Эффекты мощного ультразвукового воздействия на структуру и свойства наноматериалов. Хасанов О.Л - 82 стр.

UptoLike

ки с узором заметно превышают по размерам фасетки с гладким сколом.
Данный факт отчетливо проявляется при анализе гистограмм размеров
фасеток скола (рис. 3.10), откуда также следует, что элементы разруше-
ния УЗ-керамики заметно мельче элементов разрушения О-керамики.
Излом с узором (рис. 3.8
в,г) отражает внутренний рельеф фасеток
скола с субструктурой (субзёрнами) в виде квазипараллельных слоев,
образующих пакеты. Средняя толщина слоев-субзёрен (расстояние ме-
жду серединами соседних бороздок) практически не зависит от размера
фасеток и имеет значение
d
п
=20–100 нм (рис. 3.8в,г). Размер пакетов из
слоев-субзёрен
D
п
увеличивается с ростом размеров фасеток вследствие
увеличения числа слоев в пакете и составляет в среднем 300 нм для УЗ-
керамики и 600–800 нм для О-керамики.
Наличие квазипараллельного рельефа на поверхности скола, а также
ступенек скола (рис. 3.8
г) указывают на слоистое строение зерен (тек-
стуру) исследуемых образцов. При этом в УЗ-керамике зёрна преиму-
щественно состоят из одного пакета параллельных слоев, а образцы
раскалываются по плоскостям этих слоев с образованием гладких ско-
лов. В О-керамике 50% зёрен состоит из набора различно ориентиро-
ванных пакетов, морфологически являясь аналогами агрегатовблоков
зёрен (
D
з
, рис. 3.8в). Поэтому при разрушении О-керамики образуются
сколы с узором, отражающим различные срезы таких субагрегатов.
Приведенные факты свидетельствуют об ингибировании кристалли-
зации и формировании текстуры при спекании УЗ-керамики, а также о
разрушении агломератов при УЗ-прессовании нанопорошков на исход-
ные частицы-чешуйки.
Наиболее вероятной причиной слоистого строения керамики являет-
ся морфология исходного порошка. В работе [120] показано, что приме-
няемый плазмохимический нанопорошок диоксида циркония состоит из
поликристаллических пластинок-чешуек со средними линейными раз-
мерами 150 нм и толщиной 10–100 нм. При компактировании порошка
такие чешуйки прессуются в пакеты. В образцах, спрессованных под
воздействием УЗК, крупные агломераты нанопорошка разрушаются до
исходных пластинок-чешуек, а пакеты сохраняются как отдельные эле-
менты прессовки, являясь при спекании ультрадисперсными зародыша-
ми для формирования наноструктуры керамики.
В образцах, компактируемых обычным прессованием, в результате
деформации пластинок-чешуек нанопорошка могут образовываться
субагрегаты в виде нескольких различно ориентированных пакетов.
Таким образом, металлографическое и электронно-
микроскопическое исследования поверхности разрушения образцов по-
казали, что анализируемая циркониевая керамика имеет многоуровне-
82