Введение
1 Аналитический обзор 11
1.1 Архитектура наноматериалов 11
1.2 Наноструктуры как продукт структурно-фазовых превращений 12
1.3 Методы получения объемных наноструктурированных твердых тел
1.3.1 Консолидация нанокристаллических порошков 15
1.3.2 Интенсивная пластическая деформация 16
1.3.3 Термомеханическая обработка 17
1.3.4 Электролитическое осаждение 20
1.3.5 Электроискровое легирование 23
1.3.6 Закалка расплава 26
1.3.6.1 Критерии образования металлических стекол 28
1.3.6.2. Способы получения металлических стекол 35
1.3.6.3 Управляемая кристаллизация при нагреве металлических стекол .
1.4 Механизмы деформации наноструктурированных материалов 40
1.4.1 Механические свойства металлических стекол 44
1.5 Функциональные свойства наноструктурированных материалов
1.5.1 Магнитные свойства 49
1.5.2 Биомеханическая совместимость 49
1.6 Аттестация механических и трибологических свойств наноструктурированных материалов .
1.6.1 Контактная задача теории упругости и ее приложения 53
1.6.2 Измерительное индентирование (испытания вдавливанием) 54
1.6.3 Измерительное скольжение (трибологические испытания)
1.6.3.1 Физическая модель фрикционного контактного взаимодействия
1.6.3.2 Износ. Основные термины 65
1.6.3.3 Виды износа
1.6.4 Испытания при циклическом ударе 68
1.6.5 Обеспечение единства измерений механических и трибологических свойств наноструктурированных материалов
1.6.5.1 Средства измерений 70
1.6.5.2 Метрологические характеристики средств измерений
1.6.5.3 Средства испытаний 76
1.6.5.4 Нормативно-техническая документация в метрологии 77
1.7 Выводы по разделу 80
2 Материалы и методы исследования 82
2.1 Объекты исследования 82
2.2 Методы получения и обработки материалов з
2.2.1 Приготовление сплавов 84
2.2.2 Термическая и термомеханическая обработка 84
2.2.3 Приготовление прекурсоров, в том числе при термообработке расплава
2.2.4 Формирование износостойких поверхностных слоев 85
2.3 Методы исследований и испытаний 87
2.3.1 Методики анализа структуры и фазового состава 87
2.3.2 Методы исследования функциональных и механических свойств
3 Наноструктурирование объемных низкомодульных биосовместимых сплавов Ti(Zr)-Nb(Ta) со структурой твердого раствора .
3.1 Условия существования обратимого мартенситного превращения 95
3.2 Обратимые и необратимые фазовые превращения при 98 твердофазной термической обработке сплавов системы Ti-Nba
3.3 Кристаллографический ресурс деформации 100
3.4 Механическое поведение закаленных сплавов Ti-Nba.. 103
3.5 Наноструктурирование СПФ Ti(Zr)-(Nb,Ta) с помощью термомеханической обработки (ТМО)
3.6 Характеристики сверхупругого поведения и функциональные свойства СПФ Ti-Nb-Zr и Ti-Nba .
3.7 Предварительные трибологические испытания 111
3.8 Выводы по разделу 113
4 Наноструктурирование аморфизуемых металлических сплавов на основе Ni, Zr, Fe
4.1 Влияние элементов-стеклообразователей на стеклообразующую способность двойных сплавов Ni-Mo .
4.2 Влияние фаз-стеклообразователей на СОС многокомпонентных сплавов на основе Zr .
4.3 Стеклообразование сплавов на основе Fe 123
4.4 Новый стеклообразующий сплав на основе Fe: поиск состава и свойства
4.5 Повышение стеклообразующей способности расплавов Co 136
4.6 Выводы по разделу 137
5 Формирование наноструктурированных износостойких поверхностных слоев объемных низкомодульных биосовместимых сплавов Ti(Zr)-Nb(Ta)
5.1 Поверхностное окисление 140
5.2 Электроискровое осаждение 152
5.3 Магнетронное осаждение 155
5.6 Выводы по разделу 157
6 Разработка и аттестация методик измерения и стандартных образцов механических и трибологических свойств наноматериалов
6.1 Разработка и аттестация методик измерения механических и трибологических свойств
6.2 Разработка и аттестация стандартных образцов механических и трибологических свойств 6.2.1 Экспериментальное исследование механических и трибологических свойств наноструктурных покрытий, перспективных для создания стандартных образцов
6.2.2 Методика аттестации стандартных образцов модуля упругости и коэффициента трения скольжения наноматериалов
6.2.2.1 Установление аттестованного значения 170
6.2.2.2 Исследование однородности 170
6.2.2.3 Исследование стабильности 171
6.2.2.4 Стандартная суммарная неопределенность аттестованного значения .
6.2.2.5 Расширенная неопределенность аттестованного значения .
6.2.3 Аттестация Государственного стандартного образца модуля упругости наноматериала
6.2.4 Аттестация Государственного стандартного образца коэффициента трения скольжения нанокристаллического материала .
6.3 Выводы по разделу 178
Заключение 179
Список использованных источников
