Д.В. Сивухин - Общий курс физики, Т2. Термодинамика и молекулярная физика (1106322), страница 130
Текст из файла (страница 130)
!80). Допустим, что п атомов одной плоскости укладываются на том же расстоянии, что и п, -~- 1 атомов другой плоскости. !Такой дефект напоминает ноннус.) Тогда можно воспользоваться оценкой Френкеля. Только вместо прежнего периода а надо взять болыпий период., а именно па = !гл+ 1)а,'. 'сзто понижает предел упругости в и раз. 4, Совершенно аналогичная картина имеет место в вопросе о прочногнпи крисплаллов иа разрыв. Теоретические оценки прочности приводят к результату, что эта величина для кристаллов может достигать нескольких тысяч — вплогь до 10 тысяч — ньютонов на 1 мм . На з самом деле в болынинстве случаев наблклдаемые значения примерно в 100 н даже в 1000 раз меныпе. Расхождение опять об"ьясняется тем, что теория не учитывает наличия дефектов в реальных кристаллах.
На прочность кристаллов прежде всего влияют лгакросквпическис повеГлкносгпные и обэемные трещинки, иыеюпГиеся в кристаллах. Один из механизмов влияния трещин сосгоит в том, тго напряжения в окрестности трещин распределяются нгравивтмгрив. Они максимальны вблизи краев трещин и могут во много раз превосходить средние напряжения в кристалле. Г(ак только эти максимальные напряжония достигают теоретического предела прочности, происходит увеличение Сил«не«вр«л и строение кристаллов ! Гл. Х!! размеров трещинок, а затем и разрыв крист>шляп. А. Ф. Иоффе (1880— 1960) экспериментально показал, что при погружении кристаллои поваренной соли в воду ее прочность возрастает с 5 до 1600 Н>'мл«з, т. е.
до величины. близкой к теоретической. Он объяснил этот результат растворением в воде поверхностного слоя кристалла и ликвидацией в нем микротрещин и других дефектов. Существуют и другие причины понижения прочности кристаллов на разрыв. Например, как показал П.А.
Ребиндер (1898 — 1972), ва прочность материалов большое влияние оказывают иоверхпоспто-активные вещесгива, адсорбированные на поверхности гел и понижающие при 'этом их поверхностную энергию. По-видимому, частицы адсорбированных вегцеств распирают зародьппевые трещинки, проникая при этом в глубь тела и сильно уменыпая его прочность. В воздухе всегда имеется влага и другие вещества, адсорбирующие на поверхности тел. При удалении воздуха вместе с примесями происходит дезабсорбция, сопровождающаяся повьппением прочности на разрыв. Влияние дефектов на прочность материалов отчетливо проявляется при рассмотрении так называемого «э«асшпшбпого фактора», т.е. зависимости средней прочяости образца данного материала от его размера. Для образцов обычных размеров, порядка нескольких сантиметров и болыпе, эта зависимость практически не наблюдается.
Но для тонких нитей она выступает отчетливо. Напримор, прочность стеклянных нитей с диаметрами 22, 16. 12,5, 8 и 2,5 мкм равна соответственно 220, 1000., 1400, 2000 и 5500 Н >мм-'. 'Гаким образом, при уменыпении диаметра стеклянной нити от 22 до 2,5 мкм прочность повьппается примерно в 25 раз. Дело в том, что вероятность встречи «опасного дефекта» (например, трещины), приводящего к разрыву образца, для тонких нитей меныпе., чем для толстых. Прочность материала увеличивается в результате подавления процессов зарождения трещин, а также в результате создания препятствий для их распространения в теле.
Поэтому наиболее прочные материалы могут бьггь получены двумя прогивоположными способами. Один из них состоит в изготовлении беэдефектных (например, нитевидных) кристаллов, где устранены источники внутренних напряжений, на которых могут зарождаться трещины. Другой путь, наоборот, состоит в максимальном иска>кении г>равильной структуры кристалла, что затрудняет распространение в теле трещин и пластических >дей>ормаций.
Техника получения сверхпрочных материалов и сплавов в настоящее время использует только второй способ (легироеание, т, е. введение в решетку примесей из посторонних атомов, паклеп, т. е. сильное пластическое деформирование кристаллической решетки при холодной обработке мечаллов, закалка и пр.) Именной указатель Авенариус 391 Авогадро 33, 34, 184, 197, 198, 207, 211 †2, 220, 275, 278. 319, 461 Архимед 416 Афанасьева-Эренфост 135, 136 Бернулли 80 — 84, 183, 431 Бертло 377 Бозе 306 — 308, 310 †3, 316 Бойль 21, 25, 33, 70, 78, 183, 373, 374, 377, 379, 381, 382 Больцмап 132, 184, 198, 199, 205, 207, 21 1, 246, 258 †2, 272 †2, 278— 282, 287, 280, 290, 296, 297.
299. 302, 304, 306, 307, 309-312, 316- 318, 334, 346, 374, 375, 447, 448, 524 Борман,'533, 334 Борн 320, 333, 334 Бравс 503, 504, 508, 510-512, 516 Браун 153, 154, 157, 159. 160, 478 Броун 206 Бюргере 525 Ван-дер-Ваальс 141, 367 — 369, 373, 375-382, 386, 392 — 398, 400, 438, 445, 457, 463, 520 Ван Марум 382 Вант Гофф 484, 486 Вильсон 464 Вробловский 405 Гальтон 242, 250, 252 Гаусс 24,'5., 250 Гейзенберг 23, 243, 244, 301 Гей-Люссак 2о, 33, 68, 69, 184, 274 Гельмгольц 43, 8о, 136, 137, 148.
149. 1в1 Генри 479 Гесс 64, 65 Гиббс 13:5 †1,148 149 297 305 491 493 Гловер 464 Голик 390 Гуи,'589 Даламбер 231, 232 Дальтон 34, 184, 191, 206 
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
