НАНОСТРУКТУРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ объёмные, поликристаллич. материалы со ср. размером зёрен или др. структурных единиц менее 100 нм. Н.м. формируют снизу вверх (поатомной сборкой или консолидацией наноразмерных частиц) или сверху вниз (дроблением структуры или выделением дисперсных частиц из неравновесного аморфного тв. раствора).

В РБ с нач. 90‑х гг. 20 в. в ИПСМ и УГАТУ начаты работы по получению Н.м. методом интенсивной пластической деформации. Данный метод позволяет реализовывать большие пластич. деформации (в неск. десятков — сотен единиц) в условиях высоких приложенных давлений (до неск. ГПа) и при относительно низких т‑рах деформации (Н.А.Ахмадиев, Р.З.Валиев, Н.А.Красильников, Р.Р.Мулюков, Н.К.Ценев). Дальнейшие иссл. (И.В.Александров, Валиев, Р.К.Исламгалиев, А.А.Назаров) полученных Н.м. показали, что они обладают размерами зёрен в неск. десятков — сотен нм, развитой трёхмерной сеткой неравновесных границ зёрен с преим. высокоугловым спектром разориентировок и высокой плотностью внесённых зернограничных дислокаций. Необычная микроструктура приводит к повышению прочности (Р.М.Имаев, Р.О.Кайбышев, В.В.Столяров), низкотемпературной и/или высокоскоростной сверхпластичности (О.А.Кайбышев, Исламгалиев), повышению предела усталости (В.С.Жернаков), износостойкости (Л.Ш.Шустер), в ряде случаев к т.н. парадоксу пластич. деформации — одновр. повышению прочности и пластичности с ростом степени пластич. деформации (Александров, Валиев), изменению фундам. физ. свойств, к‑рые традиционно считались структурно нечувствительными, напр., т‑ра Дебая (Мулюков).

К 2008 объёмные наноструктурные состояния сформированы в чистых металлах (медь, титан, алюминий, никель, молибден, вольфрам и др.) и их сплавах. Линейные размеры заготовок, получаемых методами интенсивной пластич. деформации при равноканально-угловом прессовании (Г.И.Рааб, Ф.З.Утяшев), всесторонней ковке (Г.А.Салищев), в т.ч. в сочетании с традиц. методами деформац.-термич. и термич. обработок (В.В.Латыш) и др., достигают десятков см. В УГАТУ совм. с заруб. учёными изготовлены опытные образцы зубных имплантантов из объёмного наноструктурного титана.

Лит.: Валиев Р.З., Александров И.В. Объёмные наноструктурные металлические материалы. М., 2007.

И.В.Александров

Материалы

Текст на башкирском языке

 

См. также

ГРАНИЦЫ ЗЁРЕН

ПЛАСТИЧЕСКАЯ ДЕФОРМАЦИЯ

ТЕКСТУРА МЕТАЛЛА