Доставка любой диссертации в формате PDF и WORD за 499 руб. на e-mail - 20 мин. 800 000 наименований диссертаций и авторефератов. Все авторефераты диссертаций - БЕСПЛАТНО
Веселова, Елена Михайловна
01.04.07
Кандидатская
2010
Благовещенск
90 с.
Стоимость:
499 руб.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 Литературный обзор
1.1 Упорядочение в сложных системах
1.2 Взаимодействие излучения с веществом
1.3' Самоорганизация- структуры в твердом теле при* облучении1
1.4 Процессы радиационного дефектообразования в керамических 17 материалах
1.5 Анализ дислокационных структур с позиций теории 22 самоорганизации
1.6 Постановка задачи
2 Объекты и методы исследования
2.1 Объекты исследования
2.2 Распределение точечных дефектов в облучаемых кристаллах и 32 его простейшая модель
2.3 Образование дефектно-деформационных неустойчивостей в 36 изотропном твердом теле и общая математическая модель
2.4 Образование поверхностной решетки дефектов и модель развития 40 деформационно-диффузионных неустойчивостей
2.5 Линейный анализ устойчивости динамических систем
3 Упорядочение дефектов в неорганических материалах после облучения
3.1 Анализ упорядоченных структур радиационных точечных дефектов
3.2 Моделирование упорядоченной структуры дислокаций
3.3 Взаимодействие зернограничных и решеточных дислокаций
3.4 Влияние дислокаций на механическую прочность керамики
Заключение
Список использованных источников
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. При воздействии внешних потоков энергии на твердые тела в них происходят структурные и морфологические перестройки, вследствие чего их состояние становится далеким от термодинамического равновесия. Изучение этих структурных изменений и изменений свойств твердых тел является одной из актуальных задач современной физики. Исследования в этой области стимулируются развитием атомной и термоядерной энергетики, а также потребностями в материалах с новыми, заранее заданными свойствами.
Однако, исследование материалов после облучения в реакторе или с использованием ускорителей вызывает затруднение, что связано, в первую очередь, с высокой стоимостью и трудоемкостью таких экспериментов, поэтому, важное значение придается теоретическому анализу возможных радиационных эффектов, в том числе упорядочения радиационных дефектов.
Развитие атомной энергетики привлекло первостепенное внимание к материалам, обеспечивающим нормальное функционирование и защиту ядерных реакторов различного типа. Среди этих материалов видное место занимают керамические материалы, так как обладают радиационной стойкостью близкой к стойкости металлов и сплавов. Керамика не окисляется и устойчива в более высокотемпературной области, чем металлы. В современных технических устройствах керамические материалы способны работать в экстремальных условиях эксплуатации в поле ядерных излучений. Перспективы применения керамических материалов связаны с их механическими, тепловыми и химическими свойствами.
На сегодня остается открытым вопрос, каким образом располагаются радиационные точечные дефекты и дислокации в керамических материалах, поскольку при их создании материалы находятся в условиях, когда могут происходить процессы самоорганизации и образовываться различные упорядоченные структуры радиационных дефектов. В свою очередь наличие
таких структур будет влиять на оптические и механические свойства материалов. Поэтому теоретический анализ параметров, при которых наблюдается формирование упорядоченных дислокационных структур в керамических материалах, является актуальным. При этом рассматриваемая модель этих процессов позволяет предсказать условия и значения критических параметров, при которых формируется определенная дефектная структура материала.
Цель работы. Исследование процесса самоорганизации точечных дефектов и дислокаций, вызывающих образование в неорганических системах под действием облучения различных упорядоченных структур.
Для достижения поставленной цели необходимо выполнение следующих задач:
1. Анализ процесса радиационного дефектообразования в неорганических кристаллах, определение управляющих параметров самоорганизации и условий возникновения неустойчивых состояний при нелинейных процессах.
2. Разработка математической модели упорядочения дислокаций в
кристаллической фазе керамических материалов на основе а~А12°з после нейтронного облучения и оценка периода решетки плотности дислокаций.
3. Получение кинетических уравнений для плотности распределения дислокаций, включающих в себя основные процессы, от которых зависит пространственно-временная самоорганизация дислокационного ансамбля в керамических материалах после воздействия излучения и исследование влияния его на механическую прочность.
Методы исследования. Математическое моделирование нелинейных процессов, качественный анализ устойчивости решений систем дифференциальных уравнений, описывающих нелинейные процессы, по отношению к их малым возмущениям.
Решая уравнения (2.11)—(2.13), получаем формулу для Рг. Остальные компоненты вектора Р, исходя из условия, равны нулю:
р К^(} + У)дп (2Л4)
3(1-V) дг
Исключая из (2.8), (2.9), (2.14) Р и у, получаем уравнение для п:
дп ^ п д2п ,,дп.2 д2п.
— = КЯ + £>—;- + *((—-)2 + л—5-), (2.15)
5? г дг дг дг
пЖ22(1 + к)
где Б = П
з квТ(1-у)
Для исследования устойчивости стационарного решения рассмотрим эволюцию его малого возмущения:
5п(1,г) ~ ехр(Я? + /£г) , (2.16)
где Я - параметр, определяющий устойчивость состояния; к - характеризует период неоднородности; / - мнимая единица.
Таким образом, рассматривается распределение дефектов, описываемое соотношением вида:
п(1,г) = п1)(1,г) + 3п(1,г). (2.17)
При подстановке (2.17) в (2.15) получим дисперсионное соотношение:
Л(п,£,к) = £^-^- — (В + £п)к2-—. (2.18)
При анализе системы уравнений (2.8)-(2.13), получаются критические значения параметров системы, при превышении которых система переходит в неустойчивое состояние:
-^ + 1|, (2.19)
(2-2°)
где а = £-п.
В результате проведенного анализа на неустойчивость модели распределения точечных дефектов получены аналитические выражения для
Название работы | Автор | Дата защиты |
---|---|---|
Электромагнитно-акустическое преобразование в ферримагнетиках | Боровкова, Марина Александровна | 2000 |
Микродоменная структура и генерация второй оптической гармоники в сегнетоэлектрических кристаллах PbTiO3 и в проводящих кристаллах BaTiO3 | Шебунина, Анна Владимировна | 2006 |
Кинетика когерентного взаимодействия резонансного излучения с дискретной периодической и сплошной средами | Манцызов, Борис Иванович | 1984 |