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.
окрестности трещины.
ПОЛУЧЕНИЕ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ ВОЛЬФРАМКОБАЛЬТОВЫХ ТВЕРДЫХ
СПЛАВОВ ПОВЫШЕННОЙ ПРОЧНОСТИ (ñòð. 40-49).
На первой стр. обложки: Рис. 1б.Распределение напряжений syy
в
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)
Photo on the cover: Fig. 1b. Stress distribution.
FABRICATION OF NANOSTRUCTURED TUNGSTEN-COBALT
HARD METALS OF INCREASED STRENGTH (p. 40-49).
Стр.2
Композиты и наноструктуры
COMPOSITES and NANOSTRUCTURES
СОДЕРЖАНИЕ
С.А.Фирстов, В.Ф.Горбань, Н.А.Крапивка, Э.П.Печковский
Упрочение и механические свойства литых высокоэнтропийных сплавов .................................................... 5
На металлических литых многокомпонентных высокоэнтропийных сплавах (в количестве более 20)
и представляющих собой твердые растворы замещения всех элементов, присутствующие факторы упрочнения
(в первую очередь, композиционный на уровне кристаллической решетки и структурный в виде
объемного нанокристаллического состояния) рассматриваются с привлечением тугоплавких металлов
(Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W). Кроме òîãî, эффекты твердорастворного и наноструктурного упрочнения
сплавов рассматриваются в сочетании с упрочнением многокомпонентными интерметаллидными
ôàçàìè: фаза Лавеса ñ14 (òèïà MgZn2
Fe7W6) (c. 520; èë. 6).
, AlCrTi), σ-ôàçà (òèïà VFe, CrFe, MoFe), µ-ôàçà (òèïà Fe3
Mo2
,
Г.А.Форенталь, С.Б.Сапожников
Оценка упругих и прочностных свойств эпоксидного композита,
наполненного наночастицами оксида кремния ............................................................................................... 21
В работе предложена модель определения предела прочности и модуля упругости эпоксидного композита,
дисперсно наполненного наночастицами, использующая теорию коротких волокон механики композиционных
материалов. Данная модель учитывает образование при перемешивании вытянутых в виде коротких
«волокон» кластеров из наночастиц и описывает немонотонную зависимость предела прочности и нелинейную
зависимость модуля упругости эпоксидного нанокомпозита от объемной доли наночастиц оксида
кремния. Результаты расчета показали, что наполнение эпоксидной смолы наночастицами оксида кремния
свыше 5% по объему приводит к уменьшению предела прочности по сравнению с пределом прочности
эпоксидной смолы без наполнителя (ñ. 21-27; èë. 4).
С.И.Алексеева, М.А.Фроня, И.В.Викторова
Анализ вязкоупругих свойств полимерных композитов с углеродными нанонаполнителями .................... 28
Представленная работа посвящена экспериментальным исследованиям и математическому моделированию
вязкоупругих свойств полимерных нанокомпозитов, наполненных разными модификациями углерода:
ультрадисперсные алмазы и углеродные нанотрубки. Проведен расчет теоретической кривой ползучести
на основе модели наследственного типа. Также выполнено сравнение экспериментальных данных,
полученных для полимерных нанокомпозитов, с данными для чистого полимерного материала, используемого
в качестве матрицы в исследуемых нанокомпозитах (ñ. 28-39 èë. 13).
М.И.Дворник, Т.Б.Ершова, А.В.Зайцев
Получение наноструктурированных вольфрамкобальтовых твердых сплавов повышенной прочности... 40
Получены нанодисперсные порошки и субмикронные вольфрамокобальтовые твердые сплавы на их
основе, разработана модель прочности вольфрамокобальтовых твердых сплавов (с. 40-49; ил. 5).
Ïàòåíòû.............................................................................................................................................................. 50
© ИФТТ РАН «Композиты и íàíîñòðóêòóðû». 2011
3
методами фазовых и структурных исследований, автоматического индентирования при комнатной температуре,
кратковременной и длительной горячей твердости, а также одноосного сжатия изучено влияние
шихтового состава, фазовых составляющих и структуры на механические свойства в интервале
температур 20-900 °Ñ.
В изучаемых одно- и двухфазных сплавах, включающих 5-10 элементов (Sсмеш
= 13,3-19,1 Äæ/ìîëü⋅Ê)
¹ 2
2011
Стр.3
¹ 2
2011
Композиты и наноструктуры
COMPOSITES and NANOSTRUCTURES
CONTENS
S.A.Firstov, V.F.Gorban, N.A.Krapivka, E.P.Pechkovsky
HARDENING AND MECHANICAL PROPERTIES OF AS-CAST HIGH-ENTROPY ALLOYS .......5
An effect of charge composition, phase constituents and structure on mechanical properties of as-cast metallic
multicomponent high-entropy alloys (more than 20 compositions) was investigated. Phase contents, at room
temperature, short-term and long-term hot hardness, as well as uniaxial compression characteristics at temperatures
20-900 °Ñ were measured.
solid solution of all elements is formed, the hardening factors (first of all, composite at a level of a crystalline lattice
and structural as volumetric nanocrystalline states) are considered with such refractory metals as Ti, Zr, Hf, V,
Nb, Ta, Cr, Mo, W. Besides solid, solution and nanostructure hardening effects of alloys are studied in combination
with multicomponent intermetallic compound hardening due to such phases as Laves phase ñ14 (such as MgZn2
AlCrTi), σ-phase (such as VFe, CrFe, MoFe), µ-phase (such as Fe3Mo2, Fe7W6) (p. 5-20; fig. 6).
In single- and two-phase alloys containing 5-10 elements (Smix = 13,3-19,1 J/mol⋅Ê) in which substitutional
,
G.A.Forental, S.B.Sapozhnikov
EVALUATION OF ELASTIC MODULUS AND STRENGTH OF SILICA
NANOPARTICLES FILLED EPOXY COMPOSITE .........................................................................21
A model based on the presentation of the silica-nanoparticles/epoxy-matrix composites as a composite
containing short fibres is developed. The model gives values of the elastic modulus and strength of the composite.
This model takes into account the formation during mixing of elongated clusters of nanoparticles as short fibers
and can describe the non-monotone dependence of strength of the epoxy nanocomposite and non-linear
dependence of modulus of elasticity on volume fraction of the filler. It is shown that the filling of epoxy resin
with silica nanoparticles over 5% yields a decrease in strength in comparison with strength of pure epoxy
resin(p. 21-27; fig. 4).
S.I.Alexeeva, Ì.À.Fronya, I.V.Viktorova
ANALYSIS OF VISCOELASTIC PROPERTIES OF POLYMER BASED COMPOSITES
WITH CARBON NANOFILLERS .......................................................................................................28
An experimental study and modeling of viscous-elastic properties of polymer nanocomposites with nanofillers
made of various modifications of carbon, nanotubes and ultradispersed diamonds, were performed. A model of
hereditary type was used to calculate creep curve. The comparison of experimental data obtained for polymer
nanocomposites with the data for the pure polymer material used as a matrix in the studied nanocomposites was
carried out (p. 2839; fig. 13).
M.I.Dvornik, T.B.Ershova, A.V.Zaytsev
FABRICATION OF NANOSTRUCTURED TUNGSTEN-COBALT HARD ALLOY OF INCREASED
STRENGTH ..........................................................................................................................................40
Tungsten carbide-cobalt powders of nanometers size and bulk submicron materials based on them have been
obtained and studied. A strength behavior of such materials is modeled (p. 4049; fig. 5).
Patents ....................................................................................................................................................50
© ИФТТ РАН «Композиты и íàíîñòðóêòóðû». 2011
4
Стр.4