Коефіцієнт теплопровідності двокомпонентного покриття Описується рівнянням

Особливі функціональні властивості можуть надати композиційним покриттям нанорозмірні фази, розміщені в об'ємі матриці.

Ультрадисперсні порошки хімічних сполук (інша назва — на-нопорошки (НП)) є тонкодисперсними наддрібнозернистими кристалічними або аморфними утвореннями, розмір яких не перевищує 100 нм. Кількість атомів у поверхневому шарі і в об'ємі НП стає сумірною, і через це вони набувають унікальних фізико-хі-мічних та механічних властивостей, які суттєво відрізняють їх від властивостей матеріалів того ж хімічного складу у звичайному масивному стані. Внаслідок того, шо атоми на поверхні наноча-стинок мають сусідів лише з одного боку, їх рівновага порушується, і проходить структурна релаксація, яка призводить до зміщення міжатомної відстані в шарі товщиною 2—3 нм. Таким чином, поверхневі шари частинок стають розтягнутими, а внутрішні — стиснутими. У наночастинках реалізуються умови, при яких міжатомна відстань закономірно змінюється при переході від центра частинки до її поверхні. Ультрадисперсні частинки мають істотно спотворену кристалічну ґратку, що впливає на енергію активації більшості процесів, в яких вони беруть участь, змінюючи їх послідовність і звичний хід.

Малі кристалічні або аморфні частинки, з яких складаються нанопорошки, займають проміжну позицію між кластерами і однорідними матеріалами. Для частинок такого розмірного діапазону характерне різке (до 300 К) зниження температури плавлення, зменшення в 1,4 раза коефіцієнта лінійного розширення, зниження концентрації вакансій відносно макроскопічних розмірів.

Поява нанорозмірних компонентів у складі композиційних покриттів стабілізує структуру матриці, перешкоджає руху дислокацій, а сама наявність фази з високими фізико-механічними властивостями призводить до покращення інтегральних функціональних характеристик у цілому.

У випадку експлуатації покриття в умовах механічних ударних навантажень і теплозмін використовуються багатошарові і градієнтні структури (рис. 3.27, г, д), причому градієнтна струк-

1 +

твкя П - КАвкл)