Микротрещины Микродефекты

Новые исследования поверхностей и кристаллов установили, что, кроме обычной топографии поверхности—трещин, выступов, впадин, пустот и др, макродефекты),—имеются нарушения в структуре кристаллической решетки, которые названы микродефектами кристаллической решетки этот вопрос подробно изучен Ф, Ф. Волькенштейном [54]. Он различает следующие дефекты кристаллов микротрещины, включения посторонних соединений и т, д., отличая их от дефектов самой решетки, влияющих на ее устойчивость и упорядоченность. [c.152]

Таким образом, разрушению металлов предшествует пластическая деформация. Пластическая деформация приводит к накоплению повреждений структуры и разрыхлению металла. На ранних стадиях деформации - за счет размножения дислокаций, на более поздних - инициированием и развитием микродефектов. Микротрещины возникают преимущественно в полосах скольжения в [c.87]

Поверхностный слой промышленных стекол в 1,5—4,0 раза слабее внутренних слоев и разрушение, как правило, начинается с него, так как в местах микродефектов (вершина микротрещины и др.) возникают локальные напряжения, превосходящие предел прочности. Высокая хрупкость стекла способствует возникновению таких локальных напряжений. [c.368]

Оценка качества алмазных порошков и зерен согласно ГОСТ 9206—80 проводится в основном по величине разрушающей нагрузки (показатель прочности), которая в общем случае сильно зависит от макро- и микродефектов поверхности и объема кристаллов, а также других морфологических характеристик. В частности, В. А. Калининым в 1972 г. установлено, что при наличии в алмазе дефектов в виде больших включений и микротрещин его разрушающая нагрузка снижается на 28—45 %. Одновременно [c.438]

Многочисленные экспериментальные данные указывают на то, что при рассмотрении динамики накопления поврежденности материала и формирования очага разрушения необходимо учитывать коллективные явления, проявляющиеся во взаимном влиянии микродефектов. Известен ряд работ, рассматривающих характерные особенности коллективного поведения дефектов, когда наблюдаемые АЭ-сигналы зависят не только от вида источника, но и от условий взаимодействия совокупности дефектов. В соответствии с этим строятся математические модели, связывающие эволюцию дефектной структуры с параметрами наблюдаемой АЭ. Основой для разработки моделей АЭ при коллективном поведении микродефектов твердых тел может служить кинетическая теория разрушения. Эта теория рассматривает процессы возникновения, накопления и эволюции микро дефектов в материалах, а также формирование из микродефектов очага разрушения - макротрещины. Все эти процессы сопровождаются излучением акустической эмиссии. При математическом моделировании предполагается, что зарождение в материале микротрещины приводит к разгрузке близлежащего объема, что сопровождается излучением импульса АЭ. [c.175]

В последнее время подробно изучены структурные изменения при вытяжке кристаллических полимеров. Обнаружено, что структурное превращение при растяжении представляет собой сложный процесс рекристаллизации, связанный с разрушением вторичных надмолекулярных структур (например, сферолитов) и образованием новых волокнистых кристаллических структур. При этом образуются микродефекты структуры в виде микрополостей и микротрещин. Кроме того, показано, что плавление кристаллического полимера надо рассматривать в связи с наличием различ- [c.68]

Для объяснения механизма начала разрушения предложен ряд теорий, которые в различной форме приводят к временной и температурной зависимостям прочности [8, с. 145 10, с. 1677 109, с. 957 290—293]. В соответствии с одной из схем объяснения изложенных факторов [293] рассмотрим элементы структуры, находящиеся на конце микротрещины или микродефекта. [c.80]

В первом случае число микродефектов в образце, приходящихся на единицу объема, незначительно. При разрыве образуется совершенно гладкая зеркальная поверхность, совпадающая с поверхностью микротрещины. [c.82]

Третий механизм, обусловленный большой концентрацией микродефектов, лучше всего описывается теорией атермического распространения области разрыва. В начале разрыва в процессе разрушения принимают участие микротрещины, близко прилегающие к фронту разрыва. Они расположены параллельно поверхности разрыва и довольно описаны. По мере распространения фронта разрыва сечение, несущее нагрузку, уменьшается, а напряжение, приходящееся на это сечение, возрастает. Полагают [232, с. 50], что по мере распространения области разрыва все большее число микротрещин становится критическим . Однако концепция непрерывного развития разрушения во времени исключает возможность мгновенного распространения области разрыва после до- [c.82]

Разрушение полимеров, находящихся в высокоэластическом состоянии, имеет свои особенности. Медленная стадия в отличие от хрупкого разрыва дает шероховатую, а быстрая — зеркальную зону поверхности разрыва. В высокоэластическом состоянии полимеры проявляют способность к дополнительной ориентации в области распространения разрыва. Микродефект в этом случае уже нельзя называть микротрещиной, так как он имеет при одноосном растяжении форму овала или полуовала. Большая скорость протекания релаксационных процессов по сравнению со скоростью нагружения обусловливает рассасывание напряжений и образование тяжей в области разрыва. [c.137]

Возможность образования трещин в результате неравномерности набухания жестких, застеклованных полимеров в растворителях рассмотрена выше (см. раздел IV. 1). В некоторых работах показано, что механизм растрескивания образцов в контакте с достаточно сильными растворителями отличается от механизма растрескивания в поверхностно-активных средах в основном способом инициирования первой стадии появления трещин [55, 59, 60]. Проникание растворителя в структурно ослабленные места — микродефекты образца может быть не только поверхностным, но и объемным, приводящим к ослаблению межмолекулярного взаимодействия и возникновению микротрещин на перенапряженных участках. [c.136]

Окисление дисилицидных покрытий. Механизм высокотемпературного окисления дисилицидных покрытий отличается от механизма окисления силицидов как таковых. Это связано с наличием подложки, что вносит принципиальные отличия в процесс окисления покрытия. Как было указано выше, в результате диффузионного взаимодействия с подложкой, которое резко ускоряется с температурой, меняется во времени состав покрытия, что не может не сказаться на его жаростойкости. Кроме того, наличие даже микродефектов в покрытии приводит к тому, что продукты окисления основного металла, легируя пленку 8102, могут изменять ее защитные свойства. А одним из недостатков дисилицидных покрытий является почти неизбежное наличие в них микротрещин. Дело в том, [c.241]

ПИНС в отличие от традиционных защитных масел, смазок и эмульсолов может применяться для консервации влажных и мокрых поверхностей, обладает большой проникающей способностью в микротрещины, микрозазоры, микродефекты металла. При нанесении пленки толщиной до 50 мкм они эффективнее ингибированных масел и смазок, а при толщине пленки 100. .. 200 мкм —пластичных смазок с толщиной до 5 мм. [c.600]

Нужно отметить, что реальные величины разрушающих напряжений, для которых справедливы уравнения (8.37) и (8.38), всегда меньше, чем напряжения, необходимые для разрыва связей по всему сечению разрушающегося образца, т. е. меньше теоретической прочности. Это положение справедливо для всех материалов, причем известно, что чем меньше область разрушения, тем выше при прочих равных условиях разрушающие напряжения. Это обстоятельство связано со следующими условиями реальный процесс разрушения всегда начинается в том месте образца, где находится микродефект, а также с тем, связан ли этот микродефект с наличием микротрещины в образце или с границей области с различной микроструктурой. [c.334]

Сушествует ряд предположений о процессах, происходящих в течение индукционного периода. Выдвинуты следующие гипотезы зарождения дендритов [133] 1) локальный нагрев вблизи острия в сильном электрическом поле и появление начального дефекта вследствие теплового разложения полимера 2) наличие микропор и воздушных включений, в которых при высокой напряженности электрического поля могут возникнуть частичные разряды, способствующие разложению полимера и появлению канала дендрита 3) усталостное растрескивание материала под влиянием знакопеременных нагрузок 4) возникновение механических повреждений, обусловленных действием на полимерные молекулы в области высокой напряженности поля электромеханических сил зарождение микротрещин, их дальнейший рост и слияние между собой, приводящие к появлению поры-трещины, представляющей собой начальный канал дендрита [115] 5) инжекция электронов в полимер из электрода, ускорение их под влиянием сильного электрического поля, накопление электронами энергии, достаточной для ионизации полимерных молекул, и появление вследствие множественной ионизации микродефекта в полимере, развивающегося в начальный канал дендрита [133]. [c.150]

Пересмотру подвергается критический механизм разрушения твердых тел и вытекающие из него последствия. Однако другие положения теории Гриффита сохраняют свое значение. К ним относятся утверждения о значительной роли микродефектов, ослабляющих материал, о действии больших перенапряжений, возникающих в вершинах микротрещин и т. д. Эти положительные моменты теории успешно используются для описания макроскопического разрушения полимерных тел. [c.378]

На рис. 38 представлены емкостно-омические характеристики некоторых типичных пленок продуктов (метод импеданс ) в электролите—1 М раствор Ыа2304. Как видно, для смазки ПВК, нитроэмали НЦ-125 (и аналогичных неингибированных продуктов) сопротивление пленки невелико и не зависит от частоты. Емкость двойного электрического слоя ячейки, наоборот, значительна и зависит от частоты. Это свидетельствует о решающем значении изоляционного фактора для этих продуктов, о значительной пористости их пленки (микротрещины, микродефекты). Так, емкостно-омическая характеристика эмали НЦ-125 мало отличается от фона, а для ингибированных масел и особенно ПИНС наблюдается совсем иная картина. Сопротивление пленок резко возрастает и начинает зависеть от частоты (как и любой слой диэлектрика, непрозрачный для электролита) емкость двойного электрического слоя резко падает и перестает зависеть от частоты (см. рис. 38), что подтверждает решающее значение для ингибированных систем адсорбционно-хемосорбционных эффектов. Способность рассматриваемых продуктов ингибировать водную фазу изучали при снятии поляризационных кривых (потенцио- и гальваностатических и динамических) водных вытяжек этих продуктов (рис. 39). [c.186]

В промышленной мембране избежать микродефектов в селективном слое весьма затруднительно. Образуются они не только в процессе изготовления мембран, но и в результате сборки мембранных элементов, монтажа аппаратов, и представляют собой либо микротрещины, либо выходящие на поверхность мик-ропоры. Размеры дефектов — десятки, реже сотни ангстрем и они могут влиять на характеристики мембран — увеличивать производительность и снижать селективность — рис. 8.2 [79, 92]. Поэтому за1виоимость селективности от температуры в реальной мембране с микродефектами имеет максимум. [c.309]

Вторая стадия деформации начинается с момента микроразрушения, подобно тому, как это происходит при деформации стеклообразного полимера (см. гл. 10). На одном из микродефектов, который оказался наиболее опасным, концентрируются перенапряжения н начинает разрастаться микпотрещина. Перенапряжения в вершине микротрещины вызывают дополнительную деформацию в том же микрообъеме, прилегающем к вершине микротрещины. Дополнительная деформация имеет место за счет распада части кристаллических структур, Б которых сегменты были ориентированы произвольно по отношению к действующему напряжению. После распада исходных структур происходит ориентация сегменточ в направлении действия силы и образование новых кристаллов, в которых сегменты ориентированы в направлении действия силы. [c.185]

Создание механических напряжений в ограниченной зоне контролируемого объекта позволяет активизировать имеющиеся и потенциальные дефекты в этой зоне и выявить их по возникающей АЭ. При этом появляется возможность определить местоположение дефектов, так как известна зона воздействия. Эффективный метод активизации дефектов — создание термических напряжений в области возможного их существования. Для этого применяется местный нагрев или охлаждение контролируемого объекта. При локальном нагреве объема контролируемого материала возникают преимущественно напряжения сжатия, которые способствуют закрытию микротрещин, вследствие чего АЭ возникает лишь в ограниченном количестве микродефектов. Более высокую чувствительность обеспечивает способ обнаружения и локализации дефектов, согласно которому контролируемое изделие подвергают предварительному механическому нагружению, после чего осуществляют ло -кальное охлаждение наиболее опасного участка изделия. С этой целью при -меняли сосуд с жидким азотом и помещенным в него электронагревателем, с помощью которого регулировали скорость испарения и, следовательно, интенсивность струи хладагента, направляемой на контролируемый участок изделия. [c.252]

Хрупкое разрушение полимеров находится в прямой связи с наличием микродефектов и со степенью их опасности. Наличие микродефектоБ способствует концентрации больших напряжений в определенных точках. При наложении деформирующей нагрузки размеры дефектов в образце под действием теплового движения необратимо изменяются. Начинает расти большое число микротрещин. Этот процесс развивается с относительно малой скоростью, которая сильно зависит от температуры и макроскопического напряжения. [c.276]

Этот факт позволяет говорить об образовании при X X, сквозных микротрещин в структуре ПТФЭ и о возникновений фазовых микропотоков по структурным микродефектам материала. [c.96]

Исследование разрушения напряженных образцов данных полимеров в различных жидкостях показало наличие в основном хрупкого механизма разрушения, возникающего в результате образования поверхностных субмикро- и микродефектов и прорастания разрушающих микротрещин. [c.124]

Жидкость, проникая в поверхностные микродефекты, значительно активизирует процесс разрушения. При ослаблении межмолекулярных связей в перенапряженных участках поверхностных микродефектов образцов усиливаются набухание и растворение полимера, что приводит к росту микродефектов и разрушению напряженного образца. Механические напряжения активизи-рукуг химическое взаимодействие полимера со средой. Это обстоятельство способствует преимущественному прорастанию и развитию микротрещин, а не их залечиванию . [c.124]

Неравномерность процесса набухания и изменения поверхности, возникновение разнородных внутренних напряжений в материале могут привести к образованию значительного числа микротрещин и внутренних микродефектов. Возникающие местные напряжения иногда оказываются достаточными для разрыва связей С - С. Наличие микротрещин и микродефектов также можег частично изменить характер диффузионного процесса. Наряду с активированной возникает фазовая диффузия, приводящая к значительному увеличению проницаемости полимерного образца. Возникновение микродефектов в результате неравномерного набухания полимера является дополнительной причиной ускоренного разрушения нафуженных образцов в контакте с жидкой средой. [c.103]

Накопление изменений в объеме жестких полимеров меньше, чем в эласти чных, и первичным очагом разрушения является микродефект, имеющий характер микротрещины. Поэтому усталостная прочность жестких полимеров определяется механохимическими процессами, которые развиваются на острие прорастающей при многократных деформациях трещины. [c.359]

Отступления от идеальной кристаллической структуры могут быть в виде более или менее грубых нарушений, к каким относятся внутренние микротрещины и разрывы между отдельными блоками и другие крупные изъяны структуры, а также в виде тепловых микродефектов—междоузельных ионов, вакантных узлов отрицательных и положительных ионов решетки и их агрегатов, в виде ионов и атомов примеси, и, цаконец, в виде дислокаций. [c.99]

Для удаления капель воды деталь сушат в струе воздуха, подогретого до 50—60° С. (Нагревание способствует выходу раствора из трещин на поверхность детали и некоторому растеканию его по краям трещин, так как коэффициент расширения у масла в 20—25 раз больше, чем у металла.) После сушки поверхность посыпают слоем тонко измельченного сухого порошка силикагеля и выдерживают на воздухе. Время выдержки на воздухе зависит от характера и глубины трещин и колеблется от 1 до 30 минут. Излишек силикагеля удаляют стряхиванием или сдуванием пропитанный же раствором силикагель слипается и остается на поверхности. Применяют силикагель (ЗЮз) определенных марок в зависимости от глубины выявляемых трещин или пористости деталей. Силикагель МСМ (мелкозернистый силикагель мелкопористый) со степенью размельчения 270 меш (размер частичек менее 0,053 мм) применяют для выявления микротрещин тина шлифовочных и других микродефектов для трещин типа закалочных, усадочных и эксплуатационных используется тот лчо силикагель, но с другой степенью размельченности (200 меги, размер частичек 0,074 мм), а при комбинированном определении различных по глубине поверхностных дефектов следует применять их смесь (1 1). [c.248]

Эти результаты представляются весьма важными, поскольку они позволяют получить информацию не только о характере деформации полимера в ААС, но и о его исходной структуре. Действительно, обнаруженные особенности возникновения и роста мнкротрещин свидетельствуют о важной роли микродефектности полимера в его механическом поведении. Проявлением неоднородности является, в частности, возникновение щейки в деформируемом полимере в каком-либо одном, самом опасном , месте. Наличие распределения скоростей роста микротрещии в деформируемом полимере свидетельствует о существовании в материале набора микродефектов, создающих множество концентраторов напряжения, инициирующих локализованную пластическую деформацию. Эти концентраторы напряжения различаются ио опасности и вовлекаются в процесс инициирования локализованной пластической деформации или, что то же, в процесс зарождения микротрещии, при различных уровнях напряжения, запасенных образцом. В силу замедленности релаксационных процессов, протекающих в стеклообразных полимерах, уровень запасаемых полимером напряжений легко изменять, меняя скорость его деформации. Как видно из рис. 5.29, при этом не только возрастает наиболее вероятная линейная скорость роста микротрещин, но и заметно расщиряется их распределение, что свидетельствует о вовлечении в процесс деформации множества новых концентраторов напряжения. [c.145]

Итак, наличие распределения микротрещии по скоростям роста связано в первую очередь с набором микродефектов или микронеоднородностей в полимере. Однако следует учитывать и то обстоятельство, что прорастание первых микротрещин через все поперечное сечение образца, так же как прорастание шейки, приводит к уменьшению напряжения и, следовательно, скорость роста последующих микротрешин будет ниже, так как они возникли при меньшем уровне напряжений. Таким образом, распределение микротрешин по скоростям роста зависит от микродефектности и микроиеоднородности образца, а также от релаксации напряжений, связанной с развитием микротрещин. [c.146]

Так как в высокопрочных стеклах в. исходном состоянии начальные микротрещины отсутствуют, то основная стадия процесса разрушения этих стекол относится к возникновению субмикротрещин на слабых местах микроструктуры под действием напряже-,ния и температуры. Следовательно, можно полагать, что разрушение высокопрочных материалов проходит в два этапа на первом происходит образование микродефектов, на втором — быстрый рост микротрещин, приводящий к распаду образца на микрочасти. Так, вероятно, протекает процесс разрушения бездефектных стекловолокон. [c.88]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология