Измерение модулей упругости кристаллов

ИЗМЕРЕНИЕ МОДУЛЕЙ УПРУГОСТИ КРИСТАЛЛОВ [c.386]

В табл. 15 приведены данные измерений модулей упругости гексагональных кристаллов ультразвуковыми методами, а также скорости распространения продольных и сдвиговых волн в направлении [ООН (т. е. вдоль оси Z с). [c.256]

Нелинейные взаимодействия приводят к изменению параметров акустич. волны под влиянием постоянных или медленно меняющихся механич. или электрич. полей. При механич. деформировании кристаллов, напр., изменяются фазовая и групповая скорости акустич. волн и их поляризация. В пьезоэлектрич. кристаллах фазовая скорость акустич. волн изменяется также при приложении постоянных электрич. полей. Указанные эффекты используются для измерения внутр. напряжений, определения модулей упругости третьего я более высоких порядков, управления акустич. волнами. [c.291]

Адиабатический модуль объемной упругости можно определить путем измерения скорости распространения ультразвука. Применяются три метода. При первом из них используют ультразвуковые интерферометры. Испытательный прибор сконструирован таким образом, что источник отраженных волн может перемещаться. Отраженные волны могут совпадать и не совпадать по фазе с падающими волнами, следствием чего бу- дут максимумы и минимумы на кривых, вычерчиваемых самописцем микроамперметра. Таким путем можно непосредственно определить длину волны, а по частоте генератора колебаний, которая известна, рассчитать скорость распространения ультразвука. Второй, импульсный, метод заключается в пропускании коротких импульсов ультразвуковых волн от кварцевого кристалла через жидкость к отражателю и обратно к первому [c.115]

Для ИХ определения необходимо сделать измерения скоростей распространения ультразвуковых волн в шести неэквивалентных кристаллографических направлениях [100], [010], [001], [ПО], [101], [011] (см. работу [101]). В направлении [010] моноклинного кристалла все три упругие волны, распространяющиеся вдоль него, являются чистыми. Кроме того, вдоль направлений [ООП, [101], [100] из трех волн одна, с поляризацией вдоль оси [010], является чисто сдвиговой. Эффективная жесткость для этих трех типов волн непосредственно определяет модули и С44. [c.265]

Кристалл, имеющий три взаимно ортогональные плоскости симметрии, вырезан в форме параллелепипеда с ребрами, параллельными кристаллографическим осям. Для каждой из трех ортогональных граней образца измерены скорости трех объемных акустических волн, распространяющихся в направлении нормали к грани. Определить общее число независимых упругих модулей кристалла и исследовать возможность их вычисления по известной плотности и данным акустических измерений. [c.214]

К такому же виду матрица приводится и в случае, если плоскость симметрии ортогональна ие оси х, а оси у. Следовательно, имеется девять независимых упругих модулей. Матрица (1) характерна для кристаллов ромбической симметрии. По условию задачи число измерений скоростей акустических волн также равно девяти. Поэтому иа первый взгляд задача определения [c.214]

Акустич. волны в кристаллах используют для создания УЗ- и гиперзвуковых линий задержки, резонаторов, разл. устройств акустолюктроникп и акустоопти-ки, для излучения и приёма УЗ-сигпалов, пзмерснпг механич, деформации и напряжений, измерений модулей упругости и др. физ. величин. [c.510]

Методом составного вибратора были измерены главные модули упругости кристаллов сплава СизАи при разных температурах [243]. Результаты измерений изображены графически на рис. 139, Следует отметить, что почти линейное изменение модулей упругости с температурой, характерное для температур ннже 200°, в дальнейшем происходит более круто, что говорит о быстром исчезновении упорядоченности в кристалле. Разрывное изменение модулей при некоторой температуре говорит об исчезновении упорядоченности дальнего порядка и о понижении упорядоченности ближнего порядка. [c.248]

Высококристаллические полимеры обычно имеют сферолитную структуру, которая образуется в процессе кристаллизации, протекающем в трех направлениях из центров зародышеобразования до тех пор, пока сферолиты не начнут соприкасаться друг с другом. Любая твердая поверхность, в том числе поверхность литьевых форм, может давать центры кристаллизации. Если на поверхности зарождается большое число центров кристаллизации, кристаллы вынуждены расти в направлении, перпендикулярном поверхности. Такой тип структурообразования у поверхности получил название транскристаллизации [191—194]. Для полиамидов, полиэтилена и некоторых других типов кристаллизующихся полимеров модуль упругости транскристаллитной структуры в Несколько раз выше, чем сферолитной. Поскольку ориентированные кристаллические полимеры являются анизотропными материалами, модули упругости в направлении, не лежащем в плоскости поверхности, ниже, чем модуль, измеренный в направлении, параллельном поверхности. Следует ожидать также, что различные поверхности литьевых форм по-разному влияют на образование транскристаллитной структуры. Это обусловлено их различной способностью давать центры кристаллизации, а также разной теплопроводностью материала формы и изменением вследствие этого условий кристаллизации поверхности. [c.115]

В последние годы значительное число исследований было направлено на разработку оптических методов возбуждения и регистрации все более коротких когерентных импульсов деформации [72—801. Во многом это связано с широкими перспективами практического применения этого бесконтактного, дистанционного метода для экспресс-диагностики различных веществ. Возбуждаемые с помощью лазеров акустические импульсы наносекундной длительности эффективно использовались для определения анизотропии модулей упругости [81] и распределения пространственного заряда в диэлектриках [82]. Создание оптических генераторов пикосекундных акустических импульсов открывает возможность измерения поглощения акустических волн гига- и терагерцевого диапазона частот [76—791, изучения упругих свойств [76, 78, 80], распределений дефектов и остаточных напряжений в пленках, измерения толщин тонких пленок [74, 77, 781. Однако у проводимых исследований, несомненно, есть и более фундаментальные цели. С одной стороны, это создание импульсных акустических спектрометров быстрых нестационарных процессов. С другой — исследования распространения когерентных акустических волн в условиях, когда существенно проявляется дискретная структура кристаллов. [c.160]

Внупренние механические напряжения Oi в доменах магнито-стрикционных кристаллов по данным рентгенографических измерений лежат в пределах 3- 5 10 Н/м . При модуле упругости 1- -2 10 Ш/м2 коэффициент преобразования находится в пределах 1604-530. Как видно из ф-лы (5.28), х велико в материалах с малыми 01, т. е. в материалах, отожженных, без наклепа или других видов остаточной деформации. Если еще иметь в виду, что ( 1о—l)/iio падает с уменьшением Ло, то материалы для пьезомагнитных датчиков следует выбирать магнитомягкими, обладающими большой начальной проницаемостью. [c.222]

Меши и Кауфман обнаружили, что золото, упрочненное закалкой, разупрочняется при 250Х. Вплоть до 200°С с увеличением температуры уменьшение предела текучести происходит медленно и так же, как для отожженного кристалла. Вполне вероятно, что это уменьшение происходит в результате снижения модуля упругости. При экстраполяции кривой предел текучести при 250 С оказывается равным приблизительно 1000 Пмм , в то время как измеренная величина составляет 600 Г мм . Предел текучести отожженных образцов равен 200 Таким образом, увеличение предела [c.264]

В таблице модулей упругости для кристаллов тригональной системы, относящихся к классам Сд и Сд/, при той же ориентации осей добавляется еще один, седьмой независимый модуль Сп (см. табл. 1, группу VI). Для его нахождения можно использовать более сложные соотношения, приведенные в работах [95, 96, 99, 1041. В табл. 17 представлены модули упругости ряда тригоиальных кристаллов, измеренные при ко итатной температуре ультразвук-о-выми методами. [c.256]

Расчет соотношений для нахождения всех модулей упругости моноклинных кристаллов можно найти в работах [102, 103]. В табл. 22 приведены измеренные ультразвуковыми мeтoдa ш модули упругости некоторых кристаллов моноклинной системы. [c.265]

В заключение отметим, что выше рассматривалась только линейная упругость кристаллов и речь шла, соответственно, о модулях упругости второго порядка, т. е. о линейных модулях. Для описания нелинейной упругости даже кристаллов кубической симметрии требуется 14 модулей упругости третьего порядка, а для триклинных кристаллов их число достигает 56 [80. Поэтому уравнения нелинейной акустики кристаллов обычно строятся для особенных кристаллографических направлений, для которых они приобретают форму рассмотренных выше нелинейных уравнений упругости изотропного твердого тела с соответствуюш,им набором нелинейных параметров. Эти параметры, т. е. модули упругости третьего по-ркдка, также определяются из ультразвуковых измерений 180]. Таких измерений проведено мало, а между тем нелинейные акустические эффекты играют важную роль в квантовой акустике для описания таких процессов, как фонон-фононные взаимодействия, а также спин-фононные, фотон-фононные и другие виды взаимодейст ВИЙ [87]. Эти интересные вопросы, однако, выходят за рамки данной книги. [c.265]

Фундаментальным механическим свойством является модуль упругости. В направлениях, параллельных (001), экспериментальные модули упругости лежат в пределах 0,12—0,28 ТПа для мусковита и 0,14—0,19 ТПа для флогопита. Колебания обусловлены главным обра.зом различиями в количествах микроскопических расслоений в испытываемых образцах при обычно принятых измерениях методом прогиба. Если в сечении образца имеются микрорасслоения, его истинная жесткость уменьшается и получается заниженное значение Е . Поэтому следует считать, что истинные значения Еу для идеального кристалла слюды ближе к максимальным экспериментальным значениям или даже превышают их. Эго подтверждается увеличением экспериментальных значений при испытаниях более тонких образцов, в которых имеется меньше расслоений, чем в толстых образцах. Установлено различие значений i в зависимости от направления усилий в плоскости (001) по отношению к плоскости симметрии (010). При направлении усилий в плоскости (010) значения Е максимальны, а под углом 45° к этому направлению минимальны и составляют около 70% максимальных. [c.175]

Необходимо отметить еще одну трудность определения раздельно каждого из модулей третьего порядка акустическими методами даже в том случае, когда проведены три независимых эксперимента и абсолютные измерения звукового поля в изотропном теле или соответствующее количество экспериментов в кристалле. Обычно эти модули (так же как и в жидкостях) определяются из результатов амплитудных измерений величин втч)рого порядка малости. Одни только амплитудные измерения не дают возможности определить знак нелинейного параметра, состоящего из комбинации модулей третьего порядка и характеризующего данный нелинейный эффект. Практически это приводит к невозможности определить раздельно модули третьего порядка. Эти методы дают возможность определить некоторые комбинации упругих модулей третьего порядка (нелинейный параметр) что касается их знака, то здесь могут быть высказаны только качест- [c.306]

При давлении 4 кбар и комнатной температуре проводились испытания монокристаллов галогенидов щелочных металлов (КС1, Na l, КВг, KI, Rbl, sBr, LiF) [80]. В то время как в монокристаллах, подвергнутых упрочнению путем облучения (течение в которых по предположению контролируется упругим взаимодействием дислокаций), действительно наблюдалось увеличение напряжения течения, сравнимое с увеличением модуля сдвига, поведение неупрочненных кристаллов было беспорядочным. Прямые измерения подвижности дислокаций в кристаллах КС1 под давлением методом ямок травления [165] не обнаружили заметного влияния давления на скорость дислокаций, что находится в явном противоречии с данными [80] о значительном влиянии давления на напряжение течения. Такое влияние оказалось пренебрежимо малым при сжатии монокристаллов MgO вдоль оси [100] ПОД давлением 10 кбар [15]. В целом Проведенные до сих пор эксперименты не позволяют сделать однозначного вывода. Возможно, причинами это- [c.174]

Упругие константы (модули Юнга С и упругие податливости S), измеренные в разных тепловых условиях , отличаются не очень сильно, примерно на 1%. Как правило, адиабатические податливости меньше изометрических (кристалл, из шряемый в адиабатических условиях, оказывается более жестким). Диэлектрические проницаемости в разных тепловых условиях различаются в том случае, если кристалл пироэлектрик. Разница между е [c.125]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...