Перспективы применения наноматериалов в космической технике. Новиков Л.С - 24 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

Раздел 1
24
(между T
1
и T
2
на рис. 1.7) можно говорить о пребывании мате-
риала наночастицы одновременно в жидком и твердом состоя-
ниях (ядро еще не расплавилось, а плавление на поверхности
уже началось).
Рассмотренный эффект приводит к возникновению зависи-
мости температуры плавления наночастиц от их размера, кото-
рая показана на рис. 1.8. С
уменьшением размера час-
тицы температура
плавления
сначала медленно снижается
(для наночастицы диамет-
ром 10 нм, содержащей, как
показано в табл. 1.1, порядка
10
4
атомов, можно считать,
что она близка к температу-
ре плавления объемного ма-
териала), а затем резко
уменьшается. Из сопостав-
ления рис. 1.8 с рис. 1.1б
видно, что такое изменение
температуры плавления хо-
рошо коррелирует с зависи-
мостью доли поверхностных атомов от размера частицы. Подоб-
ная зависимость характерна и для других металлов.
По той же причине – из-за увеличения числа поверхностных
атомов, способных совершать колебания с б
ольшей амплитудой, –
наблюдается увеличение теплоемкости нанокристаллических ма-
териалов при снижении размера зерен до 5−15 нм.
Механические свойства
Наиболее важными механическими характеристиками мате-
риалов, определяющими особенности их применения и обра-
ботки, являются: прочность – способность выдерживать без раз-
рушения прилагаемые механические нагрузки, пластичность –
Рис. 1.8. Зависимость температу-
ры плавления T
пл
наночастиц Au
от их диаметра d
d, нм0 10 20
800
1000
1200
T
пл
, К 
Раздел 1

(между T1 и T2 на рис. 1.7) можно говорить о пребывании мате-
риала наночастицы одновременно в жидком и твердом состоя-
ниях (ядро еще не расплавилось, а плавление на поверхности
уже началось).
   Рассмотренный эффект приводит к возникновению зависи-
мости температуры плавления наночастиц от их размера, кото-
                                     рая показана на рис. 1.8. С
      Tпл, К                         уменьшением размера час-
                                     тицы температура плавления
                                     сначала медленно снижается
  1200                               (для наночастицы диамет-
                                     ром 10 нм, содержащей, как
                                     показано в табл. 1.1, порядка
  1000                               104 атомов, можно считать,
                                     что она близка к температу-
                                     ре плавления объемного ма-
   800                               териала), а затем резко
        0       10      20     d, нм уменьшается. Из сопостав-
   Рис. 1.8. Зависимость температу-
                                     ления  рис. 1.8 с рис. 1.1б
   ры плавления Tпл наночастиц Au    видно, что такое изменение
   от их диаметра d                  температуры плавления хо-
                                     рошо коррелирует с зависи-
мостью доли поверхностных атомов от размера частицы. Подоб-
ная зависимость характерна и для других металлов.
   По той же причине – из-за увеличения числа поверхностных
атомов, способных совершать колебания с большей амплитудой, –
наблюдается увеличение теплоемкости нанокристаллических ма-
териалов при снижении размера зерен до 5−15 нм.


Механические свойства
  Наиболее важными механическими характеристиками мате-
риалов, определяющими особенности их применения и обра-
ботки, являются: прочность – способность выдерживать без раз-
рушения прилагаемые механические нагрузки, пластичность –

24

Страницы