Nanokristályos anyagok mikroszerkezete és mechanikai tulajdonságai = Microstructure and mechanical properties of nanocrystalline materials

Gubicza, Jeno (2008) Nanokristályos anyagok mikroszerkezete és mechanikai tulajdonságai = Microstructure and mechanical properties of nanocrystalline materials. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 47057_ZJ1.pdf Download (1MB)

Abstract

A nanokristályos tömbi anyagok mikroszerkezete és mechanikai tulajdonságai közötti kapcsolatot vizsgáltam. A nagymértékű képlékeny deformációval előállított nanokristályos fémek esetén az előállításnál alkalmazott deformáció növekedésével a szemcseméret először csökkent, míg a diszlokációsűrűség növekedett, majd extrém nagy alakítások után a diszlokációsűrűség elkezdett csökkenni, és a szemcseméret növekedett, ami a szerkezet dinamikus megújulásának jelei. Ennek következtében az anyag a nagy szilárdság megtartása mellett részben visszanyeri a kisebb deformációknál elvesztett alakíthatóságát. Megmutattam, hogy a nagymértékű képlékeny alakítás hatására létrejött nanoszerkezet jellemző paraméterei és a mechanikai tulajdonságok hogyan függenek az olvadásponttól és a rétegződési hibaenergiától. Megvizsgáltam továbbá kiindulási por szemcseméretének hatását szinterelt nanokristályos gyémánt?SiC kompozit mikroszerkezetére és szilárdságára. Megállapítottam, hogy kisebb szemcseméretű kiindulási gyémántpor esetén a szinterelt kompozitban ugyan kisebbek a gyémánt és SiC szemcsék és nagyobb a diszlokációsűrűség, mégis kisebb a keménység a nagyobb porozitás miatt. Ezen kívül, megvizsgáltam egy Zr-alapú tömbi amorf-nanokristályos kompozit magashőmérsékleti mechanikai viselkedését. A viszkozitás és a nanokristályos térfogathányad között egyszerű összefüggést találtam, amely jól egyezett a modellszámításokkal. Megállapítottam továbbá, hogy az amorf komponens viszkozitása csökkent a nanokristályos hányad növekedésével, amit az amorf fázis Be tartalmának feldúsulásával magyarázhatunk. | The correlation between the microstructure and mechanical behavior of bulk nanocrystalline materials were studied. It was revealed that in the case of nanomaterials produced by severe plastic deformation (SPD), the crystallite size first decreased while the dislocation density increased with increasing the strain applied during processing. At the same time for extremely large strains, the microstructure was dynamically recovered resulting in a combination of a high strength and good ductility of nanomaterials. The correlation between the microstructural parameters of SPD-processed nanomaterials and some material properties (e.g. melting point and stacking fault energy) was determined. Moreover, the effect of intial particle size on the microstructure and hardness of sintered diamond-SiC nnaocomposites was also investigated. It was found that although the smaller initial particle size resulted in a smaller grain size and higher dislocation density in the sintered materials, the hardness was smaller due to the higher porosity. Furthermore, the creep behavior of a Zr-based bulk amorphous-nanocrystalline composite was also studied. A correlation between the volume fraction of nanocrystalline phase and the viscosity was found which agreed well with model calculations. It was also revealed that the activation energy of creep decreased with increasing nanocrystalline fraction due to the enrichment of Be in the remaining amorphous phase.

Actions (login required)

Edit Item