Hibák kristályos anyagokban: hogyan keletkeznek és mire használjuk ket?



Hasonló dokumentumok
Kerámiák és kompozitok (gyakorlati elokész

GÉPÉSZMÉRNÖKI SZAK. Anyagtudomány II. Könnyű- és színesfémek. Dr. Rácz Pál egyetemi docens

Fémes szerkezeti anyagok

Könnyűfém és szuperötvözetek

TÉMA ÉRTÉKELÉS TÁMOP-4.2.1/B-09/1/KMR (minden téma külön lapra) június május 31

Szemcsehatárcsúszás és sebességérzékenységi tényező ultra-finomszemcsés Al-30Zn ötvözet plasztikus deformációjában. Visegrád 2011

2. tétel. 1. Nemfémes szerkezeti anyagok: szerves ( polimer ) szervetlen ( kerámiák ) természetes, mesterséges ( műanyag )

1 modul 2. lecke: Nikkel alapú szuperötvözetek

Armco-vas speciális szemcsehatárainak vizsgálata EBSD-vel

Az alacsony rétegződési hibaenergia hatása az ultrafinom szemcseszerkezet kialakulására és stabilitására

Nem vas fémek és ötvözetek

ZOMÁNCOZOTT ACÉLLEMEZ SZEGMENSEK- BL CSAVARKÖTÉSSEL SZERELT TARTÁ- LYOK ÉS SILÓK: MÚLT ÉS JÖV

EBSD-alkalmazások. Minta-elôkészítés, felületkezelés

Miskolci Egyetem. Műszaki Anyagtudományi Kar. Kerpely Antal Anyagtudományok és Technológiák Doktori Iskola VISELKEDÉSE ZÖMÍTÉS SORÁN.

Őrlés hatására porokban végbemenő kristályos-amorf szerkezetváltozás tanulmányozása

Mikroszerkezet: szerkezet az atomokon túl, ami a mindennapjainkban olyan fontos. Ungár Tamás. ELTE, Fizikai Intézet, Anyagfizikai Tanszék

Orvosi implantátumok anyagai

1.ábra A kadmium felhasználási területei

Hydrogen storage in Mg-based alloys

Korszerű alumínium ötvözetek és hegesztésük

SiC kerámiák. (Sziliciumkarbid)

Mérnöki anyagismeret. Szerkezeti anyagok

Nagymértékű képlékeny deformációval előállított ultrafinom szemcsés ezüst és réz-ezüst ötvözet rácshiba szerkezete

Havancsák Károly, ELTE TTK Fizikai Intézet. A nanovilág. tudománya és technológiája

Képalkotás a pásztázó elektronmikroszkóppal

TITEX szerszámújdonságok a Fairtool kínálatában!

Mi a biomechanika? Mechanika: a testek mozgásával, a testekre ható erőkkel foglalkozó tudományág

Kristályszerkezetek és vizsgálatuk

Amorf/nanoszerkezetű felületi réteg létrehozása lézersugaras felületkezeléssel

METEOROLÓGIAI MÉRÉSEK, MŰSZEREK Meteorológia-gyakorlat

MAGYAR RÉZPIACI KÖZPONT Budapest, Pf. 62 Telefon , Fax

zernyaláb, mint szerszám

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZÕ OKIRAT (1)

a NAT /2008 számú akkreditálási ügyirathoz

NANOTECHNOLÓGIA - KÖZÉPISKOLÁSOKNAK NAOTECHNOLOGY FOR STUDENTS

MELEGZÖMÍTŐ VIZSGÁLATOK ALUMÍNIUMÖTVÖZETEKEN HOT COMPRESSION TESTS IN ALUMINIUM ALLOYS MIKÓ TAMÁS 1

Vas és szén. Anyagismeret, anyagkivála sztás. Acél jellemzıi. Egyéb alkotók: ötvözı vagy szennyezı?

Szigetelők Félvezetők Vezetők

Aerogél a megszilárdult füst

Az elállítási körülmények hatása nanoporokból szinterelt fémek mikroszerkezetére és mechanikai tulajdonságaira

Deformáció hatása a hidrogéntárolás tulajdonságaira Mg-alapú amorf ötvözetben

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

AZ ELEKTROKÉMIA VÁLOGATOTT ALKALMAZÁSI TERÜLETEI

Mikropillárok plasztikus deformációja 3.

Mérnöki anyagok NGB_AJ001_1

Az anyagok mágneses tulajdonságai

Sztentbordába integrált markerek előállítása lézersugaras mikromemunkálással. Nagy Péter 1,2

A másodlagos biogén elemek a szerves vegyületekben kb. 1-2 %-ban jelen lévő elemek. Mint pl.: P, S, Fe, Mg, Na, K, Ca, Cl.

Betonacél toldás Ancon toldókkal

Anyagismeret. 4. előadás

Radioizotópok az üzemanyagban

PLATTÍROZOTT ALUMÍNIUM LEMEZEK KÖTÉSI VISZONYAINAK TECHNOLÓGIAI VIZSGÁLATA TECHNOLOGICAL INVESTIGATION OF PLATED ALUMINIUM SHEETS BONDING PROPERTIES

GÉPELEMEK GÉP. Gépegység /Részegység/ Alkatrész /Gépelem/ Alkatrész. Alkatrész GÉPELEMEK CSOPORTOSÍTÁSA

Apollo ORBIS termékcsalád Kielégíti az MSZ EN 54-5,7 szabvány előírásait. Optikai füstérzékelő. Műszaki adatok. Típusjel: OPX APO

FÉMKOMPOZITOK KOPÁSÁLLÓSÁGÁNAK VIZSGÁLATA INVESTIGATION OF THE WEAR RESISTANCE PROPERTIES OF METAL MATRIX COMPOSITES

A bányászatban keletkező meddőanyagok hasznosításának lehetőségei. Prof.Dr.CSŐKE Barnabás, Dr.MUCSI Gábor

Épületgépészeti csőanyagok kiválasztási szempontjai és szereléstechnikája. Épületgépészeti kivitelezési ismeretek szeptember 6.

Székelyudvarhely. Temesvár

MŰSZAKI ISMERETEK. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

I. Atomszerkezeti ismeretek (9. Mozaik Tankönyv: oldal) 1. Részletezze az atom felépítését!

MŰANYAGOK TULAJDONSÁGAI

KÖZPONTI VIZSGÁLÓLABORATÓRIUM

Anyagfelvitellel járó felületi technológiák 2. rész

AMORF ÉS NANOSZERKEZETŰ ANYAGOK GYAKORLATI ALKALMAZÁSAI, ELŐÁLLÍTÁS ÉS FEJLESZTÉS BEVEZETÉS KÉT TIPIKUS ALKALMAZÁS

B Anyagvastagság A mm. Csavar mm. B mm 4,8 1,50-3,0 6,0 4,0. Becsavarás

MŰANYAGOK TULAJDONSÁGAI

Siló lemezek Melegen hengerelt szerkezeti acélok pikkelymentes

Gépészet szakmacsoport. Porkohászat

i i. It1r 1*irn MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZ Ő OKIRAT (1) a NAT nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Ipari robotok megfogó szerkezetei

1. A neutronvisszaszórási hatáskeresztmetszet

Titán alapú biokompatibilis vékonyrétegek: előállítása és vizsgálata

A Ni-BÁZISÚ SZUPERÖTVÖZETEK MEGMUNKÁLHATÓSÁGA HORONYMARÁSKOR. MACHINEBILITY OF THE Ni-BASED SUPERALLOYS BY END MILLING

Anyagfelvitel nélküli felületkezelések

Szelencés Standard manométerek Osztály pontosság 1,6%

Mérnöki anyagok NGB_AJ001_1. Szerkezeti acélok

Kötő- és rögzítőtechnológiák

Műszaki alkatrészek fém helyett PEEK-ből

1. Bevezetés. 2. Az elért eredmények A 60 Cu radioizotóp termelése

Mikrohullámú abszorbensek vizsgálata

A) Ásványi és nem ásványi elemek: A C, H, O és N kivételével az összes többi esszenciális elemet ásványi elemként szokták említeni.

Kvartó elrendezésű hengerállvány végeselemes modellezése a síkkifekvési hibák kimutatása érdekében. PhD értekezés tézisei

Termoelektromos polimerek és polimerkompozitok

SZAKÁLL SÁNDOR, ÁsVÁNY- És kőzettan ALAPJAI

Fordító hajtások SGExC 05.1 SGExC 12.1 AUMA NORM (vezérlés nélkül)

FOTÓKATALIZÁTOROS LEVEGİTISZTÍTÓ MODELL AP-3

- 1 - SZIGET-MOBIL 40

Nanoszemcsés anyagok mikroszerkezete és vizsgálata

Gerhátné Udvary Eszter

L Ph 1. Az Egyenlítő fölötti közelítőleg homogén földi mágneses térben a proton (a mágneses indukció

Anyagszerkezettan vizsgajegyzet

Elektrokémia. A nemesfém elemek és egymással képzett vegyületeik

NANOMÉRETŰ ARANY/SZILIKA RÉSZECSKEKOMPOZITOK ELŐÁLLÍTÁSA ÉS VIZSGÁLATA

( -Mitteilungen, 2008/2)

SZILIKÁTTECHNIKA O 3. Néhány nagy tisztaságú Al 2. mûszaki kerámia hajlítószilárdsági vizsgálata

2012/4. Pannon Egyetem, MOL Ásványolaj- és Széntechnológiai Intézeti Tanszék, Veszprém RONCSOLÁSMENTES VIZSGÁLATTECHNIKA

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Alumínium és ötvözeteinek hegesztése

Minta MELLÉKLETEK. GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK ÉRETTSÉGI VIZSGA ÍRÁSBELI TÉTEL Középszinten

Gramix Prog. Gramix Program. Gramix Program. egyedülálló. célszerűség. célszerűség. gyártástechnológia K+F K+F K+F K+F. minőség. minőség.

Átírás:

Hibák kristályos anyagokban: hogyan keletkeznek és mire használjuk ket? Gubicza Jen ELTE TTK Fizikai Intézet, Anyagfizikai Tanszék Atomoktól a csillagokig eladássorozat ELTE TTK, 2015. január 29.

Kristályos anyag: az atomok hosszútávú rendben helyezkednek el R i =na+mb ametiszt b a R i Rácshibák: azok a helyek a kristályban, amelyek környezetében az atomok szabályos rendje megbomlik Pl.: üres rácshely (vakancia) A hiba környezetében az atomok poziciója eltér az ideálistól: rácstorzulás

A rácshibák osztályozása kiterjedésük szerint: Ponthibák (nulla dimenziós hibák: 0D): a rácstorzulás minden irányban hamar lecseng Vakancia r Rácsdeformáció ~ 1/r 3 Intersticiális (rácsközi) atom (saját vagy ötvöz atom)

Szubsztitúciós (helyettesítéses) atom (ötvöz) Ponthiba párok pl. Frenkel hibapár: vakancia + intersticiális atom

Vonalhibák (1D): Diszlokáció extra félsík Diszlokáció srség: a diszlokációvonalak hossza egységnyi térfogatban éldiszlokáció @ ~ 10 12-10 16 m -2 Rácsdeformáció ~ 1/r Nyírófeszültség hatására a diszlokáció elmozdul, ezzel maradandó (képlékeny vagy plasztikus) alakváltozást eredményez: csúszósík b Burgers vektor (b): az elcsúszást jellemz vektor Videó a diszlokáció mozgásról acélban

Felületi hibák (2D) Rétegz#dési hiba A lapcentrált köbös kristály cellája B C szorosilleszkedésd síkok A B C rétegzdési hiba tökéletes rétegzdés A C B A C B A B A C A C B A Ikerhatár A B C A C B A ikerhatárok szemcsékben

Szemcsehatár Az orientáció különbség mellett fontos jellemz a határ állása is Nincs rácstorzulás a határon Rácstorzulás a határon

Speciális szemcsehatárok: Coincidence Site Lattice: CSL (a közös pontok rácsa) 5-ös határ: minden 5. rácspont közös a határ által elválasztott két szemcsében A I értéke csak az orientáció különbséget jellemzi, a határ állását nem! 3 11 E=36.9 º A kis I értékkel (I<29) jellemezhet határok kis energiájúak (sok közös rácspont van a határon).

Térfogati hibák (3D) Kiválások, zárványok (pl. Al 2 O 3 részecskék Al-ban) diszlokációk Rétegzdési-hiba tetraéder (pl. aranyban) Üregek, repedések (pl. rézben)

Hogyan keletkeznek és t/nnek el a rácshibák kristályos anyagokban? Vakanciák keletkezése és elt%nése: A kristály egyensúlyi állapotában a vakanciák száma az atomokéhoz képest kevés, de gyorsan n a hmérséklettel: egyensúlyi vakancia koncentráció: c v vakanciák száma = = atomok száma Ae EK kt szobahmérsékleten: c v 10-21 olvadáspont alatt: c v 10-4 Vakanciák keletkezése és eltdnése az anyag szabad felületén:

A vakanciák mozgása az anyagon belül: diffúzió A vakanciáram nagysága érzékeny a hmérsékletre: ~ c v e EM kt A hmérséklet növekedésével gyorsan n a diffúzió sebessége. A szilárd testben lezajló anyagátrendezdés alapmechanizmusa a vakancia diffúzió. Alkalmazás: pl. forrasztás során a kötés kialakulásában alapanyag Diffúziós zóna forraszanyag Diffúziós zóna alapanyag

Egyensúlyi koncentrációnál több vakancia keletkezhet: GyorshDtéssel (quenching) gyorshdtés Nagy energiájú ionokkal, neutronnal történ besugárzás hatására Prohászka: Bevezetés az anyagtudományba, Mszaki Könyvkiadó

Éldiszlokációk mászása során vakanciák keletkezhetnek vagy eltdnhetnek vakancia keletkezés feszültség vakancia atom vakancia elt%nés feszültség vakancia atom Összességében a képlékeny deformáció növeli a vakanciák számát

Diszlokációk keletkezése: Kristálynövekedés során (csavardiszlokáció) Különböz kristályos fázisok határán Képlékeny deformáció (Frank-Read diszlokáció forrás)

Diszlokációk annihilációja: Ellentétes eljeld diszlokációk eltdnése: Azonos csúszósíkon: Különböz csúszósíkon: + diszlokáció mászás A diszlokációk annihilációja könnyebben megy végbe magas hmérsékleten (a diffúzió miatt!) hkezeléssel elsegíthet Videó a diszlokáció annihilációról Ti ötvözetben

Szemcsehatárok keletkezése: Megszilárduláskor Képlékeny deformáció során diszlokációk falakba rendez désével Szemcsehatárok elt%nése: a h kezelés során bekövetkez szemcsenövekedéskor Videó a szemcsenövekedésr l aranyban M.J. Rost et al.; Phys.Rev.Lett. 91 (2003) 026101

A rácshibák alapveten befolyásolják a hétköznapi életben felhasznált anyagaink (pl. elektromos, korróziós és mechanikai) tulajdonságait A rácshibák (pl. vakanciák, diszlokációk) növelik a kristályos anyag elektromos ellenállását: T = 20 C: max. 2%-os ellenállás növekedés T = -196 C (a kristály hdtése folyékony nitrogénnel): max. 20%-os növekedés A rácshibák gyorsítják az anyag korrózióját, mert a korróziót okozó atomok (pl. oxigén) gyorsabban diffundálnak a repedések, a szemcsehatárok és a diszlokációk mentén. repedés szemcsehatár diszlokáció szabad felület szemcsék

A rácshibák s/r/ségének meghatározó szerepe van az anyag képlékeny viselkedésében A diszlokációk mozgását a többi diszlokáció, a szemcsehatárok és a zárványok is akadályozzák. Növelik a képlékeny deformációhoz szükséges feszültséget: keményítik az anyagot Feszültségnövekedés: d 1/ 2 +: diszlokáció sdrdség szh d 1/ d: szemcseméret 2

Hogyan mérhet a rácshibák keletkezése miatt bekövetkez keményedés? F F A Szakítóvizsgálat l 0 l 0 +l Feszültség, F/A kiindulási állapot homogén alakváltozás nyakasodás folyáshatár deformáció, l/l 0 rugalmas deformáció képlékeny deformáció egyenletes nyúlás teljes nyúlás

Hogyan használhatjuk fel a rácshibákat anyagaink tulajdonságainak tudatos megváltoztatására? Rácshiba-szerkezet tervezés (angolul: Crystal defect engineering) A kész anyagban a rácshibák mennyiségének és típusának megváltoztatására hatékonyan használható módszerek a képlékeny deformáció ill. a h#kezelés. Hogyan lehet nagymérték képlékeny deformációt el3idézni anélkül, hogy az anyag eltörne illetve mérete jelent3sen megváltozna? Plunger Könyöksajtolás angolul: Equal-channel angular pressing (ECAP) Die Kísérlet a keményedésre és lágyulásra Sample 9 : deformáció: ~100%

Képlékeny deformációval n az anyagban a diszlokáció sdrdség b D Nagyobb deformáció esetén a szemcsehatárok mennyisége is jelentsen n Szemcsefinomodás: pl. Mg(Al, Zn) ötvözetben kiindulási anyag szemcséi 400%-os deformáció után Együttmköd3 partner: Charles University, Csehország

A rácshibaszerkezet és a folyáshatár változása a könyöksajtolás során Cu vakancia koncentráció A vakancia koncentráció 10 17 -szerese a szobahmérsékleti egyensúlyi értéknek. Dislocation density [10 14 m -2 ] 30 25 20 15 10 5 0 Cu folyáshatár Yield strength Dislocation density diszlokáció sdrdség 0 2 4 6 8 10 Number of ECAP passes 500 400 300 200 100 0 Yield strength [MPa] A folyáshatár n a nagyobb diszlokáció sdrdség és a kisebb szemcseméret miatt. Nagy deformációnál a diszlokáció sokszorozódás és annihiláció egyensúlyba kerül, ezért nem n tovább a folyáshatár. Együttmköd3 partner: Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science, Oroszország

Ersen deformált titán alkalmazása sebészeti implantátumokban A titán szövetbarát: sebészeti implantátumok alapanyaga. Korábban használt implantátum: Ti-6Al-4V 1000 Ti-6Al-4V Y [MPa] 800 600 400 200 0 pure Ti Az implantátumból a V beoldódik a szövetekbe: mérgez3. Cél: Ti implantátumok folyáshatárának növelése toxikus szennyezk nélkül Megoldás: képlékeny deformációval sok rácshibát létrehozni az anyagban Együttmköd3 partnerek: Budapesti M/szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Országos Baleseti és Sürgösségi Intézet

3 lépéses képlékeny alakítási folyamat 8 ECAP (450 C) 150 mm Ti 24 mm + Körkovácsolás (RT) 24 mm Ø 16 mm Ø + Húzás (RT) Gubicza, Fogarassy, Krállics, Lábár, Törköly, Mater. Sci. Forum (2008)

kiindulási ECAP szemcseméret W 20 Xm szemcseméret W 350 nm + kovácsolás + húzás szemcseméret W 250 nm szemcseméret W 170 nm Gubicza, Fogarassy, Krállics, Lábár, Törköly, Mater. Sci. Forum (2008)

Diszlokáció s/r/ség Folyáshatár Dislocation density [10 14 m -2 ] 25 + drawing húzás 20 15 + körkovácsolás + forging 10 ECAP 5 kiindulási initial 0 Folyáshatár [MPa] 1200 1000 800 600 400 200 0 Ti-6Al-4V kiindulási + körkovácsolás ECAP + húzás A korábbiaknál nagyobb szilárdságú és szövetbarátabb implantátum kifejlesztése Ti csavar és lemez törött csontok rögzítésére

A rácshibák mennyiségének növekedése a maximális megnyúlás csökkenését erdeményezi! 8 ECAP (szobahm.) + hengerlés (-196 C) Cu hkezelés: 200 C, 3 perc kiindulási, durvaszemcsés Az ersen deformált anyagban sok vakancia van, amik üregekké állnak össze. Ezekbl a nagy feszültség hatására repedések alakulnak ki, így az anyag könnyebben eltörik. Lehetséges megoldás: hkezeléssel részlegesen csökkenteni a rácshibák mennyiségét (ez általában inhomogén módon történik) A folyáshatár kicsit csökken, de az alakíthatóság jelentsen n.

A hkezelés hmérsékletének változtatásával hangolni lehet a folyáshatárt és az alakíthatóságot Nagynyomású csavarás (High-pressure torsion, HPT) 10 HPT p = 6 GPa 150 C, 10 perc 200 C, 10 perc kiindulási anyag 250 C, 10 perc Együttmköd3 partnerek: University of Southampton, UK University of Southern California, USA Andreau, Gubicza, Zhang, Huang, Jenei, Langdon, Materials Science and Engineering A (2014)

A folyáshatár hangolását meg lehet valósítani különböz szemcseméret/ porok eltér arányú keverékének tömörítésével is 80 nm-es porszemcsék Ni nanopor 50 µm-es klaszterek Ni durvaszemcsés por Tömörítés utáni Ni szemcseszerkezet durvaszemcsés hányad: 39 % durvaszemcsés hányad: 61 %

A folyáshatár változása a durvaszemcsés hányad növekedésével 600 500 Ni Folyáshatár [MPa] 400 300 200 100 0 0 20 40 60 80 100 Durvaszemcsés hányad [%] Együttmköd3 partner: Universite Paris 13, Franciaország Dirras, Gubicza, Ramtani, Bui, Szilágyi, Materials Science and Engineering A (2010)

Szuperképlékeny deformáció A képlékeny deformációval elért nagy rácshibasdrdség alacsony hmérsékleten csökkenti az anyag alakíthatóságát. Ugyanakkor magas hmérsékleten és kis deformáció sebességnél extrém nagy megnyúlás érhet el a szemcsehatárok nagy mennyisége miatt. Szuperképlékeny deformáció: maximális megnyúlás > 100% Gyakorlati felhasználás: Autó ajtó panel Repülgép p csomagtárol roló ajtó

A szuperképlékeny deformáció oka: A szemcsehatár hányad növekedésével jelentssé válnak a szemcsehatár diffúzión alapuló deformációs mechanizmusok (pl. szemcsehatárcsúszás). Al M.F. Ashby, R.A.Verall, Acta Mater. (1973) Chinh et al., Adv. Mater. (2006)

A szuperképlékeny alakváltozás magas hmérsékletén kiválások stabilizálják a finomszemcsés szerkezetet. MgZn 2 és Al 3 Zr kiválások a szemcsehatárokban Al 11.5% Zn 2.5%Mg 0.9% Cu 0.2% Zr Al(Zn,Mg,Cu) szemcsék kiindulási anyag 6 ECAP, 473 K Xu et al., Materials Letters (2003) szemcseméret: 2,1 µm szemcseméret: 0,3 µm

Ugyanakkora alakíthatóság (pl. 300%) nagyobb deformáció sebesség mellett is elérhet (gyorsabb gyártás, nagyobb termelékenység). Ugyanakkora deformáció sebesség mellett nagyobb alakíthatóság. General Motors, Chevy Malibu Maxx (2004) Xu et al., Materials Letters (2003)

Grain boundary engineering (GBE) : a szemcsehatárszerkezet tudatos módosítása (tervezése) Alakítás + hkezelések egymás után deformáció Fárasztás (angolul: fatigue) húzás N a szorosabb illeszkedésd CSL határok (329) mennyisége A szemcsehatár szerkezet ellenállóbb a repedésterjedéssel szemben pl. fárasztás során id Room Temperature Fatigue Performance of Selected Nickel Based Alloys összenyomás egy fárasztási ciklus szélkerék lapátjának fáradásos törése Cycles to Failure 1200000 1000000 800000 600000 400000 Conventional GBE 200000 0 Alloy 625/60ksi Alloy 738/40ksi V57/40ksi Material/Stress 1 ksi = 6,9 MPa

Kúszás: állandó terhelés hatására magas hmérsékleten bekövetkez lassú alakváltozás Atomreaktorban a gzszállító cs deformációja Ni-alloy V57 15 MPa, 900 C, 10h 63 MPa E. Chino et al., 7th International Conference on Creep and Fatigue at Elevated Temperatures A szemcsehatár szerkezet módosításával növekedett az alacsony energiájú CSL határok mennyisége, amelyekben lassúbb a diffúzió, így ugyanakkora terhelés hatására, ugyanannyi id alatt kisebb a deformáció.

A rácshibák mennyiségének és típusának hatása a korrózióra A rácshibák mennyiségének növekedése elsegíti a korróziót (lasd korábban) A szemcsehatárok típusa jelent3s hatással van a korróziós tulajdonságokra! Speciális (CSL) határokban szorosabb az atomi elrendezdés Lassabb a korrozív anyagok (pl. oxigén) diffúziója a felületrl az anyag belsejébe Jobb korrózióállóság

A korrózióállóság javítása 61% Ni - 30% Cr - 9% Fe ötvözetben (Alloy 690) a szemcsehatár szerkezet módosításával (GBE) 24 nap 65% HNO 3 + 0.4% HF oldatban Non-GBE: 51% CSL határ (329) GBE: 76% CSL határ (329) Xia et al., Journal of Nuclear Materials (2011) GBE A koherens 3 határok megakadályozzák a korrózió terjedését az anyag belseje felé. koherens 3 határ

Tervezett kutatási irányok: A deformáció sebesség hatása a rácshibákra dinamikus alakítás során Hopkinson-rúd (100-500 km/h, def. sebesség: ~10 4 s -1 ) Zn deformáció: 56% (~10-4 s alatt!) Együttmköd3 partner: Universite Paris 13 (Franciaország)

Rácshibák vizsgálata orvosi felhasználású nanorészecskékben (pl. Au) A nano-au részecskék optikai tulajdonságai függenek a méretüktl, alakjuktól és a részecskét körülvev anyagtól (localized surface plasmon resonance - LSPR) skála: 100 nm szerves fedréteg (pl. antitestek) Au nanorészecske A rákos sejtek elhelyezkedésének meghatározása Következmények: _ A rezonancia frekvencia az infravörös tartományba tolódik, amelyre nézve az emberi szövet átlátszó _ A rákos sejtek felületén lév antigénekhez kötdnek a részecskék

nano-au 3 nm 1 év múlva ikerhatár Együttmköd3 partner: Hanoi University of Science (Vietnam) Vizsgálandó kérdések: _ Milyen rácshibák vannak a nano-au részecskékben? _ Ezeknek milyen a hatása az orvosi alkalmazhatóságra és a részecskék stabilitására? Lábár János TEM felvételei