ВУЗ:
Составители:
ВВЕДЕНИЕ
В последние годы отмечается рост интереса к различным классам
материалов, демонстрирующим уникальные свойства, которые позво-
ляют вывести результаты их применение в современной технике на ка-
чественно новый уровень. К одному из таких классов относятся ультра-
дисперсные материалы (УДМ), или ультрадисперсные системы (УДС),
которые в западной литературе называются наноструктурными мате-
риалами (НСМ).
Общепринято, что под ультрадисперсными или наноматериалами
(НМ) подразумеваются намеренно сконструированные или природные
материалы, в которых один или более размеров их структурных элемен-
тов лежат в диапазоне нанометров. К ним относятся нановолокна, нано-
проволоки, наноплёнки, нанопокрытия, и объёмные наноматериалы -
нанокристаллические и нанозернистые (с размером зерен менее
100 нм) [1].
Наноструктурные материалы обладают уникальными свойствами
вследствие проявления специфических размерных эффектов. По мере
того как размер зерен или частиц становится все меньше и меньше, всё
большая доля атомов структурного элемента оказывается на его грани-
цах или свободных поверхностях. Так, при размере структурных единиц
6 нм и толщине поверхностного слоя в один атом, почти половина ато-
мов будет находиться на поверхности [2, 3].
Так как доля поверхностных атомов в наноструктурных материа-
лах составляет десятки процентов, ярко проявляются все особенности
поверхностных состояний, и разделение свойств на «объёмные» и «по-
верхностные» приобретает, в какой-то мере, условный характер. В та-
ких материалах приобретает большее значение законы квантовой меха-
ники, проявляются аномалии поведения электронов, квазичастиц (фо-
нонов, плазмонов, магнонов) и других элементарных возбуждений, а это
существенным образом изменяет механические, оптические и электри-
ческие свойства вещества, по сравнению с обычными материалами. По-
этому наносостояние рассматривают как особое состояние вещества
между микромиром и макромиром [4].
Поведение наноструктурных материалов часто определяется про-
цессами на границе частиц или зерен. Например, твёрдость нанострук-
туры должна возрастать с уменьшением размеров зёрен. С другой сто-
роны, при нанометровом размере большое значение имеет диффузион-
ное скольжение нанокристаллитов и скорость деформации значительно
возрастает. Таким образом, прочностные свойства наноматериала опре-
деляются соотношением между пределом текучести и скорость дефор-
мации. Ещё одним фактором увеличения скорости деформации следует
4
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- …
- следующая ›
- последняя »
