Поляризация при механическом напряжении

Наиболее эффективный метод защиты от коррозии трубопроводов, резервуаров, обсадных колонн скважин, шлейфов и т. д. от подземной коррозии — это комплексная защита, которая включает одновременное применение изоляционных материалов и катодной поляризации. Применение только изоляционных покрытий не дает положительного эффекта из-за невозможности обеспечения полной сплошности покрытия, так как либо имеется заводской неустраненный брак, либо покрытия повреждаются при строительстве и монтаже, либо разрушаются в процессе эксплуатации в связи с воздействием температуры, механических напряжений и, наконец, времени. В местах нарушения изоляции агрессивная среда входит в контакт с металлом и обусловливает течение коррозионного процесса. Необходимо отметить, что из-за облегчения доступа деполяризатора (в основном кислорода) к металлу в дефектах изолированной конструкции скорость коррозии нередко выше скорости коррозии металла неизолированных конструкций. [c.74]

Прямым пьезоэлектрическим эффектом называют эффект образования электростатических зарядов на поверхности диэлектрика и электрическую поляризацию внутри него, которые происходят в результате механического напряжения. В линейном приближении зависимость поляризованности Р от однородного механического напряжения Т(К) может быть представлена в виде [c.335]

Релаксация дипольной поляризации полимеров, так же как и другие виды релаксации внутренних параметров системы (магнитной поляризации, механических напряжений), обусловлена конкурирующим действием внешнего силового поля и броуновского движения макромолекул. Вид силового воздействия, электрическое поле определяет особенности релаксации дипольной поляризации. Тепловое движение роднит это явление с релаксационными процессами других видов. [c.34]

Кварц и кварцевое стекло. Кристаллы кварца бывают природные, а в настоящее время их готовят искусственно, причем качество кристаллов, полученных в промышленных условиях, выше, так как они более однородны. Кристаллы кварца вращают плоскость поляризации вправо или влево в зависимости от расположения тетраэдров [ЗЮц]" , образующих зеркальную симметрию (правый и левый кварцы). Кристалл кварца — шестигранная призма, завершенная двумя пирамидами, с рядом дополнительных граней. Оптическая ось 2 является главной осью симметрии. Оси х и у, перпендикулярные оси I и показанные в сечении на рис. 196, формируют пьезоэлектрический эффект, так как кварц является сегнетоэлектриком. Специальным образом вырезанные из кристалла пластинки позволяют преобразовывать механические напряжения в электрические и наоборот. Поэтому кварц является весьма ценным материалом (пьезодатчики, генераторы ультразвуковых колебаний, стабилизаторы частоты и т. д.). [c.419]

Таким образом, КР [1, 3, 25] может быть описано в рамках модели, основанной на специфическом воздействии на металл труб в карбонат-бикарбонатной среде, образующейся при катодной поляризации, формировании на их поверхности солевых отложений недостаточной сплошности, локализации токов анодного растворения при одновременном воздействии растягивающих механических напряжений (эксплуатационного и остаточного происхождения). При этом, с одной стороны, кар-бонат-бикарбонатная среда в присутствии кислорода пассивирует поверхность стали, тем самым защищая ее от коррозии, с другой - при определенных режимах катодной поляризации инициирует возникновение анодного тока, приводящего к протеканию локальных коррозионных процессов. При этом коррозионному воздействию, в первую очередь, подвергаются границы зерен сталей, которые, во-первых, являются концентраторами напряжений, а во-вторых, еще до приложения механических нагрузок служат очагами активного развития коррозии за счет обогащения какими-либо (как правило, углеродом) элементами, а также в связи с их повышенной дефектона-сыщенностью. В связи с вышеизложенным весьма актуальны исследования возникновения анодного тока и количественной оценки его величины. [c.74]

Как было отмечено выше, металл труб находится под воздействием грунтовых электролитов, механических напряжений и внешней катодной поляризации. Потому, наряду с заданием определенного уровня циклически меняющихся механических на- [c.106]

В пироэлектрических кристаллах электрическая поляризация может возникнуть не только вследствие наложения внешнего поля Е, но и вследствие изменения температуры, а в пьезоэлектрических — вследствие механических напряжений или деформаций. В свою очередь, механические напряжения и деформации могут возникнуть в кристалле из-за теплового расширения, обратного пьезоэлектрического эффекта, электрострикции. Поэтому значения диэлектрической проницаемости, измеренные при постоянной температуре гц)т или при постоянном механическом напряжении могут оказаться не совпадающими друг с другом Т — абсолютная температура, а — механическое напряжение). [c.215]

Устройство для исследования механохимического поведения металлов Для изучения механохимического поведения металлов в электролитах, связанного с изменением анодной поляризации металла при одновременном воздействии механических напряжений, существуют различные конструкции электрохимических ячеек, устанавливаемых на разрывных машинах. Ниже описана простая по конструкции и удобная в работе с тонколистовыми образцами прижимная ячейка, позволяющая проводить электрохимические исследования в статическом и динамическом режимах нагружения, а также усовершенствована схема установки для экспрессных механохимических измерений [81]. [c.88]

В основу диагностики может быть положена зависимость от механических напряжений различных параметров, описывающих упругую волну амплитуды, частоты, скорости, направления распространения и поляризации. Подобные зависимости известны в нелинейной акустике и являются следствием таких явлений, как нелинейное взаимодействие упругих волн, рефракция звука, модуляция звука звуком, акустоупругость. Рассмотрим кратко эффекты, вызванные нелинейной упругостью твердого тела. [c.34]

При пьезоэлектрическом эффекте возникшее в кристаллах электрическое поле можно охарактеризовать вектором электрической поляризации Р, вектором электростатической индукции D или вектором Е, а действующее на кристалл механическое усилие — тензором механических напряжений Т ц или тензором деформаций ец. Таким образом, тензорное воздействие вызывает векторное явление (или обратно) Pi Tju и, следовательно, связывающее их свойство кристалла должно быть тензором третьего ранга согласно схеме (4.1) реакция = свойство X воздействие или [c.251]

Доменная поляризация - электрическая поляризация, возникающая в диэлектрике под воздействием механических напряжений. [c.399]

Особой разновидностью пироэлектриков являются сегнетоэлектрики. При нагревании они обычно переходят в непироэлектрическое состояние. Спонтанная поляризация сегнетоэлектриков испытывает более существенные (чем у других пироэлектриков) изменения под влиянием внешнего воздействия (изменения температуры, механических напряжений, электрического поля). Поэтому для сегнетоэлектриков характерны большие значения пироэлектрических и пьезоэлектрических коэффициентов и диэлектрической проницаемости. Кристалл сегнетоэлектрика обычно разбит на домены с различными направлениями температурно-зависимой части спонтанной поляризации. [c.418]

И. Г. Подгорный [354] считает, что хрупкое разрушение котельной стали (испытывающей сильные термомеханические напряжения) в щелочной среде в отсутствие катодной поляризации обязано наводороживанию. В специальных опытах И. Г. Подгорный [355] показал, что анодная поляризация (Да=0,3 А/см ) предотвращает разрушение напряженных образцов из котельной стали в щелочной среде, катодная поляризация, наоборот, способствует появлению щелочной хрупкости . Опыты проводились в автоклаве при 4 МПа (40 кГ/см ) и 225°С. Особо чувствительными к разрушению в таких условиях оказались стали с содержанием углерода ниже 0,14%, хотя все обычные малоуглеродистые стали подвержены щелочной, хрупкости . Количество абсорбированного сталью водорода (определялось методом вакуум-нагрева при 600—700° С непосредственно после разрушения образцов) было тем больше, чем быстрее происходило разрушение образцов, имеющих одинаковое механическое напряжение. [c.127]

Опыты с образцами, имеющими различные радиусы галтелей и надрезы, показали, что область щелочных хрупких разрушений мон<ет, при прочих равных условиях, обусловливаться пе только поляризацией от внешнего источника, определенным значением механического напряжения или степенью агрессивности щелочного раствора, но и наличием концентраций напряжений, оказывающих существенное влияние на потенциалы образцов. [c.382]

Поляризация при механическом напряжении [c.88]

Наблюдение пироэлектрического эффекта и измерение его коэффициентов сильно осложняются проводимостью кристалла. Кроме того, каждый пироэлектрический кристалл также является и пьезоэлектриком. Изменение температуры кристалла, особенно неоднородное, вызывает де рмацию кристалла, а результатом деформации является пьезоэлектрическая поляризация, которая добавляется к поляризации, вызванной пироэффектом. Различают первичный , или истинный , пироэффект, который наблюдался 6i.t в жестко закрепленном пироэлектрике (невозможны деформации), и вторичный , или ложный , пироэффект, который наблюдался бы в свободном кристалле (нет механических напряжений). [c.208]

Пьезоэлектрический эффект состоит в том, что под действием механического напряжения или деформации в кристалле возникает электрическая поляризация [см. формулу (4.17) или (4.18)], величина и знак которой зависят от приложенного напряжения. Обратный пьезоэлектрический эффект — это механическая деформация кристалла, вызываемая приложенным электрическим полем, причем величина и тип деформации зависят от величины и знака поля. [c.251]

Электрическая поляризация кристаллов при прямом пьезоэлектрическом эффекте может быть вызвана не только приложенным механическим напряжением Ггу согласно (4.62), но и механической деформацией и кристалла [c.261]

Механическое напряжение и электрическая поляризация при прямом пьезоэлектрическом эффекте связаны теми [c.261]

В основу методов акустической тензометрии может быть положена зависимость от механических напряжений различных параметров упругой волны амплитуды, частоты, скорости, направления поляризации. Подобные зависимости известны в нелинейной акустике и являются следствием таких явлений, как нелинейное взаимодействие упругих волн, рефракция звука, модуляция звука звуком, акустоуп-ругость. Главным фактором, влияющим на изменение характеристик ультразвуковых (УЗ) волн, является изменение межатомных расстояний, т.е. в конечном счете, деформация объектов контроля. Пересчет между полями деформаций и напряжений требует знания вида соответствующих функциональных зависимостей. Кроме того, на распространение УЗ волн влияют и иные внешние физические поля (тепловое, электромагнитное), структурная анизотропия материала, его предыстория, геометрия объекта и состояние ограничивающих поверхностей, наличие зон пластических деформаций и т.д. [c.15]

По схеме рис. 241 видно, что связи между воздействиями и явлениями могут быть и пе прямые. Так, механическая деформация кристалла может быть вызвана механическим напряжением непосредственно из-за упругости (отрезок 1) или же через вторичные эффекты напряжение ст создаст электрическую поляризацию вследствие пьезоэлектрического эффекта (7), а возникшее электрическое поле вызовет деформацию из-за электрострикции (13). [c.293]

Пьезоэлектрический эффект пропорционален давлению и меняет знак вместе с ним. Известен также и обратный эффект — появление механического напряжения в пьезоэлектрическом кристалле при электрической поляризации последнего. [c.135]

Изменение поляризации полярных диэлектриков при изменении напряженности внешнего электрического поля чрезвычайно напоминает изменения деформации полимеров при изменении внешних механических напряжений. [c.72]

Теперь ясно, что единая концепция механических и электрических испытаний, представленная соотношением входа и выхо да, может быть сужена до более специального случая, где вход— это напряжение или система напряжений. Механическое напряжение вызывает деформацию, а в пределе — либо полное разрушение, либо массу физических изменений. Электрическое напряжение вызывает диэлектрическую поляризацию, электрический ток и в пределе — электрический пробой. К счастью, эти отдельные физические свойства легко поддаются систематической оценке, потому что они играют доминирующую роль в более важных производственных и коммерческих приложениях пластмасс. [c.58]

Переходя к обратным электрокинетическим явлениям, отметим их сходство с пьезоэффектом — появлением разности потенциалов при деформировании некоторых кристаллических веществ — пьезоэлектриков. Отличие состоит в том, что пьезоэффект характеризует изменение равновесного состояния вещества при действии на него механических напряжений, а гидродинамическая поляризация дисперсной системы отражает интенсивность течения необратимого процесса — переноса заряда (электрического тока), который может быть вызван механической силой (градиентом давления) при надлежащих условиях. Величины эффектов, форму их проявления (в виде потенциала или тока гидродинамической поляризации), связь с прямыми элек-трокинетическими эффектами (форез, осмос) можно установить, основываясь на общих положениях термодинамики необратимых процессов. [c.612]

Техника эксперимента получения спектров ДОВ и КД аналогична снятию спектров поглощения, но есть существенный ряд особенностей. При выборе кювет, кроме подбора длины ее оптического пути, объема и материала, прозрачного в области измерения, необходимо выбрать кювету, не вращающую плоскость поляризации. Для изготовления таких кювет применяется обработанный специальным термическим способом кварц. Особенно об этом необходимо помнить при работе со сборными кюветами малейщие механические напряжения на кварцевые стекла сборных кювет могут привести к значительным неконтролируемым вращениям плоскости поляризации. Установление кюветодержателя и кювет должно быть во всех измерениях строго фиксировано и одинаково, так как даже поворот кюветы противоположной стороной к лучу света приводит к некоторым изменениям параметров спектров ДОВ и КД. Обязательно строго следить за чистотой и целостностью оптических стекол кювет. [c.43]

В работе [74] предпринята попытка объяснить влияние механической деформации медного электрода на его анодную и катодную поляризацию в водном растворе Си304 с позиций теории перенапряжения кристаллизации при условии, что лимитирующей стадией реакций является поверхностная диффузия ад-ионов, параметры которой зависят от расстояния между ступеньками роста, т. е. от плотности дислокаций. С учетом того, что плотность дислокаций линейно связана со степенью пластической деформации, получена прямая пропорциональная зависимость скорости реакции от корня квадратного из степени деформации. Эта зависимость приближенно соответствует результатам опытов и несколько нарушается при больших деформациях. К сожалению, в этой работе не измеряли величину механического напряжения, а поскольку в случае меди деформационное упрочнение может подчиняться параболическому закону [41 ], можно объяснить результаты опытов [74 ] без привлечения теории замедленной стадии поверхностной диффузии. [c.89]

Исследование скорости развития трещины в зависимости от уровня нагружения, свойств материала, среды и внешних факторов (поляризации, давления и температуры) [8,50]. При таком подходе данные о закономерностях роста трещин иод воздействием агрессивной среды и механических напряжений представляют в виде зависимостей скорости роста трещин при статическом (ко розионное растрескивание) или- динамическом (коррозионная усталость) нагружении от максимального (амплитудного) коэффициента интенсивности К цикла. При этом данные для построения указанных зависимостей (диаграмм разрушения) получают при испытании стаццаргньм образцов с трещинами, образовавшимися на образцах в процессе периодического (усталостного) нагружения их на воздухе. Подрастание трещины во времени измеряют по изменению электросопротивления образца, оптическим методам по податливости материала и т. п. Испытания проводят при заданной температуре среды, накладывая, по необходимости, на Образец анодную или катодную поляризацию. По полученнь м данным рассчиты- [c.132]

В пьезоэлектрических кристаллах поляризация и электрический заряд противоположных граней возникают под действием приложенного механического напряжения. Как и в случае сег-ието-и пироэлектриков, для возникновения пьезоэлектрических свойств, необходимо, чтобы кристалл относился к одной из нецентросимметричных точечных групп. Появление пьезоэлектрического эффекта определяется кро.ме кристаллической структуры материала еще и направлением приложенного напряжения. Так. например, в кварце поляризация возникает ири сжатии вдоль направления [ЮО] и отсутствует, если механическое напряжение направлено в.толь [001]. Возникающая поля-ри.аация Р и напряжение о связаны сооиюшением [c.122]

Как будет показано в дальнейшем, располяризация волн под действием механических напряжений невелика, что позволяет считать углы между направлением распространения и направлением поляризации для продольных и сдвиговых волн практически равными, соответственно, О и л/2. [c.41]

Пьезоэлектрический эффект - явление поляризации диэлектрика под воздействием механических напряжений (прямой пьезоэффект) или явление деформации диэлетрика под воздействием электрического поля, линейно зависящей от напряженности этого поля (обратный пьезоэффект). [c.399]

При электрическом возбуждении биморфных пьезопреобразователей из-за противоположной поляризации при удлинении одной из пьезопластин, другая укорачивается, что приводит к изгибу конструкции. При механическом ее изгибе на пьезоэлементах возникают заряды одинакового знака, поскольку один из них растягивается, другой сжимается. В случае металлической пластины с наклеенной пьезопластиной к возникновению переменного заряда на обкладках и механического напряжения на поверхности приводит смещение нейтральной линии колеблющейся системы из двух пластин относительно геометрической средней линии пьезопластины. [c.129]

В последнее время широкое распространение получили излучатели с частотопонижающими накладками [82]. Резонансная частота определяется не только толщиной пьезокерамической пластинки, а общей толщиной пакета с накладками. Так как склейка — ненадежный метод, накладки стягивают болтами (рис. IV.48). При этом создается механическая поляризация, обусловленная напряженным состоянием керамики. Верхнюю накладку выполняют из алюминия, а нижнюю — из стали. Акустическое сопротивление алюминия в 3 раза меньше сопротивления стали. Следовательно, амплитуда [c.223]

Коррозия при поляризации внешним током — наблюдается усиление коррозии Коррозия при постоянном механическом напряжении (коррозионное растрескивание) — образование трещин межкристалли-ческого характера под воздействием среды и растягивающих напряжений Коррозия при переменных механических нагрузках (коррозионная усталость) — образование трещин под воздействием среды и переменных, знакопеременных напряжений [c.35]

ОВС 0 0,35 мм и ПП 0 0,55 мм. Для поляризации в механически напряженном состоянии образцы (/ = 340 мм) укреплялись в зажимах разрывной машины РМ-50. Часть образца, подвергавшаяся катодной поляризации в кислоте, находилась в стекл зн-ной электролитической ячейке, укрепленной на нижнем захв пе машины таким образом, что проволока проходила через ось п ватинового сетчатого цилиндра, служившего анодом. После кат )д-ной поляризации из наводороженного участка проволоки вк )е-зались образцы, которые затем испытывались на скручиваьие на машине К-2. На рис. 2.18 изображена зависимость наводороживания и потенциала стального катода от растягивающ,ей нагрузки. Нетрудно заметить, что кривые число оборотов—нагрузка и потенциал—нагрузка идут симбатно. Из рисунка нетрудно увидеть, что при катодной поляризации в серной кислоте, не содержащей катализаторов наводороживания, небольшие растягивающие нагрузки (в данном случае 1/10 от величины разрушающей нагрузки, составляющей для проволоки ОВС 0 0,35 мм 26,7 кг) способствуют проникновению водорода в сталь, при дальнейшем возрастании растягивающей нагрузки наводороживание уменьшается, достигая величины наблюдаемой у ненапряженной проволоки. Катодный потенциал, изменяясь, как показано на рис. 2.18, также приближается к величине, наблюдаемой у ненапряженной проволоки. [c.90]

На основе проведенных опытов выявлено, что область щелочных хрупких разрушений может при отсутствии защитных пленок на металле или пассивируюш их веществ в щелочном растворе обусловливаться не только определенной величиной механического напряжения, катодной поляризацией или степенью агрессивности щелочного раствора (наличие NaзSiOз и др.), но и характером напряженного состояния, которое может вызвать изменение физического состояния и сонротивления стали разрыву. [c.380]

Между основными воздействиями и эффектами существуют не только указанные связи. Механическое напряжение ст может также вызвать электризацию кристалла вследствие пьезоэлектрического эффекта (отрезок 7 на схеме) или н<е изменить энтропию из-за пьезокалорического эффекта, т. 6. нагревания, вь званного механическим воздействием (отрезок 8 на схеме). Электрическое поле может создать деформацию кристалла при обратном пьезоэлектрическом эффекте (линия 9) или вызвать изменение температуры из-за описанного в 39 электрокалорического эффекта (линия 10). Наконец, нагревание или охлаждение может привести к механической деформации из-за теплового расширения 11) или к появлению электрической поляризации вследствие пироэлектрического эффекта 12). [c.293]