Деформация адсорбционное облегчение

При низких температурах эффективны механизмы, основанные на скольжении дислокаций, которое может облегчаться в присутствии поверхностно-активных сред. Теория адсорбционного пластифицирования [291] объяснила эти эффекты на основе представлений о снижении потенциального барьера, препятствующего выходу дислокаций на поверхность с образованием на поверхности ступеньки, и об облегчении начала работы приповерхностных источников дислокаций благодаря снижению свободной поверхностной энергии. Это дает возможность ориентировочно оценить те условия, в которых аналогичные эффекты могут иметь место в природе. Это та область режимов деформации, когда в наборе активационных энергий- преобладают компоненты, связанные с поверхностным барьером [255],. равным Ь а, где Ь — вектор Бюргерса и о — свободная поверхностная энергия минерала. В этом случае отношение скоростей деформации в присутствии активной среды и на воздухе равно [c.88]

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]

При пластической деформации происходит выход дислокации на поверхность, что связано с увеличением поверхности и требует дополнительной затраты энергии, пропорциональной поверхностному натяжению. П. А. Ребиндер показал, что и пластическая деформация и разрушение могут быть существенно облегчены с помощью адсорбирующихся добавок (адсорбционное облегчение деформации). [c.384]

IV. Как было отмечено выше, в последние годы интенсивно развивались исследования эффектов адсорбционного облегчения деформации и разрушения неметаллических систем. Это связано как с практической важностью объектов, так и с определенными преимуществами в теоретическом аспекте в частности, относительная простота описания связей в ионных и молекулярных кристаллах позволяет надеяться, что именно для этих типов твердых тел ранее всего удастся провести анализ элементарного акта облегчения разрыва или перестройки межчастичных связей с участием адсорбционно-активного атома (молекулы). Полученные результаты еще раз подтверждают широкую общность эффекта Ребиндера и его глубокую специфичность, избирательность влияния различных сред на твердые тела с данным типом межатомных связей. В конечном счете для всех типов твердых тел обнаруживаются такие (родственные) среды, в которых наблюдается существенное изменение механических характеристик, и, наоборот, практически каждая данная среда может оказать заметное влияние на прочность или пластичность определенного (ограниченного) класса твердых тел. [c.165]

Анализ результатов количественного изучения поглощения жидкой среды при растяжении фторопластовых пленок заставляет по-новому подходить к описанию деформационных свойств кристаллических полимеров в жидких средах, не вызывающих их существенного набухания. При трактовке эффекта облегчения деформации авторы [77] не учитывали объем жидкости, поглощаемой полимером. Для адсорбционного облегчения деформации достаточно значительно меньшего количества жидкости, чем то, которое реально поглощается образцами. Большая часть жидкости, проникающая в деформируемый образец, свидетельствует о значении капиллярных сил и сил, вызывающих перемещение жидкой фазы, в механизме облегчения деформации. [c.167]

За 40 лет, прошедших с того времени, когда Ребиндером было открыто адсорбционное облегчение деформации и разрушения твердых тел, работами большого научного коллектива под общим руководством Ребиндера показан общий характер этого явления и выяснены его специфические условия. Изучены закономерности и механизм этого эффекта, играющего важную роль в развитии физико-химической механики материалов. Экспериментальные и теоретические исследования эффекта Ребиндера открывают новые пути для их широкого практического использования в разнообразных областях техники, а также возможности разработки методов защиты от проявления этих эффектов в тех случаях, когда они вредны. [c.171]

Снижение прочности и выносливости металла под действием активных рабочих сред происходит в случае взаимодействия этих сред с металлом на значительной глубине. Системы дефектов твердого тела являются путями подвода среды к более глубоким слоям тела, включая их во взаимодействие со средой. В процессе этого проникновения среды происходит адсорбционное облегчение деформации и раз-рз шения металла. Далее, ослабление металла может происходить в связи с химическим или электрохимическим взаимодействием металла со средой либо образованием твердых растворов. [c.41]

Проникающая в поры вода оказывает разрушающее действие на силикатные строительные материалы, в частности, на бетоны. Исследованиями установлено, что снижение прочности бетонов под воздействием влаги обусловлено адсорбционным облегчением деформаций. Одновременно к снижению монолитности приводит расклинивающее действие водных пленок. [c.168]

Величина упругого последействия значительно снижается при введении ПАВ, которые приводят к повышению способности материала к пластической деформации за счет адсорбционного облегчения деформаций [28]. [c.155]

Проникающая в поры вода оказывает разрушающее действие на силикатные строительные материалы. П. А. Ребиндер I1] установил, что снижение прочности строительных материалов под воздействием влаги обусловлено адсорбционным облегчением деформаций. К снижению монолитности структуры приводит и расклинивающее действие водных пленок [2]. [c.128]

Все это показывает, что при наличии в поверхностных слоях сжимающих напряжений эффекты адсорбционного облегчения деформации будут малы они наблюдаются лишь когда дальнейшее повышение интенсивности данного напряженного состояния приводит к течению или разрыву в поверхностном слое, т. е. к развитию в нем дефектов структуры [3, 2]. Действительно, при вдавливании индентора (шарика, конуса или пирамиды) в испытаниях на твердость наблюдаются. лишь малые — хотя все же заметные — адсорбционные эффекты. Точно так же при снятии стружки в условиях тупого угла резания, например при шлифовании, адсорбционное облегчение деформации и разрушения металла может оказаться сравнительно незначительным. Однако адсорбционные эффекты и в этих случаях могут быть велики для пористых твердых тел, пропитанных адсорбционно-активной жидкой средой, как это показано Л. А. Шрейнером, или, что то же самое, металлов и сплавов с поверхностно-активными примесями, растворенными в кристаллической решетке и действующими механизмом внутренней адсорбции, т. е. мигрирующими из внутренних частей тела к развивающимся микротрещинам. [c.8]

При сравнении суммарного объема микропор, определенного из сорбционных данных (0,021 см /г), следует, что ПА Ф-2 практически в воде не набухает при контакте с водой происходит заполнение микропор в полимере [59]. По всей видимости, в данном случае в основном имеет место эффект адсорбционного облегчения деформации [62], предложенный первоначально для металлов. [c.254]

Эффект адсорбционного понижения прочности и облегчения деформации твердых тел нашел широкое применение при совершенствовании разнообразных технологических процессов. Используя этот эффект, удалось достигнуть значительного повышения скоростей при бурении и проходке скважин в горных породах, облегчить обработку металлов резанием, давлением и волочением, повысить чистоту поверхностей при шлифовании и полировании, создать более совершенные смазки, облегчившие приработку деталей машин. [c.315]

В 1958 г. была выпущена небольшая научно-популярная брошюра П. А. Ребиндера Физико-химическая механика — новая область знания , подводящая итоги развития этой науки (М., Знание , 1958). В ней рассматривались структурно-механические свойства тел и их значение, новая область науки — физико-химическая механика, получение твердых материалов (строительных и конструкционных) с заданными механическими свойствами и структурой, адсорбционные эффекты понижения прочности и облегчение деформации твердых тел, тонкое измельчение твердых материалов. Ряд крупных обобщающих статей по достижениям и перспективам развития этой науки П. А. Ре-биндером были помещены в Известиях и Вестнике АН СССР. [c.9]

По разделу физико-химической механики, в котором рассматривается диспергирование твердых тел, проведены исследования процессов деформации и разрушения при механической обработке давлением, измельчением и резанием. Основные работы по теории и практическому применению адсорбционного эффекта понижения прочности и облегчения деформации твердых тел выполнены П. А. Ребиндером, В. И. Лихтманом, Г. В. Карпенко и Е. Д. Щукиным. [c.10]

Иногда пытаются противопоставлять эффекту адсорбционного понижения прочности и облегчения деформации обыкновенное смазочное действие, т. е. понижение внешнего трения сопряженных поверхностей металлов. Такое противопоставление, как показали работы Ребиндера, неправильно, хотя действительно адсорбционно-активная смазка всегда пластифицирует тонкие слои более мягкого металла. Это пластифицирующее действие и лежит в основе механизма понижения внешнего трения, т. е. смазочного действия, особенно при высоких местных напряжениях. Поэтому при низких давлениях (при нормальной работе узлов трения) активные смазки всегда понижают износ, разделяя сопряженные поверхности и тем самым препятствуя возникновению высоких напряжений. В процессах же начальной приработки (обкатки) машины, вследствие значительной микрошероховатости поверхностей и возникновения местных высоких напряжений, адсорбционно-активная смазка, пластифицируя поверхностные слои, ускоряет полезный износ (сглаживание поверхностных неровностей), а следовательно, ускоряет и сам процесс приработки. [c.219]

При переходе от монокристаллов к обычным поликристаллическим металлам с очень мелким зерном адсорбционные эффекты в обычных условиях резко ослабляются, поскольку значительное облегчение деформаций сосредотачивается в поверхностном слое зерен и не распространяется более глубоко. Было показано, что дело собственно не в размере зерна, а в отношении размера зерна к размеру образца. Эта универсальная зависимость выражается кривой, приведенной на рис. 100. [c.228]

Очень часто рост макроскопических трещин разрушения определяется кинетикой поступления жидкой фазы в их вершину, в частности закономерностями ее вязкого течения в трещине. Очевидно, что затвердевание жидкой фазы должно практически полностью предотвращать проявление эффекта адсорбционного понижения прочности. Вместе с тем и повышение температуры может приводить к существенному уменьшению интенсивности его проявления. Это обусловлено облегчением пластического течения с повышением температуры под действием термических флуктуаций идет рассасывание деформационных микронеоднородностей вследствие этого при повышенных температурах локальные концентрации напряжений оказываются слишком малы, чтобы инициировать развитие зародышевых микротрещин. В результате при повышении температуры происходит переход от хрупкого разрушения твердого тела в присутствии адсорбционно-активной среды к его пластическому деформированию. Аналогичным образом может влиять и уменьшение скорости деформирования твердого тела при медленном деформировании также увеличивается вероятность рассасывания локальных концентраций деформаций и напряжений. [c.341]

Механизм адсорбционного пластифицирования, по Щукину, заключается в облегчении движения дислокаций. Экспериментально было показано, что при деформировании кристаллов, например нафталина и хлорида натрия, в активных по отношению к ним средах увеличивается расстояние, на которое перемещаются дислокации в процессе деформации. [c.342]

Следует указать, что никель, обладающий высокой энергией дефектов упаковки и поэтому облегченным поперечным скольжением дислокаций при деформации, не образует плоских скоплений дислокаций и поэтому не может считаться подходящим объектом для изучения закономерностей механохимического поведения деформируемого металла в смысле влияния степени деформации на его электрохимические свойства. В то же время, ячеистую субструктуру слабо взаимодействующих дислокаций в никеле можно было бы использовать для изучения адсорбционной и пассивационной способности дислокационных центров , не осложненной их взаимодействием. Однако монотонная зависимость адсорбционных и электрохимических свойств пассивной поверхности от плотности дислокаций (и степени деформации) может искажаться механическими нарушениями пассивирующего слоя в местах выхода линий и полос скольжения, плотность и топография, которых зависят от стадий кривой упрочнения. [c.73]

Явление адсорбционного понижения прочности материалов (эффект Ребиндера) бьшо открыто и объяснено советским ученым П. А. Ребиндером в 1928 г. Оно заключается в понижении прочности и облегчении деформации твердого тела под влиянием адсорбции компонентов среды [32], Эффект Ребиндера - основа физико-химической механики материалов [13,17]. [c.26]

Однако разрывы поверхностных пленок и стойкие полосы скольжения на поверхности металла появляются не сразу. Для их появления необходимы при усталостном нагружении хотя бы несколько десятков циклов деформирования. Таким образом, время до появления на поверхности металла стойких анодных образований, на которых сосредоточивается локальная коррозия, можно считать первым (инкубационным) периодом зарождения трещин. Определяющий фактор на этом периоде — механическое воздействие (деформация). Роль средьг сводится лишь к адсорбционному облегчению разрыва пленок и выхода на поверхность дислокаций, ступеньки от которых складываются в анодные полосы скольжения. [c.62]

Взаимодействие со средой, изменяя о, может привести к значительному уменьшению прочности. На этом основан так называемый эффект Ребиндера , заключающийся в адсорбционном понижении прочности при воздействии ПАВ. Проникая, вследствие поверхностной подвижности, к зоне предразрушения (например, вершине трещины), молекулы ПАВ снижают ст, уменьшая работу образования новой поверхности. Следовательно, сущность эффекта Ребиндера заключается в облегчении деформации [c.279]

ПО составу коллоидных растворов, к нему примыкают работы по растворению коллоидных частиц при разбавлении золей [18, 19]. Исследование взаимодействия коллоидных частиц имеет принципиальное значение, вытекающее из природы коллоидного состояния. Дисперсная фаза коллоидной системы — предельно раздробленное твердое тело или жидкость, у которых предельно развита поверхность. Исследования последних лет показали, что адсорбционное понижение твердости — проявление адсорбционного облегчения деформации — эффекта Ребиндера [20], в реальных твердых телах реализуется на глубину до нескольких тысяч ангстрем. Это дает основание полагать, что весь объем коллоидной частицы находится под воздействием поверхностных сил. Отсюда можно ожидать, что специфические особенности химических реакций между коллоидными частицами должны отличаться от соответствующих реакций в микроскопических телах и истинных растворах. Эти особенности могут проявляться в кинетике и даже в направлении реакции, исследованиями которых и занимался В. А. Каргин (в начале совместно с А. И. Рабиновичем). Реакции между коллоидными частицами оказывают влияние на многие процессы в природе и технике миграцию и структурообразование почвенных коллоидов [6, 21], формирование дисперсных минералов [22], водоочистку методом коагуляции и др. Значение этой проблемы начало выясняться уже давно, но до В. А. Каргина работы, посвященные ей, были немногочисленными [23, 24], что, по-видимому, объясняется методическими трудностями. Сконцентрировав внимание на взаимодействии одноименно заряженных частиц из различных коллоидных систем и используя свои методические и адсорбционные исследования, В. А. Каргин существенно продвинул разработку проблемы применительно к ряду классических золей серы и ртути, галоидных соединений серебра и сернистого мышьяка или сурьмы, трехокиси урана и пятиокиси ванадия и др. [c.85]

VI. Наконец, необходимо остановиться на новом в наших исс.яедованиях адсорбционного облегчения деформации и разрушения объекте — м о-лекулярных кристаллах различных органических соединений. В соответствии с общими представ лениями об избирательности адсорбционного влияния среды, наибольшие эффекты в этом случае должны вызываться органическими жидкостями, обладающими наибольшим сродством к данным кристаллам и обусловливающими, следовательно, возможность значительного понижения свободной энергии на границе кристалл/среда. [c.170]

Наконец, надо отметить замечательные эффекты, которые были установлены с сульфатом целлюлозы, — это эффект повышения износостойкости режущей кромки инструмента и эффект повышения ее твердости. Здесь мы имеем адсорбционное облегчение пластических деформаций металла на режущей кромке и в тончайшем слое, как это показали работы В. И. Лихмана и С. Я. Вей-лера в нашей лаборатории. Вследствие этого в тонком слое, примыкающем непосредственно к поверхности металла, происходит своеобразное заполировывание или самозатачивание режущей кромки. В результате возникает ее пластическое упрочнение как косвенный вторичный эффект, как эффект внутреннего диспергирования или измельчения кристаллической микроструктуры материала режущей кромки. Этот вторичный эффект, как мы показали, является неизбея ньш следствием первичного адсорбционного облегчения деформации, что мы теперь широко используем при подборе активных смазок в процессах обработки металла давлением. [c.284]

Характерные релаксационные свойства металлов, их ползучесть, своеобразное влияние температуры на механизмы пластичности и упрочнения лежат в основе как процессов механической и термической обработки металлов, так и их эксплуатации в изделиях и деталях машин, особенно в условиях новой техники, предъявляющей исключительно высокие требования к материалам, например, при высоких температурах. Этим объясняется особое внимание в наших работах к адсорбционным эффектам на металлах — адсорбционному пластифицированию, т. е. облегчению пластических деформаций, адсорбционному понижению прочности — возникновению хрупкого разрушения при весьма малых интенсивностях напряженного состояния, вплоть до самопроизвольного диспергирования вместе с тем в последнее время нами были обнаружены новые важные особенности адсорбционных эффектов на металлах под влиянием малых примесей или в присутствии тончайших покрытий легкоплавкого поверхностно-активного металла в условиях легкоподвижности его атомов в процессе двумерной миграции. Эти новые проблемы, связанные с возможностью [c.15]

Поэтому полученные данные по изучению электроканилляр-ного эффекта, как и адсорбционного облегчения деформации металлов, позволяют заключить, что оба эти эффекта локализованы на поверхности самого металла и не связаны с наличием на его поверхности окисных пленок, хотя не подлежит сомнению, что окисные пленки могут вызвать значительные изменения величины адсорбционного эффекта [58—60]. [c.50]

П. А. Ребиндером показано, что и пластическая деформация, и разрушения мотут быть существенно облегчены с помощью адсорбирующихся добавок (адсорбционное облегчение деформации). [c.292]

Поверхностно-активные молекулы, попадая в микротрещины поверхностей трения и достигая мест, где ширина зазора равна размеру одной-двух молекул, стремятся своим давлением расклинить трещину (рис. 33). Это явление известно под названием адсорбцион-но-расклинивающего эффекта, что также впервые было обнаружено и изучено акад. П. А. Ребиндером. Подсчитано, что давление на стенки трещины может достигать до 1000 кПсм . Адсорбционно-рас-клинивающее действие поверхностно-активных молекул также приводит к облегчению пластических деформаций в поверхностном слое и к понижению прочности металла. При трении металлов это приводит к лучшей приработке деталей и снижению величины силы трения. Однако адсорбционно-расклинивающее действие может приводить к увеличению износа трущихся пар за счет облегчения процессов диспергирования поверхностных объемов металла. [c.61]

Для силикатных пород нет точной информации о снижении о под действием воды. Обзор сведений по кварцу содержится в книге [257] и в работе [258], из которых видно, насколько велик разброс литературных данных. Однако можно считать, что свободная энергия негидратированной силоксановой поверхности кварца, обнажающейся при образовании ступеньки, вряд ли успевает сильно снизиться при физической адсорбции воды или при смачивании, а термоактивируемая химическая модификация поверхности с образованием силанольных связей требует большего времени. В то же время известно, что движение дислокаций в кварце может значительно облегчаться под действием воды. По схеме, разработанной Григгсом [259], в результате диффузии воды вдоль дислокаций образуются силанольные мостики =51—ОН. .. НО—51 =, которые легко рвутся в самом слабом месте (по водородной связи). Сопротивление движению дислокаций уменьшается, и поэтому диффузия ОН-групп (или, возможно, ионов Н+ или НзО+) контролирует подвижность дислокаций и, следовательно, скорость деформации. По сути, здесь мы имеем дело с явлением, близким к адсорбционному пластифицированию, только облегчение разрыва межатомных связей происходит в другом координационном окружении — не на поверхности, а в объеме. По-видимому, такой механизм возможен и в случае многих других силикатных минералов (оливин [260] и др.). [c.89]

В 1928 Г. П. А. Ребиндер обнаружил, что прочность кристаллов каменной соли Na l и кальцита СаСОз значительно понижается в водных растворах ПАВ по сравнению с их прочностью на воздухе. Так был открыт эффект адсорбционного понижения прочности и облегчения деформации твердых тел, названный эффектом Ребиндера . [c.315]

Взаимодействие со средой, изменяя ст, может привести к значительному уменьшению прочности. На этом основан так называемый эффект Ребиндера , заключающийся в адсорбционном понижении прочности при воздействии ПАВ. Проникая, вследствие поверхностной подвижности, к зоне предразрушения (например, вершине трещины), молекулы ПАВ снижают ст, уменьшая работу образования новой поверхности. Следовательно, сущность эффекта Ребиндера заключается в облегчении деформации и разрушения вследствие снижения ст. Акт адсорбции должен происходить одновременно с актом разрыва связи в момент образования новой элементарной ячейки поверхности. Таким образом, для адсорбционного понижения прочности (в отличие от коррозии) характерно обязательное сочетание действия среды и механических напряжений . [c.273]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология