МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ
Білоруський Національний Технічний Університет
Кафедра "Теоретична механіка"
Курсова робота
За курсу "Механіка необоротних деформацій"
На тему: "Повзучість нерівномірно нагрітого по радіусу суцільного циліндра в умовах опромінення "
Підготував: Никончук В.В.
ст. гр.103914
Викладач: Куликов І.С.
МІНСЬК 2008
Введення
У останні десятиліття все більш пильну увагу дослідників привертає до себе структура реальних кристалів, та особливо ті їх структурні порушення, які прийнято називати дефектами. Їх поява в ідеальному кристалі пов'язано з процесами росту кристалів, різними зовнішніми впливами на кристал (Механічна обробка, гарт, опромінення і т. д.). Сам термін В«дефектВ» передбачає відхилення від ідеальності, періодичності розташування атомів в тій чи іншій області кристала. Розмір цієї області коливається в широких межах. Так, під точковими дефектами маються на увазі спотворення, що охоплюють кілька атомів (вакансії, домішки та ін.) Передбачається, що лінійні дефекти (Дислокацією, дисклінацій) охоплюють атомні ряди, планарниє дефекти заповнюють цілі атомні площини і т.д. Це розділення умовно, але воно підкреслює кількісне і якісне розходження дефектних утворень.
Радіаційні дефекти можна виділити з цієї множини дефектів, якщо спробувати провести класифікацію дефектів за способами їх утворення. Вони складають різноманітний і цікавий клас дефектних формувань. Деякі радіаційні освіти (Наприклад, суперрешеткі вакансійних пір) не вдається поки отримати ніякими іншими відомими методами.
Високі концентрації радіаційних дефектів відзначаються в матеріалах атомних реакторів, космічних апаратів, тобто там, де матеріали стикаються з інтенсивними потоками опромінення. Як наслідок появи великої кількості радіаційних дефектів матеріали помітним чином змінюють свої фізичні характеристики: електропровідність, міцність, об'ємні розміри і навіть елементний склад через появу в них трансмутантов (ізотопів нових елементів). Причому ці зміни носять не зовсім звичайний характер. Раніше нічого подібного не зустрічалося в обширній людської практиці робіт з різними матеріалами. Так були виявлені абсолютно нові явища, що відбуваються з опроміненими металами і сплавами: радіаційне охрупчивание, прискорена дифузія, радіаційно-індуковані фазово-структурні перетворення та ін
Різноманітність радіаційних дефектів
Високоенергетичні частинки опромінення, потрапляючи в речовину і вступаючи в пружні і непружні взаємодії з його ядрами, викликають зміщення атомів кристалічної решітки зі своїх місць. При низьких енергіях бомбардують частинок такі зміщення призводять до утворення одиничних вакансій (порожній вузол кристалічної решітки) і одиничних міжвузлових атомів. Такі пари, передбачені Я.І. Френкелем, утворюються, коли бомбардир частинка повідомляє атому у вузлі кристалічної решітки енергію вище деякої порогової. При енергіях, у кілька разів перевищують порогову енергію зміщення, процес вже йде у вигляді каскаду зсувів. На місці проходження такого каскаду утворюються як поодинокі вакансії (V) і межузельние атоми (i), так і їх комплекси (кластери: nv і ni). Далі в процесі встановлення термічного рівноваги між розігрітій послекаскад-ної областю та рештою кристалом ці дефекти зазнають дифузійним шляхом різні структурні перебудови. Причому частина з них гине в процесі анігіляції пар Френкеля, коли зустрічаються вакансія і межузельний атом. Інша частина змінює свої розміри і форми, своє місце розташування. Причому межузельние кластери (ni) в процесі росту переходять у так звані дислокаційні петлі межузельного типу, які представляють собою фрагменти (зародки) нових кристалографічних площин. Вакансійних кластери (nv) в процесі свого зростання можуть розвиватися у двох напрямках залежно від температури кристала, типу кристалічної структури та інших факторів. У першому випадку, як і межузельние кластери, nv утворюють дислокаційні петлі вакансионного типу, які представляють собою як би дірки в кристалографічних площинах (рис. 1). Другий шлях еволюції вакансійних кластерів - це освіта вакансійних пір, які при малих розмірах мають ограновування, що відповідає типу материнського кристала, а при великих являють собою округлі порожнини (рис. 2).
Крім власних дефектів за рахунок ядерних реакцій бомбардують частинок з атомами кристала утворюються різного виду трансмутантов, які у вигляді домішок розподіляються в матриці матеріалу. Це інертні гази гелій, криптон, ксенон і ін Але крім газових домішок в тілі опромінюється матеріалу утворюються й інші чужорідні елементи. Такі домішкові порушення можуть залишатися у вузлі кристалічної решітки (домішка заміщення) або виходити в межузельного простір (домішка впровадження). <...
