Жаропрочные композиционные материалы

А-В. Якщо сили А-В менші за сили А-А і В-В, то на атоми А, що на границі, діють результуючі сили, спрямовані всередину фази , а на атоми В - результуючі сили, що направлені всередину фази В. Тому плівка атомів А стискає об'єм частинки фази а, як гумова плівка надувної кулі стискає повітря. У плівці атомів А виникає поверхневий натяг і пов'язана з ним поверхнева енергія. Те ж саме відбувається і в плівці атомів В. Так виникає хімічний вклад в енергію

Другий доданок в зумовлений неможливістю зістикувати атоми площини сусідніх кристалів без уведення на границю дислокацій.

На рис. 15 показано границю , коли міжплощинна відстань . Тоді виникають крайові дислокації, відстань між якими й? тим менша, чим більше відрізняються і .

Рис. 15. Модель границі розділу фаз при однаковій кристалографічній орієнтації та різних () параметрах ґратки

На рис. 16 наведено структуру границь двох зерен однієї фази, площини яких утворюють двогранний кут . Енергія дислокаційної похилої границі має мінімум при=53°, зумовлений вдалою конфігурацією дислокаційної сітки.

Рис. 16. Приклади симетричних нахилених границь:  

Третій вклад в  зумовлений контактною різницею потенціалів на границі

Нехай куб фазипривели в контакт із кубом фази. Припустимо, що концентрація електронів провідності , і їхня енергія більша в -фазі. Тоді електрони будуть перебігати з кубау куб. Кубзарядиться від'ємно, а - додатньо. Виникне контактна різниця потенціалів, яка зупинить подальше перетікання. Так виникне електрична складова  енергії на границі

Заряди на гранях обох кубів, що контактують, однойменні. Тому атоми А-А відштовхуються один від одного електричними силами, що виникли внаслідок перетікання електронів і притягують до атомів в гранях В-В. За рахунок цього зменшується поверхневий натяг і поверхнева енергія. Тому <0. У випадку границі розділу р-к = (140-320)•10-3 Дж/м2, що близьке до = (95-180) • 10-3 Дж/м2 для ряду металів (Al, Cu, Ag, Аu).

Може статися, що атоми А повільно кристалізуються, а атоми В -швидко. Тоді -фаза полегшує утворення -фази. Так само можна пояснити і змочування кристалу рідинами, вважаючи, що           (3. 10)

Але на границі р-к дислокації невідповідності кристалічних структур відсутні, бо в рідині немає кристалічної будови. Тому = 0.


Література

1. Розен Б. Механика упрочнения композиций. Волокнистые композиционные материалы. -M. : Мир, 1967. -С. 54.

2. Лоули А

, Козак M. Дж. Влияние поверхности раздела на характеристики композита в упругопластической области. Композиционные материалы / Под ред. Браут-мана Л. И, Крока Р. - М. : Мир, 1978. - Т. 1. - С. 231.

3. Мак Лин Д. Механические свойства металлов. - М. : Металлургия, 1965. -С. 324.

4. Герцрикен С. Д. , Дехтяр И. Я. Диффузия в металлах и сплавах в твердой фазе. - М. : Физматгиз, I960. - С. 37, 101.

5. Копань Т. В. Наночастинки та композиційний матеріал на основі нанокристалічної матриці і волокон карбіду, кремнію: Автореферат кандидатської дисертації. - К. , 1999.

6. Силенко П. М. , Копань Т. В. Композиционный материал на основе нанокристаллического

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Похожие работы