Рекристаллизационная ползучесть хлорида натрия в присутствии водных растворов различного состава

• Автор: Касьянова, Ирина Валерьевна
• Шифр специальности: 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 132 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Механизмы деформации хлорида натрия

1.1.1. Деформация в отсутствие новерхностноакгавных сред

1.1.2. Влияние воды на деформацию ЫаО. Рекристаллизационная ползучесть

1.2. Влияние добавок на процессы растворения и роста кристаллов ЫаС

1.2.1. Изменение скорости роста и растворения кристаллов ЫаС

1.2.2. Изменение охранки и формы кристаллов ЫаС1 Глава 2. Экспериментальная часть

2.1. Материалы

1 2.1.1. Образцы, используемые для механических испытаний

2.1.2. Растворы
2.2. Методы исследования
2.2.1. Методы механических испытаний
2.2.1.1. Одноосное нагружение поликристаллов
.1.2 Вдавливание сферического ивдентора в монокристалл
2.2.1.3. Прессование порошков
2.2.1.4. Одноосное нахружение монокристаллов, контактирующих по плоскости спайности
2.2.2. Определение скорости растворения и роста кристаллов
2.2.3. Атомномикроскопическое исследование поверхности
2.2.4. Изучение адсорбции мочевины Глава 3. Результаты и их обсуждение
3.1. Механизмы деформации кристаллов ЫаС
3.1.1. Одноосное нагружение поликристаллов
3.1.2. Вдавливание сферического инденгора в монокристалл
3.1.3. Прессование порошков
3.1.4. Одноосное нагружение системы монокристаллов, контактирующих по плоскости спайности
3.1.5. Сопоставление результатов использованных методов
3.2. Влияние добавок на механические свойства
кристаллов ЫаС1
3.2.1. Влияние добавок мочевины
3.2.2. Влияние добавок К4рсСНб, РЬС, М5С и СиС.
Выводы
Литература


Это условие выполняется обычно для мелкозернистых поликристаллов, в которых нет длинных дислокационных сегментов, способных служить источниками ФранкаРида, срабатывающими при низких нагряжениях. В случае тсЮЮ преобладает диффузия по грантам зерен. Отичня ползучести по Коблу от ползучести по НаббароХеррингу сводятся к следующему энергия активации межзеренной диффузии примерно вдвое ниже, чем для самодиффузии в решетке, и скорость ползучести обратно пропорциональна размеру зерна в третьей, а не во второй степени. При прочих равных условиях ползучесть по Коблу доминирует в более низкотемпературной части того интервала температур, в котором диффузионный массоперенос идет д остаточно интенсивно 8. Механизм ползучести но Верпаану состоит в нсконссрвативном движении диффузионном переползании дислокаций, обеспечивающем преодоление ими препятствий при скольжении. А эмпирическая постоянная Дорна, Омодуль сдвига. Показатель степени п обычно близок к 3, если плотность дислокационных источников пропорциональна приложенному напряжению если ока остается постоянной, то л45. Дислокации не могут участвовать одновременно в скольжении и переползании, т. Из них преобладает тот, благодаря которому быстрее понижается свободная энергия системы в данных условиях. Напротив, диффузионная ползучесть по Коблу или по НаббароХеррингу и дислокационные механизмы деформации аддитивны. Действительно, в работе 9 на основе экспериментального определения энергии активации деформации поликристалла при одноосном сжатии и сопоставления ее с рассчитанной энергией активации элементарных процессов был сделан вывод, что при температуре 0С основным механизмом деформации хлорида натрия является скольжение дислокаций, а при температуре выше 0С преобладают процессы диффузии вакансий. Авторы детально рассмотрели процесс компакции порошков и пришли к выводу, что мгновенное уплотнение происходит путем разрушения и перегруппировки частиц, а затем с течением времени в основном путем дислокационного скольжения. Вывод о преимущественной роли скольжения дислокаций при деформации хлорида натрия в отсутствие влаги подтверждается результатами других работ ,. Хлорид натрия является весьма пластичным материалом, однако проявлению его пластичности в полной мере препятствуют концентраторы напряжений в основном микротрещины, которые неизбежно присутствуют в материале. Этот эффект был открыт академиком Иоффе и получил его имя . Действию воды в той или иной мере подвержены все перечисленные процессы. Эго связано с поверхностной активностью воды по отношению к телам с ионным и ионноковалентным типом связи. Адсорбция воды на поверхности соли приводит к понижению межфазной энергии на границе твердое тело окружающая среда . Однако вода является в своем роде уникальной средой, сочетающей поверхностную активность с растворяющей способностью. Комбинацией этих свойств обусловлена возможность реализации принципиально нового механизма деформации соли межэеренной рекристаллизационной ползучести в англоязычной литературе используется название iiiiii или i. Скорость массопереноса в процессе рекристаллизационной ползучести может превышать на несколько порядков скорость миграции атомов в твердой фазе. В пользу такого механизма деформирования свидетельствуют реальные скорости деформации соляных пластов, рассчитанные на основании длительных натурных испытаний , , и данные о значительном ускорении консолидации соляных засыпок при добавлении менее 0,5 вес. При этом жидкие включения, расположенные в дефектах природных кристаллов, в процессе деформации образуют вдоль границ зерен жидкие прослойки толщиной порядка 7м . Межзеренная рекристаллизационная ползучесть признается одним из важнейших механизмов литификации , , , компакцки и деформации , , для большого числа пород земной коры. Признано также, что растворение под давлением является главным фактором, контролирующим процессы эвоноции под земных резервуаров, создаваемых в соляных пластах , . Имеются данные о деформации по механизму рекристаллизационной ползучести каменной соли, сильвинита, билюфига, кварца, песчаников, карбонатов и других пород , , , .