CC BY
22
АНАЛИТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СИЛ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МОЗАИЧНО ЗАРЯЖЕННЫХ ПЛОСКОСТЕЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИХ ОТНОСИТЕЛЬНОГО РАСПОЛОЖЕНИЯ Т.Н. Плужиикова, А.В. Чиванов
В щелочногалоидных кристаллах наблюдается самопроизвольное залечивание трещин скола. Залеченный участок выявляется, как правило, в виде строчки дислокаций, что обусловлено несовпадением рельефа соединяемых поверхностей. Несоответствие рельефа связано как с изгибом берегов трещины, так и с их разворотом на некоторый малый угол в плоскости движения трещины.
Методом компьютерного моделирования оценено изменение сил взаимодействия между поверхностями скола в зависимости от их расположения в ионных кристаллах после раскола.
Установлено, что уже при сдвиге плоскостей на малые доли параметра решетки сила притяжения существенно уменьшается. Значение силы максимально при взаимодействии заряженных плоскостей без относительного сдвига и численно равно теоретической прочности на разрыв, что говорит об адекватности данной физической модели.
При развороте плоскостей даже на малый угол порядка 3 минут происходит резкое уменьшение сил взаимодействия между плоскостями, Дальнейшее увеличение угла разворота сопровождается монотонным уменьшением значений
силы на 2 порядка. Отмечено, что при параллельном сдвиге плоскостей относительно друг друга на полпараметра решетки в одном направлении, и при сдвиге одновременно на расстояние полпараметра в двух направлениях с последующим поворотом, наблюдается резкое уменьшение амплитуды силы по сравнению со значениями силы в исходном состоянии.
Увеличение числа ионов во взаимодействующих плоскостях ведет к меньшим флуктуациям значений силы около нуля при развороте плоскостей относительно друг друга. Минимальное значение силы наблюдается при сдвиге на полпараметра в двух взаимно перпендикулярных направлениях. При клинообразном раскрытии трещины наблюдается монотонное уменьшение силы взаимодействия при увеличении угла разворота.
Таким образом установлено, что одной из причин, препятствующих залечиванию трещин, является геометрический фактор - несовпадение мест разрыва, созданных вследствие параллельного смещения и разворота взаимодействующих плоскостей. При этом сила взаимодействия уменьшается на 2-3 порядка.
АКТИВАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ЗАЛЕЧИВАНИЯ ТРЕЩИН НЕСИММЕТРИЧНОГО СКОЛА Т.Н. Плужиикова, А. В. Чиванов
Прочностные характеристики материалов определяются наличием дефектов: пор, микротрещин и т. д. Однако на практике требуется не только определить наличие или отсутствие трещины в материале, но и попытаться устранить этот дефект, в частности, залечиванием, предотвратить его дальнейшее развитие.
Цель работы: определить влияние электромагнитного излучения различных длин волн на процессы залечивания трещин в ЩГК после асимметричного скола.
В первой серии экспериментов кристаллы нагревали в печи в интервале температур от 300 до 773 К.
Во второй серии экспериментов кристаллы подвергали воздействию светового излучения с длинами волн (350^-760) нм от вольфрамовых ламп накаливания мощностью 20 и 100 Вт с максимальной энергией излучения в спектре 1,06 и 1,24 эВ соответственно, одновременно нагревающих образцы до температур 325 -5- 355 К. Ос-
вещенность поверхности образцов, в зависимости от мощности лампы и светофильтра изменялась от 4 лк до 15 клк. Время воздействия варьировалось от 10 до 1500 часов.
В третьей серии кристаллы подвергали воздействию излучения с длиной волны X = 0,154 нм. Облучение кристаллов рентгеновскими лучами проводили на аппарате ДРОН-2. Время воздействия изменялось от 3 до 60 минут. Облучению подвергали участок предполагаемого залечивания трещины узконаправленным пучком шириной ~1 мм.
Установлено, что воздействие электромагнитного излучения вызывает релаксацию механических напряжений в вершине трещин за счет обратимого движения дислокаций и приводит к частичному их залечиванию. Интенсивность залечивания и релаксации напряжений зависит от спектрального состава излучения и его интенсивности. Наибольший эффект наблюдается при воздействии рентгеновского излучения.
