Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Исследование характеристик вакансий в неравновесных границах зерен методом компьютерного моделирования

Диссертация: Исследование характеристик вакансий в неравновесных границах зерен методом компьютерного моделирования
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Апробация результатов работы. Результаты диссертационной работы были доложены на следующих конференциях и семинарах: семинарах ИПСМ РАН, Международной конференции «Современное состояние теории и практики сверхпластичности материалов», посвященной 15-летию ИПСМ РАН (Уфа, 2000) — Республиканской конференции студентов и аспирантов (Уфа, 2001) — Республиканской конференции «Машиноведение… Читать ещё >

Содержание

  • Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
    • 1. 1. Структура равновесных границ зерен
      • 1. 1. 1. Геометрическая модель границ зерен
      • 1. 1. 2. Модель структурных единиц
      • 1. 1. 3. Границы зерен общего типа
      • 1. 1. 4. Дислокационная модель границ зерен
      • 1. 1. 5. Дисклинационная модель границ зерен
    • 1. 2. Диффузия в границах зерен
      • 1. 2. 1. Кинетические режимы зернограничной диффузии
      • 1. 2. 2. Моделирование диффузии
    • 1. 3. Неравновесные ГЗ
    • 1. 4. Наноматериалы
    • 1. 5. ГЗ в наноматериалах
    • 1. 6. Диффузия в наноматериалах
      • 1. 6. 1. Экспериментальные исследования зернограничной диффузии в нанокристаллах
      • 1. 6. 2. Теоретические модели зернограничной диффузии в нанокристаллах
      • 1. 6. 3. Феноменологические модели диффузии
      • 1. 6. 4. Дислокационно-дисклинационные модели диффузии
  • Выводы и постановка задачи
  • ГЛАВА 2. МЕТОДИКА АТОМНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
    • 2. 1. Методы компьютерного атомного моделирования
    • 2. 2. Межатомные потенциалы
    • 2. 3. Построение исходной структуры границ зерен
      • 2. 3. 1. Построение исходной структуры границы наклона
      • 2. 3. 2. Моделирование границ зерен с внесенной зернограничной дислокацией
      • 2. 3. 3. Построение границ зерен общего типа
      • 2. 3. 4. Построение бикристаллического цилиндра, содержащего дисклинацию
    • 2. 4. Расчет внутренних напряжений на атомном уровне
    • 2. 5. Расчет основных энергетических характеристик вакансии: энергия образования и энергия активации миграции вакансии
  • ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ НЕРАВНОВЕСНОГО СОСТОЯНИЯ ГЗ НАКЛОНА НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗЕРНОГРАНИЧНЫХ ВАКАНСИИ
    • 3. 1. Энергия образования и энергия активации миграции вакансии в равновесной границе зерен и под растяжением
    • 3. 2. Вакансии около зернограничной дислокации в границе наклона U=5 (210)
    • 3. 3. Энергия вакансий в поле напряжений клиновых дисклинаций
  • Выводы по главе
  • ГЛАВА 4. ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗЕРНОГРАНИЧНЫХ ВАКАНСИЙ В ГРАНИЦАХ ЗЕРЕН СМЕШАНОГО ТИПА
    • 4. 1. Построение границы зерен смешанного типа
      • 4. 1. 1. Структура границы смешанного типа
      • 4. 1. 2. Энергия образования вакансий в границе общего типа
    • 4. 2. Граница зерен смешанного типа, содержащая дисклинацию
  • Выводы по главе

Исследование характеристик вакансий в неравновесных границах зерен методом компьютерного моделирования (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Нанокристаллические (НК) материалы, то есть, поликристаллы, имеющие размер зерен порядка или менее 100 нм, представляют большой фундаментальный и практический интерес. Эти материалы имеют необычные физико-механические свойства, привлекательные с точки зрения будущих применений. Так, при комнатной температуре нанокристаллы обладают прочностью, в несколько раз превышающей прочность обычных, крупнокристаллических материалов. При умеренно высоких температурах нанокристаллы способны к высокоскоростной сверхпластической деформации.

Для получения нанокристаллов используются различные методы, оси V-/ 1 нованные на интенсивной пластической деформации, кристаллизации из аморфного сплава, газовой конденсации, электроосаждении и других способах воздействия. Несмотря на множество способов получения, общим свойством свежеприготовленных НК материалов является тот факт, что большинство границ зерен (ГЗ) в них находится в неравновесном состоянии, обусловленном неравновесным характером самого процесса приготовления. Под неравновесным состоянием ГЗ подразумевается состояние, в котором границы обладают дальнодействующими полями упругих напряжений и избыточной энергией по сравнению с равновесными границами, имеющими те же геометрические параметры [I]. Как правило, неравновесное состояние ГЗ связано с наличием в границе линейных дефектов, таких как дислокации и дис-клинации.

Неравновесное состояние ГЗ существенно влияет на физико-механические свойства поликристаллов, и этим объясняются значительные отличия свойств нанокристаллов от свойств крупнозернистых поликристаллов [2].

Одним из таких наиболее чувствительных к структуре ГЗ свойств материалов является диффузия, в особенности диффузия по ГЗ. Механизмы зернограничной диффузии в НК материалах интенсивно исследовались различными методами, как экспериментальными, так и теоретическими. Экспериментальные данные о коэффициенте диффузии по границам зерен Оь в нано-материалах оказались весьма противоречивыми: одни свидетельствуют о повышении Оь при наноструктурировании на многие порядки по сравнению с коэффициентом диффузии по границам зерен обычных поликристаллов, тогда как другие говорят о лишь незначительном его изменении. Вместе с тем, экспериментальные данные свидетельствуют о тесной связи между Д, и состоянием ГЗ в нанокристаллах. В частности, коэффициенты диффузии, измеренные непосредственно после получения наноматериалов и после предварительного отжига, могут отличаться на порядок. Предложенные к моменту постановки задач диссертации теоретические исследования зернограничной диффузии в нанокристаллах носили в основном феноменологический характер и не могли внести достаточного понимания атомных механизмов повышения коэффициента зернограничной диффузии в нанокристаллах.

Для понимания механизмов диффузии и природы изменения диффузионных свойств ГЗ в наноматериалах большую роль играет атомное компьютерное моделирование. Структура наноматериалов и диффузионные процессы в них в последние годы довольно интенсивно исследовались методами компьютерного моделирования. Однако эти исследования не учитывали главной особенности наноматериалов — неравновесного состояния ГЗ. К моменту постановки задач диссертации в литературе практически отсутствовали работы, посвященные исследованию особенностей диффузии по неравновесным границам зерен. В связи с этим, исследование диффузионных свойств неравновесных ГЗ с использованием компьютерных моделей является актуальной задачей.

Целью работы является оценка влияния неравновесного состояния границ зерен на коэффициент диффузии по ним в наноструктурных материалах, полученных интенсивной пластической деформацией.

Для достижения этой цели были сформулированы и решены следующие задачи:

1. Построение атомных моделей неравновесных ГЗ. Неравновесное со.

V/ ч/ о стояние ГЗ, главной отличительнои чертой которого является наличие внутренних напряжений, создавалось путем приложения однородного внешнего напряжения, введением в границу зернограничной дислокации и зерногра-ничной дисклинации.

2. Расчет основных энергетических характеристик вакансий — энергии образования и энергии активации миграции в ГЗ с неравновесным состоянием.

3. Оценка влияния неравновесного состояния ГЗ на концентрацию вакансий и на коэффициент зернограничной диффузии.

Научная новизна работы заключается в том, что: -построены атомные модели неравновесных границ зерен специальной и произвольной геометрии, содержащих внесенные дефекты дислокационного и дисклинационного типа;

— рассчитаны основные энергетические характеристики точечных дефектов, определяющие коэффициент диффузии, в неравновесных границах: энергия образования вакансии и энергия активации миграции вакансии;

— оценены изменения концентрации вакансий и коэффициента зернограничной диффузии в неравновесных ГЗ по сравнению с равновесными границами;

— проведено исследование распределения энергии образования вакансий в ГЗ общего типаобнаружено существенное влияние зернограничной дисклинации на эти характеристики.

Положения, выносимые на защиту:

1. Атомные модели зернограничной дисклинации в границах наклона и границах общего типа.

2. Установленный факт, что внутренние напряжения в нанокристаллах, вызванные зернограничными дислокациями и дисклинациями, могут вызвать изменение коэффициента зернограничной диффузии на два и более порядков.

3. Установленный факт, что энергия образования вакансий в ГЗ общего типа имеет бимодальный характер с двумя пиками, один из которых лежит в области очень малых значений, а второй — в области значений, близких к энергии решеточной вакансии. При этом вакансии как с низкой, так и с высокой энергией примерно равномерно распределены по толщине ГЗ, то есть граница зерен общего типа представляет собой слой с примерно однородными диффузионными свойствами.

Апробация результатов работы. Результаты диссертационной работы были доложены на следующих конференциях и семинарах: семинарах ИПСМ РАН, Международной конференции «Современное состояние теории и практики сверхпластичности материалов», посвященной 15-летию ИПСМ РАН (Уфа, 2000) — Республиканской конференции студентов и аспирантов (Уфа, 2001) — Республиканской конференции «Машиноведение, конструкционные материалы и технологии» (Уфа, 2002) — Международной конференции «Interfaces in Advanced Materials» (Москва, 2003) — TMS Meeting-2006; Международной конференции «Физика прочности и пластичности материалов XVI» (Самара, 2006) — 2nd International Symposium «Physics and Mechanics of Large Plastic Strains» (С.-Петербург, 2007) — Международной конференции «Актуальные проблемы прочности» (Белгород, 2006) — International symposium «Bulk nanos-tructured materials: from fundamentals to innovations» (Уфа, 2007) — XI International conference «Imperfections interactions and anelasticity phenomena in solids» (Тула, 2007), Открытой школе-конференции стран СНГ «Ультрамелкозернистые и наноструктурные материалы-2008» (Уфа, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 статей в отечественных и международных изданиях, из которых 5 — в журнале, входящем в «Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание ученой степени доктора и кандидата наук», а также тезисы на перечисленных выше конференциях и семинарах.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, изложена на 151 страницах и содержит 30 рисунков и библиографию из 164 наименований.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

1. В симметричных границах наклона Е=5 (210) [001] и 1=5 (310) [001] в никеле внешнее напряжение растяжения нормально к плоскости границы практически не влияет на энергию образования вакансий и слабо влияет на энергию активации их миграции вплоть до значений напряжения, равных 2 ГПа. Объем вакансии увеличивается с ростом внешнего растягивающего напряжения, энтальпия образования вакансии уменьшается с ростом напряжения. При этом можно ожидать увеличения коэффициента зерногра-ничной диффузии при напряжении 1 ГПа не более чем на один-два порядка.

2. При наличии в границе зернограничной дислокации происходят значительные изменения энергии образования и энергии активации миграции вакансии. Наиболее существенные отклонения энергий вакансий имеют место непосредственно в области ЗГД. В области сжатия от дислокации наблюдается уменьшение, а в области растяжения, наоборот, увеличение энергии образования вакансии. Концентрация вакансий в области радиусом 5 нм вокруг ядра ЗГД увеличивается примерно в 50 раз. При плотности зерногра-ничных дислокаций, характерных для свежеприготовленных методом интенсивной пластической деформации наноматериалов (около 108 м-1), коэффициент зернограничной диффузии может увеличиваться примерно на два порядка по сравнению с равновесными границами.

3. Зернограничные дисклинации также вызывают значительные изменения энергии образования и активации миграции вакансий в специальных границах зерен. При этом положительные дисклинации приводят к повышению, а отрицательные — к понижению средней концентрации вакансий. В наноструктурных материалах, в которых дисклинации, как правило, объединены в диполи, следует ожидать повышения коэффициента зернограничной диффузии при Г=400 К примерно на два порядка и более по сравнению с равновесными границами.

4. В границах зерен общего типа при наличии в них клиновой дисклинации изменения средних значений энергии образовании вакансии более значительны, чем в специальных границах наклонах. Отсюда следует, что концентрация вакансий и коэффициент зернограничной диффузии будут выше, чем в границе наклона, содержащей дисклинацию, то есть коэффициент зернограничной диффузии в таких границах может увеличиться не менее чем на два порядка.

5. В границах зерен произвольного типа вакансии отчетливо делятся на высокоэнергетические и низкоэнергетические, причем и те, и другие распределены однородно по толщине границы, составляющей примерно 0.8 нм. Следовательно, граница зерен произвольного типа является по отношению к диффузии относительно однородным слоем, четко разграниченным от объема кристалла.

Показать весь текст

Список литературы

  1. М.В. Структурная сверхпластичность металлов.- М.: Металлургия, 1975.- 280 с.
  2. Р.З., Александров И. В. Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией.- М.: Логос, 2000.- 272 с.
  3. Kronberg M.L., Wilson F.H. Structure of high-angle grain boundaries // Trans. AIME.- 1949.- V.185.- P.506−508.
  4. A.H. Орлов, B.H. Перевезенцев, B.B. Рыбин «Границы зерен в металлах», М. Металлургия, (980) Орлов А. Н., Перевезенцев В. Н., Рыбин В В. Границы зерен в металлах. М.: Металлургия, 1980.- 154с
  5. Bollmann W. On the geometry of grain and phase boundaries I. General theory // Philos. Mag.- 1967.- V.16.- P.363−382.
  6. Bishop G.H., Chalmers B. A coincidence-ledge-dislocation description of grain boundaries // Scripta Metall.- 1968, — V.2.- No.2.- P. 133−139.
  7. Bishop G.H., Chalmers B. Dislocation structure and contrast in high angle grain boundaries //Philos. Mag.-1971.- V.24.- No. 189.- P.515−526.
  8. Sutton A.P., Yitek V. On the structure of tilt grain boundaries in cubic metals I. Symmetrical tilt boundaries // Philos. Trans. Roy. Soc. London.- 1983.- V. A309.-No.1506.-P.l-36.
  9. Sutton A.P., Vitek V. On the structure of tilt grain boundaries in cubic metals II. Asymmetrical tilt boundaries // Philos. Trans. Roy. Soc. London.- 1983.- V. A309.-No.1506.- P.37−54.
  10. Sutton A.P., Vitek V. On the structure of tilt grain boundaries in cubic metals III. Generalization of the structural study and implications for the properties of grain boundaries // Philos. Trans. Roy. Soc. London.- 1983.- V. A309, — No. 1506.-P.55−68.
  11. Kohyama M. Structures and energies of symmetrical <001> tilt grain boundaries in silicon // Phys. Stat. Sol. (b).- 1987.- V.141.- No.l.- P.71−83.
  12. Shenderova O.A., Brenner D.W., Yang L.H., Nazarov A.A., Romanov A.E. Grain Boundaries in Diamond: From First Principles to Macroscopic Descriptions
  13. Abstr. of the American Physical Society Conference.- Kansas City, Missouri, March 17−21, 1997.-P.691.
  14. Sutton A.P. On the structural unit model of grain boundary structure // Philos. Mag. Lett.- 1989.- V.59.- No.2.- P.53−59.
  15. Sutton A.P. Balluffi R.W. Rules for combining structural units of grain boundaries // Philos. Mag. Lett.- 1990.- V.61.- No.3.- P.91−94.
  16. H. Ichinose and Y. Ishida, High resolution electron microscopy of grain boundaries in fee and bcc metals // J. Phys. (Paris) coolq. 46, C4−39 (1985)
  17. K.L. Merkle, Proceeding of the 46th Annual Meeting of the Electron Microscopy Society of America, p.588 (1988) — MRS Symp. Proc. 153,83 (1989) — J.Phys. (Paris) Colloq. 51, С1−251 (1990).
  18. K.L. Merkle and D.J. Smith, Atomic resolution electron microscopy of NiO grain boundaries // Ultramicroscopy.- 1987.- V.22.- P. 57−70.
  19. C.B. Carter, I = 99 and E = 41 Grain boundaries // Acta Metall. 1988, — V. 36,-No.10.-P. 2753−2760.
  20. D. Wolf, Structure and energy of general grain boundaries in bcc metals // J. Appl. Phys.- 1991.- V.69.-No.l.-P. 185−196.
  21. Read W.T., Shockley W. Dislocation models of crystal grain boundaries // Phys. Rev.- 1950, — V. 78.- No.3.- P.275−289.
  22. Рид B.T. Дислокации в кристаллах.- M.: Металлургиздат, 1957.- 280 с.
  23. Г., Чалмерс Б. Болшеугловые границы зерен.- М.: Мир, 1975.375 с.
  24. Дж., Лоте И. Теория дислокаций.- М.: Атомиздат, 1972, — 600 с.
  25. Brandon D.G. The structure of high angle grain boundaries // Acta Metall.-1966.- V. 14.- No. l 1.- P.1479−1484.
  26. Balluffi R.W., Komem Y., Schober T. Electron microscope studies of grain boundary dislocation behaviour // Surf. Sci.- 1972, — V.31.- No.l.- P.68−103.
  27. Cosandey F., Bauer C.L. Characterization of 001. tilt boundaries in gold by high-resolution transmission electron microscopy // Philos. Mag.-1981.-V.44A, No. 2.- P.391−402.
  28. Schober Т., Ballufi R.W. Quantitative observation of misfit dislocation arrays in low and high angle twist grain boundaries // Philos. Mag.-V.21.- No. 169.-P. 109 123.
  29. Ballufi R.W., Olson G.B. On the hierarchy of interfacial dislocation structure // Metall. Trans.-1985.- V.16A.- No.4.- P.529−541.
  30. Li J.C.M. Disclination model of high angle grain boundaries // Surf. Sci.-1972, — V.31.- No. 11.- P.1479−1484.
  31. Shih K.K., Li J.C.M. Energy of grain boundaries between cusp misorientations //Surf. Sci.- 1975.- V.50.- No.l.- P.109−124.
  32. В.И., Герцман В. Ю., Назаров А. А., Романов A.E. Энергия границ зерен в дисклинационной модели // Препринт ФТИ № 1150, — JL: ФТИ, 1987.- 28 с.
  33. Gertsman V.Yu., Nazarov А.А., Romanov A.E., Valiev R.Z. Vladimorov Y.I. Disclination-structural unit model of grain boundaries // Philos. Mag. A.- 1989.-V.59.- No.5.- P. l 113−1118.
  34. Valiev R.Z., Tsenev N.K. Structure and superplasticity of Al-based submicron grained alloys // Hot Deformation of Aluminium Alloys / Ed. by T.G. Langdon, H.D. Merchant, J.G. Morris, M.A. Zaidi. TMS, 1991. P.319−329.
  35. Valiev R.Z., Musalimov R.Sh., Tsenev N.K. The non-equilibrium state of grain boundaries and the grain boundary precipitations in aluminium alloys // Phys. Stat. Sol. (a).- 1989.- V. 115, — P.451−457.
  36. И., Густ В. Диффузия по границам зерен и фаз. М.: Машиностроение, 1991. 448 с.
  37. Б.С. Бокштеин, Ч. В. Копецкий, JI.C. Швиндлериан, Термодинамика и кинетика границ зерен в металлах // М. Металлургия, 1986, с. 226
  38. Fisher J.C. Calculation of Diffusion Penetration Curves for Surface and Grain Boundary Diffusion // J. Appl. Phys.- 1951, — V. 22.- P. 74
  39. R.T.P. Whipple, Concentration contours in grain boundary diffusion // Phil. Mag. 1954.-V. 45.-No.351.-P. 1225−1236
  40. Т. Suzuoka, Lattice and grain boundary diffusion in polycrystals // Trans. Jap. Inst. Metals.- 1961.- V. 2, — No.l.- P. 25−32.
  41. T. Suzuoka, Exact Solutions of Two Ideal Cases in Grain Boundary Diffusion Problem and the Application to Sectioning Method // J. Phys. Soc. Japan.- 1964.-V. 19.-P. 839−851.
  42. L.G. Harrison, Influence of dislocation on diffusion kinetics in solids with particular reference to the alkali halides // Trans. Faraday Soc.- 1961.- V.57.- P. 11 911 199
  43. H. R. Hart, Dynamic Stabilization against Flux Jumps for Structures Wound from Composite Superconductor Normal Metal Tapes // J. Appl. Phys.- 1969.-No. 40.-P. 2085.
  44. Ma Q., Liu C. L, Adams J.B., Balluffi R.W. Diffusion along 001. tilt boundaries in the Au/Ag system- II. Atomistic modeling and interpretation // Acta Metall. Mater.- 1993.- V. 41.- P. 143−151.
  45. Keblinski P. Wolf D. Phillpot S. R., Gleiter H. Self-diffusion in high-angle fee metal grain boundaries by molecular dynamics simulation // Phil. Mag. A.- 1999.-V. 79.-No. 11.-P. 2735−2761.
  46. Mishin Y., Herzig Chr. Grain boundary diffusion: recent progress and future research // Mater. Sci. Eng. A.- 1999.- V. 260.- P. 55−71.
  47. Sorensen M.R., Mishin Y., Voter A.F. Diffusion mechanisms in Cu grain boundaries // Phys. Rev. В.- 1999.- V. 62.- P. 3558−3673.
  48. Farkas D. Atomistic theory and computer simulation of grain boundary structure and diffusion // J. Phys.: Cond. Matter.- 2000.- V. 12.- P. R497-R516.
  49. Suzuki A., Mishin Y. Atomistic Modeling of Point Defects and Diffusion in copper Grain Bondaries // Interface Sci.- 2003.- V. 11.- No. 1.- P. 131−148.
  50. Suzuki A., Mishin Y., Interaction of Point Defects with Grain Boundaries in fee Metals // Interface Sci.- 2003.- V. 11.- No.4.- P. 425−437.
  51. О.А., Валиев Р. З. Границы зерен и свойства металлов.- М.: Металлургия, 1987.-214 с.
  52. Valiev R.Z., Gertsman V.Yu., Kaibyshev O.A. Grain boundary structure and properties under external influences //Phys. Stat. Sol. (a).- 1986.- V.97.- No.l.- P. l 156.
  53. Gleiter H. The interaction of lattice defects and grain boundaries // J. less-Common Metals.- 1972.- V.28.- No.2.- P.237−324.
  54. Darby T.P., Schindler R., Balluffi R.W. On the interaction of lattice dislocations with grain boundaries // Philos. Mag.- 1978.- V.37.- No.2.- P.245−256.
  55. В.Ю., Бенгус B.3., Валиев P.3., Кайбышев O.A. О роли границ зерен в деформационном упрочнении мелкозернистого поликристалла // ФТТ.-1984, — Т.26.- № 6, — С.1712−1718.
  56. Sutton А.Р., Vitek V. On the coincidence site lattice and DSC dislocation network model of high angle grain boundary structure // Scripta Metall.- 1980.- V.14.-No. 1.- P.129−132.
  57. Hasson G.C., Boos J.Y., Herbeuval I., Biscondi M., Goux M. Theoretical and experimental determination of grain boundary structures and energies: correlation with various experimental results // Surf. Sci.- 1972- V.31.- No.l.- P. l 15−136.
  58. Dingley D.J., Pond R.C. On the interaction of crystal dislocations with grain boundaries // Acta Metall.- 1979.- V. 2, — No. 4.- P. 667−682.
  59. Pond R.C., Smith D.A. On the absorption of dislocations by grain boundaries // Philos. Mag.- 1977.- V.36.- No.2.- P.245−256.
  60. Thibault-Desseaux J., Putaux J.L. Structure of deformation-induced bulk and grain boundary dislocations in a silicon 2=9 (122) bicrystal. A HREM study // Int. Phys. Conf.- 1989.- V.104.- P. l-12.
  61. M.B. Структурная сверхпластичность металлов.- M.: Металлургия, 1975.- 280 с.
  62. О. А. Сверхпластичность промышленных сплавов.- М.: Металлургия.- 1984.- 280 с.
  63. Pumphrey Р.Н., Gleiter Н. On the structure of non equilibrium high-angle grain boundaries // Philos. Mag.- 1975.- V.32.- P.881−885.
  64. Grabski M.W., Korski R. Grain boundaries as sinks for dislocations // Philos. Mag.- 1970.- N22- No.178.- P.707−715.
  65. В.В., Зисман А. А., Золотаревский Н. Ю. Стыковые дисклинации в пластически деформируемых кристаллах // ФТТ.- 1985.- Т.27.- № 1.- С.181−186.
  66. В.В. Большие пластические деформации и разрушение металлов.-М.: Металлургия.- 1986.- 224 с.
  67. В.В., Жуковский И. М. Дисклинационный механизм образования микротрещин // ФТТ.- 1978.- Т.20, — № 6.- С. 1829−1835.
  68. Taylor G.I. Plastic strain in metals // J.Inst. Metals. 1938.-V.62, — No.l. -P.307−324.
  69. В.JI. Типы дефектов решетки. Теория дислокаций // Физика кристаллов с дефектами, Т.1. Тбилиси: АН ГССР, 1966.-С.5−106.
  70. Zisman А.А., Rybin V.V. Basic configurations of interfacial and junction defects induced in a poly crystal by deformation of grains // Acta Metall. Mater. -1993.- V.41.- No.7.- P.2211−2217.
  71. А.А., Неравновесные ансамбли дислокаций в границах зерен и их роль в свойствах поликристаллов: дис. докт. физ.-мат. наук: 01.04.07.- Уфа, 1998.- 297 с.
  72. Gleiter Н. Nanociystalline materials // Progr. Mater. Sci.- 1989.- V. 33.- P. 223 315.
  73. Gleiter H. Materials with ultrefine microstructures: retrospectives and perspectives //Nanostr. Mater. 1992.- V.l.-No. 1.-P. 1−19.
  74. Koch C.C. The synthesis and structure of nanocristalline materials produced by mechanical attrition: a review // Nanostr. Mater. 1993.-V.2.-P.109−129.
  75. Fecht F.-J. Nanostructure formation by mechanical attrition // Nanostr. Mater. 1995. — V.6.- No. 1−6. — P. 33−42.
  76. Hughes G.D., Smith S.D., Pande C.S., Johnson H.R. Armstrong R.W. Hall-Petch strengthening for the microhardness of twelve nanometer grain diameter electrodeposited nickel // Scripta Metall.- 1986.- V.20.- No.l.- P.93−97.
  77. Janguiillaume J., Chmelik F., Kapelski G., Bordeaux F., Nazarov A.A., Canova G., Esling C., Valiev R.Z., Baudelet B. Microstructures and hardness of ultrafme-grained Ni3Al // Acta Metall. Mater.- 1993.- V.41.- P.2953−2962.
  78. Zhao Y.H., Zhang K., Lu K. Structure characteristics of nanocrystalline element selenium with different grain sizes // Phys. Rev. В.- 1997.- V.56.- P. 14 322.
  79. Reimann K., Wurschum R. Distribution of internal strains in nanocrystalline Pd studied by x-ray diffraction // J. Appl. Phys.- 1997, — V.81.- P.7186.
  80. Weissmiiller J., Loffler J., Kleber M. Atomic structure of nanocrystalline metals studied by diffraction techniques and EXAFS // Nanostruct. Mater.- 1995.- V.6.- No. 1−4.- P.105−114.
  81. Hellstern E., Fecht H.J., Fu Z., Johnson W.L. Structural and thermodynamic properties of heavily mechanically deformed Ru and AlRu // J. Appl. Phys.- 1989.-V.65.- P.305−310.
  82. Wunderlich W., Ishida Y., Maurer R. HREM-studies of the microstructure of nanocrystalline palladium // Scripta Met. Mater.- 1990.- V.24.- No.2.- P.403−408.
  83. Валиев P.3., Мусалимов Р. Ш. Электронная микроскопия высокого разрешения нанокристаллических материалов // ФММ, — 1994, — Т.78.- № 6.-С.114.
  84. Loffler J., Weissmiiller J. Grain-boundary atomic structure in nanocrystalline palladium from x-ray atomic distribution functions // Phys. Rev. В.- 1995.- V.52.-No.10.- P.7076−7093.
  85. Boscherini F., de Panfilis S., Weissmtiller J. Determination of local structure in nanophase palladium by x-ray absorption spectroscopy // Phys. Rev. В.- 1998.-V.57.- No.6.- P.3365−3374.
  86. Valiev R.Z., Korznikov A.V., Mulyukov R.R. Structure and properties of ultrafme-grained materials produced by severe plastic deformation // Materials Sci. Eng. A.- 1993.- V.168.- P. 141.
  87. Valiev R.Z., Islamgaliev R.K., Alexandrov I.V. Bulk nanocrystalline materials from severe plastic deformation // Progr. Materials Sci.- 2000.- V.45.- P.105.
  88. Musalimov R.Sh., Valiev R.Z. Dilatometric analysis of aluminium alloy with submicrometre grained structure // Scripta Metall. Materialia.- 1992.- V.27.- P. 1685.
  89. Mulyukov Kh.Ya., Khaphizov S.B., Valiev R.Z. Grain boundaries and saturation magnetization in submicron grained nickel // Phys. Stat. Sol. (a).- 1992.- V.133.-P.447.
  90. De Panfilis S., D’Acapito F., Haas V., Konrad H., Weissmuller J., Boscherini F. Local structure and size effects in nanophase palladium: an x-ray absorption study // Phys. Lett. A.- 1995.- V.207.- P.397.
  91. Tschope A., Birringer R. Thermodynamics of nanocrystalline platinum // Acta Metall. Materialia.- 1993.- V.41.- P.2791.
  92. Mulyukov R.R., Starostenkov M.D. Structure and physical properties of submicrocrystalline metals prepared by severe plastic deformation // Acta Materialia Sinica.- 2000.- V.13.- P.301.
  93. Phillpot S.R., Wolf D., Gleiter H. Molecular-dynamics study of the synthesis and characterization of a fully dense, three-dimensional nanocrystalline material // J. Appl. Phys.- 1995.- V.78.- P.847.
  94. Keblinski P., Phillpot S.R., Wolf D., Gleiter H. Amorphous structure of grain boundaries and grain junctions in nanocrystalline silicon by molecular-dynamics simulation // Acta Mater.- 1997.- V.45.- No.3.- P.987−998.
  95. Phillpot S.R., Wolf D., Gleiter H. A structural model for grain boundaries in nanocrystalline materials // Scripta Metall. Materialia.- 1995.- V.33.- P. 1245.
  96. Wolf D., Keblinski P., Phillpot S.R., Gleiter H. Structure of grain boundaries in nanocrystalline palladium by molecular dynamics simulation // Scripta Mater.-1999.- V.41.- No.6.- P.631−636.
  97. Keblinski P., Phillpot S.R., Wolf D., Gleiter H. Thermodynamic criterion for the stability of amorphous intergranular films in covalent materials // Phys. Rev. Lett.-1996.- V.77.- P.2965−2968.
  98. Sutton A.P., Balluffi R.W. Interfaces in crystalline materials.- Oxford: Clarendon Press, 1995.- 819 p.
  99. Schiotz J., Vegge T., Di Tolla F.D., Jacobsen K.W. Atomic-scale simulations of the mechanical deformation of nanocrystalline metals // Phys. Rev. В.- 1999.-V.60.- P. l 1971−11 983.
  100. Van Swygenhoven H., Farkas D., Caro A. Grain-boundary structures in polycrystalline metals at the nanoscale // Phys. Rev. В.- 2000, — V.62.- P.831−838.
  101. Stern E.A., Siegel R.W., Newville M., Sanders P.G., Haskel D. Are nanophase grain boundaries anomalous? // Phys. Rev. Lett.- 1995.- V.75.- P.3874−3877.
  102. .П. Ползучесть кристаллов. M.: Мир, 1988.
  103. Horvath J., Birringer R., Gleiter H. Diffusion in nanocrystalline materials // Solid State Comm.- 1987, — Vol. 62.- P. 319−322.
  104. Bokstein В.S., BroseH.D., Trusov L.I., Khvostantseva T.P. Diffusion in nanocrystalline nickel //Nanostr. Mater.- 1995.- No. 6.- P. 873.
  105. Horvath J. Diffusion in nanocrystalline materials // Defect Diffusion Forum.-1989.- V. 66−69.- P. 207−228.
  106. Gleiter H. Diffusion in nanostructured metals // Phys. Stat. Sol. (b).- 1992.- V. 172.-P. 41−52.
  107. Wurschum R., Schaefer H.-E. Interfacial free volumes and atomic diffusion in nanostructured solids, in Nanomaterials: Synthesis, Properties and Applications, Edelstein A.S. and Cammarata R.C., Eds., Inst. Physics Publ., Bristol, 1996, chap. l 1.
  108. Wurschum R., Brossmann U., Schaefer H.-E. Diffusion in nanocrystalline materials, in Nanostructured Materials Processing, Properties and Potential Applications, Koch, C.C., Ed., William Andrew, New York, 2001, chap.7.
  109. Schaefer H.-E., Wurschum R., Gessmann Т., Stockl G., Scharwaechter P., Frank W., Valiev R.Z., Fecht H.-J., Moelle C. Diffusion and free volumes in nanocrystalline Pd // Nanostr. Mater.- 1995.- V. 6.- P. 869−872.
  110. Wurschum R, Reimann K., Farber P. Correlation between interfacial structure, tracer diffusion and crystal growth in nanocrystalline metals and alloys // Defect and Diffusion Forum.- 1997.-V.- 143−147.-P. 1463−1468.
  111. Wurschum R., Reimann К., Gru? S., Kubler A., Scharwaechter P., Frank W., Kruse О., Carstanjen H.D., Schaefer H.-E. Structure and diffiisional properties of nanocrystalline Pd // Phil. Mag. В.- 1997.- V. 76.- P. 401−407.
  112. Tanimoto H., Pasquini L., Prummer R., Kronmuller H., Schaefer H.-E. Self-diffusion and magnetic properties in explosion densified nanocrystalline Fe // Scripta Mater.- 2000.- V. 42.- P. 961−966.
  113. Peterson N.L. Isotope effect in self-diffusion in palladium // Phys. Rev.- 1964.-V. 136.-P. 568−574.
  114. KolobovYu.R., Grabovetskaya G.P., Ivanov M.B., Zhilyaev A.P., Valiev R.Z. Grain boundary diffusion characteristics of nanostructured nickel // Scripta Mater.-2001, — V. 44,-P. 873−878.
  115. Г. П., Раточка И. В., Колобов Ю. Р., Пучкарева JI.H. Сравнительные исследования зернограничной диффузии меди в субмикрокристаллическом и крупнокристаллическом никеле // ФММ.- 1997.Т. 83.-№ 3, — С. 112−116.
  116. Л. Н. Диффузионные процессы в нанокристаллических материалах // Металлофизика и новейшие технологии.- 1995.- т. 17.- № 1.- с. 3−29.
  117. В.Т., Голиков В. М., Щербединский Г. В. О связи коэффициентов диффузии с энергией границ зерен // ФММ.- 1964.- Т. 17.- № 6.- С. 881−885.
  118. Valiev R.Z., Kaibyshev О.А., Khannanov Sh.Kh. Grain boundaries during superplastic deformation // Phys. Stat. Sol. (a).- 1979.- V. 52.- P. 447−453.
  119. А.А. Зернограничная диффузия в нанокристаллах при зависящем от времени коэффициенте диффузии // ФТТ.- 2003.- Т. 45.- № 6.- С. 1112−1114.
  120. Nazarov A.A. Internal stress effect on the grain boundary diffusion in submicrocrystalline metals // Philos. Mag. Lett.- 2000, — V.80.- P.221.
  121. Ovid’ko I.A., Reizis A.B., Masumura R.A. Effects of transformations of grain boundary defects on diffusion in nanocrystalline materials // Materials Phys. Mech.-2000.- V.I.- P.103.
  122. И.А., Рейзис А. Б. Переползание зернограничных дислокаций и диффузия в нанокристаллических твердых телах. ФТТ.- 2001.- Т. 43.- № 1.-С. 35−38.
  123. Ovid’ko I.A., Sheinerman A.G. Grain-boundary dislocations and enhanced diffusion in nanocrystalline bulk materials and films // Phil. Mag.- 2003.- V. 83.-No. 13.-P. 1551−1563
  124. Priester L., Thibault J., Pontikis V. Theoretical, numerical and experimental approaches for structural studies of grain boundaries: methods, remarkable resultsand perspectives // Solid StatePhenom.- 1998.- V. 59−60, — P. 1−59.
  125. H.H. Численные методы. M.: Наука, 1978.
  126. Vitek V. Intrinsic stacking faults in body-centered cubic crystals // Phil. Mag. A.- 1968.- V. 18.-P. 773−786.
  127. J.D., Seidman D.N. <110> symmetric tilt grain-boundary structures in fee metals with low stacking-fault energies //Phys. Rev. В.- 1996.- V. 54.- P. 69 997 015.
  128. Allen, M. P.- Tildesley, D. J. Computer Simulation of Liquids, Clarendon Press, Oxford Science Publications, 1987.
  129. Ercolessi F. A molecular dynamics primer. // Trieste: Spring College Computat. Phys.- ICTP.- 1997.- P. 24−25.
  130. D. Frenkel, B. Smit, Understanding Molecular Simulation: From Algorithms to Applications, 1996.
  131. Д.В. Методы компьютерного эксперимента в теоретической физике. М.: Наука, 1990. 175 с.
  132. X., Тобочник Я. Компьютерное моделирование в физике. 4.1. М.: Мир, 1990. 348 с.
  133. С. Вычислительная физика. М.: Мир, 1992. 518 с.
  134. Keblinski P., Wolf D., Gleiter Н. Molecular-dynamics simulation of grain-boundary diffusion creep // Interface Sci.- 1998.- V. 6.- P. 205−212.
  135. Voter A.F. Hyperdynamics: accelerated molecular dynamics of infrequent events. // Phys. Rev. Lett.- 1997, — V. 78.- P. 3908−3911.
  136. Hasnaoui A., Van Swygenhoven H., Derlet P.M. Cooperative processes during plastic deformation in nanocrystalline fee metals: a molecular dynamics simulation // Phys. Rev. В.- 2002.-V. 66.-P. 184 112−1-184 112−8.
  137. Arias T.A., Joannopolous J.D. Electron trapping and impurity segregation without defects: Ab initio study of perfectly rebounded grain boundaries // Phys. Rev. В.- 1994, — V. 49.- P. 4525−4531.
  138. Lu G., Bulatov V.V., Kioussis N. Dislocation constriction and cross-slip: An ab initio study//Phys. Rev. В.- 2002, — V. 66.- 144 103−1-144 103−5.
  139. Hamilton J. C., Foiles S. M. First-principles calculations of grain boundary theoretical shear strength using transition state finding to determine generalized gamma surface cross sections // Phys. Rev. В.- 2002.- V. 65, — P. 64 104−1-64 104−5.
  140. У. Псевдопотенциалы в теории металлов. М.: Мир, 1968. 368 с.
  141. Vitek V., Sutton А.Р., Smith D.A., Pond R.C. Atomistic studies of grain boundaries and grain boundary dislocations // Grain Boundary Structure and Kinetics. Amer. Soc. Metals: Metals Park, Ohio.- 1980.- P. 115−148.
  142. Sutton A.P. Grain-boundary structure // Int. Metals Rev.- 1984.- V. 29.- P. 377−402.
  143. Harrison R.I., Bruggeman G.A., Bishop G.H. Computer simulation method applied to grain boundaries // Grain Boundary Structure and Properties. Academic Press: London, 1976.- P. 45−91.
  144. Sutton A.P. Grain-boundary structure // Int. Metals Rev.- 1984.- V. 29.- P. 377 402.
  145. Pond R.C., Vitek V. Periodic grain boundary structures in aluminum. I. A combined experimental and theoretical investigation of coincidence grain boundary structure in aluminum // Proc. Roy. Soc. A.- 1977.- V. 357.- P.453−470.
  146. Finnis M.W., Sinclair J.E. A simple empirical N-body potential for transition metals // Phil. Mag. A.- 1984.- V. 50.- P. 45−55.
  147. Jacobsen K.W., Norskov J.K., Puska M.J. Interatomic interactions in the effective-medium theory // Phys. Rev. B.- 1987.- V. 35, — P. 7423−7442.
  148. Daw M.S., Baskes M.I. Embedded-atom method: derivation and application to impurities, surfaces, and other defects // Phys. Rev. B.- 1984.- V. 29.- P. 64 436 453.
  149. Foiles S.M., Baskes M. I, Daw M.S. Embedded-atom-method functions for the fee metals Cu, Ag, Au, Ni, Pd, Pt, and their alloys // Phys. Rev. B.- 1986.- V. 33.-P. 7983−7991.
  150. Daw M. S., Foiles S. M., Baskes M. I. The embedded atom method: a review of theory and applications // Mater. Sci. Rep.- 1993.- V.9.- P. 251−310.
  151. Mishin Y., Farkas D., Mehl M. J., Papaconstantopoulos D. A. Interatomic potentials for monoatomic metals from experimental data and ab initio calculations // Phys. Rev. B.- 1999.- V. 59.- P. 3393−3407.
  152. Zope R.R., Mishin Y. Interatomic potentials for simulations of the TiAl system // Phys. Rev. B.- 2003.- V. 68.- P. 24 102−1-24 102−14.
  153. Sutton A.P., Vitek V. On the structure of tilt grain boundaries in cubic metals 1/ Symmetrical tilt boundaries // Philos. Trans. Roy. Soc. London/ 1983.- V. A39.-No. 1506.-P. 1−36.
  154. А.А., Бачурин Д. В. Геометрически необходимые дисклинации в тройных стыках границ зерен в нанористаллах // ФММ.- 2003.- Т.96.- № 6.-с.1−7
  155. G.H. Vineyard, Frequency factors and isotope effects in solid state rate processes // J. Phys. Chem. Solids.- 1957.- V. 3, — P. 121−129.
  156. Ю.Р., Грабовецкая Г. П., Иванов K.B., Гирсова Н. В. Влияние состояния границ и размера зерен на механизмы ползучести субмикрокристаллического никеля // ФММ.- 2001.- Т. 91.- № 5.- С. 107−112.
  157. Nazarov A.A., Mulyukov R.R. Nanostructured materials // in: Handbook of Nanoscience, Engineering and Technology, Boca Raton, CRC Press.- 2002.- P. 221−22−41.
  158. Crosby K.M. Grain boundary diffusion in copper under tensile stress // ArXiv: cond-mat/03 7 065 vl 2 Jul 2003.
  159. A. A. Nazarov, M. S. Wu, and H. Zhou. Computer Simulation of Crack Formation in a Nickel Bicrystal Nanowire Containing a Wedge Disclination, The Physics of Metals and Metallography.- 2007, — V. 104.- No. 3.-P. 274−280.
  160. В.И., Романов А. Е. Дисклинации в кристаллах.- Ленинград, Наука, 1986
  161. V. Vitek and Т. Egami, Atomic Level Stresses in Solids and Liquids, // Phys. Status Solidi В.- 1987.- V. 144.- P. 145−156.
Заполнить форму текущей работой

На отлично!