Методы с использованием интенсивной пластической деформации

Эта группа методов получения наноструктурных материалов основана на проведении пластической деформации с большими степенями деформации в условиях высоких приложенных давлений при относительно низких температурах. В таких условиях деформирования происходит сильное измельчение микроструктуры в металлах и сплавах до наноразмерного диапазона

При разработке этих методов существует ряд требований:, необходимость обеспечения стабильности свойств материала за счет однородного формирования наноструктур по всему объему материала, отсутствие механических повреждений и трещин несмотря на интенсивное пластическое деформирование материала [33].

Эта группа методов позволяет получать объемные безпористые металлические наноматериалы. Следует однако отметить, что диапазон размеров зерен материалов, получаемых рассматриваемыми методами, как правило, составляет все же более 100 нм. Структура, получаемая при интенсивной пластической деформации, отличается сильной неравновесностью из-за малой плотности свободных дислокаций и преимущественно большеугловом характере границ зерен. Поэтому для обработанных изделий применяют дополнительную термообработку или дополнительное пластическое деформирование при повышенных температурах и большой степени деформации [7].

Применение конструкционной деформируемой керамики обусловлено следующими характеристиками: высокая температура эксплуатации, твердость, прочность, трещино-стойкость, сопротивление ползучести, коррозионная стойкость, устойчивость к износу и эрозии, антифрикционные и фрикционные свойства(улучшающие скольжение, иначе уменьшающие трение). Слабым местом керамики является низкая трещиностойкость и пластичность. Для нанокерамики обнаружена повышенная низкотемпературная пластичность, которую можно использовать в промышленных процессах экструзии и прокатки керамик [60]. Уменьшение размера зерен приводит к возможности деформировать керамику при достаточно высоких скоростях деформации (около 10-2 с-1). Разрабатывают керамические биологически совместимые и биологически активные материалы медицинского назначения для реконструкции дефектов костных тканей иизготовления имплантатов, несущих физиологические нагрузки. Например, прочность фиксации титановых имплантатов с фосфатно-кальциевым покрытием в 4 раза выше, чем таковая для имплантатов без покрытия. Фосфатно-кальциевые цементы уже широко применяются в стоматологии и костной хирургии [61].

нанокерамика, биосовместимая (англ. biocompatible nanoceramics или nanostructured bioceramics) — наноструктурированный керамический материал, используемый в медицине для восстановления (замещения) поврежденных твердых тканей.