Вышедшие номера
Структурно-обусловленный переход в поведении упругих и неупругих свойств биоуглерода дерева бука
Кардашев Б.К.1, Орлова Т.С.1, Смирнов Б.И.1, Gutierrez A.2, Ramirez-Rico J.2
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Dpto Fisica de la Materia Condensada --- ICMS Universidad de Sevilla--CSIC, Sevilla, Spain
Поступила в редакцию: 11 марта 2013 г.
Выставление онлайн: 20 августа 2013 г.

Исследованы микроструктурные характеристики и амплитудные зависимости модуля Юнга E и внутреннего трения (логарифмического декремента delta) биоуглеродных матриц, изготовленных на основе дерева бука при различных температурах карбонизации Tcarb от 600 до 1600oC. Получены зависимости E(Tcarb) и delta(Tcarb), на которых выявлены две линейные области возрастания модуля Юнга и уменьшения декремента с температурой карбонизации: Delta E~ ADelta Tcarb и Deltadelta~ BDelta Tcarb с A~13.4 MPa/K и B~ -2.2·10-6 K-1 для Tcarb<1000oC и A~2.5 MPa/K и B~ -3.0·10-7 K-1 для Tcarb>1000oC. Обнаруженный переход в поведении E(Tcarb) и delta(Tcarb) при Tcarb=900-1000oC обусловлен изменением микроструктуры образцов, а именно изменением соотношения долей аморфной матрицы и нанокристаллической фазы. При Tcarb<1000oC упругие свойства определяются в основном аморфной матрицей, в то время как при Tcarb>1000oC основную роль играет нанокристаллическая фаза. Структурно-обусловленный переход в поведении упругих и микропластических характеристик при температуре, близкой к 1000oC, коррелирует с известным в литературе изменением физических свойств, таких как электро- и теплопроводность, а также термоэдс. Работа выполнена при поддержке программы Президиума РАН (П-20) и частичной поддержке правительства Андалусии, Испания (грант P09-TEP-5152).