Эффекты мощного ультразвукового воздействия на структуру и свойства наноматериалов. Хасанов О.Л - 103 стр.

UptoLike

(0,58 мкмрис. 3.20, а порнаибольшее из УЗ-образцов (и в пределах
погрешности равно среднему размеру пор для О-образца).
В керамике, прессовавшейся при U
УЗВ
=50 В, наблюдаются наиболь-
шее содержание
сфазы, повышение среднего размера зёрен до
0,93 мкм, наименьшие значения размеров кристаллитов d
к
в с- и m
фазах, но наибольшие относительные микронапряжения в тех же фазах
(рис. 3.20; рис. 3.21
а; рис. 3.22а,б). Кроме того, в керамике «U
УЗВ
=50 В»
получены наименьшие параметры
а и с элементарных ячеек t - и m -фаз
(рис. 3.23
а; рис. 3.24а). В ней же наблюдались наибольшие значения
параметров
a
С
с-фазы, b и угла β
m
m-фазы (рис. 3.23б, рис. 3.24б). При
указанных характеристиках керамика, прессовавшаяся при U
УЗВ
=50 В,
обладала наибольшими значениями плотности, H
v
, К
1с
(рис. 3.17).
Следовательно, в диапазоне размеров зёрен более 0,5 мкм фактором,
определяющим механические свойства циркониевой керамики, является
фазовый состав и параметры элементарных ячеек фаз, но не размер зё-
рен.
Из полученных результатов следует, что
для достижения наиболь-
ших значений механических свойств циркониевой керамики, спекаемой
в вакууме, оптимальным является сухое УЗ-компактирование при
U
УЗВ
=50 В (А=5 мкм) в течение 10 минут, когда достигается наибольшее
содержание
сфазы.
Обращает на себя внимание факт коррелированного поведения пара-
метров
m- и с-фазы в каждом из исследуемых керамических образцов.
При возрастании угла
β
m
m-фазы происходит монотонный рост пара-
метра
a
С
кубической фазы (рис. 3.26а), причем при наименьших β
m
и a
C
(U
УЗВ
=25 В) получены минимумы механических свойств, а при наи-
больших
β
m
и a
C
(U
УЗВ
=50 В) – максимумы тех же свойств. Очевидно,
это связано с мартенситными превращениями в кристаллитах керамики.
Поскольку каждая экспериментальная точка на рис. 3.26а получена
по данным для
m- и с-фаз, которые присутствуют в соответствующем
образце, то важным является одновременное сосуществование в каждом
образце зёрен или кристаллитов разных фаз (
m и с) с соотношением
указанных параметров (
β
m
и a
С
), подчиняющихся определённой зависи-
мости. В координатах (
β
m
/a
С
)=f(β
m
) эта зависимость имеет линейный вид
с высоким коэффициентом корреляции R
2
=0,9997 (рис. 3.26б).
Как указывалось, микронапряжения и размеры кристаллитов зависят
от
β
m
нелинейно и даже немонотонно (рис. 3.25). Тогда есть основания
полагать, что линейная зависимость (
β
m
/a
С
)=f(β
m
) связана не со взаим-
ным влиянием друг на друга нанокристаллитов
m- и с-фаз (через меха-
низмы изменения их размеров при мартенситных превращениях и через
механизмы межкристаллитных микронапряжений). Одна из возможных
103