from discovery to present state / B. V. Mill, Yu. V. Pisarevsky // Proc. 2000 IEEE Inter. Frequency Control Symp. − 2000. − Р. 133—144.
5. Милль, Б. В. Модифицированные редкоземельные галлаты со структурой Ca3Ga2Ge4O14 / Б. В. Милль, А. В. Буташин, Г.Г. Ходжабагян, Е. Л. Белоконева, Н. В. Белов // Докл. АН СССР. − 1982. − Т. 264, No 6. − С. 1385—1389.
6. Фахртдинов, Р. Р. Пьезоэлектрический кристалл Ca3TaGa3Si2O14: синтез, структурное совершенство и акустические свойства: Магистерская диссертация / Р. Р. Фахртдинов. − Черноголовка : МФТИ, 2011. − 20 с.
7. Кугаенко, О. М. Основные теплофизические параметры монокристаллов лангасита (La3Ga5SiO14), лангатата (La3Ta0.5Ga5.5O14) и катангасита (Ca3TaGa3Si2O14) в интервале температур от комнатной до 1000 °С / О. М. Кугаенко, С. С. Уварова, С. А. Крылов, Б. Р. Сенатулин, В. С. Петраков, О. А. Бузанов, В. Н. Егоров,С. А. Сахаров//Изв.РАН.Сер.физическая.−2012. − Т. 76, No 11. − С. 1406—1411.
8. Аронова, А. М. Прочность и пластичность монокристаллов La3Ga5SiO14 / А. М. Аронова, Г. В. Бережкова, А. В. Буташин, А. А. Каминский // Кристаллография. − 1990. − Т. 35, No 4. − С. 933—938.
9. Кугаенко, О. М. Пластическая деформация пьезоэлектрических кристаллов лантан−галлиевого танталата при циклических механических воздействиях / О. М. Кугаенко, С. С. Уварова, В. С. Петраков, О. А. Бузанов, В. Н. Егоров, С. А. Сахаров, М. Л. Поздняков // Деформация и разрушение материалов. − 2012. − No 2. − С. 16—21.
10. Уварова, С. С. Рентгеноструктурные исследования температурной устойчивости структуры кристаллов семейства лангасита / С. С. Уварова, О. М. Кугаенко, В. С. Петраков, Т. Б. Сагалова, С. А. Крылов, О. А. Бузанов, В. Н. Егоров, С. А. Сахаров // Сб. материалов Третьей междунар. молодежной научной школы− семинара «Современные методы анализа дифракционных данных (дифракционные методы для нанотехнологии) и актуальные проблемы рентгеновской оптики». − В. Новгород, 2011. − С. 68—69.
11. ГОСТ9450−76.Измерениемикротвердостивдавливанием алмазных наконечников. − М. : Изд−во стандартов, 1991.
12. Колесников,Ю.В.Механикаконтактногоразрушения/ Ю. В. Колесников, Е. М. Морозов. − М. : Наука, 1989.
13. Шаскольская,М.П.Кристаллография/М.П.Шаскольская. − М. : Высш. шк., 1984. − С. 376.
14. Шаскольская,М.П.Ораспределениидислокацийоколо отпечатка индентора на гранях кристалла типа каменной соли / М. П. Шаскольская, Ван−Янь−Вэнь, Гу−Шу−Чжао // Кристаллография. − 1961. − Т. 6, No 2. − С. 277—279.
15. Акчурин, М. Ш. Микрокадотолюминесцентное исследование перемещения точечных дефектов при индентировании тугоплавких кристаллов / М. Ш. Акчурин, В. Г. Галстян, В. Р. Регель, В. Н. Рожанский // Поверхность. Физика, Химия, Механика. − 1983. − No 3. − С. 119—123.
16. Акчурин,М.Ш.Оприродедеформированиякристаллов сосредоточенной нагрузкой. РЭМ исследования / М. Ш. Акчурин, В. Г. Галстян, В. Р. Регель // Изв. АН СССР. сер. физ. − 1991. − Т. 55, No 8. − С. 1556—1567.
17. Инденбом, В. Л. Долговечность материала под нагрузкой и накопление повреждений / В. Л. Инденбом, А. Н. Орлов // Физика металлов и металловедение. − 1977. − Т. 43, вып. 3. − С. 469—492.
18. Рожанский, В. Н. Краудионная пластичность CsJ / В. Н. Рожанский, Н. Л. Сизова, А. А. Урусовская // ФТТ. − 1971. − Т. 13, No 2. − С. 411—415.
Для цитирования:
Кугаенко О.М., Торшина Е.С., Петраков В.С., Бузанов О.А., Сахаров С.А. АНИЗОТРОПИЯ МИКРОТВЕРДОСТИ КРИСТАЛЛОВ СЕМЕЙСТВА ЛАНГАСИТА. Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. 2014;(3):174-182. https://doi.org/10.17073/1609-3577-2014-3-174-182
For citation:
Kugaenko O.M., Torshina E.S., Petrakov V.S., Buzanov O.A., Sakharov S.A. Anisotropy of Microhardness Crystals of the Langasite Family. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Materialy Elektronnoi Tekhniki = Materials of Electronics Engineering. 2014;(3):174-182. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1609-3577-2014-3-174-182
Просмотров: 567
Послать статью по эл. почте 