Аннотация:
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 $T_{\mathrm{carb}}$ от 600 до 1600$^\circ$C. Получены зависимости $E(T_{\mathrm{carb}})$ и $\delta(T_{\mathrm{carb}})$, на которых выявлены две линейные области возрастания модуля Юнга и уменьшения декремента с температурой карбонизации: $\Delta E\sim A\Delta T_{\mathrm{carb}}$ и $\Delta\delta\sim B\Delta T_{\mathrm{carb}}$ с $A\approx$ 13.4 MPa/K и $B\approx$ -2.2 $\cdot$ 10$^{-6}$ K$^{-1}$ для $T_{\mathrm{carb}}<$ 1000$^\circ$C и $A\approx$ 2.5 MPa/K и $B\approx$ -3.0 $\cdot$ 10$^{-7}$ K$^{-1}$ для $T_{\mathrm{carb}}>$ 1000$^\circ$C. Обнаруженный переход в поведении $E(T_{\mathrm{carb}})$ и $\delta(T_{\mathrm{carb}})$ при $T_{\mathrm{carb}}$ = 900–1000$^\circ$C обусловлен изменением микроструктуры образцов, а именно изменением соотношения долей аморфной матрицы и нанокристаллической фазы. При $T_{\mathrm{carb}}<$ 1000$^\circ$C упругие свойства определяются в основном аморфной матрицей, в то время как при $T_{\mathrm{carb}}>$ 1000$^\circ$C основную роль играет нанокристаллическая фаза. Структурно-обусловленный переход в поведении упругих и микропластических характеристик при температуре, близкой к 1000$^\circ$C, коррелирует с известным в литературе изменением физических свойств, таких как электро- и теплопроводность, а также термоэдс.
Полный текст:
PDF файл (385 kB)
