Действие ультразвука на кристаллы с дефектами Н.А. Тяпунина, Е.К. Наими, Г.М. Зиненкова
Издательство МГУ; г. Москва; 1999 г.; 238 стр.
Изложены закономерности распространения упругих волн в реальных кристаллах, экспериментальные способы и условия ультразвукового воздействия на материалы. Описаны возможные изменения дислокационной структуры, концентрации и состояния точечных дефектов под влиянием ультразвука, даётся детальный анализ влияния этих изменений на структурно-чувствительные свойства кристаллов. С использованием метода ЭВМ моделирования рассмотрены особенности динамического поведения дислокаций при знакопеременных нагрузках. В основу монографии положены результаты исследований, полученные на физическом факультете МГУ.
Для научных работников, специализирующихся в области физики твёрдого тела и материаловедения, инженеров, занимающихся технологией обработки материалов ультразвуком, аспирантов, студентов мтарших курсов.
Оглавление
Предисловие
Глава 1. Закономерности распространения и поглощения упругих волн в кристаллах, содержащих подвижные дислокации
Упругие волны в кристаллах
Распространение и поглощение упругих волн в кристаллах с дефектами
Феноменологическое описание
Микроскопический подход
Спектр релаксации
Глава 2. Анизотропия внутреннего трения и особенности дислокационного поглощения упругих волн в кристаллах при малых амплитудах деформации
Ориентационная зависимость внутреннего трения в кристаллах
Общие особенности анизотропии фона амплитудно-независимого внутреннего трения в кристаллах с учётом пространственно-временной дисперсии
Диссипация и перенос упругой энергии в анизотропной среде, обладающей пространственно-временной дисперсией
Указательные поверхности внутреннего трения
Дислокационная теория анизотропного внутреннего трения
Тензор дислокационной податливости
Дислокационный механизм ориентационной зависимости внутреннего трения и дефекта упругих модулей в кристаллах
Ориентационные факторы для различных систем скольжения полных дислокаций в ионных кубических кристаллах и гексагональных плотноупакованных металлах
Кубические кристаллы со структурой типа NaCl
Кубические кристаллы со структурой типа CsCl
Гексагональные плотноупакованные металлы
Особенности дислокационного поглощения упругих волн в кристаллах при малых амплитудах деформации
Концепция обобщённых сил Пайерлса-Набарро
Внутреннее трение и дефект упругих модулей, обусловленные действием на дислокации обобщённых сил Пайерлса-Набарро
Амплитудно-инвариантная зависимость между внутренним трением и дефектом модуля Юнга в кристаллах
Глава 3. Условия реализации ультразвукового воздействия. Контроль за состоянием и концентрацией дефектов
Составной пьезоэлектрический осциллятор
Теория метода двухсоставного пьезоэлектрического осциллятора
Установка для деформирования кристаллов ультразвуком, измерения внутреннего трения и дефекта модуля Юнга
Границы применимости и погрешности метода
Метод вольт-амперных характеристик
Использование вольт-амперных характеристик составного осциллятора для контроля за изменением свойств кристаллов под действием ультразвука
Измерение внутреннего трения и дефекта модуля Юнга методом вольт-амперных характеристик
Определение стартовых напряжений дислокаций
Поляризационно-оптический метод определения амплитуды механических напряжений при высокочастотных вибрациях
Области применения и возможности поляризационно-оптического метода
Теория метода
Установка для измерения in situ поля напряжений в кристаллах, деформируемых ультразвуком
Температурное поле в образцах в процессе деформирования ультразвуком
Исследование температурного режима
Распределение температуры по поверхности образцов
Изменение температуры образца в зависимости от амплитуды ультразвука
Об использованных методах исследования дефектов в кристаллах, деформированных ультразвуком
Методы визуализации дислокаций
Определение концентрации вакансий методом контрольного окрашивания
Глава 4. Эволюция дислокационной структуры под действием ультразвука
Перераспределение дислокационных петель по длинам
Движение дислокаций под действием ультразвука
Размножение дислокаций под действием ультразвука
Начальная стадия размножения дислокаций
Зависимости плотности дислокаций от времени действия, амплитуды и частоты ультразвука
Зависимость динамического предела текучести от частоты
Влияние анизотропии свойств кристаллов на размножение дислокаций под действием ультразвука
Определение действующих систем скольжения по данным ориентационной зависимости внутреннего трения в ионных кристаллах
Стартовые напряжения дислокаций в ионных кубических кристаллах
Системы скольжения, активирующиеся под действием ультразвука, в металлах с ГПУ структурой
Источники, генерирующие дислокации в базисной и пирамидальных плоскостях скольжения цинка
Глава 5. Особенности генерации дислокаций под действием ультразвука
Источники дислокаций и методы их моделирования
Генерация дислокаций источником Франка-Рида под действием ультразвука. Модель и алгоритм
Величины, характеризующие процесс генерации дислокаций источником Франка-Рида
Генерация дислокационных петель под действием ультразвука
Способы образования замкнутых петель
Параметры, характеризующие процесс генерации петель под действием ультразвука
Влияние постоянного во времени напряжения на работу источника Франка-Рида под действием ультразвука
Начальная стадия формирования полосы скольжения под действием ультразвука
Глава 6. Электронно-микроскопические данные о дислокационной структуре кристаллов, деформированных ультразвуком
Дислокационные структуры в кристаллах, деформированных ультразвуком
Дислокационные диполи в массивных кристаллах и фольгах
Границы блоков, наблюдавшиеся в кристаллах, деформированных ультразвуком
Структура источников дислокаций, локализованных в границах блоков
Глава 7. Концентрация точечных дефектов, введённых ультразвуком в щелочно-галоидные кристаллы
Образование точечных дефектов при пластической деформации кристаллов в режиме активного нагружения
Образование точечных дефектов при знакопеременном нагружении кристаллов
Закономерности изменения избыточной концентрации точечных дефектов в щёлочно-галоидных кристаллах, деформированных ультразвуком
Глава 8. Изменение свойств кристаллов под действием ультразвука
Изменения физических свойств кристаллов, связанные с изменениями системы дислокации - точечные дефекты
Повышение прочности кристаллов по отношению к вибрационному воздействию. "Ультразвуковая тренировка"
Изменение фоточувствительности хлористого серебра под действием ультразвука
Влияние ультразвука на электрические свойства теллура
Эффекты, связанные с перераспределением дислокаций
Необратимые изменения свойств ионных кристаллов, деформированных ультразвуком
Упрочнение и разупрочнение кристаллов
Изменение светочувствительности хлористого серебра под действием ультразвука
Проводимость щёлочно-галоидных кристаллов, реформированных ультразвуком
Изменение упругих свойств щёлочно-галоидных кристаллов под действием ультразвука
Степень пластической деформации образцов, деформированных ультразвуком
Изменение дефекта модуля Юнга кристаллов в процессе деформирования их ультразвуком
Заключение
Литература
