а, тобто молекула С 60 «менш стисливості», ніж кристал алмазу (В=450 ГПа). Кристал з молекул З 60 - фуллерит має стисливість, яка приблизно в 50 разів нижче, ніж стисливість окремої молекули.
Рис.
Найбільш твердим з існуючих на сьогоднішній день матеріалів є ультратвердий фуллерит (приблизно в 1,17-1,52 твердіше алмаза). Однак цей матеріал доступний тільки в мікроскопічних кількостях. Крім того, існує інформація, що групі американських і китайських вчених вдалося довести, що спеціально оброблений лонсдейліт на 58% твердіше алмаза. Лонсдейліт - мінерал, одна з природних кристалічних форм вуглецю поряд з мінералами алмаз, графіт і чаоіт.
З точки зору пошуку надтвердих матеріалів найбільший інтерес викликають пружні і механічні властивості. Всі модифікації фуллерита, отримані в результаті дії тиску, мають високі значення твердості.
Щільні модифікації, отримані з фуллеритов при високому тиску, являють собою новий клас як кристаллически впорядкованих, так і розупорядкованих фаз вуглецю. Унікальна комбінація досить високої твердості, пластичності і тріщиностійкості роблять дані вуглецеві матеріали досить перспективними.
В монокристалах З 60 при кімнатній температурі був виявлений магнітопластіческій ефект, який полягає в тому, що в імпульсному магнітному полі спостерігається довготривалу зміну мікротвердості Hv кристалів. Залишкові зміни Hv досягають 10% в магнітному полі з амплітудою В=25 Т і тривалістю ~ 100? с і можуть бути виявлені в магнітному полі.
1.2 Механічні властивості вуглецевих нанотрубок
Вуглецеві нанотрубки - це протяжні циліндричні структури діаметром від одного до декількох десятків нанометрів і завдовжки до декількох сантиметрів, що складаються з однієї або декількох згорнутих в трубку гексагональних графітових площин.
Рис.
Нанотрубки є на рідкість міцним матеріалом, як на розтяг, так і на вигин. Більш того, під дією механічних напруг, перевищують критичні, нанотрубки не" рвуться», а перебудовуються.
Міцність нанотрубок досліджували при випробуванні на стиск. Вченими було знайдено, що перед тим, як зруйнуватися вони можуть виявитися зігнутими. Товстостінні трубки згиналися, тоді як тонкостінні мали тенденцію до руйнування або перелому. Були оцінені напруги, необхідні для того, щоб отримати вигин або руйнування, і знайдені величини, що знаходяться в діапазоні 100-150 ГПа. Ці оцінки показують, що нанотрубки мають міцність на стиск принаймні в 100 вище, ніж будь-яке інше відоме волокно.
Групою вчених були проведені дослідження вуглецевих нанотрубок, підданих великим згинальних напружень, за допомогою атомносилової мікроскопії.
Було виявлено, що такі трубки можна зігнути повторно на великі кути без їх порушення. Були ідентифіковані два типи поведінки: регулярні згини і сильніші згини, містять великі деформації. З'являлися дуже різкі перегини були віднесені до постійних дефектів, хоча в деяких випадках спостерігалися сільнодеформірованние трубки не мають явного ушкодження. Ці експерименти дають додатковий доказ екстраординарної еластичності нанотрубок.
Вуглецеві нанотрубки набагато жорсткіше всіх відомих матеріалів. Результа...
