Morphology of dissipative structures formed during the high-temperature synthesis of the MgB2 compound

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

The interaction of components during high-temperature annealing of compressed magnesium and boron powders in the technologies for obtaining the superconducting compound MgB2 in works using standard synthesis technology and hot gas-static pressing technology is considered. The effect of the kinetics of crystal growth and diffusion of components released at the interface on the morphology of dissipative structures formed during phase transformation is studied in a computer model of crystallization of a binary alloy. The conditions and mechanism of formation of “dendrite-like” and “layered” structures arising during crystallization of MgB2 from magnesium melt (Mg –%B) are analyzed. It is shown that the application of pressure during the synthesis of the compound makes it possible to control the morphology of the resulting dissipative structures that determine the degree of development of porosity and liquation heterogeneity of the composition in a massive superconductor.

Sobre autores

V. Esin

Mikheev Institute of Metal Physics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Autor responsável pela correspondência
Email: yesin@imp.uran.ru
Rússia, Ekaterinburg, 620108

Bibliografia

  1. Шахпаронов М.И. Введение в молекулярную теорию растворов. М.: Гос. Изд-во техн.-теор. лит-ры, 1956. 508 с.
  2. Криницина Т.П., Кузнецова Е.И., Дегтярев М.В., Блинова Ю.В. Сверхпроводники на основе MgB2: структура и свойства // ФММ. 2021. Т. 122. С. 1271–1295.
  3. Кузнецова Е.И., Криницина Т.П., Блинова Ю.В., Цаплева А.С., Абдюханов И.М., Дегтярев М.В. Тонкая структура MgB2, легированного Y и Gd // ФММ. 2022. Т. 123. С. 978–985.
  4. Кузнецова Е.И., Сударева С.В., Криницина Т.П., Блинова Ю.В., Романов Е.П., Акшенцев Ю.Н., Дегтярев М.В., Тихоновский М.А., Кисляк И.Ф. Механизм образования и особенности структуры массивных образцов соединения MgB2 // ФММ. 2014. Т. 115. № 2. С. 186–197.
  5. Кузнецова Е.И., Акшенцев Ю.Н., Есин В.О., Сударева С.В., Блинова Ю.В., Дегтярев М.В., Новожонов В.И., Романов Е.П. Механизмы образования массивной сверхпроводящей фазы MgB2 при высоких температурах // ФТТ. 2015. Т. 57. Вып. 5. С. 859–866.
  6. Туркевич В.З., Кулик О.Г., Иценко П.П., Соколов А.Н., Луценко А.Н., Ващенко А.Н. Фазовая диаграмма системы Mg – B при высоких давлениях // Сверхтвердые материалы. 2003. Т. 25. Вып. 1. С. 9–14.
  7. Turkevich V.Z., Prikhna T.A. and Kozyrev A.V. Phase diagram of the Mg–B system at 2 GPa and peculiarities of high-pressure manufacture of MgB2 – based blocks with high critical currents // High Pressure Research. 2009. V. 29. No. 1. P. 87–92.
  8. Есин В.О. Направления преимущественного роста кристаллов с кубической решеткой // ФММ. 1965. Т. 20. Вып. 2. С. 226–230.
  9. Курц У., Фишер Д. Фундаментальные основы затвердевания. Москва. Ижевск. 299 с. (Kurz W. and Fisher D.J. Fundamentals of Solidification. Trans Tech Publications LTD. Switzerland. Germany. UK. USA. 1998. 248 p.)
  10. Тарабаев Л.П., Машихин А.Ю., Есин В.О. Дендритный рост кристаллов в переохлажденном расплаве // Расплавы. 1991. № 2. C. 89–100.
  11. Tarabaev L.P., Mashikhin A.Yu. and Esin V.O. Dendritic Crystal Growth in Supercooled Melt // J. Crystal Growth. 1991. V. 114. P. 603–612.
  12. Тарабаев Л.П., Машихин А.Ю., Вдовина И.А. Компьютерное моделирование роста дендритных кристаллов. M.: Деп. в ВИНИТИ. 03.07.91. № 2915–В91, 1991. 29 с.
  13. Aziz M.J. & Kaplan T. Continues growth model for alloy solidification // Acta Metall. Mater. 1988. V. 36. P. 2335–2347.
  14. Tarabaev L.P. and Esin V.O. Dissipative structure formation during crystallization of alloys under high-nonequilibrium conditions // arXiv: 0804.1868v1. [cond-mat.mtrl-sci].
  15. Tarabaev L. and Esin V. Formation of Dissipative Structures during Crystallization of Supercooled Melts // Chapter in book “Supercooling”, edited by Peter Wilson., 134 p. InTech – Open Access Publisher Rijeka. Croatia. March, 2012. P. 105–122. ISBN 978-953-51-0113-0
  16. Пер Бак. Как работает природа. Теория самоорганизованной критичности. М.: Изд. URSS, 2014. 276 с.
  17. Мартюшев Л.М., Селезнев В.Д. Принцип максимальности производства энтропии как критерий отбора морфологических фаз при кристаллизации // Доклады Академии Наук. 2000. Т. 231. № 4. С. 466–468.
  18. Есин В.О., Сазонова В.А., Заболоцкая И.А. Сферолитные формы кристаллизации в металлах // ФММ. 1989. № 2. С. 73–77.
  19. Мирошниченко И.С. Закалка из жидкого состояния. М.: Металлургия, 1982. 168 с.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2024

Este site utiliza cookies

Ao continuar usando nosso site, você concorda com o procedimento de cookies que mantêm o site funcionando normalmente.

Informação sobre cookies