Методы компактирования и консолидации наноструктурных материалов и изделий. Хасанов О.Л - 47 стр.

UptoLike

47
мика имеет повышенную пластичность при сравнительно невысоких
температурах. Увеличение пластичности при уменьшении размера час-
тиц вызвано сдвиговым перемещением нанокристаллических зерен от-
носительно друг друга при наложении нагрузки. При этом отсутствие
нарушения межзеренной связи объясняется эффективным диффузион-
ным переносом атомов в приповерхностном слое частиц. В перспективе
повышенная пластичность означает возможность сверхпластичного
формования кер
амических композиционных изделий, что исключает
необходимость трудо- и энергозатратной финишной обработки мате-
риалов высокой твердости [7].
Основными характеристиками конструкционных материалов явля-
ются: модуль Юнга, предел текучести, предел прочности, предел уста-
лости, износостойкость, вязкость разрушения (критический коэффици-
ент интенсивности напряжений для острых концентраторов и трещин).
В отличие от модуля Юнга, который мало зависит от структуры мат
е-
риала, все остальные характеристики структурочувствительны, т.е. мо-
гут управляться посредством целенаправленного изменения структуры,
в частности изменением номенклатуры и концентрации структурных
дефектов, размеров зерен, ячеек и других субструктурных единиц [15].
Для достижения высокой прочности и особенно трещиностойкости
керамических материалов используют эффекты, связанные с полиморф-
ным превращением диоксида циркония из метастабильной тетрагональ-
ной модификации в стабильную моноклинную [73–77]
. Такое превра-
щение инициируется внешними механическими нагрузками и приводит
к необратимым затратам работы при деформировании и разрушении
материала. В системах с дисперсными частицами диоксида циркония
получены уникальные материалы, имеющие прочность при изгибе выше
1500 МПа и трещиностойкость
K
1c
более 30 МПа·м
1/2
[74]. Они облада-
ют также повышенной устойчивостью к медленному росту трещины и
термостойкостью [74].
1.10. Функциональная керамика
Функциональными называют материалы, характеризующиеся ярко
выраженным свойством и предназначенные для создания специализи-
рованных изделий и устройств. Это могут быть материалы с особыми
физическими свойствами, например, электрическими, магнитными, те-
пловыми, оптическими, пьезоэлектрическими и другими свойствами. К
функциональным материалам относятся аккумуляторы энергии, нако-
пители водорода, катализато
ры, сенсорные материалыпреобразовате-
ли того или иного внешнего воздействия в электрические сигналы или