IX.4.2. РОЛЬ РЕАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ ТВЕРДОГО ТЕЛА И ВНЕШНИХ УСЛОВИЙ В ПРОЯВЛЕНИИ ЭФФЕКТОВ АДСОРБЦИОННОГО ВЛИЯНИЯ СРЕДЫ HA МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ ТЕЛ

При рассмотрении условий разрушения реального твердого тела уже был упомянут важный структурный параметр, определяющий его прочность,— размер зародышевой трещины разрушения /с, входящий в уравнение Гриффитса. В ряде случаев, особенно при разрушении хрупких тел, например стекла, такие зародышевые микротрещины могут находиться в твердом теле до приложения нагрузки; их появление чаще всего связано с поверхностными дефектами, например царапинами. В пористых телах очевидные дефекты — это поры, причем определяющую роль при разрушении играют, в соответствии с формулой Гриффитса, самые крупные из них. Но и в отсутствие явных полостей в реальном гетерогенном материале имеются, как правило, ослабленные границы между частицами разных фаз (особенно при наличии хрупких наполнителей), а также другие микро- и макронеоднородности. Размеры таких неоднородностей определяют в таком случае эффективное значение параметра в знаменателе формулы Гриффитса.

В телах, способных к пластическому течению (металлах), подобные опасные дефекты могут зарождаться на стадии начального пластического деформирования тела (в монокристаллах цинка они возникают в ходе удлинения на 10 %, которое предшествует хрупкому разрушению покрытых ртутью образцов).

Пластическое деформирование кристаллических твердых тел связано с появлением и передвижением в их объеме особых линейных дефектов структуры, называемых дислокациями (см. VI.5.4). Дислокация отделяет в плоскости скольжения ту часть кристалла, в которой произошло смещение атомов на одно межатомное расстояние, от той части кристалла, где такого смещения еще не происходило (рис. IX-31). Перемещение дислокации через весь кристалл приводит к сдвигу в плоскости скольжения на одно межатомное расстояние. Движение дислокаций может тормозиться различными дефектами кристаллической решетки: инородными атомами, включениями, другими дислокациями, границами блоков монокристаллов, двойниковыми границами, границами зерен в поликристалле. Такое торможение движения дислокаций может приводить к образованию их скоплений, т. е. значительных неоднородностей деформации,

сопровождаемых локальной концентра-~7[ цией напряжений, что, в свою очередь, -г-/ J вызывает возникновение зародышевых '. Z / микротрещин. Величина микротрещин, а ; ) следовательно, прочность тела определя-/ ется особенностями его структуры, в частности размерами зерен. Поэтому проч-Рис. IX-31. Сдвиг кристалла при пере- ность поликристаллических материалов мещении краевой дислокации во многих случаях обратно пропорцио-

ж

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию