; Н-енергія активації процесу; R - універсальна постійна.
2.2 Приклади застосування методу внутрішнього тертя в металознавстві
За останній час метод внутрішнього тертя отримав досить широке поширення для вирішення металознавчих завдань.
За допомогою Q? 1 можна визначити енергію активації процесу. Враховуючи, що Q? 1 для моделі Зінера залежить від твору ?? і використовуючи рівняння, можна записати рівняння максимуму Q? 1 (Т):
?? exp (-H/RT)=l.
З цієї формули випливає кілька способів визначення енергії активації Н релаксаційних процесів, що викликають появу піків на кривій Q? 1 (Т).
Розглянемо один з них - частотний зсув піку. Якщо змінити частоту коливань зразка, то релаксаційний пік Q? 1 (Т) зміститься за шкалою температур на деяку величину? Т=Т2 - Т1. За відомим Т2, Т1,? 2 і? 1 можна легко визначити Н і? за формулами:
H=R (Т2 Т1/Т2 - Т1) In (? 2 /? 1); ? =1/2 * H/R (Т2 + Т1/Т2 Т1) - 1/2ln (? 2 /? 1).
За знайденим значенням енергії активації процесу легко знайти коефіцієнт об'ємної дифузії за формулою:
D=D exp (-H/RT).
Висота піків Q? 1 залежить від концентрації впроваджених атомів і чим вона більше, тим більше висота піку.
Великий вплив на величину піку внутрішнього тертя чистих металів надають домішки, які зосереджуються в основному на кордонах зерен і блокують їх. Це може призвести до повного зникнення максимуму. Застосування методу внутрішнього тертя дозволило вивчити фазові перетворення в карбидообразующих сталі з 25% хрому і 20% нікелю. Крім того, цей метод дозволяє визначати концентрацію розчиненого елемента; ступеня зміцнення кордонів зерен; область температурної стійкості тієї чи іншої фази і структурних складових; явища інтеркрісталлітной корозії; кількість газів у металах, а також дослідити кінетику процесу дисперсійного твердіння і т.д.
Висновок
До металів відносять прості речовини, утворені атомами елементів, що мають невелике число (від 1 до 4) електронів на зовнішньому енергетичному рівні. Атоми металів володіють тенденцією до віддачі електронів, тому для них характерна висока відновлювальна активність, яка формулюється низькими значеннями енергії іонізації (Е і) валентних електронів атомів. Відомо, що в межах одного періоду величина Е і зростає із збільшенням порядкового номера елемента, а в головних підгрупах - зменшується. Така тенденція зміни відновної активності атомів і пояснює той факт, що елементи - метали знаходяться в Періодичній системі (длінноперіодной варіант) лівіше діагоналі бор - астат raquo ;.
Малі механічні напруги (в пружній області) викликають у твердому тілі рух різних дефектів кристалічної будови, що призводить до розсіювання енергії механічних коливань, тобто внутрішньому тертю. Вимірюючи внутрішнє тертя при різних температурах і частотах коливань, можна виділити ефекти, викликані рухом того чи іншого типу дефектів, і отримати унікальну інформацію про реальний будові твердого тіла. Тому вимірювання внутрішнього тертя (механічна спектроскопія) - потужний метод вивчення тонкої будови твердих тіл, що володіє як високою селективністю, так і високою чутливістю.
Знання механізмів внутрішнього тертя використовується також для створення матеріалів з високим або низьким демпфуванням механічних коливань, що застосовуються в різних областях техніки
Список літератури
1. Бахрушин В.Є., Чириков А.Ю. Особливості механічної релаксації азоту в сплавах ніобій - вольфрам, загартованих від високих температур//Питання атомної науки і техніки.- 2006. - 2006. - № 1. - С.120 - 123.
2. Лівшиць Б.Г., Крапошін В.С., Липецький Я.Л., Фізичні властивості металів і сплавів, 2 вид., М., 1980
. Зайцев Б.Е., Загальні фізичні і хімічні властивості металів, М., 1987
. Брантер Р.С. Що таке внутрішні тертя 2004
. Фізичне металознавство. Під ред.Р. Кана. Вип.1 і 2.М., Світ raquo ;, 1968.
. Новик А., Беррі Б. Релаксаційні явища в кристалах. М .: Атомиздат, 1975.
. Постніковв В.С. Внутрішнє тертя в металах. М .: Металургія, 1969.
. Блантер М.С., Пігузов Ю.В. та ін. Метод внутрішнього тертя в металознавчих дослідженнях. М .: Металургія, 1991
