1.3.2 表面纳米化的基本方式
已经明确了表面纳米化的由来,接下来正式开始表面纳米化材料的制备。通过阅读前人关于表面纳米化的相关文献,可以总结出,在块状金属原料表面层上获取纳米结构层有3种基础方法:表面自身纳米化[6]、涂层或沉积表面纳米化[7]和混合纳米化[8]。
表面自身纳米化(SSNC):将材料本来的一般的表面层转化成具有纳米构造的新的表面层,对于我们现在,经常遇到的需要表面纳米化的多晶材料来说,完成它们的表面纳米化,须要优化原料表面的自由能,能够通过在原料的表面重复作用外加载荷的方法,从而产生持续的剧烈塑性变形,使原本的粗晶组织逐步细化至纳米量级。表面自身纳米化形成的新结构层重要特征是:晶粒粒径沿深度方向逐步加大,呈梯度分布,纳米构造的表层与原本的基体之间没有界限,与未处理的原料比较,新材料的外貌大体没有变化,如图1.1(b)。
表面涂层或沉积:按照实验需要制取纳米量级的微粒后,用物理或化学的方法将其沉积在原料表层,从而在材料表面上构成一个与原始基体化学成分不同(或相同)的纳米量级表层。表面涂层或沉积形成的新结构层主要特点:晶粒大小平均,纯度高,粒度小,分散性好,但是纳米尺度表层与原本基体之间有显著的界限,所以材料的外形尺寸比较原始材料也变大了。由于纳米结构层与基体连接不够紧密,在极端环境下,可能存在脱落的情况,图1.1(a)。
混合纳米化:把表面纳米化方法与化学处理结合起来,表面纳米化可以在化学处置前,也可以在化学处置后进行,按实际情况需要。表面纳米化与化学处置混合起来运用,在原料的表面构成了与基体原始成分不同的表层,引入不同于材料表层的其他化学成分,破坏了原始成分。混合纳米化形成的新结构层主要特性:由于引入了化学处理,不再是单纯的表面纳米化 ,所以表面层晶粒均匀分布,不呈梯度分布 纯钛表面纳米化组织及性能研究(3):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_20093.html