Потенциал деформаций

Мы предположим, что соотношения (8.1.3) однозначно разрешимы относительно вц. С помощью преобразования Лежандра эти обратные соотношения можно представить при помощи формул, аналогичных (8.1.2). Если U вц) служит потенциалом напряжений, то потенциал деформаций или дополнительная работа определяется следующим образом (см. 2.8) [c.238]

В линейной теории упругости потенциал деформации выражается следующим образом ( 8.2) [c.397]

Потенциал деформации металла [c.12]

Дилатация, связанная с ангармоничностью, может быть описана моделью нелинейного расширения дислокаций [7 ], дающей возможность вычислить среднюю дилатацию AV/У. Использование этой модели позволило проследить [8] влияние среднего нелинейного расширения равномерно распределенных дислокаций на электромагнитные явления, связанные с процессами переноса носителя внутри металлов. При этом не использовалась детальная модель потенциала деформации, а принималась предположительная зависимость электромагнитных параметров от величины нелинейного расширения, содержащая коэ( ициенты, значение которых, вообще говоря, неизвестно. С точки зрения понятия потенциала деформации обнаруженное влияние пластической деформации на процессы движения носителя в металле [c.13]

Анализ ангармонического расширения [34] показывает, что чисто гидростатическое давление и напряжения любого вида (в том числе касательные) вызывают дилатацию, пропорциональную запасенной энергии. Следовательно, в случае и краевых, и винтовых дислокаций дилатация, обусловленная ангармоническими членами, пропорциональна энергии дислокации AWV W. Отсюда расчеты дают оценку увеличения объема А У ЗЬ /2 на отрезке длиной Ъ (вектор Бюргерса) вдоль дислокаций, хорошо согласующуюся с экспериментальными данными измерения дилатация в сильно деформированных металлах [6]. Хотя средняя по кристаллу величина дилатации невелика, локальные значения дилатации при краевых дислокациях (в отличие от винтовых) достигают большой величины, так что на этих дислокациях возникает электрический диполь [35] вследствие перераспределения электронов проводимости, обусловленного изменением гидростатического давления в окрестности дислокации [5]. Локальное возмущение самосогласованного поля свободных электронов, вызываемое появлением потенциала деформации с нарушением локальной электронейтральности, должно оказать влияние на различные физические процессы в крис-сталЛе [5]. В случае же винтовой дислокации гидростатическое давление связано только с ангармоническим расширением и мало [6]. [c.45]

Рассмотрим роль дислокационных скоплений в формировании потенциала деформации. [c.95]

Сопоставляя формулу (133) с общим выражением потенциала деформации (28) и учитывая аддитивность энергетических параметров при образовании плоского скопления из п копланарных дислокаций [31 ], находим окончательную оценку для локального потенциала деформации, вызванной плоским скоплением из п дислокаций [c.95]

Подставляя выражение (138) в уравнение (28), находим соответствующий локальный потенциал деформации [c.96]

Локальный потенциал деформации, обусловленный действием одного плоского скопления из п копланарных дислокаций, окончательно можно выразить [c.97]

Вычислим величину потенциала деформации на поверхности пластически деформируемого кристалла. Е. Д. Щукин показал [83], что образующаяся при выходе краевых дислокаций новая поверхность может выдержать скопление дислокаций при внешнем напряжении т, определяемом, как отмечается в работе 136], числом дислокаций в одном скоплении [c.97]

Выше рассматривался потенциал деформации для одной дислокации или одного дислокационного скопления из п дислокаций. Вместе с тем на практике всегда измеряют заряд поверхности или работу выхода электрона для макроскопического куска металла. Поэтому важно установить соотношение между локальными и нелокальными процессами, доступными наблюдению. [c.176]

Появление локальных потенциалов деформации само по себе еще не определяет ускорения электрохимического растворения металла. Действительно, если говорить конкретно об изменении работы выхода иона металла, то следует учесть, что химический потенциал металла складывается из химического потенциала ионного остова и химического потенциала свободных электронов . Потенциал деформации связан с изменением второй составляющей численно равен изменению энергии свободного носителя зарядов — электрона, которая является лишь небольшой частью химического потенциала металла Поэтому для изменения работы выхода иона на величину, которая проявится в сдвиге стан- дартного электродного потенциала (за счет изменения ионного обмена), эквивалентном максимальному значению потенциала деформации, потребуется затратить неизмеримо больше энергии, чем для изменения энергии носителя на величину потенциала деформации. [c.11]

Дилатация, связанная с ангармоничностью, может быть описана моделью нелинейного расширения дислокаций [11 ], дающей возможность вычислить среднюю дилатацию AWF. Использование этой модели позволило проследить [12] влияние среднего нелинейного расширения равномерно распределенных дислокаций на электромагнитные явления, связанные с процессами переноса носителя внутри металлов. При этом не использовали детальную модель потенциала деформации, а принимали предположительную зависимость электромагнитных параметров от величины нелинейного расширения, содержащую коэффициенты, значение которых, [c.11]

Заметное влияние потенциала деформации на электрохимиче- ские реакции может происходить при изменении работы выхода электрона. Последняя имеет существенное значение для катодных реакций, изменяя как перенапряжение разряда ионов, так и адсорбционные процессы на поверхности электрода. [c.12]

Как будет показано ниже, это явление не наблюдалось в растворе серной кислоты более высокой концентрации, где значительное изменение электрохимической гетерогенности не так вероятно. В таких условиях активного растворения изменение знака упругих напряжений (растяжения или сжатия) не изменяло отрицательного знака изменения стационарного потенциала, и в обоих случаях напряжения практически одинаково увеличивали скорость коррозии. Однако, в условиях пассивации или ингибирования коррозии влияние знака приложенных напряжений усложняется в результате их воздействия на состояние поверхностных пленок и адсорбционного взаимодействия металла с поверхностно-активными компонентами среды (например, вследствие чувствительности потенциала деформации к знаку деформации, что в свою очередь влияет на работу выхода электрона и на до-норно-акцепторный электронный обмен металла с адсорбатом). [c.32]

Подставляя в выражение (152) типичные численные значения (для приближенной оценки принимаем порядок величин нелинейных упругих постоянных, найденных для меди) г = 7 эВ v =0,3 г = 105 Го = 26 р, = 83 ГПа (Pj + 2и) 10 mVH , находим потенциал деформации для точек М тонкого слоя, примыкающего к поверхности [c.100]

В рассматриваемых условиях распределение локального потенциала деформации носит несимметричный характер (хотя средний интеграл его по объему равен нулю согласно закону сохранения заряда) в ограниченной области расши- [c.102]

Величина работы выхода электрона в окрестности дислокации является функцией координат подобно величине потенциала деформации (см. гл. П) [c.177]

Для металла в случае длинноволновых упругих колебаний плотности из условия постоянства уровня Ферми везде по кристаллу была найдена величина потенциала деформации [5], характеризующая локальное нарушение электронейт.ральности [c.12]

Итак, в качестве физической модели твердого тела для описания механохимических явлений при коррозии металла под напряжением можно принять модель упругого континуума. (имеющего квазисвободные электроны) с дефектами структуры типа дислокаций. В этой модели потенциал деформации, обусловленный средней дилатацией упругодеформированного металла или средним нелинейным расширением дислокаций, реализуется в значениях, практически не влияющих на работу выхода иона металла, но оказывающих воздействие на электромагнитные явления переноса в металле и работу выхода электрона. [c.14]

Как видно из выражения (135), в отличие от механохимического эффекта потенциал деформации зависит только от пространственногеометрических параметров, т. е. от размера скоплений п, и не зависит от упрочнения Ат, которое может быть различным в зависимости от природы и характера сил сопротивления перемещению дислокаций. [c.96]

Деформационное локальное расширение решетки вблизи поверхности металла ведет к отсасыванию электронов из соседних областей, в том числе из френкелевского двойного слоя, вследствие выравнивания уровня Ферми. Возникновение локального потенциала деформации растянутой области сопровождается изменением в противоположном направлении потенциала областей, которые выполнили функцию донора электронов. Нелокализо-ванные электроны френкелевского двойного слоя наименее прочно связаны с ион-атомами остова кристаллической решетки (относительно электронов внутренних областей) и в первую очередь втягиваются в растянутые области кристалла, оголяя поверхностный монослой ион-атомов остова решетки, несущих положительный заряд. В результате такого перетекания электронов образуется двойной электрический слой, состоящий из отрицательно заряженной обкладки — растянутых подповерхностных областей кристалла и положительной обкладки — монослоя выдвинутых наружу положительных поверхностных ион-атомов. Для краткости будем называть такой двойной слой, обусловленный деформацией, внутренним двойным слоем металла. Одновременно изменяется структура френкелевского двойного слоя вследствие частичного ухода в металл внешних электронов и в связи с этим уменьшается тормозящий выход электронов из металла скачок потенциала, а следовательно, уменьшается работа выхода электронов (уровень химического потенциала электронов внутри металла сохраняется). [c.98]

Деформация верхнего занятого уровня ДЯ немедленно влечет за собой равт ную по абсолютной величине деформацию нулевого уровня —A[i (0) с тем, чтобы не изменился уровень = onst [5]. Компенсация происходит за счет перераспределения электронной плотности и добавка к энергии носителя Др, (0)/е представляет собой возникающий потенциал деформации [5]. [c.100]

В рассматриваемых условиях распределение локального потенциала деформации носит несимметричный характер (хотя средний интеграл его по объему равен нулю согласно закону сохранения заряда) в ограниченной области расширенной решетки около скопления дислокаций его величина имеет порядок (140), тогда как в остальной области недеформированного кристалла вследствие ее значительно большего размера уход компенсирующих электронов оказывает незначительное влияние на электронную мотность и вызывает пренебрежимо малое изменение потенциала. [c.100]

Выравнивание энергии Ферми (состояние 3) приводит к равному по абсолютной величине и противоположному по знаку искажению низшего уровня Ео (рис. 30, б), образующему потенциал деформации и нарушающему электронейтральность, т. е. возникает внутренний двойной слой с внешней положительной обкладкой, которая вызывает дополнительное воздействие металла на ориентацию диполей растворителя и адсорбцию ионов электролита. На рис. 30, в схематически показано соотношение зарядов внутреннего двойного слоя и френ-келевского двойного слоя после стабилизации уроьня Ферми. [c.101]

Таким образом, если внутри объема металла локальные деформационные изменения химического потенциала электронов аннулируются путем перераспределения электронной плотности за счет соседних больших объемов с возникновением локальных потенциалов деформации, то в тонком поверхностном слое в окрестности дислокационных скоплений эти изменения компенсируются эквивалентным из-J менением энергии внешних электронов френкелевского двойного слоя, в резуль- тате чего восстанавливается уровень Ферми, но изменяется работа выхода электрона и, следовательно, сдвигается нулевая точка металла в сторону отрицатель- ных значений на величину потенциала деформации с образованием внутреннего двойного слоя в металле. [c.102]

Как следует из выражения (147), в отличие от механохимиче-ского эффекта потенциал деформации зависит только от пространственно-геометрических параметров, т. е. от размера скоплений п, и не зависит от упрочнения Дт, которое может быть различным в зависимости от природы и характера сил сопротивления пере мещению дислокаций. Вместе с тем, зависимость потенциала деформации от упругого взаимодействия дислокаций должна обусловить его чувствительность к дислокационной субструктуре на различных стадиях деформации увеличить эффект при образовании плоских дислокационных скоплений на стадии интенсивного деформационного упрочнения и уменьшить его при образовании субграниц и ячеистых субструктур на стадии динамического возврата. [c.98]

Деформационное локальное расширение решетки вблизи поверхности металла ведет к отсасыванию электронов из соседних областей, в том числе из френкелевского двойного слоя, вследствие выравнивания уровня Ферми. Возникновение локального потенциала деформации растянутой области сопровождается изменением в противоположном направлении потенциала областей, которые выполнили функцию донора электронов. Нелокализованнце электроны френкелевского двойного слоя наименее прочно связаны с ион-атомами остова кристаллической решетки (относительно электронов внутренних областей) и в первую очередь втягиваются в растянутые области кристалла, оголяя поверхностный монослой ион-атомов остова решетки, несущих положительный заряд. В результате такого перетекания электронов образуется двойной электрический слой, состояш,ий из отрицательно заряженной обкладки — растянутых подповерхностных областей кристалла и положительной обкладки — монослоя выдвинутых наружу положительных поверхностных ион-атомов. Для краткости будем называть такой двойной слой, обусловленный деформацией, внутренним двойным слоем металла. [c.101]

Деформация верхнего занятого уровня АЯ немедленно влечет за собой равную по абсолютной величине такую деформацию нулевого уровня — Ah " (0), что уровень [х = onst [9]. Компенсация происходит за счет перераспределения электронной плотности и добавка к энергии носителя Ац (0)/е представляет собой возникающий потенциал деформации [9]. [c.102]

Всегда можно выбрать тонкий слой металла у поверхности, чтобы для него считать пополнение недостатка электронов в этом слое происходящим полностью за счет внещнего облака электронов френкелевского двойного слоя с соответствующим изменением внешнего потенциала i ) (выше была дана оценка толщины этого слоя). Поскольку и в этом случае расширение или сжатие решетки приводит к изменению химического потенциала Afx (в первый момент деформации электронейтральность не нарушается и изменяется только химическая часть энергии), условие равновесия Др. = О может быть обеспечено путем перераспределения электронов за счет электронов френкелевского двойного слоя, что приведет к изменению поверхностного скачка потенциала УСд. Величина его определяется условиями компенсации Дхр = —(0)/е) = Аф (г), где Аф" (л)— потенциал деформации в тонком поверхностном слое. [c.103]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...