Лаборатория "Физика на разрушението" - темата на научна статия по физика прочетете текста безплатно
Текст на научната работа по темата "Лаборатория" Физика на разрушението "
ТЯЛИН Юрий Илич - доктор на физико-математическите науки, професор в Катедрата по обща физика. Работи в университета от 1981 г., награден със значка „Почетен работник на висшето професионално образование на Руската федерация“.
1. Електризация на алкални халогенидни кристали в процеса на разцепване // Физика на твърдото състояние. 1979. Том 21. № 7.
2. Натрупвания на заредени дислокации и иницииране на пукнатини в неметални кристали // Dokl. Академия на науките на СССР. 1984. Т. 275. No 5.
3. Дислокационни механизми на унищожаване на побратимени материали. М.: Машиностроене-1, 2004.
4. Заздравяващи пукнатини в алкалогенидни кристали // Физика на твърдото тяло. 2004. Т. 46. № 9.
5. Основи на електронната обработка на информация. Тамбов, 2005.
6. Структурата на приплъзващите ленти, образувани на върха на пукнатината при спиране Деформация и разрушаване на материалите. 2008. No3.
Лаборатория "Физика на разрушението"
Кандидат на физико-математическите науки, доцент В.А. Тялина. Аспиранти и аспиранти участват в работата в рамките на изследователската лаборатория.
Основните насоки на изследователската лаборатория са посветени на изучаването на законите на зародиша, разпространението и зарастването на пукнатини в материали с различни кристални структури, както и на изучаването на вторични електрически процеси по време на разрушаването на непроводящи кристали, свързани с наличие на електрически заряд върху повърхностите на пукнатини и дислокации.
Унищожаването на твърди вещества е сложен многоетапен и многомащабен кинетичен процес. Основните му съставни елементи са образуването и растежа на ембрионални микропукнатини, образуването на макропукнатини и преминаването им в нестабилно състояние. Нещо повече, всеки етап от процеса се контролира от собствени или свои механизми и протича в резултат на взаимодействието на структурни обекти с различни нива на мащаба от атомни и дислокационни до мезоскопични и субструктурни.
Един от основните въпроси във физиката на счупването е взаимодействието на пластичната деформация и счупването. Съвременните концепции за иницииране на пукнатини в кристалите разглеждат пластичната деформация като необходим подготвителен етап за разрушаването на кристалните твърди вещества. Към днешна дата са предложени голям брой механизми за разрушаване на дислокации, свързващи инициирането и началния етап на нарастване на пукнатините с взаимодействието на едноименни дислокации в дислокационни клъстери, затруднени пред препятствия. Бариерите пред движението на дислокацията на главата на клъстера могат да бъдат включване, дислокации на други плъзгащи системи, граници на зърната и т.н.
Връзката между пластичната деформация и счупването не се ограничава само до образуването и нарастването на възникващи пукнатини, но има по-сложен характер на взаимодействие. По правило пластмасовият поток започва при сравнително ниски напрежения, които са много по-ниски от теоретичната якост, и следователно, върху концентраторите на напрежение, той започва преди разрушаване и може да доведе до неговото забавяне. Освен това самият връх на пукнатината е ефективен концентратор на напрежение. Инициираната от него насочена микропластичност води до създаването на характерни пластични зони в близост до върха на пукнатината, които значително влияят на енергийните и силовите характеристики на счупването.
При определени условия микропукнатините могат да заздравеят и да се превърнат в други дефекти - дислокации или свободни места. В този случай движещата сила на процеса могат да бъдат компресионни напрежения, водещи до излъчване на дислокации, или повърхностната енергия, която стимулира разтварянето на вакантната пукнатина при повишени температури.
Съвременните технологии и процеси разшириха драстично гамата от материали, използвани в инженерството, и най-вече благодарение на неметалите. И това се дължи не само на увеличаване на дела в съвременното производство на индустрии, които традиционно консумират диелектрични и полупроводникови кристали (микроелектроника, компютри, комуникационни системи), но и на общата тенденция за замяна на металните материали с керамика, композити, полимери ( приборостроене, космическо инженерство). По-задълбочено изследване на физичните свойства на дислокациите в диелектриците и полупроводниците (на първо място, това е откриването на електрическия заряд, свързан с дислокациите и дислокационните състояния на електронната дупка) значително разшири спектъра на връзката между пластичността и механични, оптични, електрически и магнитни явления по време на разрушаването на твърди вещества. В момента са открити и проучени редица механични електрически ефекти, главно поради електрическата активност на дислокациите. Това е излъчване на електрони и йони, електромагнитно излъчване в широк диапазон от честоти - от звук до честоти от рентгеновия диапазон, наелектризиране на кристали при пластична деформация и разрушаване и т.н.
Интересът към изучаването на този вид процеси е свързан със следните обстоятелства. Първо, информацията, получена с тяхна помощ, помага да се изследват процесите на пластична деформация и счупване на микро ниво, за да се детайлизират елементарните механизми на техния ход. От друга страна, става възможно да се използват чувствителни електромагнитни методи за изследване на чисто механични процеси, като се използва емисионната активност на структурните дефекти в твърдите вещества. Тези методи се отличават с висока производителност, което дава възможност да се изследват различни електромеханични явления с необходимата разделителна способност във времето; те са пасивни и от тази гледна точка изключително "безшумни", тъй като не се нуждаят от спомагателен ефект върху изследвана проба освен действащите върху нея при условия на изпитване или експлоатационни натоварвания. Електрическите методи за регистрация могат да допълнят традиционните методи за изследване, а също така в някои случаи да бъдат единственото възможно средство за регистриране на бързи или нискоинтензивни процеси по време на пластична деформация и счупване.