高压下非晶硒玻璃化转变温度的实验研究

针对熔体急冷法制备的非晶硒样品,开展了压力对非晶硒玻璃化转变温度和过冷液相区影响的实验研究。在活塞圆筒高压模具上开展差热分析,测得了0.1~1700 MPa压力范围内非晶硒的玻璃化转变温度T_(g)和晶化温度T_(x),拟合出玻璃化转变中点温度T_(1/2,g)与外推起始晶化温度T_(el,x)随压力p的变化关系:T_(1/2,g)(p)=322+0.0462 p,T_(el,x)(p)=398+0.0302 p,其中,T_(1/2,g)和T_(el,x)的单位均为K,p的单位为MPa。T_(1/2,g)和T_(el,x)均随压力的增加而升高。由于T_(el,x)(p)的斜率小于T_(1/2,g)(p)的斜率,导致过冷液相区的温度范围随着压力的增加而变窄。在六面顶压机上开展差热分析,测得了2000~4500 MPa压力范围内非晶硒的晶化温度。结合活塞圆筒实验结果,发现了非晶硒的晶化温度随压力的变化规律:在0.1~1700 MPa范围内,晶化温度随压力的增加而升高;在2000 MPa以上,晶化温度的上升速率随压力的增加明显降低。当压力引起非晶硒的微观结构变化时,T_(g)(p)与T_(x)(p)曲线的斜率变化发生在相近的压力下,结合实验结果—T_(x)(p)的斜率变化出现在2 GPa左右,因此,推测T_(g)(p)的斜率变化可能出现在2 GPa左右。大腔体高压装置实验获得的转变点压力与以往报道的金刚石压砧实验结果不一致,可能与这两类实验中玻璃化转变温度、晶化温度的测量方法不同及压力测量误差有关。