Индекс Пресса Ðîññèè: 83836
Композиты и наноструктуры
ISSN 1999-7590
(Composites and Nanostructures)
Научно-технический журнал
http://www.issp.ac.ru/journal/composites/
Учредители:
ИФТТ РАН
ООО «Научно-техническое предприятие
«Вираж-Центр»
Редакция: ИФТТ РАН
Ðîññèÿ, 142432, ã. Черноголовка Московской îáë.
Òåë./Ôàêñ: +7(49652)22493
http://www.issp.ac.ru
Ведущий редактор: Нелли Анатольевна Прокопенко
Издательство:
МАШИЗДАТ®
ООО НТП «Вираж-Центр»
Ðîññèÿ, 105264, Ìîñêâà, óë. Верхняя Первомайская,
ä. 49, êîðï. 1 офис 401.
Почтовый àäðåññ: Ðîññèÿ, 105043, Ìîñêâà, à/ÿ 29
Òåë.: 7 495 780-94-73
http://www.machizdat.ru
e-mail: virste@dol.ru
Директор журнала
М.А.Мензуллов
В¸рстка
А.А.Мензуллов
Отпечатано: ООО «РПЦ ОФОРТ» г. Москва, пр-кт
Áóä¸ííîãî, 21
Заказ ¹
Тираж 100
Цена договорная
Журнал зарегистрирован Федеральной службой
по надзору в сфере связи и массовых коммуникаций.
Авторы
опубликованных материалов несут полную ответственность
за достоверность привед¸нных сведений, а также за наличие
в них данных, не подлежащих открытой публикации. Материалы
рецензируются.
Перепечатка, все виды копирования и воспроизведения материалов,
публикуемых в журнале, осуществляются только с
разрешения редакции.
Свидетельсво о регистрации средства массовой
информации ¹ ÔÑ77-33449 от 08.10.2008.
Èçäà¸òñÿ с 2009 ã.
Главный редактор
С.Т. Милейко
ä-ð òåõí. íàóê, ïðîô., ИФТТ ÐÀÍ, Россия
Редакционная коллегия
М.И. Алымов
чл.-корр. РАН, ИМЕТ РАН, Россия
Р. А. Андриевский
ä-ð ôèç.-ìàò. íàóê, ИПХФ ÐÀÍ, Россия
Ю.О. Бахвалов
д-р техн. наук, ГКНПЦ им. Хруничева, Россия
С.И. Бредихин
ä-ð ôèç.-ìàò. íàóê, ИФТТ ÐÀÍ, Россия
Л.Р. Вишняков
д-р техн. наук, ИПМ НАНУ, Украина
Â. Â. Викулин
проф., ФГУП ОНПП «ТЕХНОЛОГИЯ»
В.М. Кийко
канд. техн. наук, ИФТТ РАН, Россия
Ю.Р. Колобов
ä-ð ôèç.-ìàò. íàóê, ïðîô., ÁåëÃÓ, Россия
В.И. Костиков
чл.-корр. РАН, МИСИС, Россия
А.М. Куперман
ä-ð òåõí. íàóê, ИХФ РАН èì. Í.Í. Ñåì¸íîâà, Россия
С.А. Лурье
ä-ð ôèç.-ìàò. íàóê, ВЦ ÐÀÍ, Россия
Б.Е. Победря
ä-ð ôèç.-ìàò. íàóê, ïðîô., МГУ èì. Ì.Â. Ломоносова, Россия
В.Г. Севастьянов
д-р хим. наук, ИОНХ РАН, Россия
А.В. Серебряков
ä-ð òåõí. íàóê, ïðîô., ИФТТ ÐÀÍ, Россия
A.R. Bunsell
проф., Франция
K. Chawla
проф., США
T-W. Chou
проф., США
George C. Sin
проф., США
Shanyi Du
проф., Китай
T. Ishihara
проф. Япония
A. Kelly
проф., Великобритания
A. Koyama
проф. Япония
W.M. Kriven
проф., США
L.M. Manocha
проф., Индия
V.M. Orera
проф., Испания
H. Schneider
проф., Германия
K. Schulte
проф., Германия
M. Singh
проф., США
H.D. Wagner
проф., Израиль
1
Стр.1
Composites and Nanostructures
http://www.issp.ac.ru/journal/composites/
ISSN 1999-7590
Editor-in-Chief:
Professor S.T. Mileiko,
Institute of Solid State Physics of RAS , Russia
Editorial Board:
Professor M.I. Alymov
A.A. Baikov
Institute of Metallurgy and Materials Science of RAS, Russia
Professor R. A. Andriyevskii
Institute of Problem of Chemical Physics of RAS, Russia
Dr Yu.O. Bakhvalov
Khrunichev State Research and Production Space Center, Russia
Dr S.I. Bredikhin
Institute of Solid State Physics of RAS , Russia
Professor A.R. Bunsell
Ecole Nationale Superieure des Mines de Paris, France
Professor K. Chawla
University of Alabama, USA
Professor T-W. Chou
University of Delawere, USA
Professor T. Ishihara
Japan
Professor Shanyi Du
Harbin Institute of Technology, China
Professor A. Kelly
University of Cambridge, UK
Dr V.M. Kiiko
Institute of Solid State Physics of RAS , Russia
Professor A. Koyama
Kyoto University, Japan
Professor Yu.R. Kolobov
Belgorod State University, Russia
Professor V.I. Kostikov
State Technological University «Moscow Institute of Steel and Alloys»,
Russia
Professor W.M. Kriven
The University of Illinois at Urbana-Champaign, USA
Dr. A.M. Kuperman
Institute of Chemical Physics of RAS , Russia
Professor S.A. Lurie
Dorodnicyn Computing Centre of RAS, Russia
Professor L.M. Manocha
Sardar Patle University, India
Professor V.M. Orera
Instituto de Cinicia de Materiales, Spain
Professor B.E. Pobyedrya
Lomonosov Moscow State University, Russia
Professor H. Schneider
Institute of Crystallography, University of Koeln, Germany
Professor K. Schulte
Technical University Hamburg − Hamburg, Germany
Professor George C. Sih
Lehigh University, Bethlehem, USA
Professor A.V. Serebryakov
Institute of Solid State Physics of RAS , Russia
Professor V.G. Sevastyanov
Institute of General and Inorganic Chemistry of RAS , Russia
Dr M. Sing
NASA Glenn Centre, USA
Professor V.V. Vikulin
FSUE ORPE «TECHNOLOGIYA» State Research Centre of the Russian
Federation, Russia
Dr Leon Vishnyakov
Frantsevich Insnitute for Problems of Materials Science, Ukrain
Professor H.D. Wagner
Weizmann Institute of Science, Israel
2
Established by:
Solid State Physics Institute
Russian Academy of Sciences
(ISSP RAS)
and
Science Technical Enterprise
«Virag-Centre» LTD
(MASHIZDAT)
ISSP RAS:
2, Institutskaya str., Chernogolovka, Moscow district., Russia, 142432
Tel./Fax: +7(49652)22493
http://www.issp.ac.ru/journal/composites/
Editor: Nelli Prokopenko
Publishing House:
STE Virag-Centre LTD
49/1, Verchnyaya Pervomayskaya str., Moscow,
Russia, 105264.
Phone: 7 495 780 94 73
http://www.mashizdat.ru
Director of journal
M.A. Menzullov
Making-up
A.A.Menzullov
Subscriptions: please apply to one of the partners
of JSC «MK-Periodica» in your country or to JSC
«MK-Periodica» directly:
39, Gilyarovsky Street, Moscow Russia, 129110;
Tel: +7(495) 681-9137, 681-9763;
Fax +7(495) 681-3798
E-mail: info@periodicals.ru
http://www.periodicals.ru
(Inquire Komposity i nanostructury)
Стр.2
Композиты и наноструктуры
COMPOSITES and NANOSTRUCTURES
СОДЕРЖАНИЕ
Н.И.Новохатская, А.Н.Толстун, В.М.Кийко, А.А.Колчин, С.Т.Милейко
Влияние неоднородности упаковки волокон на механические свойства оксид-никелевых композитов ..... 5
Исследуется важный аспект механического поведения композитов с оксидными волокнами и матрицами
на основе никеля: влияние неоднородности распределения волокон в поперечном сечении на
прочность и сопротивление ползучести композитов. Акцент сделан на свойствах ползучести. Показано,
что для таких композитных систем, для которых характерно падение прочности границы раздела
при больших объ¸мных содержаниях волокна, неоднородность распределения волокон в поперечном
сечении приводит к уменьшению прочности границы раздела волокна и матрицы в волоконных кластерах,
что в свою очередь, снижает сопротивление ползучести композита относительно такого же материала
с той же средней объ¸мной долей волокна и однородным его распределением по сечению. Для
системы с независящей от объ¸много содержания волокна прочностью границы раздела неоднородность
укладки волокон в поперечном сечении не будет приводить к снижению характеристик ползучести
композита (c. 517; èë. 7).
И.Х.Бадамшин
Моделирование упругих характеристик нанокомпозитов и нанотрубок ..................................................... 18
Показана возможность теоретического определения упругих характеристик нанокомпозитов и их
компонентов на примере композиции Niуглеродная нанотрубка. Получено удовлетворительное соответствие
расчетов и результатов эксперимента. Разработанный метод можно использовать для компьютерного
моделирования моно- и поликристаллических материалов в условиях отсутствия экспериментальных
данных (ñ. 18–23; èë. 3).
П.А.Белов
Теория сред с сохраняющимися дислокациями: обобщение модели Ìèíäëèíà........................................ 24
В работе строится обобщенная модель среды с полями сохраняющихся дислокаций. Для построения
модели используется «кинематический» вариационный принцип. В отличие от модели Миндлина осуществлен
учет не только кривизн, связанных с градиентом свободной дисторсии, но и кривизн, связанных с
градиентом стесненной дисторсии. В результате, в предположении обратимости процессов деформирования
и физической линейности определяющих соотношений, строятся лагранжиан теории, уравнения Эйлера
и спектр краевых задач (ñ. 2438).
Л.Р.Вишняков, С.Ф.Кораблев
Углерод и композиты на его îñíîâå, получаемые гидротермальным ñèíòåçîì(Îáçîð) ........................... 39
В обзоре кратко рассмотрены энергетический и природосберегающий аспекты производства новых материалов.
Обоснована важность разработки низкоэнергетических технологий, в частности, гидротермального синтеза.
Описаны преимущества растворных процессов и области их применения. Показано, что гидротермальная
обработка биомасс в водных растворах приводит к образованию разнообразных углеродных материалов с развитой
мезопористостью, в том числе наноструктурированных. Этот метод дает простой (в одну стадию), недорогой,
экологически чистый путь получения углеродных материалов из других природных источников, нежели,
íàïðèìåð, сырая нефть и природный газ (ñ. 39-49; èë. 6).
Патенты ........................................................................................................................................................ 50
© ИФТТ РАН «Композиты и íàíîñòðóêòóðû». 2011
¹ 1
2011
3
Стр.3
¹ 1
2011
Композиты и наноструктуры
COMPOSITES and NANOSTRUCTURES
CONTENS
N.I.Novokhatskaya, A.N.Tolstun, V.M.Kiiko, A.A.Kolchin, S.T.Mileiko
AN EFFECT OF NON-HOMOGENEOUS FIBRE PACKING
ON MECHANICAL PROPERTIES OF OXIDE/NICKEL COMPOSITES ............................................ 5
An important aspect of the mechanical behavior of oxide-fibre/nickel-based-matrix composites has been
studying, that is an effect of non-homogeneous fibre distribution in a cross-section of the specimen on
strength and creep resistance of the composites. A case of the creep resistance is emphasized. It has been
shown that a non-homogeneous fibre distribution in composite systems characterized by decreasing the
fibre/matrix interface strength at high fibre volume fractions yields a decrease in the composite creep
resistance due to a decrease in the interface strength within fibre clusters. For composite systems, in which
the interface strength does not depend of fibre volume fraction, a non-homogeneous fibre packing will not
yield a decrease in the composite creep resistance (p. 5-17; fig. 7).
I.KH.Badamshin
MODELING OF ELASTIC CHARACTERISTICS OF NANOCOMPOSITES
AND NANOTUBES .............................................................................................................................. 18
Possibility of theoretical evaluation of elastic characteristics of nanocomposites and their components
CNT/Ni composite being an example composition is shown. Comparison of the results with experimental
data is sufficiently good. The method developed can be used in computer simulation to obtain the data for
mono- and polycriystals materials(p. 18-23; fig. 3).
P.A.Belov
THE THEORY OF CONTINUUM WITH CONSERVED DISLOCATIONS: GENERALIZATION OF
MINDLIN THEORY ............................................................................................................................... 24
In work the model of continuum with fields of conserved dislocations is constructed. The «kinematic» variation
principle is used for theory formulation. Unlike the model of Mindlin the account not only curvatures, connected
with a gradient of free distortion, but also curvatures, connected with a gradient of constrained distortion is
carried out. As result, in the assumption of convertibility of processes of deformation and physical linearity of
Hook’s law, Euler’s equations and a spectrum of boundary problems are constructed (p. 24–38).
L.R.Vishnyakov, S.F.Korablov
CARBON AND CARBON-BASED COMPOSITES OBTAINED
BY HYDROTHERMAL SYNTHESIS (Review) ..................................................................................... 39
In this review the energy and ecological aspects of the productions of new materials are briefly discussed. An
importance of developing low-energy technologies, in particular, hydrothermal synthesis is substantiated. The
advantages of solution processes and their applications are described. It is shown that hydrothermal treatment of
a biomass in aqueous solutions leads to the formation of various carbon materials with well-developed mesoporosity,
including nanostructured carbon. This method gives a simple in one stage, inexpensive, environmentally friendly
way to obtain carbon materials from natural sources other than crude oil and natural gas (p. 39-49; fig. 6).
4
Patents ...................................................................................................................................................... 50
© ИФТТ РАН «Композиты и íàíîñòðóêòóðû». 2011
Стр.4