Пластическое течение и разрушение аморфных межкристаллитных прослоек в керамических нанокомпозитах
Гуткин М.Ю.1, Овидько И.А.1
1Институт проблем машиноведения РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: gutkin@def.ipme.ru
Поступила в редакцию: 14 сентября 2009 г.
Выставление онлайн: 19 марта 2010 г.
Предложена теоретическая модель, описывающая пластическое течение и разрушение аморфных межкристаллитных прослоек в керамических нанокомпозитах. В качестве механизма пластической деформации рассмотрено гомогенное зарождение и развитие включений жидкоподобной фазы, испытывающих пластический сдвиг. На примере нанокерамики, состоящей из нанокристаллитов TiC и аморфных прослоек Si3N4, показано, что, достигнув длины аморфной прослойки и накопив значительный дислокационный заряд, такие включения провоцируют образование и рост трещин разрыва-сдвига в соседних аморфных прослойках. При этом возможность раскрытия и дальнейшего роста трещины очень сильно зависит от температуры испытания, угла ориентации прослойки и размера зерен нанокерамики. Увеличение температуры и угла ориентации, а также измельчение зерна нанокерамики способствуют увеличению ее трещиностойкости. Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (гранты N 08-01-00225-а и 08-02-00304-а) и Программы Президиума РАН "Основы фундаментальных исследований нанотехнологий и наноматериалов".
- S. Veprek, A.S. Argon. J. Vac. Sci. Technol. 20, 650 (2002)
- G.-D. Zhan, J.D. Kuntz, J. Wan, A.K. Mukherjee. Nature Mater. 2, 38 (2003)
- G.-D. Zhan, J.D. Kuntz, A.K. Mukherjee. MRS Bull. 29, 22 (2004)
- Y.T. Pei, D. Galvan, J.T.M. De Hosson. Acta Mater. 53, 4505 (2005)
- C.S. Lu, Y.-W. Mai, Y.-G. Shen. J. Mater. Sci. 41, 937 (2006)
- V. Viswanathan, T. Laha, K. Balani, A. Agarwal, S. Seal. Mater. Sci. Eng. R 54, 121 (2006)
- X. Xu, T. Nishimura, N. Hirosaki, R.-J. Xie, Y. Yamamoto, H. Tanaka. Acta Mater. 54, 255 (2006)
- D.M. Hulbert, D. Jiang, J.D. Kuntz, Y. Kodera, A.K. Mukherjee. Scripta Mater. 56, 1103 (2007)
- C.C. Koch, I.A. Ovid'ko, S. Seal, S. Veprek. Structural nanocrystalline materials: fundamentals and applications. Campridge University Press, Cambridge (2007)
- A. Mukhopadhyay, B. Basu. Int. Mater. Rev. 52, 257 (2007)
- A. Swiderska-Sroda, G. Kalisz, B. Palosz, N. Herlin-Boime. Rev. Adv. Mater. Sci. 18, 422 (2008)
- Р.А. Андриевский, А.М. Глезер. УФН 179, 337 (2009)
- I. Szlufarska, A. Nakano, P. Vashishta. Science 309, 911 (2005)
- Y. Mo, I. Szlufarska. Appl. Phys. Lett. 90, 181 926 (2007)
- М.Ю. Гуткин, И.А. Овидько. Физическая механика деформируемых наноструктур. Т. I. Нанокристаллические материалы. Янус, СПб. (2003). 194 с
- В.А. Поздняков, А.М. Глезер. Письма в ЖТФ 21, 31 (1995)
- A. Glezer, V. Pozdnyakov. Nanostruct. Mater. 6, 767 (1995)
- В.А. Поздняков, А.М. Грезер. ФТТ 44, 705 (2002)
- В.А. Поздняков, А.М. Глезер. ФТТ 47, 793 (2005)
- M.J. Demkowicz, A.S. Argon. Phys. Rev. Lett. 93, 025 505 (2004)
- M.J. Demkowicz, A.S. Argon. Phys. Rev. B 72, 245 205 (2005)
- M.J. Demkowicz, A.S. Argon. Phys. Rev. B 72, 245 206 (2005)
- M.J. Demkowicz, A.S. Argon, D. Farkas, M. Frary. Phil. Mag. 87, 4253 (2007)
- С.В. Бобылев, И.А. Овидько. ФТТ 50, 617 (2008)
- И.А. Овидько, Н.В. Скиба, А.Г. Шейнерман. ФТТ 50, 1211 (2008)
- С.В. Бобылев, М.Ю. Гуткин, И.А. Овидько. ФТТ 50, 1813 (2008)
- М.Ю. Гуткин, И.А. Овидько. ФТТ 52, 56 (2010)
- M.Yu. Gutkin, I.A. Ovid'ko, Yu.I. Meshcheryakov. J. Phys. III (France) 3, 1563 (1993)
- A. Khan, J. Philip, P. Hess. J. Appl. Phys. 95, 1667 (2004)
- R.F. Zhang, S. Veprek. Phys. Rev. B 76, 174 105 (2007)
- T. Aiyama, T. Fukunaga, K. Niihara, T. Hirai, K. Suzuki. J. Non-Cryst. Solids 33, 131 (1979)
- M. Misawa, T. Fukunaga, K. Niihara, T. Hirai, K. Suzuki. J. Non-Cryst. Solids 34, 313 (1979)
- T. Fukunaga, T. Goto, M. Misawa, T. Hirai, K. Suzuki. J. Non-Cryst. Solids 95--96, 1119 (1987)
- P. Ordejon, F. Yndurain. J. Non-Cryst. Solids 137--138, 891 (1991)
- В.Л. Инденбом. ФТТ 3, 2071 (1961)
- I.A. Ovid'ko, A.G. Sheinerman. Acta Mater. 52, 1201 (2004)
- A.A. Griffith. Phil. Trans. Roy. Soc. London A 221, 163 (1921)
- R.G. Veprek, D.M. Parks, A.S. Argon, S. Veprek. Mater. Sci. Eng. A 422, 205 (2006)
- Дж. Хирт, И. Лоте. Теория дислокаций. Атомиздат, М. (1972). 600 с
- K. Tsurula, A. Nakano, R.K. Kalia, P. Vashishta. J. Am. Ceram. Soc. 81, 433 (1998)
- R.W. Trice, J.W. Halloran. J. Am. Ceram. Soc. 82, 2633 (1999)
- Y.P. Zeng, J.F. Yang, N. Kondo, T. Ohji, H. Kita, S. Kanzaki. J. Am. Ceram. Soc. 88, 1622 (2005)
- X. Zhu, Y. Sakka. Sci. Technol. Adv. Mater. 9, 033 001 (2008)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.