p Metais e ligas nanogravados, cujo tamanho de grão é inferior a 100 nm, exibem resistência extremamente alta e alta ductilidade, possuindo excelentes propriedades mecânicas. Materiais nanogravados, Contudo, têm um grande número de limites de grão e, portanto, alta energia total de limite de grão. A uma temperatura superior a uma temperatura crítica, grãos em materiais nanogravados crescerão espontaneamente para reduzir a energia de contorno do grão, levando à instabilidade térmica dos materiais. Uma abordagem comum para aumentar a estabilidade térmica é por meio da segregação de energia de contorno de grão, que termodinamicamente reduz a energia do limite do grão e fixa cineticamente o movimento dos limites do grão, aumentando assim a temperatura crítica de recristalização. Contudo, o papel das tensões mecânicas na estabilidade térmica ainda não foi sistematicamente estudado. p Um artigo publicado recentemente, intitulado "Grain limite segregação e relaxamento em ligas policristalinas nano-granuladas, " no CIÊNCIA CHINA Física, Mecânica e Astronomia , estuda sistematicamente a estabilidade térmica de ligas nanométricas, por investigação analítica de três comportamentos acoplados entre contornos de grão e grãos cristalinos entre concentrações químicas e tensões mecânicas. Os três comportamentos acoplados são 1) o acoplamento entre a tensão de contorno de grão e a tensão de grão, 2) segregação de limite de grão, e 3) o acoplamento entre concentração e estresse. Finalmente, um novo critério termodinâmico é desenvolvido para a estabilidade térmica de ligas nanométricas, o que mostra que o estresse desempenha um papel extremamente importante. Os autores do artigo são Zhang Tong-Yi, Gao Yingxin e Sun Sheng do Instituto de Genoma de Materiais, Universidade de Xangai.

p A energia termodinâmica é dividida em energia mecânica e energia química e ambas estão acopladas entre si. A análise da energia mecânica considera o autotensão do contorno do grão e a eigen-tensão induzida pela segregação do contorno do grão e desenvolve um método híbrido para resolver o problema de acoplamento do autoteste e do eigen-strain. A análise da termodinâmica química considera a diferença nos potenciais químicos dos elementos puros nos contornos dos grãos e nos grãos, e, portanto, propõe uma isoterma de adsorção McLean generalizada, que naturalmente inclui o termo estresse. Com base nos três efeitos de acoplamento coerente, um novo critério é desenvolvido para a estabilidade térmica de ligas nanométricas, e quantitativa e analiticamente expressa pela diferença em energia livre molar entre uma liga policristalina nanogravada e sua contraparte de cristal único. Uma diferença positiva ou negativa na energia livre molar indica que a liga nanogravada é termicamente instável ou estável.

p Ligas binárias Ni1-xMox são tomadas como um exemplo para ilustrar, com figuras, os resultados teóricos e os papéis de cada um dos parâmetros envolvidos no critério analítico. O presente estudo mostra que as tensões desempenham um papel vital na estabilidade térmica de ligas nanométricas. Qualquer critério sem considerar tensões internas estimaria parcialmente a estabilidade térmica de ligas nanométricas.