Наноструктурирование под действием давления со сдвигом

Для достижения больших пластических деформаций используются обычно сдвиг (кручение) под действием гидростатического давления, равноканальное угловое прессование, прокатка и ковка материала. Подобные деформации ведут к наноструктурированию вещества. В отличие от ударного воздействия мельниц при механохимической обработке или взрывной волны здесь происходит сравнительно медленное накопление наряжений, вызывающих дробление вещества и генерацию большого количества дефектов (точечных дефектов, дислокаций и т.д.). Релаксация напряжений также происходит медленнее, кроме того, в этом методе применяются приемы для сохранения напряжений и дефектов с помощью введения различных композиционных добавок, которые или изначально обладали отличной твердостью или удельным объемом, или изменяют его под действием давления со сдвигом в результате, например, полимеризации. [c.411]

Действие давления со сдвигом приводит к наноструктурированию массивного вещества и к уменьщению размеров нанокристаллитов до 5 4-10 нм. Одновременно пластическая деформация приводит к генерации большого количества дефектов, влияющих на магнитные свойства наноструктур, и в частности на характер и критические параметры магнитных фазовых переходов. В этой связи, для нанокомпозитов, включающих нанокластеры а-7-оксидов железа, которые позволяют сохранять в наносистеме напряжения и дефекты после снятия давления и сдвига, можно наблюдать магнитные фазовые переходы первого рода и дальнейшее снижение критических температур Тсо, обусловленные увеличением плотности дефектов. Для массивных тел наноструктурирование также должно приводить к сдвигу критических точек магнитных фазовых переходов и изменению характера магнитных фазовых переходов (с первого рода на второй или наоборот). [c.573]

Наноструктурирование под действием давления со сдвигом наносистем 1.1 и 1.2, содержащих оксиды железа, приводит к уменьшению среднего размера кластера и среднего расстояния между ними. В случае наносистемы 1.1 влияние уменьшения размера кластера на Тс компенсируется компактированием, увеличивающим магнитное взаимодействие кластеров. Для наносистем 1.2 или 2.2 происходит только уменьшение Тс и увеличение вклада магнитного фазового перехода первого рода. Это особенно заметно для наноструктуры 2.2, в которой все нанокластеры оксида железа теряют магнитное упорядочение при комнатной температуре. Таким образом, увеличение межкластерного расстояния уменьшает магнитные взаимодействия, затягивает скачкообразные магнитные фазовые переходы и увеличивает вероятность магнитных фазовых переходов первого рода. [c.582]

Для образца 2.1, включающего металлический европий, действие давления со сдвигом приводит к наноструктурированию материала. Исходный металл ниже обладает доменной структурой, в которой размер доменов доходит до десятков нанометров [4]. Выше Глг 90 К происходит магнитный фазовый переход первого рода и металлический Ей скачком теряет магнитное упорядочение. В магнитоупорядоченном состоянии структура металлического европия рассматривается как состоящая из доменов — нанокластеров, упакованных в кристаллической решетке металлического европия. Если размеры этих магнитных доменов-нанокластеров близки к 20-Ь 30 нм, то обеспечивается максимальная плотность дефектов. [c.582]

Эти выводы подтверждаются существованием в редкоземельных металлах больших коэффициентов магнитострикции. Действие давления со сдвигом уменьшает размер доменов-кластеров до размера менее критического, что приводит к уменьшению концентрации дефектов и снятию напряжений в металле. В результате происходит разрушение магнитного фазового перехода первого рода и, как следствие, затягивание магнитоупорядоченного состояния в область более высоких температур. Это приводит к увеличению Tjv для металлического европия. Добавление к металлическому Ей 1 % кластеров оксида железа способствует увеличению данного эффекта. Это происходит из-за более высоких напряжений деформации сдвига для оксидов железа по сравнению с металлическим европием, что приводит к уменьшению размеров, входящих в наноструктуру. В большей степени этот эффект проявляется после введения матрицу европия молекулярных кластеров адамантана, которые сохраняют напряжения в наноструктуре после снятия давления. Кроме того, введение примеси кластеров оксидов железа и молекул адамантана способствует, по-видимому, равномерности наноструктурирования при действии давления со сдвигом. Таким образом, наноструктурирование вещества приводит как к уменьшению, так и к увеличению Тс (Tjv) наноматериалов. [c.583]

Еще один способ получения твердотельных кластеров состоит в наноструктурировании материала под действием высоких давлений со сдвигом. Так за счет давления до 5 ГПа и сдвига до 360° удается получить наночастицы с размерами десятка нанометров со свойствами, отличными от свойств исходного материала. [c.30]

Под действием пластической деформации исследовались металлы и оксиды металлов, магнитные свойства которых будут рассмотрены в заключительной главе. Здесь же стоит упомянуть влияние первоначальной структуры металла на конечный размер кластера при наноструктурировании. Так, действие одинаковой пластической деформации на N1 приводило к образованию кластеров около 100 нм, в то время как для Си этот размер оставлял от 5 до 100 нм, при этом наноструктура меди содержала больше дефектов, чем никеля [8]. Этот результат показывает различие процессов релаксации напряжений и исчезновения дефектов для этих двух металлов и наводит на размышление о том, что, с одной стороны, на сложность процессов давления со сдвигом, с другой стороны, на широкие возможности применения этой методики для варьирования свойств материалов. [c.412]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология