Энергия активации течения

Значения энергии активации течения (в ккал/моль), найденные экспериментально для ряда полимеров, приведены ниже [66, с. 577] [c.71]

Энергия активации течения уменьшается с увеличением гибкости макромолекул, а температурная зависимость вязкости проявляется менее резко. Большое влияние на эффективную вязкость оказывает средний молекулярный вес и молекулярно-весовое распределение. Б области низких молекулярных весов наблюдается прямая пропорциональность между эффективной вязкостью и средним значением молекулярного веса. После достижения критического значения молекулярного веса зависимость становится степенной с показателем степени 3,4. Значение критического молекулярного веса зависит от природы полимера. Например, для полистирола оно близко к 38 ООО, а для полиэтилена — к 4000 [94, с. 173]. [c.71]

Эффективная энергия активации при концентрационной поляризации, т. е. при диффузионном контроле процесса, представляет собой энергию активации вязкого течения раствора, которая для разбавленных водных растворов близка к энергии активации вязкости воды (табл. 50). [c.353]

Для осуществления диффузии необходимо, чтобы атом обладал энергией активации (теплотой диффузии), равной Q. Количественно диффузия характеризуется коэффициентом диффузии О (количеством вещества, продиффундировавшего через 1 площадки образца в течение 1 сек при перепаде концентраций по обе стороны площадки, равном 1, т. е. от о до 100%) [c.137]

При высоких температурах или при низких энергиях активации реализуется второй предельный случай — химически равновесные течения, для которых Dam > 1. Течение называют химически равновесным, если во время пребывания жидкой частицы в окрестности обтекаемого тела состав этой частицы практически мгновенно подстраивается под локальное значение температуры частицы. [c.207]

В этих зависимостях Q представляет собой эффективную энергию активации процесса. Ее анализ может дать полезную информацию о механизме процесса сверх-пластического течения. [c.557]

Проведенные подсчеты [151 показали хорошее совпадение вычисленных величин с экспериментальными значениями энергии активации процессов пластического течения монокристаллов и ползучести различных металлов (в частности, железа), что прямо указывает на связь несовершенств кристаллического строения типа дислокаций с очагами локального плавления. [c.28]

Одновременно с деформационным упрочнением в ходе пластического течения развиваются термически активированные процессы отдыха рассасываются дислокационные скопления, аннигилируют дислокации противоположных знаков и разноименные ступеньки на дислокациях. По мере возрастания напряжения энергия активации этих процессов понижается. При быстром увеличении скорости отдыха резко снижается скорость упрочнения и происходит переход к следующей стадии пластического деформирования. [c.22]

Определение энергии активации процесса. Для вычисления энергии активации процесса пластического течения обычно используют зависимость напряжения течения от температуры и скорости деформации. При этом предполагается, что е,, в уравнении Аррениуса <3.12) не зависит от температуры и напряжения. В большей части [c.84]

В то же время известно, что и подобные реакции активно протекают в газовом объеме. Это явление объясняется цепным характером течения различных реакций. Согласно теории цепных реакций в процессе столкновения молекул и их разрушения образуются атомы 1и радикалы, которые играют роль активных центров. Энергия активации при взаимодействии этих частиц со стабильными молекулами относительно меньше и поэтому такого рода реакции происходят более часто вследствие этого активизируется весь процесс взаимодействия, результат которого характеризуется конечной химической формулой. Реакцию окисления водорода согласно теории цепных реакций можно представить следующим образом [c.102]

Эксперименты по внутреннему трению также позволяют получить определенные сведения о высокотемпературных механических свойствах аморфных металлов. Так, в ходе подобных экспериментов установлено, что вблизи температуры Tq энергия активации составляет 125—250 кДж/моль, активационный объем равен 100 атомным объемам, а коэффициент вязкости составляет примерно 10 2 Па-с. Однако механизм течения при температурах, близких к Tq, пока не выяснен. Трудности возникают, вероятно, вследствие наложения процессов кристаллизации и расслоения фаз. [c.240]

Эффект Ребиндера [282, 346] — понижение напряжения течения, предела усталости и сопротивления ползучести при погружении образца в поверхностно активное вещество (например, цинка, олова, алюминия в олеиновую кислоту) объясняется уменьшением поверхностной энергии. Эффект зависит от температуры и скорости деформации, что указывает на связь с термически активируемыми процессами, от концентрации активного вещества. Максимальный эффект наблюдается при некоторой концентрации, зависящей от температуры. Для случая олова энергия активации снижения прочности 8-10 2о дж 0,5 эв), что близко к энергии активации самодиффузии олова по границам зерен или поверхности. [c.319]

Молекулярно-кинетическая природа упругости высокоэластических материалов сближает процесс разрушения этих материалов с процессом их вязкого течения [16]. Показано, что в отдельных случаях энергии активации этих процессов совпадают [17]. [c.115]

Установлено, что диффузия, дегидратация и адсорбция ионов водорода протекают с достаточной скоростью и поэтому эти стадии не могут лимитировать реакцию в целом. Работами Фрумкина и его школы [24] доказано, что для большинства металлов общая скорость процесса восстановления водорода определяется скоростью течения электрохимической реакции присоединения электрона к иону водорода, т. е. четвертой ступенью указанной выше схемы. Стадия разряда (Н" + — Наде) является более медленной, поэтому она требует некоторую энергию активации. Для того чтобы процесс разряда ионов водорода мог идти на электроде, необходимо сообщить ему некоторый избыточный (против равновесного) потенциал, который, как уже указывалось, и определяет величину перенапряжения. По мере сдвига потенциала в отрицательную сторону энергия активации уменьшается. [c.16]

Другой метод оценки энергии активации пластического течения в приповерхностных слоях кристалла был сделан исходя из тех соображений, что приращение деформированного приповерхностного слоя от нуля до некоторой конечной величины со скоростью, зависящей от интервала изменения величины деформирующего напряжения Ат = -At или кр и " ( кр 4) > может быть представлено в виде [c.136]

Следует отметить, что найденные значения энергии активации значительно ниже известных литературных данных, а также значения энергии активации для объемной пластической деформации, определенного при тех же условиях деформирования. Значение энергии активации для пластического течения внутренних объемных слоев материала определялось известным в литературе [458, 459] графо-аналитическим способом по температурно-скоростному изменению верхнего предела текучести. 138 [c.138]

По-видимому, в пользу особого влияния поверхности на динамику движения дислокаций свидетельствуют и наши оценки термоактивационных параметров микропластической деформации в приповерхностной области кристалла, которые существенно отличаются от аналогичных параметров для макропластической деформации (см. п. 5.1). Так, значения энергии активации 11= 1,1 1,3 1,38 эВ для Si, полученные разными методическими приемами для начальной стадии микропластического течения ниже макроскопического предела текучести, по-видимому, могут характеризовать в первом приближении энергию одиночного перегиба (U — (2,2—2,4)/2 — 1,1 —1,2 эВ), а скорее всего они представляют собой некоторую эффективную энергию активации, абсолютная величина которой, как уже отмечалось в п. 5.1, может меняться в зависимости от глубины пластически деформированного приповерхностного слоя, т.е. приближаться к Uq а быть даже меньше Uq при локализации пластического течения в тонких поверхностных слоях и, наоборот, стремиться к значению i/д.п по мере расширения фронта пластической деформации от поверхности. Аналогичная тенденция прослеживается и на имеющихся литературных данных. [c.160]

Изменения вследствие облучения для сопротивлений менее 1 Мам не суш ественны AI2O3, приобретает такую высокую электропроводность в поле облучения, что сопротивление несущественно зависит от температуры. Облучение, как и повышенная температура, вызывает постепенное увеличение сопротивления со временем В течение опыта насыщения не наблюдалось. После облучения сопротивление восстанавливалось до первоначальной величины при комнатной температуре (энергия активации — 0,1 эв) [c.146]

Исследование кинетики взаимодействия волокон карбида кремния с титановым сплавом системы Ti—V—А1 выполнено В. И. Ба-кариновой и В. И. Антиповым [3]. На рис. 25 приведена зависимость толщины диффузионной зоны взаимодействия для этого композиционного материала от продолжительности отжига в интервале температур 800—1200° С. Образование заметной зоны взаимодействия при температурах 800—840° С имеет место только после выдержки 30 ч, в то время как при 1100° С близкая по толщине зона образуется уже после отжига в течение 1 ч. Наибольшее уве личение темпа роста зоны отмечено при температуре выше 900° С Исходя из полученных экспериментальных данных и параболиче ской зависимости изменения толщины зоны во времени, был рас считан коэффициент диффузии при различных температурах, аза тем определена энергия активации процесса. Кинетику роста зоны ориентировочно можно оценить по уравнению [c.70]

Теория упрочнения, предложенная Фляйшером 124], исходит из возможности создания некоторыми дефектами сильных тетрагональных искажений в решетке. Например, в решетке меди такие искажения могут создавать гантельная конфигурация межузельных атомов с осью вдоль (100), дивакансия с осью вдоль (110) и малые дислокационные петли с осью в направлении (111). В ОЦК-металлах тетрагональные искажения вносят атомы внедрения, расположенные вдоль граней куба. Вычисляя поле напряжений вокруг таких дефектов и их силы взаимодействия Fq с движущимися дислокациями, Фляйшер определил скорость движения дислокаций и в поле тетрагональных искажений, изменение напряжения течения в зависимости от температуры Т и энергию активации процесса Я [c.66]

Изучение структурных и энергетических закономерностей пластической деформации в приповерхностных слоях материалов в сравнении с их внутренними объемными слоями имеет важное значение для развития теории и практики процессов трения, износа и схватывания. При этом следует отметить, что. поверхностные слои кристаллических материалов имеют, как правило, свои специфические закономерности пластической деформации. Так, например, в работе [11 при нагружении монокристаллов кремния через пластичную деформируемую среду силами контактного трения было найдено, что в тонких приповерхностных слоях на глубине от сотых и десятых долей микрона до нескольких микрон величины критического напряжения сдвига и энергии активации движения дислокаций значительно меньше, чем аналогичные характеристики в объеме кристалла. Было также показано [2], что при одинаковом уровне внешне приложенных напряжений по поперечному сечению кристалла в радиусе действия дислокационных сил изображения эффективное напряжение сдвига значительно выше, чем внутри кристалла. Поэтому поверхностные источники генерируют значительно большее количество дислокационных петель и на большее расстояние от источника по сравнению с объемными источниками аналогичной конфигурации и геометрии при одинаковом уровне внешних напряжений. Высказывалось также предположение, что облегченные условия пластического течения в приповерхностных слоях обусловлены не только большим количеством легкодействующих гомогенных и различного рода гетерогенных источников сдвига [3], но и различной скоростью движения дислокаций у поверхности и внутри кристалла [2]. Аномальное пластическое течение поверхностных слоев материала на начальной стадии деформации может быть обусловлено действием и ряда других факто-зов, например а) действием дислокационных сил изображения 4, 5] б) различием в проявлении механизмов диссипации энергии на дислокациях, движущихся в объеме кристалла и у его поверхности причем в общем случае это различи е, по-видимому, может проявляться на всех семи фононных ветвях диссипации энергии (эффект фононного ветра, термоупругая диссипация, фонон-ная вязкость, радиационное трение и т. д.) [6], а также на электронной [71 ветви рассеяния вводимой в кристалл энергии в) особенностями атомно-электронной структуры поверхностных слоев и их отличием от объема кристалла, которые могут проявляться во влиянии поверхностного пространственного заряда и дебаевского радиуса экранирования на вели- [c.39]

До настоящего времени получены следующие данные. Скорость окисления в интервале температур 2К)—375° при давлении 76 мм рт. ст. имеет параболическую зависимость энергия активации составляет 22 800 кал. иоль. В этих условиях образуется тонкая пленка, принимаемая за моноокись ниобия. Реакция с влажным и сухим воздухом в интервале температур 400—1200° вначале подчиняется параболическому закону, одиако после нагревания в течение 21 час при 400° наблюдается линейная зависимость линейной зависимости следует также реакция окисления, при которой образуется незащищающий окисиый слой [24] в интервале 600—1200°. При 1000—1200° испытуемые образцы в форме прутков окисляются быстрее, чем листы. По сообщениям, энергия активации составляет 13 400 кшимоль при 600—900° и 4350 кал моль при 900—1200°. [c.450]

Система NaF — AlFy Вязкость расплавов этой системы представлена на рис. 3.11, а [20]. На изотермах вязкости наблюдается отчетливый максимум над составом криолита. Это позволяет считать, что анионные комплексы AlFg", отвечающие криолиту, существуют в расплаве. Вместе с тем отсутствие сингулярных точек на изотермах и сглаживание максимума с ростом температуры показывает, что происходит частичный распад комплексов AlFg" на более простые AIF . Энергия активации вязкого течения также имеет максимум над составом криолита. [c.74]

Г — напряжение трения в решетке [63]. И в том, и в другом случае энергия активации ползучести приобретает значение, близкое к энергии активации самодиффузии. Аналогичные различия в энергии активации ползучести многокомпонентного сплава и энергии самодиффузии в его матрице замечены у дисперсно упрочненных сплавов типа TD—Ni или А1—AljOj. Похоже, что у этих сплавов существенную роль играет показатель вытянутости зерен (ПВЗ), поскольку с его ростом увеличиваются и Q, и п. Правда, разброс данных в этом случае очень велик (см. рис. 3.7) [38]. В последующих работах показали, что пороговое напряжение (Г у нескольких сплавов, упрочненных дисперсными оксидными частицами, линейно возрастало с увеличением ПВЗ [64]. Сделано предположение, что для сплавов такого рода величина (Г -более приемлемый критерий, чем напряжение, вызывающее определенную деформацию в течение заданного времени. [c.118]

Было обнаружено повышение твердости матрицы которое распространялось на расстояния, равные расстояниям менаду волокнами в случае композиционного материала с 20 об. % волокна, после отншга при 1500° F (816° С) в течение 69 ч. Значения энергии активации для диффузионно контролируемой реакции составляли 50 и 51 ккал/моль в случае матрицы из сплава и нелегиро-ваниого титана соответственно. Скорости реакции оказались несколько более высокими, чем для взаимодействия бора с титаном, но они были подобны скоростям реакции карбида кремния с титаном. [c.327]

Очень важной характеристикой вязкостных свойств материалов является энергия активации (Е) вязкого течения, которая определяется, как обычно, из уравнения Аррениуса по угловому коэффициенту прямой, описывающей зависимость Ig т] от 1/Т, где Т — абсолютная температура. При исследовании аномальновязких систем встает вопрос об определении энергии активации с учетом зависимости вязкости от D и т. Очевидно, зависимость Ig Л = /(1 /Л можно получить при различных постоянных значениях D и т, что определяет величины и Е . В работе [361 было качественно показано, что энергия активации должна более сильно зависеть от D, чем от т. В дальнейшем к этому вопросу неоднократно возвращались в связи с измерениями вязкости в полимерных системах. Для полимеров в текучем состоянии, которые описываются температурно-инвариантной функцией 0 величины Е . = т->о = onst, тогда как Е с повышением D может уменьшаться в несколько раз по сравнению со значением Е, определяемым для режима ньютоновского течения с наибольшей вязкостью. [c.122]

В уравнениях 16, 18, 21 тангенс угла наклона прямой, построенной в координатах т]—1/Т , р—1/Т и InAGi—1/Т , характеризует соответственно энергии активации вязкостного течения, электрической проводимости и энергии термической активации. Сопоставление этих трех энергий активации с закономерностями по уравнению 19 и 20 позволяет количественно и качественно оценивать энергии взаимодействия и теоретической модели. [c.68]

Как уже говорилось, под влиянием деформации появляется дополнительная энергия активации, способствующая течению всех физико-химических процессов, в том числе и коррозионных в последнем случае, как указывает Г. В. Акимов [1], деформация помогает иону металла разорвать металлическую связь и создает ему возможность удалиться из решетки, т. е. обусловливает более низкую работу выхода иона. Вследствие этого можно было бы ожидать значительного снижения электродного потенциала металла под влиянием его деформации. Однако эксперименты не дают возможности однозначно установить значительное снижение электродного потенциала. А. В. Рябченков [132] тщательно проведенными опытами показал понижение электродного потенциала железа на 130 мв в 3%-ном растворе Na l -(- 0,1% Н2О2 при увеличении напряжения растяжения от О до предела пропорциональности. В других же случаях [166] не удавалось установить значительного разблагораживания электродного потенциала под влиянием деформации. [c.31]

Сравнению е ползучестью 2) различная интенсивность старения и др. структурных процессов в условиях Р. (при падающем напряжении) и при ползучести (при практически постоянном среднем напряжении). Скорость Р. характеризуется временем Р., за к-рое релаксирующая величина уменьшается в е(а 2,7) раз. В теле может происходить одновременно несколько процессов Р. физяч. и физико-химич. св-в (в зависимости от состава, структуры, темн-рных, магнитных и электрич. полей и т. д.). Напр., в неравномерно упруго-деформированном теле Р. может происходить также путем уменьшения неравномерности гемп-ры (к-рая возникает при охлаждении растянутых и пагрева сжатых зон), путем диффузии более крупных атомов в растянутые, а более мелких — в сжатые зоны и от др. причин. Совокупность времен релаксации (или их обратных значений) образует релаксационный спектр данного материала. Процесс Р. в поликристаллах и вообще в материалах с зернистой структурой б. ч. проходит активнее по поверхностям раздела (зерен, блоков мозаичной структуры, поверхностям сдвигов и т. д.). Поэтому, так же как и для диффузии, различают пограничную и объемную Р. Т. к. правильность строения обычно убывает от середины к краю зерен, то степень неупорядоченности приграничных зон б. ч. выше, а энергия активации — соответственно меньше, чем внутренних зон. Вблизи границ зерен и происходит пограничное вязкое течение, вызывающее Р. напряжений. С повышением темп-ры испытания растет скорость диффузии и падает коэфф. вязкости, что сильно увеличивает скорость Р. (снижает сопротивление Р.). Если для обнаружения Р. при 20° у стали требуются испытания продолжительностью в тысячи часов, то при высоких темп-рах Р. проявляется уже за минуты и быстрее. Если считать тело до нагружения находящимся в равновесии, то с ростом приложенного напряжения неравновесность папряженного образца увеличивается и скорость Р. растет. Чем выше темп-ра испытания, тем сильнее возрастает скорость Р. с увеличением исходного напряжения. Как правило, с ростом времени скорость релаксации постепенно уменьшается, что соответствует подобному же уменьшению скорости при переходе от неустановившейся к установившейся (или от I ко II периоду) ползучести. Что касается III (ускоренного) периода, к-рый наблюдается при ползучести вследствие развития трещин и повышения локальных напряжений, то в условиях Р. при снижающихся средних напряжениях обычно скорость процесса постепенно уменьшается. Однако в нек-рых случаях, нанр. при интенсивных фазовых превращениях, когда выделяются крупные сферо-идизированные частицы о-фазы при 650— 700°, у пек-рых аустенитных сталей с резкой структурной нестабильностью после значительного времени скорость Р. может возрастать, приводя к т. н. III периоду Р. Т. о., Ill (ускоренный) период Р. яв- [c.137]

Однако значение энергии активации, определенное на начальной стадии деформирования из зависимостей n LjA) =/(1/Г) и 1п(Ткр/а) = /(1/Г), значительно ниже значения, определенного по температурно-скоростному изменению верхнего предела текучести. При этом полученное нами более низкое значение энергии активации пластического течения приповерхностного слоя несколько ближе к величинам, имеющимся в работах [456— 464], [108, 109]. Например, в [456, 457] U= 1,6 эВ была определена также по температурной зависимости предела текучести, а в более поздней работе [464] методом инфракрасной полярископии по исследованию релаксации напряжений вокруг отпечатка микротвердости было найдено значение f/= 1,4 эВ. В работах [108, 109] по температурной зависимости критического напряжения сдвига в Si при мягком уколе было найдено значение энергии активации U = 0,84 0,1 эВ в температурном интервале Т = 350—550°С. По-видимому, более низкие значения энергии активации для приповерхностных слоев материала по сравнению с деформацией их внутренних слоев в данном случае можно объяснить специфическими аномальными особенностями пластического течения вблизи свободной поверхности, о чем непосредственно свидетельствует образование у поверхности предпочтительно деформированного слоя с повышенным градиентом плотности дислокаций. Определенные нами значения энергии активации коррелируют с энергией образования одиночного перегиба, так как они почти в два раза меньше (1,1 1,3 1,38 эВ), чем энергия образования двойного перегиба, с которым обычно связывается движение дислокаций в кристаллах с высоким рельефом Пайерлса. Более подробно о причинах, обусловливающих более высокую скорость движения дислокаций в приповерхностной области кристалла, см. в п. 5.2. [c.140]

Здесь следует также отметить, что в общем случае, по-видимому, не следует абсолютизировать полученные значения энергии активации и делить их на строго постоянные значения, относящиеся к пластической деформации поверхностных и объемных слоев материала. По-видимому, эти данные следует рассматривать в первую очередь как проявление некоторой общей тенденции к снижению энергии активации от значений энергии активации объемной деформации к некоторому спектру эффективных энергий активаций, абсолютные величины которых будут зависеть от конкретных условий деформации и прежде всего от глубины деформированного слоя. При этом по мере увеличения его глубины определяемое значение некоторой эффективной энергии активации будет все более приближаться к некоторой постоянной величине, отражающей энергию активащ пластического течения всего объема дeфopм pyeмoгo материала в целом. Действительно, если рассмотреть ситуацию в очень тонких приповерхностных слоях кристалла порядка нескольких микрон, то здесь, по-видимому, величина энергии активации движения дислокаций будет равна или меньше энергии активации зарождения одиночного перегиба у свободной поверхности Ui. В очень тонких слоях кристалла порядка долей микрона следует учитывать также влияние специфических особенностей динамики решетки приповерхностных слоев на зарождение перегиба, а также резкое увеличение вклада сил изображения и соответственно [c.140]

Результаты [13] измерения кинематической вязкости Ge и Si в зависимости от температуры и данные расчета свободной энергии активации вязкого течения показывают, что в области температур на 50—60° С выше точки кристаллизации силы межмолекулярного взаимодействия больше, чем при значительных перегревах расплава. Весьма сильное увеличение свободной энергии активации наблюдается в Si в предкристаллизационный период. Авторы описывают интересный опыт. При небольшом перегреве Si плавится очень медленно. Полное расплавление образца при перегреве на 15—20° С выше температуры плавления происходит в течение 4—5 ч. Это позволяет сделать заключение, что для быстрой ликвидации дальнего порядка в веществах со сложной кристаллической решеткой типа алмаза необходимы большие перегревы. [c.49]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...