Разрушение твердых тел

Первый член этого выражения представляет собой энергию, расходуемую на образование новых поверхностей при разрушении твердого тела. Эта энергия равна удельной поверхностной энергии а (приходящейся на единицу поверхности тела), умноженной на поверхность образующуюся при разрушении. Второй член уравнения выражает энергию деформации. Она равна работе к упругой (и пластической) деформации на единицу объема твердого тела, умноженной на часть объема тела подвергшуюся деформации. [c.53]

По Ребиндеру, наиболее обнадеживающий путь повышения прочности любых материалов — разрушение твердого тела по всем дефектам. Прочность мелких частиц таких же размеров, как и рас- [c.85]

Измельчением называют процесс механического разрушения твердых тел под действием внешних сил. Эффективность этого процесса определяется способом приложения силы к дробимому телу. На практике широко используются три основных способа приложения силы к дробимому телу раздавливание, удар и истирание при математическом описании каждого из них применяются различные прочностные характеристики материалов. [c.37]

Если при анализе механизма разрушения твердого тела предположить, что при сжатии куска кубической формы до деформаций, превышающих допускаемые, в нем образуется только одна трещина и на каждую последующую трещину затрачивается точно такая же работа, то уравнение для расчета мощности дробления запишется в следующем виде [c.40]

Поскольку при разрушении твердого тела происходит перераспределение энергий, то, естественно, что термодинамические признаки должны отразить существенные свойства разрушающегося тела. Классификация трещин по механическим и термодинамическим признакам приведена в таблице. Поясним некоторые термины, использованные в этой таблице. [c.190]

Коррозией называется разрушение твердого тела, вызванное химическими или электрохимическими процессами, развивающимися на его поверхности при взаимодействии с внешней средой. Ущерб, приносимый коррозией металлов, связан не только с его утратой, требующей возмещения, но также с [c.278]

Измельчение заключается в разрушении твердых тел в результате воздействия механических усилий процесс осложняется агрегацией дисперсных материалов и деформацией мелющих твердых тел. При измельчении на частицы менее 15 мк удельная по- [c.90]

Напряження, при которых происходит скольжение плоскостей, обычно в сотни раз меньше теоретически ожидаемых благодаря наличию дефектов в кристаллической структуре реальных тел. Дефекты неоднородны и хаотически распределены в объеме кристалла нли материала и на их поверхности. Они соответствуют областям избыточной энергии Гиббса, и при разрушении твердого тела его можно представить как заготовку будущей свободнодисперсной системы — порошка или суспензии. Как уже указывалось ранее, дробление материала приводит к уменьшению дефектов в структуре частиц, так как разрушение происходит по наиболее опасным дефектам. Отсюда следует, что прочность частиц и материала из них возрастает с увеличением степени раздробленности. Этот вывод послужил основанием для крылатой фразы путь к прочности материалов лежит через их разрушение. [c.383]

Таким образом, в процессе разрушения роль скалывающих напряжений т — подготовительная они создают лишь зародышевые трещины. Но без этой подготовительной стадии разрушение твердого тела невозможно. Идеально хрупкого разрушения нет, сначала обязательно должна произойти предварительная пластическая деформация под действием скалывающих напряжений, [c.224]

Взаимодействие твердого тела с жидкостью может привести к растворению или разрушению твердого тела. Для понимания процессов растворения необходимо познакомиться с наиболее распространенным растворителем — водой. [c.29]

Вопросы разрушения твердых тел самым непосредственным образом связаны с одной ю важнейших проблем современного материаловедения -проблемой прочности. Согласно современным представлениям существует четыре различных типа разрушения хрупкое [c.36]

Взаимодействие твердого тела (металла) с электролитом (водным раствором каких-либо солей) может привести к растворению (разрушению) твердого тела. Для понимания процессов растворения необходимо рассмотреть наиболее распространенный растворитель - воду. Атомы кислорода и водорода, из которых состоит вода, образуют полярные молекулы, характеризующиеся наличием двух полюсов-положительного и отрицательного. Это и определяет наличие силового электрического поля молекулы воды. [c.27]

В процессе разрушения твердых тел наблюдается рассеяние упругой энергии (механические потери) нескольких видов [c.291]

Разрушение твердого тела происходит в две главные стадии. Первая, медленная, стадия образует зеркальную зону поверхности разрыва, вторая, быстрая, — шероховатую. На быстрой стадии реализуется атермический механизм разрушения. Временная зависимость прочности, называемая в инженерной практике статической усталостью, выражается взаимосвязью между долговечностью тд и задан- [c.301]

Так, подвергая разрушению твердое тело, мы увеличиваем его поверхность, совершая при этом некоторую необратимую работу, которую в расчете на единицу вновь образовавшейся поверхности обозначим через ш. По определению а — это также работа, связанная с увеличением границы раздела на единицу площади, но совершенная в обратимых условиях 1. Очевидно, что шфо. Но в первом приближении можно считать, что при изменении потенциала электрода или состава раствора величины а и ш изменяются симбатно. Рассмотрим один из способов оценки величины ш, [c.20]

Есть много производственных процессов, где снижение прочности твердых тел просто необходимо ведь чем выше прочность материала, тем больше энергии требуется на его обработку. Следовательно, можно интенсифицировать такие важные процессы, как обработка металлов резанием и давлением, а также процессы, связанные с разрушением твердых тел (бурение горных пород, тонкое измельчение твердых тел в обычных условиях и условиях вибрации н ультразвука). [c.218]

Прочность — это сопротивление твердого тела разрушению, разрыву. Разрушить горную породу или деталь машины (разломать их на кусочки или раздробить твердое тело в порошок) значит преодолеть их прочность. Но между тем путь к самой высокой прочности лежит через разрушение твердого тела. Во всяком случае это один из двух путей получения самых прочных твердых тел. Для того, чтобы понять этот парадокс, необходимо вспомнить, что такое реальные твердые тела, чем определяется их прочность и чем реальные твердые тела отличаются от идеальных. [c.234]

При разрушении твердого тела после того, как граница измельчения достигнута, упрочненные крупинки начинают соединяться между собой в рыхлые агрегаты — наступает обратный процесс. [c.235]

Разрушение твердого тела начинается с образования микротрещин, где оно особенно эффективно облегчается адсорбцией веществ из окружающей среды. Кроме того, адсорбированные вещества относительно быстро диффундируют по поверхности микротрещин, которые непрерывно расширяются под влиянием приложенных напряжений. Адсорбционное понижение твердости исполь- [c.206]

П. А. Ребиндер установил явление понижения сопротивления твердых тел упругим и пластическим деформациям, а также механическому разрушению под влиянием адсорбции поверхностноактивных веществ окружающей среды. Явления адсорбционного облегчения деформаций или адсорбционного понижения твердости твердых поверхностей обусловлены облегчением развития микрощелей в поверхностных слоях деформируемого или разрушаемого тела. Адсорбционные слои из поверхностно-активных молекул, возникающие на поверхности микрощелей, отличаются способностью к миграции по поверхности в глубь микрощелей, способствуя, таким образом, их развитию и нарастанию деформации, а вблизи предела прочности — и разрушению твердого тела (эффект расклинивающего давления). К адсорбции чувствительны только те микрощели, устья которых выходят на поверхность кристалла, а тупиковые части остаются внутри тела. В процессах измельчения твердых тел адсорбционные слои облегчают диспергирование и способствуют значительному повышению степени дисперсности. [c.295]

Однако затраты энергии на образование свежих поверхностей раскола, рассчитанные по этому уравнению, будут минимальными и не отвечающими действительности. Эта формула была бы справедлива, если бы от действия измельчителя твердое тело сразу раскалывалось по разным плоскостям на какое-то число частей. При этом энергетический порог раскалывания должен быть большим. На самом же деле разрушение твердого тела происходит всегда не мгновенно, а стадийно, ступенчато. Под действием измельчителя в нем сначала возникают поверхностные микротрещины, которые затем от последующих ударов постепенно разрастаются в глубь измельчаемых частиц (вплоть до их разрушения). В идеальном случае затраты энергии на образование свежих поверхностей по такому ступенчатому способу тоже равнялись 6ы а кк1), В кк1). Реально же они всегда больше. Дело в том, что после снятия нагрузки (до следующего удара) микротрещины в какой-то степени успевают залечиваться . Поскольку микротрещины очень малы, [c.254]

Наличие разнообразных дефектов кристаллического строения приводит к изменению многих свойств твердых тел по сравнению со свойствами идеальных кристаллов. Так, точечные дефекты приводят к изменению электропроводности и цвета кристаллов. Присутствие дислокаций облегчает разрушение твердых тел. Выходы всех дефектов на поверхность твердых тел увеличивают их способность притягивать молекулы газов и жидкостей из окружающей среды, т. е. усиливают процессы адсорбции. [c.168]

Механический подход исходит из того, что в материале, прилегающем к вершине микротрещины при температуре выше 7 хр, когда предел текучести (вынужденной высокоэластичности Ов) становится меньше перенапряжений в вершине микротрещины, происходят микропластические деформации, снижающие концентрацию напряжения. Часть работы разрушения твердого тела идет на мик-ропластическую деформацию (механические потери первого вида). В связи с этим упругая энергия, идущая на разрушение твердого тела, возрастает. В этом подходе исходят из теории Гриффита и обобщают ее, вводя в формулу Гриффита вместо свободной поверхностной энергии а характеристическую энергию разрущения (или в дальнейшем — энергию разрушения) а, которая включает и свободную поверхностную энергию, и механические потери. Под характеристической энергией разрушения а понимается вся энергия, затрачиваемая на процесс разрушения при образовании единичной поверхности разрушения. [c.316]

Академик П. А. Ребиндер указал Разрушение твердого тела всегда состоит в постепенном развитии новых поверхностей раздела с окружающей средой . П. А. Ребиндером развиты основы одного из новых научных направлений— физико-химической механики, в котором выводятся зависимости прочности твердых тел от протекающих в них поверхностных явлений. В частности, им открыто явление адсорбционного понижения прочности твердых тел, которое получило название эффекта Ребиндера. Оно заключается в том, что при адсорбции поверхностно-активных веществ на твердом теле уменьшается его сопротивление деформации и разрушению. Адсорбция, так же как и в случае жидкостей, понижает поверхностное натяжение твердых тел и поэтому уменьшает энергетические затраты, необходимые для разрушения. [c.206]

При бурении, дроблении и других процессах разрушения твердого тела под влиянием механических воздействий создается область с большим числом трещин (повышенной трещиноватости), которая, соприкасаясь с поверхностно-активными веществами, вводимыми со смачивающей жидкостью, облегчает разрушение в этой зоне. [c.208]

Процессы разрушения представляют значительный интерес не только для размола материалов (например, цемента) и получения дисперсных систем, но также для изучения практических условий разрушения твердых тел при их эксплуатации, особенно в условиях усталостного понижения прочности. [c.279]

Изучая связь механических свойств дисперсных систем и материалов с их структурой и явлениями, происходящими на границах раздела фаз, физико-химическая механика разрабатывает на этой основе новые пути управления структурой и механическими свойствами твердых тел и материалов. П. А. Ребиндер так определял главные задачи физико-химической механики Они сводятся к изучению фи-зико-химических закономерностей и механизма деформационных процессов и разрушения твердого тела (в зависимости от его состава и структуры, влияния температуры и внешней среды) и процессов структурообразования (развитие -пространственных структур, образующих твердое тело с заданными механическими свойствами) . [c.307]

В ПРОЦЕССАХ ДЕФОРМАЦИИ И РАЗРУШЕНИЯ ТВЕРДЫХ ТЕЛ. [c.332]

Износ wear) - результат изнашивания, это разрушение твердых тел с отщеплением от поверхности частиц вещества материала. [c.52]

Механические свойства твердых топлив могут быть охарактеризованы различными методами. Самым распространенным является измерение сопротивления при дроблении. Издавна известно, что количество энергии, необходимое для разрушения, связано с площадью образуемой новой поверхности. Еще в 1887 г. Ритингер сформулировал закон разрушения, который гласит, что энергия на разрушение твердого тела прямо пропорциональна увеличению поверхности [1, с. 96]. [c.191]

Одним из первых приложений теории был расчет течения и диффузии жидкостей, выполненный Гласстоуном, Лайдлером и Эйрингом [43]. Благодаря оригинальной потоковой концепции, представлению о термическом перескоке молекул через энергетический барьер появились различные теории разрушения твердых тел. В качестве основных факторов, влияющих на прочность. Тобольский и Эйринг [44] учли суммарный разрыв вторичных связей, а Журков [45—47] и Буше [48—50] — суммарный разрыв основных связей. Значительное число экспериментальных данных по этому вопросу было учтено в известных монографиях по деформированию и разрушению полимеров Бартенева и Зуева [51], Эндрюса [52] и Регеля, Слуцкера и Томашевского [53]. Ссылка на данные работы обязательна, если используется информация относительно влияния времени и температуры на разрушение полимеров различного состава и структуры при различных внешних условиях нагружения. [c.76]

Коррозия - это разрушение твердого тела (металла), вызванное химическими или электрохимическими процессами при взаимодействии с окружающей средой. Слово коррозия происходит от латинского соггозю - разъедание. Среда, в которой металл подвергается коррозии, называется коррозионной или агрессивной. При этом образуются продукты коррозии - химические соединения, содержащие металл в окисленной форме, которая является более устойчивой для всех металлов. [c.6]

Механические потери з полимерах, наблюдаемые в процессах деформации и разрушения, очень существенны для пенимапия разрушения. В эластомерах и пластмассах, например, механические потери при разрыве образца превышают свободную поверхпостную энергию поверхностей разрыва на несколько порядков. Любой процесс разрушения твердых тел сопровождается механическими потерями, учитываемыми в конечном счете рассеянной теплотой Q [5 6 11.9 11.11]. [c.290]

Термофлуктуационный механизм является наиболее общим механизмом разрушения твердых тел, так как связан с фундаментальным явлением природы — тепловым движением. В наиболее чистом виде он реализуется при хрупком разрушении, а при других видах разрушения ему сопутствуют релаксационные процессы, которые по мере увеличения температуры играют все большую роль. При хрупком разрушении (ниже температуры хрупкости Тхр) очагами разрушения обычно являются микротрещииы, причем долговечность определяется ростом наиболее опасной микротрещины, которая в своем развитии переходит в магистральную трещину, приводящую к разрыву образца. Разрыв напряженных химических связей происходит под действием флуктуаций, возникающих при неупругом рассеянии фононов относительно высокой энергии. Растягивающее напряжение увеличивает вероятность разрыва связей. [c.294]

Второй метод основан на изучении зависимости твердости электрода от его потенциала. Этот метод был разработан П. А. Ребиндером и Е. К. Венстрем. Твердость, по определению Ребиндера,— это сопротивляемость тела прилагаемой упругой или пластичной деформации. Чем больше твердость тела, тем труднее происходит его разрушение. При разрушении твердого тела увеличивается его площадь поверхности. Работа увеличения плбщади поверхности в равновесных условиях — это обратимая поверхностная работа с. Следовательно, должна наблюдаться симбатность хода а, -кривых и кривых зависимости твердости от потенциала. Однако однозначной количественной связи между твердостью и поверхностной работой не существует, так как процесс увеличения поверхности твердого тела при его разрушении практически идет в неравновесных условиях. Для определения зависимости твердости от потенциала был использован метод маятника. На пластинку (рис, 24) из исследуемого металла устанавливают коромыело с прикрепленной к нему в центре опорой. На концах коромысла укрепляются равные по величине грузы. Опора заканчивается двумя маленькими шариками (или остриями) из достаточно твердого материала (более твердого, чем исследуемый металл, например из карбида вольфрама). Два шарика необходимы для того, чтобы колебания коро- [c.47]

Второй метод основан на изучении зависимости твердости электрода от его потенциала. Этот метод был разработан П. А. Ребиндером и Е. К. Венстрем. Твердость, по определению П. А. Ребиндера, — это сопротивляемость тела прилагаемой упругой или пластичной деформации. Чем больше твердость тела, тем труднее происходит его разрушение. При разрушении твердого тела увеличивается его поверхность. Работа увеличения поверхности в равновесных условиях — это обратимая поверхностная работа о. Следовательно, должна наблюдаться симбатность хода о, ф-кривых и кривых зависимости твердости от потенциала. Одиако однозначной количественной связи между твердостью и поверхностной работой не существует, так как процесс увеличения поверхности твердого тела при его разрушении практически идет в неравновесных условиях. [c.52]

Теория тонкого измельчения, входящая в теорию современной виброреологии (на вибрационных, струйных и других мельницах), как и теория разрушения твердых тел, стала одним из крупных разделов физико-химической механики. На основе теории измельчения разрабатываются оптимальные конструкции измельчителей, новая технология использования тонкоизмельченных материалов, учитывающая своеобразные свойства, которые приобретают твердые тела при тонком измельчении, и прежде всего их способность к структурообразо-ванию. Рациональное и наиболее полное использование преимуществ тонкоизмельченных материалов также одна из задач физико-химической механики. [c.4]

При тонком измельчении большая доля в затратах энергии связана с образованием новых поверхностей измельченного продукта. Кроме затрат энергии на образование новых поверхностей (2<т5 ) при очень тонком измельчении сильно развивается трение между частицами из-за возросшей площади их контакта, что ведет к большому выделению тепла и аморфизации поверхности частиц с ковалентным характером связи между их структурными элементами. Затраты энергии на преодоление сил трения частиц и аморфизацию их поверхности могут быть более чем на порядок выше 2< 2 и становятся основными затратами. В связи с этим помол эффективен лишь до достижения определенного размера частиц >г (или свободной поверхности 5 = Соотношение полезно затраченной энергии на разрушение твердого тела Еа5г к общим затратам Ф представляет собой КПД измельчающего агрегата (т]) [c.296]