Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (093) 202-63-01
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Енергетичнi характеристики поверхневих шарiв i фiзико-механiчнi властивостi твердих тiл

Предмет: 
Тип роботи: 
Автореферат
К-сть сторінок: 
48
Мова: 
Українська
Оцінка: 

1/h +

+ 1/l) + gp/l + 2jp (1/b + 1/h) /l)) 0, 5 = Ap/Vз + (Mp) 0, 5. (26)
 
де sp, st – граничні нормальне і дотичне напруження зразка відповідно;
G – модуль зсуву;
L – максимальний розмір площини ковзання дислокацій в напрямку їх ковзання.
Критерій (26) характеризує міцність твердого зразка металу, поміщеного в рідкий метал.
Використовуючи співвідношення (7-10), (24), (25), а також відомі чис-лові дані фізичних величин для контактуючих цинку і ртуті, отримано значення міжфазної енергії Wм = 50 мДж/м2, що непогано узгоджується з експериментальним (Wм) екс = 53 ± 3 мДж/м2. При цьому виявлено, що розпо-діл електричних зарядів і напружень у приграничних областях описується з допомогою лінійних рівнянь стану (4), (5), в яких характеристики матеріалу b, Сe, E, n і x (7) не залежать від величини електричного заряду і напру-жень. Вiдзначений висновок в основному не порушується для всіх відомих експериментальних даних оцінки поверхневих і міжфазних натягів та енергій навантажених зразків (що знаходяться у газовому середовищі, рідкому металі, а також у випадку контакту з іншим твердим металом, наприклад, для системи “мідь – срібло”), якщо зовнішнє механічне навантаження не перевищує гра-ниці міцності (чи текучості).
Пояснено відповідність між внеском електричної складової міжфазної енергії W1м i аналогічними значеннями складових W1+, W1- поверхневих енергій Ws+, Ws- контактуючих середовищ з врахуванням трьох етапів: а) переходу електричних зарядів у тіло з меншою енергією Фермі, б) зменшення кулонівського бар’єру до граничної величини yм, в) встановлення кінцевих значень складових поверхневої енергії W1м, xм •W2м, а також sм. Для зразків, геометричні розміри яких b, h, l, L досить великі, xx ® 1. Якщо розміри тіл менші граничних значень, визначених з допомогою умов автомодельності (умов, що характеризують орієнтовні обмеження діапазону розмірного ефекту міцності), то на основі співвідношення (26) досліджуємо залежність параметра xx від розмірів.
Розраховано змiну поверхневого натягу ss у зразках мiдi, алюмiнiю, магнiю, титану, залiза, вольфраму, на якi дiє радiацiйне випромiнювання. Для пластин вказаних металiв визначено параметри, якi входять у критерiї мiцностi. Отримано результати змiни Dss для полiкристалiчних матерiалiв у залеж-ностi вiд iнтегральної дози Фi iмплантованих у тiло власних iонiв. Для тонкоплiвкових покрить міді i алюмінію з допомогою розрахункiв виявлено дiапазони лiнiйного та нелiнiйного зменшення натягу ss в залежностi вiд дози Фi. Для плівок опромінених металів установлено, що поверхневий на-тяг ss може зменшуватись до значень, близьких нулю, оскільки стискуючі (радіаційного походження) напруження компенсують власні напруження поверхневого шару. В той же час поверхнева енергія Ws зростає за рахунок збільшення механічної складової W2 (7). Таке зростання легко пояснити на основі виразу для складової W2 (7) з врахуванням того, що характеристики b, Сe, E, n, x практично не залежать від напружень.
Розроблено методику оцiнки змiни електрострикцiйного коефiцiєнта b, поверхневих натягу ss i енергiї Ws, а також складових W1 i W2 в залежностi вiд деформацiї для електропровiдних пластин, якi пiддаються одновiсному розтягу, а також стиску. Числовi розрахунки проведено для залiза.
Запропоновано варіант моделі для оцiнки термодинамічних параметрiв стану, що характеризують електричнi, адсорбцiйнi і пружні ефекти в поверхневому шарi металу. При цьому виялено, що для уточненої оцiнки змiн поверхневого натягу в процесi адсорбцiї домішки на поверхні тіла необхiдно враховувати змiни qs параметра Qs (2), який пропорційний заряду обкладки подвiйного електричного шару (уявного конденсатора) у поверх-невому шарi, а також зміни qz моментної характеристики Qz :
 
qs = Qs – (Qs) o, qz = Qz – Qz o, Qz =, (27)
 
де (Qs) o, Qz o – значення параметрів Qs, Qz, які були на поверхні зразка до початку адсорбційного процесу (тобто на поверхні без домішок).
На основі аналізу результатів комп’ютерного моделювання з використанням експериментальних даних встановлено, що зміну компонент поверхневого натягу (ss) ab у випадку адсорбції частинок натрію на поверхніметалу в рамках двовимірної моделі можна описати з допомогою нелінійного рівняння стану (аналогічного лінійному (4))
 
(ss) ab = (sso + (Ks – Gs) es/2 + becd + bk (cd) 2 + geqs – bтqz) dab + 2Gs (es) ab. (28)
 
Тут “a, b = 1, 2” – індекси для позначення компонент натягу (ss) ab та дефор-мації (es) ab фізичної поверхні;
sso – початкове значення поверхневого натягу (до процесу адсорбції) ;
Ks, Gs – модулі в сестороннього стиску і зсуву для фізичної поверхні відповідно;
es = (es11 + es22) /2 – перший інваріант тензора поверхневої деформації;
cd = Cd – Cd0 – зміна концентрації Cd домішки, яка адсорбується поверхневим шаром металу (в даному прикладі початкове значення концентрації Cd0 = 0).
Розроблено методику розрахунку термодинамічних параметрiв в електропровiдних тiлах поблизу отворiв, якi моделюємо цилiндричними порожнинами елiптичного перерiзу. Дослiджено змiну поверхневого натягу ss у вершинi елiптичного отвору при зменшеннi його геометричних розмiрiв. Встановлено, що вiдхилення натягу Dss, викликане значною кривизною бiля вершини отвору, на два порядки бiльше за максимальну радiацiйну поправку Dsi, зумовлену iмплантованими iонами.
Проведено розрахунок перерозподiлу електричних зарядiв i напружень у розтягнутому на безмежностi
Фото Капча