|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Материаловедение №2 за 2011 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Содержание номера
Физические основы материаловедения
- Учет влияния тройного взаимодействия частиц среды на поверхностные и адгезионные свойства твердых тел В. С. ШОРКИН, д-р физ.-мат. наук, Л. Ю. ФРОЛЕНКОВА, канд. физ.-мат. наук, А. С. АЗАРОВ (Орловский государственный технический университет,e-mail: LaraFrolenkova@yandex.ru), 2
Предложен метод расчета поверхностной энергии и энергии адгезии однородных изотропных материалов. Метод основан на учете изменений свободной энергии, происходящих при образовании свободной энергии твердых тел и при их адгезионном взаимодействии. Свободная энергия является суммой потенциальной энергии парного и тройного взаимодействий частиц сплошной упругой среды, кинетической энергии фононного и электронного (для металлов) идеальных газов. Результаты расчета сравниваются с известными данными.
Ключевые слова: силы Ван-дер-Ваальса, упругая среда, потенциал двух и трехчастичного взаимодействий, свободная энергия, энергия адгезии.
- Особенности влияния магнитного поля на стабилизированный аустенит в сталях и сплавах В. М. СЧАСТЛИВЦЕВ, д-р техн. наук, академик, Ю. В. Калетина, д-р техн. наук, Е. А. Фокина, канд. техн. наук (Институт физики металлов УрО РАН, г. Екатеринбург,e-mail: kaletina@imp.uran.ru), 8
Представлен обзор результатов влияния магнитного поля на аустенит, стабилизированный различными способами (изменением размера зерна, пластической деформацией, тепловой стабилизацией). Рассмотрены особенности действия сильного магнитного поля относительно каждого типа стабилизированного аустенита.
Ключевые слова: аустенит, мартенситное превращение, магнитное поле, размер зерна, пластическая деформация, стабилизация аустенита.
Структура и свойства материалов
- Сравнение поверхностной энергии порошков W, WC и Fe измельчением В. Ф. БОЙКО, д-р техн. наук, Н. М. ВЛАСОВА, канд. техн. наук (Институт материаловедения ХНЦ ДВО РАН, г. Хабаровск,e-mail: vlasova64@yandex.ru), 18
Предложен альтернативный существующим метод определения поверхностного натяжения твердых тел, на основе обобщения закона Риттингера и уравнения термодинамики Гиббса, дифракционного анализа гранулометрических характеристик измельченных порошков — прототипа (Fe) и оригиналов (W, WC). В качестве примера оценочно определены коэффициенты поверхностного натяжения вольфрама и карбида вольфрама. Найдены доверительные интервалы изменения их значений.
Ключевые слова: разрушение измельчением, коэффициент поверхностного натяжения, гранулометрические характеристики.
- Влияние деформации в условиях квазигидростатического сжатия на структуру и механические свойства гидрида титана А. В. БЯКОВА, д-р техн. наук, проф., А. А. ВЛАСОВ, А. П. КИЗЬ, Н. А. ЕФИМОВ, канд. физ.-мат. наук., И. В. Гончарова, Ю. В. МИЛЬМАН, д-р физ.-мат. наук, проф. (Институт проблем материаловедения им. И. Н. Францевича НАН Украины г. Киев, е-mail: byakova@mail.ru), 22
Приведены результаты исследования влияния деформации в условиях квазигидростатического сжатия при высоких давлениях (Р=6 ГПа) на структуру и механические свойства однофазного δ-гидрида титана формульного состава TiH1,92. Обсуждается механизм деформации гидрида титана и отмечается, что он имеет дислокационный характер и определяется значительным вкладом ковалентной составляющей межатомной связи. Механическое поведение прессованного гидрида титана анализируется в сравнении с гидридом титана, полученным сквозным насыщением.
Ключевые слова: деформация, квазигидростатическое сжатие, гидрид титана, структура, механические свойства.
Функциональные материалы
- Влияние термообработки на магнитотранспортные свойства композитов Nix(MgO)100-x А. А. Гребенников, О. В. Стогней, д-р физ.-мат. наук, проф., А. В. Ситников, канд. физ.-мат. наук (Воронежский государственный технический университет, г. Воронеж,e-mail: anton18885@yandex.ru), 31
Исследовано влияние термической обработки на магнитные и магниторезистивные свойства композитов Nix(MgO)100-x (8 ≤ х, % (ат.) ≤ 45). В исходном состоянии температура Кюри ферромагнитной фазы композитов меньше 290 К, что связано с размерным эффектом. Отжиг композитов при 770 К увеличивает размер никелевых гранул, что радикальным образом сказывается на их магнитотранспортных свойствах при комнатной температуре. В образцах появляется магнитный гистерезис, а также изотропное и анизотропное магнитосопротивление.
Ключевые слова: композит, намагниченность, магнитосопротивление, отжиг.
Керамические материалы
- Фазовые взаимодействия и превращения в порошках, состоящих из гидроксиапатита и стекол в системе СаO—Р2O5 T. B. Сафронова, канд. техн. наук, А. В. Кузнецов, канд. хим. наук, В. И. Путляев канд. хим. наук, Т. Б. Шаталова, канд. хим. наук, В. К. Иванов (Химический факультет МГУ им. М. В. Ломоносова, г. Москва,e-mail: safronova@inorg.chem.msu.ru; Московская медицинская академия им. И. М. Сеченова, г. Москва; Факультет наук о материалах МГУ им. М. В. Ломоносова, г. Москва; Институт общей и неорганической химии РАН им. Н. С. Курнакова, г. Москва), 36
В данной работе было рассмотрено взаимодействие фазы гидроксиапатита (ГАП), использованного в виде высокодисперсного коммерчески доступного порошка, со спекающей добавкой фосфатных стекол эвтектического состава в системе CaO-P5O2, взятых в количестве 5, 10, 15 или 20%. При формировании керамического материала в исследуемых смесях происходят различные физико-химические процессы и химические превращения. В материале после обжига порошковых смесей были обнаружены, как ожидалось, фазы трикальцийфосфата (Са/Р = 1,5) и пирофосфат кальция (Са/Р = 1). Обнаруженные фазы на фазовой диаграмме расположены между точкой соответствующей ГАП (Са/Р = 1,67) и точками, соответствующим составам рассматриваемых эвтектических стекол (Са/Р = 0,33 или Са/Р = 0,5).
Ключевые слова: гидроксиапатит, фосфатные стекла, трикальцийфосфат, пирофосфат, керамика
Материалы XXI века
- Механические свойства керамического композиционного материала корунд—алюминид титана В. Ю. ЕВДОКИМОВ, канд. техн. наук, С. В. ГНИДАШ, П. Д. ЧХЕТИАНИ, А. А. ЕГОРОВ, Ю. Б. ТЮТЬКОВА, Н. А. АЛАДЬЕВ,канд. техн. наук, С. М. БАРИНОВ, д-р техн. наук (Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН,e-mail: barinov@imet.ac.ru; ООО Завод технической керамики; Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН), 44
Исследованы механические свойства (прочность при изгибе) композиционных материалов (КМ) на основе корунда, содержащих дисперсные частицы TiAl. КМ с содержанием от 5 до 40% (об.) TiAl получали спеканием в вакууме при температурах 1300—1400 °С, а также горячим прессованием при температурах от 1360 до 1450 °С. Материалы с низкой пористостью и, соответственно, высоким уровнем свойств получены горячим прессованием при 1450 °С. Прочность при изгибе максимальна для КМ с 20% (об.) TiAl: при температуре испытаний 20 °С она составляет 350 МПа, при 80 °С — увеличивается до 690 МПа. Трещиностойкость монотонно возрастает до 4,4 МПа ⋅ м1/2, а микротвердость по Виккерсу с увеличением содержания TiAl до 40% (об.) — снижается до 11,5 ГПа. Материалы обладают чрезвычайно высокой износостойкостью и могут применяться в узлах трения.
Ключевые слова: композиционные материалы, керамика, корунд, алюминид титана, механические свойства, трибологические характеристики.
- Определение давления и температуры в камере высокого давления по температурам плавления чистых металлов при получении сверхтвердых материалов А. А. ЛАПТЕВ, Н. И. ПОЛУШИН, канд. техн. наук, М. Н. СОРОКИН (Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» г. Москва,e-mail: laptev85@mail ru), 48
В настоящей работе было проведено измерение давления и температуры в условиях получения алмазных композиционных материалов (АКМ), при использовании камеры высокого давления (КВД) типа «чечевица», позволяющей проводить эксперимент при давлениях до 6,0 ГПа и температурах до 2000 К.
Предложена методика, основанная на определении температур плавления чистых металлов, которая позволяет определить реальные давления и температуры в КВД. Давление получения АКМ, измеренное разработанным методом, составило 3,4 ГПа, что почти в два раза ниже измеренного по стандартной методике с использованием реперных металлов.
Ключевые слова: Алмазный композиционный материал, камера высокого давления, метод определения давления, серебро, медь, кремний, инфильтрация, тарирование.
Наноструктуры и нанотехнологии
- Структурообразование при спекании порошковых материалов системы «железо—углеродные нанотрубки (нановолокна)» В. Е. ВАГАНОВ, канд. техн. наук, В. Д. ЗАХАРОВ, канд. техн. наук, Д. В. АБРАМОВ, канд. физ.-мат. наук, С. Н. РАТИЕВ, А. Д. РЯБЦЕВ, д-р техн. наук, В. В. Пашинский, д-р техн. наук, Л. А. Соловьева (Владимирский государственный университет, e-mail: vaganovv@bossmail.ru;Донецкий национальный технический университет; Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов, г. Троицк), 53
Работа посвящена изучению процессов структурообразования при спекании порошковых материалов системы «железо—УНТ (УНВ)». Показана возможность получения композиционного материала с матрицей на основе железа методом спекания при температурах ниже температуры образования жидкой фазы. Анализируется модифицирующее влияние фрагментов наночастиц на процессы выделения фаз в ходе превращения.
Ключевые слова: углеродные нанотрубки, порошковые материалы на основе железа, спекание, структурные исследования.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|