Влияние содержания Cd на кинетику низкотемпературного структурного превращения в сплаве In–Cd

Abstract

Исследовано влияние концентрации Cd на кинетику спонтанного низкотемпературного структурного превращения, обнаруженного ранее в мартенситной фазе твердого раствора In–Cd. В интервале температур 100−340 К проводились акустические, резистивные и калориметрические измерения на образцах, содержащих 4,3, 5,5 и 6,6 ат.% Cd. Установлено, что с увеличением концентрации Cd скорость превращения существенно возрастает. Получены эмпирические активационные параметры превращения: энергия активации U₀=0.43эВ и период попыток τ₀=5·10⁻⁹с. Показано, что данное превращение имеет характерные черты фазового перехода I рода. Высказано предположение, что низкотемпературная изотермическая нестабильность макроскопических свойств сплава обусловлена распадом твердого раствора на основе In. Значительное увеличение скорости распада с ростом концентрации Cd может быть связано с возрастанием движущей силы данного процесса.

Досліджено вплив концентрації Cd на кінетику спонтанного низькотемпературного структурного перетворення, яке було виявлено раніше в мартенситній фазі твердого розчину In–Cd. В інтервалі температур 100−340 К проведено акустичні, резистивні та калориметричні виміри на зразках, що вміщували 4,3, 5,5 та 6,6 ат.% Cd. Встановлено, що при збільшенні концентрації Cd швидкість переходу суттєво зростає. Одержано емпіричні активаційні параметри перетворення: енергію активації U₀=0.43еВ та період спроб τ₀=5·10⁻⁹с. Показано, що це перетворення має характерні ознаки фазового переходу I роду. Зроблено припущення, що низькотемпературна ізотермічна нестабільність макроскопічних властивостей сплаву обумовлена розпадом твердого розчину на основі In. Значне збільшення швидкості розпаду з ростом концентрації Cd може бути пов’язано із зростанням рушійної сили даного процесу.

The influence of Cd content on the kinetics of spontaneous low-temperature structural transformation previously observed in the martensitic phase of the In–Cd solid solution has been investigated. In the temperature range 100−340 K, the acoustical, resistivity and calorimetric measurements were carried out on specimens containing 4.3, 5.5 and 6.6 at.% Cd. It is established that the transformation rate increases dramatically with increasing Cd content. The main empiric activation parameters of the transformation are obtained: the activation energy is U₀=0.43eV, the attempt period is τ₀=5·10⁻⁹s. It is shown that the transformation has the features typical of the 1st order phase transition. It is supposed that the low-temperature isothermal instability of the macroscopic properties of the alloy is caused by the In-based solid solution decomposition. Essential increase of the decomposition rate with increasing Cd content may be due to an enhancement of the transformation driving force.