Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Напряжения и деформации поверхностного слоя

Напряжения и деформации поверхностного слоя

27.07.2017

Состояние атома на поверхности и в объеме разное, отчего и равновесные межатомные расстояния b0 для поверхностных атомов иные. В силу этого, во-первых, поверхностный слой атомов “прижимается” к кристаллу (или, наоборот, “оттопыривается”), а, во-вторых, меняется равновесное межатомное расстояние b0 и вдоль поверхности. Ho шаг атомов вдоль поверхности должен быть с тем же периодом b, что и во всей решетке, так что в поверхностном слое есть упругая деформация сжатия е = (b0 — b)/b. Если напряжения o = zE продольного сжатия достаточны, слой теряет устойчивость (подобно стержню при продольном сжатии): появляются волны вспучивания поверхности (рис. 80).
Напряжения и деформации поверхностного слоя

Если на поверхности z = 0 задана волна напряжений охх(х,0) = о0 sinax, то упругое поле от нее затухает с глубиной z экспоненциально — как oxx(х, z) = oxx(x,0)(1-az)ехр(-аг). Тогда наилучшая длина волны вспучивания X = 2п/а установится по минимуму суммарной энергии (сжатия неравновесного монослоя и упругого поля от него в решетке).
Действительно, туннельная микроскопия в вакууме обнаруживает, что поверхность золота гофрирована: вдоль оси идут волны длиной Л/Ь = 7...35 и до 0,7b высотой; на такой же поверхности в платине длина волн достигала 550b. Наложение напряжения извне может создать такой рельеф, если его еще не было. Сжатие вдоль поверхности германия создавало хаотический рельеф высотой h/b = 0,4...4 при средней длине волны Л/b = 8. Когда приложенное напряжение достигло а/Е = 4,4*10в-4, рельеф превратился в длинноволновый: Л/b = 40. После разгрузки рельеф исчезал за минуты при 20 С (впрочем, кинетику мог контролировать и адсорбированный слой, так как эксперимент велся на воздухе).
Трансмиссионная электронная микроскопия с разрешением решетки обнаружила на “виде с ребра” поверхности (111) золота возмущения трех типов: равномерное смещение поверхностного слоя атомов по нормали к поверхности, разрыв “бокового” смещения (поверхностную дислокацию) и периодическое вспучивание.