Размерные эффекты в наноструктурированных материалах                              

Проведены систематические экспериментальные исследования размерных эффектов (РЭ) в физико-механических свойствах наноструктурированных материалов и разработаны адекватные представления об их природе.                                                               

Размерные зависимости твердости Н ГЦК-металлов от глубины отпечатка h. [ЖТФ, 2011, том 81, вып. 5. с. 55-58]

• Обнаружены размерные эффекты в твердости при индентировании различных материалов (металлы, металлические сплавы, ионные и ковалентные кристаллы, полимеры).

• Установлено, что при сильном уменьшении размеров одни носители деформации получают преимущество, другие блокируются или вовсе перестают зарождаться, в результате чего может произойти полная смена механизмов течения и их лимитирующих стадий.

Размерные эффекты могут быть использованы:                                                   

• в описании физико-механических свойств материалов в наноразмерной шкале;

• в исследованиях механизмов деформирования различных материалов на микро- и наноуровне;

• в создании и освоении новых представлений о направлениях разработки перспективных материалов с уникальными свойствами.

Один из методов создания и испытания образцов с поперечным сечением в микро- и субмикрошкале с целью исследования РЭ заключается в формировании столбчатого образца в массиве материала с помощью сфокусированного ионного пучка (FIB) в колонне двухлучевого сканирующего электронного микроскопа (dual beam SEM), или методом электроосаждения.

Затем сформированный столбик деформируется нагрузкой, создаваемой головкой наноиндентометра, которая заканчивается плоским штоком.

В условиях деформирования образцов с микро-/субмикромасштабным поперечным сечением могут возникнуть причины для РЭ, отличающиеся от таковых в поликристаллических макрообразцах.

 

 

 

 

Внешний вид монокристаллических образцов Ni, сформированных FIB и затем сдеформированных одноосным сжатием [Acta Mater.2005. V.53.P. 4065-4077]	СЭМ изображения микро- и наностолбиков Zn, полученные методом электроосаждения	СЭМ-изображение цинкового  наностолбика, подготовленного фокусированным ионным пучком для испытаний на изгиб