Page 80 - Dys

80

поверхневих НКС, за використання високоенергетичних методів їх

формування, яким є метод МІО, необхідно враховувати також умови

збереження наноструктури за підвищених температур. Це визначає як

теоретичний, так і практичний інтерес до питань термічної стійкості НКС.

Навіть за дії кімнатних температур під час тривалої експлуатації в НКС

проходять процеси рекристалізацї, сегрегації, гомогенізації, а також

релаксаційні процеси, а за дії підвищених температур – відбуваються фазові

переходи; явища розпаду і утворення фаз [127].

Переважна більшість наноматеріалів за своєю природою є

нерівноважними. Відхід системи від рівноваги обумовлений декількома

факторами, серед яких для НКС особливо характерне є зростання сумарної

протяжності границь зерен, наявність в поверхонь розділу (міжзеренні та

міжфазні границі, а також потрійні стики), що обумовлює появу надлишкової

вільної поверхневої енергії. Причому величина цієї енергії пов’язана із

розмірними ефектами [128]. У працях [129, 130] показано, що зменшення

розміру кристала супроводжується квантуванням (збільшенням) енергії

власних коливань його атомів, що спричиняє зростання тиску фононного газу

в кристалі. Відповідно сила, що назовні кристала збільшується зі

зменшенням його розміру, тобто створює від’ємний тиск в наночастинці.

Механізми багатьох із цих процесів щодо НКС вивченні недостатньо.

Диференціювати і оцінити їх роль поки що трудно, але інтегрально майже всі

згадані вище явища суттєво впливають на властивості і експлуатаційні

характеристики наноматеріалів. У поверхневому шарі формується градієнтна

НКС з високою дефектністю [121] та значною відносною деформацією

ґратки. Крім того, під час МІО високошвидкісним тертям реалізуються два

види деформації – стиску (як наслідок врізання зміцнювального інструменту

в зразок ) та зсуву (в напрямку швидкості його ковзання по зразку), і саме

зсув призводить до текстури деформації [74]. Для структур отриманих ІПД

характерною є наявність великої кількості як точкових дефектів, так і

дислокацій, які створюють поле далекодіючих внутрішніх напружень [131],