Локализованные поверхностные дефекты

Локализованные поверхностные дефекты [c.160]

Для экспериментов с моделями локализованных поверхностных дефектов имелся набор прямоугольных дюралевых листов размером 450 X 300 X 7 мм, поверхности 450 X 300 мм которых были хорошо обработаны. На поверхностях 450 X 300 мм были сделаны модели дефектов — полусферическая выемка и цилиндрический канал. Диаметр d полусферической выемки изменялся в пределах 0,62—3,08 мм, диаметр d полуцилиндрического канала — в пределах 0,46—2,93 мм, а глубина h канала менялась [c.160]

В работе [33] описывается экспериментальное исследование рассеяния ультразвуковых рэлеевских волн еще на двух типах моделей поверхностных дефектов полусферической выемке разного диаметра и цилиндрическом канале разного диаметра и глубины, прорезанном перпендикулярно от поверхности распространения рэлеевской волны. Этими моделями, являющимися естественным дополнением к двум первым, можно представить локализованные поверхностные дефекты типа ямок, вертикальных трещин, уходящих от поверхности, и т. д. [c.73]

Рассеяние рэлеевских волн моделями локализованных поверхностных дефектов удобно оценивать путем введения эффективного размера рассеивателя Будем понимать под эффективным размером О для обеих моделей ширину той части пучка рэлеевских волн, падающих на модель (ширина берется непосредственно у модели), в которой сосредоточена энергия, равная суммарной энергии рассеянных рэлеевских волн. Таким образом, под В понимается размер (в направлении, перпендикулярном волновому вектору падающей волны) некоторого идеального отражателя рэлеевских волн. При таком определении В, предполагая дополнительно, что амплитуда рассеянных волн при всех углах ф одна и та же, будем иметь для В следующее выражение [c.77]

Эксперименты по изучению влияния единичных де-" фектов поверхности на распространение рэлеевских волн проводились в [119—121] на моделях поверхностных дефектов. Рассматривалось два типа моделей дефектов линейные (протяженные) поверхностные дефекты и локализованные дефекты. [c.155]

В качестве моделей локализованных на поверхности твердого тела дефектов были выбраны полусферическая выемка различного диаметра и цилиндрический канал разного диаметра и глубины, прорезанный перпендикулярно к поверхности, по которой распространялась рэлеевская волна (рис. 2.23, б). Этими моделями, являющимися естественным дополнением к трем первым, можно представить поверхностные дефекты типа ямок, вертикальных трещин, уходящих от поверхности, и т. д. Вместе с моделями протяженных поверхностных дефектов эти модели характеризуют в какой-то степени все многообразие поверхностных дефектов. [c.155]

Рис. 2.23. Модели единичных поверхностных дефектов а — линейные дефекты б — локализованные дефекты

Накопление дефектов происходит в локализованных областях у вершин трещин, поэтому релаксация напряжений материала реализуется в виде его разрушения. Напряжения в зоне накопления дефектов, достигшие стадии формирования поверхностного переходного слоя, трансформируются в поверхностную энергию. Так в процессе разрушения материала образуются новые поверхности, обладающие свободной энергией. [c.311]

Выше было показано, что ограничение кристалла поверхностью приводит к появлению в запрещенной зоне локализованных состоя-Еий. Эти поверхностные уровни, так же как уровни примесей и дефектов, могут оказывать существенное влияние на физические свойства твердых тел. Это влияние может оказываться в следующих явлениях. [c.261]

Залечивание дефектов при пластической деформации под действием гидростатических давлений Б. И. Береснев и др. объясняют следующим образом. Гидростатическое давление, подавляя силы, стремящиеся раскрыть трещины, не позволяет им разрастаться. Создается возможность образования контактных мостиков между противолежащими поверхностями дефекта. В точках контакта благодаря высоким напряжениям и взаимному проскальзыванию частиц металла на противоположных поверхностях дефекта создаются условия для восстановления сплошности деформируемого металла аналогично условиям холодной сварки. При этом не исключается возможность локального нагрева металла в точках контакта противолежащих поверхностей, способствующего активизации диффузионных процессов. Причиной локального нагрева в контактных точках могут быть локализованная пластическая деформация, а также высвобождающаяся поверхностная энергия при сближении выступов дефекта на расстояние порядка параметра кристаллической решетки. [c.438]

Питтинговая коррозия представляет собой очень локализованное воздействие, в результате которого в металле образуются раковины или язвы. Язвы, часто очень глубокие, даже пронизывающие материал насквозь, могут располагаться далеко друг от друга или покрывать сплошь всю поверхность. Механизм роста язв практически такой же, как и только что описанный механизм щелевой коррозии, за исключением того, что для начала питтинговой коррозии не требуется наличия щелей. Язва, по-видимому, образуется внезапно вследствие случайного изменения концентрации жидкости или наличия мелкой поверхностной царапины или дефекта. Некоторые язвы могут стать неактивными вследствие блуждания конвективного потока, в то время как другие могут расти до достаточно больших размеров, при этом образуются застойные зоны, которые и далее продолжают расти в течение длительного времени с увеличивающейся скоростью. Язвы обычно растут в направлении действия силы тяжести, поскольку для активного роста язвы требуется наличие в ней плотного концентрированного раствора. Большинство язв поэтому растет вниз от горизонтальной поверхности, разъедая в конечном счете стенку насквозь. Меньше язв образуется на вертикальных стенках и совсем мало — на верхних. [c.597]

Пример построения такого соотношения был дан Мак-Клинто-ком [19] при рассмотрении влияния на усталостную прочность локализованных полей высокого напряжения в надрезанном образце по сравнению с гладким образцом. Мы применим эти результаты к проблеме перехода от модели к прототипу. Таким образом, при феноменологическом представлении плотности усталостных поверхностных дефектов выражением типа (3) мы найдем при постоянной усталостной долговечности соотношение для отношения усталостной прочности прототипа Ор к усталостной прочности модели а в равномерном поле напряжений [c.176]

Питтингом называют коррозию, происходящую на сильно локализованных участках поверхности металла. При этом остальная часть поверхности существенно не разрушается. При экспозиции металла в атмосфере питтинг связан с осаждением на поверхности отдельных частиц соли или загрязнений. Возникновению питТин-га могут способствовать также металлургические факторы и особенности поверхности, в частности неметаллические включения, разрывы защитной пленки, поверхностные дефекты и сегрегация. [c.27]

Приведение в контакт двух разл. материалов сопровождается перетеканием носителей (для определёи-ности электронов) из одного в другой и образовашГем контактной разности потенциалов V . Напряжённость поля контактной разности потенциалов илавно убывает в глубь полупроводника, вызывая прпконтактный изгиб краёв энергетич. зон (валентной зоны и зоны проводимости). Направление изгиба и его величина зависят от знака и величины V , определяе.мой разностью работ выхода, а также от знака п концентрации локализованных на поверхности раздела зарядов (адсорбированные ионы, заряженные поверхностные дефекты и др., см. ниже). [c.446]

Термоэлектронная эмиссия иэ полупроводнииов. Ф-ла ( ) применима и для описания Т. э. из полупроводников. Однако влияние темп-ры, электрич. поля, примесей в эмиттере и т. п. на эмиссионный ток и на величины Ф и А в этом случае существенно иное по сравнению с металлами. Различия обусловлены малой концентрацией электронов проводимости и наличием локализованных поверхностных электронных состояний, влияющих на расположение уровня Ферми gj на поверхности полупроводника, вплоть до его закрепления в нек-рой точке запрещённой зоны (см. Поверхностные состояния. Поверхность). При этом на поверхности полупроводника и Ф почти (с точностью до величин 0,1 эВ) не зависят от в объёме (т. е. от типа и концентрации легирующей примсси). Такое закрепление связано с поверхностными состояниями достаточно большой О 10 см ) концентрации, ивдуцированными в основном собств. дефектами кристалла, возникающими при воздействии на полупроводник разл. внеш. факторов, таких, как адсорбция, механич., термич. обработка и др. В этом случае характер Т. э. аналогичен Т. э. из металлов. [c.101]

Следует, однако, помнить, что датчик с малым междуполюсным зазором более чувствителен к поверхностным дефектам, вызывающим локализованные поля. [c.203]

Оистому с. Nv колебат, степенями свободы можно рассматривать как совокупность независимых осцилляторов, каждый из к-рых соответствует отдельному нормальному колебанию системы. Если в кристалле имеются нарушения периодичности, то среди нормальных колобаР1ий имеются особые, отличающиеся тем, что в них принимают участие не все атомы кристалла, а только локализованные вблизи дефект. (напр,, чужо юдного атома). Такие колебания паз, локальными, Хотя их число невелико, они в ряде случаев определяют пек-рые физ, явления (напр,, оптические явления, характер явления Мессбауэра и др.)- Г, к, граница кристалла является естеств, нарушением его периодичности, то около границы могут распространяться локальные поверхностные волны, амплитуда к-рых экспоненциально уменьшается при удаленнн от границы (см, Рэлея волны). Природа поверхностных волп та ке, что и звуковых, Одиако существование границы приводит к тому, что продольные и поперечные волны раздельно не существуют их определенная комбинация и есть поверхностная волна. Подобного типа волны могут распространяться также внутри кристалла — вдоль плоских дефектов (например, границ кристаллов или дефектов упаковки) и вдоль линейных дефектов — дислокаций. [c.118]

Поверхность является одним из основных дефектов трехмерной структуры кристалла — классического объекта в физике твердого тела. Обрыв химических связей на поверхности приводит к изменению координационной сферы поверхностных атомов и регибридизации их валентных орбиталей. В результате этого 1) возникают новые собственные) квантовые локализованные поверхностные электронные состояния (ПЭО, выполняющие роль центров захвата и рекомбинации свободных носителей заряда 2) изменяются эффективные заряды поверхностных атомов, порядок их расположения и межатомные расстояния 3) появляются дополнительные деформации и 4) изменяется фононный спектр. Нарушенная структура поверхности не может скачком перейти к упорядоченной структуре объема кристалла и, следовательно, должна существовать конечная трехмерная переходная область. Поэтому, говоря о поверхности, следует рассматривать ее не как геометрическую плоскость (х, у), а как трехмерную поверхностную фазу, ряд физических свойств которой отличен от объемных, В дальнейшем понятие "поверхность" мы часто будем использовать не только для свободной поверхности, но и для межфазных границ, разделяющих соприкасающиеся твердые тела. [c.9]

Появление локальных и квазилокальных колебаний трансформирует (ш) кроме плавпого изменения в осн. области сплошного спектра, возникают узкие пики плотности колебаний в запрещённых зонах вблизи локальных частот ы., и менее выраженные шши, отвечающие квазилокальным частотам Шкл (рис. 2). Специфич. локализованные колебания могут возникать при наличии протяжённых дефектов. Вдоль дислокации может распространяться колебание типа изгибной волны натянутой струны. Вдоль плоского-дефекта упаковки может распространиться поверхностная волна типа волны Рэлея. [c.404]

Принципиальной особенностью состояния поверхности в условиях трения твердых тел является существование в точках контакта устойчивой ячеистой деформированной структуры диссипативного динамического характера, исчезающей при прекращении соприкосновения (с точностью до остаточных деформаций). В работе [109] представлена микроскопическая динамическая модель диссипативной структуры и дано статистическое описание ее поведения. Каждая ячейка (микрообъем) структуры, являясь локализованным дефектом деформационного поля, имеет определенную энергию активации А и находится под воздействием нерегулярных [броуновских толчков со средней энергией 0, генерируемых в процессе трения. Энергия активации в первом приближении пропорциональна площади поверхности ячейки (5 — характерный масштаб ячейки, а — множитель пропорциональности, близкий по значению эффективной поверхностной энергии, которую определяют из опытов по разрушению), имеющей некоторую эффективную границу. Ячейка характеризуется безразмерным параметром, равным отношению энергии ее активации к энергии толчков (р/я = л5%/9). Поверхность является существенным фактором на уровне дисси гГатйвных структур Диссипация энергии макроскопического объема за счет не-. .линейных эффектов происходит канализацией объема и его струк- С /турированием, т. е. образованием системы новых поверхностей. к % ( образом, рассмотрение выполняют в локальной системе, [c.32]

Наряду с состояннямн, локализованными на точечных дефектах кристаллической решетки, локализованные состояния нрисутствуют па (одномерных) дислокациях и (двумерных) поверхностях. Поверхностным состояниям посвящен раздел Б гл. 2. [c.13]

Поверхностные состояния этого рода могут быть скорее всего обнаружены в полупроводниках. В металлах они маскируются высокой плотностью состояний в зонах. В изоляторах они часто скрыты большим числом локализованных состояний объемных дефектов. Если энергетическая щель по. хупроводнпка содержит большое число поверхностных состояний, поверхностный заряд будет образовываться благодаря обмену э.1ектронамп между поверхностными и объемными состояниями. Этот заряд будет положительным или отрицательным в зависимости от направления перемещения электро- [c.122]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...