Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2025, выпуск 4 » Статья стр. 747
<<<>>>
Упругие свойства нанокомпозитов с аморфной матрицей
Российский научный фонд, Президентская программа исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными, 22-72-10083
Семенов А.А.1, Бельтюков Я.М. 1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: yaroslav.beltukov@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 25 февраля 2025 г.
В окончательной редакции: 11 апреля 2025 г.
Принята к печати: 12 апреля 2025 г.
Выставление онлайн: 29 мая 2025 г.
PDF версия
Выполнено теоретическое исследование упругих свойств нанокомпозитов с аморфной матрицей с учетом ее сильной локальной неоднородности. Исследована зависимость жесткости нанокомпозита от таких параметров, как толщина аморфного слоя, масштаб неоднородности аморфной матрицы, радиус включений и расстояние между ними. Показано, что неоднородность аморфной матрицы приводит к увеличению ее упругих модулей вблизи границ с более жесткими слоями и включениями. В свою очередь, это приводит к увеличению упругих модулей композита в целом, которое определяется отношением масштаба неоднородности аморфной матрицы к характерному геометрическому размеру композита, в качестве которого может выступать либо толщина аморфного слоя, либо радиус наночастиц.   Ключевые слова: аморфные материалы, нанокомпозиты, теория упругости.
  1. Handbook of Composites, 2nd ed. / S.T. Peters, editor. Springer US, Boston, MA (1998)
  2. T.W. Clyne, D. Hull. An Introduction to Composite Materials, 3rd ed. Cambridge University Press (2019)
  3. Y.W. Mai, Z.Z. Yu. Polymer Nanocomposites. Elsevier Science (2006)
  4. E.T. Thostenson, T.-W. Chou. J. Phys. D: Appl. Phys. 36, 573 (2003)
  5. M.A. Rafiee, J. Rafiee, Z. Wang, H. Song, Z.-Z. Yu, N. Koratkar. ACS Nano 3, 3884 (2009)
  6. A. Mesbah, F. Zairi, S. Boutaleb, J.-M. Gloaguen, M. Nait-Abdelaziz, S. Xie, T. Boukharouba, J.-M. Lefebvre. J. Appl. Polym. Sci. 114, 3274 (2009)
  7. The Physics of Glassy Polymers / R.N. Haward, R.J. Young, ed. Springer Netherlands, Dordrecht (1997)
  8. T.A. Osswald, G. Menges. Material Science of Polymers for Engineers, 3rd ed. Hanser, Munich (2012)
  9. Polymer Glasses / C.B. Roth, editor. CRC Press, Boca Raton (2017)
  10. S.-Y. Fu, X.-Q. Feng, B. Lauke, Y.-W. Mai. Compos. B: Eng. 39, 933 (2008)
  11. Y. Ou, F. Yang, Z.-Z. Yu. J. Polym. Sci. B: Polym. Phys. 36, 789 (1998)
  12. H. Wang, Y. Bai, S. Liu, J. Wu, C.P. Wong. Acta Mater. 50, 4369 (2002)
  13. B. Wetzel, F. Haupert, M.Q. Zhang. Compos. Sci. Technol. 63, 2055 (2003)
  14. V.A. Bershtein, O.P. Grigoryeva, P.N. Yakushev, A.M. Fainleib. Polym. Compos. (2021)
  15. D. Stojanovic, A. Orlovic, S. Markovic, V. Radmilovic, P.S. Uskokovic, R. Aleksic. J. Mater. Sci. 44, 6223 (2009)
  16. P.W. Anderson. Science 267, 1615 (1995)
  17. C.A. Angell. Proc. Natl. Acad. Sci. 92, 6675 (1995)
  18. K.L. Ngai. J. Non-Cryst. Solids 353, 709 (2007)
  19. G.B. McKenna, S.L. Simon. Macromolecules 50, 6333 (2017)
  20. J. Kang, X. Yang, Q. Hu, Z. Cai, L.-M. Liu, L. Guo. Chem. Rev. 123, 8859 (2023).
  21. K. Yoshimoto, T.S. Jain, K. Van Workum, P.F. Nealey, J.J. de Pablo. Phys. Rev. Lett. 93, 175501 (2004)
  22. M. Tsamados, A. Tanguy, C. Goldenberg, J.-L. Barrat. Phys. Rev. E 80, 026112 (2009)
  23. H. Wagner, D. Bedorf, S. Kuechemann, M. Schwabe, B. Zhang, W. Arnold, K. Samwer. Nat. Mater. 10, 439 (2011)
  24. H. Mizuno, S. Mossa, J.-L. Barrat. Phys. Rev. E 87, 042306 (2013)
  25. R. Jana, L. Pastewka. J. Phys. Materials 2, 045006 (2019)
  26. Q. Wen, A. Basu, P.A. Janmey, A.G. Yodh. Soft Matter. 8, 8039 (2012)
  27. E. Del Gado, P. Ilg, M. Kroger, H.C. Ottinger. Phys. Rev. Lett. 101, 095501 (2008)
  28. C. Goldenberg, A. Tanguy, J.-L. Barrat. Europhysics Lett. 80, 16003 (2007)
  29. F. Leonforte, A. Tanguy, J. Wittmer, J.-L. Barrat. Phys. Rev. Lett. 97, 055501 (2006)
  30. F. Leonforte, R. Boissi\`ere, A. Tanguy, J. Wittmer, J.-L. Barrat. Phys. Rev. B 72, 224206 (2005)
  31. A. Tanguy, J.P. Wittmer, F. Leonforte, J.-L. Barrat. Phys. Rev. B 66, 174205 (2002)
  32. G.M. Odegard, T.C. Clancy, T.S. Gates. Polymer 46, 553 (2005)
  33. F. Bondioli, V. Cannillo, E. Fabbri, M. Messori. J. Appl. Polym. Sci. 97, 2382 (2005)
  34. S. Saber-Samandari, A. Afaghi-Khatibi. Polym. Compos. 28, 405 (2007)
  35. R. Qiao, L.C. Brinson. Compos. Sci. Technol. 69, 491 (2009)
  36. H.W. Wang, H.W. Zhou, R.D. Peng, L. Mishnaevsky Jr. Compos. Sci. Technol. 71, 980 (2011)
  37. J. Amraei, J.E. Jam, B. Arab, R.D. Firouz-Abadi. J. Compos. Mater. 53, 1261 (2019)
  38. M. Bazmara, M. Silani, I. Dayyani. Def. Technol. 17, 177 (2021)
  39. P.F. Brune, G.S. Blackman, T. Diehl, J.S. Meth, D. Brill, Y. Tao, J. Thornton. Macromolecules 49, 4909 (2016)
  40. N. Ning, T. Mi, G. Chu, L.-Q. Zhang, L. Liu, M. Tian, H.-T. Yu, Y.-L. Lu. Eur. Polym. J. 102, 10 (2018)
  41. C. Tian, Y. Feng, G. Chu, Y. Lu, C. Miao, N. Ning, L. Zhang, M. Tian. Compos. B Eng. 193, 108048 (2020)
  42. C. Tian, J. Cui, N. Ning, L. Zhang, M. Tian. Compos. Sci. Technol. 222, 109367 (2022)
  43. C. Tian, G. Chu, Y. Feng, Y. Lu, C. Miao, N. Ning, L. Zhang, M. Tian. Compos. Sci. Technol. 170, 1 (2019)
  44. J. Fankhanel, B. Arash, R. Rolfes. Compos. B Eng. 176, 107211 (2019)
  45. Y.M. Beltukov, D.A. Conyuh, I.A. Solov'yov. Phys. Rev. E 105, L012501 (2022)
  46. M. Barakat, H. Reda, P. Katsamba, H. Shraim, V. Harmandaris. Mech. Mater. 197, 105082 (2024)
  47. D. Conyuh, A. Semenov, Y. Beltukov. Phys. Rev. E 108, 045004 (2023)
  48. Я.М. Бельтюков, Д.А. Паршин. ФТТ 53, 142 (2011)
  49. Y.M. Beltukov, V.I. Kozub, D.A. Parshin. Phys. Rev. B 87, 134203 (2013)
  50. T. Mori, K. Tanaka. Acta Metall. 21, 571 (1973)
  51. Y. Benveniste. Mech. Mater. 6, 147 (1987)
  52. A.A. Semenov, Y.M. Beltukov. Int. J. Solids and Struct. 191-192, 333 (2020)
  53. M.S. Aln s, J. Blechta, J. Hake, A. Johansson, B. Kehlet, A. Logg, C. Richardson, J. Ring, M.E. Rognes, G.N. Wells. Archive of Numerical Software 3, 9 (2015).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme