Теоретическая и реальная прочности кристаллов на сдвиг
Рассмотрим кристалл
Тогда общая сила (где N – количество пар электронов и ионов)
a – период кристаллической решётки
Тогда
Отсюда - прочность кристалла в зависимости от периода
кристаллической решётки
Основным механизмом пластического течения кристаллов является сдвигообразование. Долгое время считалось, что такое сдвигообразование происходит путем жесткого смещения одной части кристалла относительно другой одновременно по всей плоскости скольженияSS.
В неискаженной решетке атомы двух соседних параллельных плоскостей занимают положения равновесия, отвечающие минимуму потенциальной энергии (рис. а). Силы взаимодействия между ними равны нулю. При постепенном смещении одной атомной плоскости относительно другой возникают касательные напряжения, препятствующие сдвигу и стремящиеся восстановить нарушенное равновесие (рис. б). Критическое скалывающее напряжение должно составлять десятую долю от модуля сдвига. В таблице приведено τк для ряда металлических кристаллов, определенное из опыта и вычисленное теоретически. Сравнение этих величин показывает, что реальная прочность кристаллов на сдвиг на 3—4 порядка меньше теоретически вычисленной прочности этих кристаллов. Это свидетельствует о том, что сдвиг в кристаллах происходит не путем жесткого смещения атомных плоскостей друг относительно друга, а осуществляется таким механизмом, при котором в каждый момент имеет место смещение относительно малого количества атомов. Это привело к развитию дислокационной теории пластического течения кристаллов.
γ- деформация сдвига
- напряжение сдвига
G – модуль сдвига
Металл | τк, 10-7Па (эксперимен-тальное) | G, 10-7 Па | τк, 10-7Па (теоретическое) | |
G/2π | G/30 | |||
Медь Серебро Никель Железо Магний Цинк Кадмий | 0,10 0,06 0,58 2,90 0,08 0,09 0,06 | 4620 2910 7800 6900 1770 3780 2640 | 735 455 1240 1100 280 600 420 | 154 97 260 230 59 126 88 |
- Министерство образования рф
- Лекция 1 Заполнение зон электронами. Проводники, диэлектрики и полупроводники
- Собственные полупроводники
- Примесные полупроводники
- Лекция 2 Принципы работы полупроводниковых приборов и их применение Диоды
- Прямое включение: Обратное включение:
- Стабилитроны
- Варикапы
- Светодиоды
- Фоторезисторы
- Люкс-амперная характеристика фоторезистора Фотоэлементы с p-n-переходом
- Фотодиоды
- Упрощенная структура фотодиода и его условное графическое обозначение
- Термоэлектрогенераторы и термоэлектрохолодильники
- Эффект Холла
- Тензорезисторы
- Лекция 3 Механические свойства материалов
- Диаграмма растяжения
- Пластичность и хрупкость. Твердость
- Кривые растяжения материалов: а-хрупкого, б-пластичного
- Способы измерения твёрдости
- Для каждого материала существует установленная госТом сила вдавливания f
- Твёрдость материала по Бринелю рассчитывают исходя из площади отпечатка.
- Влияние энергии химических связей на свойства материалов
- Теоретическая и реальная прочности кристаллов на сдвиг
- Лекция 4 Кристаллизация металлов
- Самопроизвольная кристаллизация
- Кривые охлаждения металла
- Изменение скорости образования зародышей (с. З.) и скорости роста кристаллов (с. Р.) в зависимости от степени переохлаждения
- Несамопроизвольная кристаллизация
- Получение монокристаллов
- Схемы установок для выращивания монокристаллов
- Аморфное состояние металлов
- Термодинамическое обоснование диаграммы состояния сплавов, компоненты которых полностью растворимы в жидком и твердом состояниях Полиморфизм
- Лекция 5 Влияние нагрева на структуру и свойства металлов
- Холодная и горячая деформации
- Термическая обработка металлов и сплавов Определения и классификация
- Нагрев для снятия остаточных напряжений
- Рекристаллизационный отжиг
- Диффузионный отжиг (гомогенизация)
- Лекция 6 Термохимическая обработка Назначение и виды химико-термической обработки
- Цементация
- Цианирование и нитроцементация
- Азотирование
- Диффузионная металлизация
- Алитирование (Al)
- Хромирование (Cr)
- Борирование (b)
- Силицирование (Si)
- Поверхностно-пластическая деформация
- Литье под давлением
- Центробежное литье
- Литье под низким давлением
- Литье выжиманием
- Лекция 8 Конструкционные материалы Общие требования, предъявляемые к конструкционным материалам
- Прочность конструкционных материалов и критерии ее оценки
- Классификация конструкционных материалов
- Стали, обеспечивающие жесткость, статическую и циклическую прочности
- Классификация конструкционных сталей
- Влияние углерода и постоянных примесей на свойства стали
- Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов
- Превращения в сплавах системы железо-цементит
- Диаграмма состояния Fe-Fe3c
- Характерные точки диаграммы состояния железо-цементит
- Углеродистые стали
- Легированные стали
- Лекция 9 Цветные сплавы Медные сплавы
- Свойства промышленных латуней, обрабатываемых давлением
- Сплавы на основе алюминия
- Механические свойства алюминия
- Сплавы на основе магния
- Титан и сплавы на его основе
- Механические свойства иодидного и технического титана
- Лекция 10 Органические полимеры
- Дополнительные компоненты полимерных композиций
- Неполярные и слабополярные термопласты
- Полярные термопласты
- Термореактивные полимеры
- Слоистые пластмассы
- Металлопласты
- Лекция 11 Неорганические материалы
- Кристаллическая решетка графита
- Неорганическое стекло
- Ситаллы
- Керамика
- Лекция 12 Композиционные материалы Композиционные материалы с металлической матрицей
- Композиционные материалы с неметаллической матрицей
- Бороволокниты
- Органоволокниты
- Список литературы