The melting point is important thermodynamic characteristic of metallic nanostructures embedded in a matrix. This article focuses on studying of the behavior of metallic threadlike nanocrystals near the melting point. In order to do this, the arrays of indium, tin, and zinc nanocrystals were electrochemically grown in porous anodic alumina matrices with various geometrical parameters and characterized by means of scanning electron microscopy and X-ray diffraction. Melting temperature of nanocrystals was determined experimentally by differential scanning calorimetry. Here we present a solution to the problem of predicting the melting point of the metal nanocrystals enclosed inside the pores of anodic alumina. This solution takes into account the effect of mechanical stresses caused by the differences between the thermal coefficients of linear expansion of the heterogeneity elements during heating. Numerical modeling has been performed for nanocomposites with indium, tin, and zinc nanocrystals. Dependence of melting temperature on the composite structural parameter associated with the concentration of nanocrystals in the bulk of the matrix has been investigated. The results of model calculations were compared with the experimental data.

Представлено решение задачи прогнозирования температуры плавления металлических нитевидных нанокристаллов в порах анодного оксида алюминия, позволяющее учитывать влияние механических напряжений, возникающих при нагревании вследствие различия термических коэффициентов линейного расширения элементов неоднородности. Проведено численное моделирование и исследование зависимости указанной характеристики от параметра структуры рассматриваемых нанокомпозитных систем, связанного с концентрацией металлических нитевидных нанокристаллов индия, олова и цинка. Результаты модельных расчетов температур плавления сопоставлены с экспериментальными данными, полученными методом дифференциальной сканирующей калориметрии.