|
|
ОглавлениеГлава 1. Основы нанотехнологии 1.1. Влияние дисперсности на свойства вещества 1.2. Физико-химические основы наноэффекта 1.3. Критический диаметр наночастиц 1.4. Целевые продукты нанотехнологии Глава 2. Наночастицы. 2.1. Наночастицы семейства фуллеренов 2.2. Техническое применение наноразмерных частиц Глава 3. Объемные материалы традиционной технологии. 3.1. Критерии оценки конструкционных свойств 3.4. Перспективы нанотехнологии Глава 4. Объемный наноматериал. 4.1. Моностадийное формирование объемного наноматериала 4.2. Машиностроительный потенциал Глава 5. Объемный материал с добавкой наночастиц. 5.1. Основы конструирования 5.3. Матрица объемных нанокомпозитов 5.4. Контактное взаимодействие компонентов Глава 6. Объемный наноструктурированный металл. 6.1. Основы фрагментирования структуры металлов 6.2. Наноструктурированные металлы Приложение. Организация практических занятий по изучению предмета «Объемные наноматериалы» Теоретический семинар «Нанотехнология» Лабораторная работа «Наноматериалы» Для бесплатного чтения доступна только часть главы! Для чтения полной версии необходимо приобрести книгу4.2. Машиностроительный потенциалОбъемный наноматериал системы углерод-углерод (УНМ) обладает уникальным комплексом свойств, не имеющим аналогов. Техническая характеристика УНМ представлена в табл. 4.2. Таблица 4.2 Технические характеристики углеродного наноматериала По прочностным показателям УНМ в 3 и более раз превосходит лучшие марки углеродных материалов традиционной технологии. Он хорошо обрабатывается механически. Высокая механическая прочность в сочетании с наноразмерными дискретными элементами структуры позволяет изготавливать из него детали сложной геометрической формы с острыми кромками, полированными до высокого класса чистоты поверхности. Данная особенность УНМ представляет интерес для изготовления из него деталей точной механики, например в изделиях новой техники. Плотность УНМ не превышает 2,0 г/см3 при гарантированном значении производственной продукции 1,8 г/см3, что позволяет достичь высоких показателей удельной прочности изготовленных из него деталей. В сочетании с повышенными высокотемпературными свойствами УНМ, он не теряет своих физико-механических свойств до температуры 2000 °С (рис. 4.4). Это позволяет рекомендовать его для изготовления высокотемпературных деталей тепловых машин летательных аппаратов. По высокотемпературной удельной прочности УНМ превосходит вольфрам (рис. 4.5). Высокотемпературное поведение УНМ имеет аномальный характер: конструкторы машин и оборудования хорошо усвоили, что прочность всех материалов конструкционного назначения с повышением температуры падает. Как видно из рис. 4.4 и 4.5, прочность УНМ с повышением температуры увеличивается. Для объяснения аномального характера температурной зависимости прочности УНМ предложено несколько гипотез, среди которых наиболее вероятна следующая. С увеличением температуры возрастает пластичность УНМ, что приводит к залечиванию трещин предразрушения. Характер разрушения пропорционально температуре нагрева плавно изменяется от хрупкого при нормальной температуре до вязкого в области температур около 1500 °С. При этих температурах невозможно определить предел прочности при изгибе, так как образец под нагрузкой пластично изгибается без разрушения. Рис. 4.4. Прочность углеродного наноматериала: Внимание! Авторские права на книгу "Объемные наноматериалы. Учебное пособие" (Волков Г.М.) охраняются законодательством! |
||||||||||||||||||||||
