В монографии изложены вопросы. связанные с новым определением материаловедения как науки о принципах создания, выбора и классификации материалов, а также вопросы классификации разделов этой науки. Впервые обсуждается и обосновывается новый начальный раздел материаловедения - минералогическое материаловедение. Приводятся данные экспериментальных работ, выполненных в этом направлении. Монография предназначена для научно-педагогических работников, занимающихся вопросами материаловедения. Может быть полезна аспирантам и студентам высших учебных заведений.

Книга представляет собой введение в теорию и практику моделирования атомной и электронной структур наночастиц и наносистем методами квантовой механики. На конкретных примерах рассмотрены особенности исследования отдельных наночастиц и их комплексов, а также наномасштабных процессов в твердых телах и на их поверхности.

В монографии рассмотрены методики и установки для испытания материалов, применяемых в новой технике в условиях, имитирующих эксплуатационные. Описаны новые методические решения и соответствующие им оригинальные установки и устройства для исследования тугоплавких и композиционных материалов в широких интервалах температур и скоростей деформирования. Рассмотрены вопросы экспериментального исследования твердости характеристик упругости, кратковременной и длительной прочности при растяжении, сжатии, изгибе. Описаны системы обеспечения силовых и температурных режимов нагружения, даны примеры их расчетов. Особое внимание уделено обеспечению точности измерения температур, нагрузок и деформаций при определении механических характеристик материалов в условиях вакуума, инертной и окислительной сред. Рассчитана на научных и инженерно-технических работников, занимающихся вопросами исследования механических свойств материалов различных классов.

Исследованы параметры процесса и описано оборудование для получения нанопорошков металлов электрическим взрывом проводников. Из результатов исследований следует, что наряду с плотностью энергии, введенной в проводник, и давлением газовой среды, размер наночастиц определяется диаметром проводника, температурами рабочего газа и плавления металла, условиями пассивации нанопорошков, а частицы дисперсной фазы формируются в результате объединения кластеров, образующихся на ранних стадиях процесса. Изучены зависимость степени агломерации нанопорошков от плотности энергии, введенной в проводник, и критерии их пожароопасности. Представлены некоторые области применения электровзрывных нанопорошков: модифицирование смазочных и высокоэнергетических материалов; синтез интерметаллических и высокотемпературных соединений; синтез нановолокон оксигидроксида алюминия, их применение для улучшения характеристик клеев и создания фильтров для удаления микробиологических загрязнений из воды.

Изложение химического материаловедения сфокусировано на определяющей связи структуры и свойств. Особое внимание уделено химии твердого тела. Подробно представлены характеристики металлов и сплавов, полупроводниковые и «мягкие» органические материалы, применения полимерных добавок. Чётко излагаются методы диагностики обычных и наноструктурированных материалов. В части нанотехнологии «переднего края» описаны использование наноразмерных «строительных блоков», нульмерные и одномерные наноматериалы, лабораторные технологии получения углеродных нанотрубок, наночастиц меди, золота и оксида алюминия, никелевых нанопроволок. Для всех материаловедческих специальностей, физических и химических факультетов университетов.

С использованием метода рентгеновской дифрактометрии исследованы образцы наноматериалов, полученные термообработкой ультрадисперсного порошка молибдена на воздухе в интервале температур 25-650 оС. Изучены закономерности изменения структуры указанных образцов, а именно: фазового состава, средних размеров кристаллитов, микроискажений (микронапряжений) кристаллических решеток последних, а также текстуры.