Перспективы применения наноматериалов в космической технике. Новиков Л.С - 26 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

Раздел 1
26
количественные соотношения между механическими параметра-
ми образцов сталей разных марок. Здесь по оси абсцисс отложе-
ны значения относительного удлинения образцов до разрушения,
а по оси ординат – значения предела прочности, измеряемого в
гигапаскалях (1 ГПа = 10
9
Па, 1 Па = 1 Н⋅м
−2
).
Увеличение твердости при переходе размера зерен в нанодиа-
пазон для металлов может достигать 500–600%, а для хрупких
материалов, например, для
керамик – 200–300%. Очень
высокой твердостью облада-
ют некоторые многослойные
материалы, состоящие из че-
редующихся пленок разного
состава, толщина которых
лежит в нанодиапазоне, т.е. из
2D-объектов. Высокая твер-
дость обеспечивается за счет
несовпадения кристалличе-
ских структур соседних слоев,
что препятствует перемеще-
нию дислокаций между слоя-
ми. На рис. 1.10 приведена
зависимость твердости много-
слойной структуры из пленок TiN/NbN от периода структуры,
равного суммарной толщине двух указанных пленок. Твердость
здесь также выражена в ГПа, но в данном случае величина при-
кладываемого усилия делится на площадь
отпечатка, оставленно-
го в испытуемом материале алмазной пирамидкой определенного
размера, называемой индентором.
Однако для некоторых сплавов наблюдается снижение твердо-
сти при очень малых (5−10 нм) размерах зерен. Это может объяс-
няться разрушением границ зерен внутри сплава и превращением
его из наноструктурированного в аморфный материал. Подобные
эффекты в значительной степени зависят от
способа получения
наноматериалов.
Рис. 1.10. Зависимость твердос-
ти многослойной структуры от
ее периода l
Тве
р
дость, ГПа
40
25
35
30
100 0 200 l, нм
Раздел 1

количественные соотношения между механическими параметра-
ми образцов сталей разных марок. Здесь по оси абсцисс отложе-
ны значения относительного удлинения образцов до разрушения,
а по оси ординат – значения предела прочности, измеряемого в
гигапаскалях (1 ГПа = 109 Па, 1 Па = 1 Н⋅м−2).
   Увеличение твердости при переходе размера зерен в нанодиа-
пазон для металлов может достигать 500–600%, а для хрупких
                                    материалов, например, для
   Твердость, ГПа                   керамик  – 200–300%. Очень
                                    высокой твердостью облада-
   40                               ют некоторые многослойные
                                    материалы, состоящие из че-
   35
                                    редующихся пленок разного
                                    состава, толщина которых
                                    лежит в нанодиапазоне, т.е. из
   30                               2D-объектов. Высокая твер-
                                    дость обеспечивается за счет
                                    несовпадения    кристалличе-
   25
      0       100     200     l, нм ских структур соседних слоев,
                                    что препятствует перемеще-
   Рис. 1.10. Зависимость твердос-
                                    нию дислокаций между слоя-
   ти многослойной структуры от
   ее периода l                     ми. На рис. 1.10 приведена
                                    зависимость твердости много-
слойной структуры из пленок TiN/NbN от периода структуры,
равного суммарной толщине двух указанных пленок. Твердость
здесь также выражена в ГПа, но в данном случае величина при-
кладываемого усилия делится на площадь отпечатка, оставленно-
го в испытуемом материале алмазной пирамидкой определенного
размера, называемой индентором.
   Однако для некоторых сплавов наблюдается снижение твердо-
сти при очень малых (5−10 нм) размерах зерен. Это может объяс-
няться разрушением границ зерен внутри сплава и превращением
его из наноструктурированного в аморфный материал. Подобные
эффекты в значительной степени зависят от способа получения
наноматериалов.

26

Страницы