Наноструктурная керамика. Порошковые технологии компактирования конструкционных материалов. Хасанов О.Л - 17 стр.

UptoLike

В настоящее время принята дислокационная модель для малоугловых границ.
Малоугловая граница представляет собой однородный слой, площадь поперечного
сечения которого равна общей площади поперечного сечения всех дислокаций,
составляющих границу. В этом случае эквивалентная толщина малоугловой границы
δ
d
равна:
22/1
2
dd
ddd
rrn
πρπδ
== (1)
где n
d
количество дислокаций на единицу длины; r
d
радиус дислокаций; p
d
плотность дислокаций.
Эта модель применяется для теоретических расчётов и недостаточно точна.
Ширина границы зерна зависит от угла разориентировки и для малоугловых границ
она больше, чем для большеугловых.
Большеугловые границы характеризуются углами разориентировки больше 15
градусов. Решающим фактором, определяющим свойства большеугловой границы,
является ориентация её к плоскости с низкими индексами, общей для обоих кристаллов.
Специальные границы могут иметь фасеточное строение, то есть состоять из плоских
участков (фасеток), образующих резкие изломы границы.
а) б)
Рис. 4. Схемы границ: а) с малым углом; б) с большим углом
Ранние исследования нанокристаллов рассматривали границы зёрен в виде полностью
разупорядоченных прослоек в отличие от обычных материалов, где границы зёрен, как
правило, более упорядочены. Однако прямые наблюдения с помощью электронной
микроскопии прямого разрешения показали, что структура границ зёрен в нанокристаллах
в принципе подобна структурам обычных высокоугловых границ зёрен. Существуют
наблюдения того, что при низкотемпературном отжиге могут происходить превращения
метастабильных конфигураций границ зёрен в более равновесныё состояния.
Границы раздела компактированных нанокристаллических материалов могут
содержать три типа дефектов:
отдельные вакансии;
вакансионные агломераты, или нанопоры, образующиеся в тройных стыках
кристаллов;
большие поры на месте отсутствующих кристаллитов;
междоузельные атомы.
Наличие междоузельных атомов на границе зёрен определяется коэффициентом
обогащения.
Эти дефекты являются структурными элементами границ раздела с уменьшенной
плотностью.
5