Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Механические свойства нанокластеров и наноструктур





Нанокластеры и наноструктуры характеризуются высокой твердостью и высокой пластичностью. Твердость материала представляет собой характеристику сопротивления материала пластической деформацией при вдавливании в него более прочного материала. Твердость по Виккерсу, которая используется для характеристики наноматериалов, измеряется по глубине отпечатка на поверхности после снятия напряжения и определяется пределом текучести материала . Размер зерен материала определяет его микротвердость. Закон Холла –Печа

Где -внутреннее напряжение сил вязкого трения, тормозящее движение дислокации в массивном материале. -постоянная. Для температур много ниже температуры плавления твердость материала по Виккерсу пропорциональна пределу текучести материала

Где , и постоянные.

Если деформация осуществляется диффузионным скольжением, то при температурах значительно ниже температуры плавления скорость деформации

Где -коэффициент пропорциональности. -приложенное механическое напряжение -атомный объем -толщина границы зерна, -коэффициент диффузии по границам зерен.

Предположим.что уравнения справедливы для нанокластеров выступающих в роли зерен. Тогда твердость наноструктуры возрастает с уменьшением размера кластера. При нанометровом размере большое значение имеет диффузионное скольжение нанокристаллитов и скорость деформации значительно возрастает. Прочностные свойства наноматериала определяются соотношение меду пределом текучести и скоростью деформации. Скорость деформации увеличивается при возрастании коэффициента диффузии при уменьшении размера кластера. Отклонение от закона Холла –Печа наблюдается при размере зерен .

Другой важной характеристикой наноструктурированных материалов является прочность на растяжение . Большие значения и для нанокристаллизованных аморфных сплавов связаны с оптимальным соотношением икосаэдрической фазы и аморфной фазы. Переход от кристаллической икосаэдрической к аморфной фазе увеличивает и .

Сверхпластичность наноструктур. Впервые сверхпластичность наблюдалась при растяжении сплава олова с бором , когда образец удлинялся более чем в20 раз. Металлические наноструктуры и наноструктуры из сплавов позволяют получать сверхпластичные материалы значительно ниже температуры плавления. Для никеля и сплава никеля с алюминием низкотемпературная сверхпластичность наблюдается при температурах 470 и 450 оС, что почти втрое ниже температуры плавления.

Сверхпластичность оксидов металла и керамики в наноструктурированном состоянии возрастает при наличии прослоек аморфной фазы и разориентирования границ нанокристаллических зерен. Сверхпластичность керамики возникает при размерах зерен менее 1 мкм, причем размер зерен должен сохраняться при повышении температуры. У наносистем, построенных из кластеров размеров , число дефектов максимально, что обеспечивает их рекордную пластичность.

Таким образом, для получения сверхтвердых материалов надо использовать наносистемы сформированные из нанокластеров размера , а для получения сверхпластичных материалов наносистемы из нанокластеров с .







Дата добавления: 2015-10-12; просмотров: 921. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...


Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...


ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...


Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...

Менадиона натрия бисульфит (Викасол) Групповая принадлежность •Синтетический аналог витамина K, жирорастворимый, коагулянт...

Разновидности сальников для насосов и правильный уход за ними   Сальники, используемые в насосном оборудовании, служат для герметизации пространства образованного кожухом и рабочим валом, выходящим через корпус наружу...

Дренирование желчных протоков Показаниями к дренированию желчных протоков являются декомпрессия на фоне внутрипротоковой гипертензии, интраоперационная холангиография, контроль за динамикой восстановления пассажа желчи в 12-перстную кишку...

ИГРЫ НА ТАКТИЛЬНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ Методические рекомендации по проведению игр на тактильное взаимодействие...

Реформы П.А.Столыпина Сегодня уже никто не сомневается в том, что экономическая политика П...

Виды нарушений опорно-двигательного аппарата у детей В общеупотребительном значении нарушение опорно-двигательного аппарата (ОДА) идентифицируется с нарушениями двигательных функций и определенными органическими поражениями (дефектами)...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.008 сек.) русская версия | украинская версия