ПРО МОЖЛИВIСТЬ РОЗМIРНО-НЕЗАЛЕЖНОГО ТЕМПЕРАТУРНОГО ГIСТЕРЕЗИСУ ФАЗОВОГО ПЕРЕТВОРЕННЯ ПЕРШОГО РОДУ В НАНОДИСПЕРСНОМУ ПОРОШКУ МЕТАЛУ

Анотація

Описано еволюцію наномасштабного порошку під час циклічної термічної обробки, коли може відбуватися фазовий перехід першого роду. На прикладі перетворення α-Fe ↔ γ-Fe в інтервалі температур циклування 800 ↔ 1450 K отримано температурний гістерезис (незбіг температур прямого і оберненого перетворень). Обґрунтовано існування “термодинамічного гістерезису” в умовах порушення ергодичної гіпотези в наносистемах, яке призводить до того, що шляхи прямого й зворотного α-Fe ↔ γ-Fe перетворень стають різними внаслідок відмінності енергетичних бар’єрів перетворень. Температурний гістерезис визначається накладанням розмірно-залежного кінетичного гістерезису на розмірно-залежний “термодинамічний гістерезис”. Отримано три різні випадки розмірної залежності ширини петлі гістерезису об’ємної частки нової фази. Вперше обґрунтовано можливість слабкого розмірного ефекту або його відсутності в широкому інтервалі нанорозмірів для випадку компенсації кінетичного і “термодинамічного” гістерезисів. Кореляції між розміром частинок нанопорошку, швидкістю циклування і шириною петлі гістерезису об’ємної частки нової фази виявляють логарифмічну залежність.