Механизмы влияния электрического поля и электрического тока на пластическую деформацию металлов

• Автор: Батаронов, Игорь Леонидович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 280 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Содержание
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы
1.1. Сила электронного ветра
1.2. Взаимодействие дислокаций с локальными стопорами
1.3. Пинч- и скин-эффекты
1.4. Термоупругие напряжения
1.5. Основные экспериментальные особенности проявления ЭПД
1.6. Другие качественные механизмы ЭПД
1.7. Описание ЭПД в рамках физической теории пластичности 25 кристаллов
1.8. Электронное и фононное увлечение точечных дефектов
1.9. Влияние внешнего электростатического поля на пластиче- 40 скую деформацию металлов
ГЛАВА 2 Влияние электрического и магнитного полей на взаимо
действие дислокации с локальными стопорами
2.1. Общее выражение для энергии взаимодействия дислокаций с 43 точечными дефектами в металлах
2.2. Функция экранированной электронной реакции в токовом 49 состоянии металла
2.3 Влияние электрического тока и магнитного поля на энергию
взаимодействия с немагнитной примесью
2.4. Влияние магнитного поля на энергию взаимодействия дис- 59 локации с парамагнитной примесью в металле
2.5. О фриделевском взаимодействии дефектов в металлах и 62 влиянии на него магнитного поля

Г ЛАВА 3. Т еория динамического пинч-эффекта в металлах
3.1. Электронная теория пинч-эффекта в металлах
3.2. Сравнительный анализ составляющих пинч-эффекта
3.3. Постановка и решение упругой задачи
3.4. Анализ внутренних напряжений, обусловленных динамиче- 82 ским пинч-действием тока на проводник
3.5. Влияние скин-эффекта на формирование внутренних напря- 88 жений и силы электронного увлечения
3.6. Влияние формы образца на распределение напряжений, обу- 93 словленных пинч-эффектом
3.7. Влияние режима работы источника на выраженность дина- 107 мических эффектов пинч-действия тока
Г ЛАВА 4. Формирование термоупругих напряжений при пропуска
нии импульсного электрического тока через металл
4.1. Постановка задачи
4.2. Оценка теплофизических параметров задачи
4.3. Термоупругие напряжения во время прохождения импульса 122 тока
4.4. Остаточный уровень термоупругих напряжений после про- 133 пускания одиночного импульса тока
4.5. Роль охлаждающей среды в формировании термоупругих 138 напряжений между импульсами тока
4.6. Термоупругие напряжения в серии импульсов тока
ГЛАВА 5. Электрон-фононное увлечение дефектов в кристаллах
5.1. Общее выражение для силы увлечения дефектов
5.2. Решение кинетического уравнения для неравновесной элек- 148 трон-фононной подсистемы кристалла
5.3.Силовое действие потока тепла на дефекты в кристалле
5.4. Силовое действие электрического тока на дефекты в металле

ГЛАВА 6. Физическая теория пластической деформации, стимулируемой импульсным электрическим током
6.1. Динамика плоских дислокационных скоплений в металлах в условиях действия импульсного электрического тока
6.2. Макроскопическое описание неоднородной пластической деформации твердых тел
6.3. Теория упруго-пластического кручения стержней
6.4. Описание пластической деформации металла, подвергаемого действию импульсов тока
ГЛАВА 7. Механизмы влияния электростатического поля на пластическое деформирование металлических материалов
7.1. Пондеромоторное давление электрического поля
7.2. Влияние полей рассеяния
7.3. Вклад электростатического поля в энергию образования поверхностного рельефа
7.3.1. Общий метод вычисления изменения энергии электростатического поля при образовании поверхностного рельефа
7.3.2. Одиночная ступенька
7.3.3. Взаимодействие ступенек
7.4. Влияние зазора между диэлектриком и образцом на понде-ромоторные силы
7.5. Поверхностная ступенька во внешнем электрическом поле как источник упругих напряжений
7.6. Обсуждение результатов Основные результаты и выводы Литература

238.

ина постоянной силы мала по сравнению с силой электронного ветра для олышшства металлов.
После того, как потенциал примесного атома был описан потенциа-ом самосогласованного поля, метод Босвье - Фриделя мог использоваться дя расчета силы электронного ветра реальных металлов, что давало опре-еленные преимущества по сравнению с баллистическим методом. С этой елью проводился расчет для определения общей плотности заряда п(г), бразующегося при взаимодействии носителей заряда с примесным итогом, а также его окружением в присутствии электрического поля и тока, (ля дефектов со сложной конфигурацией обмена атомных мест при пере-коках рассеяние зарядов на окружающих атомах может давать существен-ый вклад в силу электронного ветра. Это вклад является весьма важным ля объяснения высокой диффузионной подвижности атомов при электро-ереносе, а также при объяснении электропереноса по границам зерен.
Дас и Пайерлс [155] рассмотрели задачу электропереноса, используя олуклассический подход, основанный на применении кинетических урав-ений Больцмана. Такая постановка впервые рассматривала задачу рассея-ия как проблему многих тел с использованием функции распределения гектронов для вычисления вероятности рассеяния. В соответствии с мето-ом самосогласованного поля Босвье и Фриделя, на основе стационарного равнения переноса Дасом и Пайерлсом [155] была получена функция рас-;яния. Ими же, методом возмущений, были определены изменение функ-ии распределения и потенциал рассеяния атомов примеси. Окончательное аражение для' силы электронного ветра в нулевом приближении анало-гчно результатам Босвье и Фриделя, за исключением параметра, который зляется функцией средней длины пробега электрона. С учетом этого сила юктронного ветра становится зависимой от средней длины свободного робега электрона. В действительности, интегрирование дает расходимость шы электронного ветра, так как в данном классическом рассмотрении ко-