Триботехническое материаловедение и триботехнология. Денисова Н.Е - 219 стр.

     6.3.1 Наноструктуры углерода. Свойства и перспективы
        применения их в порошковых композиционных материалах
        триботехнического назначения


      В настоящее время внимание материаловедов всего мира привлекают
методы повышения эксплуатационных, в том числе, триботехнических
характеристик материалов, путем применения разных наноструктур углерода.
      Интерес к углеродным нанотрубкам (УНТ) и луковичным
наноструктурам углерода (ЛНУ) не случаен, так как их применение открывает
дорогу к значительным достижениям во многих областях науки и техники. В
частности, необходимо отметить их высокие антифрикционные и
прочностные свойства и являются перспективными наполнителями
композиционных материалов для создания тонкослойных антифрикционных
покрытий дорогостоящих элементов триботехнических систем.
      Нанотрубки – это особая форма углерода; имеют диаметр от 1 до 100 нм,
а их длина может достигать 100 мкм и более. Углеродные нанотрубки могут
быть однослойными и многослойными; обладают химической и термической
стабильностью в диапазоне температур до ∼1730 оС; высокими показателями
теплопроводности, прочности и др. Нанотрубки открытого типа можно
использовать в антифрикционных материалах в качестве резервуаров для
смазочного материала.
      УНТ, в зависимости от технологий получения, могут принимать прямую
или изогнутую геометрическую формы. Однослойные нанотрубки в
большинстве закрыты шапками, которые содержат пентогональные
углеродные кольца (см. рисунок 5.11, в). Структура однослойных нанотрубок,
полученных экспериментально, отличается от идеальной формы – полусферы.
Прежде всего это касается вершин нанотрубки, которые обычно отличаются
морфологией.
      Уникальные физико-механические свойства нанотрубок не представляют
большой ценности, пока они не будут введены в матрицу. Композиционные
материалы, содержащие углерод (например, углеродные волокна), широко
применяются в различных областях техники. В таких материалах в качестве
матрицы используется пластик, смола или металл. При введении углеродных
волокон в матрицу возрастают жесткость, упругость, прочность. Материал
становится менее склонен к образованию трещин.
      В настоящее время в ТС узлов трения различных машин и механизмов
широко используются антифрикционные материалы с металлической
матрицей. Требования к их триботехническим и физико-механическим