IMGW03

12

12

(2.1)

Wytrzymałość aglomeratu (P«) opisuje zależność Rumpha 113]: P_c = 9/8-(l-V_p)/V_p-F_kd².

gdzie: V_p ~ udział objętościowy porów, d - rozmiar ziarna,

Fk - siła kohezji.

Rys. 2.3. Struktura 2-wymiarowcgo materiału nsnokrysialtczncgo

Rysunek 2.3 przedstawia strukturę 2-wymiarowego materiału nanokrystalicz-nego, w którym kryształy mają różne orientacje krystalograficzne. Granice ziaren (otwarte kule) charakteryzują się mniejszą gęstością.

Nanokryształami mogą być czyste metale, ich stopy jak również tworzywa ceramiczne. Granica wielkości nanokryształów jest różna dla materiałów o różnych właściwościach użytkowych i na ogół wiąże się z pojawieniem nowych jakościowo właściwości po jej przekroczeniu. Przykładowo, w nanokompozytowych magnesach trwałych typu NdjFei^B/ct-Fe zjawisko silnych oddziaływań wymiennych pomiędzy ziarnami faz: magnetycznie twardej (Nd_:Fe„B) i magnetycznie miękkiej (a-Fe), dającymi efekt podwyższonej remanencji, zaobserwowano dla ziaren, których wielkość jest mniejsza od 30 nm [3, 6]. Ze względu na duży udział procentowy objętości materiału zajętego przez granice ziaren, zjawisko opisane wyżej jest większe w materiałach litych niż w cienkich warstwach. W przypadku materiałów nanokrystalicznych udział objętości granic ziaren wynosi około 50% dla ziaren 5 nm. 5% dla 10 nm i 3% dla 100 nm [2,11].

Biorąc pod uwagę kształt ziaren materiału nanokrystalicznego można wyróżnić trzy grupy materiałów (rys. 2.4):

- słupkowe - ziarna mają kształt słupków o średnicy nanometiycznej (układy jednowymiarowe),

~ warstwowe — ziarna mają kształt płaski o grubości nanometiycznej (układy dwuwymiarowe).