Механические напряжения при твердофазных превращениях: влияние на скорость, пространственное развитие и морфологию твердого продукта твердофазного превращения

Механические напряжения при твердофазных превращениях: влияние на скорость, пространственное развитие и морфологию твердого продукта твердофазного превращения

Автор: Сидельников, Анатолий Анатольевич

Шифр специальности: 02.00.21

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2011

Место защиты: Новосибирск

Количество страниц: 327 с. ил.

Артикул: 5087279

Автор: Сидельников, Анатолий Анатольевич

Стоимость: 250 руб.

Механические напряжения при твердофазных превращениях: влияние на скорость, пространственное развитие и морфологию твердого продукта твердофазного превращения  Механические напряжения при твердофазных превращениях: влияние на скорость, пространственное развитие и морфологию твердого продукта твердофазного превращения 

Введение
ГЛАВА 1. Роль механических напряжений в развитии твердофазного превращения
1.1. Введение.
7.2. Условия возникновения механических напряжений и их влияние на протекание твердофазного превращения.
1.3. Схема влияния возникающих напряжений на протекание твердофазного превращения
1.4. Механизмы релаксации механических напряжений.
7.5. Способы регулирования реакционной способности твердых веществ.
1.6. Уточненная постановка задачи
7.7. Выбор твердофазных превращений для решения поставленной задачи.
1.8. Выбор объектов исследования
ГЛАВА 2. Методы исследования
2.1. Приготовление монокристаллов галогеиидов аммония
2.2. Приготовление образцов для изучения
полиморфного превращения в олове.
2.2.1. Приготовление образцов олова с различным содержанием примесных атомов.
2.2.2.Приготовление образцов олова различной толщины
2.2.3. Получение монокристаллов олова
2.3. Получение образцов стеклообразного гидрата
силиката натрия
2.4. Оптикомикроскопические наблюдения и
измерение кинетики полиморфных превращений.
2.5. Выявление дислокаций методом избирательного травления
2.6. Измерение микротвердости.
2.7. Рентгеновская дифракция
2.8. Методы исследования и методология кинетического эксперимента ионного обмена в щелочносиликатном стекле
ГЛАВА 3. Регулирование кинетики и пространственного протекания полиморфного превращения а в тип ССГ
3.1. Полиморфное превращение 3 а в 1УН4С1 литературные данные.
3.2. Оптикомикроскопическое исследование Р а полиморфного превращения в ИН4С
3.3. Дислокационный механизм релаксации напряжений при полиморфном превращении ИН4С1 тип СаС Г4аС
3.3.1. Релаксация напряжений необходимое условие образования и роста зародышей.
3.3.2. Механизмы остановок роста зародыша при полиморфном превращении на недопированиом кристалле ИН4С1.
3.3.3. Кинетика движения межфазной границы при
полиморфном превращении в АГН4С1.
3.4. Регулирование кинетики и пространственного протекания полиморфного превращения допированием кристаллов Н4С1.
3.4.1. Влияние допирования Си механические свойства ИН4С1
3.4.2. Влияние допирования Си2У на температуру 3 а полиморфного превращения в ЫН4С
3.4.3. Изменение пространственного протекания и смена кинетикоморфологического типа превращения с
мартенситного на нормальный в допировапных
кристаллах ИН4С
3.4.4. Механизм остановки роста зародыша в кристаллах, допировапных ионами меди.
3.4.5. Влияние допирования поверхностного слоя на полиморфное превращение р а в ЫН4С
3.5. Исследование полиморфного превращения р а в ЬТН4Вг
3.6. Основные результаты по полиморфному превращению в кристаллах Г4Н4С1 и ИН4Вг
ГЛАВА 4. Влияние примесных атомов и релаксации напряжений на кинетику ра превращения олова
4.1. Механизм миграции межфазной границы при ра превращении чистого олова.
4.1.1. Общая характеристика Ра превращения в олове.
4.1.2. Исследование миграции межфазной границы при Ра превращении чистого олова.
4.2. Примесное торможение межфазной границы при ра
превращении олова у содержащего примесные атомы РЬ и В1
4.2.1 Влияние примесных атомов на кинетику 3а
превращения в олове литературные данные.
4.2.2. Исследование влияния примесных атомов свинца и
висмута на кинетику Ра превращения в олове
4.2.3. Другие возможности влияния примесных атомов на кинетику превращения.
4.2.4. Анализ полученных значений энергий взаимодействия межфазной границы с примесными атомами.
4.2.5. Критерии определяющие эффективность
примесного торможения
4.3. Влияние релаксации напряжении, возникающих при полиморфном превращении олова, на кинетику превращения.
4.3.1. Механизм релаксации напряжений при 3а
превращении в олове
4.3.2. Влияние релаксации напряжений на кинетику превращения
4.3.3. Выбор способов влияния на кинетику превращения
4.3.4. Размерный эффект
4.3.5. Процессы, происходящие в зоне пластической деформации перед межфазной границей при 3а превращении в олове
4.3.6. Исследование влияния примесных атомов германия на кинетику 3а превращения в олове
4.4. Влияние взаимодействия решеточных дислокаций с межфазной границей на кинетику ра превращения в олове
4.5. Возможные причины отклонения температурной зависимости скорости превращения в чистом олове от теоретической.
4.6. Совместное влияние релаксации напряжений и
примесного торможения
Заключение.
ГЛАВА 5. Диффузионный и доменный механизмы релаксации напряжений при полиморфном превращении в
5.1. Литературные данные.
5.2. Оптикомикроскопическое исследование полиморфного превращения в 4.
5.3. Механизмы релаксации напряжений при III У II полиморфном превращении в ИНСИ
ГЛАВА 6. Превращения с релаксацией возникающих напряжений разрушением полиморфный переход в 4, реакция КВг с хлором и связевая фотоизомеризация X
6.1. Оптикомикроскопическое наблюдение полиморфного превращения в 4.
6.2. Изменение кинетики и пространственного протекания
превращения в 4 в различных средах
6.3. Реакция КВгТВ С КС1Тв .
6.4. Основные результаты по полиморфному превращению
в 4 и реакции КВг с С.
6.5. Связевая нитро нитрито фотоизомеризация X2 X
ГЛАВА 7. Кинетика твердофазных химических реакций с положительной обратной связью между реакцией и разрушением
Обзор существующих моделей
7.1. Дегидратация стеклообразного гидрата силиката натрия
7.2. Натрийлитиевый ионный обмен в щелочносиликатном стекле
7.3. Низкотемпературная 0X1 0 X кинетика ионного обмена в стекле при реакции в расплаве i3 3
7.3.1. Кинетика индукционного периода
7.3.2. Стационарное распространение фронта реакции.
7.3.3. Анализ низкотемпературной кинетики в рамках существующих моделей.
7.4. Модель стационарного фронта реакции и разрушения
при ионном обмене в щелочносиликатном стекле.
7.4.1 Диффузионная задача
7.4.2 Задачи напряжений и разрушения.
7.4.3 Численная реализация решения
7.4.4 Результаты расчета
7.4.5 Сравнение экспериментальных данных с результатами моделирования.
7.5. Высокотемпературная 5 X 0X7 кинетика ионного
обмена в стекле при реакции в расплаве ЫМО3 оСзН.
Заключение
ГЛАВА 8. Примеры прямого влияния механических напряжений на твердофазные превращения
8.1. Влияние внешних одноосных механических напряжений на кинетику связевой фотоизомеризации в кристаллах СоГСНЖ2Х
8.1.1. Экспериментальное изучение влияние внешних одноосных механических напряжений на кинетику
связевой фотоизомеризации.
8.1.2. Количественное описание изгибной деформации игольчатого кристалла входе фотопревращения при одностороннем облучении.
8.2. Влияние механических напряжений, возникающих при электромиграции на диффузионный массоперенос
8.2.1. Общая характеристика.
8.2.2. Модель.
8.2.3. Стационарное распределение напряжений и скорость дрифта в ограниченном проводнике для сверпороговых условий электромиграции.
8.2.3.1. Случай ограниченного проводника
8.2.3.2. Случай полубесконечного проводника.
8.2.4. Нестационарное распределение напряжений и скорость дрифта в ограниченном проводнике для сверпороговых условий
электромиграции.
8.2.4.1. Индукционный период
8.2.4.2. Переход к квазистационарному состоянию.
8.2.4.3. Кеазистационарная стадия.
8.2.4.4. Переход к стационарному состоянию
8.2.4.5. Сравнение с существующими моделями.
8.2.5. Параметры, влияющие на кинетику дрифта.
8.2.5.1. Длина проводника.
8.2.5.2. Пассивация.
8.2.5.3. Термические напряжения.
Заключение
Литература
г
Введение.
Актуальность


Л.Ройтбурдом была построена количественная теория формирования гетерофазиых структур при фазовых превращениях в твердом состоянии . Образующийся кристалл новой фазы вследствие структурных несоответствий фаз упруго деформирует окружающую его исходную фазу и изменяет ее состояние. В результате развитие соседних кристаллов оказывается взаимосвязанным и формирование структуры в некоторой области происходит самосогласованным образом. Структура В пределах области самосогласованного развития превращения определяется стремлением системы к минимуму свободной энергии, который достигается при возможно минимальных внутренних механических напряжениях в пределах дайной области. Стремление к минимуму внутренних механических напряжений при развитии превращения приводят к образованию иерархии структур возрастающего масштаба домены полисинтетические области ансамбли областей. Плодотворность изложенной очень кратко теории можно продемонстрировать широким применением ее для описания морфологических структур, возникающих при различных типах фазовых превращений в твердых телах магнитных , сегнетоэластических , сегнетоэлектрических , , распаде твердых растворов . Автор
отмечает и ограничения предложенной теории. В основе теории формирования гетерофазных структур лежат процессы релаксации напряжений только за счет перераспределения собственных деформаций при условии сохранения сплошности кристаллической решетки и отсутствииизменения числа дислокаций и их перемещения. В реальных случаях фазовые превращения, как правило, сопровождаются пластической деформацией , и картина, образующейся морфологической иерархии структур твердого продукта существенно осложняется. Учет возможности нарушения когерентности межфазной границы возникновением на ней сетки межфазных дислокаций привел А. Л. Ройтбурда к созданию концепции, согласно которой один и тот же полиморфный переход в зависимости от степени протекания релаксационных процессов развивается по мартенситному или нормальному типу . Когерентная 1раница между фазами, являющаяся необходимым условием протекания мартенситного превращения, играет роль источника собственных дальнодействующих напряжений. Релаксация этих напряжений может идти либо через возникновение иерархии структур, минимизирующих упругую энергию за. В теории рассматриваются только напряжения, порожденные когерентной границей, без учета напряжений, возникающих вследствие различия мольных объемов фаз ДУ. Для релаксации напряжений, возникающих изза ДУО, необходима пластическая деформация или исходной фазы, или образующейся, которая сопровождается переносом вещества движущимися дислокациями или потоком точечных дефектов. Если дислокации могут скользить при перемещении границы, то такая граница по подвижности мало отличается от когерентной. Таким образом, возможна смена кинетикоморфологических типов превращения от мартенситного к нормальному. Экспериментальную проверку данная концепция нашла в работах . Напряжения возникают и существенно сказываются и в кинетике ТП в случае радикальных реакций при низких температурах в стеклообразных и кристаллических матрицах , . Так, радикальные реакции замороженных в углеводородных матрицах радикалов СГ приводят к низкотемпературному воспламенению вследствие положительной обратной связи между реакцией и генерируемыми ею механическими напряжениями . Величина экспериментально измеренных локальных напряжений, возникающих вблизи образующихся радикалов при фотолизе молекулярных кристалловорганических соединений перекисного типа, составляет МПа , т. Кроме двух упомянутых прямых измерений величины напряжений при ТП методом травления при спекании и по ИКспектрам при фотолитическом образовании радикалов величину напряжений, развивающихся при дегидратации С8СгхА1,. СН х0. ЭПР Сг3 ,. В целом, несмотря на обилие приведенных примеров проявления возникающих напряжений в кинетике ТП, целенаправленного изучения этого эффекта до последнего времени не проводилось, за исключением работ по диффузионной гомогенизации твердых тел, спеканию и фазовым превращениям в металлах и сплавах.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.208, запросов: 121