полученных методом ИПД, с
определенным состоянием границ зерен.
По этой концепции в обычных
материалах имеет место равновесное состояние зернограничной структуры с
минимальной свободной энергией при данных кристаллогеометрических
параметрах и внешних условиях. В то же время в нанозернистых
материалах границы зерен содержат избыточные по отношению к телу
зерна дислокации и лисклина-ции, т. е. система «объем зерна — граница
зерна» неравновесна.
При ИПД происходит переход
(превращение) внутризеренных дислокаций в зернограничные. В
измельченных при ИПД зернах резко возрастает количество дефектов
структуры, т. е. их неравновесность. Атомные смещения в приграничных
областях меняют динамику колебания решетки, приводя к изменению таких
фундаментальных свойств, как упругие модули, температуры Кюри, Дебая и т.
п.
При нагреве зернограничные
дислокации и дисклинации переходят в объем зерна, и металл переходит в
обычное состояние с обычным уровнем свойств.
Интересным и перспективным
направлением использования наноматериалов является подшихтовка УД
порошков к обычным порошкам при их прессовании и спекании. При подшихтовке
0,1...0,5% УДП никеля к обычным
порошкам железа и никеля пористость порошковых изделий снижается на
4...7 % при одновременном снижении температуры спекания на 150..200°С. При
получении порошковой никель-молибденовой стали замена карбонильного
никеля на УДП оксалата никеля повысила прочность изделий в 1,5 раза, а их
пластические свойства -в 4 раза. Добавка УДП состава 0,5% Ni + 0,5...1,0%
Си + 0,3 % С к порошку стали ПХ17Н2 позволяет получать порошковую сталь с
ударной вязкостью 1,1... 1,15 МДж/м2, что приближается к
уровню литой стали и в 1,5 раза превышает уровень КС для кованой
стали Х17Н2. Пористость стали снижается при подаче такой добавки с
10... 11 до 5...6 %, твердость растет в 1,5 раза, достигая значения 1,2...
1,6 ГПа.
Из реализованных на практике
объемных компактных наноматериалов, кроме приведенного выше примера
порошковой стали и исполъзо-вания нано-структурного титана в медицине, в
качестве материала для имплантантов, протезов и инструментария следует
указать на постоянные магниты с повышенной коэрцитивной силой и
перспективность нанозернистых изделий в авиа- и автомобилестроении, в
качестве высокопрочных резьбовых соединений.
Наряду с металлическими объемными
наноматериалами получены также и неметаллические. Примером могут служить
полинанокристал-
