金属纳米晶的界面热力学及热稳定性研究

以六方相Co为例,采用界面膨胀模型和普适状态方程,引用固体比热的Debye函数,模拟计算了金属纳米多晶体界面的热力学性质,描述了纳米晶界面过剩焓、过剩熵和过剩Gibbs自由能随过剩体积的变化规律.利用界面过剩体积和过剩自由能的非单调关系,预测了发生失稳快速晶粒长大的临界过剩体积和临界温度.实验研究中发现的α-Co纳米晶在宽温度范围内退火时,在较低温区内晶粒长大非常缓慢、而在773—873K温区内纳米晶突发快速晶粒长大的结果与理论预测符合良好.