НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ
сплавах, демонстрируя возможность
достижения в них прочности выше, чем у сталей [4].
Еще один пример — рекордные
значения сверхпластичности, значительно превышающие аналогичные,
характерные для микрозернистого состояния. Измельчение структуры в А1- и
Ti-сплавах, используя ИПД, позволило существенно сместить скоростной
интервал проявления сверхпластической деформации в область более
высоких скоростей (рис. 1.9), при этом одновременно снизить температуру
деформации. Такие уникальные свойства наноструктурных сплавов
позволяют значительно расширить возможности практического применения
высокоскоростной и низкотемпературной сверхпластичности для эффективной
формовки различных деталей и изделий сложной формы. Более того,
сверхпластичные наноструктурные материалы могут использоваться в
качестве соединительных слоев для сварки различных материалов в
твердом состоянии и разного химического состава.
В объемных наноматериалах
изменяются не только механические свойства. В ферромагнитных материалах, в
которых размеры зерен становятся соизмеримыми с размерами доменов,
существенно (в 10 раз) возрастает коэрцитивная сила, а доменная структура
по своему характеру отличается от структуры в обычных материалах. В
объемных наноструктурных кремнии и германии изменяются оптические
свойства.
Весьма существенно могут
изменяться магнитные свойства наночастиц по сравнению с массивным
материалом. Это видно из сопоставления свойств массивного материала и
наночастиц из этого материала на примере ряда металлов:
Массив Наночастииы
Na, К, Rh,
Pd......................парамагнетик ферромагнетик
Fe, Со, Ni, Gd, Tb
.............ферромагнетик суперпарамагнетик
Сг............................................антиферромагнетик нарушенный
парамагнетик
Для типичных ферромагнетиков
переход в суперпарамагнитное состояние
возможен, когда размер частиц становится менее 1...10нм.
Величина коэрцитивной силы
Нс растет при уменьшении среднего размера частиц до
некоторого критического размера. Для таких металлов как Fe, Ni, Со
максимальное значение Нс достигается для частиц со
средним диаметром 20...25, 50...70 и 20 нм, соответственно [6]. В то же
время еще нет однозначно сформулированного мнения о причинах изменения
намагниченности насыщения ферромагнитных наночастиц.
