Наноструктурная керамика. Порошковые технологии компактирования конструкционных материалов. Хасанов О.Л - 16 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

Рис. 3. Микрофотография границы зёрен и тройного стыка: диоксидциркониевой керамики,
изготовленной в Нано-Центре ТПУ (просвечивающий электронный микроскоп JEM-2100 F, JEOL)
Структура границ зёрен в НС материале при заданной температуре сложным образом
зависит от целого ряда переменных:
• кристаллографических параметров, описывающих взаимную ориентацию двух
кристаллов и границы раздела между ними;
• химического состава границы, или иными словами, природы и распределения
адсорбированных атомов;
• потенциала взаимодействия между атомами;
• природы атомной релаксации, в результате которой достигается расположение
атомов с минимальной свободной энергией упругих и концентрационных
возмущений в направлении перпендикулярном границе.
Все современные модели структуры границ базируются на представлении о том, что
граница зёрен или межфазная граница представляет собой не аморфную прослойку
вещества между двумя кристаллами, а «кристаллическое» образование. Это означает, что
граница обладает упорядоченной, периодической структурой, которая полностью
определяется кристаллографическими параметрами образующих её кристаллов, но её
периодичность и плотность упаковки атомов на границе отличаются от соответствующих
характеристик кристаллов, лежащих по обе стороны границы.
Свойства сетки границ определяется несколькими функциями: распределений
кристаллитов по размерам (определяет протяжённость границ) и спектром распределений
границ по разориентировкам.
Таким образом, границы характеризуются следующими кристаллогеометрическими
характеристиками: величиной угла и направлением вектора разориентировки границ,
индексами нормали к плоскости залегания границы, типом границы. Решётка и
ориентация зёрен определяют свойства границ. Разориентировка границ является
векторной величиной. Топологически необходимые условия стыковки зёрен в
поликристалле накладывают дополнительные ограничения на распределения
ориентировок. Угол разориентировок определяется длиной вектора G (вектор Гиббса,
который зависит от типа структуры: кубической, гексагональной, тетрагональной и др.).
Малоугловые и большеугловые границы зёрен.
Решётки смежных зёрен развёрнуты на некоторый угол. Если этот угол мал (обычно
менее 15 градусов), то границу называют малоугловой, если угол больше –
большеугловой (рис. 4). Кроме малоугловых и большеугловых различают границы
специальные.
4

Страницы