Пустоты (поры) образование

Атомы растворенного элемента размещаются в узлах кристаллической решетки растворителя, образуя твердый раствор замещения, или занимают пустоты (поры) междоузельного пространства, образуя твердый раствор внедрения. Внедрение чужеродного атома в кристаллическую решетку чистого вещества приводит к ее искажению (см. рис. 1.14). Очевидно, что атому с малым радиусом легче внедриться в кристаллическую решетку более крупных атомов, чем наоборот. Поэтому при образовании твердых растворов существенное значение имеют размеры (объемы, радиусы) атомов, межатомные расстояния в кристаллической решетке растворителя, виды и размеры пустот в ней (рис. 1.29). [c.60]

Особенность начального образования оксида состоит в том, что из-за несовершенства поверхности отдельные зародыши располагаются на металле хаотично. Поскольку интенсивность и характер хемосорбции во многом определены ориентацией кристаллов, наличием кромок, пустот, дефектов на поверхности и т. д., предполагается, что хемосорбция является преобладающей в окислении металла в начальной стадии образования оксида, Число зародышей мало зависит от времени, а возрастает с повышением парциального давления кислорода-в окружающей среде. С повышением температуры число зародышей, приходящихся на единицу поверхности, убывает. Объясняется это увеличением поверхностной диффузии, что в свою очередь расширяет зародыши по размерам. После об-разования размещающихся хаотично на поверхности зародышей оксида окисление в дальнейшем идет путем роста отдельных кристаллов до тех пор, пока поверхность полностью не покрывается тонким оксидным слоем. Иногда такие дискретные зародыши и кристаллы оксидов могут образовываться даже после возникновения тонкой оксидной пленки [62]. Им часто отводят важную роль в общем процессе окисления металла. [c.46]

Пустоты в узлах решетки, не занятых атомами. Эти пустые узлы называются вакансиями или дырками . При скоплении вакансий резко уменьшается степень использования межатомной связи. Скопление вакансий может привести к образованию дислокаций. С повышением температуры возрастает тенденция к объединению вакансий в колонии. Слияние вакансий может привести к образованию пор. [c.37]

Другой весьма распространенной причиной образования рассеянной пористости является возникновение так называемой усадочной пористости. Это явление характерно для случая затвердевания сплава с широким интервалом кристаллизации. При малых зазорах усадочные междендритные пустоты, как правило, тянутся в виде цепочки в центральной части шва. При больших зазорах усадочные поры располагаются в шве более равномерно в междендритных пространствах. [c.355]

При образовании твердого раствора внедрения (рис. 29, б) атомы растворенного компонента располагаются в междоузлиях (пустотах) кристаллической решетки растворителя. При этом атомы располагаются не в любом междоузлии, а в таких пустотах, где для них имеется больше свободного пространства. Например в плотноупакованной ГЦК решетке наиболее подходящей будет октаэдрическая пора (центры шести атомов — шаров, между которыми образовалась пора, расположены по вершинам октаэдра) (рис, 29. а). [c.37]

Рассмотрим эволюцию дефектной структуры при деформации в условиях сильного сжатия и сдвига. Теория этого вопроса дана в [512]. Как показано в этой работе, изменения кристаллической структуры при сжатии—сдвиге сводятся к уменьшению межатомного расстояния, достижению предельной плотности дислокаций, пластическому повороту смежных монослоев на угол Дф, образованию трещин-пор, распаду на элементы со, разделению со на вакансии. Иными словами, при сжатии— сдвиге происходит последовательный переход трехмерной трещины в двухмерные пустоты (дивакансии) со, пересыщающие все участки объема. [c.316]

В равновесных условиях свободная поверхность не является источником вакансий, т. е. повышенная плотность вакансий в приповерхностных слоях устойчива. При трении в контактной зоне возникают значительные деформации и высокие температуры, способствующие образованию множества дополнительных центров активации, главным образом, на свободной поверхности твердого тела и границах зерен (причем скорость активации на поверхности металла и границах его зерен примерно одинаковая). При внешнем воздействии активированные атомы занимают более поверхностные положения и позволяют проникать вглубь имеющимся на поверхности вакантным узлам. Этот механизм образования вакансий в металле известен как процесс растворения в кристалле окружающей пустоты. По такому механизму преимущественно образуются вакансии в металлах с гранецентрированной плотноупакованной решеткой (коэффициент упаковки 0,74). Таким образом, при одновременном повышении температуры и степени деформации в тонких поверхностных слоях металла толщиной от размера атома в равновесных условиях до нескольких микрометров в результате трения накапливаются вакансии. Кроме того, тетра- и октаэдрические поры, имеющиеся в металлах с ЩК решеткой, расширяясь при повышении температуры, могут превращаться в дырки . [c.116]

После расплавления прилипшего слоя частиц происходит сближение частиц, а впоследствии — капель расплава и образование пленки жидкости. Между прилипшими частицами находится воздух, который в процессе образования пленки может оказать влияние на ее сплошность. Поэтому образовавшаяся пленка адгезива становится пористой. Пористость вызывается незаполненными пустотами, образовавшимися при формировании слоя адгезива из отдельных частиц. Кроме того, поры могут возникнуть в результате неравномерного охлаждения прилипшего слоя. Наружный слой частиц быстро остывает, в результате чего может происходить кристаллизация и образование пор в глубине покрытий. [c.242]

Погрешность определения различных параметров в формуле (2-4), как правило, не превышает 2—15%, за исключением погрешности задания размеров пор б. и коэффициента аккомодации а. Геометрия порового пространства (пустот), образованного сочетанием поверхностей произвольной формы и кривизны, существенно отличается от геометрии плоской прослойки. Поэтому формулы (2-3), (2-4) следует рассматривать лишь как первое приближение при расчете молекулярного переноса в поре с некоторым средним размером б. Способы определения этого размера 6 зависят от типа структуры гетерогенной системы или композиционного материала, существенно отличаются между собой и будут детально рассмотрены в соответствующих параграфах. [c.55]

При образовании твердого раствора внедрения (см. рис. 54, б) атомы растворенного компонента располагаются в междоузлиях (пустотах) кристаллической решетки растворителя. При этом атомы располагаются не в любом междоузлии, а в таких пустотах, где для них имеется больше свободного пространства. Например, в плотноупакованной ГЦК решетке наиболее подходящей будет октаэдрическая пора (центры шести шаров-атомов, между которыми образовалась пора, расположены по вершинам октаэдра). Октаэдрическая пора находится в центре элементарной ячейки (рис. 54, б), в которой может поместиться сфера радиусом 0,41 , где Я — радиус шаров-атомов в узлах решетки. В ОЦК решетке [c.82]

Сплошность определяют электрохимическим и химическим методами. Электрохимическим методом определяют пустоты размером до 0,5 мкм, образованные на поверхности пленки и доходящие до подложки металла (алюминий, сталь), на которую нанесено покрытие. Метод заключается в вытеснении ионами железа или алюминия металла из соли при проникновении к подложке через поры в покрытии раствора сульфата меди или нитрита висмута. [c.46]

Скопление многих вакансий может привести к образованию пор и пустот. [c.122]

Абразивные зерна крепятся к основе шлифовальной шкурки с помощью двух клеевых слоев, образуя абразивное покрытие шкурки. Абразивные покрытия шлифовальных шкурок подразделяются на покрытия закрытого и открытого типа. В покрытиях закрытого типа абразивные зерна расположены вплотную друг к другу без пустот. В покрытиях открытого типа зерна размещаются на определенном расстоянии друг от друга с образованием пор между ними. Поверхность основы покрывают абразивными зернами на 50 —70%. В этом случае поры используются для сбора отделяемой стружки, в результате чего резко уменьшается возможность засаливания инструмента. Покрытия открытого типа применяют для обработки мягких и пластичных материалов, шеллака, окрашенных поверхностей и т. п. [c.8]

Процессы скольжения и диффузионной деформации приводят к образованию пор и точечных разрушений на границах зерен. В результате понижения прочности на границах зерен легко развиваются пустоты и микротрещины, особенно при наличии резких изменений формы границ зерен в соответствии со сложной формой поверхности контакта зерен. На общих границах трех зерен возникают острые У-образные трещины. Усиленное развитие трещин и разрушение материала показано на рис. 176. [c.247]

Олигомеры — химические соединения со средним молекулярным весом (менее 1000), большим по сравнению с мономерами и меньшим по сравнению с полимерами. Основным свойством олигомерных соединений является их способность к полимеризации и образованию термореактивных продуктов за счет нескольких ненасыш,енных связей, обусловливающих пространственную структуру готового продукта. Поскольку для полимеризации характерно отсутствие выделения низкомолекулярных продуктов, изоляция, полученная методом заливки олигомерами, отличается монолитностью. При нагревании в присутствии инициаторов перекисного типа олигомеры превращаются в твердые неплавкие полимеры, обладающие ценными свойствами. Р1зделия, залитые или пропитанные олигомерами, получаются без пустот, пор и др. неплотностей. [c.92]

Определенно трудно сказать, может ли какое-нибудь свойство металла полностью не зависеть от структуры. Однако некоторые свойства можно считать структурно-нечувствительными, т. е. очень слабо зависящими от структуры. Таким свойством, например, для металлургических металлов является плотность. При заданной кристаллической структуре металла она не зависит от размера формы и ориентации зерен. Напротив, плотность электроосажденных металлов либо близка к плотности металлургических, либо ниже ее и зависит от состава электролита и режима электролиза, так что в какой-то степени зависит от структуры. Снижение плотности может быть связано с повышенным содержанием вакансий, образованием пустот, пор и скоплений примесей по границам зерен, т. е. нарушениями регулярности структуры. Подобное же относится и к термическому коэффициенту объемного расширения, так как он является обратной функцией плотности и функцией температуры. Термический коэффициент линейного расширения может зависеть от ориентировки зерен в текстурированных осадках. Теплоемкость электроосажденных металлов также может слабо зависеть от их структуры, за счет скопления неметаллических примесей по границам зерен. [c.42]

Считают, что такой вид разрушения начинается в области шейки с образования мелких пустот-пор, вытянутых в продольном направлении. Под действием растягивающих напряжений матц)иал перемычек между порами разрушается, поры сливаются, в результате чего появляется центральная трещина в направлении, перпендикулярном оси растяжения. Образование трещины вблизи центра сечения, как показывают эксперименты, объясняется тем, что в этой области вследствие возникающего неоднородного и объемного снизу напряженного состояния, при котором нормальное напряжение достигает на оси образца максимального значения, материал обладает пониженной способностью к пластической деформации. Это в значительной мере способствует началу разрушения образца, которое на данной стадии имеет хрупкий характер. Однако в остальной части вблизи поверхности материал продолжает растягиваться пластически. [c.75]

Если же соотношение между газообразными и твердыми продуктами окисления таково, что твердых продуктов достаточно для заполнения образующихся при уносе газообразных продуктов пустот или ненатого больше, то материал склонен к самозалечиванию пор II дефектов. Выталкивание окисла из пор приводит к образованию наростов на поверхности покрытия. При этом желательно, чтобы имело место незначительное превышение температуры окисла по отношению к поверхности, что приводило бы к его расплавлению, растеканию на поверхности и залечиванию микродефектов. Для этого покрытие доляшо хорошо смачиваться расплавом окисла защищаемого материала. [c.94]

Наиболее важное следствие, вытекающее из Сложной природы поверхности раздела, — это кажущаяся стабильность композитов псевдопервого класса. Это явление уже обсуждалось выше и будет рассмотрено далее в других главах книги. Еще один эффект был обнаружен в тех композитных системах, где термодинамическая нестабильность вызывает диффузию через поверхность раздела. При этом часто наблюдается диффузионный небаланс, который приводит к образованию пустот по механизму Киркендалла Однако высокая концентрация несовершенств на поверхност раздела облегчает зародышеобразование при конденсации вакансий и ускоряет порообразование. Кляйн и др. [25] наблюдали такие поры в композите ниобиевый сплав — вольфрамовая проволока после 10-часового отжига при 1590 К (рис. 9). На этом рисунке ясно видно зарождение пор вдоль исходного положения поверхности раздела. [c.35]

Вследствие деформирования поры могут также образоваться на поверхностях раздела между частицами и матрицей. Например, нарушение связи у включений в железе наблюдалось в работах [43, 76] микротреш,ины, связанные с поверхностями раздела между перлитом и ферритом, отмечены в [15, 43] зарождение пор около неоднородностей исследовано на внутренне окисленных медных сплавах [21, 67]. Обычно поры сначала образуются около частиц большего размера у полюсов и почти во всех случаях для образования пустот необходима пластическая деформация [82]. [c.63]

Теоретические уравнения для вычисления пластической деформации дают завышенные значения, за исключением, быть может, крайне малого объемного содержания пустот. Расхождение следует отнести за счет неучтенного эффекта взаимодействия между соседними отверстиями, который вызывает слияние отверстий и способствует образованию трещин [62]. Действительно, рост простых однородных пор может быть фактически изменен из-за локализации текучести вследствие концентрации деформации [22] или из-за полос сдвига под влиянием статистической флуктуации расстояний между включениями. Первый шаг по учету эффектов взаимодействия сделан в [85], где изменена модель Мак-Клинтока и рассмотрена конечная пористая область вместо бесконечной, а также показано, что вычисленная в этом случае пластическая деформация лучше совпадает с наблюдаемой в эксперименте. [c.79]

В области высоких концентраций МоРе, где скорость процесса определяется скоростью восстановления низших фторидов до металла (вторая кинетическая область), значительная часть поверхности осаждения занята трифторидом молибдена, что создает условия для его накопления в слое получаемого осадка. В этом случае при температурах 900—1000° С формируется серебристо-белый осадок, имеющий на поверхности такую же кристаллическую огранку, что и в кинетической области, но вершины пирамидальных образований здесь сглажены вследствие одновременного протекания процесса травления. В структуре таких осадков наблюдаются включения МоРз и пустоты (рис. 5.4, д, е). Снижение температуры процесса усиливает влияние трифторида молибдена на формирование осадка. При 7 <800°С формируется темно-серый, гладкий с мелкодисперсными образованиями на поверхности осадок (рис. 5.4, гж), обнаруживающий слоистую структуру в изломе (рис. 5,4, з). При повышении концентрации гексафторида молибдена в газовой смеси на поверхности появляются каплевидные образования (рис. 5.4, ы), а в структуре осадка появляется множество пор и темных включений (рис. 5.4, /с). [c.111]

В последнее время получила распространение теория, согласно которой образующиеся в матрице мелкодисперсные окислы элемента добавки являются местами конденсации избыточных вакансий, что предотвращает образование пор, пустот, трещин на границе металл — окалина и улучшает сцепление окалины с металлом [ 45 — 49]. Существует также мнение, что добавки влияют на диффузионную подвижность легирующих агте-ментов, образующих окислы с хорошими защитными свойствами [ 50]. [c.72]

Наличие на поверхности сварочной ванны шлака, замедляя кристаллизацию расплавленного металла, также ухудшает условия образования шва в пространственных положениях, отличных от нижнего. Существенный недостаток порошковых проволок, сдерживающий их широкое промышленное применение, - повышенная вероятность образования в швах пор, вызываемая наличием пустот в проволоке. Кроме того, нераспла-вившиеся компоненты сердечника, переходя в сварочную ванну, способствуют появлению газообразных продуктов. Диссоциация мрамора, окисление и восстановление углерода при нафеве и плавлении ферромарганца в сочетании с мрамором и другие процессы также могут привести к образованию в металле сварочной ванны газовой фазы. В результате этого в швах появляются внутренние и поверхностные поры. [c.144]

Таким образом, имеется достаточно оснований полагать, что вакансионный механизм образования и роста пор является одним из основных при высокотемпературном разрушении металлических сплавов. Хотя теоретический анализ показывает [18], что для образования зародыша поры критического размера в чистом металле требуется очень большое пересыщение, коагуляция вакансий в действительности уже наблюдается при избытке, равном 1,05. Это объясняется гетерогенным характером образования пустот в процессе диффузии. Сложное влияние оказывают границы зерен, поскольку они могут служить как источником вакансий, так и местом их стока. Кроме того, на границах зерен обычно адсорбируются чужеродные атомы, влияющие на концентрацию вакансий и релаксацию их. Оценки и опыт показывают, что в определенных случаях (порообразование в латуни в условиях вакуума и растягивающих напряжений) процесс порообразования контролирует диффузия по границам зерен [392]. Как отмечали Крюссар и Фридель, потенциальный барьер, возникающий из-за отталкивания между вакансиями, находящимися на близком расстоянии (равном 2—3 межатомных), на границах зерен оказывается меньше или отсутствует вовсе из-за наличия разориентировки. Усиление роли границ зерен в порообразовании под влиянием напряжений связано, по-видимому, с тем, что при высоких температурах пластическая деформация локализуется по границам зерен, где и возникает избыточная концентрация вакансий. [c.411]

Пластический разрыв происходит после значительной пластической деформации и представляет собой медленное распространение трещины вследствие образования и соединения пор и пустот. Поверхность разрушения при пластическом разрыве матовая и гладкая. У большинства поликристаллических металлов при пластическом разрыве наблюдаются три различные стадии. Сначала в образце начинается шейкообразование и в области шейки появляются малые каверны. Далее эти маленькие каверны объединяются, образуя трещину в центре поперечного сечения, направление которой, как правило, перпендикулярно направлению приложенного напряжения. Наконец, трещина распространяется к поверхности образца по плоскостям сдвига, ориентированным примерно под 45 к направлению оси растяжения. В итоге часто образуется хорошо известная поверхность разрушения чашка — конус . [c.44]

ЛОВ выход вакансионных пор на границы приводит к развитию пористости совокупности (межзеренные пустоты и каналы). Дефекты дислокационного типа, образз щиеся в процессе роста кристаллов, в конечном счете приводят к появлению дефекта всей совокупности, а именно к макроскопическим и микроскопическим напряжениям. В срязи с этим в ряде случаев может быть показано, что образование некоторых дефектов в покрытиях неизбежно, так как их возникновение определяется спецификой роста отдельных кристаллов. Изменить масштабы возникновения таких дефектов возможно только воздействием на рост отдельных кристаллов. [c.37]

Кинетика образования окалины на хромоникелевой стали 18-8 описывается параболическим законом до тех пор, пока при некоторой критической толщине пленки не образуются трещины. После этого рост окалины происходит с более высокой скоростью. Кривые увеличение объема — время имеют один или несколько перегибов. Причиной этого являются или пустоты или скопления SiOa, появление которых приводит к отслаиванию окалины [367]. Это явление установлено при окислении 26%-ных хромистых сталей AISI 446 и хромоникелевых сталей [366]. Образующиеся вначале защитные слои окалины черного цвета (шпинель состава РеСгг04) содержат повышенные количества хрома и никеля склонность к отслаиванию проявляют образующиеся позже слой серого цвета (а-Ре Оз) [368] последняя может содержать также хром и марганец. [c.125]

Причиной появления пор является также пористость зерен сырья и образование дополнительных пор в этих зернах при обжиге динаса. Пористость горной породы слагается из пористости отдельных кристаллических зерен и пустот между этими зернами. В кремнеземистых породах поры обычно очень мелкие так, в песчаниках их размер не превышает 1 р. Вследствие разрыхления поликристалличбских зерен при обжиге из-за анизотропии расширения размер и количество пор увеличиваются, Однако микроисследования показывают, что поры в зернах очень, мелкие. Часть открытых пор образуется при обжиге на месте жидких и газовых включений в зернах кварца. [c.324]

Взаимодействие агрессивных компонентов с цементным камнем приводит к образованию малорастворимых солей, которые накапливаются и кристаллизуются в порах, капиллярах и других пустотах бетона. Вначале это способствует некоторому упрочнению бетона. Однако с увеличением числа кристаллов возникают значительные растягивающие усилия в стенках пор и капилляров, что вызывает нарушение структуры бетона. Разрушение железобетонных оголовков газоотводящих труб ускоряется при отрицательных температурах наружного воздуха, когда проникающий в поры бетона конденсат попеременно замерзает и оттаивает, что вызывает дополнительные напряжения в бетоне. Разрушение железобетона в зоне самоокутывания газоотводящей трубы может быть ускорено определенной цикличностью процесса самоокутывания, связанного с изменением направления и скорости ветра и режимов работы подключенного к трубе оборудования. [c.90]

Нарисованная картина, безусловно, является схематической. Она имеет в виду одну определенную структуру бетона. В действительности бетон может иметь разнообразное строение — от очень плотного при малых ВЩ и тщательном уплотнении до крупнопористого, когда из теплотехнических соображений умышленно исключают из состава бетона мелкий заполнитель, чтобы получить пустоты между зернами крупного заполнителя. Вследствие целого ряда причин как преднамеренно, так и непроизвольно бетону может быть придана структура, занимающая любое промежуточное значение между крайними плотной и крупнопористой. Естественно, что чем больше пор в бетоне и чем они крупнее, тем более неоднородны условия на поверхности арматуры как вследствие несплошного обволакивания арматуры цементным камнем и пленками щелочной влаги, так и вследствие разной степени аэрации отдельных микро- и макроучастков ее поверхности. В случае, если структура бетона образуется непроизвольно, вполне естественно, что она может быть неоднородной. Неоднородность структуры бетона усугубляет опасность коррозии арматуры в результате того, что создаются участки поверхности ее с резко выраженной разницей в степени аэрации, т. е. имеются предпосылки к образованию коррозийных макропар. [c.15]

Дамбы нз мягких грунтов и эолового материала нельзя насыпать при отрицательных температурах, так как мерзлмй материал не может быть хорошо уплотнен. В этих слз чаях в теле дамбы образуются поры и пустоты, через которые интенсивно фильтруется вода н выносится грунт, что вскоре приводит к разрушению дамбы. Засыпка льда и снега в тело дамбы может вызвать чрезмерное ее обводнение и потерю устойчивости по мере таяния льда и снега возможна большая усадка дамбы с образованием глубоких трицин. [c.303]

Возникновение пор объясняется самой природой образования слоя осадков из мелких частиц металла, в разной степени нагретых и охлаждаемых. При этом в покрытии образуется большое количество окислов. Усадка основного и осажденного металла различна. Распыленный металл оседает на холодные мало меняющие объем места наращиваемого изделия. При остьгаании и усадке нагретых частиц покрытия около этих холодных мест образуются усадочные поры. Это объясняется также и тем, что охлажденное покрытие дает усадку не как монолитное тело усадку дают отдельные частицы или группы осажденных частиц. В подавляющем числе случаев поры образуются в местах ослабления связи между частицами в зоне различных включений. Частицы металла при их осаждении друг на друге образуют также мостики, перекрывающие внутренние пустоты. [c.112]

Поры образуются не только в покрытиях, но и в литом и катаном металле вследствие недостаточного контакта между зернами и образования междукрнсталлитных пустот. Однако эта пористость невелика. Так, в прокатанной стали междукристал.ггитная пористость достигает 1% от объема металла, в меди—0,6%, цинке—2%, латуни—0,5%, литом чугуне—1,1% и выше. [c.113]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...