Студопедия — Механические свойства нанокластеров и наноструктур
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: 891. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...

Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Медицинская документация родильного дома Учетные формы родильного дома № 111/у Индивидуальная карта беременной и родильницы № 113/у Обменная карта родильного дома...

Основные разделы работы участкового врача-педиатра Ведущей фигурой в организации внебольничной помощи детям является участковый врач-педиатр детской городской поликлиники...

Ученые, внесшие большой вклад в развитие науки биологии Краткая история развития биологии. Чарльз Дарвин (1809 -1882)- основной труд « О происхождении видов путем естественного отбора или Сохранение благоприятствующих пород в борьбе за жизнь»...

Классификация и основные элементы конструкций теплового оборудования Многообразие способов тепловой обработки продуктов предопределяет широкую номенклатуру тепловых аппаратов...

Именные части речи, их общие и отличительные признаки Именные части речи в русском языке — это имя существительное, имя прилагательное, имя числительное, местоимение...

Интуитивное мышление Мышление — это пси­хический процесс, обеспечивающий познание сущности предме­тов и явлений и самого субъекта...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.013 сек.) русская версия | украинская версия