Граница раздела — Свойства

В более ранних исследованиях [1—3] было показано, что плазменное покрытие оказывает на процессы деформирования и разрушения твердых тел двойственное влияние в одном интервале температур и напряжений оно упрочняет основной материал, в другом — разупрочняет. Аналогичное воздействие, но с противоположным эффектом на основной материал оказывает диффузионный слой, образованный при дополнительной пос.ле напыления термообработке. Такое воздействие покрытия на твердое тело обусловлено динамикой дислокаций у поверхности раздела. Взаимодействие дислокаций с границей раздела определяется свойствами а) напыленного покрытия, изобилующего порами, примесями, окислами, в котором при приложении напряжений могут преждевременно зарождаться трещины, приводящие к разрушению композиций б) контактной зоны, формирующейся непосредственно при напылении покрытий и представляющей собой тонкий слой на поверхности основы в) диффузионного слоя, образовавшегося при отжиге и представляющего собой твердый раствор напыляемого материала в основе. [c.104]

В Д. п., помеш ённых в эл.-магн. поле достаточно малой частоты, ток может течь только параллельно границе раздела. На свойства Д- п. при низких темп-рах влияют электрон-электронное взаимодействие, эффекты локализации в неоднородном поло, обязанном своим существованием примесям и др. дефектам, квантовые интерференц. эффекты, а также магн. поле (см. Квантовые осцилляции). [c.565]

Свойства композиционных материалов прежде всего определяются свойствами и соотношением исходных компонентов, а также взаимодействием их на границе раздела и свойствами межфазных слоев. Свойства основных классов наполнителей, в том числе волокнистых, описаны в [10—12] дополнительного списка литературы. Хотя выбор наполнителей, используемых в качестве дисперсной фазы для заданной непрерывной полимерной фазы, ничем не ограничивается, на практике для достижения требуемых эффектов определенные наполнители используют в сочетании с одними полимерами чаще, чем с другими. Так, стекло- или асботкани используют в сочетании с полиэфирными смолами чаще, чем силикатные наполнители, которые в свою очередь чаще используют в сочетании с силоксановыми полимерами (табл. 1.5). Оптимальное количество наполнителя может сильно колебаться для различных композиций — от О до 30 масс. ч. стекловолокон на 100 масс. ч. полистирола и от О до 600 масс. ч. некоторых наполнителей на 100 масс. ч. эпоксидных смол. [c.35]

Глава 5 Влияние размера зерен и границ раздела на свойства компактных наноматериалов [c.148]

Если скорость звука во второй среде гораздо меньше, чем в первой (t 2< i), то sin 02 я О и 02 0. Таким образом, вторая среда может пропускать волны только в направлении нормали к границе раздела. Таким свойством обладает, например, модель, состоящая из тонких капилляров, перпендикулярных к границе раздела (модель Рэлея). При этих условиях [c.46]

Рассмотрим более подробно формулы (2.3.1) и (2.3.2). Они дают возможность построить кривые для амплитуд и фаз отраженных волн в зависимости от углов падения. При отражении света от более плотной среды для компоненты Ег, ц имеет место скачок фазы колебаний по отношению к фазе падающей волны на л в определенных интервалах углов падения. Это подтверждается экспериментально. Ориентация векторов и Я в отраженной волне (с учетом сказанного выше) представлена на рис. 2.3.1, а, б. При такой ориентации для вектора Я при отражении скачок фазы отсутствует, что и должно быть, так как на границе раздела магнитные свойства среды не меняются. На рис. 2.3.1 вектора Е в падающей и отраженной волне противоположны по фазе, что соответствует ориентации векторов, изображенной на рисунке. [c.58]

Используя аналогию между оптикой тонких пленок и электронной зонной теорией твердого тела, нетрудно показать существование мод, локализованных вблизи границ раздела многослойной и однородной сред. Аналогично тому, как поверхностные состояния описывают примеси вблизи границ твердого тела, особые волны могут быть возбуждены и вблизи границ раздела мультислоя. Свойства этих волн можно изучать [41], отыскивая вещественные корни уравнения (3.18.5) и получая распределение поля с помощью рассмотренной выше теории электрических цепей. На рис. 3.29, дг показано поперечное распределение поля для типичной основной поверхностной моды, направляемой периодической структурой. [c.219]

AVO инверсия, рассмотренная в разделе 6.1., трактует среду как упругую (т.е. допускает распространение не только продольных, но и поперечных и обменных волн) и требует, чтобы данные были представлены в достаточно широком диапазоне углов падения, но не выходит за рамки сейсмической полосы частот и непосредственно оперирует с конструкциями А/7/(2 7), которые характеризуют относительный скачок того или иного свойства среды (импедансов продольных и поперечных волн 1р и / , скоростей этих волн VpW плотности р, коэффициента Пуассона v и т.д.) на сейсмической границе. Акустическая же инверсия, рассмотренная в разделе 6.2, ограничена нулевыми углами падения (по нормали) и уже в силу этого не допускает обменов акустическая среда), хотя формально может быть применена не только к продольным, но и к поперечным волнам. При этом AI оперирует не свойствами границ раздела, а свойствами самой среды, в частности импедансами, да ещё в расширенном (влево и вправо) диапазоне частот. [c.219]

Под композиционным материалом следует понимать сочетание двух или более химически разнородных материалов с четкой границей раздела между ними. Композиционный материал должен обладать свойствами, которыми не может обладать ни один из компонентов в отдельности. Лишь только при этом условии есть смысл их ирименения. [c.634]

Значительное влияние на свойства композиций при повышенных температурах может оказывать физико-химическое взаимодействие между волокнами и матрицей, приводящее к растворению или разупрочнению волокон н образованию прослоек хрупких фаз на границе раздела. [c.637]

По своему строению термодинамические системы могут быть гомогенными, т. е. однородными, если нет границ раздела между отдельными их частями (газовые смеси, растворы), или гетерогенными, в которых существуют границы раздела между отдельными частями системы — фазами, отличающимися друг от друга или химическим составом, или физическими свойствами, обусловленными строением (твердое тело — жидкость — пар и т. д.). [c.251]

Таким образом, фазой называется часть гетерогенной системы, отделенная физической границей раздела, т. е. границей резкого изменения свойств. Так как всякая граница раздела обладает запасом свободной энергии, то в системах высокой дисперсности свойства поверхностей раздела будут влиять на состояние системы и даже доминировать над объемными свойствами. Так, при высоком дроблении твердых или жидких фаз изменяются их температуры плавления, температуры кипения. Высокодисперсные системы могут создавать метастабильные системы — коллоидные растворы и аэрозоли. К таким системам общие термодинамические закономерности уже не приложимы. [c.251]

Прочность и твердость сплава с увеличением продолжительности старения, как правило, вначале возрастают, достигают максимума, а затем снижаются (рис. 13.8). Чем выше температура старения, тем скорее достигается этот максимум. Дальнейшее снижение прочностных свойств связано с перестариванием. Последнее вызвано коагуляцией образовавшихся выделений, которая приводит к укрупнению частиц фаз и уменьшению их числа в единице объема. Другой процесс при перестаривании — переход метастабильных фаз в стабильные и замена когерентных границ раздела некогерентными. При достаточно низких температурах старения процесс перестаривания не достигается. Упрочнение при этом развивается непрерывно с затуханием во времени. [c.499]

Процессы трения рассматривают на моделях, позволяющих оценить молекулярное взаимодействие материалов контактирующих тел с учетом влияния внешней среды (оксиды, пленка, смазка). Первоначально разработанные теории механического сцепления, молекулярного притяжения, сваривания, среза и пропахивания получили значительное развитие в молекулярно-механической теории трения, нашедшей наиболее широкое распространение. Согласно этой теории процесс трения происходит не только на границе раздела твердых тел, но и в некотором объеме поверхностных слоев, физико-механические свойства которых отличаются от свойств материалов в объеме тел. Это связано с деформированием поверхностных слоев, с изменением температуры, с образованием слоев адсорбированных паров влаги или газов, с образованием пленок оксидов, атомов или молекул окружающей среды и т. п. [c.228]

В однородной среде волны распространяются одинаково во все стороны от источника колебаний. Однако на границе раздела С1)ед с различными физическими свойствами картина распространения волн существенно изменяется. Волна может частично перейти из одной среды в другую, а частично отразиться от границы раздела и распространяться в первой среде. [c.224]

Край стеклянной пластины является границей раздела двух сред с различными физическими свойствами. Изменение направления распространения волн на границе раздела двух сред называется преломлением волн. [c.226]

Свойства электромагнитных волн. Свойства электромагнитных волн во многом сходны со свойствами механических волн. На границе раздела двух сред электромагнитные волны частично отражаются, частично проходят во вторую среду. От поверхности диэлектрика электромагнитные волны отражаются слабо, от поверхности металла отражаются почти без потерь (рис. 241). [c.249]

Очевидно, что одним из главных факторов, определяющих свойства границ на различных масштабных уровнях поликристаллических сплавов, является их пустотно-шероховатая пористая структура. Мерой отклонения границы раздела от равновесия служит величина свободного объема, который определяется удельным количеством пустот на единицу площади поверхности границы [c.93]

Содержание пустот не может быть нулевым, поскольку тогда граница раздела потеряет свои защитные свойства (подробно об этом будет говориться в главе 4). Существует оптимальное значение содержания пустот в граничном слое. При этом граница раздела находится, в состоянии равновесия. Как видно из рис. 3.14, в интервале от v° (значения свободного объема для [c.139]

Аналогичные формулы нетрудно получить и для магнитных векторов. Соотношения (16.22) — (16.25) носят название формул Френеля. Они были впервые выведены Френелем при рассмотрении прохождения упругой волны через границу двух сред. Вывод Френеля принципиально несостоятелен, так как из условий, которые должны соблюдаться на границе раздела двух упругих сред, следует, что если даже падающая волна строго поперечна, то отраженная и преломленная волны должны обладать продольными компонентами. Отсутствие продольных световых колебаний вынудило Френеля ввести добавочную гипотезу относительно свойств эфира, исключающую продольные волны. Электромагнитная теория света без каких-либо искусственных гипотез непосредственно приводит к формулам Френеля, хорошо оправдывающимся на опыте. [c.15]

Композиционные конструкционные материалы (например, биметаллы, стеклопластики и др.) образуются объемным сочетанием химически разнородных компонентов с четкой границей раздела. Такие материалы обладают свойствами, которыми не обладает каждый из компонентов, взятый в отдельности. Композиционные материалы могут обладать весьма высокими механическими, диэлектрическими, жаропрочными и другими свойствами. [c.15]

ПО теплопроводности различных Сандвичевых структур. Теплопроводность Сандвичевых панелей складывается из теплоизоляционных свойств каждого из компонентов пластин, заполнителя и связующего. Тепловое сопротивление R (величина, обратная теплопроводности) является суммой сопротивлений всех трех компонентов (включая эффекты на границах раздела). Типичные свойства несущих материалов приведены в соответствующих справочниках. Термическое сопротивление адгезионного слоя составляет 0,03 внутри материала и 0,01 на поверхности. На графиках (рис. 21,4) приведены значения теплосопротивлений сотовых структур при температуре 24 °С. Показано, что для неметаллических сотовых структур влияние размера ячейки более существенно, чем плотность наполнителя. Для алюминиевой ячейки — наоборот. Поправочный температурный коэффициент К (Ь) приведен для неметаллов (J) и для алюминия (2) в зависимости от [c.340]

В любом композиционном материале должны быть по крайней мере две различные фазы, разделенные межфазной границей или областью (слоем). Хотя влияние границы раздела на свойства композиционных материалов может быть значительным, его не следует переоценивать. Однако недооценивать его также не следует. Причина, по которой чрезвычайно трудно значительно улуч-щать одновременно такие свойства композиционных материалов как жесткость, механическая прочность и стойкость к росту трещин, кроется, по крайней мере частично, в особенностях и свойствах граничных областей. Так, в простейшем случае, облегчая отслаивание полимерного связующего от стеклянного волокна в полиэфирных стеклотекстолитах, можно добиться повышения стойкости к росту трещин, но при этом прочность понизится, и наоборот, повышая прочность сцепления полимер — наполнитель, можно добиться повышения прочности, но за счет снижения энергии роста трещин. Повысить энергию роста трещин наряду с другими способадми можно классической остановкой трещины (рис. 1.8), тогда как прочность можно повысить путем равномерной передачи усилий с матрицы на волокна, возможной только при прочной адгезионной связи между фазами [25]. При этом следует пом- [c.41]

Итак, мы рассмотрели амплитудную и фазовую модуляцию световой волны и убедились, что волна переносит информацию о поглощающих свойствах, толщине и преломляющих свойствах объектов-транспарантов. Однако перечисленные виды модуляции не исчерпывают возможностей световой волны переносить информацию о прозрачных объектах. Как известно, часто при прохождении света через прозрачные объекты может измениться поляризация световой волны. Эти изменения могут быть обусловлены следующими причинами 1) прохождением границы двух диэлектриков (или границы вакуум-диэлектрик), когда изменение поляризации обусловлено изменением угла падения световой волны на границу раздела, 2) свойствами вещества объекта, когда вещество обладает, например, двулуче-преломлением или способностью поворачивать плоскость поляризации. [c.16]

Анализируя эти результаты, можно утверждать, что если к хрупкому образцу с трещиной смешанной моды деформаций подводится достаточная энергия, то вследствие многократного отражения волн напряжений от границ наступает полное раздробление материала (а не разрыв образца на две части, как можно было бы предположить). Это явление 1изко к явлению самоподдерживающегося разрушения, которое наблюдается при сжатии [44]. В работе [107] метод каустик применялся также для экспериментального исследования распространения трещин в композитном материале, в разнородном материале с трещиной на границе раздела упругих свойств, остановки трещины, когда она встречает на своем пути проем или другую трещину, ветвления трещины, взаимодействия распространяющихся трещин. [c.114]

В ряде конструкций такая идеализация невозможна, т. к. она привела бы к неверньШ результатам расчета. Примером может служить пластинка из биметалла, в которой свойства меняются скачкообразно при переходе границы раздела материалов. Свойства неоднородного материала могут также меняться непрерывно по объему. Примером этого явля- [c.12]

Прочность волокнистого композиционного материала зависит от следующих основных факторов механических свойств волокна и матрицы объе.м-ной доли волокна разме1)ов ориентировки и распределения волокон прочности связи на границе раздела волокно-матрица и термической устойчивости во. юкон в матрице. [c.637]

Значение коэффициента поверхностного натяжения 2 сильно зависит от присутствия малых количеств так называемых поверх-ностно-активных веществ (ПАВ) на границе раздела фаз. При обтекании капель и пузырьков концентрация ПАВ вдоль их границы может быть переменной из-за их конвективной диффузии. В результате вдоль границы образуется градиент поверхностного ватяжения, что приводит к появлению касательных напряжений (см. (2.1.22)) и приближает свойства поверхности капель и пузырьков к твердой поверхности. Поэтому в не очень очищенных [c.255]

Появление сигнала между зондирующими и донными импульсами или ослабление интенсивности прошедших через металл ультразвуковых колебаний указывает на наличие дефекта. Отраженные от границы раздела сред (дефекты типа нарушения сплошностей), имеющих различные акустические свойства, ультразвуковые волны, попадая на пьезопластину, вызывают электрические колебания, которые усиливаются и поступают на экран дефектоскопа. Настраивая дефектоскоп на поисковую чувствительность, определяют способ прозву-чивания, тип преобразователей и пределы их перемещения, а также характер ожидаемых дефектов. Особое внимание уделяют тем дефектам, отражение от которых можно получить лишь тогда, когда их поверхность перпендикулярна к акустической оси преобразователя. [c.197]

Нередко вместо гомогенной части системы говорится о совокупности гомогенных частей (телесных комплексов), чтобы подчеркнуть во,эможность существования границ раздела между одинаковыми -по свойствам частями системы. Обычный пример — куски льда, плавающие в воде. Это дополнение излишне, так как в равновесии (см. 2) поверхности раздела между частями с одинаковыми свойствами должны исчезнуть. [c.14]

Преломленне волн. Для наблюдения процесса распространения волн через границу раздела двух сред с различными физическими свойствами поставим следующий опыт. На дно волновой ванны поло им стеклянную пластинку таким образом, чтобы один ее край был 1засположен под углом около 45 к направлению распространения плоских поверхностных волн на воде. Наблюдения показывают, что расстояние / , проходимое Болной над стеклянной пластинкой, меньше расстояния h, которое проходит за то же время волна в Toii части ианны, где нет пластины (рис. 224). Следовательно, скорость распространения поверхностных волн зависит от глубины (толщины слоя воды), с уменьшением глубины скорость распространения волны уменьшается. [c.226]

Если мы можем каким-либо образом выдел1ггь из окружающего пространства часть материи, эта часть всегда имеет поверхность, благодаря которой вообще возможно произвести такое выделение. Так мы осознаем, что в окружающем мире существует множество различных тел и объектов. Но поверхность двумерна, а материя по ту и другую сторону поверхности трехмерна. Сложно себе вообразить какую-то резкую границу, на которой скачком происходит изменение мерности пространства. Скорее всего, вблизи поверхности раздела свойства трехмерного объема тела плавно изменяются и переходят в свойства двумерной поверхности. Каковы эти свойства и как происходит их изменение описано во второй части Главы 4 (разделы 4.3 - 4.4). Здесь приводится концепция поверхностного переходного слоя на границах раздела фаз, в пределах которого происходит постепенное изменение мерности от 3—>2. Показывается, что зарождение и рост трещин можно достаточно легко описать механизмом формирования дробно-размерного слоя. С этой позиции дается описание ме.ханиз-мов разрушения полнкристаллических сплавов. [c.4]

Обычный отраженный луч QAP (рис. 46) удовлетворяет принципу Ферма в том смысле, что это есть путь наиболее быстрого пробега из точки Q в Р из всех путей, лежащих целиком в среде / и испытывающих однократное отражение. Но принципу Ферма удовлетворяет (при i С Сг) и другой путь луч падает на границу под углом полного внутреннего отражения 0o(sin9o = = j 2), затем распространяется по среде 2 вдоль границы раздела и, наконец, снова переходит в среду 1 под углом 0о (QB P на рис. 46) очевидно, что должно быть 0 > 0о. Легко видеть, что такой путь тоже обладает экстремальным свойством время пробега по нему меньше, чем по любому другому пути т Q в Р, частично проходящему во второй среде. [c.389]

Более общий подход к изучению законов отражения и преломления электромагнитной волны может быть осуществлен на основе уравнений Максвелла (см. 2.1). Однако уравнения Максвелла были выведены для областей пространства, в которых физические свойства среды (характеризующиеся величинами е и р) непрерывны. В оптике же часто встречаются случаи, когда эти свойства резко меняются на одной или нескольких поверхностях, поэтому необходимо вводить граничные условия. Выше мы отмечали (см. 2.1), что при отсутствии поверхностных токов и свободных поверхностных зарядов на границе раздела уравнения Максвелла должны удовлетворять гранич[1ым условиям, т. е. равенству тангенциальных составляющих векторов Е и Н. Отношение нормальных составляющих обратно пропорционально соответствующим значениям е или р, т. е. г Ет = г2Е2п, р Ящ = ргГ/гп- Так как в оптике обычно Р1 = Ц2=Г то нор.мальные составляющие вектора Н равны Я]т =//2)2. [c.11]

Законы отражения и преломления. Если на границу раздела двух сред с зазными оптическими свойствами падает плоская волна, то она делится иа две волны отраженную и проходящую во вторую среду (преломленную). Таким образом, электромагнитное поле в первой среде образуется из поля падающей и отраженной волн, а во второй — из поля преломленной волны. [c.12]

Вскоре после того, как промежуточное состояние было изучено экспериментально, Ландау [103] разработал теорию этого состояния, которая предсказывает размеры сверхпроводящих и нормальных областей. Теория основана на представлении о существовании дополнительной свободной энергии границы раздела фаз, которую можно назвать положительной поверхностной энергией. Ф. Лондон [116] (см. такн№ гл. IX, п. 27) показал, что присутствие положительной поверхностной энергии необходимо для обеспечения эффекта Мййспера в макроскопических образцах. Можно показать, что при отсутствии поверхностной энергии (или при отрицательной поверхностной энергии) магнитная свободная энергия сверхпроводящего образца в любом сколь угодно малом поле будет иметь наименьшую величину, если образец разделятся на бесконечно тонкую смесь сверхпроводящих и нормальных слоев. Естественно, что при этих условиях эффект Мейс-иера будет отсутствовать. Поскольку идеальный диамагнетизм является одним из основных свойств сверхпроводника, мы должны предположить существование положительной поверхностной энергии у границы фаз. Такое предположение исключает возможность расслоения образца на тончайшие сверхпроводящие и нормальные области, поскольку подобный процесс привел бы к значительному возрастанию поверхностной свободной энергии. В результате состояние образца, обнаруживающего эффект Мойс-иера, оказывается энергетически значительно более выгодным, чем состояние, при котором образец подразделяется на слон. [c.650]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...