Теория, технология и оборудование диффузионной сварки
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 34 35 36 37 38 39 40... 174 175 176
|
|
|
|
/// поверхности, так и внутри образца. Наиболее доказательной в настоящее время для стекла и полимерных материалов является кинетическая концепция прочности, базирующаяся на флуктуаци-онных явлениях. В соответствии с флуктуационной концепцией зарождения трещины частота ее возникновения зависит от напряжения о, коэффициента перенапряжения температуры Г и других факторов. Этот процесс описывается уравнением Рис. 3.6. Схема изменения конфигурации микротрещины на поверхности стекла при травлении (3.16) где т0 — постоянная для всех тел| £/0 — энергетический барьер? к — постоянная Больцмана. Разрывные флуктуации возникают на различных связях не одновременно. Некоторые разрываются сразу или вскоре после нагружения тела, другие позже. Если допустить, что разорвавшиеся связи не восстанавливаются, то все связи будут разорваны, и следовательно, тело разрушится за время в — тгфл, т. е. долговечность тела примерно равна "периоду" следования флуктуации тфл. При рассмотрении процессов образования активных центров при диффузионной сварке аморфных материалов теория флукту-ационных явлений является одной из наиболее аргументированных для объяснения зарождения очагов взаимодействия на только что освобожденных валентных связях. Поскольку уровень контактных напряжений в зоне сварки не превышает критического значения, флуктуационная концепция прочности твердых тел позволяет объяснить механизм разрыва валентных связей в стекле и на их основе объяснить зарождение очагов взаимодействия. Рассматривая активный центр как акт возникновения свободных валентных связей и полей упругих искажений, следует отметить, что раскрытие зародышевых микротрещин как раз и связано с разрывом валентных связей и возникновением в вершинах микротрещины значительных полей упругих искажений. Этот процесс можно рассматривать как образование активного центра, на базе которого начинает развиваться очаг взаимодействия. Теория образования микротрещин хорошо объясняет повышение прочности стекла при его травлении. Глубина трещины остается неизменной, а радиус г ее вершины увеличивается сначала очень быстро, а затем медленнее (см. рис. 3.6). Эта модель приемлема не только для качественной оценки изменения прочности. На поверхности поврежденного втекла при травлении образуются 74 А Рис. 3.7. Поверхность кварцевого стекла после травления в плавиковой кислоте, X 5000 ямки" травления. Каж-' '' * дая ямка возникает на%^, С, месте первоначально не-' . видимой мнкротрещи-пы. Абразивная обработка действует совершенно противоположно М//, (. , травлению — число мик * щУ "N ротрещин возрастает, а .^С • ' средняя прочность стек .'' ' ла убывает. , , , " ^ До сих пор не из-•' вестны какие-либо успешные попытки прямого обнаружения зародышевых микротрещин в поверхностном слое. Предполагаемые размеры их выходят за рамки разрешающей способности световых' оптических измерительных инструментов. Исследование тонких стеклянных пленок с помощью просвечивающей электронной микроскопии позволило установить, что ширина зародышевых трещин (1,0 нм) — величина того же порядка, что и разрешающая способность электронных микроскопов. На рис. 3.7 показана поверхность кварцевого стекла после травления в плавиковой кислоте. С увеличением времени травления новых дефектов травления не наблюдается, а происходит лишь растравливание первоначально возникших ямок травления, причем эти ямки имеют чечевицеобразную форму и примыкают одна к другой вдоль направления царапины, представляющую собой серию более мелких поперечных разрывов. Таким образом, возникновение очагов взаимодействия контролируется процессом активации контактируемых поверхностей. Местами возникновения очагов в условиях сварки кристаллических материалов могут быть зоны выхода на поверхность дислокаций, границы зерен, а для аморфных материалов — разрывы сплошности в виде зародышевых микротрещин. Активация атомов, находящихся в состоянии физического контакта или вступающих в физический контакт, приводит к схватыванию поверхностей, т. е. первоначальному этапу, предшествующему объемному взаимодействию, который в свою очередь обеспечивает дальнейшее формирование зоны сварки как по фронту контакта, так и по глубине соединяемых материалов. Схватывание поверхностей — это, прежде всего, взаимодействие поверхностных атомов соединяемых материалов. В общем случае зоны соединения представляет собой межзеренную границу, проходящую по поверхности контакта. В случае полной 75
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 34 35 36 37 38 39 40... 174 175 176
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
