ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Связь размера кристаллических зерен с плотностью дислокаций на границах зерен из "Введение в междисциплинарное наноматериаловедение " Рассчитанные по формулам (5.1-5.3) зависимости объемных долей границ раздела Vr р, границ зерен Vr, и тройнь[х стыков Vr от размера зерна d при толщине границы зерен t нм на рис. 5.4. Из приведенных на рис. данных можно видеть, что уменьшение зерна оказывает значительное влияние на свойства наноматериалов. [c.151] Проведенные эксперименты на различных ме раллах и сплавах показали, что при интенсивной пластической деформации (ИПД) в условиях сдвига под квазигидростатическим давлением реализуется спектр предельных размеров зерен наноструктур, причем целые группы материалов, несмотря на их различие исходных структур, характеризуются одним и тем же размером зерна наноструктуры. Наличие спектра предполагает дискретный переход от одного предельного размера зерна к другому. Этот факт не укладывается в рамки традиционных подходов материаловедения и физики металлов. [c.152] Установлено, что в границах нанозерен, полученных методом ИПД плотность дислокаций составляла м , а в теле зерен она существенно ниже. Как известно, состояние атомов при такой плотности дислокаций на границах подобно газообразному беспорядку расположения атомов в пространстве. Следовательно, можно заключить, что в данном случае отсутствует дальний порядок. Сравнительный анализ минимальной величины зерна, достигаемый при ИПД кручением под КГД в исследуемых материалах показал, что можно выделить три размерные группы, которым соответствуют различные значения L (табл. [c.152] Результаты расчета (Am)d и (А, )р для изученных материалов представлены в табл. 5.3 и 5.4, а также на рис. 5.5 в виде зависимости разме-ра нанозерна - расстояние между дислокациями. Видно, что зависимость носит дискретный характер с переходами от одной пороговой плотности дислокаций на границах зерен к другой. [c.153] Можно видеть, что самоподобному переходу наноструктуры от размера зерна 1 нм к 100 нм соответствуют шесть поколений самоподобных наноструктур, различающихся только размером зерна. Алгоритм (5.5.) также позволяет определить спектр пороговых значений dn при переходе от одного состояния устойчивости к другому при m = 2,4, 8, 16,. Их значения для каждого поколения приведены в табл. 5.4. [c.154] На рис. 5.5 представлены границы поколений (сплошные линии) при d = 10 и 21,4 нм (III поколение) 46 и 100 нм (IV поколение) 100 и 203 нм (VI поколение) пунктирные линии показывают пороговые состояния. Можно видеть, что выбор материалов не позволил охватить границы IV поколения, однако основной массив экспериментальных данных (10 dn 100) соответствует предельным размерам зерен наноструктуры, за исключением ферритной стали. Со и Мо. Это означает, что для этих материалов при принятых режимах деформации не удалось достигнуть размеров зерен наноструктур с минимальным расстоянием между дислокациями. [c.154] Особый интерес представляет связь предельных размеров зерен наноструктуры с минимально достигнутым расстоянием между дислокациями. На основе данных табл. 5 главным уровням на рис. 5.5 отвечает определенная последовательность критических значений L для каждого поколения, найденная на основе соотношения. На рис. 5.6 представлен результат трансформации структуры поликристалла в результате достижения предельной плотности дислокаций на границе зерен. [c.155] Вернуться к основной статье