«Механічні властивості наноматеріалів»
фуллерит нанокристалічний механічний
Введення
Останнім часом термін «нанотехнологія» став дуже популярним і навіть майже буденним. Розвиток сучасної електроніки, медицини та інших галузей науки і техніки йде шляхом постійного зменшення розмірів використовуваних пристроїв. Однак класичні методи їх виробництва підходять до свого технологічному та економічному межі. Розміри пристрою зменшуються незначно, але економічні витрати різко зростають. Бурхливе зростання наноіндустрії в області виробництва наноматеріалів пов'язаний з їх унікальними фізико-механічними властивостями.
Можливість практичного використання наноматеріалів зумовили інтенсивне вивчення їх твердості, міцності, пружності, пластичності та інших механічних властивостей. Незалежно від області застосування будь-які матеріали повинні відповідати певним механічним характеристикам. Останнє визначає інтерес до дослідження проблем деформації і руйнування, не кажучи вже про специфіку розробок в області конструкційних матеріалів, експлуатація яких визначається насамперед рівнем механічних властивостей.
Сполучення характеристик і властивостей матеріалів часто досягаються за рахунок наявності у речовини природно або штучно впорядкованої або невпорядкованою системи базових елементів нанометрових характерних розмірів.
В даний час відомо (в першу чергу для металів), що зменшення розміру кристалічних блоків нижче деякого порогового значення призводить до значної зміни фізичних властивостей матеріалу.
Нанокристалічні матеріали мають високу міцність і твердістю, мають більш високу в'язкість руйнування і підвищену зносостійкість.
Найбільше число робіт присвячено дослідженню механічних властивостей наноматеріалів. І це зрозуміло, тому що спочатку інтерес до наноструктурних матеріалів був пов'язаний саме з їх незвичайними механічними властивостями. Особливо приваблює дослідників і розробників можливість отримання в наноструктурних матеріалах поєднання високих міцності і пластичних властивостей.
фуллерит нанокристалічний механічний
1.Характеристика наноматеріалів
.1 Механічні властивості фулериту та інших вуглецевих матеріалів
Фуллер - кристал з великих молекул вуглецю Сn-фулеренів.
Фулерени - сферичні молекули вуглецю Сn з різною молекулярною масою від n=20 до 96. Найпоширенішим фуллереном є бакмінстерфуллерен З 60, який складається з 20 шестикутників і 12 п'ятикутників, що утворюють усічений ікосаедр один з п'яти правильних багатогранників , має 20 граней (трикутних), 30 ребер, 12 вершин (у кожній вершині сходяться 5 ребер) [3].
Рис.
Вчені звернули увагу на надзвичайно високу механічну і хімічну стійкість молекули С 60. Характеристикою стійкості до зовнішніх механічних деформацій служить модуль об'ємного стиснення:
В=Vd 2 E / dV 2
Формальна оцінка дає величину В від 720до 900 ГП...
