ти досліджень показали можливість роботи нанотрубок при великих напругах.
Гнучкість графітових циліндрів дає можливість трубках витримувати екстремальні деформації без розламування і в багатьох випадках після таких деформацій повертатися в початковий стан неушкодженими. Це відрізняє їх від звичайних вуглецевих волокон, які набагато більш чутливі до розриву при вигині або скручуванні. Такі унікальні можливості нанотрубок, безсумнівно, призведуть до активного їх використання.
Вже зараз нанотрубки з великим успіхом використовуються як вістря в скануючих зондових мікроскопах не тільки для топологічного зображення, а й для хімічного зображення, і дослідження взаємодій між органічними макромолекулами. Як показують результати експериментів і чисельного моделювання, модуль Юнга одношарової нанотрубки досягає величин порядку 1-5 ТПА, що на порядок більше, ніж у сталі.
Це говорить про те, що нанотрубки швидше за все надалі повністю замінять такі матеріали як сталь. Модуль Юнга (модуль пружності) - фізична величина, що характеризує властивості матеріалу чинити опір розтягуванню / стисненню при пружною деформації [4].
1.3 Механічні властивості вуглецевого нанокомпозиту
Нанокомпозити можна визначити як багатофазні тверді матеріали, де хоча б одна з фаз має середній розмір кристалітів (зерен) в нанодіапазоні (до 100 нм), або структури, що мають повторювані нанорозмірні проміжки між різними фазами. Ці структури складають композит. За показниками міцності вуглецевий нанокомпозит в 3 і більше разів перевершує кращі марки вуглецевих матеріалів. Він добре обробляється механічно. Висока механічна міцність у поєднанні з нанорозмірними дискретними елементами структури дозволяє виготовляти з нього деталі складної геометричної форми з гострими крайками, полірованими до дуже низької шорсткості поверхні [6].
Таблиця 1. Механічні характеристики вуглецевого нанокомпозиту
ПоказательЗначениеПлотность1, 8 г / см 3 Межа міцності: · при розтягуванні · при вигині · при стисненні 100 МПа 200 МПа 500 МПаМікротвердость1000 МПаМодуль упругості23 ГПаКоеффіціент Пуассона0, 273Ударная вязкость13 кДж / м 2 Вуглецевий нанокомпозит до температури 2000 0 С не втрачає своїх фізико-механічних властивостей (рис. 4).
Вуглецевий нанокомпозит перевершує вольфрам по високотемпературної питомої міцності (рис. 5).
Вуглецевий нанокомпозит стійок в середовищі лугів, кислот, хлорорганічних сполук, розплавів кольорових металів, фторидів лужних металів.
За високотемпературної хімічної стійкості в активних середовищах з окислювальним потенціалом вуглецевий нанокомпозит до 300 разів перевершує кращі марки вуглецевих матеріалів конструкційного призначення [1].
2. Механічні характеристики
.1 Твердість
Одним з важливих напрямків у дослідженні наноматеріалів - вивчення розмірної залежності механічних характеристик наноматеріалів (твердості, міцності, пластичності та ін.) Результати досліджень механічних властивостей наноматеріалів показали, що твердість багатьох металів (Pd, Cu, Ag, Ni тощо) значно вище, ніж у відповідних крупнозернистих аналогах.
Збільшення твердост...
