Аморфные металлы - получения и свойства.

Содержание

Введение
1⠄Теоретические основы аморфного состояния металлов
1⠄1⠄Определение, история открытия и общая характеристика аморфных металлов
1⠄2⠄Структурные особенности и термодинамика аморфного состояния
1⠄3⠄Основные физические, химические и механические свойства аморфных сплавов
2⠄Технологии получения аморфных металлов и их практическое $$$$$$$$$$
2⠄1⠄$$$$$$ получения аморфных металлов: $$$$$$$ $$ $$$$$$$ состояния ($$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$)
2⠄2⠄$$$$$$ получения аморфных металлов: $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$, $$$$$-$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ и $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$
2⠄3⠄$$$$$$$ $$$$$$$$$$ аморфных металлов и $$$$$$ $$$$$$$$$$ их $$$$$$$$$$$$$
$$$$$$$$$$
$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$

Введение

Аморфные металлы, также известные как металлические стекла, представляют собой один из наиболее ярких примеров реализации принципа «структура определяет свойства», когда кардинальное изменение атомной архитектуры материала приводит к появлению принципиально нового комплекса эксплуатационных характеристик. В отличие от кристаллических металлов, атомы в аморфных сплавах лишены дальнего порядка, что наделяет их уникальным сочетанием высокой прочности, коррозионной стойкости, превосходных магнитных свойств и пластичности в нанометровом диапазоне. Актуальность темы исследования обусловлена стремительным развитием технологий, требующих материалов с экстремальными параметрами, которые недостижимы для традиционных кристаллических аналогов. В условиях перехода к энергоэффективной экономике и миниатюризации устройств аморфные металлы находят применение в силовой электронике, микроэлектромеханических системах, медицине и оборонной промышленности, что делает изучение способов их получения и свойств научно и практически значимой задачей.

Проблематика работы заключается в наличии существенного разрыва между потенциальными возможностями аморфных металлов и ограничениями, накладываемыми технологиями их синтеза. Основными проблемами остаются низкая критическая скорость охлаждения, необходимая для подавления кристаллизации, ограниченные размеры получаемых образцов (ленты, проволоки, тонкие пленки), а также неполная изученность механизмов деформации и старения аморфных структур. Кроме того, отсутствует единая теоретическая модель, позволяющая точно предсказывать стеклообразующую способность многокомпонентных сплавов, что затрудняет целенаправленный дизайн новых составов с заданными свойствами.

Объектом исследования являются аморфные металлы как особый класс материалов с некристаллической структурой. Предметом исследования выступают способы получения аморфных металлов (закалка из жидкого состояния, конденсация из газовой фазы, твердофазная аморфизация) $ $$ $$$$$$$$ $$$$$$-$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$.

$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$ $$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$.

$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$:
$. $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$-$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$.
$. $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$.
$. $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$.
$. $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$.
$. $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$.

$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$: $$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$ ($$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$), $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ ($$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$), $$$$$$$$$ $$$$$$ ($$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$) $ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$.

$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ ($$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$ $$$-$$$$$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$), $ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$.

Определение, история открытия и общая характеристика аморфных металлов

Аморфные металлы, или металлические стекла, представляют собой класс материалов, в которых атомная структура лишена дальнего порядка, характерного для кристаллических твердых тел, но при этом сохраняется металлический тип межатомной связи. В отличие от традиционных металлов и сплавов, атомы в аморфном состоянии располагаются хаотично, подобно жидкости, однако их подвижность заморожена вследствие быстрого охлаждения, что обеспечивает твердотельное состояние. Отсутствие кристаллической решетки и дефектов, таких как дислокации и границы зерен, придает аморфным металлам уникальный комплекс физико-химических и механических свойств, которые принципиально отличаются от свойств их кристаллических аналогов. [12].

История открытия аморфных металлов берет свое начало в 1960 году, когда американский ученый Пол Дюве с коллегами из Калифорнийского технологического института впервые получил аморфный сплав Au₇₅Si₂₅ методом сверхбыстрой закалки из жидкого состояния. Это открытие стало революционным в материаловедении, поскольку до этого считалось, что металлы в силу природы межатомной связи обязательно образуют кристаллические решетки при затвердевании. В последующие десятилетия исследования в этой области активно развивались, и к настоящему времени синтезированы сотни составов аморфных сплавов на основе золота, палладия, титана, циркония, железа, никеля, кобальта и других элементов. В России значительный вклад в изучение аморфных металлов внесли научные школы Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова, Института металлургии и материаловедения имени А.А. Байкова РАН, а также Института физики твердого тела РАН. [13].

Современные исследования показывают, что аморфные металлы могут быть получены в виде лент, проволок, тонких пленок и массивных образцов (так называемые массивные металлические стекла). Толщина получаемых образцов варьируется от нескольких микрометров до нескольких сантиметров в зависимости от состава сплава и метода синтеза. Важно отметить, что способность сплава к аморфизации определяется его стеклообразующей способностью, которая зависит от химического состава, числа компонентов и термодинамических параметров системы. В работах российских исследователей последних лет подчеркивается, что многокомпонентные системы, содержащие три и более элемента, как правило, демонстрируют более высокую склонность к аморфизации, чем бинарные сплавы. [18].

Общая характеристика аморфных металлов включает описание их ключевых свойств, которые делают их перспективными для практического применения. Прежде всего, аморфные металлы обладают чрезвычайно высокой прочностью, которая в несколько раз превышает прочность лучших кристаллических сталей и титановых сплавов. Например, предел прочности при растяжении для некоторых аморфных сплавов на основе кобальта $$$$$$$$$ $–$ $$$, $$$ $$$$$$$$$$$ $ прочностью $$$$$$$$$$$$$ сталей, $$ при $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$ $$$$, аморфные металлы $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$ и $$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $ %, $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$, $$$ $ кристаллических $$$$$$$$$$. $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ аморфных сплавов $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$, которые в кристаллических $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ для $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ в $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ и $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $.$. $$$$$$$$ $$$, $$$$$$$$$$, $$$ аморфные $$$$$$ на основе $$$$$$ и $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $ в некоторых $$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$ их.

$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$, $$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$. $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$ $$ $$–$$ % $$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$. $$$$$ $$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$, $$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$, $$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$-$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$.

$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$ — $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$ $$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$.

$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$, $$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$, $$$$$$$$, $$$$- $ $$$$$$$$$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$ $$ $$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$.

Структурные особенности аморфных металлов, в отличие от кристаллических аналогов, заключаются в отсутствии трансляционной симметрии и дальнего порядка в расположении атомов. Это означает, что атомы не образуют периодически повторяющейся решетки, а располагаются хаотично, подобно тому, как это происходит в жидкостях. Однако в твердом состоянии эта хаотичная структура оказывается замороженной, и атомы сохраняют лишь ближний порядок — корреляцию в расположении на расстояниях, сравнимых с межатомными. Ближний порядок в аморфных металлах проявляется в том, что каждый атом окружен определенным числом соседей, расположенных на характерных расстояниях, но эта локальная упорядоченность не распространяется на весь объем материала. Именно эта особенность структуры определяет уникальные физико-химические и механические свойства аморфных металлов, отличающие их от кристаллических твердых тел.

Методы экспериментального исследования структуры аморфных металлов включают рентгеновскую дифракцию, нейтронографию и просвечивающую электронную микроскопию высокого разрешения. Рентгеновская дифракция на аморфных образцах дает не четкие брэгговские пики, характерные для кристаллов, а диффузные гало — размытые максимумы, положение и форма которых несут информацию о средних межатомных расстояниях и координационных числах. Анализ этих данных позволяет строить функции радиального распределения атомов, которые описывают вероятность нахождения атома на заданном расстоянии от центрального. Современные исследования, проведенные в Институте кристаллографии имени А.В. Шубникова РАН, показывают, что функции радиального распределения для аморфных металлов имеют характерный вид с несколькими размытыми максимумами, соответствующими первой, второй и третьей координационным сферам. [27].

Термодинамика аморфного состояния тесно связана с понятием стеклования — перехода жидкости в твердое аморфное состояние при охлаждении. В отличие от кристаллизации, которая является фазовым переходом первого рода и сопровождается скачкообразным изменением объема и энтропии, стеклование представляет собой кинетический процесс, при котором вязкость жидкости возрастает настолько, что атомы теряют подвижность и структура «замерзает». Температура стеклования Tg является ключевым параметром, характеризующим аморфное состояние. При температурах ниже Tg материал ведет себя как твердое тело, а при нагреве выше Tg он переходит в переохлажденную жидкость, которая может быть подвергнута формовке. Важно отметить, что стеклование не является равновесным термодинамическим процессом, и аморфные металлы находятся в метастабильном состоянии, то есть с течением времени или при нагреве они стремятся перейти в более стабильное кристаллическое состояние.

Кинетика кристаллизации аморфных металлов изучается методами дифференциальной сканирующей калориметрии и рентгеновской дифракции при нагреве. При достижении температуры кристаллизации Tx происходит выделение скрытой теплоты фазового перехода, что регистрируется на калориметрических кривых в виде экзотермического пика. Исследования показывают, что температура кристаллизации аморфных металлов обычно составляет 0,4–0,6 от температуры плавления соответствующего кристаллического сплава. В работах российских материаловедов подчеркивается, что стабильность аморфного состояния зависит от химического состава: многокомпонентные сплавы, содержащие элементы с разными атомными радиусами и химическим сродством, как правило, демонстрируют более высокую устойчивость к кристаллизации. Это связано с тем, что для образования зародышей кристаллической фазы требуется значительная диффузионная перестройка атомов, которая затруднена в многокомпонентных системах.

Термодинамическая движущая сила кристаллизации определяется разностью свободных энергий Гиббса между аморфным и кристаллическим состояниями. Эта разность тем больше, чем ниже температура по отношению $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$ $$$ $$$$$$ кристаллизации $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$. $ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$ $$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ и $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$.

$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$, $$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ — $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$ $$$ $$$$$$$$$, $$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$. [$].

$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$ $$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$ $$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$ $$$, $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$.

$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $ $$$, $$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$.

Основные физические, химические и механические свойства аморфных сплавов

Физические свойства аморфных металлов во многом определяются отсутствием дальнего порядка в атомной структуре и наличием ближнего порядка, характерного для жидкого состояния. Одним из наиболее ярких проявлений структурных особенностей являются магнитные свойства аморфных сплавов. Ферромагнитные аморфные материалы на основе железа, кобальта и никеля демонстрируют чрезвычайно высокую магнитную проницаемость, достигающую значений 10⁵–10⁶, что в десятки и сотни раз превышает аналогичные показатели для кристаллической электротехнической стали. Коэрцитивная сила аморфных магнитных сплавов составляет всего 0,1–1 А/м, что обеспечивает минимальные потери на перемагничивание и делает их идеальными для применения в высокочастотных трансформаторах и дросселях. Исследования, проведенные в Институте металлургии и материаловедения имени А.А. Байкова РАН, показывают, что аморфные сплавы системы Fe-Si-B обладают индукцией насыщения до 1,5–1,6 Тл при низких потерях, что позволяет создавать компактные и энергоэффективные магнитные устройства. [6].

Электрические свойства аморфных металлов также имеют свои особенности. Удельное электрическое сопротивление аморфных сплавов, как правило, в 2–3 раза выше, чем у их кристаллических аналогов, и составляет 100–300 мкОм·см. Это объясняется рассеянием электронов на неоднородностях аморфной структуры, где длина свободного пробега электронов становится сравнимой с межатомными расстояниями. Температурный коэффициент сопротивления аморфных металлов может быть как положительным, так и отрицательным в зависимости от состава сплава и температурного интервала. В работах российских физиков отмечается, что некоторые аморфные сплавы демонстрируют эффект Кондо — аномальное возрастание сопротивления при низких температурах, что связано с магнитными взаимодействиями между локализованными моментами и электронами проводимости. Теплопроводность аморфных металлов обычно ниже, чем у кристаллических, что обусловлено нарушением периодичности решетки и, как следствие, снижением вклада фононной составляющей теплопереноса.

Химические свойства аморфных металлов характеризуются повышенной коррозионной стойкостью по сравнению с кристаллическими аналогами. Отсутствие границ зерен, дислокаций и других дефектов кристаллической решетки, которые являются предпочтительными местами зарождения коррозионных процессов, обеспечивает равномерное распределение химических потенциалов на поверхности аморфного материала. Кроме того, аморфные сплавы часто содержат пассивирующие элементы, такие как хром, молибден, вольфрам и фосфор, которые образуют на поверхности плотные защитные пленки оксидов и гидроксидов. Исследования, выполненные в Институте физической химии и электрохимии имени А.Н. Фрумкина РАН, демонстрируют, что аморфные сплавы на основе железа с добавлением хрома и фосфора проявляют высокую стойкость в агрессивных средах, включая растворы серной, соляной и азотной кислот, а также в морской воде. Скорость коррозии таких материалов может быть на 2–3 порядка ниже, чем у нержавеющих сталей аналогичного состава.

Особый интерес представляет каталитическая активность аморфных металлов. Благодаря высокой концентрации дефектов и развитой $$$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$ и $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$. $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$ и $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ и $$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$. $$$$$$$$$$$$$$ активность аморфных $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ активность $$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ и высокой $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$.

$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $–$ $$$, $$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$, $$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$–$$$ $$$, $$$ $$$$$$$$$ $$$$, $$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ %, $$$ $ $–$$ $$$ $$$$, $$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$ $$, $$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$.

$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$, $ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$ $$$ $$$$$$, $$$$$$ $$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $ $$$$ $$$$ $ $$$$$$ $$$$$$. $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$ — $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$ $$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$.

$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $,$–$,$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$. $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$, $$$ $$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$.

$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$. [$$]. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$.

Особое место в исследовании механических свойств аморфных металлов занимает изучение их поведения при динамических и ударных нагрузках. Высокоскоростная деформация аморфных сплавов сопровождается локализацией пластического течения в узких полосах сдвига, что может приводить к катастрофическому разрушению при превышении критической скорости нагружения. Однако современные исследования показывают, что при определенных условиях, таких как наличие сжимающих напряжений или высокая гидростатическая составляющая напряженного состояния, аморфные металлы способны демонстрировать значительную пластичность даже при высоких скоростях деформации. В работах, выполненных в Институте проблем механики имени А.Ю. Ишлинского РАН, установлено, что аморфные сплавы на основе циркония при ударно-волновом нагружении проявляют аномально высокую энергию разрушения, что связано с образованием множественных полос сдвига и их взаимодействием. [14].

Важным аспектом, определяющим практическую применимость аморфных металлов, является их устойчивость к воздействию радиации. Исследования, проведенные в Национальном исследовательском ядерном университете «МИФИ», показывают, что аморфные сплавы демонстрируют повышенную радиационную стойкость по сравнению с кристаллическими материалами. Отсутствие дальнего порядка и дефектов кристаллической решетки, таких как вакансии и межузельные атомы, приводит к тому, что радиационные дефекты в аморфных материалах рекомбинируют быстрее и не накапливаются в виде стабильных дефектных структур. Это свойство открывает перспективы использования аморфных металлов в ядерной энергетике и космической технике, где материалы подвергаются интенсивному облучению.

Коррозионная стойкость аморфных металлов заслуживает более детального рассмотрения в контексте их микроструктурной однородности. В кристаллических материалах границы зерен, дислокации и включения вторых фаз являются предпочтительными местами зарождения локальной коррозии, что приводит к питтингу, межкристаллитной коррозии и коррозионному растрескиванию. В аморфных металлах, лишенных этих дефектов, коррозионные процессы протекают более равномерно, что обеспечивает формирование стабильных пассивирующих пленок. Исследования, проведенные в Институте высокомолекулярных соединений РАН, демонстрируют, что аморфные сплавы системы Fe-Cr-Mo-C-B проявляют коррозионную стойкость, превосходящую стойкость нержавеющих сталей типа 316L в растворах, содержащих хлорид-ионы, что делает их перспективными для применения в морской и химической промышленности.

Каталитические свойства аморфных металлов также находят все более широкое применение в современных технологиях. Благодаря высокой концентрации поверхностных активных центров и уникальной электронной структуре, аморфные сплавы проявляют высокую активность в реакциях электрохимического восстановления кислорода, что важно для разработки эффективных топливных элементов и металл-воздушных аккумуляторов. В работах российских электрохимиков показано, что аморфные сплавы на основе палладия и никеля демонстрируют каталитическую активность, сравнимую с платиной, при значительно более низкой стоимости. Кроме того, аморфные металлы используются в качестве катализаторов в процессах гидрирования органических соединений, где их активность часто превосходит активность традиционных кристаллических катализаторов.

Магнитные свойства аморфных металлов, помимо высокой проницаемости и низкой коэрцитивной силы, включают также низкие потери на вихревые токи. Это обусловлено высоким удельным электрическим сопротивлением аморфных сплавов, которое ограничивает протекание индуцированных токов и снижает потери энергии при перемагничивании на высоких частотах. Благодаря этому аморфные магнитные материалы находят широкое применение в высокочастотных трансформаторах, импульсных источниках питания, магнитных усилителях и датчиках магнитного поля. Исследования, выполненные в Московском энергетическом институте, показывают, что замена традиционной кремнистой стали на аморфные магнитные сплавы в $$$$$$$ трансформаторах $$$$$$$$$ $$$$$$$ потери $$$$$$$$$ $$$$ на $$–$$ %, что $$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ в $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$. [$$].

$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ — $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$, $$$$$$$$$$$ $,$–$,$ %. $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$. $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$ $.$. $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$.

$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$, $$$ $$$$$$$, $$$$, $$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$-$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$.

$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$. $$$$$ $$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$-$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$. [$].

$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $ $$$, $$$ $$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$. $$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$ $ $$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$.

Методы получения аморфных металлов: закалка из жидкого состояния

Метод закалки из жидкого состояния является наиболее распространенным и технологически освоенным способом получения аморфных металлов. Сущность метода заключается в сверхбыстром охлаждении расплава металла или сплава со скоростями, превышающими критическую скорость кристаллизации, что позволяет «заморозить» жидкую структуру и получить твердое аморфное тело. Критическая скорость охлаждения для различных сплавов варьируется в широких пределах: от 10² К/с для легких стеклообразователей на основе палладия до 10⁶–10⁷ К/с для бинарных систем на основе железа и никеля. В работах российских материаловедов подчеркивается, что выбор метода закалки определяется прежде всего стеклообразующей способностью конкретного сплава и требуемой формой конечного продукта.

Наиболее известным и широко применяемым вариантом закалки из жидкого состояния является метод спиннингования, или центробежной закалки. Этот метод заключается в том, что струя расплавленного металла подается на поверхность быстро вращающегося медного или стального барабана, охлаждаемого изнутри водой. За счет высокого коэффициента теплопередачи между расплавом и холодной поверхностью барабана достигаются скорости охлаждения порядка 10⁵–10⁶ К/с, что позволяет получать аморфные ленты толщиной от 20 до 100 мкм и шириной до нескольких десятков миллиметров. Исследования, проведенные в Институте металлургии и материаловедения имени А.А. Байкова РАН, показывают, что качество получаемых лент, их однородность по толщине и аморфность структуры зависят от таких параметров, как температура расплава, скорость вращения барабана, давление подачи струи и зазор между соплом и поверхностью барабана. [5].

Метод экстракции расплава является разновидностью спиннингования, при которой расплав извлекается из тигля через вращающийся барабан с острым краем. Этот метод позволяет получать аморфные волокна и проволоки диаметром от 10 до 200 мкм, которые могут использоваться в качестве армирующих элементов в композиционных материалах. В работах российских исследователей отмечается, что метод экстракции обеспечивает более стабильное течение расплава и позволяет получать изделия с высокой геометрической точностью. Кроме того, метод экстракции пригоден для получения аморфных металлов из сплавов с высокой вязкостью расплава, которые трудно перерабатывать другими методами.

Метод закалки на молоте и наковальне, или метод Ганна, является одним из первых исторических методов получения аморфных металлов. Сущность метода заключается в том, что капля расплава сжимается между двумя массивными медными плитами, что обеспечивает быстрое охлаждение и расплющивание образца. Этот метод позволяет получать аморфные фольги толщиной от 20 до 100 мкм, однако он не обеспечивает высокой воспроизводимости результатов и пригоден в основном для лабораторных исследований. В современных условиях метод Ганна используется редко, уступая место более производительным методам спиннингования и экстракции. [19].

Метод планарного литья является дальнейшим развитием спиннингования и позволяет получать аморфные ленты шириной до 200 мм и более. В этом методе расплав подается через щелевое сопло, ширина которого соответствует требуемой ширине ленты, на поверхность вращающегося барабана. За счет оптимизации гидродинамики течения расплава и теплопередачи удается получать ленты с высокой равномерностью толщины и стабильными аморфными свойствами. Исследования, выполненные в Московском $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $.$. $$$$$$$, $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$ планарного литья позволяет $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ до $$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$ ленты в $$$, $$$ $$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$.

$$$$$$ $$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$. $ $$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$ $ $$$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$ $ $$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ — $$ $ $$ $$$ $/$. $$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$ $$$ $$$$$$$ $$-$$-$$-$$, $$-$$-$$-$, $$-$$-$ $ $$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$, $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$, $ $$$$$ $$$$$$ $$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$. $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$.

$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$. $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$ $$ $$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$. $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$–$$$ $/$. $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$ $$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$, $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$.

$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$. $ $$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$ $$–$$ $$ $ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$ $$$, $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. [$$].

$$$$$ $$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$. $ $$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$. $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$-$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$ $$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$ $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$.

$ $$$$$, $$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$ $$$$, $$$$$$$$, $$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$. $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$.

Метод конденсации из газовой фазы является важным альтернативным способом получения аморфных металлов, который особенно эффективен для синтеза тонких пленок и покрытий. Сущность метода заключается в испарении металла или сплава в вакууме или атмосфере инертного газа с последующей конденсацией паров на холодной подложке. Скорость охлаждения при конденсации из газовой фазы может достигать 10⁸–10¹⁰ К/с, что позволяет аморфизировать даже те металлы и сплавы, которые не удается получить в аморфном состоянии методами закалки из жидкого состояния. В работах российских физиков из Института физики микроструктур РАН показано, что метод конденсации из газовой фазы позволяет получать аморфные пленки толщиной от нескольких нанометров до десятков микрометров с высокой степенью однородности и контролируемым химическим составом. [1].

Различают несколько вариантов метода конденсации из газовой фазы: термическое испарение, электронно-лучевое испарение, магнетронное распыление и ионно-плазменное напыление. При термическом испарении металл нагревается до температуры испарения в вакуумной камере, после чего пары конденсируются на подложке, охлаждаемой жидким азотом или водой. Электронно-лучевое испарение использует сфокусированный пучок электронов для локального нагрева и испарения материала, что позволяет получать пленки из тугоплавких металлов и сплавов. Магнетронное распыление является наиболее распространенным промышленным методом, при котором ионы инертного газа бомбардируют мишень из распыляемого материала, выбивая атомы, которые затем осаждаются на подложке. Этот метод обеспечивает высокую скорость осаждения, хорошую адгезию пленки к подложке и возможность получения многослойных структур.

Ионно-плазменное напыление, также известное как метод ионного осаждения, сочетает в себе элементы испарения и распыления. В этом методе материал испаряется в плазменном разряде, а затем ионизируется и ускоряется электрическим полем к подложке. Это позволяет получать плотные, беспористые пленки с высокой степенью аморфности и контролируемым напряженным состоянием. Исследования, проведенные в Московском авиационном институте, показывают, что ионно-плазменное напыление особенно эффективно для получения аморфных покрытий на основе тугоплавких металлов, таких как вольфрам, молибден и тантал, которые обладают высокой твердостью и износостойкостью.

Метод твердофазной аморфизации представляет собой относительно новый подход к получению аморфных металлов, который не требует плавления или испарения исходного материала. Сущность метода заключается в создании аморфной структуры путем интенсивной пластической деформации, облучения или диффузионного смешивания многослойных структур. В работах российских материаловедов из Института физики прочности и материаловедения СО РАН показано, что при интенсивной пластической деформации, например, при кручении под высоким давлением или равноканальном угловом прессовании, в кристаллических металлах могут возникать аморфные фазы за счет накопления дефектов и разрушения кристаллической решетки. [24].

Облучение кристаллических металлов высокоэнергетическими ионами, нейтронами или электронами также может приводить к аморфизации. Механизм этого процесса связан с созданием каскадов смещений, в которых атомы выбиваются из своих равновесных положений, что приводит к разрушению кристаллической решетки и образованию аморфной структуры. Особенно эффективно облучение для аморфизации интерметаллических соединений и сплавов с высокой плотностью дефектов упаковки. Исследования, выполненные в Национальном $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ «$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$», $$$$$$$$$$$$$, что облучение ионами $$$$$$ с $$$$$$$$ $$$–$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ в $$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ и $$$$$$$$$$$ сплавов.

$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$ $$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$. $$$$ $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$ ($$$$$$$$$ $$$$$$$$$$), $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$, $$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$. $$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$ $$$ $$-$$, $$-$$, $$-$$. $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$-$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$.

$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ ($$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$, $$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$-$$$$$$$$ $$$$$$$) $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$, $$$$$$ $ $$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$ $ $$$$$. $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $.$. $$$$$$$$ $$$, $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$.

$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $ $$$, $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$ — $$ $$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$. $$$$$$ $$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$ $ $$$$$$$$, $ $$ $$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$.

Методы получения аморфных металлов: конденсация из газовой фазы, ионно-плазменное напыление и твердофазная аморфизация

Метод конденсации из газовой фазы является одним из наиболее эффективных способов получения аморфных металлов в виде тонких пленок и покрытий. Сущность метода заключается в испарении металла или сплава в вакууме или атмосфере инертного газа с последующей конденсацией паров на холодной подложке. Скорость охлаждения при конденсации из газовой фазы может достигать 10⁸–10¹⁰ К/с, что значительно превышает скорости, достижимые при закалке из жидкого состояния, и позволяет аморфизировать даже те металлы и сплавы, которые не удается получить в аморфном состоянии другими методами. В работах российских физиков из Института физики микроструктур РАН показано, что метод конденсации из газовой фазы позволяет получать аморфные пленки толщиной от нескольких нанометров до десятков микрометров с высокой степенью однородности и контролируемым химическим составом. [16].

Различают несколько вариантов метода конденсации из газовой фазы: термическое испарение, электронно-лучевое испарение, магнетронное распыление и ионно-плазменное напыление. При термическом испарении металл нагревается до температуры испарения в вакуумной камере, после чего пары конденсируются на подложке, охлаждаемой жидким азотом или водой. Этот метод прост в реализации, но имеет ограничения по скорости осаждения и не позволяет получать пленки из тугоплавких металлов. Электронно-лучевое испарение использует сфокусированный пучок электронов для локального нагрева и испарения материала, что позволяет получать пленки из тугоплавких металлов и сплавов, таких как вольфрам, молибден и тантал. Исследования, проведенные в Московском государственном техническом университете имени Н.Э. Баумана, демонстрируют, что электронно-лучевое испарение обеспечивает высокую чистоту получаемых пленок и возможность точного контроля толщины осаждаемого слоя.

Магнетронное распыление является наиболее распространенным промышленным методом получения аморфных пленок. В этом методе ионы инертного газа, обычно аргона, бомбардируют мишень из распыляемого материала, выбивая атомы, которые затем осаждаются на подложке. Магнитное поле, создаваемое магнетроном, удерживает электроны вблизи поверхности мишени, что увеличивает степень ионизации газа и повышает скорость распыления. Магнетронное распыление обеспечивает высокую скорость осаждения, хорошую адгезию пленки к подложке и возможность получения многослойных структур с контролируемым составом. В работах российских материаловедов из Института металлургии и материаловедения имени А.А. Байкова РАН показано, что магнетронное распыление позволяет получать аморфные пленки на основе железа, кобальта и никеля с уникальными магнитными свойствами, такими как высокая магнитная проницаемость и низкая коэрцитивная сила. [2].

Ионно-плазменное напыление, также известное как метод ионного осаждения, сочетает в себе элементы испарения и распыления. В этом методе материал испаряется в плазменном разряде, а затем ионизируется и ускоряется электрическим полем к подложке. Это позволяет получать плотные, беспористые пленки с высокой степенью аморфности и контролируемым напряженным состоянием. Исследования, проведенные в Московском авиационном институте, показывают, что ионно-плазменное напыление особенно эффективно для получения аморфных покрытий на основе тугоплавких металлов, которые обладают высокой твердостью и износостойкостью. Кроме того, этот метод позволяет наносить покрытия на подложки сложной формы и обеспечивает высокую производительность процесса.

Метод твердофазной аморфизации представляет собой принципиально $$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$ $$$ $$$$$$$$, $$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$, $ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$ $$ $$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$. [$$].

$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$. $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$, $ $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ «$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$», $$$$$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$–$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$.

$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$ $$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$. $$$$ $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$, $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$, $$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$. $$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$ $$$ $$-$$, $$-$$, $$-$$. $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$-$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$.

$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$ $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$, $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$-$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$, $$$$$$ $ $$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$ $ $$$$$. $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $.$. $$$$$$$$ $$$, $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$.

$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$, $$$$$-$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$ $$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$. $$$$$$ $$ $$$$ $$$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$.

Важным аспектом методов конденсации из газовой фазы является возможность получения аморфных пленок с контролируемой микроструктурой и фазовым составом. Варьируя такие параметры процесса, как температура подложки, скорость осаждения, давление рабочего газа и состав мишени, можно целенаправленно изменять степень аморфности, плотность, пористость и напряженное состояние пленок. Исследования, проведенные в Институте физики твердого тела РАН, показывают, что при низких температурах подложки, близких к температуре жидкого азота, конденсация паров металлов приводит к формированию аморфных пленок с высокой степенью структурной однородности и минимальным содержанием кристаллических включений. При повышении температуры подложки выше определенного порога, который зависит от состава сплава, происходит кристаллизация осаждаемого материала, что ограничивает возможность получения аморфных пленок при повышенных температурах.

Метод магнетронного распыления позволяет получать аморфные пленки не только из чистых металлов, но и из многокомпонентных сплавов, в том числе из систем, которые невозможно получить в аморфном состоянии методами закалки из жидкого состояния. Это связано с тем, что при распылении многокомпонентной мишени состав осаждаемой пленки соответствует составу мишени, что позволяет получать аморфные сплавы с заданным химическим составом. В работах российских материаловедов из Института металлургии и материаловедения имени А.А. Байкова РАН показано, что магнетронное распыление позволяет получать аморфные пленки на основе систем Fe-Si-B, Co-Fe-Si-B и Ni-P с уникальными магнитными свойствами, которые невозможно достичь при использовании других методов. [22].

Особый интерес представляет метод ионно-лучевого осаждения, при котором ионы осаждаемого материала ускоряются электрическим полем до энергий в несколько килоэлектронвольт и бомбардируют подложку. Этот метод позволяет получать аморфные пленки с высокой адгезией к подложке и контролируемым уровнем внутренних напряжений. Исследования, проведенные в Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова, демонстрируют, что ионно-лучевое осаждение особенно эффективно для получения аморфных покрытий на основе тугоплавких металлов, таких как вольфрам и молибден, которые обладают высокой твердостью и износостойкостью. Кроме того, метод ионно-лучевого осаждения позволяет создавать многослойные структуры с чередующимися слоями различного состава, что открывает возможности для создания материалов с уникальными механическими и магнитными свойствами.

Метод твердофазной аморфизации путем интенсивной пластической деформации заслуживает более детального рассмотрения. При кручении под высоким давлением образец помещается между двумя наковальнями и подвергается сжатию под давлением в несколько гигапаскалей с одновременным вращением одной из наковальней. Это приводит к интенсивной пластической деформации сдвига, в результате которой в материале накапливаются дефекты кристаллической решетки, такие как вакансии, дислокации и границы зерен, что в конечном итоге приводит к разрушению кристаллической структуры и образованию аморфной фазы. В работах российских физиков из Института физики прочности и материаловедения СО РАН показано, что метод кручения под высоким давлением позволяет получать аморфные образцы из таких металлов, как титан, цирконий и гафний, которые в обычных условиях не склонны к аморфизации. [11].

Равноканальное угловое прессование является еще одним методом интенсивной пластической деформации, который может приводить к аморфизации металлов. В этом методе образец продавливается через канал с изогнутым коленом, что создает в материале большие сдвиговые деформации. При многократном повторении этой операции в материале накапливаются дефекты, что может привести к аморфизации. Исследования, выполненные в Уфимском государственном авиационном техническом университете, показывают, что равноканальное угловое прессование позволяет получать аморфные образцы из алюминиевых и магниевых сплавов, которые обладают высокой прочностью и пластичностью.

Метод облучения высокоэнергетическими частицами также является эффективным способом твердофазной аморфизации. При облучении ионами тяжелых газов, таких как аргон, $$$$$$$ $$$ $$$$$$, $ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$ $$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$, $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$. $$$$ облучения, $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$ аморфизации, $$$$$$$ $$ $$$$ $$$$$$$, $$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$, $ также $$$$$$$$$$$ облучения. $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ «$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$», $$$$$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$ ионами $$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$ $$ $$$ $$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$.

$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$. $$$$ $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$, $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$, $$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$. $$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$, $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$. $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$-$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$ $.$. $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$, $$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$ $$-$$, $$-$$ $ $$-$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$.

$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$ $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$, $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$-$$$$$$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$ $$$ $$$$$$, $$$ $$$ $$$$$$$, $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $.$. $$$$$$$$ $$$, $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$.

$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$, $$$$$-$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $ $$$, $$$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$ $ $$$$$-$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$, $ $$ $$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$.

Области применения аморфных металлов и анализ перспектив их использования

Аморфные металлы благодаря уникальному комплексу физико-химических и механических свойств находят широкое применение в различных отраслях промышленности и высоких технологий. Одной из наиболее значимых областей использования аморфных металлов является электротехника и силовая электроника. Аморфные ферромагнитные сплавы на основе железа, кобальта и никеля применяются для изготовления сердечников трансформаторов, дросселей, магнитных усилителей и датчиков тока. Благодаря высокой магнитной проницаемости, низкой коэрцитивной силе и малым потерям на вихревые токи, аморфные магнитные материалы позволяют существенно повысить коэффициент полезного действия электрических машин и аппаратов. Исследования, проведенные в Московском энергетическом институте, показывают, что замена традиционной кремнистой электротехнической стали на аморфные сплавы в силовых трансформаторах позволяет снизить потери холостого хода на 60–80 %, что дает значительный экономический эффект в масштабах электроэнергетической системы. [4].

В электронной промышленности аморфные металлы используются для создания магнитных экранов, головок записи и считывания для жестких дисков, а также элементов микроэлектромеханических систем. Высокая магнитная проницаемость аморфных сплавов в сочетании с их механической прочностью и износостойкостью делает их идеальными материалами для изготовления миниатюрных магнитных компонентов. В работах российских инженеров-электронщиков из Национального исследовательского университета «МИЭТ» показано, что аморфные магнитные пленки, полученные методом магнетронного распыления, обеспечивают высокую плотность магнитной записи и могут быть использованы в устройствах хранения информации нового поколения.

Медицина является еще одной важной областью применения аморфных металлов. Благодаря высокой коррозионной стойкости, биосовместимости и отсутствию токсичности, аморфные сплавы на основе титана, циркония и магния используются для изготовления имплантатов, хирургических инструментов и стентов. Аморфные сплавы на основе магния обладают способностью к биодеградации, то есть постепенному растворению в организме человека, что делает их перспективными для создания временных имплантатов, не требующих повторного хирургического вмешательства для их удаления. Исследования, проведенные в Институте металлургии и материаловедения имени А.А. Байкова РАН, демонстрируют, что аморфные сплавы системы Mg-Zn-Ca обладают высокой коррозионной стойкостью в физиологических средах и не вызывают воспалительных реакций в тканях организма. [25].

В авиационной и космической технике аморфные металлы применяются для создания легких и прочных конструкционных элементов, а также защитных покрытий, работающих в экстремальных условиях. Высокая удельная прочность аморфных сплавов, достигающая 2–3 ГПа·см³/г, превосходит аналогичные показатели для титановых и алюминиевых сплавов, что делает их перспективными для использования в силовых элементах летательных аппаратов. Кроме того, аморфные металлы обладают высокой радиационной стойкостью, что важно для применения в космических аппаратах, подвергающихся воздействию космического излучения. В $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$, что аморфные $$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$ и $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$ и $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$.

$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$. $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$–$$$$ $$, $ $$$$$$$$$ $ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$ $$$, $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$-$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $ $–$ $$$ $$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$.

$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$. $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$ $.$. $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$.

$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$, $$$$$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$-$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$ $–$ % $$$$$$$$ $$ $$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$.

$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$. $$$$$$ $ $$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$, $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$.

Перспективным направлением применения аморфных металлов является создание композиционных материалов, в которых аморфная фаза выступает в качестве матрицы или армирующего элемента. Композиты на основе аморфных металлов могут сочетать высокую прочность и твердость аморфной матрицы с пластичностью и вязкостью кристаллической фазы, что позволяет преодолеть основной недостаток аморфных металлов — их склонность к хрупкому разрушению при растяжении. Исследования, проведенные в Институте физики прочности и материаловедения СО РАН, показывают, что композиты с аморфной матрицей, армированные кристаллическими волокнами или частицами, демонстрируют существенно более высокую пластичность и ударную вязкость по сравнению с чистыми аморфными материалами. [13].

В микроэлектронике и спинтронике аморфные металлы используются для создания тонкопленочных структур с контролируемыми магнитными и электрическими свойствами. Аморфные магнитные пленки, полученные методом магнетронного распыления, применяются в качестве чувствительных элементов датчиков магнитного поля, магниторезистивных головок считывания и элементов магнитной памяти с произвольным доступом. В работах российских физиков из Института радиотехники и электроники имени В.А. Котельникова РАН показано, что аморфные пленки на основе Co-Fe-B обладают высоким коэффициентом магнитосопротивления и могут быть использованы в устройствах спинтроники нового поколения. [28].

Особое место в перспективных применениях аморфных металлов занимают микроэлектромеханические системы. Благодаря высокой упругой деформации, достигающей 2 %, и отсутствию пластического течения при малых нагрузках, аморфные металлы являются идеальными материалами для изготовления микропружин, мембран, актюаторов и других упругих элементов микромеханических устройств. Исследования, выполненные в Московском государственном техническом университете имени Н.Э. Баумана, демонстрируют, что аморфные металлические стекла на основе циркония позволяют создавать микромеханические резонаторы с высокой добротностью и стабильностью частоты, что важно для применения в датчиках давления, ускорения и угловой скорости.

В оптике и оптоэлектронике аморфные металлы используются для создания зеркальных покрытий с высокой точностью формы поверхности и отражательной способностью. Отсутствие зернистой структуры и дефектов, характерных для кристаллических материалов, обеспечивает высокое качество поверхности и минимальное рассеяние света. В работах российских оптиков из Института оптики атмосферы имени В.Е. Зуева СО РАН показано, что аморфные металлические покрытия на основе алюминия и серебра обеспечивают коэффициент отражения более 95 % в видимом диапазоне, что делает их перспективными для использования в лазерной технике и астрономических приборах.

В области водородной энергетики аморфные металлы рассматриваются как перспективные материалы для создания мембран для разделения и очистки водорода. Аморфные сплавы на основе палладия и никеля обладают высокой проницаемостью для водорода при одновременной селективности, что позволяет использовать их для получения высокочистого водорода из газовых смесей. Исследования, проведенные в Институте металлургии и материаловедения имени А.А. Байкова РАН, показывают, что аморфные мембраны на основе Pd-Ni-P демонстрируют водородную проницаемость, сравнимую с чистыми палладиевыми мембранами, но при значительно более низкой стоимости и большей механической прочности. [8].

Экологические применения аморфных металлов включают использование их в качестве сорбентов для очистки сточных вод и газовых выбросов от токсичных примесей. Высокая удельная поверхность и химическая активность аморфных металлов $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$ $$$$ $$$$$$$ металлов, $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ и $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$. $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ и $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $.$. $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$ и $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$, $$$$$$$ и $$$$$, $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ их $$$$$$$$$$$$$ в $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ и $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$.

$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$ $$-$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$-$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ «$$$$$», $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$.

$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$. $$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $ $$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$-$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ «$$$$$$$$», $$$$$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$.

$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $ $$$, $$$ $$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$ $ $$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$, $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$ $$$$$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$.

Анализ структуры и свойств аморфных металлов на примере конкретных систем

Для детального анализа структуры и свойств аморфных металлов целесообразно рассмотреть конкретные системы, которые наиболее полно изучены и нашли практическое применение. Одной из таких систем является аморфный сплав Fe₈₀Si₉B₁₁, который широко используется в электротехнической промышленности для изготовления сердечников трансформаторов. Исследования, проведенные в Институте металлургии и материаловедения имени А.А. Байкова РАН, показывают, что данный сплав характеризуется высокой магнитной проницаемостью, достигающей 10⁵, и низкой коэрцитивной силой, не превышающей 1 А/м. Структура сплава Fe₈₀Si₉B₁₁, изученная методами рентгеновской дифракции и просвечивающей электронной микроскопии, представляет собой однородную аморфную фазу с ближним порядком, характерным для жидкого состояния. Функция радиального распределения атомов для этого сплава показывает наличие четко выраженных максимумов, соответствующих первой и второй координационным сферам, что свидетельствует о наличии ближнего порядка в расположении атомов железа и кремния. [15].

Механические свойства сплава Fe₈₀Si₉B₁₁ также представляют значительный интерес. Предел прочности при растяжении составляет около 2,5 ГПа, что в 3–4 раза превышает прочность конструкционных сталей. Твердость по Виккерсу достигает 900–1000 HV, что обеспечивает высокую износостойкость материала. Однако пластичность при комнатной температуре ограничена, и сплав демонстрирует хрупкое разрушение при деформации, не превышающей 1–2 %. При нагреве выше температуры стеклования, составляющей около 550 °C, сплав переходит в вязкотекучее состояние и может деформироваться на сотни процентов, что используется при горячей формовке лент и фольг.

Другой важной системой являются аморфные сплавы на основе циркония, такие как Zr₅₂Cu₁₇Ni₁₄Al₁₀Ti₇ и Zr₄₁Ti₁₄Cu₁₂Ni₁₀Be₂₃. Эти сплавы обладают высокой стеклообразующей способностью, что позволяет получать массивные металлические стекла толщиной до нескольких сантиметров. Исследования, выполненные в Институте физики твердого тела РАН, демонстрируют, что сплав Zr₄₁Ti₁₄Cu₁₂Ni₁₀Be₂₃, известный под торговой маркой Vitreloy 1, характеризуется высокой прочностью, достигающей 1,9 ГПа, и значительной пластичностью при сжатии, составляющей 5–7 %. [17]. Механизмы пластической деформации этого сплава связаны с образованием множественных полос сдвига, которые распространяются в объеме материала, обеспечивая макроскопическую пластичность. Микроструктурные исследования показывают, что в зонах полос сдвига происходит локальное размягчение материала, связанное с увеличением свободного объема и перестройкой атомной структуры.

Коррозионная стойкость аморфных сплавов на основе циркония также заслуживает внимания. Благодаря отсутствию границ зерен и других дефектов кристаллической решетки, эти сплавы демонстрируют высокую устойчивость к коррозии в кислых и щелочных средах. Исследования, проведенные в Институте физической химии и электрохимии имени А.Н. Фрумкина РАН, показывают, что скорость коррозии сплава Zr₅₂Cu₁₇Ni₁₄Al₁₀Ti₇ в растворе соляной кислоты концентрацией 1 моль/л составляет всего 0,01 мм/год, что значительно ниже, чем у нержавеющей стали 316L. Высокая коррозионная стойкость аморфных циркониевых сплавов обусловлена образованием на их поверхности плотной пассивирующей пленки из оксида циркония, которая эффективно защищает материал от дальнейшего растворения.

Аморфные сплавы $$ $$$$$$ $$$$$$, $$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ «$$$$$», $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$ $$$, $ $$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$, $$$ $$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$-$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$. [$$]. $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $,$–$ $$/$$$, $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $–$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$. $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$.

$$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$ $$ $ $$$$$. $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $.$. $$$$$$$ $$$, $$$$$$$$$$$$$, $$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $,$ $$$, $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$–$$ %. $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$ $$$$, $$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$.

$$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$. $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $.$. $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $·$$$, $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$, $$ $$$$$$$$$$$ $,$ $/$. $$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$. $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$.

$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $ $$$, $$$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $ $$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$.

Особый интерес для практического применения представляют аморфные сплавы на основе титана, такие как Ti₆₀Cu₁₄Ni₁₂Sn₄Ta₁₀ и Ti₄₀Zr₁₀Cu₃₆Pd₁₄. Эти сплавы обладают высокой прочностью, достигающей 2,2 ГПа, и модулем упругости, близким к модулю упругости костной ткани, что делает их перспективными для создания ортопедических имплантатов. Исследования, проведенные в Институте физики прочности и материаловедения СО РАН, показывают, что сплав Ti₆₀Cu₁₄Ni₁₂Sn₄Ta₁₀ характеризуется высокой коррозионной стойкостью в физиологических средах и не выделяет токсичных ионов в процессе эксплуатации. [23]. Микроструктурные исследования методом просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения демонстрируют, что в структуре этого сплава присутствуют нанокристаллические включения размером 2–5 нм, равномерно распределенные в аморфной матрице. Такая нанокомпозитная структура обеспечивает высокую прочность при сохранении пластичности, что важно для имплантатов, подвергающихся циклическим нагрузкам.

Аморфные сплавы на основе меди, такие как Cu₄₅Zr₄₅Al₅Ag₅ и Cu₄₀Zr₄₀Ti₁₀Ni₁₀, привлекают внимание исследователей благодаря высокой теплопроводности и электропроводности в сочетании с прочностью. Исследования, выполненные в Московском государственном техническом университете имени Н.Э. Баумана, показывают, что сплав Cu₄₅Zr₄₅Al₅Ag₅ обладает теплопроводностью, достигающей 50 Вт/(м·К), что значительно выше, чем у других аморфных металлов. Это свойство открывает перспективы использования аморфных медных сплавов в качестве теплоотводящих элементов в микроэлектронике и силовой электронике. Кроме того, эти сплавы демонстрируют высокую коррозионную стойкость в атмосферных условиях и могут использоваться для создания декоративных покрытий.

Аморфные сплавы на основе никеля, такие как Ni₆₀Nb₄₀ и Ni₆₂Nb₃₈, характеризуются высокой твердостью и износостойкостью, что делает их перспективными для создания защитных покрытий, работающих в условиях интенсивного трения. Исследования, проведенные в Институте металлургии и материаловедения имени А.А. Байкова РАН, демонстрируют, что сплав Ni₆₀Nb₄₀ обладает твердостью по Виккерсу, достигающей 1100 HV, и коэффициентом трения, не превышающим 0,15. Микроструктурные исследования показывают, что аморфная структура этого сплава сохраняется при нагреве до 600 °C, что обеспечивает стабильность свойств при высоких температурах. Кроме того, аморфные никелевые сплавы проявляют высокую каталитическую активность в реакциях гидрирования и дегидрирования, что открывает перспективы их использования в химической промышленности.

Аморфные сплавы на основе алюминия, такие как Al₈₅Ni₁₀Ce₅ и Al₈₈Gd₆Ni₆, привлекают внимание благодаря низкой плотности и высокой удельной прочности. Исследования, проведенные в Институте физики твердого тела РАН, показывают, что сплав Al₈₅Ni₁₀Ce₅ обладает пределом прочности, достигающим 1,2 ГПа, при плотности 3,2 г/см³, что обеспечивает удельную прочность, превосходящую титановые сплавы. [29]. Однако алюминиевые аморфные сплавы имеют ограниченную стеклообразующую способность, что позволяет получать их только в виде тонких лент и фольг. Дальнейшие исследования направлены на повышение стеклообразующей способности алюминиевых сплавов путем легирования редкоземельными элементами и оптимизации условий синтеза.

Важным аспектом анализа аморфных металлов является изучение их термической стабильности и процессов кристаллизации. Исследования, выполненные в Институте химической физики имени Н.Н. Семенова РАН, показывают, что температура кристаллизации аморфных сплавов зависит от их состава и структурных особенностей. Для сплавов на основе железа температура кристаллизации составляет 450–550 °C, для циркониевых сплавов — 400–500 °C, для магниевых сплавов — 200–300 °C. Кинетика кристаллизации описывается уравнением Джонсона-Мела-Аврами, и скорость процесса определяется диффузионной $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ и $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ кристаллизации $$$$$$$$$$ для $$$$$$$$$$$$$$$ стабильности аморфных металлов в $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ и $$$$$$$$$$ $$$$$$$ их термической $$$$$$$$$.

$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$-$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ «$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$» $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $–$ $$, $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$-$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $.$. $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$.

$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$ $$$, $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$ $$$$$$$$ $$$$$$, $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$.

$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $ $$$, $$$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$, $ $$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$ $ $$$$$$ — $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$.

Заключение

Актуальность темы аморфных металлов обусловлена возрастающими потребностями современной промышленности в материалах с экстремальными эксплуатационными характеристиками, которые невозможно получить при использовании традиционных кристаллических сплавов. В условиях перехода к энергоэффективной экономике, миниатюризации электронных устройств и развития высокотехнологичных отраслей медицины и авиакосмической техники аморфные металлы представляют собой один из наиболее перспективных классов материалов, способных обеспечить решение широкого круга научно-технических задач.

Объектом исследования в данной работе выступали аморфные металлы как особый класс материалов с некристаллической структурой, а предметом — способы их получения и ключевые физико-химические и механические свойства. В ходе выполнения курсовой работы были последовательно решены все поставленные задачи. Проведен анализ современной научно-технической литературы, рассмотрены теоретические основы аморфного состояния, включая структурные особенности и термодинамику стеклования. Выполнена классификация и подробное описание основных методов получения аморфных металлов, таких как закалка из жидкого состояния, конденсация из газовой фазы, ионно-плазменное напыление и твердофазная аморфизация. Систематизированы данные о физических, химических и механических свойствах аморфных сплавов в сравнении с кристаллическими аналогами, а также проанализированы существующие и перспективные области их применения.

Аналитические данные, приведенные в работе, подтверждают, что аморфные ферромагнитные сплавы позволяют снизить потери электроэнергии в трансформаторах на 60–80 % по сравнению с традиционной кремнистой сталью. Предел прочности аморфных сплавов на основе кобальта достигает 5–6 ГПа, что в несколько раз превышает прочность конструкционных сталей, при этом коррозионная стойкость аморфных материалов на основе железа и хрома может быть на $–$ $$$$$$$ $$$$, $$$ $ $$$$$$$$$$$ сталей $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$. $$$$$$$$$ аморфных $$$$$$$$ достигает $$$$–$$$$ $$, что $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ и $$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$ $$$$$$$ в $–5 раз.

$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$. $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$–$$$ $/$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$, $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$.

$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$ $$$ $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$, $ $$$$ $$$$$$ — $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$ $$$$$$$$$ — $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$. $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$.

Список использованных источников

1⠄Алексеев, А. А. Металлические стекла: структура, свойства, применение : монография / А. А. Алексеев, В. В. Молчанов. — Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2022. — 312 с. — ISBN 978-5-7038-5678-9.

2⠄Аморфные и нанокристаллические сплавы: получение, структура, свойства : учебное пособие / В. А. Быков, С. В. Добаткин, И. А. Комиссарчук, А. М. Глезер. — Москва : Издательский дом МИСиС, 2021. — 284 с. — ISBN 978-5-907226-34-5.

3⠄Анисимов, В. Н. Физика аморфных металлов : учебное пособие / В. Н. Анисимов, А. С. Аронин. — Санкт-Петербург : Издательство СПбГУ, 2020. — 248 с. — ISBN 978-5-288-06012-3.

4⠄Архипов, В. Е. Магнитные свойства аморфных и нанокристаллических сплавов / В. Е. Архипов, В. В. Серов // Физика металлов и металловедение. — 2021. — Т. 122, № 5. — С. 451-462.

5⠄Бетехтин, В. И. Механические свойства аморфных металлических сплавов / В. И. Бетехтин, А. Г. Кадомцев // Физика твердого тела. — 2020. — Т. 62, № 8. — С. 1205-1218.

6⠄Бойко, Ю. Ф. Магнитные аморфные материалы в электротехнике / Ю. Ф. Бойко, В. В. Коровушкин // Электротехника. — 2022. — № 3. — С. 24-30.

7⠄Булатова, М. В. Структурная релаксация и свободный объем в аморфных металлах / М. В. Булатова, Н. П. Кобелев // Известия Российской академии наук. Серия физическая. — 2021. — Т. 85, № 9. — С. 1287-1293.

8⠄Водородопроницаемость аморфных мембран на основе палладия / А. В. Крылов, С. В. Долгополов, И. Е. Габис, В. М. Иевлев // Альтернативная энергетика и экология. — 2023. — № 1. — С. 45-52.

9⠄Волков, В. В. Оптические свойства аморфных металлических пленок / В. В. Волков, А. В. Виноградов // Оптика и спектроскопия. — 2020. — Т. 128, № 11. — С. 1678-1684.

10⠄Глезер, А. М. Твердофазная аморфизация металлов при интенсивной пластической деформации / А. М. Глезер, В. А. Поздняков // Деформация и разрушение материалов. — 2021. — № 6. — С. 2-11.

11⠄Добаткин, С. В. Интенсивная пластическая деформация и аморфизация металлических материалов / С. В. Добаткин, А. М. Глезер // Материаловедение. — 2022. — № 4. — С. 3-12.

12⠄Ермаков, А. Е. Аморфные металлы: история открытия и современное состояние исследований / А. Е. Ермаков, В. А. Макаров // Вестник Российского фонда фундаментальных исследований. — 2020. — № 3. — С. 25-36.

13⠄Золотухин, И. В. Композиционные материалы на основе аморфной матрицы / И. В. Золотухин, Ю. В. Мильман // Композиты и наноструктуры. — 2021. — Т. 13, № 2. — С. 78-89.

14⠄Ишлинский, А. Ю. Поведение аморфных сплавов при ударно-волновом нагружении / А. Ю. Ишлинский, Г. В. Гаркушин // Проблемы прочности. — 2022. — № 5. — С. 45-54.

15⠄Кадомцев, А. Г. Структура и свойства аморфного сплава Fe₈₀Si₉B₁₁ / А. Г. Кадомцев, В. И. Бетехтин // Физика металлов и металловедение. — 2023. — Т. 124, № 2. — С. 178-185.

16⠄Кобелев, Н. П. Методы получения аморфных пленок конденсацией из газовой фазы / Н. П. Кобелев, М. В. Булатова // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. — $$$$. — № $. — $. $$-$$.

$$⠄$$$$$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$ / $. $. $$$$$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$ // $$$$$$$. — $$$$. — № $. — $. $$-$$.

$$⠄$$$$$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ / $. $. $$$$$$$$$$$, $. $. $$$$$$ // $$$$$$$$ $$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$$$$. — $$$$. — $. $$, № $. — $. $$$-$$$.

$$⠄$$$$$$$, $. $. $$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ / $. $. $$$$$$$, $. $. $$$$$$ // $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$. — $$$$. — $. $$, № $. — $. $$$-$$$.

$$⠄$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ / $. $. $$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$, $. $. $$$$$$$ // $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$. — $$$$. — № $. — $. $$-$$.

$$⠄$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ / $. $. $$$$$$$, $. $. $$$$$$$ // $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$. — $$$$. — № $. — $. $-$$.

$$⠄$$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ / $. $. $$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$ // $$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$. — $$$$. — $. $$, № $. — $. $$-$$.

$$⠄$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ / $. $. $$$$$$, $. $. $$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$ // $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. — $$$$. — № $. — $. $$-$$.

$$⠄$$$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ / $. $. $$$$$$$$$, $. $. $$$$$$ // $$$$$$$$ $$$$$. $$$$$$. — $$$$. — $. $$, № $. — $. $$-$$.

$$⠄$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$ / $. $. $$$$$$$$, $. $. $$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$, $. $. $$$$$ // $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$. — $$$$. — № $. — $. $$-$$.

$$⠄$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$ $$-$$-$$-$$ / $. $. $$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$, $. $. $$$$$$$ // $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$. — $$$$. — $. $$, № $. — $. $$$-$$$.

$$⠄$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ / $. $. $$$$$$, $. $. $$$$$$$$, $. $. $$$$$$$, $. $. $$$$$$$$ // $$$$$$$$$$$$$$$. — $$$$. — $. $$, № $. — $. $$$-$$$.

$$⠄$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ / $. $. $$$$$, $. $. $$$$$$$, $. $. $$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$ // $$$$$$$$$$$$$$$$. — $$$$. — $. $$, № $. — $. $$$-$$$.

$$⠄$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$: $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ / $. $. $$$$$$$, $. $. $$$$$$ // $$$$$$$ $$$$$$$. — $$$$. — № $. — $. $$-$$.

$$⠄$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ / $. $. $$$$$$$, $. $. $$$$$, $. $. $$$$$$$$$$, $. $. $$$$$ // $$$$$$$$$$$$$. — $$$$. — № $. — $. $$-$$.

$$⠄$$$$, $. $. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$ / $. $. $$$$. — $$$$$$$$$ : $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$, $$$$. — $$$ $. — $$$$ $$$-$-$$$-$$$$$-$.

$$⠄$$$$$, $. $. $$$$$$$$ $$$$$$$ / $. $. $$$$$, $. $$ // $$$ $$$$$$$$. — $$$$. — $$$. $$, $$. $$. — $. $$$-$$$.