Diszperziósan keményített anyagok

A diszperziós szilárdságú anyagok olyan kompozit anyagok, amelyek kötőeleme (mátrixa) erősítő elemeket tartalmaz speciálisan bevitt részecskék (szennyeződés vagy diszpergált fázis ) formájában .  A zárványok optimálisan megválasztott eloszlása ​​jelentősen növeli az ilyen anyag szilárdságát a mátrixanyaghoz képest.

Leírás

A diszperziós keménységű anyagok olyan anyagok, amelyek képlékeny alakváltozással szembeni ellenállását az akadályokon kialakuló diszlokációk lassulása határozza meg, általában nanoméretű részecskék formájában. Az ilyen szerkezeteket különféle módokon állítják elő - nanorészecskék elválasztásával túltelített szilárd oldatból (precíziós keményítő ötvözetek), porkohászattal, beleértve a mechanikai ötvözést, belső oxidációs és nitridálási módszerekkel stb. stabil vegyületek - oxidok , karbidok , nitridek stb.

Fajták

Oxid diszperziós szilárdságú ötvözetek

Az oxidos diszperzióval erősített ötvözetet ( ODS ) magas hőmérsékletű turbinalapátok, hőcserélő csövek, űrhajók stb. gyártásához használják. Leggyakrabban ODS nikkelötvözeteket használnak erre [1] . Az atomenergia-iparban ODS- acélokat használnak, mivel kevésbé hajlamosak a radioaktivitás hatására megduzzadni [2] . A platina alapú ODS-ötvözeteket az üvegiparban használják.

Az ODS ötvözetek előnyei és hátrányai

Előnyök:

• Megmunkálható és nyomás alatt kezelhető.
• Védő oxidréteget képeznek, amely "öngyógyító" tulajdonságokkal rendelkezik.
• Ez az oxidréteg stabil és magas emissziós tényezővel rendelkezik.
• Vékonyfalú szerkezetekben (szendvicspanelekben) használható.
• Alacsony működési költségek.
• Alacsony költségű.

Hibák:

• Magasabb hőtágulási együttható, mint más anyagoknál.
• Nagyobb sűrűség.
• Alacsony maximális megengedett hőmérséklet.

Diszperziósan erősített polimer kompozitok

A diszperziós szilárdságú polimer kompozitok egy polimer mátrixból állnak, amelyben 0,01 és 0,1 µm közötti méretű töltőanyag részecskék vannak elosztva. Polimer mátrixként epoxigyantákat , polimetil-metakrilátot , polietilénglikolt , polivinilidén-fluoridot , poliuretánt , polisztirolt , polikarbonátot , polikaprolaktont , poliakrilnitrilt , polibutadiént , kopolimereket [3] és egyéb folyadékkristályos polimereket használnak .

A következőket használják nanotöltőanyagként diszperziós szilárdságú polimer kompozitokhoz [3] :

• nanocsövek ;
• fibrillák (zárt végű többfalú nanocsövek);
• fullerének ;
• nanolemezek (5 nm-nél kisebb vastagságú pelyhek). A nanolemezek közé tartoznak különösen a nanoagyagok – 1 nm-nél kisebb rétegvastagságú és 300–1500 nm relatív hosszúságú alumínium-szilikát anyagok;
• fémek és fémoxidok nanorészecskéi és nanoporai .

A diszperziós szilárdságú polimer kompozitok rugalmassági modulusa és szilárdsága lényegesen nagyobb az eredeti polimer anyagokhoz képest, miközben megőrzi a rugalmasságot és a ridegség hiányát [3] .

Lásd még

• Csapadékban keményedő ötvözetek

Jegyzetek

1. ↑ A magas hőmérsékletű karika kúszási reakciójának optimalizálása ODS-Fe 3 Al csövekben
2. ↑ Voevodin V.N., Shilyaev B.A., Kupriyanova Yu.E. Ferrit-martenzites acélok kettős részecskéinek sugárzási oldódásának elemzése Voprosy atomic nauki i tekhniki. Sorozat: Vákuum, tiszta anyagok, szupravezetők. - 2009 (18). - S. 202-207.
3. ↑ 1 2 3 A.S. Kononenko. Töltőanyagok polimer anyagokhoz // A Moszkvai Állami Agrármérnöki Egyetem Network Agricultural Journal, 2012

Linkek

• Diszperziós szilárdságú anyagok // Nagy Szovjet Enciklopédia  : [30 kötetben]  / ch. szerk. A. M. Prohorov . - 3. kiadás - M .  : Szovjet Enciklopédia, 1969-1978.
• http://www.dissercat.com/content/submikroskopicheskaya-struktura-i-ee-rol-v-formirovanii-fiziko-mekhanicheskikh-svoistv-dispe
• http://www.nwpi-fsap.narod.ru/lists/materialovedenie_lect/22.html
• https://web.archive.org/web/20140225171146/http://m0idetki.ru/dispersionno-uprochnennye-zharoprochnye-materialy
• http://science.misis.ru/ru/nauchnapravleniy/1057/9157/
• Bokuchava G.D., Papuskin I.V., Sumin V.V., Balagurov A.M., Sheptyakov D.V. és egyéb Mikrodeformációk diszperziós edzésű acélokban. // Levelek ECHAYA-nak. 2013. V.10. 2. szám (179). 245-252.
• Bokuchava G.D., Papuskin I.V., Sumin V.V., Balagurov A.M., Sheptyakov D.V. Mikrodeformáció vizsgálata diszperziós szilárdságú acélokban. // Szilárdtestfizika. 2014. V. 56. 1. sz. 165-169.

Irodalom

• Modern kompozit anyagok , szerk. L. Brautman és R. Krok, ford. angolból, M., 1970
• Portnoy K. I., Tumanov A. T., Kompozit és diszperziós szilárdságú hőálló nikkelötvözetek , a könyvben: Tudományos jelentések gyűjtése egy találkozón a problémáról: "Hőálló fémes anyagok szerkezete és tulajdonságai", M., 1970
• Tumanov A. T., Portnoy K. I., A nikkelötvözetek hőállóságának növelésének új módjai , "A Szovjetunió Tudományos Akadémiájának jelentései", 1971, 197. v., 1. sz.

A cikk írásakor a Creative Commons BY-SA 3.0 Unported licenc alatt terjesztett cikk anyagát használtuk fel : Mileiko Sergey Tikhonovich. diszperziós szilárdságú anyagok // Nanotechnológiai szakkifejezések szótára .