НАНОТЕХНОЛОГИЯ В БЛИЖАЙШЕМ ДЕСЯТИЛЕТИИ
Керамические наночастицы Р. У. Сигел[50]
За последние годы были разработаны новые, экономически выгодные способы консолидации нанопорошков. В частности, были созданы технологии, позволяющие изготавливать из керамических порошков детали и изделия без дополнительной механической обработки (рис. 7.3), что облегчает их крупномасштабное производство. Сейчас объем производимых нанофазных керамических порошков, обладающих особыми реологическими и механическими характеристиками, измеряется тоннами. Используя одностадийные методы горячей ковки в штампах, можно изготавливать готовые изделия с формой и размерами, определяемыми параметрами штампа. В лабораторных условиях получены образцы изделий из нанофазной керамики на основе консолидированных наночастиц оксидов алюминия и титана. Исследование механических свойств показывает, что такая керамика вследствие микрозернистости структуры обладает значительной пластичностью при сжатии.
Такое поведение материала может быть объяснено с помощью существующих моделей скольжения по границам зерен. Оно связано с тем, что мелкие кристаллические зерна (образуемые наночастицами до процесса консолидации) при наложении нагрузки могут сдвигаться относительно друг друга без разрушения связей через межзеренные границы, поскольку диффузионный (атомный) перенос позволяет быстро «восстанавливать» возникающие на границе микроповреждения. Именно такая диффузионная аккомодация в при-
Рис. 7.3. Готовые изделия, полученные формованием из консолидированных наночастиц (Nanophase Technologies Corporation).
Граничных областях позволяет изготовлять горячей ковкой в штампах из нано - фазных керамических и композиционных материалов изделия готовой формы. Хотя коммерциализация методов «точного формования» только начинается, их практическая ценность представляется очевидной.
