ОАО "Шлиф-Пром"

Дефекты

Экспериментальна установлено, что прочность реальных твердых тел значительно меньше их теоретической прочности
Это несоответствие вызвано, как известно, тем, что реальные кристаллические тела имеют многочисленные микродефекты и искажения кристаллической решетки, которые обусловливают сопротивление сдвиговым напряжениям не всей кристаллической плоскости, а лишь небольшой доли атомов этой плоскости. Сопротивление разрушению в таких местах соответствует теоретической прочности, в то время как средняя прочность по сечению образца может быть во много раз меньше.
Дефекты слабейшими местами в твердом теле и источниками возникновения поверхности разрушения, начиная с микротрещин в местах скопления дефектов (дислокаций или вакансий).
Заостренная клинообразная форма трещин приводит к переменному значению величины поверхностной энергии, уменьшающейся от широкого основания трещины к узкой ее части. Это изменение объясняется тем, что по мере приближения молекул поверхности разрушения друг к другу свободная энергия поверхности Ненасыщенных межмолекулярных сил убывает вследствие их насыщения. При снятии нагрузки происходит самосмыкание трещин (т. е. уменьшение свободной энергии) на величину, зависящую от ее ширины и свойств материала, а выделяющаяся энергия «исчезнувшей поверхности» переходит в тепловую. При этом разрушения материала не происходит. Если же скорость приложения нагрузки в циклах нагрузка—разгрузка выше скорости смыкания трещины, то раз возникшая трещина не смыкается, а распространяется со скоростью звука, вызывая хрупкое разрушение и образование новой поверхности. Таким образом, затраченная различными измельчителями работа на предельно упругое деформирование фактически одна и та же. Однако при использовании измельчителей малой удельной мощности (т. е. работы, передаваемой единице измельчаемого материала в единицу времени) общие энергетические затраты на образование поверхности при усталостном разрушении материала возрастают. Это связано с тем, что при большой скорости циклов нагрузка — разгрузка большинство трещин не успевает сомкнуться.

« Пред.

Вернуться

Краткие новости

Планарные деформации приводят к появлению планарных трещин, напоминающих трещины спайности, однако развивающиеся также и по другим направлениям и отличающиеся большей плотностью на единицу поверхности. При увеличении нагрузки (для кварца и полевых шпатов — 30 000 мПа) планарные деформации выражаются наличием планарных э л е м е н т о в — очень тонких (1—2 мкм) включений стекла в минералах. Планарные деформации проявляются в разных минералах при неодинаковых условиях. Устойчивость минералов в этом отношении растет от каркасных силикатов к силикатам с одиночными тетраэдрами. При воздействии ударных нагрузок в 30 000 мПа на микроклин-пертит микроклин замещается диаплектовым стеклом, в то время как вростки альбита сохраняются. По мере нарастания ударной нагрузки изменяются оптические свойства минералов — уменьшается их показатель преломления и величина двулучепреломления, что и приводит в Конечном результате к полной изотропизации вещества и превращению минералов в диаплектовые стекла.
Одним из бесспорных признаков импактного происхождения горной породы является нахождение в них высокобарных минералов. К ним относятся высокобарные полиморфные модификации кремнезема (коэсит и стишовит) и углерода (алмаз и лонсдейлит). Коэсит и алмаз встречаются, как известно, и в других породах, в то время как лонсдейлит, формирующийся, по данным Р. Е. Ханемана (1967), при 50 000 мПа и более, и стишовит, нижняя граница поля распространения которого проходит по линии 10 000 мПа — 400°С и И 500 мПа — 800°С, в продуктах земных геологических процессов не обнаружены.
В тагамитах импактная природа породы устанавливается со значительным трудом. Поэтому наиболее надежный критерий распознавания — присутствие в них ксенолитов пород и минералов мишени с признаками ударного метаморфизма: планарных деформаций, процессов изотропизации, высокобарных минералов.