Аморфный бинарный сплав

 

Изобретение относится к металлургии , а именно к получению аморфных сплавов. Целью изобретения явля ется повышение термической стабильности аморфных сплавов, обладающих высоким уровнем эксплуатационных параметров. Предложен аморфный сплав, состав которого соответствует формуле FexRe, ат.%, полученный методом ионцо-плазменного напыления, отличающийся от известных сплавов, содержащих железо и тугоплавкий переходный элемент тем, что в качестве тугоплавкого элемента выбран рений. В области оптимальных составов температура кристаллизации сплав превышает известное значение (более ,1100 К). При этом сплав обладает хорошей пластичностью, высоким уде 1ьным электросопротивлением и низ- КИМ температурным коэф|))мциентом сопротивления , что позволяет считать его перспективным материалом для использования в микроэлектронике и приборостроении. 1 табл. (Л

(51) 5 С 22 С 27/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ.

ПРИ ГКНТ СССР (46) 15. 06. 93. Бюл. Р 22 (21) 4269147/02 (22) 29.06.87 (71) Воронежский политехнический институт (72) Ю.В.Вармин, И.В.Золотухин, Ю.А.Обвинцев и О.В.Стогней (56) НгиФа1 I.1, et al. I,Ма .йсi

1980, v. 15, N 10, р. 2605.

Nalozemoff А.Р. et al..-I.Magn. Nag. Mat ° å 1983, v. 35, И 1-3, р, 192., (54) ф1ОРФНЫЙ БИНАРНЫЙ СПЛАВ (57) Изобретение относится к металлургии, а именно к получению аморф ных сплавов. Целью изобретения является повышение .термической стабильности аморфных сплавов, обладающих высоким уровнем эксплуатационных паИзобретение относится к метвллургйЬ, а именно к аморфным сплавам.

Целью изобретения- является повышение термической стабильности сплавов.

Аморфный сплав железа с рением. содержит 45-75 ат.Ж ренин, Предлагаемий сплав отличается от известных аморфных сплавов Железа с тугоплавкчми элементами тем, что в качестве второго компонента выбран рений, Полученный методом сверхбыстрой saкалки сплав имеет аморфную структуру и отличается высокой термической стабильностью, при оптимальном соотношении компонентов температура кристаллизации превышает 1100 К, что значительно выше известных значений.(Наиболее высокое. значение.ЯО Ц6ЫУО раметров. Предложен аморфный сплав, состав которого соответствует формуле FexReeo „, где 25 х655 ат.Е, полученный методом ионно-плазменного напыления, отличакицийся ат известных сплавов, содержаших железа и тугоплавкий переходный элемент тем, что в качестве тугоплавкого элемента выбран рений,- В области рптимальных составов температура кристаллизации сплава превышает известное значение

{более .1100 К). При этом сплав обла:дает хорошей пластичностью, высоким удельным электросопротнвлением и низким температурным коэффициентом сопротивления, что позволяет считать его перспективным материалом для использования в микроэлектронике и приборостроении. 1 табл...T.x1, 1100К получено в сплаве

Ре Ч „).. При этом нредлагаеиай сйлав обладает хорошими эксплуатационными характеристиками.

Сплав изготавливается методом ионно-плазменного напыления н атмосфере особо чистого аргона в установке трек-электродного ионно-плазменноРо напыления.

Для,напыления используется комбинированная мишень, состоящая из основа-" ния Р 70 мм, толщиной 10 ми, мате.—,) юО риал для которой получен электронно- . д, дуговым переплавом металлического рення, и 19 цилиндрических вкладышей из железа чистотой 99,997,, закрепленных в отверстиях, равнсмсрпо распределенных по основе. 11р . этом лиа4500

Удельное электросопро", . тивление, мкОм см

Темпера-. тура криетал= лизации, К

Структура

ТемпеСбстав сппава9 ат. Я ратур= ный коэффициент электросопротивления, К" ° 10

Re Fe

25 AM

30 Ам

35 Ам

40 Ам

4 5 А2.1

1 175

1125

á5

164

157

149

158

140

О.

0,6

1,2

1,5

2,0

3 146 метр 22кладьппей определяется составом, который задается соотношением площадей вкладьппей и основы с учетом коэффициентов. распыления рения. и же" пеза () и 0,9 ат/ион;

1,3 ат/ион).

Напыление ведется на подложку иэ алюминиевой фольги толщиной 0,1 мм, закрепленпу2о с использованием вакуумной смазки на охлаждаемом жидким азотом держателе, обеспечивающем эффективный отвод тепла при конденсации и получение аморфного состояния.

Перед началом работы установка откачивается до давления 10

10 торр, после чего наполняется аргоном чистотой 99 992Х (,ГОСТ 10157191 до давления 10 торр. Для уменьшения содержания примесей а газе н течение 15-30 мин производится напыление геттерной пленки на внут-. реннняо арматуру камеры установки (при этом подложка зйкрывается sac" лонкой), Верхний слой подложки,,загрязненный при подготовке к напылению (например, при электрополировке, снимается ионной чисткой в течение

5 мин при напряжении чистки 75 В и плотности тока 1.0 мА/см . Режим подбирается так", чтобы при удалении загрязненного слоя не нарушалось качество обработанной поверхности.

Предлагаемый сплав изготавливают при следующих режимах процесса на-, пьы ения:

Ток плазмы, А 15-20

Напряжение плазмы, В . 30

Ток на мишень, мА . 500

Напряжение

HB иишенир КВ 2

Были получены сплавы, содержа-. щие 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 °

55, 60, 6, 70 и 75 ат.Ж Fe, остальное Re, Результаты испытаний приведены в таблице.

По данным рентгеновских и электронно-микроскопических исследований полученные сплавы имеют аморфную структуру и обладают достаточно высокой прочностью и пластичностью:

15 фольга толщиной 5-8 мкм допускает упругий изгиб .вокруг опранки радиусом 0,25 мм на 180

Запредельные составы имеют аморф" но-кристаллическую или кристаллическую структуру и обладают повьппенной хрупкостью

Как видно иэ таблицы, в области оптимальных составов температура кристаллизации сплавов значительно

2б вьпле максимальных температур крис- таллизации в известных сплавах, При этом сплавы обладают высокими значениями удельного электросопротивления и низким температурным коэффициентом сопротивления.

Формула изобретений

Аморфный бинарный. сплав, содержащий железо н тугопланкий элемент, ь о т,л и ч а ю шийся тем, что, с целью понышения термической стабильности, в качестве тугоплавкого элемента используют рений при следующем соотношении компонентов.в сплаве, а и. Ж: железо 25"55

Pений - 45-75

1464500 ь

Продолжение таблицы

Структура

Состав.

„сплава, ат. Х

Re Fe

50 50 Ам

45 55 Ам

Fe® 11н Ам

2,5

5 5

128

122

1100

Составитель Г,Дудик а

Редактор M. Стрельникова

Техред И.Ходанич Корректор В.Гирняк

Заказ 2375 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауысквя нвб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент" г.ужгород, ул. Гагарина,101

Температура кристал-. лизацйи, к

Удельное, электросопротивление, мкОм см

Температурнмй коэффициент злектросопротивления, К ° 10