ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Исследования долговечности монокристаллов с металлическими, ионными и ковалентными связями из "Кинетическая природа прочности твердых тел" Выше рассмотрены экспериментальные данные по изучению температурно-временной зависимости прочности главным образом гетерогенных и поликристаллических материалов (поликристаллических металлов, сплавов, полимеров). Для этих материалов, казалось бы, допустимо предположение о справедливости гипотезы Маргетройда и др. [72, 73], рассматривающей временную зависимость прочности не как проявление кинетической природы процесса разрушения, а как следствие специфических для тел сложного строения факторов, снижающих со временем (за счет деформирования) предел прочности. [c.85] В связи с этим серьезный интерес для развития и подтверждения основных положений кинетической концепции прочности приобрели исследования температурно-временной зависимости прочности совершенных по структуре материалов — монокристаллов, для которых явление временной зависимости прочности трудно связывать с гетерогенностью строения тела. [c.85] Сведения о временной зависимости прочности монокристаллов, вообще говоря, публиковались в литературе, так же как и по гетерогенным материалам, сравнительно давно. Так, в работе [31] еще в 1934 г. было установлено явление временной зависимости прочности (хотя и без выявления аналитического вида этой зависимости) на монокристаллах каменной соли. О температурной зависимости прочности монокристаллов также можно было судить по ряду исследований зависимости параметров кривых деформирования (предела текучести и предела прочности) от условий испытания (см., например, обзор [61]). [c.85] Поэтому результаты систематического изучения температурно-временной зависимости прочности монокристаллов имеют для развития кинетической концепции прочности особое значение. [c.86] определенных на соответствующих поликристаллических материалах. Различие прочностных свойств моно- и поликристаллических металлов проявлялось только в различии структурночувствительных множителей у. [c.87] На примере исследования монокристаллов Zn разной кристаллографической ориентировки было показано, что изменение ориентации сказывается только на коэффициенте у и не меняет значений Uq и tq. [c.87] Наряду с изучением металлических кристаллов ставились задачи выяснить, наблюдается ли температурно-временнйя зависимость прочности у монокристаллов с другими типами связей и соблюдается ли для них также общее уравнение для долговечности (4). [c.87] Хлористое серебро в [162] получалось из химически чистого азотнокислого серебра осаждением соляной кислотой. Полученный продукт отливался в виде пластин. Затем пластины хлористого серебра прокатывались с промежуточным отжигом до толщины 0,2—1 мм. Изготовление образцов и их испытание на долговечность производилось по методике, описанной в гл. I. [c.88] Временная зависимость прочности хлористого серебра измерялась в интервале температур 18—200 °С. Из рис. 42, на котором приведены результаты измерений, следует, что зависимость долговечности т от напряжения а и температуры Т для хлористого серебра удовлетворяет общему уравнению для долговечности. [c.88] По данным рис. 42 был определен начальный энергетический барьер Уо. Найденное значение оказалось равным 31 ккал/моль, что по величине достаточно точно совпадает с теплотой образования хлористого серебра из твердого серебра и газообразного хлора (30,3 ккал/моль [234]). Величина то для хлористого серебра, как и других тел, равна примерно 10- з сек. [c.88] Становились из поликристаллических фактически монокристал-лическими, размер зерна становился равным поперечному сечению образца. К сожалению, это не было проконтролировано прямыми наблюдениями. [c.89] Таким образом, работой [162] было доказано, что и на таких кристаллах с ионной связью, как хлористое серебро, наблюдаются те же температурно-временные закономерности, которые ранее были обнаружены для металлов и сплавов. [c.89] Металлические кристаллы (Мо, Zn) испытывались только при комнат ной температуре. Образцы ионных кристаллов изготовлялись выкалыванием по плоскостям спайности или вырезались мокрой нитью. Образцы Ge и Si вырезались алмазной пилой. Металлические образцы выращивались в виде проволок диаметром 0,5 мм. [c.89] Для устранения дефектов от механической обработки образцы Ge и Si полировались и протравливались. Ионные и ковалентные кристаллы перед испытаниями отжигались. [c.89] Закрепление образцов в центрирующих зажимах проводилось с помощью твердеющих паст, состав которых подбирался особо для каждого из кристаллов. Испытания проводились по методике, описанной в гл. I, в том числе с применением вакуумных установок ( 3, гл. I). [c.89] Силовые зависимости энергии активации разрушения хлористого серебра разного исходного состояния [162]. [c.89] Температурно-силовые зависимости долговечности для монокристаллов с различными типами межатомных связей. а) Хлористый калнй (ионные связи) [157]. б) германий (ковалентные связи) [159], в) цинк (металлические связи) [157]. [c.90] Численные значения коэффициентов то, Оо и у этого уравнения для различных монокристаллов приведены в табл. 9. Для сравнения там же приводятся и теплоты сублимации соответствующих веществ. [c.91] что предэкспоненциальный множитель то для монокристаллов, как и для других твердых тел, оказывается равным примерно 10 сек. Энергия активации процесса разрущения С/о для монокристаллов оказывается также порядка нескольких десятков ккал1моль и близка по величине к энергии сублимации. [c.91] В целом, имеющиеся к настоящему времени сведения о температурно-временной зависимости прочности различного рода монокристаллов указывают, что и для этих сравнительно совершенных по строению, негетерогенных тел в определенном интервале а и Г справедливо общее уравнение для долговечности. Выводы о структурной чувствительности у и стабильности то и Uo, сделанные ранее на основе испытаний металлов и полимеров, также могут быть распространены и на монокристаллы. [c.92] Вернуться к основной статье