Триботехническое материаловедение и триботехнология - Денисова В. А.
В настоящее время в ТС узлов трения
различных машин и механизмов широко используются антифрикционные материалы с
металлической матрицей. Требования к их триботехническим и физико-механическим
характеристикам повышаются при увеличении эксплуатационных нагрузок, снижения
массы и габаритных размеров.
Кроме УНТ и фуллеренов, известны
другие наноструктуры углерода, к которым относятся наночастицы и ЛНУ
Наночастицы углерода имеют множество форм; они могут быть сферическими и
многогранными. Такие частицы, как полагают ученые, имеют произвольные размеры,
содержат множество дефектов. Информация, позволяющая их систематизировать,
отсутствует.
Нанолуковицы углерода представляют
собой замкнутые структуры, подобные фуллеренам, но значительно больших
размеров. В отличие от фуллеренов (см.разд. 5.16) имеют, как правило, многослойную
структуру (рисунок 6.14), которая может не иметь симметрии.
а -ЛНУ часть из шести оболочек в облученном образце
фуллереновой сажи
б - проекция углеродной
луковицы с пятью оболочками из «концентрических фуллеренов»
Рисунок 6.14 - Нанолуковицы углерода
Большие объемы таких образований
графитизированы, а расстояние между слоями в них близко к расстоянию между
углеродными слоями в графите (~0,34 нм). Подобные структуры формируются
вложением друг в друга молекул С60, С240, С960,
С1500, ...С (по принципу матрешки). Однако для подобных структур
имеются предпочтительные виды симметрии - сферическая, симметрия относительно
оси пятого порядка. Чем больше размеры частицы, тем более ярко может быть
выражен этот эффект. Подобные гигантские структуры образуются в случае
замещения структур с кривизной, близкой к нулевой (пятиугольники в обычных
фуллеренах), графитовыми слоями. Полностью сформировавшиеся нанолуковицы
углерода, предположительно, обладают совершенной структурой за исключением
нескольких дефектов и имеют центральную оболочку диаметром 0,7...1,0 нм, что
близко к диаметру фуллеренаС60. Недостатком данной модели является
то, что фуллерены, начиная с С240 и выше, согласно теоретическим
представлениям, должны иметь форму многогранника, а не шара. Возможно, атомная
структура ЛНУ во многом определяется методом их получения.
191 
