ВУЗ:
Составители:
11
сование, спекание), но и другие, то есть консолидация – это процесс,
при котором главная объёмная часть структурных элементов остаётся в
твёрдом состоянии. К консолидации, например, относится процесс по-
лучения композиционных материалов методами, при которых меньшая
объёмная часть структурных элементов расплавляется или вводится в
жидком виде [21].
1.1. Особенности объемных наноструктурных материалов, роль
границ зерен
Наноструктурные мат
ериалы обладают уникальными свойствами
вследствие проявления специфических размерных эффектов, связанных
с характерными масштабами протекания фундаментальных физико-
химических процессов в структурных элементах, имеющих в каком-
либо измерении размеры порядка 1–100 нм – в промежуточном диапа-
зоне между атомно-молекулярными размерами и классическими кри-
сталлами. Поэтому наносостояние рассматривают как особое состояние
вещества между микромиром и макромиром [9, 2
2, 23].
Уникальность структуры нанопорошков обусловлена тем, что при
размере частиц менее 10 нм высокая доля атомов на поверхности при-
водит к большому влиянию на структуру сил поверхностного натяже-
ния (лапласовского давления), и поэтому кристаллическая структура
характеризуется несколько меньшими межатомными расстояниями, бо-
лее высокой плотностью упаковки атомов и более высокой нестабиль-
ностью этой упаковки. С уменьшен
ием размера частиц от 30 нм до
10 нм наблюдаются резкие изменения физических свойств: снижение
температуры плавления, скорости звука, равновесной концентрации ва-
кансий, увеличение теплоёмкости, коэффициента термического расши-
рения и диффузии [5].
Образование наноструктур ведёт к своеобразным структурным свой-
ствам, например, к изменению постоянной решётки по сравнению с
массивны
м твёрдым телом. В частности, установлено, что размер зёрен
является критичным для фазового состояния ряда полиморфных нано-
структурных материалов (табл. 1.1) [24].
Среди механических свойств наноструктур надо отметить высокую
твёрдость и высокую пластичность. Твёрдость материала представляет
собой характеристику сопротивления материала пластической дефор-
мации при вдавливании в него более прочного материала. Твёрдость
наноструктуры должна возраст
ать с уменьшением размеров зёрен и
кластеров. С другой стороны, при нанометровом размере большое зна-
чение имеет диффузионное скольжение нанокристаллитов и скорость
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- …
- следующая ›
- последняя »
