Триботехническое материаловедение и триботехнология - Денисова В. А.
Интерес к углеродным нанотрубкам
(УНТ) и луковичным наноструктурам углерода (ЛНУ) не случаен, так как их
применение открывает дорогу к значительным достижениям во многих областях науки
и техники. В частности, необходимо отметить их высокие антифрикционные и
прочностные свойства и являются перспективными наполнителями композиционных
материалов для создания тонкослойных антифрикционных покрытий дорогостоящих
элементов триботехнических систем.
Нанотрубки - это особая форма
углерода; имеют диаметр от 1 до 100 нм, а их длина может достигать 100 мкм и
более. Углеродные нанотрубки могут быть однослойными и многослойными; обладают
химической и термической стабильностью в диапазоне температур до —1730 оС;
высокими показателями теплопроводности, прочности и др. Нанотрубки открытого
типа можно использовать в антифрикционных материалах в качестве резервуаров для
смазочного материала.
УНТ, в зависимости от технологий
получения, могут принимать прямую или изогнутую геометрическую формы.
Однослойные нанотрубки в большинстве закрыты шапками, которые содержат пентогональные
углеродные кольца (см. рисунок 5.11, в). Структура однослойных нанотрубок,
полученных экспериментально, отличается от идеальной формы - полусферы. Прежде
всего это касается вершин нанотрубки, которые обычно отличаются морфологией.
Уникальные физико-механические
свойства нанотрубок не представляют большой ценности, пока они не будут введены
в матрицу. Композиционные материалы, содержащие углерод (например, углеродные
волокна), широко применяются в различных областях техники. В таких материалах в
качестве матрицы используется пластик, смола или металл. При введении
углеродных волокон в матрицу возрастают жесткость, упругость, прочность.
Материал становится менее склонен к образованию трещин.
190 
