LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Фізика. Астрономія → Акустична емісія як прояв динаміки дефектів кристалічної гратки

14




ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ




На правах рукопису




Ківшик Володимир Федорович





УДК 539.21




АКУСТИЧНА ЕМІСІЯ ЯК ПРОЯВ ДИНАМІКИ

ДЕФЕКТІВ КРИСТАЛІЧНОЇ ГРАТКИ



01.04.07 - фізика твердого тіла





А В Т О Р Е Ф Е Р А Т


дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата фізико-математичних наук










Харків - 1998












Дисертація є рукописом.

Робота виконана у Науково-технічному центрі електрофізичної обробки НАН України.


Науковий керівник: доктор фізико-математичних наук, професор Клепіков Вячеслав Федорович (директор Науково-технічного центру електрофізичної обробки НАН України).




Офіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук, професор Неклюдов Іван Матвійович (директор Інституту фізики твердого тіла, матеріалознавства і технологій, ННЦ "Харківський фізико-технічний інститут"),


доктор фізико-математичних наук, професор Олємской Олександр Іванович (завідувач кафедри фізичної електроніки Сумського державного університету).



Провідна установа: Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І.Вєркіна НАН України (відділ фізики реальних кристалів).


Захист відбудеться __2_____квітня____1999 р. о _14__годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.051.03 у Харківському державному університеті (310077, м.Харків, м.Свободи, 4, ауд. ім. К.Д.Синельнікова).


З дисертацією можна ознайомитись у Центральній науковій бібліотеці Харківського державного університету.



Автореферат розіслано __25___лютого______1999 р.








Вчений секретар

спеціалізованої ради В.П.Пойда








ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ


Актуальність теми. Різноманітність динамічних процесів, які можуть одночасно відбуватися у твердих тілах, приводить до того, що перед дослідниками постає досить складна задача розпізнавання за сигналами акустичної емісії (АЕ) конкретних фізичних процесів, що їх викликали. У зв'язку з цим є вельми актуальними як експериментальні, так і теоретичні дослідження явища АЕ та ідентифікація джерел АЕ.

До теперішнього часу накопичено значний експерименталь-ний та теоретичний матеріали з досліджень за допомогою методу АЕ різноманітних динамічних процесів, які відбуваються у твер-дих тілах. Значне місце у цих дослідженнях займає вивчення різноманітних елементарних актів пластичної деформації. Особлива увага при цьому приділялась проблемам дослідження акустичного випромінювання, яке здійснюють дислокації, коли вони рухаються та взаємодіють.

У роботах А.М.Косевича, В.Д.Нацика, В.С.Бойка розробле-на динамічна теорія дислокацій та описано ряд конкретних фі-зичних явищ, що супроводжуються акустичним випромінюванням.

Для експериментального вивчення закономірностей АЕ важливо реалізувати експеримент, у якому б вивчалася тільки динаміка дислокацій. Поряд з унікальністю методик реєстрації АЕ експерименти по її вивченню пов'язані також з труднощами розшифровки здобутої інформації. Оскільки у матеріалі реалізуються паралельно декілька процесів, то аналіз імпульсів, що виникають, пов'язаний з деякими труднощами. У зв'язку з цим перевагу слід віддавати ситуаціям, коли здійснюється тільки один процес, який не завуальовано шумами.

Класичним об'єктом для цього є пружний двійник у кристалах кальциту. Пріоритетні праці Р.І.Гарбера із співробітниками, присвячені вивченню механічного двійникування у кальциті, привернули до себе увагу як теоретиків, так і експериментаторів, і стимулювали розгляд прояву елементарних актів пластичної деформації у твердих тілах. У експериментах з пружними двійниками у кальциті можливе візуальне спостереження зародження макроскопічних скупчень дислокацій, подальшого їх розвитку в залежності від величини і напрямку навантаження, що прикладено. Особливістю цих експериментів є їх абсолютна однозначність, адже у цьому випадку немає необоротних втрат енергії у матеріалі і не відбувається ніяких проявів інших видів пластичної деформації. Здійснюється лише взаємодія межі пружного двійника з кристалічною граткою.

Все це дає підставу вважати, що дуже перспективними і актуальними можуть бути експериментальні дослідження закономірностей АЕ при двійникуванні у кристалах кальциту як для вивчення динаміки дислокацій, так і для зіставлення цих результатів із результатами вже проведених теоретичних досліджень. Аналогія між двійниками та магнітними доменами робить вельми актуальною і задачу дослідження динаміки дислокацій та інших акустоемісійних процесів у магнетиках.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана у Науково-технічному центрі електрофізичної обробки (НТЦ ЕФО ) НАН України і пов'язана з виконанням держбюджетної теми "Модульовані структури та їх фазові перетворення в упорядкованих середовищах" (номер державної реєстрації 0195U022247, термін виконання: 1995-1999 рр.). Експериментальні результати, які опубліковані у статтях 1970-1984 рр., отримані у Харківському фізико-технічному інституті АН України у рамках теми "Дослідження атомної будови ядра дислокації та її впливу на рух швидких часток, динаміки руху поодиноких дислокацій та їх скупчень при деформації" (номер державної реєстрації У28694). Робота відповідає за своєю тематикою розділам "Фізичне матеріалознавство" та "Наукові основи перспективних технологій" у пріоритетних напрямках розвитку науки і техніки в Україні.

Мета та основні задачі дослідження. Метою цього дослід-ження є встановлення зв'язку між акустичною емісією, яка генеру-ється рухом ансамбля дислокацій, що двійникуть, та динамічними характеристиками цих дислокацій, а також з'ясування фізичної природи звукового випромінювання, що супроводжує рух дисло-кацій, як у іонних кристалах кальциту, так і у магнітовпоряд-кованих кристалах.

Для досягнення поставленої мети потрібно було:

—експериментально вивчити статику та динаміку дислокацій, що двійникують;

—встановити необхідні умови утворення імпульсів акустичної емісії;

—розробити методику синхронної реєстрації сигналів акустичної емісії та динаміки дислокацій, що двійникують;

—встановити особливості прояву