Влияние активации на пористую структуру и деформационно-прочностные свойства биоуглерода на основе древесины бука

Исследовано влияние активации на размеры, удельные объем и поверхность пор в монолитном биоморфном материале, полученном карбонизацией древесины бука. Показано, что при оптимальном режиме активации нагретым до 970 o C водяным паром суммарные объем и поверхность пор, определенные по кривым адсорбции, выросли в 20 и 18 раз соответственно. С использованием прецизионной интерферометрической методики получены кривые деформации в условиях одноосного сжатия при ступенчатом нагружении и измерена скорость деформации с шагом по перемещению 325 nm для активированных и неактивированных образцов. Несмотря на увеличение пористости, прочность и максимальная деформация образцов не уменьшились. Проанализировано поведение скачков скорости деформации в микро- и нанометровом диапазонах. Показано, что максимальный размер микрометровых скачков (4 mum) хорошо коррелирует со средним размером возможной области деформации в образцах (средним расстоянием между порами малого размера), а минимальные размеры скачков деформации близки к размерам мезопор. Анализ изменения деформации и ее скорости при активации показывает, что влияние активации на деформационно-прочностные характеристики определяется нанометровыми дефектами, наиболее вероятными из которых являются микро- и мезопоры. Работа выполнена при частичной поддержке РФФИ (грант N 14-03-00496) и программы Президиума РАН (П-20). DOI: 10.21883/FTT.2017.01.43959.242