Методы компактирования и консолидации наноструктурных материалов и изделий. Хасанов О.Л - 13 стр.

UptoLike

13
ства в нанокристаллическом состоянии. Если наночастица имеет слож-
ную форму и строение, то в качестве характеристического рассматри-
вают не линейный размер частицы в целом, а размер её структурного
элемента. Такие частицы, как правило, называют наноструктурами,
причём их линейные размеры могут значительно превышать 100 нм [1].
Рис. 1.1. Схематическое представление четырёх типов наноструктурных
материалов, различающихся размерностью структурных единиц:
0атомные
кластеры и частицы; 1мультислои; 2ультрамелкозернистые покрытия; 3объ-
ёмные нанокристаллические материалы
По мере того как размер зерен или частиц становится все меньше и
меньше, всё большая доля атомов оказывается на границах или свобод-
ных поверхностях. Так, при размере структурных единиц 6 нм и толщи-
не поверхностного слоя в один атом, почти половина атомов будет на-
ходиться на поверхности. Так как доля поверхностных атомов в НС ма-
териалах состав
ляет десятки процентов, ярко проявляются все особен-
ности поверхностных состояний, и разделение свойств на «объёмные» и
«поверхностные» приобретает, в какой-то мере, условный характер.
Развитая поверхность оказывает влияние, как на решеточную, так и на
электронную подсистемы.
Появляются аномалии поведения электронов, квазичастиц (фононов,
плазмонов, магнонов) и других элементарных возбуждений, которые
влекут за собой изменения физических свойст
в НС систем, по сравне-
нию с массивными материалами.
Положения атомов вблизи поверхности отличны геометрически и
физически от положений, занимаемых атомами в массе кристалла, хотя
здесь резкого различия нет.
Поведение НС материалов часто определяется процессами на грани-
це частиц или зерен. Например, на
нокерамика может деформироваться