|
|
|
|
|
|
|
Материаловедение №7 за 2011 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Содержание номера Физические основы материаловедения
- Механические свойства и электронное строение циркона по данным первопринципных FLAPW-GGA расчетов В. В. БАННИКОВ, канд. хим. наук, И. Р. ШЕИН, канд. физ.-хим. наук, А. Л. ИВАНОВСКИЙ, д-р. хим. наук (Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН, г. Екатеринбург, е-mail: ivanovskii@ihim.uran.ru), 2
Первопринципным методом FLAPW-GGA проведены расчеты механических параметров и электронной структуры циркона ZrSiO4. Установлено, что параметром, лимитирующим механическую стабильность кристалла, является модуль сдвига G. Согласно критерию Пуга, ZrSiO4 лежит на границе хрупко-пластичного перехода, и этот материал будет крайне чувствительным к различным эффектам разупорядочения, которые, в принципе, могут способствовать как его охрупчиванию, так и повышению пластичности. Ключевые слова: циркон; механические, электронные свойства; первопринципные FLAPW-GGA расчеты.
Структура и свойства материалов
- Теоретико-экспериментальный метод определения модуля упругости и коэффициента температурного расширения в градиентных полимерных материалах И. Н. СИДОРОВ, д-р физ.-мат. наук, проф., К. А. АНДРИАНОВА, канд. техн. наук, В. В. РЫБАКОВ, Л. М. АМИРОВА, д-р хим. наук, проф.(Казанский государственный технический университет им. А. Н. Туполева, г. Казань, e-mail: sidorovin@mail.ru), 5
Разработан теоретико-экспериментальный подход к количественной оценке модуля упругости и температурного коэффициента линейного расширения слоев градиентного материала. Показано распределение данных характеристик по сечению градиентного материала, определенное с помощью разработанной модели. Изучено влияние термообработки на изменение распределения модуля упругости и температурного коэффициента линейного расширения в исследуемом материале.
Ключевые слова: градиентный полимер, модуль упругости, температурный коэффициент линейного расширения.
- Влияние предварительной деформации и размера зерна на усталостную прочность титана и его сплавов В. Ф. ТЕРЕНТЬЕВ, д-р техн. наук (Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН, e-mail: fatig @ mail.ru), 14
В работе рассмотрено влияние предварительной пластической деформации (в том числе и интенсивной пластической деформации) и размера зерна на характеристики усталостной прочности при комнатной температуре титана и его сплавов.
Ключевые слова: титан и его сплавы, размер зерна, интенсивная пластическая деформация, усталостная прочность.
- Сравнительный анализ фазового и гранулометрического составов и оптических свойств смесей порошков ВаТiО3 (микро- или нанопорошок) различной концентрации М. М. МИХАЙЛОВ1, д-р физ.-мат. наук, проф., Т. А. УТЕБЕКОВ1, А. Н. СОКОЛОВСКИЙ2, канд. физ.-мат. наук (1Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, е-mail: membrana2010@mail.ru; 2Томский Политехнический Университет, e-mail: s.a.n.gleiss@mail.ru), 24
Исследовано влияние концентрации порошков диоксида циркония (микро- или нанопорошок) на фазовый и гранулометрический состав смесей с порошком титаната бария, прогретых при температуре 800 °С, и на спектры диффузного отражения покрытий, изготовленных на их основе.
Ключевые слова: порошки, смеси, размеры, зерна, спектры отражения, фазовый состав, титанат бария, диоксид циркония, концентрация.
Функциональные материалы
- Рентгенографическое определение напряжений в медицинских конструкциях из сплавов никель-титан методом экстраполяции А. Н. ДАНИЛОВ, канд. физ.-мат. наук, А. И. РАЗОВ, д-р техн. наук (Санкт-Петербургский Государственный Университет, e-mail: anatoly_danilov@mail.ru), 30
Рассмотрен простой метод рентгенографического определения механических напряжений в медицинских конструкциях из сплавов никель — титан с эффектом памяти формы, обеспечивающий приемлемую точность и не требующий использования значений модуля Юнга для конкретных кристаллографических направлений. Метод основан на графической и аналитической экстраполяции экспериментальных значений деформации кристаллической решетки к Θ = 90° c помощью функции Нельсона—Райли и метода наименьших квадратов.
Ключевые слова: эффект памяти формы, имплантируемые конструкции, сплавы NiTi, деформация решетки, макронапряжения, рентгеновская дифракция, метод экстраполяции.
Методы анализа и испытаний материалов
- Методика анализа микроструктуры полимерных композитов при помощи атомно-силовой микроскопии И. А. МОРОЗОВ, канд. физ.-мат. наук (Институт механики сплошных сред УрО РАН, г. Пермь, e-mail: ilya.morozov@gmail.com), 34
Изложена новая методика анализа микроструктуры вулканизатов, наполненных техническим углеродом, при помощи атомно-силовой микроскопии (АСМ) и последующей обработки результатов. Основная идея заключается в выборе высоты, при которой скан микрорельефа, распавшийся на отдельные фрагменты, наиболее точно отражает состояние наполнителя в материале. Выделены три структурных состояния технического углерода в материале: агрегаты — наименьшие неделимые единицы; агломераты — вторичные образования, состоящие из агрегатов; части не до конца разрушенных при смешивании гранул наполнителя — единичные плотные структуры округлой формы. Изучение полученных структур открывает широкие возможности для интерпретации свойств исследуемых материалов и влияния на них особенностей изготовления с точки зрения микроструктуры.
Ключевые слова: атомно-силовая микроскопия, наполненная резина, микроструктура.
Наноструктуры и нанотехнологии
- Полуавтоматическая установка магнитно-импульсного прессования порошков В. В. ИВАНОВ, А. А. НОЗДРИН, С. Н. ПАРАНИН, канд. физ.-мат. наук (Учреждение Российской академии наук Институт электрофизики Уральского отделения РАН, г. Екатеринбург, e-mail: ivanov@iep.uran.ru), 42
Представлена полуавтоматическая установка одноосного магнитно-импульсного прессования для формования изделий из металлических наноразмерных порошков. В установке объединены зоны загрузки порошка посредством шлюза с блоками дегазации и рабочей зоной пресса, что позволяет осуществлять укладку порошка в пресс-форму в среде защитного газа, а дегазацию и прессование производить при непрерывной вакуумной откачке, что значительно расширяет технологические возможности и повышает производительность процесса.
Ключевые слова: магнитно-импульсное прессование, наноразмерные порошки.
- Нанокристаллические пленки ZnS и ZnSe: синтез, структура П. Н. КРЫЛОВ, канд. физ.-мат. наук, Э. А. РОМАНОВ, И. В. ФЕДОТОВА, канд. физ.-мат. наук (ГОУ ВПО Удмуртский государственный университет, г. Ижевск, e-mail: ftt@udsu.ru), 45
Выявлена нелинейная зависимость скорости роста пленок ZnS и ZnSe от температуры конденсации. Пленки на кремниевых и кварцевых подложках содержат в основном кристаллиты кубической модификации. В пленках на сколах NaCl наблюдается гексагональная фаза в сочетании с кубической. На топологию поверхности влияют механизм адсорбции, скорость роста и структура растущей пленки
Ключевые слова: нанокристаллические пленки ZnS и ZnSe, низкие температуры конденсации, рост пленок, кристаллиты, гексагональная фаза, кубическая фаза, структура, топология поверхности.
Материалы XXI века
- Кинетика отверждения эпоксидных связующих и микроструктура полимерных матриц в углепластиках на их основе В. Б. ЛИТВИНОВ1, д-р техн. наук, М. С. ТОКСАНБАЕВ2, канд. техн. наук, И. С. ДЕЕВ2, канд. техн. наук, Л. П. КОБЕЦ3, д-р техн. наук, Д. Ю. РЯБОВОЛ3, В. А. НЕЛЮБ1 (1ОАО Научно-производственный концерн «Композиционные материалы и технологии», e-mail: mail@emtc.ru; 2ФГУП «ВИАМ», e-mail: admin@viam.ru; 3ОАО «НИАТ», e-mail: niat3.10@gin.ru), 49
Исследованы реокинетические характеристики эпоксидных связующих и углепластиков на их основе. По результатам их анализа выбрано связующее, наиболее пригодное для RTM-технологического процесса. Изучение микроструктуры матриц в углепластиках показало, что они относятся к коллоидно-дисперсным системам, находящимся в неравновесном состоянии. Незавершенность фазового расслоения в исследованных матрицах, отвержденных по стандартным режимам, является причиной нестабильности механических свойств углепластиков и конструкций на их основе при хранении и эксплуатации. Сложную микроструктуру матрицы М-21 можно отнести к супрамолекулярной, существенно повышающей трещиностойкость и ударопрочность композиционного материала.
Ключевые слова: кинетика отверждения, эпоксидные связующие, углепластики, микроструктура, гелеобразование, стеклование, дисперсные частицы, дисперсионная среда.
| |
|
|
|
|
|
|
|
|