Методы компактирования и консолидации наноструктурных материалов и изделий. Хасанов О.Л - 19 стр.

UptoLike

19
Рис. 1.5. HRTEM-анализ наночастицы из нанопорошка ZO
2
, подвергнутой
УЗВ W=3 кВт: область частицы, содержащая две различные пространствен-
ные структуры (t- и m-фаз ZrO
2
) с плавной границей раздела (просвечиваю-
щий электронный микроскоп JEM-3010EX, JEOL) [
34, 35]
Напряжения в границах зёрен приводят к аномальному поведению
пограничной области. Аномальное поведение пограничной области, ко-
торая окружает межкристаллитные границы, обнаруживается в нанок-
ристаллах и субмикрокристаллах металлов, полученных интенсивной
пластической деформацией [36]. Аномальная пограничная область ок-
ружает межкристаллитные границы и имеет гораздо большую толщину.
Если последние имеют обычную толщину порядка межатомного рас-
стояния, то аномальная пограничная область простирает
ся на несколько
десятков ангстрем, и в этом смысле говорят о зернограничной фазе. Об-
разование зернограничной фазы обусловлено переходом границ зёрен в
возбуждённое состояние, которое сопровождается появлением дально-
действующих упругих полей. В этих условиях системе термодинамиче-
ски выгодно перейти в гетерофазное состояние, в котором поля границ
экранируются зернограничной прослойкой [36
].
В наноматериалах огромную роль играют зернограничные поверхно-
сти, поэтому в ряде работ, например [11, 37] предлагается рассматри-
вать материал как наноструктурный, если объёмная доля поверхностей
раздела в общем объёме материала составляет примерно 50% и более.
При этом можно выделить объёмную долю следующих составляющих:
границ раздела, границ зёрен и тройных стыков. Объёмную долю гра-
ниц раздела можно оценить по формуле:
3
]/)[(1 DsDVгр
=
Δ , ( 1.2)
где
sтолщина границ раздела (порядка 1 нм), а Dхарактерный раз-
мер зерна или кристаллита. Объёмную долю границ зёренпо формуле:
32
/])(3[ DsDsVгз
=
Δ , (1.3)