Методы компактирования и консолидации наноструктурных материалов и изделий. Хасанов О.Л - 60 стр.

UptoLike

60
стической деформации в межчастичных контактах), т.е. не всегда по-
лезна высокая плотность компакта из нанопорошков перед спеканием;
контроль размеров пор и распределения пор в объёме компакта
перед и в процессе спекания.
Как известно из литературы и отражено в предыдущих главах, что
нанопорошки плохо прессуются из-за резкого роста межчастичных ад-
гезионных сил при уменьшении размера частиц. Поэтому традиционные
методы статистического прессования не приводят к достаточно высокой
плотности нанокерамических компактов. Кроме того, на практике воз-
никает пр
облема сохранения наноструктурного компакта до спекания,
т.е. предотвращения интенсивной агломерации наночастиц при высоких
давлениях прессования, чтобы сохранить центры зародышеобразования
нанозёрен перед спеканием и предотвратить рост зёрен при спекании.
Более того, для пылевидных ультрадисперсных порошков ещё более
сложной задачей, чем для микронных порошков, я
вляется достижение
равномерной плотности компактов заданной формы и предотвращение
образования в компактах макродефектов от внутренних напряжений в
прессовке.
Модели уплотнения обычного порошка нельзя успешно применить
при моделировании уплотнения наночастиц по нескольким причинам,
обсуждаемым ниже, которые возникают из-за резкого уменьшения раз-
мера частиц [53].
1) Возможность новых или различных механизмов уплотнения.
Предполагается, чт
о выраженная поверхностная диффузия в на-
норазмерных компактах будет увеличивать зерно/межчастичное
скольжение и диффузию вакансий.
2) Агломерация нанопорошков в кластеры. Высокая межчастичная
адгезионная способность (по сравнению с обычным порошком)
ведет к различным уровням агломерации. Эта тенденция к агло-
мерации может сильно влиять на кинетику уплотнения. Адгези-
онная способность ведет к р
азличным уровням межчастичного и
межагломератного трения.
3) Ансамбли наночастиц имеют большие площади поверхности, де-
лающие их очень восприимчивыми к примесям по сравнению с
крупноразмерным порошком. И поверхностные и объемные при-
меси играют важную роль в уплотнении. Атомы примеси увели-
чивают межчастичное трение, примеси стабилизируют нанопоры
и предотвращают их схлопывание, примеси сегрегируют предпоч-
тительно к грани
цам и препятствуют массопереносу. Влияние
внутреннего давления, вызванного адсорбированными газами, мо-