Наноматериалы: синтез нанокристаллических порошков и получение компактных нанокристаллических материалов. Миттова И.Я - 28 стр.

                                  28

няющей в себе остаточные признаки рекристаллизованного аморфного
состояния. Для достижения больших деформаций используются различ-
ные методы: кручение под квазигидростатическим давлением, равнока-
нальное угловое прессование, прокатка, всесторонняя ковка. Сущность
этих методов заключается в многократной интенсивной пластической
деформации сдвига обрабатываемых материалов, при этом достигается
истинная логарифмическая степень деформации е = 4—7. Использование
интенсивной пластической деформации позволяет наряду с уменьшением
среднего размера зёрен получить массивные образцы с практически бес-
пористой структурой материала, чего не удается достичь компактирова-
нием высокодисперсных порошков.
      В процессе пластической деформации повышается плотность дис-
локаций, происходит измельчение зерна, возрастает концентрация точеч-
ных дефектов и дефектов упаковки. Совокупность этих изменений спо-
собствует образованию специфической микроструктуры. Основные зако-
номерности формирования структуры в процессе пластической деформа-
ции определяются сочетанием параметров исходного структурного со-
стояния материала и конкретными условиями деформирования, а также
механикой процесса деформации. При прочих равных условиях основная
роль в формировании структуры и свойств материала принадлежит меха-
нике процесса деформации – если она обеспечивает однородность напря-
жённого и деформированного состояний по всему объёму материала, то
процесс деформации является наиболее эффективным.
      Основной особенностью структуры субмикрокристаллических ма-
териалов, полученных деформационными методами, является неравно-
весность границ зёрен, которые служат источником больших упругих на-
пряжений. Другим источником напряжений являются тройные стыки зё-
рен. Свидетельством неравновесности являются диффузный контраст
границ и изгибные контуры экстинкции в зёрнах, наблюдаемые на элек-
тронномикроскопических изображениях таких материалов. Ширина меж-
зёренных границ в субмикрокристаллических материалах составляет, по
разным оценкам, от 2 до 10 нм. Неравновесные границы зёрен содержат
большое количество дислокаций, а в стыках зёрен существуют неском-
пенсированные дисклинации. Плотность дислокаций В субмикрокристал-
лических материалах, полученных интенсивной пластической деформа-
цией, составляет ~3 – 1015м-2, а дисклинации имеют мощность 1 – 2°. За-
метим, что плотность дислокаций внутри зёрен существенно меньше, чем
на границах. Дислокации и дисклинации создают дальнодействующие по-
ля напряжений, концентрирующиеся вблизи границ зёрен и тройных сты-
ков, и являются причиной избыточной энергии границ зёрен. Например,
для субмикрокристаллической меди со средним размером зёрен ~ 200 нм
избыточная энергия межзёренных границ достигает 0,5 Дж-м-2.
      Было отмечено различие микроструктуры Ni и Сu, полученных
одинаковой по величине интенсивной пластической деформацией: в суб-
микрокристаллическом никеле размер большинства зёрен был около 100