Nanocrystalline metals (grain size

Nanocrystalline metals (grain size less than 100 nm) have been
the subject of considerable interests due to many unique mechanical
properties, such as increased strength/hardness, improved
toughness and enhanced diffusivity compared to coarse grained
counterparts [1,2]. The strength/hardness has been found and verified
to increase with decreasing grain size down to a critical value
(10–20 nm) by several classical experiments, following the wellknown
Hall–Petch (H-P) relation. The increased strength/hardness
has been attributed to the increased area fraction of grain boundaries
(GBs), which act as strong barriers to dislocation motions.
However, this relation has been questioned by several investigations
which indicate the decrease of hardness below a critical grain
size [3–5], both experiments and simulations [6–8] have also shown
that the strength/hardness decreases with further grain refinement
below the critical value (10–20 nm), suggesting a shift in the
dominated deformation mechanisms from dislocation-mediated
plasticity to grain-boundary-associated plasticity such as grainboundary
sliding, grain-boundary diffusion and grain rotation.

MD simulations [9,8] have concluded that the strongest grain
size for nanocrystal metal, for instance copper, is about 10 nm.
However, it is not easy to conclude from the experimental side
since the experimental data [5,10] for grain size below 100 nm were
largely scattered because of difficulties in preparing high-quality
samples, as well as problems of measurement of the average grain
size. Koch et al. [10] reviewed the literature which gives the inverse
H-P effect at the finest grain sizes, they concluded that only a few
experiments [11] which have reported the inverse H-P effect are
free from obvious or possible artifacts. The mechanism behind is
that the conventional dislocation pile-up theory is not applicable to
nanocrystal material with the finest grain size. And the role of grain
boundary activities, such as grain boundary sliding and diffusion,
has yet been clearly identified from recent TEM technologies, thus
it is reasonable to expect different plastic behavior, i.e. the inverse
H-P effect, at the finest grain sizes from experiments [12,13].
This transition of deformation mechanisms has been well studied.
Schiøtz et al. [6] studied the yield strength of bulk nanocrystal
copper by using molecular dynamic (MD) simulations; their results
showed that the strength exhibited a maximum at the grain
size of 10–15 nm. The inverse H-P effect in their study was
because of a shift in the microscopic deformation mechanism from
dislocation-mediated plasticity in the coarse-grained material to
grain boundary sliding in the nanocrystalline region. Cao et al.
[14] studied size effect on the hardness of nanocrystalline copper
by using experiment; their results showed the dislocation mediated
mechanism dominated plastic yielding when the grain size
was above 16.4 nm. Joen et al. [15] carried out MD simulations
to clarify the effect of grain size on the deformation behavior of
nanocrystalline body-centered cubic Fe; the major deformationmechanism was found to change from dislocation glide in a sample
with a 19.7 nm grain size to atomic sliding within GBs in a sample
with a finer grain size of 3.7 nm. They concluded that this change
in deformation mechanism appears to be the direct cause of the
breakdown in the conventional H-P relation. Vo et al. [16] studied
the yielding of polycrystalline metal with grain sizes falling below
10–15 nm; they illustrated at small scale grain-boundary relaxation
suppressed grain-boundary sliding and forced the material to be
deformed by allowing dislocation glide.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

โลหะผลึกนาโน (ขนาดเม็ดน้อยกว่า 100 นาโนเมตร)
ได้รับเรื่องของความสนใจมากเนื่องจากคุณสมบัติทางกล
จำนวนมากที่ไม่ซ้ำกันเช่นการเพิ่มความแข็งแรง / ความแข็งที่ดีขึ้น
ความเหนียวและแพร่กระจายเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับเนื้อหยาบ
คู่ [1,2] . แรง / ความแข็งมีการค้นพบและตรวจสอบ
เพิ่มขึ้นตามการลดขนาดของเมล็ดข้าวลงไปที่ค่าวิกฤต
(10-20 นาโนเมตร) โดยการทดลองคลาสสิกหลายตาม wellknown
ห้องโถง petch (แรงม้า) ความสัมพันธ์ เพิ่มความแข็งแรง /
ความแข็งได้รับการบันทึกให้ส่วนพื้นที่ที่เพิ่มขึ้นของข้าวเขตแดน
(GBS) ซึ่งทำหน้าที่เป็นอุปสรรคที่แข็งแกร่งที่สุดเท่าที่จะเคลื่อนการเคลื่อนไหว.
แต่ความสัมพันธ์นี้ได้รับการสอบถามจากหลายสืบสวน
ซึ่งบ่งชี้ถึงการลดลงของความแข็งด้านล่าง เมล็ดข้าวที่สำคัญ
ขนาด [3-5] ทั้งการทดลองและแบบจำลอง [6-8] ยังแสดงให้เห็นว่า
ความแข็งแรง / ความแข็งลดลงด้วยเม็ดปรับแต่งเพิ่มเติม
ต่ำกว่าค่าวิกฤต (10-20 นาโนเมตร) ชี้ให้เห็นการเปลี่ยนแปลงในการเปลี่ยนรูป
ครอบงำ กลไกการเคลื่อนที่จากสื่อ
ปั้นการปั้นเม็ดขอบเขตที่เกี่ยวข้องเช่น
เลื่อนเม็ดขอบเขตการแพร่ grainboundary และการหมุนเม็ด.

จำลอง md [9,8] ได้ข้อสรุปว่าเม็ด
ขนาดที่แข็งแกร่งเพื่อ nanocrystal โลหะเช่นทองแดงประมาณ 10 นาโนเมตร.
แต่มันไม่ง่ายที่จะสรุปจากการทดลองด้าน
ตั้งแต่ข้อมูลการทดลอง [5,10 ] สำหรับขนาดของเมล็ดข้าวต่ำกว่า 100 นาโนเมตรถูก
กระจายส่วนใหญ่เนื่องจากความยากลำบากในการเตรียมการที่มีคุณภาพสูง
ตัวอย่างเป็นปัญหาของการวัดค่าเฉลี่ยของเม็ด
ขนาดkoch ตอัล [10] ทบทวนวรรณกรรมที่ให้ผลตรงกันข้าม
แรงม้าที่ดีที่สุดขนาดของเมล็ดข้าวที่พวกเขาได้ข้อสรุปว่าเพียงไม่กี่
ทดลอง [11] ซึ่งได้รายงานผลแรงม้าผกผันเป็น
อิสระจากสิ่งประดิษฐ์ที่ชัดเจนหรือเป็นไปได้ กลไกที่อยู่เบื้องหลังเป็น
ว่าการเคลื่อนที่แบบเดิมทฤษฎีกองขึ้นไม่สามารถใช้ได้กับวัสดุ
nanocrystal มีขนาดเม็ดที่ดีที่สุดและบทบาทของเม็ด
กิจกรรมขอบเขตเช่นขอบเขตเม็ดเลื่อนและการแพร่กระจาย
ยังได้รับการระบุไว้อย่างชัดเจนจากเทคโนโลยีล่าสุด Tem จึง
มันมีเหตุผลที่จะคาดหวังว่าพฤติกรรมที่แตกต่างกันพลาสติกเช่นผกผัน
ผลแรงม้าที่เม็ดที่ดีที่สุด ขนาดจากการทดลอง [12,13].
การเปลี่ยนแปลงของกลไกความผิดปกตินี้ได้รับการศึกษาดี.
schiøtzตอัล[6] การศึกษาความแข็งแรงผลผลิตของกลุ่ม nanocrystal
ทองแดงโดยใช้โมเลกุลไดนามิก (md) จำลองผลของพวกเขาแสดงให้เห็นว่า
ความแข็งแรงแสดงสูงสุดที่เม็ด
ขนาด 10-15 นาโนเมตร ผลแรงม้าผกผันใ​​นการศึกษาของพวกเขาคือ
เพราะการเปลี่ยนแปลงในกลไกการเสียรูปจากกล้องจุลทรรศน์
เคลื่อนที่พึ่งปั้นในวัสดุเนื้อหยาบไป
ขอบเขตเม็ดเลื่อนในภูมิภาคผลึกนาโน . cao ตอัล
[14] ศึกษาผลกระทบที่มีขนาดความแข็งของผลึกนาโนทองแดง
โดยใช้การทดลอง; ผลของพวกเขาแสดงให้เห็นการเคลื่อนที่
พึ่งกลไกครอบงำพลาสติกยอมเมื่อขนาดเม็ด
อยู่เหนือ 16.4 นาโนเมตร joen ตอัล [15] ดำเนินการจำลอง md
เพื่อชี้แจงผลกระทบของขนาดเม็ดกับพฤติกรรมการเสียรูปของ
ผลึกนาโนร่างกายเป็นศูนย์กลางลูกบาศก์ fe; de​​formationmechanism ที่สำคัญพบว่าการเปลี่ยนจากการเคลื่อนที่ในการร่อนตัวอย่าง
ที่มีขนาดเม็ด 19.7 นาโนเมตรที่จะเลื่อนอะตอมภายใน GBS ในตัวอย่าง
มีขนาดเม็ดปลีกย่อยของ 3.7 นาโนเมตร พวกเขาสรุปว่าการเปลี่ยนแปลงนี้
ในกลไกความผิดปกติท​​ี่ดูเหมือนจะเป็นสาเหตุโดยตรงของ
รายละเอียดที่เกี่ยวข้องแรงม้าแบบธรรมดา Vo ตอัล [16] การศึกษา
ยอม polycrystalline ของโลหะที่มีขนาดเม็ดตกอยู่ใต้
10-15 นาโนเมตรที่พวกเขาแสดงให้เห็นถึงการพักผ่อนที่เม็ดขอบเขตขนาดเล็ก
ระงับเม็ดขอบเขตการเลื่อนและบังคับให้วัสดุที่จะ
พิการโดยให้เคลื่อนร่อน

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

โลหะ Nanocrystalline (เมล็ดขนาดน้อยกว่า 100 nm) ได้
เรื่องน่าสนใจมากเนื่องจากเครื่องกลเฉพาะหลาย
คุณสมบัติ เช่นความแข็งแรงเพิ่มขึ้น/แข็ง ปรับปรุง
นึ่งและ diffusivity เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับหยาบเม็ด
คู่ [1, 2] พบ และตรวจสอบความแข็งแรง/ความแข็ง
เพิ่มกับลดขนาดเมล็ดข้าวลงไปค่าสำคัญ
(10–20 nm) โดยทดลองคลาสสิกหลาย ตามอุดรธานี
Hall–Petch (H P) สัมพันธ์กัน ความแข็งแรง/ความแข็งเพิ่มขึ้น
ถูกบันทึกเศษพื้นที่ที่เพิ่มขึ้นของเมล็ด boundaries
(GBs) ซึ่งเป็นอุปสรรคที่แข็งแกร่งการเคลื่อนเคลื่อนไหว
อย่างไรก็ตาม ได้ไต่สวนความสัมพันธ์นี้ โดยการตรวจสอบหลาย
ซึ่งระบุลดลงความแข็งต่ำกว่าเม็ดสำคัญ
ขนาด [3–5], ทดลองและจำลอง [6–8] ได้แสดง
ที่ความแรง/ความแข็งลดลง มีอีกเม็ดรีไฟน์เมนท์
ด้านล่างสำคัญค่า (10–20 nm), แนะนำกะในการ
ครอบงำกลไกแมพจาก mediated เคลื่อน
plasticity การ plasticity ข้าวขอบสัมพันธ์เช่น grainboundary
เลื่อน หมุนแพร่และเมล็ดข้าวขอบ.

จำลอง MD [9,8] ได้สรุปที่เมล็ดแข็งแกร่ง
ขนาด nanocrystal โลหะ ทองแดงตัวอย่าง คือ ประมาณ 10 nm.
อย่างไรก็ตาม มันไม่ใช่เรื่องง่ายเพื่อสรุปจากด้านทดลอง
เนื่องจากข้อมูลการทดลองที่ [5,10] สำหรับเมล็ดขนาดต่ำกว่า 100 nm ได้
ส่วนใหญ่กระจัดกระจายเนื่องจากความยากลำบากในการเตรียมคุณภาพ
ตัวอย่าง ตลอดจนปัญหาของการวัดของเมล็ดเฉลี่ย
ขนาด คอ et al. [10] ทบทวนวรรณกรรมซึ่งผกผัน
H P ลักษณะพิเศษที่ขนาดเมล็ดข้าวดีที่สุด พวกเขาได้เท่านั้นกี่
ทดลอง [11] ซึ่งได้รายงานผล H P ผกผันมี
ฟรีจากวัตถุที่เห็นได้ชัด หรือเป็นไปได้ กลไกเบื้องหลังเป็น
ทฤษฎี pile-up เคลื่อนปกติจะไม่ใช้กับ
nanocrystal วัสดุ มีขนาดเมล็ดข้าวดีที่สุด และบทบาทของข้าว
ขอบเขตกิจกรรม ข้าวขอบเลื่อนและแพร่,
มียังชัดเจนระบุจากล่าสุดยการเทคโนโลยี ดัง
จึงเหมาะสมที่จะคาดหวังพฤติกรรมพลาสติกต่าง ๆ เช่นผกผัน
H P ผล ที่ขนาดเมล็ดข้าวดีที่สุดจากการทดลอง [12,13]
ศึกษาการเปลี่ยนแปลงกลไกการแมพนี้ดี
Schiøtz et al [6] ได้ศึกษาความแข็งแรงผลผลิตของ nanocrystal จำนวนมาก
ทองแดง โดยใช้โมเลกุลแบบไดนามิก (MD) จำลอง ผลลัพธ์
แสดงว่า แรงจัดแสดงมากที่สุดในเมล็ดข้าว
ขนาดของ 10–15 nm ผกผัน H-P ในการศึกษาคือ
เพราะกะในกลไกแมพกล้องจุลทรรศน์จาก
plasticity เคลื่อน mediated ในวัสดุ coarse-grained ไป
ขอบข้าวเลื่อนในภูมิภาค nanocrystalline Cao et al.
[14] studied ขนาดผลความแข็งของทองแดง nanocrystalline
โดยทดลอง ผลลัพธ์พบเคลื่อน mediated
กลไกครอบงำพลาสติกผลผลิตเมื่อเมล็ดขนาด
ถูกข้าง 16.4 nm Al. ร้อยเอ็ด Joen [15] ดำเนินการจำลอง MD
เพื่อชี้แจงผลของเมล็ดขนาดลักษณะการทำงานของการแมพ
nanocrystalline ร่างกายแปลก Fe ลูกบาศก์ deformationmechanism หลักพบการเปลี่ยนแปลงจากร่อนเคลื่อนในตัวอย่าง
ขนาดเมล็ด nm 19.7 การอะตอมเลื่อนภายใน GBs ในตัวอย่าง
ขนาดเมล็ดข้าวปลีกย่อย 3.7 nm พวกเขาได้ที่นี้
ในแมพ กลไกดูเหมือนจะ เป็นสาเหตุโดยตรงของ
ใน H P ความสัมพันธ์ทั่วไป โว et al. [16] ศึกษา
ผลผลิตของโลหะค มีขนาดเมล็ดข้าวตกด้านล่าง
10–15 nm พวกเขาแสดงที่ผ่อนคลายขนาดเล็กขอบเม็ด
ระงับเลื่อนขอบเม็ด และบังคับวัสดุจะ
deformed โดยอนุญาตให้ร่อนเคลื่อน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

โลหะ nanocrystalline (ขนาดเมล็ดน้อยกว่า 100 นาโนเมตร)ได้รับการเรื่อง
ซึ่งจะช่วยให้มีความสนใจมากเนื่องจากมีจำนวนมากที่เป็นเอกลักษณ์เฉพาะกลไก
คุณสมบัติดังกล่าวมากขึ้นเนื่องจากความแรงของ/ความกระด้าง
ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความแข็งแกร่งและ diffusivity เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับระดับเดียวกันละเอียด
หยาบ[ 1,2 ] ความแรงของ/ความกระด้างที่ได้รับการตรวจพบและได้รับการรับรอง
ซึ่งจะช่วยในการเพิ่มขึ้นโดยมีขนาดเมล็ดลดลงไปเพื่อความคุ้มค่าที่สำคัญ
( NM 10-20 10-20 10-20 )โดยการทดลองแบบคลาสสิคหลายแห่งต่อไปนี้ความสัมพันธ์ hall-petch ( H - P )จระเข้หางยาว
ซึ่งจะช่วยได้. กำลังเพิ่มขึ้นที่/ความกระด้าง
ซึ่งจะช่วยได้รับการอธิบายถึงส่วนพื้นที่ที่เพิ่มขึ้นของธัญพืชขอบเขต
( gbs )ซึ่งทำหน้าที่เป็นสิ่งกีดขวางแข็งแรงในญัตติทำแพลง.
แต่ถึงอย่างไรก็ตามความสัมพันธ์นี้ได้รับการโดยการสอบสวนการสอบสวนหลาย
ซึ่งจะช่วยลดลงซึ่งแสดงที่ด้านล่างของความกระด้างเมล็ดธัญพืชที่สำคัญ
ขนาด:[ 3 - 5 ],ทั้งการทดลองและการจำลอง[ 6 - 8 ]ยังมีแสดงไว้
ซึ่งจะช่วยให้ความเข้มของ/ความกระด้างจะลดลงอีกด้วยการคัดกรองเมล็ดธัญพืช
ด้านล่างที่มีความสำคัญอย่างยิ่ง( 10 - 20 นาโนเมตร),แนะนำการเปลี่ยนแปลงใน
ถูกครอบงำกลไกการทำให้ผิดรูปจากทำแพลง - ดีงามลักษณะปั้นง่าย
ซึ่งจะช่วยให้ข้าว - เขต - เชื่อมโยงลักษณะปั้นง่ายเช่น grainboundary
เลื่อน,เมล็ดธัญพืช - เขตและธัญพืชการหมุน.

MD จำลอง[ 9,8 ]ได้สรุปว่าที่แข็งแกร่งธัญพืช
ขนาดสำหรับ nanocrystal โลหะเช่นทองแดง,มีประมาณ 10 nm .
แต่ไม่ใช่เรื่องง่ายในการสรุปจากที่ทดลองด้าน
นับตั้งแต่ทดลองข้อมูล[ 5,10 ]สำหรับเมล็ดขนาดต่ำกว่า 100 นาโนเมตรเป็น
ส่วนใหญ่กระจายตัวอยู่เนื่องจากมีปัญหาในการเตรียมตัวก่อน คุณภาพ สูง
ตัวอย่างและปัญหาของการวัดโดยเฉลี่ยเมล็ด
ขนาด.Koch Industries et al . [ 10 ]การตรวจสอบเอกสารซึ่งจะช่วยให้กลับกัน
ซึ่งจะช่วย - P มีผลที่มีขนาดเมล็ดที่ดีที่สุดที่พวกเขาจึงสรุปว่า"มีเพียงไม่กี่
ซึ่งจะช่วยการทดลอง[ 11 ]ซึ่งได้รายงานผล - P กลับมี
ซึ่งจะช่วยแบบไม่เสียค่าบริการจากงานศิลปะได้อย่างชัดเจนหรือเป็นไปได้ กลไกการที่อยู่เบื้องหลังเป็น
ซึ่งจะช่วยว่าทฤษฎีกอง - ขึ้นทำแพลงธรรมดาไม่สามารถใช้ได้กับวัสดุ
nanocrystal พร้อมด้วยขนาดเมล็ดธัญพืชที่ดีที่สุดและบทบาทหน้าที่ของกิจกรรมเมล็ดธัญพืช
เขตเช่นแพร่และเลื่อนเขตธัญพืช
มีการระบุไว้อย่างชัดเจนจากเทคโนโลยี(ประธาน)ชั่วคราวเมื่อไม่นานมานี้ยังไม่มี
ซึ่งจะช่วยทำให้สมควรที่จะคาดหวังว่าพฤติกรรมพลาสติกแตกต่างกันมีผลเช่นกลับกัน
- p ที่มีขนาดเมล็ดธัญพืชที่ดีที่สุดจากการทดลอง[ 12,13 ].
การเปลี่ยนแปลงนี้ของกลไกการทำให้ผิดรูปได้รับการศึกษา.
schiøtz et al .[ 6 ]ศึกษาความเข้มของให้ผลตอบแทนของการจำลองขนาด nanocrystal
ทองแดงโดยใช้โมเลกุลแบบไดนามิก( MD )ผลได้
ซึ่งจะช่วยแสดงให้เห็นว่าความแรงของที่แสดงออกสูงสุดที่เมล็ด
ขนาดของ 10-15 10-15 10-15 นิวตันเมตร มีผลบังคับใช้. - P กลับกันในการศึกษาของพวกเขาได้
เนื่องจากมีการเปลี่ยนแปลงที่อยู่ในกลไกการเปลี่ยนรูปขนาดเล็กซึ่งออกจากลักษณะปั้นง่าย
ซึ่งจะช่วยทำแพลง - โดยผ่านสื่อในหยาบละเอียดที่จะตอบแทน
เขตเมล็ดธัญพืชเลื่อนใน ภูมิภาค nanocrystalline ได้. Cao et al .
[ 14 ]ศึกษามีผลขนาดความกระด้างของทองแดง nanocrystalline
ซึ่งจะช่วยได้โดยใช้การทดลองผลมีพลาสติกทำแพลงพื้นที่
กลไกการถูกครอบงำได้ผลเมื่อมีขนาดเมล็ดออก
อยู่สูงกว่า 16.4 นิวตันเมตร joen et al . [ 15 ]ไป MD จำลอง
ซึ่งจะช่วยในการทำความเข้าใจมีผลที่มีขนาดเมล็ดธัญพืชที่พฤติกรรมเปลี่ยนรูปของ
แซนตาเฟลูกบาศก์ร่างกาย - อยู่ตรงกลางใน nanocrystalline deformationmechanism สำคัญที่พบในการเปลี่ยนจากทำแพลงได้ลื่นไม่สะดุดในตัวอย่าง
ด้วย 19.7 ขนาดเมล็ดธัญพืช nM ที่ไปยัง Atomic Bomb เลื่อน ภายใน gbs ในตัวอย่าง
ซึ่งจะช่วยด้วยความละเอียดมากขึ้นขนาดเมล็ดธัญพืชที่มี 3.7 นิวตันเมตร สรุปว่าการเปลี่ยนแปลงนี้
ซึ่งจะช่วยในการเปลี่ยนรูปจะปรากฏขึ้นเพื่อเป็นสาเหตุให้เกิดโดยตรงของ
ซึ่งจะช่วยแบ่งที่อยู่ในความสัมพันธ์ - P ทั่วไป VO et al . [ 16 ]ศึกษา
ตามมาตรฐานผลของโลหะ polycrystalline มีขนาดเมล็ดลดลงด้านล่าง
10-15 10-15 10-15 nM ที่แสดงในการผ่อนคลายธัญพืช - เขตขนาดเล็ก
ซึ่งจะช่วยปิดกั้นธัญพืช - เขตเลื่อนและบังคับให้วัสดุที่จะ
พิการโดยการอนุญาตให้ทำแพลงได้ลื่นไม่สะดุด