Издательство СО РАН

Издательство СО РАН

Адрес Издательства СО РАН: Россия, 630090, а/я 187
Новосибирск, Морской пр., 2

soran2.gif

Baner_Nauka_Sibiri.jpg


Яндекс.Метрика

Поиск по журналу

Химия в интересах устойчивого развития

2009 год, номер 6

Механохимические процессы и механизм преобразования энергии при индентировании монокристаллов

М. В. Чайкина
Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения РАН, chaikinam@solid.nsc.ru
Ключевые слова: монокристаллы, фторапатит, кварц, фторид лития, индентирование, электронная микроскопия, механизм механической активации, структурные преобразования, подведенная энергия
Страницы: 653-666

Аннотация

Методом сканирующей и высокоразрешающей электронной микроскопии исследованы зоны нормально-тангенциального индентирования (Н-ТИ) монокристаллов апатита, кварца и фторида лития. Обнаруженные текстурные, структурные и фазовые преобразования условно отнесены к "деформационным" и "диффузионным" процессам пластической деформации. В зонах Н-ТИ монокристаллов выявлены два уровня структурных преобразований, с резкой границей между ними при напряжении, равном теоретическому пределу прочности (σТПП). В верхней зоне царапин в интервале напряжений от значений микротвердости Hц до величины σТПП вещество претерпевает глубокие структурные и фазовые изменения с образованием аморфного состояния, "паракристаллических", "жидкокристаллических" и "двумерных" наночастиц. Вещество в этой зоне царапин представляет собой модель механически активированного вещества. В ложе царапин при напряжении ниже значений σТПП происходит фрагментация монокристаллов с образованием блоков и ступенек, моделирующая процесс измельчения. Предложена волновая модель преобразования подведенной механической энергии при индентировании с удельной мощностью, примерно равной 3 · 1011 Дж/(м3 · с), что близко к уровню энергии связи атомов в активированной зоне Н-ТИ. В результате возбуждения химических связей в активированной зоне Н-ТИ происходят фазовые и структурные преобразования.