ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Термодинамика ползучести из "Ползучесть кристаллов " Эта теория основана на существенном допущении, что как только элемент дислокации преодолевает барьер и попадает в-очередную потенциальную яму, вся его энергия снова переходит в тепло и, для того чтобы преодолеть следующий барьер, ош должен вновь чисто случайно получить всю необходимую энер- ГИЮ. Возможны два случая. [c.101] Пусть I — длина элемента дислокации, освобождающегося после каждого удачного скачка. Тогда элементарная деформация после каждого удачного скачка в первом случае равна 1Ь 1У, а во втором — 1АЬ1У, где V — объем кристалла (см. 2.3.4). [c.101] Мы видим, что деформация может термически активироваться только в том случае, если энергия теплового возбуждения имеет тот же порядок величины, что и энергетический барьер. Если она гораздо меньше или гораздо больше, деформация контролируется другими, атермическими процессами. [c.103] Если заказанная скорость деформации выше, то выше становится и частота V, с которой дислокация должна совершать успешные прыжки через барьер. Следовательно, при заданной температуре доля полной энергии, источником которой является тепловое возбуждение, должна стать меньше,, что достигается только ценой увеличения эффективного напряжения (а значит, и приложенного напряжения) (рис. 3.8). Термически активируемый процесс чувствителен к изменению скорости деформации, и ее увеличение приводит к такому же эффекту, как уменьшение температуры. [c.104] Чтобы от анализа с позиций теории абсолютной скорости реак-дии, когда рассматривается только одно активационное событие, перейти к макроскопическому термодинамическому рассмотрению, мы должны допустить, что можно осреднить характеристики всех единиц потока по объему кристалла. Поэтому в дальнейшем мы будем иметь дело со средними величинами. Затем мы должны определить систему и выбрать переменные. [c.104] Далее в качестве переменной мы будем использовать приложенное напряжение. [c.105] ДЛ (о) = /Дх — активационная площадь — масштаб протяженности препятствия в плоскости скольжения. [c.105] Произведение ЬАА в (3.19) имеет размерность объема, и его иногда неправильно называют активационным объемом. Эту практику следует осудить, та как она приводит к путанице с настоящим активационным объемом АУ=дА01дР т, который выражает зависимость ДО от гидростатического давления. [c.106] Активационные величины можно выразить через изменения скорости деформации при изменении Г и о, и поэтому они поддаются экспериментальному определению. [c.106] Необходимо иметь в виду, что к в уравнении (3.23) - постоянная Больцмана и, следовательно, Н — это энтальпия активации на атом, которая часто выражается в электронвольтах на атом. Часто удобно рассматривать энтальпию активации на моль, которая выражается в калориях или джоулях. В этом случае в выражениях (3.19) и (3.23) к нужно заменить на газовую постоянную Я = кЫА -А — число Авогадро), которую удобно выражать в кал/моль / 2 кал/моль (1 эВ/атомж 23 000 кал/моль). [c.107] Игнорирование зависимости модулей упругости от тем.пераг туры может привести к слабой кривизне графика Аррениуса [25]. [c.107] Если процессы возврата не происходят, то внутреннее напряжение аг не уменьшается в процессе релаксации. Уменьшается только эффективное напряжение веп, а полное напряжение стремится к О/ при t oo. [c.108] Другими методами, которые позволяют оценить величину внутреннего напряжения, являются метод понижения напряжения [343] и метод уменьшения деформации [1]. В методе понижения напряжения (рис. 3.10, а) обеспечивается ступенчатая релаксация напряжения до тех пор, пока не будет отмечено возрастание напряжения в процессе его восстановления. В методе уменьшения деформации (рис. 3.10,6) приложенное напряжение в эксперименте на ползучесть снижают шаг за шагом до тех пор, пока в процессе восстановления напряжения не начнет регистрироваться отрицательная скорость ползучести. Этот метод является несколько спорным, и во многих случаях результатом скачкообразных снижений напряжения является лишь инкубационный период нулевой скорости деформации [32, 34]. [c.109] Вернуться к основной статье