Барьер

Проблема теплового барьера ставит задачи по изысканию новых теплостойких материалов. Оказалось, что и при решении этой проблемы металлические материалы уступают место неметаллическим. Важная роль среди неметаллических материалов принадлежит армированным и пористым материалам (армированные стеклопластики, фенопласты и др.). [c.252]

Рис. 15. Уменьшение энтропии свободного внутреннего вращения в зависимости от потенциального барьера [29, 34]

В первом случае распад начинается при температуре вблизи точки 1 (для сплава /). Кристаллы ip-фазы образуются преимущественно на границах зерен, так как работа образования центра кристаллизации на границе зерна меньше, чем внутри зерна. Критический размер зародыша должен быть относительно большим, так как переохлаждение мало. Дальнейшее охлаждение должно привести к выделению новых кристаллов и к росту выделившихся. Образующиеся кристаллы р-фа-зы не имеют определенной ориентации относительно исходной а-фазы, а внешняя форма их приближается к сфероиду, так как эта форма обладает минимумом свободной энергии. Кристаллы растут постепенно, атомы преодолевают энергетический барьер и на границе раздела а- и р-фаз один за другим встраиваются Б решетку выделяющейся фазы. [c.142]

Ион, перемещающийся через решетку, должен преодолеть потенциальный барьер V, существующий между двумя соседними междоузлиями (рис, 28). При отсутствии поля вероятность того, что ион пройдет за единицу времени из одного междоузлия в соседнее, равна [c.52]

В присутствии поля F потенциальный барьер снижается и вероятность становится равной [c.53]

Применительно к диффузионным процессам эта теория предполагает наличие переходного состояния в верхней точке энергетического барьера между начальным и конечным состоянием процесса диффузии, причем переходные состояния находятся в равновесии е начальным.. [c.125]

При Ui > и2 (см. рис. 107) переход части катионов в раствор сопровождается снижением средней потенциальной энергии поверхностных катионов (точка / перемещается вниз), появлением на металлической поверхности избыточных отрицательных зарядов и повышением энергетического барьера Qa. Повышение концентрации ионов у поверхности металла сопровождается ростом запаса их энергии (точка 2 перемещается вверх), приобретением раствором избыточного положительного заряда и снижением энергетического барьера Q . Таким образом, образующийся двойной электрический слой затрудняет протекание прямого процесса и облегчает протекание обратного процесса. [c.153]

При анодной поляризации АУ энергетический барьер анодной частной реакции Qa = Qo уменьшается на величину аА, а энергетический барьер катодной частной реакции = Qo увеличивается на величину РЛ, причем а -f-P = 1. Множители ос и р принято называть коэффициентами переноса или перехода). Таким образом, можно написать следующие уравнения [c.199]

Отметим, что при построении различных моделей разрушения и формулировке критериев хрупкого разрушения во многих случаях исходят в общем из априорного постулирования преобладающего значения того или иного процесса. Так, например, в работах [149, 150] предполагалось, что критическое напряжение хрупкого разрушения 5с в поликристаллических материалах с различной структурой при разных температурно-деформационных условиях нагружения определяется только одним условием — переходом зародышевых микротрещин к гриффитсов-скому (нестабильному) росту. Условия распространения микротрещины как через границы зерен, так и через любые другие барьеры, возникающие при эволюции структуры в результате пластического течения, игнорировались. При этом сделана попытка объяснить увеличение S с ростом пластической деформации гР уменьшением длины зарождающихся в процессе деформирования микротрещин за счет уменьшения эффективного диаметра зерна [149, 150]. Такая модель не позволила авторам удовлетворительно описать зависимость S eP), что привело их к выводу о существенном влиянии деформационной субструктуры на исследуемые параметры. Следует отметить, что, рассматривая в качестве контролирующего разрушения только процесс страгивания микротрещины и не учитывая условия ее распространения, практически невозможно предложить разумную концепцию влияния пластической деформации на критическое напряжение S . [c.61]

Таким образом, при температуре Т > Tq условия зарождения, страгивания и распространения микротрещины скола в принципе уже не совпадают. Микротрещины длиной Р при сг 5о, нестабильно распространяясь до некоторых эффективных барьеров, роль которых выполняют либо микронапряжения (напряжения II рода), либо границы субструктуры, приводят к макроразрушению, если напряжение о достигло уровня Ор, соответствующего прорыву этих барьеров (рис. 2.6, а, точка [c.64]

Рассмотренная выше модель процесса хрупкого разрушения поликристаллического ОЦК металла предполагает непрерывную генерацию острых (раскрытие равно параметру решетки) микротрещин, начиная с выполнения условия (2.7), и их нестабильный рост при Oi > 5о, по крайней мере, до ближайшего препятствия, способного затормозить микротрещину. Возникновение в ходе пластического деформирования микронапряжений и создание деформационной субструктуры, играющих роль барьеров для микротрещин, вызывают увеличение напряжения Ор. [c.71]

Следует, однако, отметить, что представленные результаты фрактографических исследований являются только косвенным подтверждением того факта, что границы ячеек могут являться барьерами для микротрещин. Вопрос о возможности остановки микротрещин границами субструктурных составляющих при [c.87]

Чтобы убедиться в том, что до момента макроразрушения (при Oi < S ) в образце могут быть- микротрещины скола, остановленные различными барьерами, на втором этапе были исследованы продольные шлифы образцов, подвергнутых растяжению при 7 = — 196°С до некоторого напряжения а С 5с (т. е. [c.88]

Условие (2.24) сводится к следующему трещина развивается через потенциальные барьеры, созданные микронапряжениями, в том случае, если на всем протяжении ее развития интенсивность высвобождения упругой энергии превышает 2уо-В противном случае развитие микротрещины прекратится. [c.92]

Картина развития микротрещин представляется следующим образом. При выполнении условия (2.7) микротрещины зарождаются, при этом происходит страгивание только тех микро-трещин, вершины которых попали в зоны действия растягивающих микронапряжений. В зависимости от соотношения Р/2ао ближайший барьер на пути развития микротрещины, характеризующийся максимальной отрицательной величиной будет [c.93]

После преодоления микротрещиной ближайшего барьера (область сжимающих микронапряжений) ее развитие будет [c.93]

Страгивание зародышевых микротрещин в первую очередь будет происходить во фрагментах с растягивающими микронапряжениями. К моменту, когда микротрещина прорастет через границу фрагмента (субструктурный барьер), ее длина, а следовательно, и интенсивность высвобождения упругой энергии возрастут в 10—100 раз (d/Рл 10 Ч-100). Очевидно, что сжимающие микронапряжения в соседнем фрагменте вряд ли смогут остановить микротрещину, для которой =d (10 Ч- 100) Yo. [c.96]

Вообще, внутреннее вращение не является свбодным, а затруднено потенциальным барьером. Для очень большого потенциального барьера внутреннее вращение вырождается во вращательное колебание, для которого сумма состояний приближается к уравнению (3-39). Следовательно, величина суммы состояний для внутреннего вращения будет изменяться между максимальной величиной для свободного вращения, выраженной уравнением (4-9), и минимальной величиной, равной единице, для сильно затрудненного вращения, выраженной уравнением (3-39), когда v (а следовательно, и л ) достаточно велико. Вычисление суммы состоя- [c.118]

Для сильно затрудненного вращения эта составляющая приближается к величине, выраженной уравнением (4-17) для гармонического колебания. Составляющая теплоемкости, соответствующая внутреннему вращению для промежуточных потенциальных барьеров, была вычислена Питцером и Гвином [29, 34]. Результаты их вычислений представлены на рис. 13 в виде зависимости суммы состояний, полученной по уравнению (4-9) для свободного [c.123]

Внутреннее вращение в молекуле хлористого этила не является по существу свободным оно затруднено потенциальным барьером V, оцененным в 3700 кал/(моль °К)- Согласно рис. 15, энтропийная составляющая свободного вну1реннего вращения должна была бы уменьшиться приблизительно на 1,6 кал (моль ""Щ для 1 V [c.145]

Наиболее достоверное объяснение природы мелкозернистости дает так называемая теория барьеров. Алюминий, введенный в жидкую сталь иеза-долго до ее разливки по изложницам, образует с растворенным и жидкой стали азотом и кислородом частицы гштридов и оксидов (АШ, АЬОз). Эти соединения растворяются в жидкой стали, а после ее кристаллизации и последующего охлаждения выделяются ц виде мельчайших субмикроскопиче-ских частиц ( неметаллическая пыль ). Последние, располагаясь преимущественно по граница vt зерна, препятствуют его росту. [c.241]

Начиная с определенной температуры, даже у мелкозернистых сталей наблюдается интенсивный рост зерна (см, рис. 178). Как показали исследо-ванил, при достаточно высоких температурах происходит растворение нитридов. 1ЛЮМИИИЯ I) поверхностных слоях аустенитиого зерна. При этом устраняются барьеры, пренятстяующне росту зерна аустенита, и зерно начинает расти. [c.241]

Все легирующие элементы уменьшают склонность аустенит-ного зерна к росту. Исключение составляют марганец и бор, которые способствуют росту зерна. Остальные элементы, измельчающие зерно, оказывают различное влияние никель, кобальт, кремний, медь (элементы, не образующие карбидов) относительно слабо влияют на рост зерна хром, молибден, вольфрам, ванадир , титан сильно измельчают зерно (элементы перечислены в порядке роста силы их действия). Это различие является прямым следствием различной устойчивости карбидов (и нитридов) этих элементов. Избыточные карбиды, не растворенные в аустените, препятствуют росту аустенитного зерна (см. теорию барьеров, гл. X, п. 2). Поэтому сталь при наличии хотя бы небольшого количества нерастворимых карбидов сохраняет мелкозернистое строение до весьма высоких температур нагрева. [c.358]

Механизм, который предложили Кабрера и Мотт (J949 г.), исходит и из существования на металле образовавшейся в процессе хемосорбции кислорода пленки, в которой ионы и электроны движутся независимо друг от друга. При низких температурах диффузия ионов через пленку затруднена, в то время как электроны могут проходить через тонкий еще слой окисла либо благодаря термоионной эмиссии, либо, что более вероятно, вследствие туннельного эффекта (квантово-механического процесса, при котором для электронов с максимальной энергией, меньшей, чем это требуется для преодоления барьера, все же характерна конечная вероятность того, что они преодолеют этот барьер, т. е. пленку), обусловливающего высокую проводимость окисной пленки при низких температурах. При этом на поверхности раздела металл— окисел образуются катионы, и на поверхности раздела окисел— газ—анионы кислорода (или другого окислителя). Таким образом, внутри окисной пленки создается сильное электрическое поле, благодаря которому главным образом ионы и проникают через пленку, скорость роста которой определяется более медленным, т. е. более заторможенным, процессом. [c.48]

Согласно теории Хауффе и Ильшнера (1954 г.), скорость образования очень тонких (тоньше 50 А) пленок может контролироваться переносом электронов через окисный слой путем туннельного эффекта. Число электронов N с массой т и кинетической энергией Е = ll2mv (где v — компонента скорости в направлении, нормальном к энергетическому барьеру), проходящих сквозь прямоугольный (для упрощения вывода) энергетический барьер высотой U и шириной к, определяется по уравнению [c.48]

Наличие электрического поля F снижает потенциальный барьер U на l2qaF, если q — заряд иона, перемещающегося в направлении поля, и а — расстояние между соседними междоузлиями. Тогда вероятность прохождения иона в направлении поля из одного междоузлия в следующее равна [c.52]

Для перехода в раствор поверхностный катион металла должен преодолеть лишь энергетический барьер Qa (рис. 107, кривая 1—2), причем Qa < Ссольв, Т. е. этот процесс является значительно более вероятным. Разность уровней потенциальных энергий в точках / и 2, равная Л, отвечает работе процесса перехода 1 г-иона металла в раствор. Для перехода из раствора в металл находящийся в растворе сольватированный катион должен преодолеть энергетический барьер (рис. 107, кривая 2—/), причем Qk > Qa, т. е. этот процесс (катодный) является менее вероятным, чем первый (анодный). [c.152]

Теория пассивационного барьера (А. И. Красильщиков) исходит из того, что анодная поляризация металла в зависимости от места локализации скачка потенциала металл—раствор может приводить как к увеличению, так и к торможению скорости процесса его растворения. [c.310]

Анодный сдвиг потенциала в поверхностном слое металла и пассивность последнего могут быть обусловлены активированной адсорбцией (хемосорбцией) пассивирующих частиц, в первую очередь пассивируюш,их анионов, в особенности однозарядного атомного иона кислорода 0 (анион радикала ОН, образуюш,егося из НаО или 0Н при анодной поляризации). Адсорбция ионов кислорода уменьшает свободную энергикэ поверхностных ионов металла за счет вытеснения эквивалентного количества свободных поверхностных электронов металла, т. е. создает пассива-ционный барьер. Поскольку поверхностный электронный газ вырожден, вытесняются электроны, находяш,иеся на самых высоких электронных уровнях, и при этом снижается поверхностный уровень Ферми металла. Изменение свободной энергии поверхности при полном ее покрытии адсорбированным монослоем составляет 3,8-10 эрг на один электрон, что соответствует 2,37 эВ, или 54,6 ккал/г-экв. [c.311]

Скорость растворения металла в пассивной области определяется отрывом ионов Ме"+ от его поверхности, который не зависит от потенциала, так как энергетический барьер в поверхностном слое металла, лимитируюш,ий весь процесс растворения в целом, достигает своего максимального значения и находится за пределами двойного ионного слоя. [c.311]

Если поверхность металла не заряжена (ф яа 0), это способствует наибольшей адсорбции молекулярных (незаряженных) частиц, которые могут замедлять коррозию металла в результате механического экранирования его поверхности или (в зависимости от дипольного момента) создания энергетического барьера (например, антраниловая кислота). В этих условиях применимы и катионные добавки с малым удельным зарядом, действующие замедляюще, так как они создают тормозящее процесс электрическое поле или вытесняют с поверхности металла анионы. [c.348]

Рассмотрим принципиальную возможность моделирования влияния пластического деформирования на 5с, исходя из увеличения сопротивления распространению микротрещины в результате эволюции структуры материала в процессе нагружения. Можно предположить, по крайней мере, две возможные причины увеличения сопротивления распространению трещин скола в деформированной структуре. Первая — это образование внут-ризеренной субструктуры, играющей роль дополнительных барьеров (помимо границ зерен), способных тормозить мнкро-трещину. Наиболее общим для широкого класса металлов структурным процессом, происходящим в материале при пластическом деформировании, является возникновение ячеистой, а затем с ростом деформации — фрагментированной структуры [211, 242, 255, 307, 320, 337, 344, 348, 357, 358]. Второй возможный механизм дополнительного торможения микротрещин — увеличение разориеитировок границ, исходно существующих взернз структурных составляющих (например, перлитных колоний). Первый механизм, по всей вероятности, может действовать в чистых ОЦК металлах с простой однофазной структурой. Второй, как можно предполагать,— в конструкционных сталях. [c.77]

Р1зложенные здесь модельные представления о влиянии деформации на критическое напряжение хрупкого разрушения S подтверждаются результатами фрактографических и металлографических исследований. Возникновение деформационной субструктуры, обусловленное пластическим деформированием, приводит, как предполагалось, к появлению дополнительных барьеров для микротрещин скола. Тогда фрактуры поверхностей хрупкого разрушения образцов с различной степенью пластической деформации х, предшествующей разрыву, прежде всего должны различаться величиной фасеток скола с ростом х средний размер фасеток должен уменьшаться. Такая закономерность действительно прослеживается как для образцов, испытавших перед разрушением статическую деформацию растяжением, так и для образцов, которые испытывали по программе Циклический наклеп и растяжение . [c.83]

На первом этапе были изучены продольные шлифы гладких цилиндрических образцов, испытанных на растяжение при Т = = —196°С. Согласно разработанной модели, при одноосном растяжении таких образцов их хрупкое разрушение контролируется процессом распространения микротрещин скола. Зарождение же микротрещин скола начинается в соответствии с условием (2.7) при напряжениях и деформациях меньше разрушающих. Однако эти микротрещины при ai < S будут остановлены различными барьерами (границами зерен, границами фрагментов и т. п.). Поэтому на продольном шлифе должны наблюдаться такие остановленные микротрещины, причем их длина может быть различной — от размера зерна (если микротрещина остановлена границами зерна) до размера фрагмента деформацион- [c.87]

Основы проектирования машиностроительных заводов (1974) -- [ c.108 ]

Справочник по электротехническим материалам (1959) -- [ c.246 ]

Электронные спектры и строение многоатомных молекул (1969) -- [ c.0 ]

Компьютерное материаловедение полимеров Т.1 (1999) -- [ c.0 ]

Математическая теория упругости (1935) -- [ c.0 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...