Наноматериалы: синтез нанокристаллических порошков и получение компактных нанокристаллических материалов. Миттова И.Я - 29 стр.

UptoLike

29
нм, тогда как в субмикрокристаллической меди размер зёрен был от 5 до
100 нм и зёрна меди содержали больше дефектов (дислокаций, двойни-
ков), чем зёрна субмикрокристаллического никеля. Это означает, что в
субмикрокристаллическом Ni перераспределение дислокаций в энергети-
чески более выгодные конфигурации (например, в ряды дислокаций) про-
исходит уже в процессе интенсивной пластической деформации, тогда как
в субмикрокристаллической меди такое перераспределение даже не начи-
нается. Данные результаты показывают, что микроструктура любого ма-
териала, полученного интенсивной пластической деформацией, должна
сильно различаться на разных стадиях деформации; кроме того, она весь-
ма существенно зависит от вида деформации (давление, сдвиг или круче-
ние) и ее параметров (температура, деформация, скорость и продолжи-
тельность приложения деформации).
5.Превращения беспорядок-порядок.
Фазовые превращения беспорядок-порядок в сильно нестехиомет-
рических соединениях являются, как правило, переходами первого рода и
сопровождаются скачкообразным изменением периода решётки. Это по-
зволяет использовать превращения беспорядок-порядок, т.е. упорядоче-
ние для формирования наноструктуры в нестехиометрических соединени-
ях.
Рассмотрим, как можно создать наноструктуру в компактном несте-
хиометрическом соединении на примере карбида ванадия VC
0.875.
Неупо-
рядоченный карбид VC
0,875
имеет кубическую базисную кристаллическую
структуру В1. Компактные образцы карбида VC
0,875
были получены горя-
чим прессованием порошка неупорядоченного карбида ванадия VC
0875
при температуре 2000 К и давлении 20 – 25 МПа в токе особо чистого ар-
гона. Согласно равновесной фазовой диаграмме системы V-C образование
упорядоченной фазы V
8
C
7
происходит в результате превращения беспо-
рядок-порядок при температуре T
tr
= 1380 К; экспериментально опреде-
лённая температура фазового перехода составляет 1413 ± 20 К. Из этих
данных следует, что быстрое охлаждение от 1420 и от 1500 К могло бы
приводить к закалке неупорядоченного нестехиометрического карбида
ванадия VC
0.875
и его сохранению как метастабильной фазы. Однако даже
при закалке от 1500 К в образце возникает упорядоченная фаза V
8
C
7
, при-
чём относительная интенсивность сверхструктурных отражений прибли-
зительно равна таковой для образцов после закалки от 1420 К или отжига
при 1370К.
В результате упорядочения каждое зерно базисной неупорядочен-
ной фазы разбивается на домены упорядоченной фазы. Степень упорядо-
чения в домене велика, а взаимное расположение доменов в пространстве
настолько хаотично, насколько позволяет соотношение структур упоря-
доченной фазы и неупорядоченной матрицы. Оптическая микроскопия с
увеличением в 200 раз показала, что образование упорядоченной фазы
                                  29

нм, тогда как в субмикрокристаллической меди размер зёрен был от 5 до
100 нм и зёрна меди содержали больше дефектов (дислокаций, двойни-
ков), чем зёрна субмикрокристаллического никеля. Это означает, что в
субмикрокристаллическом Ni перераспределение дислокаций в энергети-
чески более выгодные конфигурации (например, в ряды дислокаций) про-
исходит уже в процессе интенсивной пластической деформации, тогда как
в субмикрокристаллической меди такое перераспределение даже не начи-
нается. Данные результаты показывают, что микроструктура любого ма-
териала, полученного интенсивной пластической деформацией, должна
сильно различаться на разных стадиях деформации; кроме того, она весь-
ма существенно зависит от вида деформации (давление, сдвиг или круче-
ние) и ее параметров (температура, деформация, скорость и продолжи-
тельность приложения деформации).

                   5.Превращения беспорядок-порядок.

      Фазовые превращения беспорядок-порядок в сильно нестехиомет-
рических соединениях являются, как правило, переходами первого рода и
сопровождаются скачкообразным изменением периода решётки. Это по-
зволяет использовать превращения беспорядок-порядок, т.е. упорядоче-
ние для формирования наноструктуры в нестехиометрических соединени-
ях.
      Рассмотрим, как можно создать наноструктуру в компактном несте-
хиометрическом соединении на примере карбида ванадия VC0.875. Неупо-
рядоченный карбид VC0,875 имеет кубическую базисную кристаллическую
структуру В1. Компактные образцы карбида VC0,875 были получены горя-
чим прессованием порошка неупорядоченного карбида ванадия VC0875
при температуре 2000 К и давлении 20 – 25 МПа в токе особо чистого ар-
гона. Согласно равновесной фазовой диаграмме системы V-C образование
упорядоченной фазы V8C7 происходит в результате превращения беспо-
рядок-порядок при температуре Ttr = 1380 К; экспериментально опреде-
лённая температура фазового перехода составляет 1413 ± 20 К. Из этих
данных следует, что быстрое охлаждение от 1420 и от 1500 К могло бы
приводить к закалке неупорядоченного нестехиометрического карбида
ванадия VC0.875 и его сохранению как метастабильной фазы. Однако даже
при закалке от 1500 К в образце возникает упорядоченная фаза V8C7, при-
чём относительная интенсивность сверхструктурных отражений прибли-
зительно равна таковой для образцов после закалки от 1420 К или отжига
при 1370К.
      В результате упорядочения каждое зерно базисной неупорядочен-
ной фазы разбивается на домены упорядоченной фазы. Степень упорядо-
чения в домене велика, а взаимное расположение доменов в пространстве
настолько хаотично, насколько позволяет соотношение структур упоря-
доченной фазы и неупорядоченной матрицы. Оптическая микроскопия с
увеличением в 200 раз показала, что образование упорядоченной фазы