Mikrostruktura polikrysztaów nanometrowych

W niniejszej pracy pod pojeciem mikrostruktury proszku bedziemy rozumieli:

jego morfologie

w sensie mikroskopowym, czyli cechy krystalitów rozumianych jako kawaki materii, z zaniedbaniem ich struktury atomowej, np.

• wielkosc lub rozkad wielkosci krystalitów (ziaren),
• ksztat ziaren,
• wzajemne uozenie ziaren, np. przypadkowe lub posiadajace jakies prawidowosci, superstrukture.

makroskopowe zaburzenia (defekty) struktury atomowej

krystalitów w stosunku do ich sieci zrelaksowanej, które wpywaja na ich ksztat czy orientacje ziaren, np.

• naprezenia sieci krystalicznej,
• defekty sieci krystalicznej,
• bedy uozenia.

Morfologia proszku i zaburzenia struktury atomowej sa ze soba powiazane, np. w eksperymentach wysokocisnieniowych ukad ziaren w proszku moze implikowac okreslone zmiany naprezen krystalitów. I odwrotnie: wywoany naprezeniami ruch dyslokacji zmienia ksztat (a czasem i rozmiar) ziaren. Nie beda w tej pracy dyskutowane przyczyny defektów sieci krystalicznej i mechanizmy ich powstawania lecz niektóre ich skutki widoczne w postaci deformacji linii dyfrakcyjnych.

W opisie mikrostruktury uzywa sie m.in. pojec:

KRYSTALIT, ZIARNO:

pierwotny, najmniejszy element proszku. W proszkach nanokrystalicznych jest nim najczesciej nanokryszta jednolity pod wzgledem struktury atomowej. Dla potrzeb tej pracy bedziemy pojecia krystalitu i ziarna utozsamiac, choc istnieja równiez proszki, których ziarna stanowia zrosty wielu przypadkowo zorientowanych krystalitów.

AGLOMERAT:

ukad (zlepek) wielu ziaren. Ziarna aglomeratu przylegaja do siebie na tyle scisle, ze ich powierzchnia swobodna jest mniejsza niz izolowanych ziaren. Do aglomeracji ziaren dochodzi np. w procesach zageszczania nanoproszków. Aglomeraty ziaren nanometrowych czesto maja postac fraktali.