Систематически излагается современное состояние исследований нанокристаллических материалов. Обобщены экспериментальные результаты по влиянию нанокристаллического состояния на микроструктуру и механические, теплофизические, оптические, магнитные свойства металлов, сплавов и твердофазных соединений. Рассмотрены основные методы получения изолированных наночастиц, ультрадисперсных порошков и компактных нанокристаллических материалов. Подробно обсуждены размерные эффекты в изолированных наночастицах и компактных нанокристаллических материалах, показана важ ная роль границ раздела в формировании структуры и свойств компактных наноматериалов. Проведен анализ модельных представлений, объясняющих особенности строения и аномальные свойства веществ в нанокристаллическом состоянии.
Для специалистов в области физики твердого тела, физической химии, химии твердого тела, материаловедения, для студентов и аспирантов соответ ствующих специальностей.
Содержание монографии знакомит читателя со способами получения и с особенностями строения субмикрокристалличес ких и нанокристаллических металлов и сплавов, которых объ единяет одинаковое удивительное поведение их свойств.
Рассмотрены наукоемкие технологии получения новых материалов (субмикрокристаллических и нанокристаллических) с высокими механическими, упругими, антифрикционными, магнитными, а также другими функциональными свойствами. Представлены прочностные и пластические параметры наноструктурных сплавов на основе железа, алюминия, титана и других металлов с пределом текучести, превышающим до 2-х раз предел текучести образцов с обычным размером зерна. Исследованы структурные дефекты, механизмы деформации и разрушения субмикро- и нанокристаллических металлов и сплавов. Показано, что за счет создания субмикро- и нанокристаллической структуры в сплавах алюминия, титана, магния и других можно вызвать эффект сверхпластичности или снизить температурную область, в которой возникает эффект сверхпластичности материалов. В наноструктурных магнитных сплавах на основе железа и кобальта (в магнитомягких и в магнитотвердых сплавах) могут быть достигнуты предельно рекордные характеристики магнитных свойств.
В книге отражены результаты стремительного развития науки и технологии новых материалов. Она будет одинаково интересна и полезна специалистам - физикам и металловедам, работающим в области получения материалов с повышенными свойствами, преподавателям вузов, аспирантам и студентам, специализирующимся в области металлофизики, материалове дения и физики магнитных свойств.
Механические свойства кристаллов, включая пластичность, самым тесным образом связаны с такими фундаментальными характеристиками, как строение кристаллической решетки и кардинально отличаются, например, для материалов с объемно- и гране- центрированными кубическими структурами. Яркое отличие температурных зависимостей пределов текучести этих материалов обусловливается непосредственно элементарными механизмами динамики дефектов кристаллического строения, в первую очередь дислокаций. В книге детально изучаются наиболее общие закономерности, следующие из архетипических моделей динамики дислокаций в собственном кристаллическом рельефе – так называемом рельефе Пайерлса. Это кинковые моды, термофлуктуационный и квантовый механизмы преодоления барьеров Пайерлса и их модификация локальными дефектами кристалла.
