Don chegarasida siljish - Grain Boundary Sliding - Wikipedia

Don chegarasida siljish materialdir deformatsiya mexanizmi bu erda donalar bir-biriga siljiydi. Bu yuqori gomologik haroratda (~ 0,4 dan yuqori) tashqi stress ostida bo'lgan polikristalli materialda uchraydi[1]) va past kuchlanish darajasi. Gomologik harorat materialning erish haroratiga nisbatan ish haroratini tavsiflaydi. Donning chegara siljishining asosan ikki turi mavjud: Rachinger siljishi,[2] va Lifshits siljishi.[3] Donning chegaraviy siljishi odatda siljishning ikkala turining kombinatsiyasi sifatida yuzaga keladi. Chegara shakli ko'pincha don chegarasining siljish tezligi va hajmini belgilaydi.[4]

Ko'p odamlar turli xil guruhlar, masalan, metall, keramika va geologik materiallar singari donlarning chegaralarini siljishini umumiy shtammga qo'shadigan taxminlarni ishlab chiqdilar. Donning chegara siljishi, ayniqsa nozik don materiallari va yuqori harorat uchun katta miqdordagi kuchlanishni keltirib chiqaradi.[5] Lifshits donining chegara siljishi Nabarro-Herring diffuziya suzishida taxminan 50-60% kuchlanishni keltirib chiqarishi ko'rsatilgan.[6] Ushbu mexanizm yuqori haroratlarda keramika etishmovchiligining asosiy sababi bo'lib, ularning don chegaralarida shishasimon fazalar hosil bo'ladi.[7]

Rachinger toymasin

Rachinger sirpanishi faqat elastik; donalar asl shaklining ko'p qismini saqlab qoladi.[8] Stress tashqi qo'llaniladigan stress bilan muvozanatlashgunga qadar donalar siljishi bilan ichki stress kuchayadi. Masalan, namunaga bir tomonlama tortish kuchlanishi berilganda, donalar cho'ziluvchanlikni ta'minlash uchun harakatlanadi va qo'llaniladigan kuchlanish yo'nalishi bo'yicha donalar soni ko'payadi.

Lifshits toymasin

Lifshitsning siljishi faqat Nabarro-Herring va Kobl sudralib yurishi bilan sodir bo'ladi.[9] Sürgülü harakat, bo'shliqlarning paydo bo'lgan stresslardan tarqalishi va jarayon davomida don shakli o'zgarishi bilan ta'minlanadi. Masalan, bir eksenel valentlik zo'riqishi qo'llanilganda, donalar ichida diffuziya paydo bo'ladi va don qo'llanilgan kuchlanish bilan bir xil yo'nalishda uzayadi. Qo'llaniladigan stress yo'nalishi bo'yicha donalar sonining ko'payishi bo'lmaydi.

Nanomateriallar

Nano-kristalli materiallar yoki nanomateriallarda panjara suzilishini bostirishda yordam beradigan mayda donalari bor. Bu nisbatan past haroratli operatsiyalar uchun foydalidir, chunki u don chegaralarining katta hajmli qismi tufayli dislokatsiya harakatiga yoki tarqalishiga to'sqinlik qiladi. Shu bilan birga, nozik donalar yuqori haroratda istalmagan, chunki donalar chegarasining siljishi ehtimoli oshadi.[10]

Oldini olish

Donning shakli siljish tezligi va hajmini aniqlashda katta rol o'ynaydi. Shunday qilib, don hajmi va shaklini nazorat qilib, don chegarasi siljishi miqdorini cheklash mumkin. Odatda, yirik donalari bo'lgan materiallarga afzallik beriladi, chunki material don chegaralari kamroq bo'ladi. Ideal holda, bitta kristallar ushbu mexanizmni to'liq bostiradi, chunki namunada don chegaralari bo'lmaydi.

Boshqa usul - cho'kma qo'shib don chegaralarini mustahkamlash. Don chegaralarida joylashgan mayda yog'ingarchiliklar don chegaralarini aniqlay oladi va donalarning bir-biriga siljishini oldini oladi. Biroq, barcha yog'inlar chegaralarda istalmagan. Katta cho'kmalar donni chegaralashga teskari ta'sir ko'rsatishi mumkin, chunki bu donalar orasidagi bo'shliqlar yoki bo'shliqlarga cho'kmalarni joylashtirishga imkon beradi, bu esa mahkamlash ta'sirini kamaytiradi.

Adabiyotlar

  1. ^ Bell, R.L., Langdon, T.G. Sürünme paytida don bilan chegaralangan siljishni tekshirish. J Mater Sci 2, 313-323 (1967). https://doi.org/10.1007/BF00572414
  2. ^ W. A. ​​Rachinger, J. Inst. Metalllar 81 (1952-1953) 33.
  3. ^ I. M. Lifshitz, Sovet fizikasi. JETP 17 (1963) 909.
  4. ^ Raj, R., Ashbi, M.F. Donning chegaraviy siljishi va tarqalishi. MT 2, 1113-1127 (1971). https://doi.org/10.1007/BF02664244
  5. ^ Bell, R.L., Langdon, T.G. Sürünme paytida don bilan chegaralangan siljishni tekshirish. J Mater Sci 2, 313-323 (1967). https://doi.org/10.1007/BF00572414
  6. ^ Langdon, T.G. Don chegarasi siljishi qayta ko'rib chiqildi: qirq o'n yillikda siljishdagi o'zgarishlar. J Mater Sci 41, 597-609 (2006). https://doi.org/10.1007/s10853-006-6476-0
  7. ^ Yoaxim Rösler, Xarald Xarders, Martin Beyker, Muhandislik materiallarining mexanik harakati, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2007, 396-bet. ISBN  978-3-540-73446-8
  8. ^ Langdon, T.G. Don chegarasi siljishi qayta ko'rib chiqildi: qirq o'n yillikda siljishdagi o'zgarishlar. J Mater Sci 41, 597-609 (2006). https://doi.org/10.1007/s10853-006-6476-0
  9. ^ Langdon, T.G. Don chegarasi siljishi qayta ko'rib chiqildi: qirq o'n yillikda siljishdagi o'zgarishlar. J Mater Sci 41, 597-609 (2006). https://doi.org/10.1007/s10853-006-6476-0
  10. ^ Sergueeva, A.V., Mara, N.A va Mukherji, A.K. Yuqori haroratlarda nanomateriallarda sirpanish donalari chegarasi. J Mater Sci 42, 1433–1438 (2007). https://doi.org/10.1007/s10853-006-0697-0