химический каталог




Аморфные металлы

Автор К.Судзуки, X.Фудзимори, К.Хасимото

лиз всего комплекса свойств позволяет сказать, что в будущем аморфные сверхпроводники получат самое широкое распространение.

Глава8. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

8.1. УПРУГОСТЬ

Обычно считают, что аморфные металлы вследствие их структурных особенностей являются упругоизотропными телами. Поэтому, если для кристаллических тел, например для кубических кристаллов, вводятся три независимых упругих постоянных1, то для описания аморфных металлов можно обойтись лишь одной упругой постоянной.

На рис. 8.1, приведено схематичное изображение структуры вещества в кристаллическом и аморфном состояниях. Поскольку в кристаллах (рис. 8.1,а) атомы располагаются закономерно, т. е. строго периодически, потенциал межатомного взаимодействия (на рисунке показана его проекция на ось X — X') также изменяется периодически. Если то же количество атомов расположить хаотично, например, так, как показано на рис. 8.1,6, то площадь, которую занимают атомы в такой двухмерной модели, возрастает и промежутки между атомами (свободный объем) станут больше. В этом случае потенциальное поле, например вдоль оси X — X', также перестанет быть периодическим и высота каждого пика потенциала станет, различной. Поскольку в аморфных структурах координационное число и межатомные расстояния, по

Модули упругости Си» Сц а Си. Прим ред.

223

крайней мере в первой координационной сфере, неодинаковы для разных атомов, потенциальная энергия по отношению к окружению также различна для каждого конкретного атома; Следовательно, способность к перемещению тоже не является одинаковой для всех атомов. Однако, в целом, за счет различных уравновешивающих процессов макроскопические свойства получаются изотропными. Поэтому в отношении свойств, отражающих макроскопическое строение вещества аморфные металлы должны вести себя как изотропные тела.

Возникает вопрос, какие особенности характерны для упругих постоянных аморфных металлов и в чем состоит их отличие от упругих постоянных кристаллических металлов? Для ответа на этот вопрос прежде всего рассмотрим некоторые экспериментально определенные упругие постоянные кристаллических и аморфных металлов, приведенные в табл. 8.1, К сожалению, из-за того, что аморфные металлы обычно получаются только в виде тонкой ленты, проведено довольно' мало экспериментов по определению упругих постоянных аморфных металлов, а поскольку точность этих экспериментов низка, можно лишь качественно судить об их величине. Все же из таблицы видно, что модуль сдвига G аморфного сплава меньше на 30% и более, чем модуль сдвига того кристаллического металла, который является основой сплава. Такая же закономерность наблюдается и в отношении модуля Юнга. Во всех случаях модуль Юнга Е, модуль сдвига G, модуль объемной упругости В аморфных сплавов на 30—50% меньше, чем аналогичные величины для кристаллических металлов, входящих в соответствующий сплав в качестве его основы.

Материал

0,26 0,35

Аморфные сплавы:

.PdgoSi2o

Pd78Sii8Cu« . . . .

Ni„Pu

Co74Fe«BM

Fee0B20

Кристаллические металлы:

Pd

Ni

Co

Fe

Силикатное стекло (SiOs)

0,28

Таблица 8.1. Упругие постоянные кристаллических и аморфных материалов

Модуль Юнга Модуль сдвига О, ГН/м> Модуль объемной упругости В, ГН/м* Коэффициент Пуассона v в/а

68 35 182 0,40 5,5

90 32 168 0,41 5,2

95 35 111 — 3,2

179 68 166 0,32 2,4

169 65 141 0,30 2,2

137 45 200 0,39 ' 4,4

233 81 180 0,30 2,2

220 84 194 0,31 2,3

209 82 174 0,28 2,1

3,1 3,7 .— 1,2

Изменение при кристаллизации.

Известно, что для твердого тела, в котором учитываются только силы кулоновского взаимодействия между атомами (твердое тело Коши), величина B/G должна составлять 1,7. Согласно табл. 8.1 для аморфных металлов В/О больше чем 1,7. Это обстоятельство отражает тот факт, что для аморфных металлов характерна межатомная связь некулоновской природы, а именно, металлическая связь. То, что упругие постоянные аморфных металлов меньше соответствующих упругих постоянных кристаллических металлов, можно объяснить, на основе схемы, приведенной на рис. 8.1, из которой видно, что средняя сила межатомного взаимодействия в аморфном состоянии меньше, чем в кристаллическом.

Однако одна характеристика упругого поведения аморфных металлов, а именно, неупругость, довольно велика [2]. Это вызвано отсутствием регулярности в расположении атомов. Как видно из рис. 8.1, атомы, находящиеся в неустойчивых положениях, могут сравнительно легко смещаться под действием внешних напряжений, в результате чего приложенное к аморфному металлу напряжение может частично релаксировать, а удлинение образца может оказаться не прямопропорциональным приложенному напряжению. Такое явление неупругости может быть выявлено по диаграммам деформации, т. е. по кривым «растягивающее напряжение—удлинение» [4, 5] или в экспериментах по внутреннему трению [6, 7].

На рис. 8.2 показана связь между растягивающей нагрузкой и удлинением при деформации образцов аморфного сплава PdaoSi2o при комнатных температурах. Для

страница 84
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129

Скачать книгу "Аморфные металлы" (4.28Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
электровелосипеды в казани
Волховец 1237
сковороды германия amt
https://wizardfrost.ru/remont_model_3253.html

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(28.06.2017)