Наноструктурное состояние

Cтраница 1

Наноструктурное состояние влияет на свойства ферромагнетиков. Ферромагнитные материалы имеют доменную структуру, которая возникает в результате минимизации суммарной энергии ферромагнетика в магнитном поле. Согласно [146] эта энергия включает в себя энергию обменного взаимодействия, минимальную при параллельном расположении спинов электронов; энергию кристаллографической магнитной анизотропии, обусловленную наличием в кристалле осей легкого и трудного намагничивания; магнитострикционную энергию, связанную с изменением равновесных расстояний между узлами решетки и длины доменов; магнитостатическую энергию, связанную с существованием магнитных полюсов как внутри кристалла, так и на его поверхности. Замыкание магнитных потоков доменов, расположенных вдоль осей легкого намагничивания, снижает магнитостатическую энергию, тогда как любые нарушения однородности ферромагнетика ( границы раздела) увеличивают его внутреннюю энергию. [1]

Произвольная сетка дисклинаций в модели двумерного поликристалла, состоящего из квадратных зерен ( а, и соответствующая произвольная решетка дисклинационных квадруполей ( б. [2]

Помимо дислокаций важным дефектом наноструктурного состояния являются дисклинаций. В работе [210] предложена модель массивов произвольных дисклинаций и произведена оценка их вклада в величины внутренней упругой деформации, энергии границ зерен и увеличения объема наноструктурных материалов, полученных методами ИПД. [3]

Следовательно, можно говорить о наноструктурном состоянии твердых тел, принципиально отличном от обычного кристаллического или аморфного. [4]

Настоящая книга рассматривает достижения и проблемы в получении объемных наноструктурных материалов методами ИПД, исследовании особенностей формируемых наноструктурных состояний и их эволюции при нагреве и внешних воздействиях. Особое внимание уделено необычным свойствам полученных материалов, многие из которых уникальны и весьма интересны для фундаментальных и прикладных исследований. Последнее подтверждается также примерами недавних разработок, направленных на практическое использование полученных наноструктурных материалов. Дано также сравнение с результатами исследований НСМ, полученных другими методами. [5]

Можно полагать, что превращения беспорядок-поря док, происходящие с изменением объема, могут применяться для формирования наноструктурного состояния других материалов, в том числе сильно нестехиометрических соединений. [6]

Актуальны также проблемы разработки новых технологически более эффективных схем ИПД, совершенствования оснасток и расширения круга материалов, в том числе труднодеформируемых, в которых можно сформировать наноструктурное состояние. [7]

В этой главе будут рассмотрены вопросы реализации основных методов ИПД, их схемы и оптимальные режимы, а также представлены данные по эволюции исходной микроструктуры в ходе формирования наноструктурного состояния при интенсивных деформациях. [8]

Однако сформировавшиеся зерна ( фрагменты) имеют специфическую субструктуру, связанную с присутствием решеточных и зерногранич-ных дислокаций и дисклинаций, наличием больших упругих искажений кристаллической решетки, вследствие чего области когерентного рассеяния, измеренные рентгеновскими методами обычно составляют значительно менее 100 нм [12, 3], что и определяет формирование наноструктурных состояний в ИПД материалах. [9]

Уже в первых исследованиях наноматериалов, выполненных Гляйтером с сотрудниками [1] и И. Д. Мороховым с соавторами [5], были обнаружены изменения удельной теплоемкости, упругих модулей, коэффициентов диффузии и других фундаментальных параметров. Это позволило утверждать [1] о формировании особого наноструктурного состояния твердых тел, принципиально отличного от аморфного или кристаллического. Однако последующие исследования показали, что вклад в изменение фундаментальных характеристик связан не только с наноструктурой, но и во многом с дефектами получаемых образцов - остаточной пористостью, загрязнениями, примесями. Поэтому исследования фундаментальных физических свойств наноструктурных материалов, полученных ИПД методами и лишенных этих недостатков, имеют большой научный интерес. [10]

ИПД металлах приводит к существенному изменению фундаментальных магнитных характеристик, таких как температура Кюри и намагниченность насыщения. Хотя эти свойства являются характеристиками ферромагнитных материалов, они отражают особенности наноструктурного состояния. [11]

Наноструктурные металлы и сплавы могут обладать высокой коррозионной стойкостью. В частности, эксперименты демонстрируют возможность получения обычных углеродистых сталей в наноструктурном состоянии с более высокими коррозионными свойствами, чем у специальных нержавеющих сталей. [12]

Возможности промышленного применения наноструктурных материалов в качестве конструкционных во многом определяются их усталостным поведением. Усталость - характеристика циклического поведения материалов и повышение прочности металлов и сплавов в наноструктурном состоянии позволяет ожидать увеличения также их усталостной прочности. Однако пока довольно мало известно об усталостном поведении наноструктурных материалов [365-367], хотя тенденция значительного повышения усталостной прочности и долговечности при создании наноструктур методами ИПД наблюдается достаточно отчетливо. [13]

Значение Е, 40 - 70 нм в данном случае играет роль верхнего предела наноструктурного состояния. При размере кристаллитов меньше размера домена ( L - 10 - 20 нм) значение Нс практически не изменяется, и это состояние определяется как суперпарамагнитное. [14]

Схема всесторонней ковки ( рис. 1.6) основана на использовании многократного повторения операций свободной ковки: осадка-протяжка со сменой оси прилагаемого деформирующего усилия. Однако данный способ позволяет получать наноструктурное состояние в достаточно хрупких материалах, поскольку обработку начинают с повышенных температур и обеспечиваются небольшие удельные нагрузки на инструмент. [15]

Страницы: 1 2