|
77 зародышеобразования, при котором отдельные зародыши попадают в двойниковое положение относительно нижележащего слоя [97, 98]. Образование дефектов упаковки деформационного типа происходит в результате последовательного двукратного двойникования. Поскольку вероятность такого двойникования весьма мала по сравнению с однократным, дефекты упаковки деформационного типа наблюдаются в покрытиях значительно реже двойников. Однако при электрокристаллизации металлов в присутствии адсорбирующихся добавок концентрация дефектов упаковки может быть даже выше, чем двойников [97, 99]. Наиболее важной характеристикой структуры электролитических покрытий является дисперсность, которая определяется размером зерен или кристаллитов. При классификации покрытий по абсолютному размеру их структурных элементов обычно пользуются следующей градацией структур: крупно-, среднеи мелкозернистые. Под мелкозернистыми понимают структуры с размером кристаллитов 10'5 и менее, среднезернистыми 10е4... 10’3 и крупнозернистыми 10’3... 1 О*2 см [100] . Во многих случаях кристаллизуются покрытия с размером зерен менее 100 нм. Такие покрытия относятся к ультродисперсным материалам, которые занимают промежуточное положение между поликристалличсскими и аморфными [101] . Как известно [100], дисперсность электролитических покрытий зависит от условий электролиза и определяется соотношением скоростей зарождения и роста кристаллитов. В тех случаях, когда скорость образования зародышей превалирует над скоростью их роста, на катоде формируются мелкокристаллические и ультрадисперсные осадки. Повышение плотности тока приводит к росту поляризации катода, при этом в большинстве случаев увеличивается содержание в сплаве более электроотрицательного компонента и дисперсность получаемых осадков. При низких плотностях тока разряд ионов происходит медленно, и скорость роста уже воз |
118 том железе [138], могут быть различного типа: наклонные стенки, состоящие из параллельных дислокаций, сетки кручения, образованные винтовыми дислокациями, и неправильные сетки, состоящие из плотных сплетений дислокации. Внутри субзерен изолированные дислокаций наблюдаются относительно редко. Обычно в объеме субзерен плотность дислокации на 5...6 порядков ниже, чем в их границах. Однако при электрокристаллизации сплавов железа степень легирования не является определяющим фактором изменения субструктуры осадков. На характер субструктуры более существенное влияние оказывают условия электролиза. Тем не менее, плотность дислокаций в сплавах примерно на порядок выше, чем в осадках металла-растворителя, полученных при аналогичных условиях электролиза. Например, в сплаве Ре — 3 % Р плотность дислокаций оказалась равной 3 • 10'12 см'2, а в чистом железе 4 • 10"12 см'2 [138]. Границы зерен в покрытиях являются высокоугловыми и имеют недислокационное строение, угол разориентировки зерен больше 20°. Это дает основание предполагать, что зерна зарождаются на полностью запассивируемых участках подложки и растут независимо друг от друга. При электрокристаллизации некоторых металлов нарушение нормальной последовательности в расположении атомных слоев приводит к возникновению дефектов упаковки двойникового или деформационного типов [139]. Для этих металлов наблюдается корреляция между энергией дефекта упаковки и катодной плотностью тока, при которой появляются двойники. С ростом перенапряжения катода, за счет увеличения плотности тока, вероятность образования двойников растет. Двойники в покрытиях обычно возникают по механизму некогерентного зародышеобразования, при котором отдельные зародыши попадают в двойниковое положение относительно нижележащего слоя [138, 140]. Образование дефектов упаковки деформационного типа происходит в результате последовательного двукратного двойникования. Поскольку вероятность 1 1 9 такого двойникования весьма мала по сравнению с однократным, дефекты упаковки деформационного типа наблюдаются в покрытиях значительно реже двойников. Однако при электрокристаллизации металлов в присутствии адсорбирующихся добавок концентрация дефектов упаковки может быть даже выше, чем двойников [138, 141]. Наиболее важной характеристикой структуры электролитических покрытий является дисперсность, которая определяется размером зерен или кристаллитов. При классификации покрытий по абсолютному размеру их структурных элементов обычно пользуются следующей градацией структур: крупно-, среднеи мелкозернистые. Под мелкозернистыми понимают структуры с размером кристаллитов 10'5 и менее, среднезернистыми Ю‘4...Ю'3 и крупнозернистыми 10‘3...10‘2 см [27]. Во многих случаях кристаллизуются покрытия с размером зерен менее 100 нм. Такие покрытия относятся к ультродисперсным материалам, которые занимают промежуточное положение между поликристаллическими и аморфными [Н2]. Как известно [27], дисперсность электролитических покрытий зависит от условий электролиза и определяется соотношением скоростей зарождения и роста кристаллитов. В тех случаях, когда скорость образования зародышей превалирует над скоростью их роста, на катоде формируются мелкокристаллические и ультрадисперсные осадки. Повышение плотности тока приводит к росту поляризации катода, при этом в большинстве случаев увеличивается содержание в сплаве более электроотрицательного компонента и дисперсность получаемых осадков. При низких плотностях тока разряд ионов происходит медленно, и скорость роста уже возникших зародышей превышает скорость образования новых центров кристаллизации. В этих условиях формируются крупнозернистые осадки. Повышение температуры электролита уменьшает поляризацию катода, способствуя увеличению содержания в сплаве электроположительного компо |