Низкотемпературные механические свойства фуллеритов: структура, упругость, пластичность, прочность (Обзор)

Автор(и)

  • С.В. Лубенец Физико-технический институт низких температур им. Б.И. Веркина НАН Украины пр. Науки, 47, г. Харьков, 61103, Украина
  • Л.С. Фоменко Физико-технический институт низких температур им. Б.И. Веркина НАН Украины пр. Науки, 47, г. Харьков, 61103, Украина
  • В.Д. Нацик Физико-технический институт низких температур им. Б.И. Веркина НАН Украины пр. Науки, 47, г. Харьков, 61103, Украина
  • А.В. Русакова Физико-технический институт низких температур им. Б.И. Веркина НАН Украины пр. Науки, 47, г. Харьков, 61103, Украина

DOI:

https://doi.org/10.1063/1.5082308

Ключові слова:

фуллерены, фуллериты, фазовые превращения, дислокации, пластичность, микротвердость, акустические свойства.

Анотація

Систематизовано та описано результати тривалих досліджень фізико-механічних властивостей молекулярних кристалів С60 і С70 (фулеритів). Ці матеріали — нова алотропна форма вуглецю, у них роль елементарних структурних одиниць відіграють фулерени — стабільні молекули з 60 та 70 атомів. Молекули об’єднані в кристалічні структури переважно дисперсійними (ван-дер-ваальсовими) силами з незначною часткою ковалентного зв’язку. Обговорено особливості кристалічних структур фулеритів та фазових перетворень в них, які обумовлені дисперсійними силами, орієнтаційним упорядкуванням та динамікою обертальних ступенів свободи молекул. Найбільш цікаві трансформації ґраткових структур та орієнтаційного стану молекул у фулеритах спостерігаються в інтервалі температур 77 К ≲ Т ≲ 350 К. Більшість експериментальних досліджень виконано при цих температурах, вони були спрямовані на вивчення впливу ґратково-орієнтаційних фазових перетворень на механічні властивості монокристалів, полікристалів та компактів. В них використано методи акустичної спектроскопії при низьких і високих частотах коливань, методи мікро- і наноіндентування та макродеформування. Детально описано кристалогеометричні аспекти і дислокаційні механізми пластичного ковзання в фулеритах, методи спостереження дислокацій та вивчення їх рухливості. Розглянуто також вплив на механічні властивості фулеритів різних зовнішніх факторів: освітлення (фотопластичний ефект), імпульсного магнітного поля (магнітопластичний ефект), тиску при компактуванні зразків (барополімеризація),насичення зразків з різною морфологією домішками водню, кисню та інертних газів. Обговорення результатів експериментів супроводжується коротким описом їх теоретичної інтерпретації на основі аналізу взаємодії пружних і пластичних деформацій ґратки фулерита з процесами орієнтаційного упорядкування, обертання і лібраційних коливань молекул.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Опубліковано

2018-11-23

Як цитувати

(1)
Лубенец, С.; Фоменко, Л.; Нацик, В.; Русакова, А. Низкотемпературные механические свойства фуллеритов: структура, упругость, пластичность, прочность (Обзор):. Fiz. Nizk. Temp. 2018, 45, 3-45.

Номер

Розділ

Статті