Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,775

РАЗМЕРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОЗМОЖНЫХ СОСТОЯНИЙ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СТРУКТУР, ВКЛЮЧАЮЩИХ ФРАКТАЛЬНУЮ И НАНОРАЗМЕРНУЮ КОМПОНЕНТУ

Иванов В.В. 1
1 ФГУП ОКТБ «ОРИОН»
Обсуждаются особенности организации и размерные характеристики возможных состояний многокомпонентных структур, включающих фрактальную и наноразмерную компоненту
структурное состояние
модуль
наночастица
наноструктура
фрактальная структура
размерный параметр
1. Иванов В.В. // Успехи соврем. естествознания, 2013. – №7. – С.82-84.
2. Иванов В.В. // Успехи соврем. естествознания, 2013. – №.7 – С.85-87.
3. Иванов В.В. // Успехи соврем. естествознания, 2013. – №.8 – С.131-133.
4. Иванов В.В. // Успехи соврем. естествознания, 2013. – №11. – С.61-65.
5. Иванов В.В. // Соврем. наукоемкие технологии. 2013. – №.9 – С.89-93.
6. Иванов В.В. // Междунар. науч.-иссл. журнал, 2013. – №7-1. – С.26-28.
7. Иванов В.В. // Успехи соврем. естествознания, 2014. – №.4. – С.105-108.
8. Иванов В.В. // Соврем. наукоемкие технологии. 2013. №.5. С.29-31.
9. Иванов В.В. // Успехи соврем. естествознания, 2013. №8. С.136-137.
10. Иванов В.В. // Успехи соврем. естествознания, 2013. №8. С.134-135.
11. Иванов В.В. // Успехи соврем. естествознания, 2013. – №8. – С.129-130.
12. Иванов В.В. // Междунар. науч.-иссл. журнал, 2013. -№7-1. – С.28-30.
13. Иванов В.В. // Междунар. науч.-иссл. журнал, 2013. – №7-1. – С.31-33.
14. Иванов В.В. // Междунар. науч.-иссл. журнал, 2013. – №7-1. – С.30-31.
15. Иванов В.В. // Междунар. науч.-иссл. журнал, 2013. – №7-1. – С.33-35.
16. Иванов В.В. // Междунар. науч.-иссл. журнал, 2013. – №8-1. – С.25-27.
17. Иванов В.В. // Междунар. журнал прикладных и фундаментальных исследований, 2013. №10(3). – С.493-494.
18. Иванов В.В. // Междунар. науч.-иссл. журнал, 2013. – №7-1. – С.35-37.
19. Иванов В.В., Щербаков И.Н. Моделирование композиционных никель-фосфорных покрытий с антифрикционными свойствами. – Ростов н/Д: Изд-во журн. «Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион», 2008. – 112 с.
20. Щербаков И.Н., Иванов В.В., Логинов В.Т. и др. Химическое наноконструирование композицонных материалов и покрытий с антифрикционными свойствами. Ростов н/Д: Изд-во журн. «Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки», 2011. 132 с.
21. Иванов В.В., Арзуманова А.В., Иванов А.В., Балакай В.И. // Журн. прикладной химии, 2006. – Т.79. – Вып.4. – С.619-621.
22. Иванов В.В., Курнакова Н.Ю., Арзуманова А.В., и др. // Журн. прикладной химии, 2008. – Т.81. – Вып. 12. – С.2059-2061.
23. Иванов В.В., Арзуманова А.В., Балакай И.В., Балакай В.И. // Журн. прикладной химии, 2009. – Т.82. – Вып. 5. – С.797-802.
24. Иванов В.В., Щербаков И.Н. // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. – 2011. – №3. – С.54-57.
25. Иванов В.В., Щербаков И.Н. // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. – 2011. – №5. – С.47-50.
26. Иванов В.В. // Междунар. науч.-иссл. журнал, 2013. – №8-1. – С.70-71.
27. Иванов В.В. // Междунар. науч.-иссл. журнал, 2013. – №8-1. – С.72-73.
28. Иванов В.В. // Global Science and Innovation: materials of the I International Conference, Vol.II, Chicago, December 17-18th, 2013 / Publishing office Accent Graphics communications. – Chicago – USA, 2013. – P.108-110.

Свойства Si систем, обладающих определенной структурой, в общем случае чувствительны к элементному составу (природе, типу и сорту объектов – элементов системы), к особенностям взаимного расположения элементов (степени упорядоченности, периодичности) и особенностям организации структурного состояния (наличие не только кристаллической, но наноразмерной и фрактальной компонент).

Будем считать, что состояния многокомпонентных детерминистических модулярных структур в ячейке структурированного 3D пространства определяются возможными кристаллическими r, наноразмерными n и фрактальными f компонентами с помощью задания соответствующих генераторов [1-18].

Одним из параметров, которые характеризуют все варианты реализации структурного состояния системы, является условный размерный параметр D. Для каждого структурного состояния он может быть рассчитан следующим образом:

D = dr D(r) + df D(f) + dn D(n),

где dr, df и dn – количества соответствующих односортных компонент состояния, а размерный параметр для кристаллической компоненты D(r) = 1.

Для фрактальной компоненты условный размерный параметр полностью совпадает с фрактальной размерностью:

D(f) = DimRf = Dim (GenRf) < 1.

Для наноразмерной компоненты роль условного размерного параметра может выполнять отношение усредненного размера <n> нанообъектов к верхней границе наноразмерного интервала no = 100 нм:

D(n) = (<n>/no) < 1,

если <n> < no. Если размер объекта <n> ³ no, то D(n) = 1.

Две последние компоненты обусловливают общее отклонение размерного параметра от топологической размерности пространства, в котором реализуется анализируемое состояние. Для любого состояния, включающего некристаллическую компоненту в 3D пространстве, значение D всегда будет меньше 3.

Проанализируем особенности организации и размерные характеристики вероятных структурных состояний этих модулярных структур. С учетом характера элементов группы трансляций (дискретной {ti}или непрерывной группы трансляций {τi} (i = 1, 2, 3)) и всех вариантов структурно совместимых сочетаний компонент могут быть получены основные классы вероятных структурных состояний локальной области структурированного 3D пространства [4-7] (табл. 1).

Таблица 1

Основные классы структурных состояний ячейки структурированного 3D пространства и соответствующие размерные параметры

Структурное состояние

Классы структурных состояний

Размерный параметр, D

(r1 r2 r3)

Точечный P, Точечно-линейчатый PL,

Плоскостной Pl, Объемный V

3

(r1 r2 n3)

Точечный наноразмерный PN,

Точечно-линейчатые наноразмерные PLN,

Плоскостной наноразмерный PlN

2 + D(n3)

(r1 r2 f3)

Точечный фрактальный PF,

Точечно-линейчатые фрактальный PLF,

Плоскостной фрактальный PlN

2 + D(f3)

(r1 f2 n3)

Точечный нанофрактальный PNF,

Линейчатый нанофрактальный LNF

1 + D(f2) + D(n3)

(r1 f2 f3)

Точечный фрактальный гибридный PFG,

Линейчатый фрактальный гибридный LFG

1 + D(f2) + D(f3)

(r1 n2 n3)

Точечный наноразмерный PNN,

Линейчатый наноразмерный LNN

1 + D(n2) + D(n3)

(f1 f2 f3)

Фрактальный гибридный FG

D(f1) + D(f2) + D(f3)

(f1 f2 n3)

Нанофрактальный гибридный NFG

D(f1) + D(f2) + D(n3)

(f1 n2 n3)

Нанофрактальный NF

D(f1) + D(n2) + D(n3)

(n1 n2 n3)

Наноразмерный NN

D(n1) + D(n2) + D(n3)

В случае состояний со структурно совместимыми фрактальными компонентами (r1 f2 f3), (f1 f2 n3) и (f1 f2 f3) образуются транзитивные фрактальные структуры [4 – 7] и соответствующие размерные параметры могут быть определены следующим образом:

D = 1 + D(f2) + D(f3) = 1 + +Dim(Tr[Gen(b), Gen(c)]),

D = D(f1) + D(f2) + D(n3) = =Dim(Tr[Gen(a),Gen(b)]) + D(n3),

D = D(f1) + D(f2) + D(f3) = =Dim(Tr[Gen(a),Gen(b), Gen(c)]).

Отметим, что величина условного размерного параметра может оказывать функциональное влияние на чувствительные к особенностям структурной организации свойства систем, т.е. Si(Di). Характер этого влияния может определяться зависимостями типа Si(d – Di) или Si(d/Di). Если учитывать эффект синергизма δi от совместного присутствия наноразмерной и фрактальной компонент в состоянии систем, то функциональные зависимости могут быть следующими:

Si((1+δi)(d – Di)) или Si((1+δi)d/Di).

Данные о возможных состояниях многокомпонентных структур в 3D пространстве рассматривались как возможные абстракции конфигураций межфазных границ и распределения некоторых наноразмерных фаз в объеме и на поверхности антифрикционных композиционных материалов и покрытий в процессе их формирования и последующего трибологического воздействия. Ранее эти представления были использованы при целенаправленном поиске и интерпретации трибологических свойств поверхности композиционных материалов и покрытий на основе систем никель – фосфор и никель – бор [19–28].


Библиографическая ссылка

Иванов В.В. РАЗМЕРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОЗМОЖНЫХ СОСТОЯНИЙ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СТРУКТУР, ВКЛЮЧАЮЩИХ ФРАКТАЛЬНУЮ И НАНОРАЗМЕРНУЮ КОМПОНЕНТУ // Успехи современного естествознания. – 2014. – № 7. – С. 121-123;
URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=34157 (дата обращения: 24.06.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674